Yeni piridinil sübstitüe benzotiyoat ile metal iyonlarının yarışmalı sıvı-sıvı ekstraksiyonu: Deneysel çalışmalar, gerçek matriks uygulamaları ve DFT bulguları

Abstract

Bu çalışmada, S,S'-di(2-piridinil)-2,2'-ditiyodibenzotiyoat bileşiğinin metal iyonlarının karışımını içeren ortamlardan yarışmalı sıvı-sıvı iyon çiftleri ekstraksiyonu ile seçiciliği ve gerçek su matrikslerindeki metal giderim özellikleri araştırılmıştır. Zn²⁺, Mn²⁺, Cr³⁺, Fe³⁺, Co²⁺ ve Cu²⁺ iyonlarının karışımını içeren çözeltilerle gerçekleştirilen ekstraksiyon deneylerinde, ligandın özellikle Fe³⁺ iyonuna karşı yüksek seçicilik gösterdiği tespit edilmiştir. Ekstraksiyon verilerinin değişimi ICP-OES ile belirlenmiş ve en iyi ekstraksiyon verimi Fe³⁺ iyonu için (%44.12) elde edilmiştir. Nispi seçimlilik faktörleri, ligandın Fe³⁺ iyonunu diğer metal iyonlarına göre daha yüksek olarak ekstrakte ettiğini göstermiştir. Ayrıca, bileşiğin gerçek su matrislerindeki performansının belirlenmesi amacıyla göl, akarsu ve musluk suyu örneklerine metal giderim çalışmaları uygulanmıştır ve iyonların değişimi ICP-MS tespit edilmiştir. Ayrıca ligandın elektronik yapısı ve ekstraksiyon davranışı arasındaki ilişki yoğunluk fonksiyoneli teorisi (DFT) hesaplamaları ile incelenmiştir. Hesaplanan HOMO–LUMO enerji aralığı, kimyasal sertlik ve diğer küresel reaktivite parametreleri, ligandın özellikle yüksek yük yoğunluğuna sahip Fe³⁺ iyonlarıyla güçlü etkileşimler oluşturduğunu desteklemiştir. Elde edilen sonuçlar, S,S'-di(2-piridinil)-2,2'-ditiyodibenzotiyoat bileşiğinin çevresel su örneklerinden metal iyonlarının seçici uzaklaştırılmasında potansiyel bir ekstraksiyon ajanı olarak kullanılabileceğini göstermektedir.