Balık Dokularında Toplam Cıva İçeriğini Ölçmek İçin Doğrudan, Hızlı ve Güvenilir Bir Yöntem: Milestone DMA-80 evo

Cıva tayininde karşılaşılan zorluklar analistler tarafından iyi bilinmektedir. Analistler çoğunlukla zahmetli örnek hazırlama süreçleriyle ya da cıva analiz adımlarında ortaya çıkan ve en yeni ICP-MS veya soğuk buhar sistemlerinde dahi uzun temizlik döngülerinden sonra bile devam eden hafıza etkisi ile karşı karşıya kalmaktadır.

Balık örneklerinde toplam cıva miktarının ölçülmesi için basit ve hızlı bir prosedür değerlendirilmiş ve geleneksel tekniklerle karşılaştırılmıştır. Milestone DMA-80 evo doğrudan cıva analizörü, yanma–atomik absorpsiyon spektroskopisi (AAS) prensibini kullanmakta ve hem soğuk buhar atomik absorpsiyon (CVAA) hem de ICP-MS yöntemleriyle istatistiksel olarak eşdeğer sonuçlar vermektedir.

Bu sistem, geleneksel yöntemlerden daha hızlıdır, daha az örnek gerektirir, atık üretmez ve çok sayıda balık örneğini analiz eden laboratuvarlar için ideal bir çözüm sunar.

Analizörün Temel Özellikleri

• Önceden numune hazırlığı gerektirmez

• Analitik hata sayısını azaltır

• Çok hızlı sonuç verir (< 6 dakika)

• Genel maliyet tasarrufu sağlar (CVAA’ya göre %70)

• EPA Metodu 7473 ile tam uyumludur

Giriş

Cıva, sucul besin zincirinde giderek daha yüksek seviyelerde biyobirikim gösteren, her yerde bulunan bir ağır metaldir. Bu durum hem balık popülasyonu üzerinde hem de balık tüketen insanlar ve yaban hayatı üzerinde olumsuz etkilere yol açabilir.

Balık ve biyolojik dokularda cıva tayini için soğuk buhar atomik absorpsiyon (CVAA) ve indüktif eşleşmiş plazma-kütle spektrometresi (ICP-MS) gibi çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Ancak her iki teknik de önceden asit sindirimi ile numune ön hazırlığı gerektirir.

Buna karşın DMA-80 evo, hem katı hem de sıvı matrislerde toplam cıvayı herhangi bir numune hazırlığına gerek duymadan ölçebilir ve bu sayede geleneksel yöntemlere kıyasla çok daha hızlı analiz sağlar.

Sistem; numunenin yakılmasını, cıvanın altın amalgamasyonu ile ön yoğunlaştırılmasını ve sonrasında AAS ile tespitini tek bir cihazda entegre eder. Numune sıvı reaktifler kullanılmadan analiz edildiği için, bu yaklaşım reaktif atığını ortadan kaldırır ve kontaminasyon riskini önemli ölçüde azaltır.

Şekil 1. CVAA ve ICP-MS ile Milestone’un DMA-80 evo karşılaştırması

Ekipmanlar

DMA-80 evo (Şekil 2), paslanmaz çelikten yapılmış dairesel ve değiştirilebilir 40 pozisyonlu otomatik örnekleyiciye sahiptir. Bu yapı sayesinde neredeyse sınırsız numune işleme kapasitesi sunar ve uygulamanın gerekliliklerine bağlı olarak hem nikel tekneler (500 mg) hem de kuvars tekneler (1500 μL) ile çalışabilir.

Sistemin bir diğer avantajı, hava ile çalışabilmesidir; bu sayede herhangi bir gaz tüpüne veya hat gazına ihtiyaç duyulmaz. Bununla birlikte, istenirse standart kalitede oksijen de kullanılabilir.

Şekil 2. Milestone’un DMA-80 evo Doğrudan Cıva Analiz Cihazı

Bu süreç cıvanın cıva iyonlarına dönüştürülmesini gerektirmediği için, hem katı hem de sıvı matrisler asit sindirimi veya başka bir numune hazırlığı olmadan analiz edilebilir.

DMA-80 evo, kompakt bir kontrol terminali üzerinden ya da PC yazılımı ile yönetilebilir. Kontrol terminali, kolay okunabilir, parlak ve tam renkli dokunmatik ekran ile donatılmıştır. Her iki seçenek de tüm analiz süreci üzerinde basit, sezgisel ancak son derece esnek bir kontrol imkânı sunar.

Metot ve Sonuçlar

Yöntem, geniş bir cıva konsantrasyon aralığını yansıtmak amacıyla farklı balık dokuları kullanılarak geliştirilmiştir. Yöntemin doğruluğunu kanıtlamak için sonuçlar standart referans materyalleriyle karşılaştırılmış ve sertifikalı değerlerle tamamen uyumlu olduğu görülmüştür (Tablo 1).

Analiz sırasında, hava/oksijen akışıyla taşınan yanma ürünleri, halojenlerin, azot ve kükürt oksitlerinin tutulduğu sıcak bir katalizör yatağından geçirilir. Tüm cıva türleri Hg(0)’a indirgenir ve reaksiyon gazlarıyla birlikte altın amalgamatöre aktarılır; burada cıva seçici olarak tutulur. Cıva dışındaki tüm buharlar ve diğer bozunma ürünleri, sürekli gaz akışıyla sistemden uzaklaştırılır.

Daha sonra amalgamatör ısıtılır ve burada tutulan tüm cıva, sabit dalga boyuna sahip tek ışınlı atomik absorpsiyon spektrofotometresine (AAS) aktarılır.

Sonuç olarak, 33 farklı balık matriksinde cıva tayinini tamamlamak için DMA-80 evo’nun ihtiyaç duyduğu toplam süre 3 saatten azdır (yaklaşık 5 dakika/örnek).

Sertifikalı Materyal	Sertifikalı Değer (mg/kg)	DMA-80 Değeri (mg/kg)	Geri Kazanım (%)
DORM-4	0.410 ± 0.055	0.39	95.12
TORT-3	0.292 ± 0.022	0.31	106.16

Tablo 1. Milestone’un DMA-80 evoof sertifikalı malzemeleriyle yapılan toplam cıva analizi (n=3).

Sonuçlar

Bu çalışmada balık örneklerinde cıva ölçümüne yönelik elde edilen sonuçlar, geniş bir dinamik cıva konsantrasyonu aralığında dahi doğru ve tekrarlanabilir olduğunu göstermiştir (Tablo 2).

Bu süreçte cıvanın iyonlarına dönüştürülmesine gerek yoktur ve hem katı hem de sıvı matrisler, asit sindirimi veya başka bir numune hazırlığı olmadan analiz edilebilmektedir.

Geleneksel tekniklere kıyasla çalışma süresini önemli ölçüde kısaltmasının yanı sıra, DMA-80 evo tamamen asitsiz bir cıva tayini olanağı sağlayarak analiz maliyetlerini düşürmekte ve aynı zamanda tehlikeli atık oluşumunu ortadan kaldırmaktadır.

Ayrıca, geleneksel numune hazırlama yöntemlerinde sıkça karşılaşılan kontaminasyon riski, hafıza etkisi ve temizleme gibi sorunlar da bu tip numuneler için tamamen ortadan kaldırılmıştır.

Numune	Cıva İçeriği (mg/kg)	RSD (%)
Karides (Shrimp)	0.039	1.36
Kılıç Balığı	1.81	1.64
Konserve Ton Balığı	0.27	0.89
Taze Ton Balığı	0.42	1.35
Uskumru	0.057	0.98
Kral Somon	0.033	1.50
Atlantik Somonu	0.082	1.90
Ahtapot	0.12	1.20
Hamsi	0.073	1.95

Tablo 2. Milestone’un DMA-80 evo cihazı ile farklı cıva içeriğine sahip farklı balık örneklerinin toplam cıva analizi (her örnek için 3 tekrar).

Geleneksel CVAA ve ICP-MS yöntemleriyle yapılan karşılaştırmalar, istatistiksel olarak eşdeğer sonuçlar göstermiştir. Ancak DMA-80 evo’nun yanma–AAS yöntemi, daha az numune ile daha hızlı sonuçlar vermekte ve mükemmel cıva geri kazanımı sağlamaktadır.

Tüm bu özellikler, çok sayıda balık örneğini cıva açısından analiz eden bölgesel veya ulusal laboratuvarlar için DMA-80 evo’yu özellikle yararlı kılmaktadır.

Kaynak: Milestone SRL