ÇÖZÜNÜRLEŞTİRME YÖNTEMLERİ

ÇÖZÜNÜRLEŞTİRME YÖNTEMLERİ

KATI ÖRNEKLERDE ÇÖZÜNÜRLEŞTİRME YÖNTEMLERİ

        Analizi yapılacak örneklerin inorganik ve organik içeriklerinin belirlenmesi için çözünürleştirme işlemleri uygulanmaktadır. Element analizlerinde organik yapının parçalanması için farklı teknikler uygulanmaktadır. Bunlar, kuru yakma, yaş yakma, mikrodalga ile çözünürleştirme ve oksidatif UV fotoliz teknikleridir. 

         1. Kuru Yakma ile Çözünürleştirme

         En eski çözünürleştirme tekniğidir. Bu teknikte örnekteki organik kısım havada kömürleştirildikten sonra örnek, uygun bir kaba (kroze gibi) alınarak alevde veya kül fırında yakılır. Organik matriks genellikle önce kömürleşir, yanar ve kül şeklinde kalır. Kalan bu kısım inorganik maddeleri içermektedir. Bazı örneklerde ise oluşan CO2 gazı karbonat şeklinde kül içinde kalabilir. Bunu önlemek için örnek, oksijence zengin alevde veya saf oksijenle yakılmalıdır.

Kuru yakma yöntemi genellikle pek tavsiye edilmemektedir. Bunun nedeni ise selenyum ve civa gibi uçuculuğu yüksek olan elementlerin kayba uğramasıdır. Kuru yakmanın tam olabilmesi için gereken sıcaklık değerlerine ulaşıldığında sodyum ve potasyumda kayıplar da meydana gelebilmektedir.

         2. Yaş yakma ile Çözünürleştirme

        Bu teknikte örnekler, genellikle HCl, H2SO4, HNO3, HClO4, HF, H2O2 gibi yükseltgeyici kimyasallar veya bunların karışımlarında çözülür.

H2SO4 ile çözünürleştirme: Uçuculuğu diğer asitlere göre daha düşük olduğundan yüksek sıcaklığın istendiği durumlarda kullanılmaktadır.

HCl ile çözünürleştirme: Oksitler, karbonatlar, fosfatlar ve sülfürlerin çözünürleştirilmesinde etkilidir.

HNO3 ile çözünürleştirme: Arsenik, antimon ve civa sülfürleri çözebildiğinden tercih edilmektedir.

HF ile çözünürleştirme: Silikatlar, tantalatlar ve niyobatlar için etkin bir uygulamadır.

Yaş yakma yöntemi, mineral asitlere (HCl, H2SO4, HNO3, HClO4, HF, H2O2) ve ısıya dayalı olarak yürütülen bir parçalama tekniği olarak günümüzde kuru yakma işleminden daha çok kullanılmaktadır. Bu teknik, açık ve kapalı kaplarda, farklı sıcaklıklarda yürütülmektedir. Örnek parçalama için bu asitlerin genellikle çeşitli kombinasyonları kullanılmaktadır. Örneğin H2O2-HNO3 karışımı organik örneklerin parçalanmasında en fazla kullanılan oksidasyon karışımıdır. Ayrıca, hidrojen peroksit yüksek saflığa sahip olduğundan eser element analizleri için oldukça uygundur. H2SO4-HNO3 karışımı ise parçalama işlemleri için kullanılan bir diğer kombinasyondur. Fakat bu karışımın bazı dezavantajları vardır. Bunlardan en önemlisi parçalama işlemi sırasında baryum sülfat gibi çözünmeyen maddelerin oluşması ve bu maddelerin spektroskopik tayin sırasında girişim yapmasıdır. En etkili kombinasyon ise HNO3-HClO4 karışımıdır. Tehlikeli olmasına karşın en fazla kullanılan yükseltgeyici reaktif HClO4 tür.

Yaş yakma tekniğinde en önemli noktalardan biri de uygun bir ısıtma işleminin uygulanmasıdır. Özellikle nitrik asit kullanıldığında bu daha da önem kazanır. Çünkü nitrik asitin uçuculuğu sülfürik asit ve perklorik asitin uçuculuğundan daha fazladır. Isıtma yüksek sıcaklıklarda yapılırsa numune tamamen okside olmadan asit uçacaktır ve etkin bir yakma işlemi yapılamayacaktır. Aromatik hidrokarbon, yağ, protein ve diğer organik bileşenleri içeren örneklerdeki yakma işlemi ise daha fazla dikkat gerektirmektedir. Çünkü bu bileşenler nitrik asit ve sülfürik asitle etkileştirildiklerinde sülfone ve nitrate olacaklar ve bu formlarını yakma işlemi boyunca koruyacaklardır. İşte bu yüzden yaş yakma işlemine geçilmeden önce mutlaka kömürleştirme yapılmalıdır. Yaş yakma işleminin kuru yakma işlemine göre daha fazla çözücü gerektirmesinden, reaktiflerden gelen kirlenmeler, örnek miktarında sınırlama ve daha fazla dikkat gerektirmesi gibi dezavantajları da vardır.

 

                                     

            3. Mikrodalga Enerjisi ile Çözünürleştirme

           Bu teknik ilk defa 1975 yılında Abu Samra ve arkadaşları tarafından biyolojik örnekleri parçalamak amacıyla kullanılmıştır. Diğer parçalama tekniklerine göre daha kontrollü, etkili, hızlı ve pratik olduğundan günümüzde oldukça popülerlik kazanmıştır. 

            4.Oksidatif UV Fotoliz Parçalama İşlemi

          

           Eğer organik bileşenlerin girişimi söz konusu ise örnek hazırlama için oksidatif UV fotoliz tekniği daha kullanışlıdır. Bu teknik, direkt olarak UV radyasyonu ile organik yapının temasından çok radikalik bir mekanizma ile parçalama esasına dayalıdır.