Etiket Arşivleri: GAZ KROMATOGRAFİSİ

Gaz Kromatografisi

GAZ KROMATOGRAFİSİ

  • Tanım:

  • Gaz kromotografisi de, öteki kromatografi dalları gibi bir karışımda bulunan maddeleri ayırmaya yarar. Hareketli ve sabit olmak üzere iki faz vardır ancak diğerlerinden farklı olarak hareketli fazın görevi sadece maddeleri taşımaktır. Yani diğer kromatografi dallarında olduğu gibi ayrılması istenen maddelerle hareketli faz arasında hiçbir etkileşme olmaz.

  • Sadece gazlar değil, düşük sıcaklıkta gaz haline dönüşebilen sıvı ve katı tüm maddelerin analizide bu metot ile yapılabilir.

  • Yukarıdaki bilgilerden yola çıkarak GC’nin faydaları aşağıdaki gibi sıralanabilir:

  • 1. Verilen bir numune içindeki uçucu maddelerin sayısının ve miktarının tayin edilmesi

  • 2. Bir maddenin saf olup olmadığının araştırılması

  • 3. Yeni geliştirilen bir metodun ne derece duyarlı olduğunun araştırılması

  • Hareketli faz olarak kullanılan başlıca gazlar He, Ne, Ar, N2 ve CO2’dir.

  • Kolonların sabit fazı katı veya katı yüzeyine kaplanmış (katıya emdirilmiş) bir sıvı olabilir. Kullanılan kolon tiplerine göre gaz kromatografisi 2’ye ayrılır:

  • 1. Sabit fazı katı olan gaz-katı kromatografisi (GSC)

  • 2. Sabit fazı sıvı olan gaz-sıvı kromatografisi (GLC)

  • 1. Sabit fazı katı olan gaz-katı kromatografisi (GSC)

  • Sabit fazı katı olan gaz-katı kromatografisi prensip olarak zayıf adsorbsiyon prensibine dayanır. Sabit faz olarak silikajel, alümina (Al2O3), aktif kömür gibi maddeler kullanılır.

  • Bu metotta elde edilen pikler kuyrukludur ve bu pikleri birbirinden ayırmak zor olduğu için genelde tercih edilmez. Kullanımı daha çok küçük moleküllü maddelerin ayrılmaları konusunda olur.

  • 2. Sabit fazı sıvı olan gaz-sıvı kromatografisi (GLC)

  • Sabit fazı sıvı olan gaz-sıvı kromatografisi en çok kullanılan metottur. Bu kromatografide kolon çapı 0.3-0.5 mm olan kapiller kolonlar kullanılır. Bu kolonlarda gözenekli bir katı faz üzerine µm kalınlığında emdirilmiş büyük moleküllü özel bir sıvı faz bulunur. Sıvı-katı kromatografisine “açık tüplü kolon kromatografisi” de denir ve kolonlar 2’ye ayrılır:

  • A) Sabit fazı veya dolgu maddesi özel bir sıvı ile kaplanmış olan kolonlar (SCOT) (support-coated open tubuler columns)

  • B) İç yüzeyi özel bir sıvı ile kaplanmış olan kolonlar (WCOT) (wall coated open tubuler columns)

  1. A) Sabit fazı veya dolgu maddesi özel bir sıvı ile kaplanmış olan kolonlar (SCOT):

  Dolgu maddesi veya destek maddesi olarak da adlandırılan gözenekli katı maddenin yüzeyi gözenekleri de dahil üniform olarak özel bir sıvıyla kaplanır.Hareketli olan basınçlı gaz (3 atm) fazı bu şekilde yüzeyi kaplanmış olan gözenekli katı parçacıklar arasından kolayca geçebilir.

Dolgulu açık tüplü kolonlar, yüzeyi sıvıyla kaplanmış gözenekli bir dolgu maddesiyle doldurulmuş kolonlardır. Böyle maddeler genellikle diatome toprağından imal edilirler. Diatome toprağı kille karıştırılıp pişirilir. Pişirilen madde ezilir ve elenir. Elenen maddelerin 20-40 µm çapında ve yuvarlak olmaları istenir. Bu şekilde hazırlanmış olan katı maddeler kromosorp P ve W veya Celite, Dicalite gibi adlar altında satılır. Bunlara destek maddeleri de denir.

  1. B) İç yüzeyi özel bir sıvı ile kaplanmış olan kolonlar (WCOT):

  Kolonun iç yüzeyi yaklaşık 30 µm kalınlığında bir sıvı film ile kaplanır. Yapılma ve kullanım kolaylığı vardır, ancak performans olarak SCOT kolonlar kadar iyi değillerdir. Açık tüplü kolonlar (WCOT), içleri boş olan kolonlardır. Kolonların iç yüzeyleri büyükçe moleküllü özel bir sıvı ile kaplanır. Bu kolonlar bakır, alüminyum, paslanmaz çelik ve camdan yapılmaktadır. Son yıllarda eritilmiş silikadan imal edilen kolonlar (FSOT kolonlar) piyasada bulunmaktadır.Bu kolonların iç çapları 250-300 µm arasında değişmektedir.

  • Şekil 1:Bir karışımda A ve B maddeleri olsun.

  1. A+B maddeleri sürükleyici bir gazla kolona girerler.

  2. Zamana bağlı olarak pikleri birbirinden az çok ayrılır.

  3. Pikler birbirinden iyice ayrılır ve B gazı dedektöre yaklaşır.

  4. A gazı nerdeyse kolonu terkedip, dedektöre yaklaşır.

Dedektör numunededeki gaz sayısı kadar pik verir.

Dedektörden B sinyali önce, A sinyali ise sonra çıkar.

  • Gaz kromatografi cihazının kısımları:

  • GC 6 kısımdan oluşur:

  1. Taşıyıcı gaz sistemi, silindir kısmı

  2. Numune enjekte etme kısmı

  3. Isıtma kısmı

  4. Ayırma kolonu

  5. Dedektör

  6. Yazıcı

Taşıyıcı gaz sistemi, silindir kısmı:

  Taşıyıcı gaz olarak kimyaca inert helyum, argon, karbon dioksit, azot gibi gazlar kullanılır. Gaz kromatoğrafisinin kesinliği, kullanılan taşıyıcı, sürükleyici gazın akış hızının ve basıncının ayarlanmasına bağlıdır. Dakikada 150 ml’ye kadar gaz verilebilir ve cihazdaki gazın basıncı 0.70-3.30 atm arasında değişir.

Taşıyıcı gazın kuruluğu kolon performansına etki eden en önemli faktörlerdendir. Taşıyıcı gazda bulunan eser miktardaki su kolon sabit fazını giderek bozar.

Oksijende kolon sabit fazını parçalayan en önemli faktörlerdendir. Bu nedenle polar bir kolonun ömrünü uzatmak için kolonu ısıtmadan önce kolondan 5 dakika süreyle taşıyıcı gaz geçirmek yararlıdır.

Taşıyıcı gazı rutubetten ve kompresör pompasından gelebilecek hidrokarbonlardan temizlemek için bütün gaz hatlarına birer filtre takılmalıdır.

Son olarak da gaz kaçağı olup olmadığı kontrol edilmelidir.

Numune enjekte etme kısmı ve Isıtma kısmı :

Gaz kromatografisine örnek ya elle ya da otosampler dediğimiz parça mevcutsa otomatik olarak mikroşırıngalar yardımıyla silisli kauçuktan yapılmış bir tıpadan (septum) metal bir buharlaştırma hücresine (ısıtma kısmı) enjekte edilirler. Hücre sıcak olduğu için sıvı buharlaşır ve taşıyıcı gaz ile kolona sürüklenir. Hücre enjekte edilen örneğin kaynama noktasından 50oC fazla olmalıdır.

Enjekte edilen numune miktarı 0.2-10µl’dir.

Gaz numuneler için bu miktar 0.001 µl’dir.

Katı numuneler ise ya gaz haline yada çözelti haline getirilip,  alete enjekte edilir yada çok küçük ve ince cidarlı bir ampul vasıtasıyla cihaza yerleştirilir. Ampul dışarıdan yapılacak bir darbeyle numune yuvasında kırılır ve numune gaz akışıyla kolona, oradan da dedektöre sürüklenir.

  • Dikkat edilecek hususlar:

  • Enjektör her seferinde septumu delerek geçtiği için septum zamanla aşınır ve gaz kaçırmaya başlar. Septum bu durumda yenilenmelidir.

  • Her enjeksiyonda kromatogram üzerinde sabit bir yerde görülen pik septumdaki degradasyona uğrayabilen maddelerden kaynaklanabilir. Bunlara ghost=hayalet pik denir. Bu durumda da degradasyona uğrayabilecek maddeler çeşitli işlemlerden geçirilerek septumdan uzaklaştırılmalıdır.

  • Her örnek enjeksiyonundan sonra enjektör uygun çözücü ile iyice temizlenmelidir.

Ayırma kolonu:

  • Daha öncede söylendiği gibi kolonlar;

  • A) Sabit fazı veya dolgu maddesi özel bir sıvı ile kaplanmış olan kolonlar (SCOT)

  • B) İç yüzeyi özel bir sıvı ile kaplanmış olan kolonlar (WCOT)olarak 2 çeşittir.

  • Kolon uzunlukları 2-100 m arasında değişir. Başlıca yapıldığı maddeler:

  • 1. Paslanmaz çelik

  • 2. Saf bakır

  • 3. Alimünyum

  • 4. Teflon

  • 5. Cam

  • 6. Eritilmiş silica

  • Kolonlar termostatlı bir hücreye yerleştirilir.

  • Bunun içinde kolonlar çapları 10-30 cm arasında değişen kangallar haline getirilir.

  • Kolon sıcaklığı çok önemlidir. Kolon sıcaklığı ±0.1°C düzeyinde sabit tutulur. Bunu sağlamak içinde kolon termostatlı bir etüv içine yerleştirilir. Kolon sıcaklığı çalışılan numune ve istenen ayırma derecesine göre değişir. Genel olarak sıvı numunelerde, kaynama sıcaklığının az üstünde sabit tutulur. Bu şekilde kontrol altında tutulan numunelerde elüe edilme süresi 2-30 dakika arasındadır.

  • Kaynama aralığı geniş olan yani kaynama noktaları farklı birden fazla bileşeni içeren numunelerde, sıcaklık programlaması (Gradient, kademeli) yapılarak piklerin daha iyi ayrılıp belirgin hale gelmesi sağlanır.

  • Başlangıç sıcaklığı numunede bulunan en düşük kaynama noktasına sahip bileşenin kaynama noktasının az üzerinde alınır. En yüksek sıcaklık ise örneğin bileşenlerine ve kolona zarar vermeyecek şekilde seçilmelidir.

  • ÖRNEK SICAKLIK PROĞRAMI (Gradient, kademeli): Başlangıçtaki fırın sıcaklığı 80 oC olup, 4 oC/dk oranında artışla 120 oC’ye, 10 oC/dk oranında artışla 120 oC’den 200 oC’ye artırılmış ve 30 dakika bu sıcaklıkta tutulmuştur.

 Dedektörler ve Yazıcılar:

GC’de kullanılacak olan bir dedektör, kolondan gelen taşıyıcı gaz içinde bulunan binde birkaç oranındaki maddeleri tespit edebilmelidir. Bir gazın pikinin dedektörden geçme zamanı bir saniye kadar olmalıdır.

Dedektörde bulunması gereken özellikler:

  1. a) Analitlere geniş bir konsantrasyon aralığında aynı şekilde cevap verebilmeli

  2. b) Tekrarlanabilir sonuçlar vermeli

  3. c) Dayanıklı olmalı

  4. d) Oda sıcaklığından 500oC’a kadar olan sıcaklıklarda çalışabilmeli

  5. e) Cevap verme zamanı çok kısa olmalı, akış hızından etkilenmemeli

  6. f) Kullanımı kolay, güvenirliği kesin olmalı

  7. g) Yeterli hassaslıkta olmalı

  • Gaz kromatografisinde kullanılan dedektör çeşitleri:

  1. Termal iletkenlik dedektörü (TCD)

  2. b-Işını dedektörleri

  3. Alev iyonizasyon dedektörleri (FID)

  4. Termiyonik dedektörler (TID)

  5. Elektron yakalama dedektörleri (ECD)

  6. Alev fotometrik dedektörler (FPD)

Termal iletkenlik Detektörleri:

Çeşitli gazların ısıyı değişik oranlarda iletmesi esasına dayanır. Böyle dedektörlerde sabit bir akımla ısıtılmış volfram bir telden yararlanılır.

β-ışını Detektörleri:

Stronsiyum ve ya tritiyum kullanılır. Taşıyıcı argon gazı bu maddeler üzerinden geçirilerek uyarılır. Uyarılan argon atomları çarpışma sonucu yanında bulunan başka cinsten atomları iyonlaştırır. İyonlaşan atomların yükü özel bir düzenekle sinyallere çevrilir. İyonlaşan atomların sayısı ne kadar çoksa, sinyaller o kadar büyük olur.

Alev iyonizasyon detektörleri (FID):

Kolondan gelen tür, birlikte hidrojen ve havayla karıştırılır. Bundan sonra hidrojenle ve hava karışımı elektrik kıvılcımı ile yakılır. Oluşan sıcaklıkta organik maddelerin büyük çoğunluğu iyon ve elektron verir. Böylece alev ortamı iletken hale gelir.

Termiyonik Detektörler (TID)

Alev iyonizasyon detektörlerinin yapısına benzer, kolondan çıkan gaz karışımı bir de hidrojenle karıştırılır ve ince uçlu bir bek alevine gönderilerek yakılır.

Elektron Yakalama Detektörleri (ECD)

Kolondan çıkan gaz karışımı nikel-63 veya tritiyum gibi bir β-ışını yayıcısı üzerinden geçirilir. Bu esnada özellikle de azot ihtiva eden bileşiklerde büyük oranda iyonlaşma olur.

Alev fotometrik Detektörleri (FPD)

Özellikle hava ve suda pestisitlerin tespit ve tayinlerinde kullanılır.

  • Gaz kromatografisi ve Headspace aparatı:

  • Headspace direk numunenin kendisinin konulduğu bir otoörnekleyici (autosampler)’dir. GC cihazlarına bağlanacak şekilde imal edilmektedir (GC- Headspace).

  • *Numune katı yada çözelti halinde alete enjekte edilemiyorsa,

  • *bileşenler numunelerde az miktarda ve herhangi bir seperasyon veya ekstraksiyon aşaması ile ayrılıp elde edilemeyecekse numuneler direk headspace aparatının numune kabına yerleştirilir ve uygulanan yüksek sıcaklık ile bileşenler buharlaştırılır ve kolonda gaz yardımı ile dedektöre sürüklenerek ayrımları yapılır ve belirlenir. Örn: Direk peynir kullanılarak aroma maddelerinin belirlenmesi

  • GAZ KROMATOGRAFİSİ TERİMLERİ:

Alıkonma zamanı (tR): Bir maddenin gaz kromatografisi cihazına enjekte edildikten sonra dedektörde sinyalinin (pikinin), görünmesine kadar geçen zamana denir.

Alıkonma hacmi (VR): Bir maddenin sinyalinin dedektörde meydana çıkmasına kadar harcanan taşıyıcı gazın hacmine, alıkonma hacmi denir.

Alıkonma faktörü (Rf): Ayrımı yapılacak gazın kolon içindeki hızının, taşıyıcı gazın kolon içindeki hızına oranıdır.

  • GAZ KROMATOGRAFİSİNDE ÖRNEK HAZIRLAMA:

  • GC bilindiği gibi gaz veya gaz haline dönüştürülen maddelerin analizlerinde kullanılır.

  • Yağ asitleri, steroidler, bir çok ilaçlar, aminler, fenoller gibi polar bileşiklerin veya polifonksiyonel grupları kuyruklu pike sebep olan bileşiklerin çeşitli kimyasal maddelerle reaksiyona sokularak buharlaştırılabilir forma sokulması işlemine türevlendirme denir. Gaz kromatografide, polar fonksiyonlu grupların uygun reaktifler (özellikle aktif hidrojen atomları) ile türevlerinin alınması işlemi genellikle avantajlıdır.

  • Türev oluşturmanın yararları:

  • Polar bileşiği daha az polar yapar

  • Kantitatif analizde dedektörün duyarlı olacağı bileşik elde edilir (daha düşük tanımlama limitlerini sağlar)

  • Yüksek molekül ağırlığına sahip bileşiklerin uçuculuğunu artırır

  • Separasyon etkinliğini düzeltir

  • Analizde daha az örnek ekstraktına ihtiyaç duyulur

  • Sıcaklığa dayanıklı bileşikler verir (daha iyi termal stabilite )

  • GAZ KROMATOGRAFİSİNDE KALİTATİF ANALİZ:

  • Kalitatif tayinlerde gaz kromatografisinde ayrılan maddelerin alıkonma zamanları ve alıkonma hacimlerinden yararlanarak, şüphelenilen bir maddenin numune de var olup olmadığı belirlenir. Metodun değerini artırmak için

  • -Şüphelenen bileşenin standardı ya alete enjekte edilerek alıkonma zamanı belirlenebilir yada

  • -kolondan çıkan fraksiyonlar MS, IR gibi cihazlare gönderilerek tanımlanabilir.

  • GAZ KROMATOGRAFİSİNDE KANTİTATİF ANALİZ:

  • Kantitatif analizler, analizi yapılacak maddenin belirlenecek bileşenine ait standardın farklı konsantrasyonlarda bir seri konsantrasyonu hazırlanıp, kromatografik metotlarla pik alanlarının ölçülmesi prensibine dayalı olarak yapılır.

  • Modern kromatografi cihazlarına elektronik integratör ilave edilmiştir ve böyle bir integratör pik alanını kolayca hesaplayıp gösterebilir.

  • İşlem basamakları:

1.Örnekte belirlenecek olan A, B, C vb…. maddelerine ait standartların ayrı ayrı farklı konsantrasyonda çözeltileri (ppm) hazırlanır.

  1. Her bir maddeye ait konsantrasyonlara ayrı ayrı kromatografik metot uygulanır ve pik alanları bulunur.

  2. Grafik üzerinde x eksenine konsantrasyonlar, y eksenine ise pik alanı yerleştirilerek standartlara ait y=ax+b olan denklemler ve kalibrasyon grafikleri oluşturulur.

  3. Aynı kromatografik metotla örneğimizin alıkonma zamanları ve pik alanları (y) belirlenir ve

  Her bileşene ait denklemde yerine konularak kantitatif hesaplamalar yapılır.

Gaz Kromatogrofisi ile Yağ Asitlerinin Belirlenmesi

KONU: GAZ KROMATOGRAFİSİ İLE YAĞ ASİTLERİNİN BELİRLENMESİ

Yağların teşhis edilebilmesi ve yağlarda tağşiş olup olmadığının belirlenmesi için yapılan bir analizdir. Bitkisel ve hayvansal yağlarda asit sayısı 2’den düşük yağlar için uygulanır.

AMAÇ: FINDIK YAĞINDA YER ALAN YAĞ ASİTLERİNİN HAZIR OLARAK VERİLMİŞ KROMATOGRAMLARDAN YARARLANILARAK TAYİN EDİLMESİ

MATERYAL:

  • Fındık yağında önceden çalışılıp elde edilmiş kromatogram

  • Standart kromatogram

  • Excel tablosu

YÖNTEM:

Gaz Kromatografisinin Kullanılmasında Bilinmesi Gereken Teorikler:

Yağlar 230oC’de ısıtıldıklarında polimerize olurlar. Bu olaya ‘kuyruklanma’ denir. Polimerize yağlar tayin cihazımıza zarar vereceğinden yağ asitleri formuna dönüştürülmelidir. Bunun için yağlara ‘türevlendirme’ yapılır. Amacı; istediğimiz formu tamamen uçucu hale getirmektir. Türevlendirme ‘esterleştirme’  olarak yağlara uygulanır.

Esterleştirme;

Yaklaşık 400 mL yağ örneğine isooktan ilave edilerek yağ çözülür. Sonra sabunlaşmayı sağlaması için 2N metanollü KOH (eklenip santrifüjlenir, santrifüj yoksa) ardından HCl ilave edilir. Faz ayrımı olması beklenir. Berrak faz ayrılır. Tamamen berrak olmalıdır aksi halde kolona zarar verir. Çünkü kolon O2 ve neme duyarlıdır. Ayrıca fazın tamamen berrak olmaması halinde yanlış sonuçlar da elde edilebilir.

Elde Edilen Metil Esterlerin GC’ye Enjekte Edilmesi;

Hazırlanan metil ester şırınga ile bir odacığa belirlenen oranda enjekte edilir. Şu anda enjeksiyonu kendisi yapan GC’lerin kulanımı yaygındır.

GC’nin Bölümleri:

1)     Gazlar;

3 adet gaz kullanılır. Helyum taşıyıcı gazdır. Hidrojen  ve kuru hava belirli oranlarda birleşerek FID dedektörde oluşacak pilot alevin yanması için gerekli ortamı sağlarlar.

2)     Enjeksiyon Bloğu;

Enjeksiyon bloklar SPLİT (bölünmeli) ve STLİPLESS(bölünmesiz) tip olarak ikiye ayrılır:Aranılan madde örnekte fazla miktarda bulunuyor ise split tip kullanılır. Örneğin split oranı “1:80”  ise örneği 80 parçaya bölür ve bir parçasını kolona veriyor demektir. Yağ asitleri için kullanılır.Aradığımız bileşik örnekte az miktarda bulunuyor ise de splitless  tip kullanılır. Uçucu yağlarda tercih edilir.

3)     Kolon;

Enjeksiyon bloğunda gaz fazına gelen örnek kolona geçer.  Burada molekül ağırlığı yani karbon zinciri uzunluğu önemlidir ve düşük moleküllü bileşikler ağır moleküllülere göre kolonu daha çabuk terk eder.

4)     Dedektör;

Kolonu terk eden bileşikler dedektöre gelir ve dedektörde yanan pilot alevde iyonlarına ayrışarak bir çeşit elektrik sinyali oluştururlar. Bu sinyalde bir kaydedici tarafından kaydedilip zamana karşı sinyal büyüklüğü olacak şekilde pikler oluşturur. Miktarı fazla olan yağ asitleri daha büyük pikler oluştururlar va piklerin geliş zamanları standartlarla karşılaştırılarak yağ asitleri çeşidi tayin edilir.

Dedektörde pilot alevin yanması için H ve kuru hava belirli bir oranda (genelde 1:10) birleşirler.

Yağ asitlerinin belirlenmesinde yaygın olarak FID (alev iyonlaştırmalı dedektör) kullanılır.


Laboratory‎ > ‎Enstrumental Analiz Laboratuvarı Deney Föyü ( Fırat Üniversitesi Kimya Bölümü )

Deneyler 1- ATOM İK ABSORPS İYON SPEKTROFOTOMETRES İ İLE METAL TAYİNİ 2- FT- IR SPEKTROSKOP İS İ İLE YAPI KAREKTER İZASYONU 3- NMR SPEKTROFOTO METR İS İ 4- TERMAL ANAL İZ İLE ORGANIK VE INORGAN İK MADDE KARAKTER İZASYONU 5- SPEKTROFOTOMETR İ İLE KAL İTAT İF ANAL İZ (UV) 6- POTANS İYOMETR İ İLE BAZ ÖLÇÜMÜ 7- İNCE TABAKA – KOLON KROMATOGRAF İS İ 8- YÜKSEK PERFORMANSLI SIVI KROMATOGRAF İS İ (HPLC) 9- GAZ KROMATOGRAF İS İ 10- POLAR İMETR İ İLE ÇEVR İLME AÇISININ ÖLÇÜLMES İ Bu Föyün Hazırlanmasında Katkıda Bulunanalar Fırat Üniversitesi Kimya Bölümü Araştırma Görevlileri & Abdurrahman ÖKSÜZ Not: 1- Yukarıdaki deney sırası ile gruplarınızın deney sıralaması farklı olabilir! 2- Bu föyde deneyler ile ilgili verilen bilgiler ön hazırlık amaçlıdır. Yapacağınız deney ile ilgili detaylı bilgilere Enstrumental Analiz kitaplarından ulaşabilirsiniz.

ENSTRÜMENTAL ANALİZ LABARATUVARI ÇALIŞMA VE UYGULAMA ESASLARI A- GENEL HUSUSLAR 1. Öğrenciler laboratuarda beyaz önlükle çalışmak mecburiyetindedirler. 2. Öğrencinin yapacağı deneye hazır olarak gelip gelmediğini belirlemek amacı ile görevli öğretim elemanı tarafından sözlü sınava tabi tutulur. Sözlüde başarılı olabilmek için her deneyin sonunda yeralan sorulara hazırlıklı olarak gelinmesinde yarar vardır. 3. Sözlüden sonra öğretim elemanının gözetiminde deney hazırlıklarını yapar. Deneyler grup halinde yapılacağı için her öğrencinin deneye katkısına dikkat edilecektir. 4. Deneyin yapılışında önemli hatası olan ve laboratuar çalışma düzenine uymayan davranışlarda bulunan öğrencilerin o gün yapmakta oldukları deneyleri iptal edilir. 5. Deneyler süreklilik arz ettiğinden derslerde olduğu gibi teneffüs verilmez. Ancak ihtiyacı olanlar deneyin sorumlusu öğretim elemanının bilgisi dâhilinde teneffüs yapabilir. 6. Yapılan deneyin teorik ve pratik yönlerinin kavranıp kavranmadığını belirlemek amacı ile az sorulu küçük bir sınav yapılacaktır. Küçük sınavlar öğleden önceki laboratuarlar için saat 11.00’den önce, öğleden sonraki laboratuarlar için saat 16.00’dan önce yapılamaz. 7. Deney ile ilgili rapor bir hafta sonraki derse getirilerek dersin başında ilgili öğretim üyesine teslim edilecektir. B- CİHAZLARIN KULLANIMI VE BAKIMI 1. Görevli öğretim elemanının bilgisi dışında cihazları karıştırmak kesinlikle yasaktır. Cihazlar kullanma talimatnamesine göre çalıştırılmalıdır. 2. Deney esnasında kullanılan malzeme ve maddeler mutlaka temiz ve uygun bir şekilde görevliye teslim edilmelidir. 3. Deney yapılan masa, malzeme ve cihaz mutlaka deneyden sonra temizlenmelidir. C- LABARATUVAR ÇALIŞMALARININ DEĞERLENDİRİLMESİ 1. Sözlü sınavların % 30’u, yazılı sınavların % 40’ı, rapor ve deneysel çalışma performansının % 30’u yıl içi başarı notu olarak alınacaktır. (Deneysel çalışma performansı: Deneylerin gerçekleştirilmesi esnasında öğrencinin deneye olan ilgisi veya ilgisizliğidir). 2. I. Vize notu olarak vize giriş tarihinin sonuna kadar olan süre içerisinde yapılan deneylerin sonuçları verilir. II. Vize notu olarak da benzer şekilde I. Vizeden sonraki deneyleri kapsar. 3. Deney ile ilgili sözlü ve yazılı sınavlar aynı gün yapılacak ancak rapor bir sonraki haftaya getirilmesi zorunludur. Daha sonra getirenlerinki dikkate alınmayacaktır. D- DENEY RAPORU 1. Deneyler grup halinde yapılmakla beraber raporlar her öğrenci tarafından hazırlanır. Bir başkası yerine rapor hazırlanamaz. 2. Teorik Bilgiler kısmında, genel teorik bilgilere ek olarak deneyin sonunda yeralan soruların teorik olanları da cevaplandırılır.

DENEY RAPORU Öğrencinin Adı – Soyadı: Numarası : Bölümü : Grup No : Görevli Öğretim Üyesi veya Asistan Deneyin Yapıldığı Tarih DENEYİN AMACI GENEL BİLGİLER DENEYİN YAPILIŞI BULGULAR ve HESAPLAMALAR SONUÇLAR ve TARTIŞMA

LABARATUVAR İÇİN GEREKLİ HAZIRLIK Öğrenciler, labaratuvara gelirken, yapacağı deneylerle ilgili olarak hazırlıklarını yapmaları, deneyin, teorisi ile ilgili bilgi sahibi olmaları, yapacakları deneyin yapılışı ile ilgili işlem basamaklarını öğrenmeleri, yapılacak olan deneyler sırasında, karşılaşılabilecek olan aksaklık ve tehlikelerin ile bunların olmaları halinde, yapılacak olan müdahaleleri öğrenmeleri, elde edilen deney sonuçlarını değerlendirecek şekilde hazırlıklı gelinmelidir. Labaratuvara, kesinlikle önlüksüz, ve güvenlik gözlüğü olmadan gelinmemelidir. TEMİZLİK Çalışma alanınızı mutlaka temiz tutunuz. Bu kazaların önlenmesi ve deneylerin daha iyi yürümesi için oldukça önemlidir. Çalışma masanızda sadece laboratuar kitabınızı ve defterinizi bulundurunuz. Diğer çanta ve malzemelerinizi tezgahın üzerine bırakmayınız. Terazi ve deney cihazları gibi aletlerin yanını ve kendisini kullanmadan önce ve sonra mutlaka temizleyiniz. Laboratuar bitiminde nöbetçi olan öğrenciler ve asistanlar temizlik kontrollü yapacaklardır. Temizlik amacı ile her öğrenci mutlaka söylenecek olan malzemeleri getirmek zorundadır. GENEL GÜVENLİK Laboratuvarda sorumlu herhangi kişi olmadığı taktirde kesinlikle çalışmak yasaktır. Kapalı sistemleri kesinlikle ısıtmayınız. Tüp veya balonu ısıtmak gerektiğinde kendinize veya başka birine doğru tutmayınız. Belirlenmemiş deneyleri yapmayınız. Radyo, telefon ve benzer ses cihazlarının laboratuvarda kullanımı yasaktır. Uzun saçlar arkada mutlaka bağlı olmalı, terlik ve sandalet gibi giyeceklerin laboratuvarda giyilmesine müsaade edilmeyecektir. Kimyasal atık ve kırık cam malzemeler yaralanmaya neden olacağı için çöpe ve lavaboya atılmamalı mutlaka asistanınızın söyleyeceği yere koymalısınız. Kaban, pardüsö, mont gibi kıyafetlerinizi laboratuvar girişinde bulunan askılıklara asmanız gerekmektedir. Daha önceden hırsızlık olayları ile karşılaşıldığı için kıymetli eşyalarını mutlaka yanınıza alınız, laboratuvarda ve diğer yerlerde bırakmayınız. LABARATUAR ÖNCESİ Laboratuara gelmeden önce deneyin adını, deney öncesi bilgileri, mümkün olan reaksiyonları, formülleri ve deneyde dikkat etmeniz gereken noktaları yazınız. İyi bir hazırlık güvenli ve etkili bir labaratuar çalışması için gereklidir. Bu nedenle her yeni deneye başlarken önce laboratuar giriş sınavı yapılacaktır. Hocalarınız tarafından yeterli bulunmadığınız takdirde deneye başlatılmayacaktır. Genel bilgileri kitapta verildiği gibi aynen yazmayınız. Kendiniz anladığınız şekilde özet çıkartınız. LABARATUVAR ESNASINDA Notlarınızı temin ediniz. Deney esnasında meydana gelen değişiklikler, gözlemler, ve dikkat edilmesi gereken notları not ediniz? Deney esnasında sonuçları anlamak ve meydana gelen ve gelebilecek gözlemlerinizi de detaylı bir şekilde not ediniz. Düzgün bir not tutulduğunda yaptığınız çalışmaları görmeniz daha öğretici olacaktır. Nöbetçi grup laboratuvardan çıkmadan temizliğini yapmalıdır. BİR SONRAKİ HAFTA Daha önceki deneye ait bilgiler tamamlanacaktır. Yeni bir çalışmaya başlamadan önce asistanınıza bunlar teslim edilecektir. Geç teslim etmeniz halinde deney rapor notunuz olmayacak. Geçerli bir nedeniniz ve özel bir durumunuz olması durumunda asistanınıza bunu bildirmeniz gerekmektedir.

DENEY 1 ATOMİK ABSORPSİYON SPEKTROFOTOMETRESİ İLE METAL TAYİNİ DENEYİN AMACI Çözelti halindeki örneklerde eser halde bulunan metallerin kalitatif ve kantitatif analizlerinin yapılması. DENEYİN YAPILIŞI Alevli atomlaştırıcı kullanılarak kalibrasyon eğrisi ve standart ekleme yöntemleri ile çinko tayini. Atomik absorpsiyon spektrofotometre cihazı açılır. Çinko oyuk katot lambası takılarak 214 nm’ye ayarlanır ve lambanın ısınması için 30 dk. beklenir. Yarık 0.5 nm olacak şekilde ayarlanır. Ayar eğrisi için önceden hazırlanan 0.1 ile 1 ppm arasında altı ayrı çözelti (0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 ppm) için absorbans değerleri okunur. Bilinmeyen örneğin de absorbansı okunarak kalibrasyon eğrisinden örneğin konsantrasyonu bulunur. 25 ml lik dört balonjoje’ye 2.0 ml bilinmeyen örnekten konur. 1. balonjoje su ile 25 ml’ye tamamlanır. 2, 3 ve 4. balonjoje’ye 1 ppm’lik standart çözeltiden sıra ile 2, 4 ve 8 ml eklenerek su ile 25 ml’ye tamamlanır. Bu çözeltilerinden absorbans değerleri okunarak eklenen standart derişimine karşı okunan absorbans değerleri grafiğe geçirilir. Doğrunun x ekseninin uzantısının kestiği bilinmeyen numunenin derişimine karşılık gelir. Başlangıçtaki numunenin kaç defa seyreltildiği vs. dikkate alınarak gerekli düzeltmeler yapılır. DENEY İLE İLGİLİ SORULAR Atomik absorpsiyon spektroskopisinin esasını açıklayarak, aletin şemasını çiziniz. Atomik absorpsiyon spektroskopisinde alevde meydana gelen olayları şematize ederek açıklayınız. Oyuk katot lambasının çalışma prensibini açıklayınız. Girişim nedir, AAS’de kaç tür girişim vardır, kimyasal girişimi açıklayınız.

DENEY 2 FT-IR SPEKTROSKOPİSİ İLE YAPI KARAKTERİZASYONU DENEYİN AMACI Herhangi bir saf maddenin IR spektrumunu alıp gözlenen bantlardan faydalanarak yapısında hangi fonksiyonel grupların bulunduğunu ve molekül içindeki bağ türlerinin neler olduğunu anlamaktır. GENEL BİLGİLER İnfrared spektroskopisi, maddenin infrared ışınlarını absorblaması üzerine kurulmuş olan bir spektroskopi dalıdır. IR spektroskopisi, daha çok yapı analizinde kullanılır ve çoğu kez elektronik (UV) ve NMR, spektroskopileriyle birlikte uygulanır. Bir maddenin FT-IR spektrumu UV spektrumlarına göre daha karmaşıktır. Bunun nedeni IR ışınları enerjilerinin moleküllerin titreşim enerji seviyelerinde ve molekülde birçok titreşim merkezlerinin olmasıdır. IR spektrumu veren maddelere IR aktif maddeler denir. Bunlar yük dağılımı asimetrik olan dipol moleküllerdir. Bir başka ifadeyle N , O gibi homonükleer olan moleküller hariç bütün 2 2 moleküller IR ışınlarını absorblarlar ve bant verirler. IR spektroskopisinde ışınlar dalga -1 -1 -1 sayılarıyla (cm ) verilir. IR spektrumunda genellikle 4000 cm ile 400 cm aralığında görülen -1 bantlar %geçirgenlik veya abrobans’a karşı kaydedilir. IR spektrumunda 4000-1500 cm -1 aralığına fonksiyonel grup bölgesi, 1500-600 cm aralığına da parmak izi bölgesi denir. IR spektrumu değerlendirilirken geliştirilen korelasyon tablolarından, çeşitli organik ve inorganik yapı tayini ile ilgili kaynaklardan yararlanılır. FT-IR da titreşimler genel olarak iki grupta incelenebilir.

1. İki atom arasındaki bağ ekseni boyunca yalnızca atomlar arasındaki uzaklığın değiştiği gerilme titreşimleri; a) Asimetrik gerilme, b) Simetrik gerilme 2. İki bağ arasındaki açılardan en az birinin değiştiği eğilme titreşimleri. a) Makaslama b) Sallanma c) İleri geri eğilme d) Bükülme IR Spektrometresi: Bir IR Spektrometresi ışık kaynağı, monokromatör ve dedektör olmak üzere üç ana kısımdan oluşur. IR Spektrometrelerinde kaynaktan çıkan ışınlar küresel aynalar yardımıyla ikiye ayrılarak yarısı numuneden öteki yarısı ise referanstan geçirilir. Referans ışını ve numuneden çıkan ışın monokromatörde dalga boylarına ayrılarak dedektör üzerine düşer ve elektrik sinyaline çevrilir. Numune hazırlama teknikleri: Gaz, sıvı, katı veya çözeltinin IR spektrumunu almak mümkündür Gazlar: Gazların veya kaynama noktası düşük sıvıların spektrumları, numunenin boş bir hücreye genleştirilmesi ile alınabilir. Sıvılar ve çözeltiler: Saf sıvılar iki geçirgen levha arasına 0.01 mm veya daha ince bir film halinde sıkıştırılarak hazırlanır. Bu işlem için 1-10 mg numune yeterlidir ve NaCl, AgCl gibi levhalar kullanılır. Çözeltiler ise geçirgen pencereleri olan 0.1-1 mm kalınlıktaki hücrelere konur. Katılar: Katı numuneler KBr disk halinde incelenebilir. KBr diskinin hazınlanması için 0,5-1.0 mg numune agat bir havanda iyice toz haline getirilir. Bunun üzerine, yaklaşık 100 mg toz haline getirilmiş kuru KBr konur ve gene iyice ezilerek ince, homojen bir karışım yapılır. Bu karışımdan uygun miktarda alınarak havası çekilebilen preste ince şeffaf disk haline getirilir. DENEYİN YAPILIŞI Bilinmeyen organik bir numunenin FT-IR spektrumu kaydedilir ve ortaya çıkan FT-IR bantlarından organik bileşiğin yapısı teşhis edilir. Bu amaçla, çeşitli kaynaklardan, IR atlaslarından, bileşikle ilgili varsa diğer spektroskopik veriler ve fiziksel özelliklerinden yararlanılabilir. DENEYLE İLGİLİ ÇALIŞMA SORULARI 1) Infrared Spektroskopisinin (IR) temelini açıklayınız. 2) Infrared, elektromagnetik spektrumun neresinde yer alır? 3) IR spektroskopisi daha çok hangi alanda kullanılır? 4) N , O , CI gibi moleküller Infrared spektrumu verirler mi? tartışınız. 2 2 2 5) IR spektroskopisini NMR spektroskopisi ile kıyasladığınızda avantaj ve dezavantajlarını tartışınız. -1 -1 6) Karbonil grubu taşıyan organik bileşiklerde C=O gerilmesi 1640 cm ile 1920 cm aralığında değişmektedir. Örneğin metil asetattaki C=O gerilmesi 1774 cm-1’de bant verirken, asetamitteki C=O gerilmesi 1650 cm-1’de bant vermektedir. Buna göre