Epäspesifisen metalli-ionien pitoisuusmääritysmenetelmän kehittäminen vesinäytteille

Abstract

Metallipitoisuuksien määrittäminen juomavedestä ja luonnon lähteistä on noussut mielenkiinnon kohteeksi viime aikoina. Tässä työssä kehitetään menetelmä, jossa terbium ja näytemetalli kilpailevat luminesoivaan ligandiin sitoutumisesta. Menetelmän on tarkoitus olla helppokäyttöinen, jotta sitä voidaan käyttää vähälläkin koulutuksella, ja epäspesifinen, jotta menetelmällä pystyttäisiin määrittämään mahdollisimman montaa eri tyyppistä metalli-ionia. Tässä työssä tutkitaan Cu2+- ja Fe2+-ionien käyttäytymistä ja selvitetään näiden ionien määritysraja kehitettävällä menetelmällä. Tarkoituksena on löytää kummallekin tutkittavalle ionille modulaattori (usean reagenssin yhdistelmä), jolla saataisiin mahdollisimman pieni pitoisuus erottumaan taustasignaalista ja joka toimisi kummallakin näytemetallilla näissä pienissä pitoisuuksissa. Tuloksena Cu2+-ionin määritysrajaksi saatiin 3 µg/l ja Fe2+-ionin 30 µg/l. Nämä tulokset saatiin käyttämällä eri modulaattoreita, joten menetelmässä on vielä kehittämistä. Yhden, kummallakin metallilla toimivan modulaattorin löytäminen ja käyttö myös yksinkertaistaisi mahdollisia kaupallisia sovelluksia. Jatkossa tulisi myös selvittää, voiko menetelmällä havaita yksittäisten metalli-ionien pitoisuuksia useita metalleja sisältävästä seoksesta.

The detection of metal concentrations in tap water and water from natural sources has become a source of interest lately. This study concentrates on developing a method in which terbium and the sample metal compete for binding with a luminescent ligand. The method is supposed to be easy to use so only a small amount of training is needed and non-specific so that the same method can be used to determine the amount of several different types of metal ions. In this study the ions Cu2+ and Fe2+ ions were used and the limit of detection for these ions was determined with this method. The purpose of this study was to find a modulator (a combination of multiple reagents) that would separate the smallest possible concentration of the metal ion from the background signal and that would work with both of the used metal ions at these small concentrations. As a result Cu2+-ion's detection limit was found to be 3 µg/l and Fe2+-ion's 30 µg/l. These results were achieved by using different modulators, which means the method still needs development. Finding and using a modulator that works with both metals would also simplify possible commercial applications. In the future, the possibility of detecting particular metal ions from a mixture of several metals should be studied.