FEN VE TEKNOLOJİ “FİZİK – KİMYA - BİYOLOJİ”

BİLİM DANIŞMANLIĞI ÇALIŞTAYI

Çanakkale07 Temmuz 2008

Kimya Alanında Yapılan Araştırma ve İlköğretim Projelerine Bazı Örnekler

Doç. Dr. Yusuf DİLGİN

Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü

E-mail: ydilgin@yahoo.com

Kimya Alanındaki Araştırma Projeleri

Analitik Kimya

Çevre Kimyası

Fizikokimya

Biyokimya

Anorganik Kimya

Organik Kimya

Analitik KimyaAlanında Yapılan

AraştırmaProjelerinde

Kullanılan Teknikler

SpektroskopikYöntemler

KromatografikYöntemler

Gaz KromatografisiSıvı Kromatografisi

Elektroforez

Elektrokimyasal Yöntemler

Potansiyometri, Konduktometri,VoltammetriAmperometri

MolekülerSpektroskopi

(NMR, FTIR, UV-Vis

X-Ray Floresans vb)

Atomik Spektroskopi

FAAS, GFAAS, AESAFS, ICP-OES, ICP-MS

Analitik Kimya Alanında Yapılan projelerin Konulara göre dağılımı

� Eser Element Analizleri, Türlendirme, Biyomonitoring

� Yakıt pilleri, Güneş Pilleri

� Nanoteknoloji

� Biyosensörler

� Kimyasal sensörlerin geliştirlmesi (potansiyometriksensörler, amperometrik sensörler, optik sensörlervs.)

� Elektroanalitik Yöntemlerin uygulamaları (modifiyeelektrotlar

� Adsorpsiyon ve biyosorpsiyon (ağır metallerin uzaklaştırılması)

Eser element tayini ve TürlendirmeÜzerine Yapılan Bazı Araştırma Projeleri

Prof. Dr. Mehmet YAMAN FIRAT ÜNİVERSİTESİ FEN-EDEBİYAT F. KİMYA B.

� Doğu Anadolu Fay Zonu Yakın Çevresindeki Sıcak ve Mineralli Sularda, İz Element ve İzotop Değişimlerinin Periyodik Olarak İzlenmesi ve OlasıDepremlerle Olan İlişkisinin Araştırılması

� Arsenik Türlemesi ve Gıda Örneklerine Uygulanması

Prof. Dr. OSMAN YAVUZ ATAMAN ORTA DOĞU TEKNİK Ü. FEN-EDEBİYAT F. KİMYA B.

� Atom Tuzaklı Atomik Absorpsiyon Spektrometrisi İle Duyarlı ve Ekonomik Eser Analiz Yöntemlerinin Geliştirilmesi

� Fiber Optik Kimyasal Sensör Geliştirilmesi ve Atmosferde Hidrojen Sülfür Derişiminin Ölçülmesi

Prof. Dr. Mehmet DOĞAN, ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN FAK. KİMYA B.� Tekstil ürünlerinde bazı eser elementlerin zenginleştirilerek hidrür

oluşturmalı ve grafit fırınlı atomik absorpsiyon spektrometresi ile tayinleri

Prof. Dr. MUSTAFA SOYLAK ERCİYES Ü. FEN-EDEBİYAT F. KİMYA B.� Akışa Enjeksiyonlu On-Line Katı Faz Özütleme Yöntemi İle Eser Metallerin

Zenginleştirilmesi� Cr(VI) ve Cr(III)'ün Katı Faz Ekstraksiyonu İle Türlemesi ve Gıda, Su ve

Farmasötik Örneklerde Kromun Tayini

Prof. Dr. EMÜR HENDEN EGE Ü. FEN F. KİMYA� Otamatik Atomik Floresans Yöntemi ile Civa Tayininin

Geliştirilmesi,Çevre,Yiyecek ve Kan Örneklerine Uygulamaları

Prof. Dr. Mürvet VOLKAN ODTÜ FEN-EDEBİYAT FAK. KİMYA BÖL. � Demir türlemesi ve tayini için mikro kolonlu akışa enjeksiyon sisteminin

geliştirilmesi Nurşen ÇORUH� Ege Bölgesi'ndeki hava kirliliğinin biyomonitör yöntemi ile izlenmesi

Yakıt pilleri üzerine yapılan bazı projeler

Prof. Dr. FİGEN KADIRGANİSTANBUL TEKNİK Ü. FEN-EDEBİYAT F. KİMYA B.

� Doğrudan Metanol Kullanan Yakıt Pili Geliştirilmesi� Otomotiv Sanayi ve Evlerdeki Uygulamaları Geliştirmek Amacıyla CPO İçeren H2

Yakan Proton Geçiren Membran Teknolojisine Sahip Yakıt Hücrelerinin Geliştirilmesi

Prof. Dr. Sıddık İÇLİ, EGE ÜNİVERSİTESİ FEN FAKÜLTESİ KİMYA BÖLÜMÜ� Güneş enerjisinin kimyasal enerjiye dönüşümü

Kimyasal Sensörler ve Biyosensörler

Prof. Dr. ESMA KILIÇANKARA Ü. FEN F. KİMYA B.� Çeşitli Türlerin Tayininde Kullanılabilecek Potansiyometrik ve Amperometrik

Biyosensörlerin GeliştirilmesiProf. Dr. MEHMET EMİN ŞENGÜN ÖZSÖZEGE Ü. ECZACILIK F. TEMEL

ECZACILIK BİLİMLERİ B. ANALİTİK KİMYA ABD� Elektrokimyasal DNA BiyosensörleriProf. Dr. ERHAN DİNÇKAYAEGE Ü. FEN F. BİYOKİMYA� Ürat Oksidaz Elektrodu Hazırlanması ve İdrar Ürik Asit Düzeylerinin

Belirlenmesinde KullanılmasıDoç. Dr. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSANEGE Ü. ECZACILIK F. TEMEL

ECZACILIK BİLİMLERİ B. ANALİTİK KİMYA ABD.� Elektrokimyasal DNA Biyosensörlerinin (Genosensörlerin) Tasarımında Kullanılan

Yeni Teknikler ve UygulamalarıProf. Dr. A. Ersin KARAGÖZLER, İNÖNÜ ÜNİV. FEN-EDEBİYAT FAK.

KİMYA BÖL.� Çevre ve klinik kimya analizleri için iletken polimerlerle modifiye edilmiş

elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesi

Elektroanalitik Yöntemlerin uygulamaları (Voltammetrik yöntemler, modifiye

elektrotlar)

Prof. Dr. ALİ OSMAN SOLAK ANKARA Ü. FEN F.� Benzol[c]cinnolin-N-Oksit Türevlerinin Sentezi ve Çeşitli

Voltametrik Metotlarla Elektrokimyasal Davranışlarının İncelenmesi

Doç. Dr. Yusuf DİLGİN ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ

� Modifiye Elektrotlarla NADH nin Elektrokatalitik ve Fotoelektrokatalitik Yükseltgenmesi (ile Romanya Bilimsel Araştırma Ulusal Otoritesi (ANCS) Konseyi (CSIR) arasındaki işbirliği anlaşması ve Uygulama Programı çerçevesinde Dr. DeliaMaria Gligor ile ortak yürütülmektedir.)

Doç. Dr. Selahattin YILMAZ ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ

� Bazı İlaç Aktif Maddlerin Farmasötik Praparatlarda ve İnsanSerumu gibi Biyolojik Sıvılarda Elektroanalitik Metotlar(Voltammetrik ve Polarografik Teknikler) ile Tayini

Adsorpsiyon ve biyosorpsiyon(ağır metallerin uzaklaştırılması)

Prof. Dr. YEŞİM SAĞ AÇIKEL HACETTEPE Ü. MÜHENDİSLİK F. KİMYA MÜHENDİSLİĞİB.

� Atık Ağır Metal İyonlarının Kitin ve Kitosan Üzerine Biyosorpsiyonunun İncelenmesiProf. Dr. ZÜMRİYE AKSUHACETTEPE Ü. MÜHENDİSLİK F. KİMYA MÜHENDİSLİĞİ� Atık Sulardaki Fenol ve Monoklorofenollerin Değişik Adsorbent ve Biyosorbentlerle

Gideriminin Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi� Atıksulardaki İkili Ağır Metal ve Fenol-Ağır Metal İyon Karışımlarının

Adsorpsiyon/Biyosorpsiyonunun Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesiProf. Dr. FİRUZE SEMA VAROLHACETTEPE Ü. FEN F. KİMYA � Atık Sulardan Ağır Metal İyonlarının Uzaklaştırılması İçin Membran Formunda Yeni

Malzemelerin ÜretimiProf. Dr. ÖMER GENÇHACETTEPE Ü. FEN F. KİMYA� Polihidroksietilmetakrilat (PHEMA) Mikrokürelerle Atık Sulardan Ağır Metal İyonlarının

UzaklaştırılmasıProf. Dr. Gülleren ALSANCAK SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN-EDEBİYAT

FAKÜLTESİ KİMYA BÖLÜMÜ� Poli (Metilmetakrilat-metakroilamido glutamik asit) [P(MMA-Maga)] mikrokürelerin üretimi ve

metal iyonlarının uzaklaştırılmasında kullanılması

Nanoteknoloji

Vasıf HASIRCI, ODTÜ Fen-Edebiyat Fak. Biyoloji Bl., � Nanoteknolojik yöntemlerle neo-organ üretimine yönelik mikro desenli

polimerik yüzey tasarlanması ve bunların kemik hücrelerinin çoğalma, farklılaşma ve yönlenmesine etkisinin incelenmesi

Doç. Dr. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSANEGE Ü. ECZACILIK F. TEMEL ECZACILIK BİLİMLERİ B. ANALİTİK KİMYA ABD.

� Nanomalzemelere Dayalı Elektrokimyasal Sensörlerin Tasarımı ve Biyomoleküler Algılamaya Yönelik Uygulamaları

İLKÖĞRETİM’E YÖNELİK BAZI PROJELER

1- Poşet çaylarda kafein miktarı tayini (Zach Ott)Proje Yürütücüsü= Zach Ott

Özet= Kafein çayda, kahvede, kakaoda ve bazı yumuşak içeceklerde bulunan uyarıcı bir maddedir. Kafein uygun bir çözücüyle ekstrakteedilerek ayrılabilir.

Amaç= Farklı poşet çaylardan kafeini ekstrakte etmek ve herbir poşet çaydaki kafein miktarındaki değişikliği gözlemlemek

Hipotez= Herbir poşet çaydaki kafein miktarlarının yakın olacağıvarsayılmaktadır.

Materyaller = 3 adet poşet çay, 2 Farlı çeşitteki çay, 250mL Beher, Sabit tartıma getirilmiş beher, safsu, 3 mL doygun Çinko asetat Çözeltisi, filtre kağıdı, Seyreltik sülfürik asit, 50 mL triklorometan, ısıtıcı,

200 mL kaynar su

5 dkbekleme

3 mL doygun çinko asetat

Tanninlerinçökmesi

Süzme

Seyreltik Sülfirik asit

Çaydaki Pb iyonlarının çöktürülmesi

Süzme

50 mL triklorometan

Triklorometan fazı

Hafifçe çarkala1 gece beklet

TKM fazı Tarası alınmışbir behere alınır

TKM fazıbuharlaştırılır

Kafeinin kristallenmesi

DENEYSEL KESİM

SONUÇLAR VE TARTIŞMA

� Deney aşaması 3 gün sürmüştür.� 1.çay numunesinden alınan üç poşet çay miktarı= 5.88 g

Sabit tartıma getirilmiş beherin ağırlığı= 64,61 gEkstraksiyondan sonra kafein kristali içeren beherin ağırlığı= 64,66 gAradaki fark (Kafein miktarı) = 0,05 g

� 2.çay numunesinden alınan üç poşet çay miktarı= 7,52 gSabit tartıma getirilmiş beherin ağırlığı= 66,76 gEkstraksiyondan sonra kafein kristali içeren beherin ağırlığı= 66,82 gAradaki fark (Kafein miktarı) = 0,06 g

� 3. çay numunesinden alınan üç poşet çay miktarı= 7,35 gSabit tartıma getirilmiş beherin ağırlığı= 68,72 gEkstraksiyondan sonra kafein kristali içeren beherin ağırlığı= 68,80 gAradaki fark (Kafein miktarı) = 0,08 g

� Her bir çaydaki kafein miktarındaki farklılık çok az bulunmuştur.� Poşet çaylardaki kafein miktarları % 0,07 -%1.� Hipotez doğru olarak bulunmuştur.

2. Sol-Jel Matrikste Metal İyonları ve Sitrat arasındaki Şelatlaşma Davranışı

Bu Proje 2004 Batesburg-Leesville South Carolina) bilim fuarı proojelerinde altın madalya ödülü almıştır.

Proje yürütücüsü= Sarah Grime

Özet=Sol gel silica partiküllerinin kolloidal bir süspansiyonudur. Sıvı kısım sol katı jele dönüşür. Sol kolloidal süspansiyonu oluşturmak için vuku bulan birkaç reaksiyondan sonra oluşur. Daha sonra sol bir kalıba dökülürek şekillendirilir ve sonunda jel oluşur. Sol gel tamamlandıktan sonra bir çok kullanım alanına sahiptir. Sol gel yardımıyla bir çok farklı sensörler geliştirilmiştir. Sol gel içine hapsedilmiş yada tutturulmuşreaktifler optik sensörler de oldukça çok kullanılmıştır. Sol gel ayrıca yarı iletken gaz sensörleri içinde kullanılabilirler.Sol gelle ilgili bir çalışma EDTA ve metal iyonları arasında yapılmıştır. EDTA 6 dişli

bir şelatlaştırıcı reaktiftir. Metal katyonlarının bağlanabileceği 4 karboksil grubunda 2 de amino grubundan olmak üzere 6 yer vardır. EDTA ayrıca birçok metalle renkli kompleksler oluşturmaktadır. Bu çalışmada EDTA sol gele hapsettirilerek optik olarak geçirgen camlara tutturulmuştur. Ve sol gele tutturulan EDTA nın metallerin bağlanması için gerekli olan 6 yerinde hala aktif olduğu keşfedilmiştir. (Lin andZaitoun)

Böylece Sarah farklı bir şelatlaştırıcı olan sitrik asit veya sitratı bu amaçdakullnmak için seçmiştir. .

� Amaç: Metal sitrat komplekslerinin sol gel matrikste nasıl davrandıklarını ortaya çıkarmaktır. Bu çalışma benzer bir çalışmadan esinlenmiştir.

� Hipotez: Metal EDTA kullanarak tamamlanan çalışmaya bağlıolarak duyarlıkta bir artışın olacağını varsaymıştır. Sol gel matrikse tutturulmuş sitrat kullanılarak metallerin gözlenebilme sınırı, sol gel kullanılmaksızınkinden en az bir mertebe daha büyük olduğu varsayılmıştır.

�

� Metrayaller: Sodyum sitrat, fosfat tamponu, Etanol, tetraetilortosilikat, polisiitiren küvet, Parafilm, Cu2+, Ni2+, Fe3+, Cr3+, Co2+, ve Mn2+ iyonlarının nitrat tuzları, HCl, NH3, saf su, Spektrofotometre,

Prosedür: 0.1 M sitrat ve 0.1 M pH:6,5 olan fosfat tamponu hazırlandı.Silika sol 3 mL tetraetilortosilikat 11 mL etanolle karışımı ile hazırlandı.Gel sentezlemek içinde sol ün 2 mL sitrat çözeltisinin 2 mL si ile

karıştırıldı. Daha sonra 0,4 M HCl ilave edilerek katalizlendi .Bu yeni çözelti 4 mL lik bir polisitiren küvete ilave edilerek parafilm ile

kapatıldı. Jelleşmenin tamamlanması için yaklaşık 3 saat beklendi. Oda sıcaklığında kurutuldu. 0,1 M dan daha büyük sitrat çözeltisi kullanılırsa çökmelerin oluştuğu jelin kirlenmesinden anlaşıldı.

Jeldeki sitratı aktif hale getirmek için pH 6,5 dan büyük fosfat tamponu kullanılarak geçirgen olmayan jele dönüştürüldü. Bir iki damla NH3/NH4+ tamponu ilave edilerek yaklaşık pH: 10 a getirldi böylece optik olarak geçirgen jeller elde edildi.

Cu2+, Ni2+, Fe3+, Cr3+, Co2+, ve Mn2+ nin o,1 M lık çözeltileri hazırlandı. Sitrat içeren renksiz sol gel matrikse bir iki damla Cu2+, Ni2+, Fe3+, Cr3+, Co2+, ve Mn2+ ilave edilerek tayinleri spektrofotometrede absorbans değerleri kaydedilerek optik olarak gerçekleştirildi. .

3. Proje= Suyun Buharlaşma Hızına pH Değeri Etki Edermi?

Proje Yürütücüsü: Brandon LongAmaç: Suyun buharlaşma hızına eğer pH etki ederse bir buluş olacağını düşünüyor.

Amaç hangi pH düzeylerinde suyun buharlaşma hızı yüksek hangi pH değerlerinde düşük olduğunu ortaya çıkarmak.

Hipotez: pH düzeyinin değişimiyle suyun buharlaşma hızının değişeceği varsayılmaktadır. Ayrıca nötrala yakın değerelrde buharlaşmanın çok hızlı olduğu düşünülmüştür.

� Metaryeller ve Prosedüre: Ölçüm kabı, asit, Baz, su, 5 kontainer (aynı boyutta) cetvel

� 5 kontaynire aynı kaynaktan alınan sudan 6 ölçüm kabı kadar eklenir. � 2 kontaynire pH 1 ve 4 olacak kadar asit ekelnir. � Diğer iki kontaynire pH 10 ve 14 olacak şekilde baz eklenir. � Son kontaynire ya asit yada baz eklenerek pH:7 ye ayarlanır. � Bir kalemle su düzeyleri işaretlenir � Herbir kontaynir güneş altında bekletilir. Güneşin miktarının herbir kontayniri aynı

derecede etkilediğinden emin olunmalıdır. � 5 saat sonunda herbir kontayniren su seviyesi bir cetvelle ölçülerek kaydedilir.

� Sonuçlar ve Tartışma

� Çalışma sonunda varsayımının doğru

olmadığı ve pH değerinin değişimi ile suyun

buharlaşma hızının değişmediği ortaya

çıkarılmıştır.

4. Proje=AĞIR METAL KİRLİLİĞİNİN BİTKİLER ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Projenin Amacı: Arabalardan çıkan egzoz gazlarında bulunan ağır metallerin (Pb, Zn, Cd) biomonitoring yolu ile bitkiler üzerindeki etkilerinin incelenmesi

Yöntem: İlk olarak proje çalışmamız hakkında bilgi edinmek amacıyla Ekoloji ve Çevre Bilimleri gibi kaynaklardan yararlanarak proje hakkında bilgiler toplanıp, araştırmalar yapıldı. İlk olarak Çatalca'ya gidilip çeşitli bitki türleri toplanarak, hangisinin çalışmaya daha elverişli olduğu tesbit edildi. Asfalt kenarında on metre ara ile bitkiler toplandı. Bitkilerin asfalttan daha içerde olan bitkilere göre daha kısa olduğu tesbit edildi. Sonuç: Elde ettiğimiz sayısal değerler birbirine yakın çıktı. Fakat elde edilen sayısal değerler egsoz gazının bitkiler üzerindeki etkilerinin gösterilmesine yeterlidir.

Danışman Öğretmen: Sedat DUTLU

URTİCA DİOİCA L. BİTKİSİNİN KANSER ÜZERİNE TEDAVİ EDİCİ

ETKİSİ� Bu çalışma Urtica dioica L. Bitkisinin kanser üzerine olan tedavi edici

etkisinin araştırılması amacı ile yapılmıştır.İnvitro (Doku Kültürü) koşullarında yapılan bu çalışma hazırlanılan extraktın farklı konsantrasyonlarda B16-F0 Malign melonoma doku kültürlerine verilmesi ana yöntem olacak şekilde hazırlanmıştır. Bunu yanında Urtica dioica L. extraktının hazırlanması için birçok işlem yapılmıştır. Hazırlanan özüt doku kültürüne verilmesi için sterilizasyon başta olmak üzere farklı işlemlere tabi tutulmuştur. Yapılan invitroçalışmalar yaklaşık 6 gün sürmüştür. Deney sonuçları bu extraktınkanserli hücreleri düzenli olarak öldürdüğünü ortaya koymuştur.Bu sonuçların değerlendirilmesi yenilmesi çok zor olan bu hastalığın tedavisinde yeni bir çığır açılabileceğini göstermektedir.

Danışman Öğretmen: Mahmut DÜNDAR

ÜLKEMİZDE YAŞAYAN FORMİCA RUFA TÜRÜKARINCALARDAN FORMİK ASİT SAĞILMASI (ELDESİ) VE BU KARINCALARIN KORUNMASI

� Çalışmamızın amacı, bazı Avrupa ülkerinde olduğu gibi formik asit (Karınca Asidi) eldesinde, kırmızı orman karıncalarının (Formica Rufa) üretme çiftliklerinde çoğaltılarak ve onları kuru kuruya damıtarak (öldürerek) eldesiyerine, karıncaları öldürmeden asit elde edileceğini göstermektir. Kırmızı orman karıncası ülkemizde en çok Karadeniz ve Marmara bölgemizde yaşamaktadır. Literatürde Formica Rufa olarak bilinen bu karınca türü etcil bir türdür. Formica Rufa vücutlarında ürettikleri formik asidi abdomenlerinden püskürtmek suretiyle işleyen bir savunma veya avlanma mekanizmasına sahiptirler. Bir tehlike sezdikleri zaman savunma mekanizması olarak asit püskürtmektedirler. Bu asit damıtılarak saflaştırılabilir. Biz bunu deneyerek yaptık.Tortu giderici ve indirgen olarak kullanılan Formik asit çok değerli bir organik asittir.Organik asitlerin en kuvvetlisidir. Ester yapımında kullanılmaktadır. Esterleri hoş kokulu olduğu için parfüm sanayisinin en önemli maddelerinden birisidir.

Danışman Öğretmen: Lokman KAPLAN