Polisakkarit kaplı titanyum nanopartiküller kullanılarak bazı ağır metallerin giderilmesi

Çevre, insan ve hayvan dokularında kilogram başına miligram veya daha az miktarda bulunan elementlere eser element adı verilir. Eser miktarda bile sakıncalı olan bu maddeler arasında en önemli grup ağır metallerdir. Bazı ağır metallerin yaygın kullanımları onların deniz suları, doğal sular veya atık sular içerisinde istenmeyen derişimlerde olmasına yol açar. Eser miktarda ağır metal tayini ve uzaklaştırılması, son zamanlarda giderek artan çevre kirliliği sonucu çeşitli örneklerde önem kazanmıştır. Doğal sularda, biyolojik ve gıda örneklerinde ağır metallerin tayini ancak aletli analiz metotları kullanılarak yapılabilir. Ancak, örnekler içindeki eser ağır metallerin doğrudan tayini, düşük derişimde olmaları ve matriks etkisi gösteren türlerden dolayı zor olabilmektedir. Bundan dolayı; örnek analiz edilmeden önce tayin edilecek türün matriksten ayrılması amacıyla bazı metotlar geliştirilmiştir. Son yıllarda ağır metalleri çeşitli tipteki sulardan uzaklaştırmak ve eser metalleri matriksten ayırmak için reçinelerin yanında serbest veya bir materyal üzerine bağlanmış nanomalzemelerden analitik çalışmalarda yararlanılmaktadır. Bu çalışmada, eser miktarda kurşun, kobalt, kadmiyum, bakır ve nikel metalleri, doğal bir organik madde olan nişasta kaplı nano titanyum dioksit (TiO2) sorbenti ile uzaklaştırılması, grafit fırınlı atomik absorpsiyon spektrometresi (GFAAS) kullanılarak incelenmiştir. Modifiye edilmiş titanyum dioksit nanopartikülleri, FT-IR Spektroskopisi, Dinamik Işık Saçılması (DLS) ve zeta potansiyeli ile karakterize edilmiştir. Pb, Cu, Co, Cd ve Ni elementlerinin nanomalzeme üzerine adsorpsiyonu, sorbent miktarı, pH ve numune hacmi etkisi ile araştırılmıştır. Batch tekniği kullanılarak elementlerin katı faza tutunması sağlanmıştır ve hem analitlerin uzaklaştırılması hem de tayin yönteminde kullanılabilmesi amacıyla deneysel parametreler optimize edilmiş ve metot validasyonu gerçekleştirilmiştir. Optimize edilen adsorpsiyon koşulları altında Pb, Cu, Co, Cd ve Ni > % 95 oranında spayk edilmiş musluk suyu örneklerinde geri kazanılmıştır. Deney koşullarının optimizasyonu sonrasında, musluk suyu gibi bir matrikste analit elementlerinin, nişasta kaplı nano titanyum dioksit partiküllerinin üzerine tutunabildiğini ve grafit fırınlı atomik absorpsiyon spektrometresi (GFAAS) ile başarılı bir şekilde tayin edilebildiğini göstermektedir. Sorpsiyona dayalı bu ayırma metodu hızlı, kolay uygulanabilir, düşük dedeksiyon limitlerine sahip ve çevre dostu olarak tanımlanabilir. Sorbent olarak kullanılan nişasta kaplı titanyum dioksit nanopartikülleri yeni, doğal ve kolay sentezlenebilir. Nanopartiküller diğer kompleksleyiciler ile de modifiye edilerek bu amaçla geniş bir şekilde kullanılabilmektedir.