1ALETL ANALZ LABORATUAR ALIMALARI

N EL KTABI

Hazrlayan:Yaar FT

Kimya Yksek Mhendisi( Gmrk Kimyageri )

1NDEKLER:

Sayfa No:

Blm-I-Aletli analiz laboratuarnda analize balama kurallar 1-71- Giri 12- Analizlerde kullanlan lmlerin doruluu 13- Analiz zamannn en uygun kullanm 14- Deneylerde kullanlan reaktifler 15- Reaktiflerin seimi 16- Reaktifleri ve zeltileri kullanma kural 37- Laboratuar malzemelerinin temizlenmesi ve iaretlenmesi 38- Svlarn buharlatrlmas 49- Gerek numunelerin analizi 410-Gerek numunelerin analizi iin metot seimi 511-Standart numunelerin analizi 612-Numuneye standart madde ilave edilmesi 6

Blm-II-Numunelerin paralanmas ve znr hale getirilmesi 8-121- Numunelerin ak kaplarda inorganik asitlerle paralanmas 82- Numunelerin mikro dalga ile paralanmas 93- norganik maddelerin eriti ile paralanmas 11

Blm-III-Tampon zeltiler ile yaplacak almalar 13-201- Tampon zeltiler 132- Asit baz titrasyonlar 15

Blm-IV-Su analizleri 21-44A- Sularda sertlik tayini 21A-1-Geici sertlik tayini 21A-2-Geici sertliin karbonat sertlii ile tayini 21A-3-Kalc sertlik tayini 21A-4-Serliin btnnn tayini 22B-Sularn dier rutin analizleri 25B-1-Aktif klor tayini 25B-2-Sularda nitrit tayini 25B-3-Sularda amonyak tayini 26B-4-Sularda klor tayini 26B-5-Sularda organik madde tayini 26B-6-Sularda silis miktar tayini 26B-7-Sularda demir iyonu tayini 27B-8-Sularda mangan tayini 29B-9-Sularda kalsiyum iyonu tayini 30B-10-Sularda magnezyum iyonu tayini 31B-11-Sularda amonyum iyonu tayini 32B-12-Sularda kurun tayini 33B-13-Sularda bakr iyonu tayini 35B-14-Sularda potasyum iyonu tayini 36B-15-Sularda sodyum iyonu tayini 36B-16-Sularda klor iyonu tayini 37

2B-17-Sularda karbonat iyonu tayini 38B-18-Sularda bikarbonat iyonu tayini 38B-19-Sularda nitrat iyonu tayini 38B-20-Sularda nitrit iyonu tayini 40C- Sularn bakteriyolojik analizi 41C-1-Sularda patolojik mikrop aranmas 41C-2-Sularda koli basili aranmas( miktar tayini ) 42C-3-Anaerob parametresi 42C-4-Sularda mikroplarn saylmas 42D- Sularda berraklk tayini 43D-1-Berraklk 43D-2-Opalizleme 43D-3-Hafif bulanklk 43D-4-Bulanklk 43D-5-Tayinin yaplmas 43D-6-Kolorimetri 43E- Sularda kokunun kontrol 44

Blm-VA-Baz metallere ait gravimetrik analiz yntemleri 45-471- Demir tayini 452- Alminyum tayini 453- Kurun tayini 464- Kalsiyum tayini 465- inko tayini 476- Manganez tayini 47

B-Analiz laboratuarnda kullanlacak tahlil metotlar ve prensipleri 48-511- Gliserin miktar tayini 482- Naftakinon tayini 483- Kkrt tayini 484- Mangan tayini 485- Antimon tayini 486- Tungusten tayini 487- Demir ve elikte nikel tayini 488- Demir ve elikte kalay tayini 499- Demir ve elikte kobalt miktar tayini 4910-Demir ve elikte kkrt miktar tayini 4911-Bakr ve krom alamlarnda bakr tayini 4912-Karbonil bileiklerin miktarnn tayini 4913-Demir ve elikte alminyum oksit tayini 4914-Demir ve eliklerde magnezyum miktar 5015-Demir ve eliklerde silisyum miktar tayini 5016-Demir ve eliklerde krom miktar tayini 5017-Demir, nikel ve kobalt alamlarnda krom tayini 5018-Demir ve elikte alminyum muhtevas tayini 5019-Demir ve elikte bakr tayini(1) 5120-Demir ve elikte bakr tayini(2) 5121-Demir ve elikte fosfor tayini(1) 5122-Demir ve elikte karbon tayini 51

323-Demir ve elikte fosfor miktar tayini(2) 5124-Uucu yalarda ester indisi tayini 5125-Uucu yalarda fenol tayini 51

Blm-IV-Optik cihazlar 52-63Optik cihazlarn genel tasarm 52I-In kayna 52II-Dalga boyu seicileri 56III-Numune kaplar 59IV-In transduserleri 59V-Sinyal ilemcileri ve gstergeler 62VI-Fiber optikler 63

Blm-VII-Analizlerde kullanlan cihazlarn alma prensipleri 64-70

Blm-VIII-Enstrmental analiz cihazlarnda kullanlan alglayclar 71-76I-Dedektrler, Transduserler ve alglayclar(sensrler) 71II-Elektriksel devre elemanlar ve devreler 72III-Amplifikasyon ve transduser sinyali lmleri 75IV-lem ykselticilerin voltaj ve akm kontrollerinde kullanlmas 76

Blm-IX-Laboratuar cihazlar 77-162A-Temel analiz yntemlerinin uyguland termal cihazlar 77B-UV/VIS Spektroskopisi 81C-IR ( nfrared ) Spektroskopisi 83D-Nleer manyetik rezonans spektroskopisi(NMR) 85E-Yksek performansl sv kromatografisi(HPLC) 94I-Dalma kromatografisi 94

-Sv-sv kromatografide kolon verimlilii 97-HPLC cihazlarn oluturan sistemler 97-Kolon frn 100-Dedektrler 100

II-yon ifti kromatografisi 103III-Adsorpsiyon kromatografisi 104IV-yon deitirme kromatografisi 104V-Boyut eleme kromatografisi 105HPLC Sistemlerinde kullanlan dedektrler 107F-nce tabaka kromatografisi(TLC) 110G-Sper kritik akkan kromatografisi ve ekstraksiyonu 114H-Gaz kromatografisi 118-Molekler ktle spektroskopisi 122J-ndktif elemi plazma /Ktle spektroskopisi(ICP/MS) 134K-Kvlcm kaynakl ktle spektroskopisi(OES) 137L-Atomik absorpsiyon spektroskopisi(AAS) 138M-Spektroskopi ve mikroskopi ile yzey analizleri 142N-Kapiler elektroforez ve kapiler elektrokromatografi 148

-Elektroforetik ayrmalar 148-Kapiler elektroforez 149-Kapiler elketroforez iin cihazlar 150-Floresans ile tayin 151

4-Elektrokimyasal tayin 151-Ktle spektrometresi ile tayin 151-Kk trlerin tayini 152-Molekler trlerin tayini 152-Kapiler jel elektroforez 152-Kapiler izotakoforez 152-Kapiler elektro kromatografisi(CEC) 154

O-X-In floresans spektroskopisi(XRF) 155P-X-Inm krnm difraktometresi(XRD) 158R-Raman spektroskopisi 160

-Organik bileiklerin raman spektroskopisi 162

Blm-X-Kimyasal analiz metotlar 165-199A-Gravimetrik ve volmetrik analiz metotlar 165

-Metal cevheri analizleri 169-yot ile yaplan titrasyonlar 172-Sodyum tiyoslfat ile yaplan titrasyonlar 173

B-Kromatografik analiz metotlar 180I-Laktoz analizi 180II-Butirik asitin kromatografik analizi 182

III-Sterollerin TLC ve GC ile analizi 186IV-Yalarda metil ester oluturulmas ve GC ile analizi 189V-Yalarda trigliseridlerin HPLC ile analizi 189VI-Wakslarn gaz kromatografisi ile analizi 190

VII-Et ve et rnlerinde domuz ve domuz yann tayini 194

Blm-XI-Baz metallere ait gravimetrik analiz yntemleri 200-2021-Demir tayini 2002-Alminyum tayini 2003-Kurun tayini 2014-Kalsiyum tayini 2015-inko tayini 2026-Manganez tayini 202

Blm-XII-Tekstil rnleri analizleri 203-216A-Tekstil rnlerinde lif olmayan maddelerin tayini 203B-Kumalar zerindeki boyar maddelerin karlmas 208C-Tekstil elyaf analizleri 210D-Liflerin tanmlanmas metotlar 213E-Azo boyalarda bulunan aromatik aminlerin analizi 242F-Tekstil rnlerinde ve 32.04 G.T..Pozisyonunda yer alan boyalardaki 250

Aril aminlerin analizleriG-Tekstil elyafnn mikroskobik tetkiki iin standart klavuz 253

Blm-XIII-Petrol rnleri analizleri 267-285A-Petrol yalarnda vizkozite tayini 267B-Petrole dayal solventler 269C-Kinematik vizkozitenin saybolt vizkozite veya saybolt furol vizkoziteye 275

Dnm iin standart uygulamalarD-Olefinlerin ve aromatik hidrokarbonlarn tayini 281

5E-Polietilen tere ftalattn(PET) vizkozitesinin tayini 284

Blm-XIV-Gbre analizleri 286-293A-Devarda alam ile gbrelerde nitrat ieriinin belirlenmesi 286B-Gbrelerde toplam azotun AOAC metodu ile tayini 291

Blm-XV-Spektroskopi ve mikroskopi ile yzey analizleri 294-299Bir kat yzeyin tanm 294Yzey lm tipleri 294

b)Elektron mikroskopisi 295-Auger elektron mikroskopisi 296-Elektron mikro probu 296-Taramal elektron mikroskopisi 297

Blm-XVI-Gda laboratuarnda kullanlan analiz yntemleri 300-443A-ekerler 300

-eker analizleri 300-Dier belirlenmi eker rnleri iin analiz yntemleri 302-Kln ( slfatlanm kl ) belirlenmesi 303-Glikoz urubu 304-ekerlerin analiz yntemleri 306-Bakr redksiyon metodu 306-Layne ve ennon titrasyon metodu 306-Sukrozun layne ve ennon titrasyonu yntemi ile tayini 308-Luff-suchoorl metodu 309-HMF belirlenmesi iin invert eker tayini 311

B-Besin karbonhidratlar 314ekerlerin nitel olarak ortaya karlmas 316

-TLC ile belirlenmesi 318C-Reel, marmelat ve pelte analizleri 322D-Katlatrlm meyveler 327E-Konservelenmi meyveler 332

-Meyve salatasnn bileimi 332-Meyve kokteylinin bileimi 332-Elma presi 332-Konservelenmi sebzeler 333-Sebze salatas ve kark sebzeler 333

G-Domates rnleri 334-Domates presi, domates salats, domates tozu 334-Domates presinin analizi 335-Domates ketab analizi 338

H-Meyve sular 341-Meyve sular analizleri 341-TLC yntemi ile siklamat ve sakarinlerin analizleri 350-Meyve suyu miktar 351-Karbonatl iecekler 352-Fndk ve cevizler 353

I-St rnleri 357-Peynir 357-Peynir analizi 361

6-Dondurmalar 364J-Niastalar 369K-Amino asitlerin HPLC ile analizi 374L-Toplam amino asitlerin analizi 379M-ikolatalarda st proteininin tayini 385N-Proteinlerin etkinlik orannn hesaplama yntemi 386O-Glikomakropeptidin tespit edilerek ya alnm st tozunda mevcut 395

rennet peyniri alt suyunun tespiti-St rnlerinin kromatografik ve elektroforetik metot ile analizi 403P-Tm ekmekilik mamullerinde yalarn ya asit oranlarnn tespiti 418R-Sakkaritlerin HPLC yntemi ile analizi 423S-Sakkaritlerin kromatografik analizleri(GC metodu ) 427-Sakkaritlerin kromatografik analizleri 8kat kromatografisi metodu ) 431T-Msr ekeri(Ham ve rafine 435

-I-Msr ekerinde mono sakkaritler(HPLC) 435-II-Msr ekerinde spesifik rotasyon 438-III-Msr ekerinde toplam eker tayini 440

Blm-XV-Tadil edilmi niasta analizi 444-457A-Asetillenmi msr niastas analizi 444B-Hidroksi etil niastalarda yer deitirme dzeyi 445C-Karboksillenmi msr niastas analizi 450D-Hidroksi alkoksil niasta analizi 452E-Mumlu ve mumsuz niasta analizi 456

Blm-XVI-Etilen glikoln eter ve esterlerinin belirlenmesi 458-466Analiz yntemleri 460Deneyin yapl ve yntemin teorisi 462

Blm-XVII-Yalarn analizi 467-483I-Analiz yntemleri 467-474A- Reichert meissl indisi(RMI) 467B-Polenske indisi(PI) 468C-Kirscher indisi(KI) 468D-A ve B indisi 469E-Btirik asit indisi 471F-Radon indisi(RI) 472G-Asetil ve Hidroksil indisi 472H-Asit indisi 473

II-Toplam yan asit hidroliz ve direkt solvent ekstraksiyonu yntemi ile 475Belirlenmesi

III-Zeytin ya analizleri 477-481-Ya asitleri kompozisyonu 477A-Yalarn sterol kompozisyonun belirlenmesi 478B-Vaks(mum) analizleri 479C-Stigmastadien miktar tayini 479D-Trigliserid kompozisyonunun analizi 480E-zgl absorpsiyon deerinin tespiti 480

7IV-Pamuk yanda bulunan siklo propen ya asitlerinin tespitine ynelik 482yaplacak analizler

Blm-XVIII-Alkol analizi 484-489I-Alkollerin kromatografik analizi 484II-Alkollerin 14C yntemi ile analizi( tarmsal kkenli veya sentetik 486

Olup olmadnn belirlenmesi )

Blm-XIX-Kromatografi ve adsorpsiyonla yaplan tayinler 490-492A-Eser miktarndaki nikelin kromatografik tayini 490B-Bakr, nikel, kobalt ve inkonun kat kromatografisi ile analizi 492

1BLM-IALETL ANALZ LABORATUVARLARINDA ANALZE BALAMA

KURALLARI:

1. Giri:

Bir analize balamadan nce glklerden ve btn analitik metotlarda mevcut olanpotansiyel hata kaynaklarndan kanmak iin ilemlerdeki her basaman nemini bilmekgereklidir.

2. Analizlerde kullanlan lmlerin doruluu:

Bir analitik ilemi incelerken ilemin kesinlii iin, daha az dikkatli ama daha hzl yaplmasgerekenlerden farkl olarak hangi lmlerin en fazla, kesinlikle ve dikkatle yaplmasgerektiine karar vermelisiniz. Baz analiz metotlarnda 0.1 mg yaklamla 0.5 g. lk3 numune tartnz eklinde bir ifadeye rastlanabilir. Burada numune 0.4 - 0.6 g arasndaolabilir, fakat ktlesi mutlaka 0.1 mg yaklamla bilinmelidir. Hacimlerin ve ktlelerinbilinmesinde kullanlan anlaml rakamlarn says, bir lmn yaplmasnda gsterilmesigereken dikkatide belirtir. rnein behere 10.00 ml zelti ilave ediniz ifadesi hacmi birbret veya pipet yardm ile 0.02 ml belirsizlik snrlar ierisinde dikkatlice lmenizgerektiini belirtir. Tersine 10 ml ilave ediniz ifadesi hacim lmnn bir ll silindirdeyaplabileceini gsterir.

3. Analiz zamannn en uygun kullanm:

almaya balamadan nce analizdeki eitli temel ilemler iin gereken zaman dikkatli birekilde hesaplaynz. Analiz esnasnda numunenin frnda kurutulmas, desikatrdesoutulmas, stma tablasnda buharlatrlmas gibi nemli lde vakit gerektiren fakatanalizi yapan kiinin neredeyse hi zamann almayan ok az basamaklar vardr. Tecrbeli birkimyager bu bekleme zamanlarnda ne yapacan planlayarak dier ilemlerigerekletirebilir. Belkide yeni bir analize de balayabilir. Baz kimyagerler delaboratuvarlarda i yapmadan zaman harcanmasn nlemek iin her bir laboratuar analizi iinyazl bir program hazrlamay uygun bulabilir. Hi ara verilmeden tamamlanmas gerekenuygulamalar kadar bir analiz ileminin bir gece boyunca veya daha uzun srelerdekesilebilecei yeri belirlemek iinde zaman planlamasnn yaplmas gerekebilir.

4. Deneylerde kullanlacak reaktifler:

Reaktif harcanmasnda pek ok ilemin birlikte uygulanmas gerekir. Bu tip reaktiflerihazrlamadan nce rafta genel kullanm amal ayn reaktifin hazrlanm ve kullanlabilabilirhalde olup olmadn kontrol etmek gerekir. Reaktifler tehlike arz eder halde ise laboratuaralmasndan nce her hangi bir hasar veya yaralanma olaslnn en aza indirilmesi iinalnmas gerekli nlemleri planlamaldr. Ayrca atk sv ve katlarn giderilmesi iinlaboratuvarda ngrlen kurallar renmek gereklidir. Bu kurallar lkenin bir yanndan dieryanna deiiklik gsterdii gibi eitli laboratuvarlar arasndada farkllk gsterebilir.

5. Reaktiflerin seimi:

2Reaktif saflndaki kimyasal maddeler,Uluslararas kimya derneinin kimyasal reaktiflerleilgili komitesince ngrlen standartlara uygun zelliklerde olmaldr.Primer standart reaktifler:

Bu reaktifler, reaktifleri reten firmalar tarafndan analizleri yaplr ve analiz sonularambalajlarn zerindeki etiketlerde belirtilir.

zel amal reaktifler:

Baz kimyasal maddeler zel amalar iin kullanlmak zere hazrlanmlardr. Spektrometride ve yksek performansl likit ( sv ) kromatografide kullanlan zcler bunlara rnektir.Bu reaktiflerle birlikte amalanan kullanm ile ilgili bilgilerde verilir. rnein birspektrometri zcs iin gererkli bilgiler seilmi dalga boylarndaki absorbans deerlerinive ultraviyoledeki allabilir blge dalga boyu snrlarn kapsayabilir.

6. Reaktifleri ve zeltileri kullanma kurallar:

Bir kimyasal analizin kalitesinin yksek olabilmesi iin reaktif ve zeltilerin belirtilensaflkta olmas gereklidir. iesi yeni alm reaktif saflndaki bir kimyasal madde gvenlekullanlabilir. Yar dolu bir ienin iindeki kimyasal maddenin gvenilirlii ise iealdktan sonra nasl alldna baldr. Reaktif ve zeltilerin kaza ile kirlenmesininlemek iin aadaki kurallara uyulmas gerekir.

Analitik alma iin elde edilebilecek en iyi saflktaki kimyasal madde seilmelidir.Eer mmkn ise miktar karlayabilen en kk ie alnmaldr.

b) Reaktif kaplarnn kapaklar reaktif alndktan sonra derhal kapatlmaldr. Bu ilem birbakasna braklmamaldr.

c) Reaktif alrken reaktif ielerinin kapaklar elde tutulmamal ve hi bir zaman masazerinde braklmamaldr.

d) Baka bir ekilde yaplmas zellikle belirtilmediinde reaktifin fazlas asla ieye gerikonmamaldr. Artan reaktifin ieye geri konulmas ile salanan tasarruf tm ieyikirletme riskini nadiren karlamaktadr.

e) Aksi belirtilmedike kat kimyasal maddelerin bulunduu ielere asla spatl, kak veyabak sokulmamaldr. Bunun yerine kapa kapal ie kuvvetlice alkalanarak veyatahta bir masaya yavaa vurularak iindeki serlemi yap krlmal ve istenilen miktarieden aktlmaldr. Bu nerilerin geersiz olduu durumlarda temiz porselen kakkullanlmaldr.

f) Reaktif raf ve laboratuvar terazisi temiz ve tertipli tutulmaldr. Ayn kimyasal veyareaktifi kullanmak zere bakalar bekliyorsa bile etrafa srayanlar derhaltemizlenmelidir.

g) Fazla reaktif ve zeltilerin atlmas iin ilgili blgenin kurallarna uyulmaldr.

7. Laboratuar malzemelerinin temizlenmesi ve iaretlenmesi:

3Bir kimyasal analiz normal olarak iki veya defa yaplr. Numuneler ieren her bir kabniaretlenerek ieriklerinin doru olarak tannmas salanr. Erlen, beher ve baz krozelerinstndeki kk mat blgelere kurun kalemle geici iaretlemeler yaplabilir. Porselenyzeyler iin zel iaretleme mrekkepleri mevcuttur. Yksek scaklklara kadar stldndaiaret srl yzeyde kalc bir hal alr. Bu amala satlan ticari rnlere kyasla daha az baarlolmasna ramen doygun demir (III) klorr zeltiside iaretlemede kullanlabilir.Kullanlmadan nce numune konulacak her beher, erlen veya kroze iyice temizlenmelidir.Kap nce scak deterjanl su ile ykanmal daha sonra nce bol musluk suyu ile defalarcaalkalanmaldr. yice temizlenmi cam malzeme tek dze ve kesintisiz su tabakas ilekaplanr. Kullanlmadan nce cam malzemenin i yzeyinin kurutulmas nadiren gerekir.Kurutma en iyi bir olaslkla zaman kayb, kt bir olaslkla potansiyel bir hata kaynadr.Yzeylerdeki yal tabakalarn temizlenmesinde organik zcler faydal olabilir.

8. Svlarn buharlatrlmas:

Uucu olmayan znen madde ieren bir zeltinin hacminin azaltlmas gerekebilir.Buharlarn uzaklatrlmasna imkan veren saat cam kapak, geride kalan zeltinin kaza ilekirlenmesini engeller. Daha az uygun olmakla birlikte beherin az ile klasik cam kapaklararasnda boluk brakmak amac ile cam ubuklar kullanlr. Baz zeltilerin yer yer arsnma eilimleri nedeni ile buharlamann kontrol genellikle zordur. Ar snma sonucupatlamalar ksmi zelti kaybna neden olacak kadar kuvvetli olabilir. Dikkatli ve yavastma, kayp tehlikesini en aza indirir. Kullanlmasna izin verildii hallerde patlamalar enaza indirmek iin cam kaynama boncuklar kullanlr. Baz istenmeyen maddeler buharlamaile de uzaklaabilir. rnein klorr ve nitrat, zeltiye slfat ilave edip youn beyaz kkrttrioksit buharlarnn k gzlenene kadar zelti stlarak uzaklatrlabilir (bu ilem ekerocak altnda yaplmaldr). Asidik zeltilerden nitrat iyonunun ve azot oksitlerininuzaklatrlmas iin re kullanlr. Amonyum klorrn uzaklatrlmas deriik nitrik asitilavesinden sonra zeltinin kk hacimlere kadar buharlatrlmas ile salanr. Amonyumiyonu stlma ile hzla ykseltgenir. Sonra zelti kurulua kadar buharlatrlr. Organikbileiklerin bir zeltiden uzaklatrlmas genellikle slfrik asit ilavesinden sonra kkrttrioksit dumanlar kncaya kadar stma ilemi yaplarak gerekletirilir (eker ocak altndayaplmaldr). Bu ilem ya kl etme ilemi olarak da bilinir. Istma ileminin sonuna dorunitrik asit ilave edilir ise organik maddenin son zerreciklerinin ykseltgenmesi hzlandrlr.

9. Gerek numunelerin analizi:

Basit bir zeltide bir analit tayini; kontrol edilmesi gereken deikenlerin saysnn az olmasve hem ok sayda hemde basit tekniklerin kullanlabilmesi yznden genellikle pek zordeildir. Basit ve kolayca znrletirilebilen homojen bir karmdaki tek bir trnkonsantrasyonunun tayini gerektii zaman bunu yapmak iin uzman bir teknisyenegvenilebilir. phesiz ki akln ve el becerisini daha iyi kullanan profosyonel bir kimyagerii ok daha iyi yapabilir Gerekte endstriyel kimyaclarn ilgilendikleri maddeler basitdeildir aksine analizi gerekli olan maddelerin ou bir ka tane veya 20-30 dan fazla trierir. Bu tr maddeler genellikle znrlk, uuculuk, kararllk ve homojenlik bakmndanideal durumda deildir ve son basamak ilemden gemeleri gerekir Gerekte son basamakolan lme ilemi kendinden nce gelen ilemlerin hepsinden daha kolay ve daha az zamanalcdr. Gerek numunelerin bileimlerinin anlalmas, el yeteneinden ok genelliklezihinsel yetenek ve kimyasal bak gerektirir. Ayrca analiz iin mevcut sre ile istenilendoruluk arasnda ou kez bir uzlama salanmaldr. Kimyaclar genellikle sonularn

4yzde bir veya iki meretebesindeki doruluundan mutlu olurlar. nk bilirler ki binde birveya iki mertebesindeki dorulukta sonu elde etmek iin bir ka saat ve hatta bir ka gnlkilave aba harcanmas gerekir. Karmak numunelerde yzde mertebesindeki dorulua bileulamak ok zordur. Gerek numunelerin analizinde karlalan zorluklar bunlarn karmakbir yapya sahip olmalarndan kaynaklanr. Bunun sonucu olarak incelenen numune eidininanalizi iin literatrde btn ayrntlar ile tarif edilmi bir ilem bulanamayabilir ve mevcutbir metodun, bu metodun tasarland numuneler ile analizlenecek numune arasndaki bileimfarkllklarn gz nne alarak deitirilmesi yada uygun yeni bir analitik metodungelitirilmesi gerekebilir. Her iki durumda da gz nnde bulundurulmas gerekendeikenlerin says, numunede bulunan bileen says ile stel olarak artar. Gerek birnumunenin analizi genellikle bilgi, kavray ve deneyim isteyen bir problemdir. Deneyimli biranalizci bile bu tip numuneler iin metot gelitirme iini hafife almamaldr.

10. Gerek numunelerin analizi iin metot seimi:

Karmak maddelerin analizi iin metot seiminde kullanlabilecek analitik tekniklerinstnlkleri ve snrlamalar hakknda yeteri kadar bilgi ve iyi bir karar verme yetisigereklidir. Bunlara ilaveten analitik kimya literatr de iyi bilinmelidir. Bir analitik tekniinnasl seilmesi gerektii hususunda ok net bir ey sylemek mmkn deildir. nk hertrl artlar altnda en iyi yol bir tane deildir.

10-1. Problemin belirlenmesi:

Hangi metodun seilecei byk lde aadaki sorulara verilecek cevaplar tarafndanbelirlenir.

Tayin edilecek trn konsantrasyon aral nedir.

Analizde istenen doruluk derecesi ne kadardr.

Numunede hangi dier baka bileenler bulunur.

Laboratuvar numunesinin fiziksel ve kimyasal zellikleri nelerdir.

Ka tane numune analiz edilecektir.

Analitin konsantrasyon aral kullanlacak metotlar snrlayan en nemli parametrelerolabilir. rnein milyonda bir ksm mertebesinde bulunan bir elementin analizi yaplacak isegravimetrik veya volumetrik metotlar yerine spektroskopik veya kromatografik metotlarabavurulmaldr. Milyonda bir ksm mertebesindeki bileenlerin analizi iin analizci( kimyager ) birlikte kme veya uuculuk nedeni ile olabilecek ok kk kayplar iin bilenlem almal ve cihaz ve reaktiflerden gelecek kirlenmelere kar dikkatli olmaldr. Eeranalit, numunenin en fazla bulunan bileeni ise yukarda belirtilen kayp ve kirlenmeler dahaaz nemli hale gelir ve bu durumda da klasik analitik metot semek uygun olabilir. Biranalizde seilecek metodu ounlukla ihtiya duyulan doruluk derecesi belirler. rneinalminyum tayininde kabul edilebilir hata binde bir metrebesinde ise bu analiz iingravimetrik metot tercih edilebilir. Dier taraftan kabul edilebilir hata milyarda 50 kadar isebu durumda spektroskopik veya elektroanalitik metot seilir. Bir analizde istenilen dorulukderecesi izlenecek yoluda etkiler. Eer %20 alminyum ieren bir numunenin analizin deamonyak ile ktrme metodu seilmi ise bu numunede %0,02lik demir bulunmas bu

5analiz iin binde bir mertebesinde doruluk gerektiinde ciddi bir problem oluturur. Eer 50pptlik bir hata kabul edilebilir ise demirin ayrlmasna gerek yoktur. Bu kadar bir hatametodun dier ynlerini de etkiler. rnein 1 glk numune 10 mg yaklamla tartlabilirler vekesinlikle 1 mgden daha iyi bir yaklamla tartlamaz. Buna ilaveten kelein aktarlmasve ykanmasnda ve ayrca gravimetrik metodun dier zaman alc basamaklarnda okdikkatli davranmaya gerek yoktur. Baz ilemlerin akllca ksa srede yaplmas gerekendikkatin gsterilmedii anlamna gelmez, aksine zaman ve aba asndan gerekidavranlm olur. Netice olarak bir metotla doruluk, daha balangta net ve ak bir ekildebelirlenmesi gereken bir husustur. Bir numunede bulunan bir veya daha ok trn tayinindehangi metodun seileceine karar verebilmek iin o numunede bulunan dier element ve/veyabileiklerin bilinmesi gerekir. Eer bu bilgiler yok ise analizi yaplacak tre bozucu etkiyapma ihtimali olan bileikleri belirlemek iin kalitatif analizler yaplmaldr. Analizi yapacakanalizci numunenin homojen hale getirilip getirilmemesi gerektii, uuculuk nedeni ile kaypolup olmayaca ve laboratuvar artlarnda suyun absorpsiyonu veya n etkisi nedeni ilebileimin deiip deimeyecei gibi hususlarn tesbit edilebilmesi iin numunenin fizikseldurumunu da gz nnde bulundurmas gerekir. Ayrca numunede her hangi bir kayba yolamayacak uygun olan zme ve paralama ileminin belirlenmesi de nemlidir. Bu tipbilgilerin edinilmesi iin eitli n denemelerin yaplmas gereklidir. Metot seiminde analiziyaplacak numune says da nemli bir lektir. Eer numune says ok fazla ise cihazlarnkalibrasyonu, reaktiflerin hazrlanmas, dzenein kurulmas ve ksa yollarn belirlenmesi gibihususlar zerinde ok zaman harcanabilir.

10-2. Metodun seimi ve gelitirilmesi:

Eer analizi yaplacak madde yaygn olarak bulunan bir tr ise literatr aratrmas ile bir kaalternatif analiz metodu bulunabilir. Bunlar arasndan istenen gvenilirlii salayan fakatzaman ve i bakmndan en ekonomik olan tercih edilmelidir.

10-3. Metodun denenmesi:

Bir analiz iin bir ilem seildikten sonra bu ilemin denenmeden mevcut probleme dorudanuygulanp uygulanmayaca konusunda karar verilmesi gerekir. Bu konuda karar vermekkolay deildir ve bir ok husus gz nnde bulundurulmaldr. Bir standart metod da nemlideiiklikler yaplm ise veya gelitirildii maddeden farkl bir maddeye uygulanmas istenirise bu metot iin laboratuvarda n denemelerin yaplmas gerekir.

11. Standart numunelerin analizi:

Bir analitik metodun deerlendirilmesi bileimi gvenilir bir ekilde bilinen bir veya dahafazla standart numunelerin analizi ile yaplr. Bu metodun bir deer ifade edebilmesi iinstandart numunelerin hem bileim bakmndan hemde analit konsantrasyonu bakmndananalizi yaplacak numune ile benzer olmas gerekir. ounlukla metodun denenmesindekullanlan standartlar saf bileiklerin tamamen homojen hale getirilmi tartlan miktarlardanhazrlanr. Ancak analizi yaplacak numune doal olarak bulunan bir kaya paras, bir hayvandokusu ve bir toprak gibi karmak bir bileime sahip ise bu ilem uygulanmaz. Standartreferans maddelerin ou ya piyasada bulunan nemli ticari maddeler veya evre, kirlilik,biyolojik ve adlitp almalarnda nemi olan maddelerle ilgilidir.

12. Numuneye standart madde ilave edilmesi:

6Bu teknikte numuneye bilinen miktarda analit ilave edilerek numune nerilen metotla analizedilebilir. Daha sonra metodun etkinlii ilave edilen miktarn geri kazanlma oran ilellebilir. Standart ilave etme metodu numunenin analize hazrlama ilemlerinden vematriksten dier element ve/veya bileiklerin varlndan kaynaklanan hatalar ortayakarabilir.

12-1. standart ilave etme yntemi:

standart madde; bir analizde belirli bir miktarda numuneye tana ve kalibrasyonstandartlarna ilave edilen maddedir.

Alternatif olarak i standart madde; numune ve standartlarda deriimleri yeterince byk vebtn durumlarda ayn olduu kabul edilen ana bileen olabilir.

Bu durumda kalibrasyon grafii, analit sinyalinin i standart sinyaline oran kullanlarakizilir. Yatay eksen yine standart zeltideki analit deriimidir. Numuneler iin bu orankalibrasyon erisinden numunedeki analit deiimlerinin elde edilmesinde kullanlr. standart eer uygun olarak seilmi ise hem sistematik ve hem de rast gele hatalarn bir ougiderilir. Eer analit ve i standart sinyalleri rast gele alet ve yntem hatalarna orantl cevapverirse bu sinyallerin oran bu hatalardan bamszdr. Bu iki sinyal matriks etkilerinden aynekilde etkileniyorsa bu etkilerde giderilebilir.

standart numune ve standartlarn ana bileeni ise; numune hazrlama, zeltiye alma,temizleme ilemleri srasndaki hatalarda giderilebilir.

standart ynteminin kullanlmasnda en byk zorluk i standart olarak kullanlacak birmaddenin bulunmas ve hem numunelere hem de standartlara tekrar edilebilir ekilde bumaddenin ilave edilmesidir. standart sinyali analit sinyaline benzer olmakla birlikte cihaztarafndan alglanabilecek kadar ondan farkl olmaldr. standardn numune matriksindekesinlikle bulunmad bilinmelidir.

Potasyum ve sodyum tayinlerinde (rnein kanda) lityum iyi bir i standarttr. nkkimyasal davran ile bu iki analite benzer fakat kanda doal olarak bulunmaz. standartyntemi emisyon spektroskopisi cihaz ile eser elementlerin tayininde sk sk ba vurulan birenstrmental analiz yntemi olmaktadr. Eer yeni bir i standart yntemi gelitirilmek istenirise analit deriimindeki deiimlerin i standardn verdii sinyali etkilenmediikantlanmaldr.

7BLM-IINUMUNELERN PARALANMASI VE ZNR HALE

GETRLMES:

Analitik tahlillerin ou analit zeltilerinin zerinde yaplr. Baz numuneler suda veya asitve bazlarn sulu zeltilerinde kolayca znd halde baz numuneler ok gl reaktiflerve zor ilemler gerektirir. rnein bir organik bileikte kkrt veya halojenler tayin edilecekise bu elementler ile karbon arasndaki kuvvetli balar koparmak iin numune yksekscaklklara ve etkin reaktiflere maruz braklmaldr. Benzer ekilde bir silisyum mineralininsilikat yapsnn paralanmas ve bylece analiz amac ile katyonlarn serbest hale geirilmesiiin ekseriye ok zor artlar gerekir.

1-Numunelerin ak kaplarda inorganik asitlerle paralanmas:norganik analitler numunelerin ak kaptaki paralanmalar iin en yaygn reaktifler mineralasitlerdir (daha az olarak amonyak ve alkali metal hidroksitlerin sulu zeltileride kullanlr).Bir numunenin asitteki bir sspansiyonu ou kez kat fazn kaybolmas ile znmenintamamland anlalncaya kadar bir alevde veya bir stc tablada stlr. Paralanmascakl asidin kaynama noktasdr.

a)Hidroklorik asit ile paralama:Deriik hidroklorik asit, inorganik maddeler iin ideal bir zcdr. Fakat organikmaddelerin paralanmas iin snrl olarak uygulanabilir. Hidrojenden daha kolayykseltgenen metallerin bir ok metal oksitlerinin znmesinde geni bir kullanm alanbulmutur. Genellikle oksitler iin ykseltgen asitlerden daha iyi bir zcdr. Deriikhidroklorik asit 12 Mdir. Fakat stma srasnda 6 Mlik kaynama noktal (kaynama noktasyaklak 110 oC ) bir zelti haline gelinceye kadar hidrojen klorr kaybolur

b) Nitrik asit ile paralama:Scak deriik nitrik asit yzeylerinde oksit oluumu sonucu reaktife kar pasif hale geenaluminyum ve krom hari yaygn btn metalleri zebilen kuvvetli bir ykseltgendir. Scaknitrik asit tek bana veya dier asitlerle ve hidrojen peroksit ve brom ile dier ykseltgenmaddelerle birlikte organik maddelerin, eser miktarda metal ieriklerinin tayininden ncenumunenin paralanmas iin yaygn olarak kullanlr. Ya yakma olarak adlandrlan buparalama ilemi organik numuneyi karbon dioksit ve suya dntrr. lem kapal bir kaptayaplmaz ise halojenler, kkrt ve azot gibi metalik olmayan elementler buharlama iletamamen veya ksmen kaybolur.

c) Slfrik asit ile paralama:Bir ok madde bir zc olarak etkinlii yksek kaynama noktasndan (yaklak 340 oC)ileri gelen scak deriik slfrik asitte paralanr ve zlr. Organik bileiklerin ou buscaklkta suyunu kaybederek ykseltgenir ve bylece ya yakma ilemi ile karbon dioksit ve

8su olarak numuneden uzaklatrlr. Metallerin ou ve bir ok alam scak asitten etkilenerekzlr.

d) Perklorik asit ile paralama:Scak deriik perklorik asit kuvvetli bir ykseltgen madde olup, dier mineral asitlere kardayankl olan ok sayda demir alamna ve paslanmaz eliklere etki eder. Bununla beraberpatlayc zelliinin yksek olmas dolays ile bu reaktif madde ok dikkatli kullanlmaldr.Ne souk deriik asit, ne de scak seyreltik zeltileri patlayc deildir. Ancak scak deriikperklorik asit, organik maddelerde ve kolaylkla ykseltgenebilen inorganik maddelerle temasettiinde iddetli patlamalar olur. Bu zelliinden dolay deriik reaktif sadece cam veyapaslanmaz elik ile astarlanm, dikisiz ve duvarlarn su ile ykayacak bir pskrtmedzeneine sahip zel eker ocaklarda stlmaldr. Bir perklorik asit eker oca daima kendifan sistemine sahip olmal ve bu dier btn sistemlerden bamsz olmaldr. 203 oCda sabitkaynama noktal bir karm (% 72.4 HClO4) elde edilir.

e)Ykseltgen karmlar ile paralama:Daha hzl ya yakma, asit karmlar kullanlarak veya bir mineral aside ykseltgen reaktiflerilave edilerek salanabilir. Kral suyu hacim deriik hidroklorik asit ve bir hacim deriiknitrik asitin karm olup iyi bilinen bir zcdr. Mineral asitlere brom veya hidrojenperoksit ilavesi genellikle onlarn zme etkisini artrr ve numunedeki organik maddelerinykseltgenmesini hzlandrr. Bu amala nitrik ve perklorik asit karmlarda faydal olup tekbana perklorik asitten daha az tehlikelidir. Bununla beraber organik maddeninykseltgenmesi tamamlanmadan nce nitrik asitin tamamnn buharlamasn nlemek iin bukarmla alrken dikkat edilmelidir. Bu nlemin gzard edilmesi ciddi patlamalara veyaralanmalara neden olur.

f) Hidroflorik asit ile paralama:Hidroflorik asit balca, silika dndaki dier trlerin tayininde, silikat kayalar veminerallerin paralanmasnda kullanlr. Bu ilem srasnda silisyum tetraflorr uzaklar.Paralanma tamamlandktan sonra hidroflorik asitin fazlas slfrik asitle veya perklorik asitlebuharlatrlarak uzaklatrlr. Florr iyonu bir ok katyonla ok kararl kompleksleroluturduu ve katyonlarn tayininde bozucu etki yaptndan dolay bu analizin baarlolabilmesi iin florrn tamamen uzaklatrlmas gerekir. rnein eer ortamda az da olsaflorr var ise alminyumun amonyakla ktrlmesi (Al2O3.n.H2O olarak) hi bir zaman tamolamaz. Genellikle bir numuneden florr iyonlarnn son eser kalntlarn uzaklatrmako kadar zor ve o kadar zaman alcdr ki, silikatlar iin hidroflorik asitin zc olarak stnolan zelliklerini glgeler. Hidroflorik asit, bazen dier zclerde zor znen eliklerizmede dier asitlerle birlikte kullanlr. Hidroflorik asit ar derecede toksik olduu iinnumunenin zlmesi ve ar reaktifin uzaklatrlmas iin buharlatrma daima iyi eken bireker ocak altnda yaplmaldr. Hidroflorik asit deri ile temas ettii taktirde cildde ciddihasara ve ar yaralanmalara neden olur. Asidin etkisi temastan saatlerce sonra ortayakabilir. Eer asit deri ile temas eder ise etkilenen blge hemen bol miktarda su ile iyiceykanmaldr. Bu amala florr iyonunu ktren kalsiyum iyonunun seyreltik zeltisidekullanlabilir.

2-Numunelerin mikro dalga ile paralanmas:

9Hem inorganik hemde organik numunelerin paralanmas iin mikrodalga frnlarnkullanlmas ile gnmzde numune hazrlama iin nemli bir metot haline gelmitir.Mikrodalga paralanmas hem kapal kap hemde ak kapta yrtlebilir. Fakat kapal kapdaha yksek basnlar ve scaklklar elde edildii iin daha ok tercih edilir. Bir alev veyastc tabla kullanlarak yaplan paralama ilemlerine gre mikrodalga paralamasnnbalca stnl hzl olmasdr. Tipik olarak zor numunelerin mikrodalga paralanmas bilebe ila on dakikada tamamlanr. Buna karlk paralama bir alev veya stc tabla ilestlarak yapldnda ayn sonular iin birka saat gerekebilir. Bu fark enerjinin iki metotlazelti molekllerine farkl yolla aktarlmasndan kaynaklanr. Klasik yntemle s aktarmkonveksiyon(iletiim) yolu ile olur. Konveksiyon ile stmada kullanlan kaplar ekseriye zayfiletken olduklarndan kab stmak ve sy iletme ile zeltiye aktarmak iin uzun zamangerekir. Ayrca zeltideki konveksiyon sebebi ile sadece svnn kk bir ksm, kabnscaklna ve bylece kendi kaynama noktasna ular. Buna karlk mikro dalga enerjisihemen hemen kab hi stmadan dorudan zelti molekllerinin tmne aktarlr. Bu yzdenzeltinin her yerinde ok hzl bir ekilde kaynama scaklna ulalr. Daha ncededeindiimiz gibi mikro dalga paralanmas iin kapal kap kullanmnn bir stnl artanbasncn bir sonucu olarak daha yksek scaklklarn olumasdr. Ayrca buharlama kayplarnlendii iin nemli derecede az miktarda reaktif gereklidir ve bylece reaktiften gelenkirlenmenin bozucu etkileri azalr. Bu tip paralanmalarn dier bir stnl denumunelerdeki uucu bileiklerin kayplarnn tamamen nlenmesidir.

a) Orta basnta mikrodalga kaplar:Mikrodalga paralama kaplar mikrodalgalar geirgen olan dk-kaypl malzemelerdenyaplr. Bu malzemeler ayn zamanda sya kar ve paralanmada kullanlan eitli asitlerinkimyasal etkilerine dayankl olmaldr. zmede yaygn olarak kullanlan bir ok asit iinteflon malzeme hemen hemen en ideal bir malzemedir. Teflon mikrodalgalar iin geirgenolup yaklak 300 oC luk bir erime noktasna sahiptir ve yaygn olarak kullanlan asitlerin herhangi birinden etkilenmez. Bununla beraber slfrik asit ve fosforik asitlerin kaynamanoktalar teflonun erime noktasnn zerindedir. Bu durum paralanma srasnda scaklnkontrol iin dikkat edilmesi gerektii anlamna gelir. Bu asitler iin bazen teflon yerinekuvars veya borosilikat camdan kaplar kullanlr. Bununla beraber silikat kaplarda hidroflorikasitten etkilendii iin hidroflorik asit ile yaplacak almalarda kullanlamazlar.

b)Yksek basnta mikro dalga kaplar:Bu sistemde 250 oC maksimum scaklktr. Bu sistemde kaln duvarl bomba gvdesi mikrodalgalar geiren bir polimer malzemeden yaplmtr. Paralama bomba gvdesi iindedesteklenen bir teflon kap iinde yaplr. Mikrodalga bombas kalan ceket yerinevidalandnda d astarn ve kapann zerindeki dar bir ereveye oturan astarl kapakiindeki bir teflon O-halkas ile balantldr. Eer ar basn art meydana gelir iseO-halkas bozulur ve sonra fazla basn gazn dar kamasn salayan szdrmaz diskisktrr. Bomba iindeki i basn kaptaki basn vidasndaki kntnn mesafesinden kabacabelirlenebilir.

c) Mikrodalga frnlar:Bu frnlar kuvars yaltkan maddesi ile evrelenmi silisyum karbrden yaplm kk birodacktan ibarettir Bu odaca mikrodalga odakland zaman iki dakika ierisinde scaklk

10

1000 oCye ulalr .Bu tr frnn allm kl frnna stnl yksek scakla ulamahzdr. Bu sistemlerde stc dzenek olmad iin bu sistemle alan kiiler yksekscaklklara maruz kalmazlar.

3-norganik maddelerin eriti ile paralanmas:Bir ok yaygn madde(zellikle silikatlar, baz mineral oksitleri ve birka demir alam) dahance belirttiimiz metotlarla iyi bir ekilde zlemezler. Byle durumlarda eritiebavurulur. Burada numune eriti maddesi ad verilen bir alkali metal tuzu ile kartrlr vesonra karm eriyik ad verilen suda zlr bir rn elde etmek zere eritilir. Eritimaddeleri kullandklar yksek scaklk (300 oC 1000 oC) ve numune ile temasa getirilenyksek reaktif konsantrasyonundan dolay pek ok maddeyi paralarlar. Mmkn ise tehlikelive sakncasndan dolay bir eriti maddesinin kullanmndan kanlmaldr. Bu sakncalardanbirisi numunenin eriti maddesindeki safszlklardan kaynaklanabilecek kirlenme olasldr.Baarl bir eriti iin gerekli eriti maddesi miktarnn nisbeten byk olmas (yaklak olaraknumune ktlesinin on kat) bu kirlenme olasln kuvvetlendirir. Ayrca bir erititen eldeedilen eriyiin zlmesi ile oluan sulu zeltinin tuz ierii yksektir ve bu durum analizindaha sonraki basamaklarnda zorluklara yol aabilir. Buna ilaveten eriti iin yksekscaklklarn gerekmesi uuculuk kayplarnn tehlikeli boyutlara ulamasna neden olur. Sonolarak ierinde eriti yaplan kap hemen hemen kanlmaz ekilde eriti maddesindenetkilenir ve numunenin kirlenmesine neden olur. Zor znen ok az bir miktarn ieren birnumunenin zlmesi, znmeyen kalntnn szlerek ayrlmas ve uygun bir eritimaddesinin bal olarak daha az bir miktar ile eriti yaplmasdr. Souduktan sonra eriyikzlr ve numune zeltisinin ana ksm ile birletirilir.

a) Eritiin yaplmas:ok ince toz haline getirilen numune yaklak on kat kadar eriti maddesi ile iyice kartrlr.Kartrma genellikle eritiin yaplaca krozede gerekletirilir. Eriti iin gereken sre birka dakikadan bir ka saate kadar bir srede olabilir. Genellikle ak olarak grlmesedeberrak bir eriyik elde edilmesi paralanmann tamamlandn gsterir. Eriti tamamlandzaman ktlenin yava yava soumas iin beklenir, katlama balamadan nce kolaycasklebilmesi iin kroze dndrlerek erimi katnn eperlerde ince bir film olumassalanr.

b) Yaygn olarak kullanlan eriti maddeleri:Eriti maddesi Eriti scakl Kroze tipi Paralanacak madde tipiNa2CO3 851 oC Pt Silikatlar ve silisyum ieren

numuneler, alminyum ierennumuneler, ok az znenfosfatlar ve slfatlar

Na2CO3+KNO3veyaNa2O2 gibi birykseltgen madde

- Pt, Ni

Pt (N2O2 ilekullanlamaz)

Bir ykseltgen ortam gerekti-ren numuneler yani, S, As, Sb,Cr ieren maddeler

LiBO2 849 oC Pt,Au,Camskarbon

Silikatlar, bir ok mineraller,Crflar, seramikler iin glbazik eriti maddesi

NaOH veya KOH 318 oC Au,Ag,Ni Silikatlar,silisyum karbr vebaz mineraller iin gl

11

bazik eriti maddesi

Na2O2 Bozunur Fe, Ni Slfrler, Fe, Ni, Cr, Mo, V,ve Liun asitte znmeyenalamlar, platin alamlarve Cr, Sn, Zr mineralleri iingl bazik ykseltgen eritimaddesi

K2S2O7 300 oC Pt, Porselen Az znr oksitler ve oksitieren numuneler iin asidikeriti maddesi

B2O3 577 oC Pt Alkali metallerin tayin edile-cei silikatlar ve oksitler iinasidik eriti maddesi

Ca2CO3+NH4Cl - Ni Eriti maddesinin stlmas ileCaO ve CaCl2 karm eldeedilir. Alkali metallerintayini iin silikatlarnparalanmasnda kullanlr.

12

BLM-III

TAMPON ZELTLER LE YAPILACAK ALIMALAR:

1- Tampon zelti nedir:

D etkilere kar (H3O+ veya OH iyonlar ilavesi ile) diren gstererek pHn deitirmeyenzeltilere tampon zelti denilmektedir. rnein ekivalent miktarda HCl ve NaOH ileCH3COOH ve NH3 zeltileri karmlarna ( her ikisinde de pH: 7.0 ) bir ka ml seyreltikHCl ilave edilirse, HCl ve NaOH karmnda pH hemen dt halde ikinci karmda pratikolarak bir deiiklik olmaz. Her iki zelti ortamna NaOH ilave edildiinde benzer bir olaymeydana gelecektir. Birinci karmdaki nemli pH ykselmesi ikinci karmda grlmez.Tampon zeltilerin dier zellii ise pH deeri bakmndan seyreltmeye kar direnliolmasdr. Yalnz ortama deriik asit veya baz ilave edilmesi durumunda deiir. Tamponzeltinin pHnn deimemesi veya az deimesi iin nemli artlarda sisteme dardankuvvetli asit ya da bazn toplam m.e.k saysnn tampon sistemi oluturan konjuge asit-baziftinin toplam m.e.k saysndan ok daha az olmasdr. O halde zayf bir asit ile zayf bir bazve bu bazn tuzunu ieren bir zelti tampon etkisini gsterir ve tamponlar genellikle bylemaddelerden hazrlanrlar.

1-a. asidik tampon zeltiler:

Asidik tampon zeltiye rnek olarak asetik asit-sodyum asetat karm verilebilir.

CH3COO + H2O CH3COOH + OHCH3COOH + H2O CH3COO + H3O+zeltideki dengelerdir. Bu durumda ortama H3O+ ilave edilecek olursaCH3COO + H3O+ CH3COOH + H2O olur. Eer ortama OH ilave edilecek olursaCH3COOH + OH CH3COO + H2O olacaktr.Bu dengeden Ka= [H30+][CH3COO]/[CH3COOH]-[H3O+] elde edilir.Ortamdaki asit zayf olduu iin [CH3COOH] - [H3O+] [CH3COOH] alnabilir.Bu durumda [H3O+]=Ka.[CH3COOH]/[CH3COO] olur.Burada zayf bir asit ve tuzundan ( konjuge bazndan ) oluan tampon zelti ierisinde dengekonsantrasyonlar CA ve CB ise[H+]=Ka.(CA/CB) ve pH =pKa + log ( CA/CB ) olur.

1-b. Bazik tampon zeltiler:

NH3+NH4Cl tampon zeltisi rnek verilebilir.Bu ortamda NH3+H2O NH4+ +OH

NH4+ + H2ONH3 + H3O+zeltideki dengelerdir. Denge sistemi dardan katlan OH iyonlar ileNH4+ +H2O NH3 + H2O olur H3O+ iyonlaryla ise

13

NH3 + H30+ NH4+ + H2O eklinde ( her iki tamponda da Le chatelier prensibine gre) karkoyar,Buradan Kb= [OH][NH4+]/[NH3]-[OH]olur.Kb yine zayf bir baz olduundan dolay [NH3]-[OH] [NH3] alnabilir.Buradan[OH]= Kb. [NH3][NH4+] = Kb. ( CA/CB )olur.Buradan da pOH= PKb+ log ( CA/CB ) elde edilir. pOH= pKsu pH, pKb=pKsu pKa alnrBuradan pH =pKa-Log (CA/CB ) vePH = Pka + log (CB/CA )olur.ster asidik ve isterse bazik karakterli tampon zeltilerde yaklak pH hesab her defasndaayn eitlii ( Henderson bants ) kullanlarak yaplabilir. Grld gibi bazik tamponzeltide pH ayn oranlarda ve sabit kalr. Tampon zeltilerin seyreltmeye kar da direnliolmalarnn nedeni bu bantdr. Bileenlerin mutlak konsantrasyonlar deil [Asit ] / [Baz ]ya da [Baz ] / [Asit ] oranlar nemli olmaktadr. Yalnz belirtildii gibi nemli bir kouldasisteme dardan katlan kuvvetli asit ya da bazn toplam m.e.k saysnn konjuge asit-baziftinin toplam m.e.k saysndan daha az olmasdr.

Tampon aral:

Bir tampon zelti ok kuvvetli zelliini CA/CB = 1 olduu zaman gsterir ki bu durumdazelti ekivalent miktarda tuz ve asit veya tuz ve baz ierir. [( Log .CA/CB ) = 0] Genel olaraktamponlar kendilerini oluturan serbest asit ve konjuge bazn konsantrasyon orannn (1/10 -10/1) snrlar aralnda etkin bir tamponlama yapmak zere kullanlabilir. O halde pH = pKa 1 uygun tampon araldr. rnein pH = 4.76 olan bir tampon zelti hazrlamak istenildiitaktirde pKa s 4.76 veya bu deere ok yakn bir asit semek gereklidir.

Bilinen baz tampon zeltiler:

Sitrat tampon zeltileri:

Sitrik asit iin Ka1= 7.4 x 10-4, Ka2= 1.8 x 10-5, Ka3 = 4.0 x 10-7PKa1 = 3.13; pKa2 = 4.76 pKa3 = 6.40 dr.

Di sodyum sitrat zeltisi iin 21.00 g saf sitrik asit 200 ml 1 N NaOH ierisinde zlr, suile litreye seyreltilir. Bu zeltiyi eitli hacim oranlarnda 0.100 N HCl veya 0.100 N NaOHzeltileri ile kartrlarak gerekli olan tampon zeltiler hazrlanr. Bu tampon zeltilerinkullanlabilecei pH aral 1.2-6.7 dir.

Asetat tampon zeltileri:

Ka = 1.86 x 10-5 pKa = 4.7 olan CH3COOH bir zayf asittir. 0.200 N asetik asit ve 0.200 NSodyum hidroksit zeltisinin eitli oranlarda kartrlmas ile elde edilen tamponzeltilerin kullanlabilir pH aral 4.2- 5.6 dr.

Fosfat tampon zeltileri:

H3PO4 n asitlik sabitleri pKa

Ka1 = 7.1 x 10-3 , Ka2 = 6.2 x 10-8, Ka3 = 4.2 x 10-13pKa1 = 2.12 pKa2 = 7.21 pKa3= 12.38 dir.

14

M/15 KH2PO4 = 6.67 x 10-2 MM/15 Na2HPO4.12.H20 = 6.67 x 10-2 M zeltilerinin eitli hacim oranlarndakartrlmalar ile hazrlanan tampon zeltilerin pH aral 5-8 dir(KH2PO4 + NaOH) karmlarnda ise pH = 6.4-7.6 aralnda olan tampon zeltilerihazrlanr.

Borat tampon zeltileri:

12.40 g borik asit ( H3BO3 , Ka= 5.5 10-10 , pKa = 9.3 ) 100 ml 1N NaOH zeltisi ilezlerek su ile litreye seyreltilerek hazrlanr. Bu zelti eitli hacim oranlarnda 0.100 NHCl ( pH = 7.6-9.2 aralnda tampon zeltileri ) ve 0.100 N NaOH ile ( pH = 9.6-12.4 )kartrlarak uygun tampon zeltileri hazrlanr.

2-Asit-Baz titrasyonlar:

Asit ve bazlar cins, konsantrasyon ve kuvvet bakmndan ok farkllk gsterdiklerinden eldeedilecek titrasyon erileri de ok eitli olacaktr. Bir titrasyon iin uygun indikatrn seimiok nem arz etmektedir. ndikatrn rengine pH dnda scaklk, konsantrasyon, organiksolventler ve kolloidal halde bulunan tanecikler de etki ettiklerinden dolay renk indikatrleriile yaplacak titrasyonlarda ok dikkatli almalar yapmak gerekir. zellikle organiksolventler ve kolloidal haldeki taneciklerin bulunmas indikatrlerin renk deitirmepH larn pH biriminden fazla deitirebilir. Bundan dolaydr ki yalnz uygun olanindikatr semek ve titrasyon teorisini bilmek yeterli olmamaktadr. Titrasyon ortamkonusunda da bilgi sahibi olunmaldr. Asit ya da bazn kuvvetli ya da zayf olmas titrasyonaetkime deerini ve dolays ile m.e.k tartsn etkilemez. Duyarl bir titrasyon yaplabildiisrece sonu q-analit= ( EN. fs / 1000 ) bants geerli olmaktadr. ndikatr seimi en rahatyaplabilen titrasyonlar dnm noktasnda pH deimesi ok kk olduundan kuvvetli asit-kuvvetli baz titrasyonlardr. Bylece ok seyreltik olmayan ortamlarda mkemmel sonularalnr.

a) Kuvvetli asit-kuvvetli baz titrasyonlar:

Bu titrasyonlarda ekivalent noktas olarak saf suyun pH olan 7 alnr. nk ekivalentnoktada asit ya da baz zellii tamayan ntral tuzlar (NaClO4, KCl vb.) oluur.

a-1) 1 N HCl - 1 N NaOH titrasyonlar:

Asit-Baz konsantrasyonlarna bal olarak yaplacak titrasyon almalar iin 100 ml 1 NHCl nin 1 N NaOH ile titre edildii varsayldnda balang aamasnda iyonik kuvvetetkisi ihmal edilerek pH = 0 dr. Bundan sonraki pH lar ekivalent prensibinden hareketleserbest H+ -iyonu konsantrasyonu hesaplanarak bulunur.

100 ml 1.0 N HCl ierisine 20.0 ml 1.0 N NaOH ilavesinde H+ iyonu konsantrasyonu = 80 .1/120 = 0.67 ve buradan pH= 0.15 olarak bulunacaktr. Eer NaOH ilave edilmeye devamedilir ise 50 ml NaOH ilavesinde H+- iyonu konsantrasyonu = 50 . 1/150 = 0.33 ve buradan dapH= 0.48 bulunacaktr. Eer NaOH ilavesini 99 mlye karacak olursak H+ -iyonukonsantrasyonu = 1 . 1/199 = 0.005 ve buradan da pH= 2.3 olarak bulunacaktr. Eer 99.97 mlNaOH ilave edilecek olursa H+ - iyonu konsantrasyonu = 0.03. 1/199.97 = 1.5.104 olurburadan da pH= 3.82 olarak bulunur. Bu anda metil oranj rengi hala turuncudur ve titrasyonudurduracak olur isek yaplabilecek titrasyon hatas % 0.03 kadar olacaktr. Ortama bir damladaha baz katlacak olur ise ortamn pH birden ykselecektir. Bir damla yaklak 0.05 ml

15

kabul edilir ise ortama toplam 99.97+0.05= 100.02 ml baz ilave edilmi olur. Bunun 100 mlsi asidi ntralletirmek iin harcandndan ortamda 0.02 ml baz alnr. Bu miktar baz 200.02ml zelti ierisine daldndan serbest OH iyonu konsantrasyonu 104 M olur, buradan dapH = 10 olarak bulunacaktr.(pOH= 4) ortalama 110 ml 1 N NaOH ilave edildiinde toplamhacim 210 ml olur. Buradan da [OH]=10.1/210=0.048 m pH= 12.68 olarak bulunur. Bazmiktar arttka pH ykselecektir ve 14 e yaklaacaktr. Ekivalent noktas yaknnda katlanbir damla sodyum hidroksit zeltisi ile pH yaklak 3.82 den 10 a kacaktr. Bu aralktarenk deitiren metil oranj, metil krmzs, bromtimol mavisi, fenolftalein gibi indikatrlerkullanlabilir.

a-2) 0.1 N HCl 0.1 N NaOH titrasyonlar:

Ortamda 0.1 N HCl varken pH=1 dir. Ortama 50 ml 0.1 N HCl ilave edildii anda H+ - iyonukonsantrasyonu 50.0.1/150 = 0.033 N olur ve buradan pH=1.48 olarak bulunur. Eer ortama99 ml 0.1 N NaOH ilave edecek olursak H+-iyonu konsantrasyonu=1.0.1/1999=5.0x104 vepH=3.30 olacaktr. Eer ortama 99.8 ml NaOH ilave edilecek olur ise H+- iyonukonsantrasyonu 0.2x0.1/199.8= 1.0 x 104, pH= 4 olur. Bu pH da metil oranj renkdeitirmeye balar ve titrasyon durdurulur ise % 0.2 kadar bir hata yaplm olur. Bundandolay metil oranj yerine metil krmzs kullanmak daha uygun olacaktr. nk sz edilenanda metil krmzs hala asidik rengini (krmz) korur. Kalevi rengi ortama 99.98 ml 0.1 NNaOH ilave edildiinde oluur (pH= 5.9) ve hata % 0.02 dir. Bir damla daha 0.1 N NaOHilave edildiinde toplam baz miktar 100.03 ml ve toplam hacim 200.03 ml olur. Bu andaortamdaki toplam serbest OH iyonu konsantrasyonu 0.03 . 0.1/200.03 = 1,5 x 105 N vepH=9.18 olur. O halde bir damla baz katlmas ile pH yaklak 5,9 dan 9.8 e km olacaktrve bu aralkta renk deitiren metil krmzs, bromtimol mavisi, fenolftalein gibi indikatrlerkullanlr. NaOH genelde ok az da olsa karbonat ierdiinden dolay yukarda bulunandeerler biraz farkl olmaktadr. Titrasyonda aa kan CO2 ksmen ortamda znerek kalrve daha fazla NaOH kullanlmasna yol aar. Karbonat miktar oaldka hata oranartacaktr. Asit zeltisinin karbonatsz NaOH ile titrasyonunda metil oranj ve fenolftaleinkullanlmasndaki fark yaklak 0.1-0.2 ml kadardr.

a-3) 0.01 N HCl - 0.01 N NaOH titrasyonlar:

Bu titrasyonda metil oranj kullanlmaz. nk daha ortamda 90 ml 0.01 N NaOH ilavesi ilepH= 3,3 e ve 98 ml NaOH ilavesinde ise pH = 4 e kacaktr. Yani metil oranj kalevirengine eriir ve hata % 2 kadardr. Bu hata volmetrik ilemlerde msaade edilen snrdeerin zerinde olduu iin yaplacak bu trdeki titrasyonlarda metil krmzs, bromtimolmavisi, fenolftalein gibi indikatrler kullanlr.

b) Zayf asit-kuvvetli baz titrasyonlar (CH3COOH NaOH titrasyonlar gibi):

Asetik asit iin Ka: 1.86 x 105dir. Bu tr almalarda belirli bir alma aralnda tamponzeltiler kullanlr. Maksimum tamponlanma etkinlii pH n pKa ya eit olduu yar-ntralleme noktasdr. rnein 20 ml 0.5 N Asetik asit su ile 100 ml ye seyreltilerek elegeen zelti 0.5 N NaOH ile titre edildii taktirde

a) Balang pHn bulunuz.

b) 8 ml NaOH ilave edilmesi anndaki pH n bulunuz.

c) Ekivalent noktas (20 ml NaOH) pH n bulunuz.

16

d) 30 ml NaOH ilave edilmesi durumunda pH n bulunuz.

eklinde bir soru karmza kt taktirde nasl bir ilem uygulanacan aada zmlerdeanlatld ekilde zmeye alalm.

zm:

a) Seyreltme ile konsantrasyon C= (20. 0,5) /100 = 0.1 olur. Buradan pH hesabnyapacak olur isek pH= ( pKa Log C ) = ( 4,73+1 ) = 2,87 olarak bulunur.

b) 8 ml NaOH ilave edildii taktirde ortam zayf asit ve tuzu olutuundan tamponzelti bants uygulanr. Konsantrasyon oranlar yerine ( zelti konsantrasyonuve toplam hacim ayn olduundan ) hacim oranlar alnabilir.

pH= pKa + Log ( [Ac] / [HAc] = 4.73 + Log ( 8/12 )

pH= 4,73-0.176 = 4,73 0.18 = 4,55 olarak bulunur.

c) Ekivalent noktasnda % 100 ntralizasyonla asidin tamam CH3COONa a dnrve zelti zayf bazik zellik gsterir.

pH ek = ( pKa + pKsu + Log C )

pH ek = ( 4,73 + 14 + Log 10/120 )

pH ek = ( 4,73 +14 1.08 )

pH ek = 8.83 olarak bulunur.

d) 10 ml 0.50 N NaOH fazlas vardr ve toplam hacim 130 ml dir. Hidroksil iyonlarkonsantrasyonu [OH]= 5 m.M / 130 ml = 3.85 x 10 M, pOH = 1.41 pH=12.58olur.

c-) Zayf asit kuvvetli baz titrasyonlar:

Bu titrasyona rnek olarak NH3-HCl verilebilir. Bu tr almalarda belirli bir almaaralnda maksimum tamponlama etkinlii pH n pKa ya eit olduu yar-ntralletirmenoktasnda grlr. (Dikkat! Bu tr yaplacak almalarda amonyan ok uucu olmasnedeni ile dikkatli allmaldr) Bu titrasyonlar kuvvetli asit-kuvvetli baz titrasyonlarndanayran en nemli fark ekivalent noktasnn hi bir zaman ntral noktaya uymamasdr.

rnein:

20 ml 0.5 N NH4OH su ile 100 ml ye seyreltildikten sonra 0.5 N HCl ile titre ediliyor.

a) Balang pH n bulunuz.b) 8 ml HCl ilavesi ile oluacak pH bulunuz.c) Ekivalent noktasndaki pH bulunuz.d) 30 ml HCl ilavesindeki pH bulunuz.

17

zm:

a) Seyreltme ile konsantrasyon C = (20 x 0.5) / 100 = 0.1 N dirBuradan pH = (pKa + pK su + Log C)

pH = ( 9.24 + 14 + Log 10 ) = 11.2 olarak bulunur.

b) 8 ml HCl katldnda ortamda zayf baz ve tuz olutuundan tampon zelti bantsuygulanr ve yine konsantrasyon oranlar yerine hacim oranlar alnabilir.pH= pKa + Log ( [NH3]/[NH4] = 9.24 + Log ( 12/8 ) = 9.24+0.176= 9.42 olarakbulunur.

c) Ekivalent noktasnda ortamda yalnz NH4Cl vardr ve zelti zayf asidik zellikgsterir.pHek = ( pKa + Log C ) = ( 9.24 ) ( Log 10/120 ) = 4.62 + 0.54pHek = 5.16

d) 10 ml 0.5 N HCl fazlas vardr ve toplam hacim 130 ml dir.[H+] = 5/130 = 3.85 x 10 ; pH= 1.41 olarak bulunur.

d) ok zayf asitleri kuvvetlendirmek sureti ile yaplan titrasyonlar:

ok zayf baz asitlerin kuvvetli ortama katlan maddeler ile artrlarak (kompleksleme vekimyasal reaksiyonlar yardm ile) titre edilir. Burada ilke olarak suda titre edilemeyecekkadar zayf asitlerin( pKa > 8 )veya bazlarn( pKb > 8 )asitlik ve bazlklarnn komplekslemedengeleri ile kuvvetlendirilmesidir.

d-1) Borik asit titrasyonlar:

Asitlik sabiti Ka = 5.8 x 10 10 olan borik asit mannitol, gliserol gibi polialkollerle kompleksoluturmak sureti ile H+ - iyonlarndan dolay orta kuvvette bir asit gibi davranr. Oluankompleks ar mannitol varlnda bir mol bor bana iki mol mannitol ierir. Mannitolvarlnda borik asitin asitlik sabiti 104 - 105 arasndadr.

d-2) Amonyum tuzlarnn titrasyonu:

Amonyum iyonu da zayf asit olduundan (Ka= 5.8 x 1010)dorudan doruya NaOH ile titreedilemez. Ortama katlan formaldehit yardm ile fenolftalein yardm ile fenoftaleinindikatr eliinde titre edilebilir.

d-3) Sekonder fosfat titrasyonu:

Fosforik asit (H3PO4) ve dihidrojen fosfat (H2PO4) sras ile yaklak 2 ve 7 pKa deerlerinesahip olduklarndan dolay sulu zeltide kuvvetli baz ile dorudan titre edilebildikleri haldemono hidrojen fosfat (HPO4) (pKa s 12 dolaynda olan) dorudan titre edilemeyecek kadarzayf asittir. Ama ortama AgNO3 katlr ise kuvvetli asit gibi titre edilebilir.

3 Ag+ + HPO4 Ag3PO4 + H+

18

Gm fosfat ok az znen bileiktir. kme dengesi baskn olduundan HPO4= denkopan protonlar baz ile titre edilebilir.

d-4) Amino asitlerin titrasyonu:

Amino asitler amfoter zellik gsterirler, fakat standart asit veya baz zeltileri ile titreedilemeyecek kadar da zayftrlar. Bu bileikler sulun ortamda ksmen i tuz eklindebulunurlar.

R-CH-COOH R-CH-COO| |

NH2 NH3 +

Ortama ilave edilen formaldehit ile amin grubunun bazik etkisi giderilir ve karboksilik asitgrubu orta kuvvette bir asit gibi titre edilir.

R-CH-COOH + HCHO R-CH-COOH| |

NH2 NH|

CH2OH

Oluan N-hidroksi metil grubu ntral olduu iin karboksilik grubu serbest kalr.

R-CH-COOH NaOH R-CH-COONa + H2O| |

NH NH| |

CH2OH CH2OH

Bu reaksiyonun gerekletirilebilmesi iin formaldehit konsantrasyonu % 6-16 aras olmalsgerekir.

e-) Poliprotik asitlerin ve bazlarn titrasyonlar:

Ardk asitlik ve bazlk sabitleri arasnda 104 ve daha fazla bir oranda olan poliprotik asitveya bazlar deiik indikatrler yannda kademeli olarak titre edilirler.

e-1 ) Sodyum karbonat titrasyonu:

Ticari ad soda olan sodyum karbonatn titrasyonunda ok dikkat etmek gereklidir. Titrasyoniki basamakl olarak ve ift indikatr ile yaplr. Ortamda birinci ekivalent noktasna kadarHCO3/CO3 tampon sistemi kullanlr. Bir karbonat zeltisinin titrasyonunda birincibasamakta CO3 + H3O+ HCO3 + H2O eklinde ntralleme reaksiyonu olur. Bukarbonat asidinin birinci iyonlama basamana karlk olup ekivalent noktasnda,pH= ( pKa1 + pKa2 ) ve pH= 8.3 tr.

19

Buna gre fenolftalein, timol mavisi gibi bir indikatr kullanlarak bir karbonat dnmnoktas saptanabilir, ikinci ntralizasyon basamanda karbonat asidi oluur.HCO3 + H3O+ H2CO3 + H2O bu noktaya gelindiinde hacim iki katna kt iinkonsantrasyon da iki kat azalacaktr ve 0.1 M Na2CO3 n 0.1 M HCl ile titrasyonunda tamntralizasyon iin [H2CO3] = 0.033 M olacaktr. Karbonat asidi dnm noktasnda ortamnpH n hesaplamak iin pH = ( pKa1 Log CH2CO3 bants kullanlarak pH= ( 6.4-Log 0.033 ) = 3.94 olarak bulunur. Buna gre indikatr olarak bromtimol mavisi, metil oranjkullanlabilir. Ksacas titre edilecek ortama nce fenolftaleinin pembe rengi kaybolduktansonra ortama metil oranj indikatr katlarak titrasyona devam edilir. Karbonik asit zeltisien fazla H2CO3 n sudaki doymu zeltisi kadar deriik, yani yaklak 0.05 Mkonsantrasyonda olabilir. Bu ekivalent noktasnda (yani metil oranj dnm noktasnda)zelti stlr ise H2CO3 CO2 + H2O olur.Karbonik asidin zeltiden ayrlmas ile ntralizasyon rn olan H2CO3 konsantrasyonuazalaca iin HCO3 + H3O+ H2CO3 drNtralizasyon tam olur ve stlan zeltide bir karbonat tpk bir kuvvetli baz gibi standartHCl ile titre edilebilir.

e-2) Sodyum karbonat-Sodyum hidroksit karmnn titrasyonu:

Bir karmda ancak OH + CO3 ya da CO3 + HCO3 birlikte var olabilir. nk OH veHCO3 kendi aralarnda reaksiyona girerek OH + HCO3 CO3 + H2O reaksiyonugereince karbonat olutururlar. Bu durumda zeltide karbonat birlikte reaktif fazlas ( yanihidroksit veya karbonat ) kalr. Karbonat-hidroksit karmnn standart HCl zeltisiyletitrasyonunda nce daha kuvvetli bir baz olan hidroksil ntralize olur, klorr asidi katlmayadevam edilir ise karbonat, bikarbonata dnr ve bu noktada birinci indikatr ( fenolftalein )renk deitirir.

CO2 + H+ HCO3Oluan bikarbonat ayn miktarda asit tketerek HCO3 + H+ H2CO3 H2O + CO2reaksiyon gereince karbonik asit aamasna kadar ntralleir ve bu noktada ikinci indikatr( metil oranj ) renk deitirir. Fenoftalein pH= 8-9 arasnda renk deitiren asidik ortamdarenksiz , bazik ortamda pembe renkli bir pH indikatrdr. Metil oranj ise pH yaklak 3-4arasnda renk deitirir, asidik rengi krmz, bazik rengi ise sardr. Fenolftaleinin renkdnmne kadar titrasyon sarfiyat A-ml, ve metil oranj dnmne kadar asit sarfiyat iseB-ml ise hidroksit iin net sarfiyat miktar ( A-B ) ml asit, karbonatn tam ntrallemesi iintketilen miktar ise 2B-ml asit olacaktr. Bu tr titrasyon sonunda karm oluturan NaOHveNa2CO3 miktarlar verilmek istenildiinde

g- NaOH= ( A-B ) . NHCl . ( NaOH/1000 )g- Na2CO3 = 2B . NHCl . ( Na2CO3/2000 )eitlikleri kullanlr.

Bu eitliklerin sa tarafnda titrant HCl zeltisinin gerek normalitesi ( NHCl ) ve ilgilibileiklerin g-cinsinden mili ekivalent tartlar yer alr.

20

BLM-IVSU ANALZLER

A-Sularda sertlik tayini:

A-1) Geici sertlik tayini:Su numunesinden belirli bir miktarda su alnarak metil oranj indikatr eliinde 0.1 N HClasit ile titre edilerek titrasyonda sarf edilen HCl miktarndan CaCO3 tarts olarak bulunur. Buhesaplama m.e.k / L veya Fransz serlii olarak bulunur.

rnein:100 ml su rnei alnr ve zerine metil oranj ilave edilir ve 0.1023 N HCl ile titre ediliyor vebu titrasyon annda sarf edilen asit miktar 5.065 ml bulunuyor olsun. Bu sarfiyattan analiziyaplan su numunesinin geici sertliini ( karbonat setlii )

a) m.e.k / l cinsindenb) Fransz sertlii cinsinden bulunuz.

zm:a )mek/L cinsinden

5.065 x 0.1023 x ( 1000/100 ) = 5.181 m.e.k /l olarak bulunur.CaCO3 n ekivalent tarts mol. Tartsnn yars kadardr.5.181 m.e.k CaCO3 = 5.181(CaCO3/2000) = 0.259 g CaCO3 /l

b) Fransz sertlii cinsinden0.259 g/l= 25.9 mg/100ml = 25.9 Fr25.9 Fransz sertlii olarak bulunur.

A-2) Geici sertlik karbonat sertlii tayini (DIN 8103 e gre):Tayini bozan nedenler suyun fazla renkli olmas, znm demir, mangan bileikleri ihtivaetmesi ve fenol ftaleine kar alkali olmaldr. Suyun rengi seyreltmekle hafifletilir yadatuzsuz ve asitsiz aktif kmrden szlmek suretiyle giderilir. Demir ve mangan tuzlar tayinedilerek hesaplamada dikkate alnr. Fenol ftaleine kar kalevi olan sularda nce 0.1 N HClile fenol ftaleinin kalevilii tayin edilir. Tayinin yaplmas iin 100 ml gerekir ise hazrlanmsu numunesine 0.1 ml (2-3 damla) sulu metil oranj zeltisi (% 0.1 lik) damlatlr ve 0.1 NHCl zeltisi ile sar renk esmer sarya deiinceye kadar titre edilir. Renk dnmnndaha iyi anlalmas iin yalnz su ve belirteten ibaret bir zelti hazrlanmas ve bunun rengiile esas deney sonunda meydana gelen rengin karlatrlmas nerilir. Saerfedilen 1 ml 0.1 NHCl zeltisi:2.8 mg/l CaO yada 0.28 Alman sertliidir. znm demir ve manganbileikleri iin bulunan sonutan beher mg/l Fe veya Mn bana 0.1 Alman dercesi karlr.Deneyin hassasiyeti 100 ml su kullanld zaman 0.3 Alman derecesidir.

A-3) Kalc sertlik tayini:

21

Su numunesinden alnarak zerine 20 ml Na2CO3 zeltisi ( 20 ml Na2CO3 = 9.16 ml,0.1023 N HCl ) ilave edilerek buharlatrma ilemine tabi tutulur ve zeltinin ayrlmasndansonra ilave edilen Na2CO3 zeltisinden arta kalan Na2CO3, 0.1023 N HCl zeltisi ile metiloranj indikatr eliinde titre edilir. Sarfiyatn ilave edilen Na2CO3 dan edeer asitmiktarndan karlmas ile mek/L cinsinden ve fransz sertlii cinsinden tesbiti yaplr.

rnek:100 ml su rneine 20 ml Na2CO3 zeltisi (20 ml Na2CO3=19.16 ml 0.1023 N HCl) ilaveedilip buharlatrlyor ve keltinin ayrlmasndan sonra Na2CO3 fazlas 0.1023 N HCl nin16.48 ml si ile geri titre ediliyor. Kalc sertlii

a) m.e.k / L cinsindenb) Fransz sertlii cinsinden bulunuz.

zm:a) m.e.k / L cinsinden

Ca(II) ve Mg(II) nin bikarbonat dnda znen tuzlar ( genellikle slfatlar ) iinsarfedilen HCl nin mek says= HCl m.e.k : (19.16 x 0.1023) (16.48 x 0.1023),HCl m.e.k = 0.2742 mek/ 100 ml = 2.742 mek / L

b) Fransz sertlii cinsindenFr = 2.742 (CaCO3 / 2000) g / L=0.1371 g / L = 13.71 olarak bulunur.

A-4) Sertliin btnnn tayini:

a) Lunge ve Wartha-Pfeifer metodu:nceki analizde elde edilen zeltiye 25-30 ml pfeiferzeltisi ayn miktar 0.1 N NaOHve 0.1 N Na2CO3 ilave edilerek kalsiyum ve manezyum ktrlr. zelti bir mddetstldktan sonra soumaya braklr ve 200 mllik bir balon jojeye aktarp iaretizgisine kadar tamamlanr. Buradan olduu gibi szlr. lk geen ksm atlr ve eldeedilen berrak zeltiden 100 ml alnrki asl su numunesinin yarsdr. Bir damla metiloranj muvacehesinde 0.1 N HCl ile titre ederek fazla gelen kalevi miktar tayin edilir. Butitre edilen 100 ml zelti asl zeltinin yars olduuna gre milival hesab ile sertliinbtnn bulmak iin kullanlan (a) asit hacminin ml olarak iki katn ilave edilen (x)kalevi zelti hacminden karmak sureti ile serlik btn = (x-2a) milival cinsindenbulunur.

Uyar: Eer sertlik btn-karbonat sertlii = 0 ise su kalevi bikarbonatlar ihtiva ediyordemektir.

b) Biacher metoduna gre sertliin btnnn tayini:Bu metoda gre sertlik meydana getiren kalsiyum ve magnezyum iyonlar palmitateklinde ktrlr. Bunlar tamemiyle ktkten sonra fazla ilave edilen potasyumpalmitatn hidrolizi sonucunda fenol ftalein krmzya dnr. Bu tayini karbonat,bikarbonat, fenol ftalein alkalilii, serbest karbon dioksit znm demir veya mangantuzlar bozar. Karbonat ve bikarbonatlar ve fenol ftalein alkalilii su numunesine tayindennce metil oranja kar asit reaksiyonu verinceye kadar 0.1 N HCl damlatlarak giderilir.Serbest CO2 numunenin ierisinden 10 dakika hava geirmek veya asildi numuneyi 5dakika kaynatmakla uzaklatrlr. znm demir veya mangan tuzlar ise sonularnhesaplanmas annda dikkate alnr. Tayinin yaplmas iin su numunesinden 100 ml sibir erlen mayere alnr. zerine 2-3 damla metil oranj zeltisi (% 0.1 lik) damlatlr ve

22

pembe renk meydana gelinceye kadar 0.1 N HCl ile titre edilir. (eer evvelce ayn su ilekarbonat sertlii tayin edilmi esmer sar rengin pembeye deimesi iin bir damla dahHCl ilave edilir) Bundan sonra aa kan karbon dioksidi gidermek iin 5 dakika kadarkaynatlr. Souduktan sonra 1 ml alkol fenol ftalein (% 0.0375) zeltisi ilave edilir vefenol ftalein alkaliliine kadar (hafif pembe renk) 0.1 N NaOH damlatlr. Hemen 0.1 Npotasyum palmitat ile kuvvetli fenol ftalein krmzs rengi kalc olana kardar titre edilir.Bu krmz renk 3 damla 0.1 N HCl ilavesi ile kaybolmaktadr. Aksi taktirde fazladamlatlan 0.1 N HCl tirasyonda fazla karlan potasyum palmitattan karlmaldr. 1 ml0.1 N potasyum pammitat zeltisi 2.8 mg CaO e tekabl etmektedir ve suyun sertlikbtn alnan sertlik derecesi olarak bulunmu olur. Zira palmitat zeltisi CaO kiresuyu ile ayarlanmtr. Palmitat zeltisi brete doldurulmadan nce ierisindeki tortununbulunmamasna dikkat edilmelidir. Bulunduu taktirde ie 30-40 C lik bir su banyosunadaldrlarak kelek zlr ve soutulduktan sonra kullanlr. Palmitat zeltisininhazrlanmas iin 25.6 g saf stearin asitsiz palmitik asit 0.1 g fenol ftalein 500 ml mutlakalkol ve 300 ml damtk su ile 1.5 litrelik bir balon joje de stlr. Dier taraftan ufalanm15 g KOH 100 ml mutlak scak alkol ierisinde zlr. Meydana gelen bu berrakzeltiden balondaki zeltiye tamam ile zlp hafif pembe renk meydana gelinceyekadar ilave edilir. lave edilen poatann fazlas birka damla HCl ile giderilir veya gayetdikkatle yeniden poata damlatlr. Bu zelti 15 C lik bir yerde muhafaza edilmelidir. Buscaklk altnda saklanlmas gerekiyor ise kmeye mani olmak iin propil alkolkullanlmaldr. Palmitat zeltisi kire suyu ile ayarlanr. Bunun iin 10-20 ml kire suyu(saf CaO dan hazrlanm) damtk su ile takriben 100 ml ye seyreltildikten sonra 0.1 NHCl ile metil oranja kar titre edilir. Bundan sonra 200 mlye seyreltilir ve 1 ml alkollfenol ftalein ilave edilerek hafif krmz renk oluana kadar 0.1 N HCl zeltisi ile renkgiderilerek 0.1 N potasyum palmitat zeltisi ile bariz krmz renk meydana gelinceyekadar titre edilir. Bu renk birka dakika sabit kalmaldr. Palmitat zeltisi kire suyunutire etmeye sarfedilen 0.1 N HCl zeltisi kadar sarfedilmesi iin bunula aynkonsantrasyona sahip olmaldr.

c) Sabun zeltisi metodu ile tayini:Bu metot uygulamas kolay olduundan gerek sanayide ve gerekse dier sertlik tayinigereken yerlerde kullanlmaktadr. Bilhassa ok hassas netice vermemesine ramenyinede youn bir ekilde kullanlmaktadr. Bu metodun dayand esas sert yani kalsiyumveya manezyum iyonlar bulunan sularda sabunun kprmemesi veya g kprmesidir.Zira toprak alkali iyonlarla sabunu tekil eden ya asitleri suda znmeyen kelekmeydana getirirken ancak sudaki toprak alkali veya manezyum iyonlar kerek ayrlncasu kprmeye balar. Sabun zeltisinin hazrlanmas iin iyi cins sabun d ksmatldktan sonra ince ince rendelenir ve bu rendelenmi sabundan 20 gram tartlr velitrelik bir balon jojeje konulur. zerine 300 ml mutlak alkol ilave edilir ve geri soutucualtnda su banyosu zerinde sabun tamamen znnceye kadar stlr. Bundan sonradamtk ile hacmi 500 mlye tamamlanr. 12 saat boyunca durulanmaya braklr veszlr. Kontrol zeltisinin hazrlanmas iin 0.25 g susuz kalsiyum klorr daha iyisiekivalent miktarda 0.55 g BaCl2 . 2 H2O tartlr. Damtk suda zlr ve litreyetamamlanr. Bu zeltinin 40 ml si tamamiyle 22 hidrotimetri derecesine edeerolmaldr. Bir hidrotimeri derecesi 0.25/22= 0.014 g CaCl2 e edeerdir.

Deneyin yaplmas iin;1) Hidrotimetri iesi; az ilifli, kapakl ve taksimatl olan bir ie kullanlr. Her izgi10 ml yi gsterir.

23

Sabun zeltisinin ayarlanmas iin hidrotimetri bretinin st snrna kadar sabunzeltisi doldurulur. (Bret doldurulurken st izgiye gelmesine dikkat edilmelidir.Okuma alttaki sfrdan balar, iki sfr aras 40 ml damtk suyun kprmesi iin sarfedilir)Dier taraftan hidrotimetri iesine 40 ml baryum veya kalsiyum klorr zeltisindenkonur ve bretten damla damla sabun zeltisi aktlr. ie kapa kapatlarak iddetlealkalanr. Bu ie svnn zerinde terekkl eden kpk 5 dakika kaybolmadan kalncayakadar devam edilir. Sabun zeltisinin ayar tam ise sarfedilen miktar 22 dereceye tekableder. Fakat ekseriyetle hazrlanan zeltiler biraz deriik olur. Bu taktirde sabun zeltisitartlr, her bir fazla hidrotimetri derecesine mukabil arln 23 te biri kadar % 60 lkalkol konulur. Bunu bir rnek ile izah eder isek bir ayarlamada sabun zeltisinden 22yerine 16 sarf edelim, aradaki fark 6dir. Sabun zeltisinin arl 490 gram olduunagre 23 te biri 490/23= 21.5 gramdr. 6 lik bir fark iin 21.5 x 6 = 129.0 gram % 60 lkalkol koymak koymak gerekir.

d) Sabun zeltisi ile sertliin tayini:

1) Sertliin btnnn tayini:Hidrotimetri iesine 40 ml analizi yaplacak su numunesi konulur [0.1 ml alkol fenolftalein zeltisi (% 0.0375) ve 0.1 N NaOH ile kalc hafif pembe renk meydanagelinceye kadar titre edilir] Sabun zeltisinin ayarlanmasnda yaplan ilemleruygulanarak suyun sertliinin btn tayin edilir.Dikkat: Muayene edilecek su zerinde bir ilk deney yaplmaldr. Bir behere 25 ml suilave konulur, zerine 1 ml sabun zeltisi ilave edildikten sonra kartrlr. Bulanklkhafif olur ise bu su zerine dorudan doruya sertlik tayini yapmak doru olabilir.Eer fazla bulanr ise esas sudan 20 ml alnr ve zerine kaynatlp soutulmu damtksudan 20 ml ilavesi ile tire edilir. Bulanacak sertlik derecesinin iki kat alnr.

2)-Kalc ve geici sertliin tayini:100 ml su numunesi yarm saat kaynatlr ve soumaya braklr. Hacmi kaynatlm vesoutulmu damtk su ile yze tamamlanr. Bunun 40 ml si zerinde yukardaanlatlan tarzda sertlik tayini yaplr. Kalc sertlik bulunur. Sertlik btn ile kalcsertlik arasndaki fark geici sertlii verir. Suda bu sertlik tayinlerinden baka ikisertlik derecesi daha tayin edilir. Bunlar;a) Scak suyu 1/60 amonyum okzalat zeltisi ile muamele ve ktrdkten sonrab)Soukta suyu 1/60 amonyum okzalat zeltisi ile muamele ederek ktrdktensonra yaplan tayindir.

Bu tayinlerin yaplmas a) kalc sertliin tayini iin su kaynatlp damtk su ile 100 mlye tamamlandktan sonra geriye kalan sudan 50 ml alnr ve zerine 2 ml 1/60 lkamonyum okzalat zeltisi ilave edilir. yice kartrldktan sonra szlr ve 40 ml likksm ile bilinen ekilde sertlik tayini yaplr. b) Kaynatlmam ilk su numunesinden 50ml alnr ve yukardaki gibi amonyum okzalat zeltisi ile ileme tabi tutulur, szlr vebunun 40 ml lik ksmnda sertlik tayini yaplr. Bu ekilde bulunan sertlikler manezyumsertlikleridir. Sabun zeltisi ile yaplan deiik sertlik derecelerinden suyun ihtiva ettiideiik maddelere gemek kabil olmaktadr.

e) Komplexon () ile sertlik btn tayini:Kalsiyum ve mamezyum iyonlar etilen daimin tera asetik asidin di sodyum tuzu ile dahilikompleks anyonlar meydana getirirler. nce kalsiyum iyonu sonra magnezyum iyonu

24

balanr. Reaksiyon sonunda magnezyum iyonu iin zel bir indikatr ile (Eirochomschwarz T) tespit edilir. Tayin takriben pH =10 da amonyum klorr-amonyak tamponueliinde yaplr. Ar metal iyonlar bulunur ise birka damla sodyum slfr zeltisi ( %10 luk ) veya potasyum siyanur zeltisi ( % 10 luk ) ile etkisi nlenir. Karbonat sertliidaha nceden 0.1 N HCl ile titre ederek giderilimelidir.

Tayin iin gerekli zeltiler:

a) Komplexon III zeltisi: (magnezyum komleksi ile beraber) 6.65 g komplexon III ve5.0 g magnezyum kompleksi damtk suda zlr ve litreye tamamlanr.

b) Erikrom siyah T (Eriochrom scwarz T) indikatr zeltisi. 0.2 g erikrom siyah T ve0.5 ml amonyak (% 252 lik) damtk suda zlr ve 100 ml ye tamamlanr.

c) Amonyak-tampon karm: 54 gram amonyum klorr 350 ml % 25 lik amonyakzeltisinde zlr ve damtk su ile litreye tamamlanr.

Tayinin yaplmas iin 100 ml su numunesi metil oranj indikatr muvacehesinde rengisardan turuncuya dnnceye kadar 0.1 N HCl ile titre edilir. Sarf edilen beher ml 0.1 NHCl : 2.8 Alman sertlik derecesi karbonat sertliine tekabl etmektedir. Bu zeltiye 0.5ml 0.1 N HCl zeltisi ilave edilerek kaynatlmak suretiyle karbondioksit giderilir.Numune 50 Cye soutulur ve 5 ml tampon zeltisi (c) ve 1 ml erikrom siyah Tindikatr zeltisi (b) ilave edilip hemen koplexon III zeltisi (a) ile titre edilir.ndikatrn arap krmzs rengi temiz mavi renge dnnce titrasyona son verilir. Sarfedilen ml olarak komplexon III zeltisi (a) sarfiyat Alman sertlik derecesi olarak verir.Bu deeri 1.79 ile arparak Fransz sertlii bulunur.

f) Sertlik btnnn hesaplanmas:Suda daha nce kalsiyum ve magnezyum iyonlarnn tayini yaplm ise CaO e tekableden mg/l miktarn 10 a ve MgO ya tekabl eden mg/l miktarn 7.19 a blmeklebulunan deerlerin toplam suyun sertlik btnn Alman sertlik derecesi olarak: CaCO3ve MgCO3 a tekabl eden mg/l miktarn mezkr rakamlara blmekle bulunan deerlerintoplam suyun sertlik btnn, Fransz sertlik derecesi olarak verir. Sonular 1/10 derecehassasiyetle verilir. rnein sertlik btn 10.0 Alman ve 17.9 Fransz olarak 1 milivalsertlik meydana getiren iyonlar 2.8 Alman veya 5.0 Fransza tekabl eder.

Not: Sertlik tayininde analiz neticesindeki karbonat sertlii sertlik btnnden daha bykkt taktirde fazlaln alkali metallerin karbonatndan veya bikarbonatndan ileri geldiikabul edilir. Genel olarak sodyum bikarbonattan ileri gelir.

Hesaplama: Geici karbonat sertlii-sertlik btn x 30 = mg/l NaHCO3 dr. Bu durumdagerek karbonat sertlii sertlik btn ile edeerdir.

B- Sularn dier rutin analizleri:

B-1) Sularda aktif klor tayini:

Bir tp ierisine alnan su numunesine birka damla ortotolidin zeltisi damlatlr. Builemin sonunda ortaya kan yeilimsi sar renk su numunesindeki aktif klorun varln

25

belirler. Aktif klor miktar permodid cihaznda mukayese yntemi ile belirlenir. Bu miktar 0.5ppmden fazla olmamaldr.

B-2) Sularda nitrit tayini:

Bir deney tpne bir miktar su numunesi alnp zerine 2 ml griess reaktifi ilave edilir. Oluanpembe renk nitrit in varln gsterir.

B-3) Sularda amonyak tayini:

Bir nessler tpne 50 ml su numunesi alnr ve zerine 2 ml nessler reaktifi ilave edilir.Ortaya kan turuncu renk ve turuncu kelek amonyan varln gsterir.Dikkat: Sertlikten ileri gelen kelek ve bulanklk senyet tuzu ile giderilmelidir.

B-4) Sularda klorr tayini:

25 ml su numunesi alnr ve 100 ml ye destile su ile tamamlanr. zerine birka damla% 5 lik potasyum kromat (K2CrO4) ilave edilir. Gm nitrat zeltisi ile renk soan kabuurengine dnnceye kadar titre edilir ve sarfiyat belirlenir.Hesaplama: 25 ml ile allan numunelerde4x5xFx10= A( mg/l )

Not: Kaynak sularnda yada sonularn ok hassas olmas gereken analizlerde 100 ml sunumunesi ile allmaldr.

B-5) Sularda organik madde tayini:

Balona 100 ml su numunesi alnr. 5 ml (1 + 3) lk H2SO4 zeltisi ilave edilir. Ayrca 5 mlde faktr 1 e ayarlanm KMnO4 zeltisi ilave edilir. Balona kaynama ta konulur vestlr. Kaynamadan itibaren 15 dakika daha beklenir. Sonra scak scak 5 ml N/80 okzalikasit ilave edilir ve permanganat zeltisi ile pembe rengigiderilir. Nihayet ayn KMnO4 ilesabit pembe renge kadar titre edilir. Sarfiyat belirlenir.

Hesaplama:

Sarfiyat x faktr : A ( mg/l )

Not: Balonun stlmas esnasnda permanganatn rengi kendiliinden gider ise tekrar 5 mlKMnO4 zeltisi ilave edilir. Buna karlk okzalik asitten 5 ml daha ilave edilir(permanganatn renginin giderilmesi iin)

Uyar: Faktrn deimesi durumunda KMnO4 miktarndan alnmas gereken ml hesaplanlr.

B-6) Sularda silis miktar tayini:

Silis bilhassa tatl sularda 40 mg/l (40 ppm) veya daha fazla miktarlarda bulunabilir. Bununime sularnda byk mahsuru yoktur. Ancak kazan besleme sularnda yksek silis ierensularun kullanlmas durumunda kazanlarn ilerinde ve borularda zamanla yalar oluacaktr.

26

Buda kazanlar iin en tehlikeli olan bir durumdur. Kazan besleme sularnda 5-10 ppmmertebesinde bile silisin bulunmas bile zararl bir durumdur. Kazan besleme sularndaki silistamamen ortadan kaldrmakta mmkn deildir Ancak kazan besleme sularna trisodyumfosfat ilavesi ile tehlikeli olan kalsiyum ve manezyum silikatlarn oluumu engellenmi olur.

B-6-1) Kantitatif silis aranmas:

znm silis veya silikatlar, hidroklorr asitli zeltide amonyum molibdat ile dayanklsar bir renk verecektir. Su numunesinden bir ksm deney tp ierisine konulur. Birkadamla hidroklorr asidi ile asitlendirilir ve bir ak ucu kadar toz halindeki amonyummolibdattan ilave edilir. Silis veya silikatlar var ise az yada ok sar bir renk meydana gelir.Suda eer fosfat bulunur ise buda ayn rengi vereceinden dolay fosfatn bulunmasdurumunda ortama okzalik asit ilave edilerek fosfatn silisin varlndan gelebilecek renginnlenmesinin nne geilebilir.

B-6-2) Kantitatif tayini:

a) Kolorimetrik metot:

Tayinin bu metoda gre yaplabilmesi iin aadaki madde ve zeltiler gereklidir.

1) Amonyum molibdat (kristal)

2) % 10 luk HCl zeltisi

3) Potasyum kromat mukayese zeltisi: 5.30 gram kurutulmu K2CrO4 ve 5 gram boraksbirlikte 1 litrelik balon jojeye alnr ve damtk su ile zlerek litreye tamamlanr. kigeni kolorimetre tp veya iki beherden birine tayini yaplacak szlm sunumunesinden 100 ml konulur. Buna 1 g toz amonyum molibdat ve 5 ml HCl zeltisiilave edilir. yice alkalanr. kinci tbe veya behere 105 ml damtk su ilave edilir.Buna bir bretten K2CrO4 zeltisi her iki tpteki renk ayn oluncaya kadar damlatlr.Sarfedilen miktar 10 ila arplr ise mg/l (ppm) olarak SiO2 (silis) miktar hesaplanlr.

b) Gravimetrik metot:

500 ml su numunesi bir platin kapslde (nitratlarn bulunmas durumunda platin kapslkullanmaynz.) 5 ml HCl (d: 1.12 g/ml) ilavesi ile kurulua kadar buharlatrlr. Bakiyebirka kez daha HCl ile slatlp kurutulur. Bundan sonra kapsl 105Cde 3-4 saatbraklr. Souduktan sonra bakiyeye 3 ml HCl ve 50 ml damtk su ilave edilerek tekrarstlr. znmeyen silis szlr, kelti klorr reaksiyonu gstermeyene kadar su ileykanr ve kurutulur. Tartm belli bir krozede yaklr. Kzdrlr ve tartlr. Silisin saflnkontrol etmek iin bakiye 1 ml H2SO4 (d: 1.84 g/ml) ve 5 ml % 25 lik HF ile beyaz buharkncaya kadar stlr. Buhar k bitince yeniden kzdrlr, soutulur ve tartlr. Butartmn ilk tartmdan fark saf SiO2 miktarna eit olmasdr. Sonular kesirli bulunsa biletam say haline getirilerek verilir.

1 mg SiO2 = 1.3 mg H2SiO3 edeerdir.

27

B-7) Sularda demir iyonu tayini:

B-7-1) Demir ( II ) iyonunun kalitatif analizi:

100-200 ml su numunesine birka damla Na2S zeltisi damlatlr. Suyun rengi koyular vebu koyuluk HCl ilavesi ile kaybolur ise Demir-II iyonunun bulunduu anlalr. Eer HClilavesi ile renk hafiflemez veya kaybolmasa dier metal iyonlarnnda bulunma olaslvardr. Bazen renk ok hafifte olabileceinden damtk su kullanlarak birde ahit denemeninyaplmasnda fayda vardr. Eer numune bulank ise bu bulankl santrifj ile gidermekgereklidir. Szme ilemi oksidasyona sebep olabilir.

Sodyum slfr zeltisi: 5 g kristal Na2S in 10 ml su ve 10 ml gliserin karmndazlmesi ile hazrlanr. Bu zelti koyu renkli ielerde iki ay sre ile saklanabilir.

B-7-2) Demir ( III ) iyonunun kalitatif aranmas:

100 ml su numunesi HCl ile asitlendirilip birka damla % 10 luk KSCN zeltisidamlatldnda meydana gelen krmz renk demir (III) iyonunun mevcudiyetinigsterecektir.

B-7-3) Demir ( III ) iyonunun kantitatif tayini:

100 ml su numunesine 3 ml hi demir ihtiva etmeyen % 25 lik HCl ve 3 ml % 30 lukKSCN zeltisi ilave edilir. Meydana gelen pembe renk ayn ekilde muameleye tabitutulmu standart zelti le bir kolorimetre de karlatrma yaplr. Eer suda demir (III)iyonu 2 mg/l den fazla ise 50 ml su numunesi alnr ve damtk su ile 100 ml ye tamamlanr.Demir rewngi bilhassa gn nda dayanksz olduu iin ilemin mmkn olduunca abukyaplarak bitirilmesi gerekir. Mukayese zeltisinin hazrlanmas iin 0.1 g ok saf demir telaz miktarda HCl ile zlr ve bir balon jojeye aktarlr ve litreye tamamlanr. Almanstandartlarna gre 0.7022 g Demir ( II ) amonyum slfat [ FeSO4 ( NH4 ) SO4 . H2O ] 50 ML% 25 lik H2SO4 zeltisinde zlr. Buna hafif pembe renk sabit kalncaya kadar 1 NKMnO4 zeltisi damlatlr ve damtk su ile 100 ml ye tamamlanr. Bu zeltinin 1 ml sinde0.1 mg demir iyonu vardr. Sonu olarak 0.1 mg / l (0.1 ppm)ye kadar hassasiyetle lmyaplabilir. Bunun altndaki demir miktarnn tayini ou zaman istenmez. 1 milival demir(III) iyonu 18.6 mg Fe e edeerdir.

B-7-4) Demirin btnnn kantitatif tayini:

a) Basit kolorimetrik metot:

Demir miktar bu metotla tayin edilecek su numunesi fazla organik madde ihtivaetmemelidir. 100 ml numune 3 ml % 25 lik demir ihtiva etmeyen HCl zeltisi le ve2-3 damla doymu potasyum permanganat zeltisi ile muamele edilir. yicealkalanr ve 10 dakika kendi haline braklr. Sonra 3 ml % 3 lk KSCN zeltisiilave edilir. Bu esnada permanganatn rengi kaybolur ve bunun yerine demirrodanrn krmz rengi grlr. Tayinin hassasiyeti 0.1 mg/l (0.1 ppm) Fe dir.

b) Hassas kolorimetrik metot:

28

200 ml su numunesi kurulua kadar buharlatrlr. Bakiye potasyum perslfat ilebeyaz slfat asidi dumanlar yok oluncaya kadar eritilir. Organik madde miktar az isebu ileme lzum yoktur. Bakiyeye 200 ml damtk su 3 ml demir ihtiva etmeyen % 25lik HCl asidi ve 0.3 ml % 3 lk H2O2 ilave edilerek kaynatlr. Hacim takriben 100 mlolunca bariz kalevi reaksiyon verinceye kadar amonyum hidroksit zeltisi ilave edilirve kk bir alevde 10 dakika kaynatlr. ken demir hidroksit szlr. kelekscak su ile ykanr ve HCl de zlr. Bir l kabnda su ile 97 ml ye seyreltilir.Buna 3 ml % 30 luk potasyum rodanr ilave edilir ve daha nce anlatlan ekilde renkmukayesesi ile karlatrma yaplr. 200 ml su numunesi kullanld taktirdehassasiyet 0.05 mg/l dir. Eer numunedeki demir miktar 0.1 mg/l den az ise yani 0.2ml den az mukayese zeltisi kullanmak gerekmise tayinin daha su numunesi ile 2.5mg/l den fazla ise yani 5 ml den fazla mukayese zeltisi kullanmak gerekmisedaha az su numunesi ile tekrarlanmas yahut volumetrik metoda ba vurulmaslazmdr.

c) Demir btnnn hassas volmetrik tayini:

500 ml su numunesi % 25 lik HCl ile asitlendirilir ve 200 ml ye kadarbuharlatrlr.. Organik madde fazla ise hassas kolorimetre yntemindeki gibiuzaklatrlr ve damtk su ile 200 ml ye tamamlanr. Dikkatle SnCl2 zeltisidamlatlarak Demir (III) iyonunun tamam indirgenir. zeltinin fazlasn ilaveetmekten kanlmaldr. Soutulduktan sonra 25 ml SnCl2 zeltisi ilave edilir.Meydana gelen kelek temiz beyaz renkte olmaldr. Tamam porselen kapsleaktarlr. 25 ml MnSO4 zeltisi ilave edilerek 0.01 N KMnO4 zeltisi ile devamlpembe renk kalncaya kadar titre edilir. 1 ml 0.01 N KMnO4 zeltisi 0.5585 mg Fe eedeerdir.

Kullanlan zeltilerin hazrlanmas:

1) SnCl2 zeltisi: 25 g SnCl2 + 20 ml HCl ( d:1.19 g/ml ) da zlr ve damtk suile litreye tamamlanr.

2) MnSO4 zeltisi: 67 g kristalize MnSO4, 500 ml su, 333 ml fosforik asit (d: 1.3g/ml) ve 133 ml deriik H2SO4 karmnda (% 94-98) zlerek litreye su iletamamlanr.

3) Sonular 0.1 ila 0.01 mg/l ye kadar verilebilir. 1 milival Fe2+ 27.9 mg Fe ve 1milival Fe3+ ise 18.6 mg Fe dir.

B-8) Sularda Mangan tayini:

B-8-1) Mangann kalitatif aranmas:

Renksiz olan Mn2+, Mn3+ ve Mn4+ bileikleri ykselgendikleri zaman mor renkli permanganatiyonu verirler. 30 ml su numunesine 5 ml HNO3 (d: 1.2 g/ml) ve bir spatl ucu kadar PbO2ilave edilir, 5-10 dakika kaynatlr. Mnagan varsa zeltinin rengi morlar. PbO dibektkten sonra renk daha iyi grlr.

B-8-2) Mangann kantitatif tayini:

29

Kolorimetrik metot:

Bu metodla 0.05-5.0 mg/l mangan miktar tayin edilebilir. 2, 3 ve 4 deerlikli manganbileikleri fazla gm iyonlar muvacehesinde amonyum perslfat ile permanganatasidine ykseltgenirler. Fazla organik madde klorr ve 5 mg/l den fazla demir buraksiyonu bozar. 300 mg/l ye kadar olan klorrl numuneyi 10 ml HNO3 ile asitlendirilip(deriik) klorre edeer miktardan 1-2 ml fazla 0.02 N AgNO3 zeltisi ilave edilerekktrlr. Klorr miktar daha fazla ve organik maddede 60 mg/l KMnO4 sarfiyatngerektirecek miktardan fazla ise numuneyi 3 ml deriik H2SO4 ilave edilip beyazdumanlar kncaya kadar stlr. Bylece hem organik madde bozulur hemde klorrlerslfatlara dnr. Bakiye 3 ml deriik HNO3 ve 100 ml su ilave edilerek zlr. 5 mg/lden fazla demir, sodyum fosfat ilavesi ile zararsz duruma getirilir. Yukardaki artlarnyerine getirilmi olduu su numunesinin 100 ml si kaynatlrve 10 ml % 10 lukamonyum perslfat ilave edilir. Kaynatmaya 10 dakilka daha devam eldir. Permanganatteekkl ile suyun rengi moraracaktr. Su berraklarken hemen oda scaklna soutulurve 100 mllik bir kolorimetre tpne konulur. Kaynatma esnasnda azalan hacimkaynatlm ve HNO3 ile asitlendirilmi damtk su ile 10 ml ye tamamlanr. Ayn sudan100 ml dier kolorimetre tpne konur ve renk eitliine kadar 0.01 N KMnO4 zeltisiilave edilir. 1 ml 0.01 N KMnO4 0.11mg/ml Mn e edeerdir. Sonular 0.1 ila 0.01 mg/lhassasiyetinde tespit edilebilir. 1 milival mangan iyonu: 27.47 mg mangana tekabl eder.

Titrimetrik metot:

Mangan miktar 4 mg/l den daha fazla olan numunelerde bu metot uygulanr. Numunedeorganik madde, klorr ve demir fazla ise analizi bozacandan bunlarn kolorimetrikmetotla anlatlan ekilde ortamdan uzaklatrlmalar gerekir. 100 ml su numunesi veyaorganik madde veya klorr giderildikten sonra 100 ml damtk suda znm olanbakiye 5 ml % 25 lik slfat asidi ve 1 g amonyum perslfat ile bir saat sre ile kaynatlrve soutulur. Buna 1 g sodyum piroslfat ve 0.5 g KI ilave edilerek 5 dakika kadarbekletilir. Ayrlan iyot 0.01 N sodyum tiyoslfat zeltisi ile titre edilir.

1 ml 0.01 N Na2S2O3 zeltisi: 2.7465 mg mangana edeerdir.

B-9) Sularda kalsiyum tayini:

B-9-1) Kalsiyum iyonunun kalitatif aranmas:

Kalsiyum iyonlar amonyum okzalat gibi suda znr. Okzalatlarla, amonyakl veya asetikasitli ortamda beyaz renkli kalsiyum okzalat kelei oluur. Bu kelek kuvvetli asitlerleznr. Su numunesi bir deney tpnde seyreltilmi asetik asit ile asitlendirilir ve bunasoukta doyurulmu amonyum okzalat zeltisi damlatlr. Kalsiyum miktar fazla ise keleksoukta hemen meydana gelecektir. Eer az ise kelek bir sre bekletildikten sonraoluacaktr.

B-9-2) Kalsiyum iyonunun kantitatif tayini:

Demir ve manezyum iyonlar ve fazla miktarda organik madde tayini bozar. Bunun iinbunlar ortamdan uzaklatrlmal veya etkisiz hale getirilmelidir. Demir iyonlarnuzaklatrmak iin numune HCl ile asitlendirilir. Birka damla % 3lk H2O2 ilavesi ile

30

kaynatlr. Ufak bir hacme kadar buharlatrlr ve amonyum hidroksit ile demir ktrlr,szlr ve szntye 3 ml % 2lik NH4Cl zeltisi ilave edilerek manezyum etkisiz halegetirilir. Organik madde fazla ise demiri uzaklatrrken 3 ml % 10 luk amonyum perslfatilavesi ile 10 dakika kaynatlarak ortamdan uzaklatrlr. Bu ekilde hazrlanan numunedekalsiyum iyonu aadaki metotlardan birisi ile tayin edilir.

Volumetrik metot:

Alnacak numune miktar daha nceki yaplm olan sertlik tayini ile tahmin yaplr. ouzaman 200 ml su numunesi yeterli olacaktr. Numuneden demir, manezyum iyonlar veorganik maddeler stteki anlatlan ekilde atomlardan uzaklatrldktan sonra kalanbakiyeye 3 ml % 30 luk asetik asit ilave edilir ve damtk su ile 100-150 ml ye seyreltilir.Hafife kaynatlarak damla damla % 4 lk amonyum okzalat ilavesi ile kalsiyum iyonlarktrlr. kelek tamamen dibe oturduktan sonra bir beyaz bant szge kadndanszlr. kelek scak asetik asitli su ile ykama sular okzalat reaksiyonugstermeyinceye kadar (20 ml ykama suyuna 1 damla 0.05 N KMnO4 zeltisidamlatldnda pembe renk kayboluncaya kadar) ykanr. Szge kadnn dip taraf birbagetle delinir ve kelek 20 ml % 25 lik H2SO4 zeltisi ile bir erlen mayer ierisineykanr. Bu ekilde kalsiyum okzalattan slfat asiti etkisi ile meydana gelen okzal asidi60 C ye kadar stlr ve bu scaklkta 0.05 N ayarl KMnO4 zeltisi ile titre edilir.

1 ml 0.05 N KMnO4 = 1 mg Ca++ edeeridir.

Gravimetrik metot:

200-500 ml su numunesine gerekirse demir, manezyum ve organik maddelerigiderildikten sonra 5 ml % 30 luk asetik asit ilave edilir ve 100-150 ml ye kadarbuharlatrlr. Daha kaynar halde iken 20-25 ml % 4 lk amonyum okzalat zeltisidamlatlr. 1 saat su banyozu zerinde brakldktan sonra soutulur ve szlr. kelekykama sular klorr reaksiyonu gstermeyinceye kadar amonyum okzalatl su ile ykanr.Az miktarda scak HCl ile zlr ve % 25 lik amonyum hidroksit ile ntrletirilip % 30luk asetik asit ile hafife asitlendirildikten sonra 20 ml % 4 lk amonyum okzalat iletekrar ktrlr. Bu ikinci kelek 105 C de sabit tartma getirilmi olan bir goochkrozesinden szlr. nce amonyum okzalatl su daha sonrada damtk su ile ykanr.105 C de sabit tartma kadar kurutulur ve Ca(COO)2 . H2O olarak tartlr.

1 mg Ca(COO)2 . H2O = 0.2743 mg C+2 veya 0.3838 mg CaO a edeerdir.

1 milival Ca+2 = 20.03 mg Ca+2; 1 mg Ca+2 = 1.4 mg CaO ; 1 mg Ca+2 = 2.5 mg CaCO3

B-10) Sularda magnezyum tayini:

B-10-1) Kalitatif yntem ile magnezyum aranmas:

Kolthoff a gre magnezyum iyonlar metil benzotiazol (titan sars) ile miktarna gre krmzveya krmzms esmer bir renk verir.

31

(Kark indikatrn hazrlanmas; 15 ml % 0.1 lik sulu metilen mavisi ile 100 ml % 0.03lk metil krmzs kartrlr. Dnm noktasnda renk yeilden krmzya dner)Bir deney tpndeki su numunesinde 0.2 ml % 0.1 lik titan sars zeltisi ve bir damla% 10 luk NaOH zeltisi ilave edildiinde meydana gelen krmz renk magnezyumunbulunduunu gsterecektir. Bu raktif fazla kalsiyumun varlnda bile 0.5 mg a kadar olanmagnezyumun tannmasna imkan vercektir.

B-10-2)Kantitatif yntemle magnezyum iyonu tayini:

a) Gravimetrik metot:

Demir ve kalsiyum iyonlar ile fazla miktarda organik madde tayini bozar. Bunun iintayinin kalsiyum szntsnde yaplmas gerekir. Eer kalsiyum tayini yaplmayacak isenumune daha nce anlatld gibi bir n ileme tabi tutulup hacmi 200 ml yegetirildikten sonra analize balanr. Bu hacimdeki su numunesi stlr ve amonyumhidroksit ilavesi ile kalevilendirilip klorr asidi ile asitlendirildikten sonra 50 ml hacmekadar buharlatrlr. Buna 5-10 ml % 10 luk sodym fosfat ve 20-30 ml % 25 likamonyum hidroksit ilave edilerek magnezyum amonyum fosfat ktrlr. Soutulupuzunca bir zaman beklenilir ve daha sonra da szlr. Ykama sular klorr reaksiyonugstermeyinceye k