Determination of Calcium and Magnesium in Soils of Samsun-Çarşamba Region by Using Ion-Selective Electrodes

Abstract

In this study, potentiometric PVC-membrane electrodes were developed with calcium (Ca2+) and magnesium (Mg2+)-selective micro-dimensions with commercially purchased ionophore to determine Ca2+ and Mg2+ ion concentrations in the soil. The potentiometric performance characteristics of the prepared Ca2+ and Mg2+-electrodes were determined and the average potential difference of 23.5 and 27.6 mV was observed for each 10 fold change in concentration versus the parent ion solution in the measurements. The electrodes were found to exhibit linear behavior versus the parent ion solution at a concentration range of 10-1-10-5 mol L-1 and to be highly selective to the parent ion besides the alkali and alkaline earth metal ions. Ca2+ and Mg2+ analyzes of soil samples were performed using potentiometric PVC-membrane ion-selective electrodes prepared in the laboratory. The accuracy of the proposed assay was tested using the AAS technique and the results were found to be in agreement with each other. The results show that the potentiometric PVC-membrane electrodes in the developed Ca2+ and Mg2+-selective micro-dimensions can be used routinely in the determination of these ions in soil samples.

Bu çalışmada, toprakta bulunan kalsiyum (Ca2+) ve magnezyum (Mg2+) iyon derişimlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, ticari olarak satın alınan iyonofor maddeler ile Ca2+ ve Mg2+-seçici mikro boyutta potansiyometrik PVC-membran elektrotlar geliştirilmiştir. Hazırlanan Ca2+ ve Mg2+-seçici elektrotların potansiyometrik performans karakteristikleri belirlenmiş ve ölçümlerde ana iyon çözeltisine karşı her 10 kat konsantrasyon değişimi için sırasıyla ortalama 23.5 ve 27.6 mV potansiyel farkı gözlenmiştir. Elektrotlar, 10-1-10-5 mol L-1 derişim aralığında ana iyon çözeltisine karsı doğrusal davranış sergilediği, alkali ve toprak alkali metal iyonlarının yanında ana iyona karşı oldukça seçici olduğu belirlenmiştir. Laboratuvarda hazırlanan potansiyometrik PVC-membran iyon-seçici elektrotlar kullanılarak toprak numunelerindeki Ca2+ ve Mg2+analizleri yapılmıştır. Geliştirilen yönteminin doğruluğu Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi (AAS) tekniği kullanılarak analiz test edilmiş ve sonuçların birbiri ile uyum içinde olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen Ca2+ ve Mg2+-seçici mikro boyutta potansiyometrik PVC-membran elektrotlar ile toprak numunelerindeki bu iyonların tayininde rutin olarak kullanılabileceğini göstermektedir.