Çevrede kalıcı organik kirleticiler ve perfluoroalkil bileşiklerin tayinine yönelik kromatografik analiz yöntemlerin incelenmesi
Investigation of persistent organic pollutants and the chromatographic analysis methods on determination of perfluoroalkyl substances
- Tez No: 1005041
- Danışmanlar: PROF. DR. FATMA NİL ERTAŞ, PROF. DR. KEMAL VOLKAN ÖZDOKUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Çevrede uzun yıllar birikerek zararlı etki gösteren kalıcı organik bileşikler insan ve çevre sağlığına olumsuz etkileri nedeniyle control altına alınması gereken önemli bir kirletici snıfıdır. Bu bileşikler içinde olumsuz etkileri son yıllarda anlaşılan perfloroalkil bileşikleri (PFAS) giderek artan bir öneme sahiptir. Flor ile sübstitüe olmuş bir alkil zincirinin ucunda hidroksil, karboksil veya sülfo grubu içeren bu bileşikler içerdiği hidrofilik ve lipofobik gruplar nedeniyle su geçirmez tekstil ürünleri, kozmetik ve gıda ambalaj malzemesi olarak yaygın kullanıma sahiptir. C-F bağlarının kuvvetinden kaynaklanan yüksek ısıl dayanımı nedeniyle yangın söndürücü, yanmaz tava üretiminde ve ayrıca askeriye, havacılık ve elektronikte farklı amaçlarla kullanılmaktadır. Isıl ve kimyasal dayanımı nedeniyle çevrede uzun süre kalabilen ve sonsuz kimyasallar olarak da adlandırılan PFAS bileşikleri içinde perflorooktanoik asit (PFOA) ve perflorooktan sülfonik asit (PFOS) ilk olarak 2013 yılında Stockholm Sözleşmesi'nde öncelikli tehlikeli maddeler listesine girmiştir. Daha sonra bu listeye daha kısa zincirli muadilleri de eklemiş ve PFAS bileşiklerinin her biri için100 ng/L ve toplamda ise 500 ng/L sınır değer Avrupa Birliği (AB) yönetmeliğine girmiştir. Bu bileşiklerin içme suyu ve yüzeysel sularda istenilen duyarlıkta ve güvenilir analizine yönelik yöntemlerin geliştirilmesi üzerinde durulmaktadır. Ülkemizde AB yönetmelikleri takip edildiğinden, üretimi ve kullanımı yasak olan PFOA ve PFOS bileşiklerinin içme sularında varlığı insan sağlığını tehdit etmektedir. Bu tez çalışmasında öncelikle PFOS ve PFOA bileşiklerinin tayinine yönelik katı faz özütleme ile eşleşmiş sıralı kütle spektrometrili sıvı kromatografisi (SPE-LC-MS/MS) yöntemi içeren standart yöntemle birlikte seçenek olabilecek yöntem arayışları üzerinde durulmuştur. Daha kısa zincirli ve muadili olarak kullanılan perflorohekzanoik asit (PFHxA) ve perfloroheptanoik asit (PFHpA) bileşiklerinin girişim etkisi de incelenecektir. Tez çalışması başlıca üç bölümden oluşmaktadır. Öncelikle hedef iki analit ve girişimci olabilecek diğer iki bileşik ile birlikte iç standardı içeren standart çözeltilerin LC-MS/MS sistemine doğrudan enjeksiyonu ile yöntem geliştirilmiştir. Burada uygulanan yöntemlerde gradiyent programı ve ölçüm koşulları aynı olup, hareketli faz açısından farklılık göstermektedir. Bunlardan ilkinde sulu ve asetonitrilli formik asit çözeltisi kullanılmış ve analiz C8 kolonuyla yürütülmüştür. İkinci yöntem C18 kolonla yürütülen EPA-533 standart yöntemi olup, hareketli faz olarak amonyum asetat ve metanol kullanılmıştır. Kullanılan kolondan kaynaklanabilecek farkları azaltabilmek için her iki yöntem her iki kolonla da tekrarlanmıştır. Üçüncü yöntem ise bu standart yöntemin bir modifikasyonu şeklinde hareketli faz olarak amonyum format çözeltilerinin kullanıldığı yöntemdir. Hedef analitler için elde edilen verilerden yola çıkılarak analitik özellikleri karşılaştırılmıştır. Bu özellikler içinde belirtme sınırı (LOD) değerleri farklı yöntemlerle hesaplanarak, sonuçlar değerlendirilmiştir. Tezin ikinci bölümünde ise ön ayırma ve zenginleştirmenin yer aldığı WAX kartuşun kullanıldığı SPE-LC-MS/MS yöntemi incelenmiştir. Geniş bir derişim aralığında yürütülen analizler sonucu gerikazanım değeleri hesaplanmış ve bu yöntem çeşme suyu örneklerine uygulanmıştır. Tezin üçüncü ve son bölümünde ise laboratuvar yapımı katı faz mikro özütleme (SPME) çubukları üretimi ve kullanımı yer almaktadır. Destek malzemesi olarak anodize titanyum tel kullanılmış ve uygun reaktiflerle modifiye edilerek anyon değiştirici nitelik kazandırılmıştır. Bu fiberin seçili PFAS bileşiklerinin önderiştirilmesi ve tayininde verimi incelenmiştir. Sonuç olarak bu tez çalışması ülkemizde bu alanda yürütülen çok az sayıda çalışmaya önemli katkı verecek sonuçları içermektedir.
Özet (Çeviri)
Persistent organic pollutants (POPs), which accumulate in the environment over many years and exhibit harmful effects, are a significant class of pollutants that require control due to their negative impacts on human and environmental health. Among these compounds, per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS), whose adverse effects have become better understood in recent years, are gaining increasing importance. These compounds, which contain a hydroxyl, carboxyl, or sulfo group at the end of an alkyl chain substituted with fluorine, are widely used in waterproof textiles, cosmetics, and food packaging materials due to their hydrophilic and lipophobic groups. Due to their high thermal resistance resulting from the strength of C-F bonds, they are used in fire extinguishers, in the production of non-combustible pans, and also for various purposes in the military, aviation, and electronics industries. Due to their thermal and chemical resistance, PFAS compounds, also known as perpetual chemicals, can remain in the environment for extended periods. Perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctan sulfonic acid (PFOS) were the earliest compounds included in the Stockholm Convention's list of priority hazardous substances in 2013. Later, shorter-chain equivalents were added to this list, and EU regulations established limit values of 100 ng/L for each PFAS compound and 500 ng/L for the total. Emphasis is placed on developing methods for the sensitive and reliable analysis of these compounds in drinking water and surface waters. In our country, in line with EU guidelines, the presence of PFOA and PFOS, whose production and use are prohibited, in drinking water poses a threat to human health. The present thesis primarily explores alternative methods that can be used in conjunction with the standard SPE-LC-MS/MS method for the determination of PFOS and PFOA. The interference effects of shorter-chain compounds such as perfluoroheptanoic acid (PFHxA) and perfluorohexanoic acid (PFHpA) will also be discussed. This thesis consists of three main sections. In the first section, focus was on the method development for direct injection of standard solutions containing the two target analytes and two potentially interfering compounds, along with the internal standard, into an LC-MS/MS system. The gradient program and measurement conditions were kept constant across the methods used, but the mobile phase differed. In the first method, an aqueous formic acid solution in acetonitrile was used, and the analysis was performed on a C8 column. The second method is the EPA-533 standard method, performed on a C18 column with ammonium acetate and methanol as the mobile phase. To minimize differences that might arise from the column used, both methods were repeated with both columns. The third method is a modification of the standard method, in which ammonium formate solutions were used as the mobile phase. Based on the data obtained for the targeted analytes, their analytical properties were compared. LOD values were calculated using different methods, and the results were evaluated. The second part of the thesis examines the SPE-LC-MS/MS method using a WAX cartridge for pre-separation and enrichment. Recovery values were calculated from analyses conducted over a wide concentration range, and this method was applied to tap water samples. The third and final part of the thesis focuses on the production and use of lab-made SPME. Anodized titanium wire was used as the fiber support material and modified with appropriate reagents to impart anion-exchange properties. The efficiency of this fiber in the pre-concentration and determination of selected PFAS compounds was investigated. In conclusion, this thesis presents results that will make a significant contribution to the limited number of studies conducted in this field in our country.
Benzer Tezler
- Çevrede kalıcı organik kirleticilerden perfloroalkil bileşiklerinin tayinine yönelik kromatografik analiz yönteminin geliştirilmesi
Development of chromatographic analysis method for perfluoroalkyl compounds of permanent organic pollutants in the environment
AYSUN AKSOY MUTLU
- Kalıcı organik kirleticilerin çevresel güvenlik bakımından irdelenmesi
Examining persistent organic pollutants (pops) in terms of environmental security
KEMAL KURUSAKIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kamu YönetimiAnkara ÜniversitesiSiyaset Bilimi ve Kamu Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN ALGAN
- Kalıcı organik kirleticilerin su ortamından nanopartiküllerle arıtılabilirliği
Treatability of persistent organic pollutants in aqeous solution by nanoparticles
KÜBRA ALTUNTAŞ
Doktora
Türkçe
2017
Çevre MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP DEBİK
- Bazı organik klorlu pestisit ve poliklorlanmış bifenillerin infertil erkeklerde adipoz dokudaki düzeylerinin belirlenmesi
Determination of some organochlorine pesticides and policlorinated biphenyls levels in apidose tissue of infertile men
TUBA ÇALIK DURMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMET ÇOK
- Bioremediation of marine sediments contaminated by a mixture of persistent organic pollutants
Karışım halindeki kalıcı organik kirleticilerle kirlenmiş deniz sedimanlarının biyoiyileştirilmesi
MİRAY KURTOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HALE DEMİRTEPE
DOÇ. DR. HATİCE ESER ÖKTEN