FiZİko-kimyasal özelliklerin belirlenmesinde kullanilan yöntemler

C.7 BOZUNMA- pH’NIN FONKSİYONU OLARAK ABİYOTİK BOZUNMA HİDROLİZİ

1. 
   YÖNTEM
   

Bu test yöntemi OECD TG 111 (2004) ile eşdeğerdir.

1. 
   Giriş
   

Kimyasallar, yüzey sularına; doğrudan uygulama, spreyleme, sulama suları, drenaj, atık bertarafı, sanayi, evsel veya tarımsal sıvılar ve atmosferik salınım gibi yollarla girebilirler ve bu sularda kimyasal (örneğin hidroliz, oksidasyon), fotokimyasal ve/veya mikrobiyal süreçler ile dönüşüm geçirebilirler. Bu yöntem, çevrenin normal pH değerlerinde (pH 4’ten pH 9’a kadar) sucul sistemlerde kimyasalların abiyotik hidrolitik dönüşümlerini değerlendirmek için yöntemi tarif etmektedir ve mevcut test kılavuzlarına dayanır (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7).

Deneyler, (i) bir maddenin hidroliz hızını pH’ın fonksiyonu olarak belirlemeyi ve (ii) organizmaların maruz kalacağı hidroliz ürünlerinin neler oldukları, doğaları ile oluşum ve yok olma hızlarını belirlemek için yürütülürler. Bu tür çalışmalar, suya doğrudan uygulanan veya yukarıda bahsedilen yollarla çevreye ulaşabilecek kimyasallar için talep edilmektedir.

2. 
   Tanımlar ve birimler
   

Ek-II’ye bakınız.

3. 
   Yöntemin uygulanabilirliği
   

Yöntem, genelde, yeterli doğruluk ve hassasiyete sahip bir analitik yöntemin mevcut olduğu (işaretlenmemiş veya işaretlenmiş) kimyasal maddelere uygulanabilir. Suda yeterli çözünürlüğe sahip az uçucu ve uçucu olmayan bileşiklere uygulanabilir. Test, sudan yüksek seviyede uçucu olan ve bu nedenle testin deney koşullarında çözeltide kalamayan (fumigantlar, organik çözücüler gibi) kimyasallara uygulanmamalıdır. Suda çok az çözünen maddeler için bu testin uygulanması zor olabilir (8).

4. 
   Test yönteminin ilkesi
   

Farklı pH’lara sahip steril tampon çözeltiler, test maddesi ile muamele edildikten sonra kontrollü laboratuvar koşullarında (sabit sıcaklıkta) karanlıkta inkübe edilirler. Uygun zaman aralıklarında, tampon çözeltilerdeki test maddesi ve hidroliz ürünleri analiz edilir. (¹⁴C gibi) İşaretlenmiş bir test maddesi kullanıldıysa, kütle dengesi daha kolay kurulabilir.

Test yöntemi, Ek-I’de gösterildiği ve açıklandığı üzere aşamalı bir tasarıma sahiptir. Her aşama, bir önceki aşamanın sonuçlarına göre belirlenmektedir.

5. 
   Test maddesi hakkında bilgi
   

Hidroliz hızını ölçmek için işaretlenmemiş veya işaretlenmiş bir test maddesi kullanılabilir. Hidroliz yolunu araştırmak ve kütle dengesini kurmak için işaretlenmiş malzeme genelde tercih edilmektedir. Diğer taraftan, özel durumlarda, mutlaka işaretlemeye gerek olmayabilir. 14C-işaretlemesi tavsiye edilir fakat 13C, 15N, 3H gibi izotoplar da kullanışlı olabilir. Mümkün olduğunca molekülün en sabit kısmı (kısımları) işaretlenmelidir. Örneğin, test maddesi tek halka içeriyorsa, işaret bu halkaya yerleştirilmeli; iki veya daha fazla halka içeriyorsa da, her halkadaki sonucu değerlendirmek ve hidroliz ürünlerinin oluşumu hakkında uygun bilgi elde edebilmek için ayrı çalışmalar yapılması gerekebilir. Test maddesi en az %95 saflıkta olmalıdır.

Hidroliz testini yapmadan önce, test maddesi ile ilgili aşağıdaki bilgiler hazır olmalıdır:

(a) sudaki çözünürlük (Test Yöntemi A.6);

(b) organik çözücülerdeki çözünürlük;

(c) buhar basıncı (Test Yöntemi A.4) ve/veya Henry Yasası Sabiti;

(ç) n/oktanol/su dağılım katsayısı (Test Yöntemi A.8);

(d) ayrışma sabiti (pK_a) (OECD Rehberi 112) (9);

(e) uygunsa, sudaki doğrudan ve dolaylı fotodönüşüm hızı.

6. 
   Referans maddeler
   

Hidroliz ürünlerinin kimliklerinin ve miktarlarının spektroskopik ve kromatografik yöntemler veya diğer uygun hassas yöntemlerle belirlenmesi için mümkün olan yerlerde referans maddeler kullanılmalıdır.

7. 
   Kalite ölçütü
   

1. 
   Geri kazanım
   

Tekrar tampon çözeltilerini veya bunların özütlerini, test maddesini ekledikten hemen sonra analiz etmek, analitik yöntemin tekrar edilebilirliği ve test maddesi için uygulama prosedürünün uygunluğu konusunda ilk işaretleri verir. Deneylerin ileri aşamalarındaki geri kazanım, bağıl kütle dengesi ile bulunur (işaretlenmiş malzeme kullanılırsa). İşaretlenmiş ve işaretlenmemiş kimyasallar için geri kazanım oranı %90 ile %110 arasında olmalıdır. Bu aralığa erişmek teknik açıdan zor oluyorsa, işaretlenmemiş kimyasallar için %70’lik geri kazanım oranı kabul edilir fakat gerekçesi raporlanmalıdır.

2. 
   Analitik yöntemin tekrarlanabilirliği ve hassasiyeti
   

Test maddesi ve sonra da hidroliz ürünlerinin miktarını bulmak için kullanılan analitik yöntemin tekrarlanabilirliği, ölçüm için yeteri miktarda hidroliz ürünü oluştuktan sonra aynı tampon çözeltilerin (veya bunların özütlerinin) çift analizi ile kontrol edilebilir.

Analitik yöntem, başlangıç test maddesi konsantrasyonunun %10’u ve hatta daha azını ölçebilecek kadar hassas olmalıdır. İlgili olduğu yerlerde, analitik yöntemler, ayrıca, herhangi bir hidroliz ürününün miktarını, yani (çalışmanın herhangi bir zamanında) uygulanan miktarın %10’u veya daha fazlasından, zirve konsantrasyonun %25 veya daha azını, ölçebilecek kadar hassas olmalıdır.

3. 
   Hidroliz kinetik verisi için güven aralıkları
   

Güven aralıkları tüm regresyon katsayıları, hız sabitleri, yarı ömürler ve diğer kinetik parametreleri (ör. DT50).

8. 
   Test yönteminin tanımı
   

1. 
   Ekipman ve düzenek
   

N-oktanol-su ayrışma katsayısı gibi önceden toplanan bilgiler test maddesinin cam üzerine yapışma özelliği olduğunu göstermiyorsa, çalışma cam kaplarda (ör. Test tüpleri, küçük şişeler), karanlık ve steril ortamda yürütülür. Aksi halde, (teflon gibi) alternatif malzemeler düşünülebilir. Test maddesinin cama yapışma problemini çözmek için aşağıdaki yöntemlerden biri veya birkaçı da kullanılabilir:

• 
  Test tüpüne emirilen test maddesi ve hidroliz ürünlerinin kütlesi belirlenir,
  
• 
  ultrasonik banyo kullanılır,
  
• 
  her numune alımı arasında bütün cam parçalar çözücü ile yıkanır,
  
• 
  formülasyon ürünler kullanılır,
  
• 
  yardımcı çözücünün miktarı arttırılarak test maddesi sisteme eklenir; yardımcı çözücünün test maddesini hidroliz etmemesi gerekir.
  

Normal olarak, çalkalama işleminin kontrollü sıcaklık ayarı yapılabilen su banyosunda veya çeşitli test çözeltilerinin inkübasyon işlemlerinin termostatlı kontrol edilen inkübatörlerde gerçekleştirilmesi arzu edilir.

Standard laboratuvar ekipmanı ve özellikle aşağıdaki malzemeler gereklidir:

• 
  pHmetre,
  
• 
  GC, HPLC, TLC ekipmanı gibi analitik cihazlarla beraber, radyoişaretlenmiş ve işaretlenmemiş veya ters izotoplu seyreltme yöntemini analiz edebilecek uygun tespit sistemleri,
  
• 
  tespit amaçları için cihazlar (ör. MS, GC-MS, HPLC-MS, NMR, vs.)
  
• 
  sıvı sintilasyon tezgahı,
  
• 
  sıvı-sıvı özütleme için ayırma hunisi,
  
• 
  çözeltileri ve özütleri yoğunlaştırmak için cihazlar (ör. dönen buharlaştırıcı)
  
• 
  sıcaklık kontrol aracı (ör., su banyosu)
  

Aşağıdakileri de içeren kimyasal tepkenler:

• 
  organik çözücüler, analitik derece, hekzan, diklorometan, vs.
  
• 
  sintilasyon sıvısı,
  
• 
  tampon çözeltiler (ayrıntılı bilgi için 1.8.3.bölüm’e bkz.)
  

Tüm cam malzemeler, tepken-derece su ve hidroliz testlerine kullanılan tampon çözeltiler sterilize edilir.

2. 
   Test maddesinin uygulaması
   

Test maddesi, sulu çözelti halinde, farklı tampon çözeltilere uygulanır (Ek-III’e bakınız). Yeterli çözünme için, gerekirse, su ile karışabilen az miktarda çözücü kullanarak test maddesinin dağılımı sağlanır fakat bu normalde hacimce %1/1’i geçmemelidir. Daha yüksek konsantrasyonlarda çözücülerin kullanılması düşünülüyorsa, çözücünün test maddesinin hidrolizi üzerine hiçbir etkisi olmadığı gösterilmelidir.

Formülasyon ürünler genelde tavsiye edilmez çünkü formülasyon içeriğinde bulunan maddelerin hidroliz sürecini etkileme ihtimali bulunmaktadır. Fakat, suda çözünürlüğü çok düşük olan test maddeleri veya cama yapışan test maddeleri için (1.8.1. bölüme bakınız) formülasyon malzemenin kullanımı uygun bir seçenek oluşturur.
Test maddesinin tek konsantrasyonu kullanılır; bu da 0,01M veya doygunluk konsantrasyonunun yarısını geçmemelidir (Ek-I’e bakınız.)

3. 
   Tampon çözelti
   

Hidroliz testi ph4, ph7 ve ph9’da yürütülür. Bu amaçla, tampon çözeltiler tepken derece kimyasallar ve su kullanarak hazırlanır. Bazı uygun tampon sistemleri Ek-III’de verilmiştir. Kullanılan tampon sisteminin hidroliz hızını etkileyebileceği göz önünde bulundurulmalıdır ve bu tür bir durumla karşılaşılırsa farklı bir tampon sistemi kullanılmalıdır(¹).

Her tamponun pH’ı, uygun sıcaklıkta, kalibre edilmiş bir pH metre ile en az 0,1’lik bir kesinlikte kontrol edilir.

4. 
   Test koşulları
   

1. 
   Test sıcaklığı
   

Hidroliz deneyleri sabit sıcaklıklarda yürütülür. Dışdeğerbiçim için, sıcaklığı en az ± 0,5^oC’de korumak önemlidir.

Test maddesinin hidrolitik davranışı bilinmiyorsa, 50 ^oC’de bir ön-test (Aşama 1) yapılır. Aşama 1 testinde, test maddesinin hidrolize dayanıklı olduğu tespit edilmemişse, en az üç sıcaklıkta (50 ^oC dâhil) sonraki aşama kinetik testleri yürütülür. Raporlama sıcaklığı olan 25 ^oC’yi ve alanda karşılaşılan çoğu sıcaklığı da içeren 10-70 ^oC aralığı tavsiye edilir ( 25 ^oC’nin altında en az bir sıcaklık denenir).

2. 
   Işık ve oksijen
   

Bütün hidroliz testleri fotolitik etkilerden kaçınmak için uygun bir yöntem kullanılarak yürütülür. Oksijenden kaçınmak için bütün uygun önlemler alınır (ör. çözelti hazırlığından beş dakika önce helyum, nitrojen veya argon uçurulur).

3. 
   Test süresi
   

Ön test beş gün yürütülür. Daha yüksek aşama testler ise test maddesinin %90’ı hidrolize oluncaya kadar veya 30 gün boyunca (hangisi önce gelirse) sürdürülür.

5. 
   Test süresi
   

1. 
   Ön test (Aşama 1)
   

Ön test 50 ± 0,5^oC sıcaklıkta ve PH 4.0, 7.0 ve 9.0’da yürütülür. Eğer beş gün sonra %10’dan az hidroliz gözlendiyse (t_{0,5 25} ^oC>1 yıl), test maddesi hidrolitik olarak kararlı kabul edilir ve normalde başka teste gerek kalmaz. Maddenin, çevresel sıcaklıklarda kararsız olduğu biliniyorsa(²), ön test gerekli değildir. Analitik yöntem yeteri kadar kesin ve başlangıç konsantrasyonunun %10’unu tespit edebilecek kadar hassas olmalıdır.

2. 
   Kararsız maddelerin hidrolizi (Aşama 2)
   

İleri aşamalarda test, yukarıda bahsedilen ön testin sonucunda test maddesinin kararsız olduğu belirlenen pH değerlerinde yapılır. Test maddesinin tampon çözeltileri seçilen sıcaklıklarda termostatlanır. İlk derece davranışı test etmek için, her tepkime çözeltisi belirli zaman aralıklarında analiz edilir. Bu zaman aralıkları test maddesinin %10’u ila %90’ının hidrolizine denk gelecek şekilde ayarlanmış minumum altı veri noktası sağlamalıdır. En az altı numuneleme zamanında (en az 12 tekrar veri noktası için) her bir tekrar test örneği (ayrı tepkime kaplarında bulunan minimum sayıda tekrar testleri) çıkartılır ve içerikleri analiz edilir. Her numuneleme aralığında çıkartılan test çözeltisinin bireysel alikotlarının tek bir yığın numune olarak kullanılması yeterli değildir çünkü veri değişkenliğinin analiz edilmesine imkan vermez ve test çözeltisinin kirlenmesi sorununa yol açabilir. İleri aşama testlerin sonunda (yani %90 hidroliz gerçekleştiğinde veya 30. günde) testlerin steril olup olmadıkları kontrol edilir. Bozunma (yani değişim) gözlemlenmediyse, sterilite testleri gerekli değildir.

3. 
   Hidroliz ürünlerinin tanımlanması (Aşama 3)
   

Uygulanan dozun en azından %10’unu temsil edebilecek miktarda önemli hidroliz ürünleri, uygun analitik yöntemler kullanılarak tespit edilir.

4. 
   İsteğe bağlı testler
   

Hidrolitik olarak kararsız test maddeleri için pH 4, 7 ve 9 dışındaki başka pH değerlerinde yürütülecek diğer testlere ihtiyaç olabilir. Örneğin, fizyolojik açıdan daha asidik şartlarda (örneğin pH 1 veya 2’de) test yürütülerek, tek bir uygun fizyolojik sıcaklık (37 ^oC) sağlanabilir.

2. 
   VERİ
   

Test maddesinin ve hidroliz ürünlerinin miktarları, ilk uygulamanın % değeri olarak ve uygun olduğu yerde her numune almada, pH değeri ve test sıcaklığı için mg/L olarak verilir. Buna ilaveten, işaretlenmiş madde kullanıldığı zamanlarda, uygulanan ilk konsantrasyonun yüzde değeri cinsinden kütle dengesi de verilir.

Test maddesi konsantrasyonlarının log-dönüşümü yapılmış test maddesi konsantrasyonlarının zaman karşı grafiği raporlanır. Uygulanan dozun en azından %10’unu temsil edebilecek miktarda olan bütün önemli hidroliz ürünleri tespit edilir ve bunları log-dönüşümü yapılmış konsantrasyonları, ana madde için yapılan şekilde grafiğe aktarılarak oluşma ve yok olma hızları gösterilir.

1. 
   Sonuçların işlenmesi
   

Yarı-ömür veya DT₅₀ değerlerinin daha doğru belirlenebilmesi için uygun kinetik modeli hesaplamalar kullanılır. Yarı-ömür ve/veya DT₅₀ değerleri (güven aralıkları dâhil), her pH ve sıcaklık değeri için kinetik derecesi ve determinasyon katsayısı (r²) hesaplamak için kullanılan modelin tarifi ile birlikte yazılır. Uygun olduğu yerde, hesaplamalar hidroliz ürünleri için de gerçekleştirilir.

Farklı sıcaklıklarda yürütülen hız çalışmaları durumunda, sözde ilk-derece hidroliz hız sabitleri (k_obs) sıcaklığın bir işlevi olarak tanımlanır. Hesaplama, hem katalize olan asit, nötr ve katalize olan baz hidrolizi için k_obs’un hız sabitlerine ayrışmasına, hem de Arrhenius denklemine dayanır:

Bu denklemde Ai kesişim regresyon sabiti, Bi eğimin regresyon sabiti olup, ln ki’yi Kelvin(T) cinsinden mutlak sıcaklığına karşı doğrusal regresyon uygulayarak oluşturulan en iyi uyan doğrulardan elde edilir. Asit, nötr ve baz ile katalize edilen hidroliz için Arrhenius ilişkilerinin kullanılması ile doğrudan deney yapılması mümkün olmayan sıcaklıklar sözde ilk-derece hız sabitleri, ve bundan da yarı-ömür belirlenebilir (10).

2. 
   Sonuçların değerlendirilmesi ve yorumlanması
   

Hidroliz tepkimelerinin çoğu ilk derece tepkime hızlarına uyar ve bu nedenle yarı-ömürler konsantrasyondan bağımsızdır (Ek-II’deki dördünce denkleme bakınız.). Bu, genelde 10-2 ila 10-3 M’da tespit edilen laboratuvar sonuçlarının çevresel koşullara (<= 10-6 M) uyarlanmasına olanak sağlar (10). Çeşitli kimyasallar için pH ve sıcaklık değerlerinin ikisinin de kaydedildiği durumlarda hem saf suda, hem doğal sularda ölçülen hidroliz hızları arasında iyi bir uyum olduğu Mabey ve Mill tarafından rapor edilmiştir (11).

3. 
   RAPORLAMA
   

1. 
   Test raporu
   

Test raporu, en az aşağıdakileri içerir:

Test maddesi:

• 
  genel adı, kimyasal adı, CAS numarası, yapısal formülü (radyoaktif olarak işaretlenmiş malzeme kullanıldığında, işaretin veya işaretlerin yerini göstererek) ve ilgili fizikokimyasal özellikler; (Bakınız Bölüm 1.5),
  
• 
  test maddesinin saflığı (safsızlıklar);
  
• 
  işaretlenmiş kimyasalın radyokimyasal saflığı ve molar aktivitesi (uygun olduğunda)
  
• 
  Tampon çözeltiler:
  
• 
  hazırlama tarih ve detayları,
  
• 
  kullanılan su ve tamponlar,
  
• 
  tampon çözeltilerin molaritesi ve pH’sı.
  

Test koşulları;

• 
  çalışmanın yürütüldüğü tarihler,
  
• 
  uygulanan test maddesinin miktarı,
  
• 
  test maddesi için kullanılan çözücüler ve uygulanan yöntem,
  
• 
  inkübasyon edilen tamponlanmış test maddesi çözeltilerinin hacmi,
  
• 
  kullanılan inkübasyon sisteminin tarifi,
  
• 
  çalışma esnasındaki pH ve sıcaklık,
  
• 
  örnekleme zamanları,
  
• 
  ekstraksiyon yöntemi veya yöntemleri,
  
• 
  tampon çözeltilerdeki test maddesi ve test maddesinin hidroliz ürünlerinin tanımlanması ve miktarlarının belirlenmesi için yöntemler,
  
• 
  tekrar sayıları.
  

Sonuçlar:

• 
  kullanılan analitik yöntemin tekrarlanabilirliği ve hassasiyeti,
  
• 
  geri kazanım oranları (geçerli bir çalışma için % değerler bölüm 1.7.1’ de verilmiştir),
  
• 
  tablo halinde tekrar ve ortalama verileri,
  
• 
  çalışma esnasında ve sonundaki kütle dengesi;
  
• 
  ön test sonuçları,
  
• 
  sonuçların tartışılması ve yorumlanması,
  
• 
  tüm orijinal veri ve rakamlar.
  

Hidroliz hızının tespit edildiği durumlarda, ilaveten, aşağıdaki bilgiler de gereklidir:

• 
  test maddesi konsantrasyonun zamana karşı grafiği ve uygun olan yerlerde, hidroliz ürünlerinin her pH değeri ve sıcaklığa karşı grafikleri,
  
• 
  20 ^oC/25 ^oC sıcaklıkta Arrhenius denkleminin sonuçlarının bulunduğu tablo; tabloda pH, hız sabiti, yarı-ömür veya DT50, sıcaklıklar [^o C] ile birlikte güven sınırları ve korelasyon katsayıları veya karşılaştırılabilir bilgi yer almalıdır,
  
• 
  Önerilen hidroliz yolu.
  

4. 
   KAYNAKLAR
   

1. 
   OECD, (1981) Hydrolysis as a Function of pH. OECD Guideline for Testing of Chemicals No 111, adopted 12 May 1981.
   
2. 
   US-Environmental Protection Agency, (1982) 40 CFR 796.3500, Hydrolysis as a Function of pH at 25 o C. Pesticide Assessment Guidelines, Subdivision N. Chemistry: Environmental Fate.
   
3. 
   Agriculture Canada, (1987) Environmental Chemistry and Fate Guidelines for registration of pesticides in Canada.
   
4. 
   European Union (EU), (1995) Commission Directive 95/36/EC amending Council Directive 91/414/EEC concerning the placing of plant protection products on the market. Annex V: Fate and Behaviour in the Environment.
   
5. 
   Dutch Commission for Registration of Pesticides, (1991) Application for registration of a pesticide. Section G: Behaviour of the product and its metabolites in soil, water and air.
   
6. 
   BBA, (1980) Merkblatt No 55, Teil I und II: Prüfung des Verhaltens von Pflanzenbehandlungsmitteln im Wasser (October 1980).
   
7. 
   SETAC, (1995) Procedures for Assessing the Environmental Fate and Ecotoxicity of Pesticides. Mark R. Lynch, Ed.
   
8. 
   OECD, (2000) Guidance document on aquatic toxicity testing of difficult substances and mixtures, OECD Environmental Health and Safety Publications Series on Testing and Assessment No 23.
   
9. 
   OECD, (1993) Guidelines for the Testing of Chemicals. Paris. OECD (1994-2000): Addenda 6-11 to Guidelines for the Testing of Chemicals.
   
10. 
    Nelson, H, Laskowski D, Thermes S, and Hendley P., (1997) Recommended changes in pesticide fate study guidelines for improving input to computer models. (Text version of oral presentation at the 14th Annual Meeting of the Society of Environmental Toxicology and Chemistry, Dallas TX, November 1993).
    
11. 
    Mabey, W. and Mill, T., (1978) Critical review of hydrolysis of organic compounds in water under environmental conditions. J. Phys. Chem. Ref. Data 7, p. 383-415.
    

Ek-I
Aşamalı Hidroliz Test Şeması
Test maddesinin suda çözünürlüğü >2.10^-2 M?

≤ 10^-2 M lık tampon

çözelti hazırlayın

Test maddesi hidrolik olarak kararsız olarak mı biliniyor?

50 ⁰C’de pH 4, 7, 9 da 5 gün boyunca ön testi yapın

Ara değerlendirme: Test maddesinin % 10’u 5 günde* hidrolize oldu mu (t 0.5>1y 25 ⁰C de)?

25 ⁰C deki hidroliz hızını bulmak için 10 ila 70 arasında 3 farlı sıcaklıkta hidroliz testi yapın

Ara değerlendirme: 25 ⁰C de pH 4-9 aralığında hidroliz ürünleri önemli miktarda (≥ % 10)oluştu mu?

Hidroliz ürünlerinin uygunluğu ve tanımlanması için uzman görüşü gerekli

Hidroliz ürünlerini izole edin ve tanımlayın

Yarı doymuş tampon

çözelti hazırlayın

Daha fazla hidroliz testine gerek yok

Evet

Evet

Evet

Evet

Evet

Hayır

Hayır

Hayır

Hayır

Hayır

* test maddesinin % 10’unun hidrolize olması 50 ⁰C’de yaklaşık 30 gün 20 ⁰C’de 1 yıl yarı ömre karşılık gelir.

Ek-II
Tanımlar ve birimler
Standard Uluslararası (SI) birimler kullanılır.
Test maddesi: ana bileşik veya ilgili dönüşüm ürünlerinden herhangi biri.
Dönüşüm ürünleri: test maddesinin biyotik ve abiyotik dönüşüm tepkimelerinden çıkan bütün maddeler.
Hidroliz ürünleri: test maddesinin hidrolitik dönüşüm tepkimelerinden çıkan tüm maddeler.
Hidroliz, bir test maddesi olan RX’in su ile tepkimesi ve sonucunda tepkime merkezinde X grubu ile OH grubunun net karşılıklı değişimini ifade eder:
[1]

Bu basitleştirilmiş süreçte, RX konsantrasyonunun azalma hızı, hız belirleme basamağına bağlı olarak aşağıdaki eşitliklerden biri ile verilir:

hız = k [H₂O] [RX] ikinci dereceden tepkime
veya
hız = k [RX] ilk dereceden tepkime
Test maddesine oranla su miktarının çok daha fazla olmasından dolayı, bu tür tepkime genelde sözde-ilk derece tepkime olarak tanımlanır ve gözlenen hız sabiti aşağıdaki eşitlikte yer alır
k_obs = k [H₂O] [2]
ve aşağıdaki denklemden bulunabilir (*)
[3]
Burada t, zaman; C₀, C_t ise 0 ve t zamanlarında RX konsantrasyonudur.
Bu sabitin birimleri, (zaman)^-1 ve tepkimenin yarı-ömrü (RX’in %50’sinin tepkimesi için geçen zaman) boyutlarına sahip olup, aşağıdaki eşitlikle verilir:
[4]
Yarı-ömür: Tepkime ilk derece kinetik olarak tanımlandıysa, bir test maddesinin %50’sinin hidroliz olabilmesi için geçen zamanı (t_0,5) ifade eder; konsantrasyondan bağımsızdır.
DT ₅₀ (Kayboluş Zamanı 50): test maddesi konsantrasyonunun %50 azaldığı süredir; tepkime ilk derece kinetiğe uymuyorsa, yarı-ömür olan t_0,5’ten farklıdır.

Farklı sıcaklıkta k’nin hesaplanması

İki sıcaklık için hız sabiti biliniyorsa, diğer sıcaklardaki hız sabitleri Arrhenius denklemi kullanarak hesaplanabilir:
veya

ln k’nın 1/T’ye ilişkisi, -E/R eğimli bir düz çizgi verir. Burada:

k = farklı sıcaklıklarda ölçülen hız sabiti,

E = aktivasyon enerjisi [kJ/mol],

T = mutlak sıcaklık [K],

R = gaz sabiti [8,314 J/mol.K]’dir.

Aktivasyon enerjisi, aşağıdaki denklemle veya regresyon analizi ile bulunur (T₂>T₁):



Ek-III
Tampon Sistemleri
A. CLARK VE LUBS
CLARK ve LUBS Tampon çözeltileri (^)

Bileşim	pH
20 ^oC’de 0,2 N HCl ve 0,2 N KCl
100 ml’ye 47,5 ml. HCl + 25 ml. KCl	1,0
100 ml’ye 32,25 ml. HCl + 25 ml. KCl	1,2
100 ml’ye 20,75 ml. HCl + 25 ml. KCl	1,4
100 ml’ye 13,15 ml. HCl + 25 ml. KCl	1,6
100 ml’ye 8,3 ml. HCl + 25 ml. KCl	1,8
100 ml’ye 5,3 ml. HCl + 25 ml. KCl	2,0
100 ml’ye 3,35 ml. HCl + 25 ml. KCl	2,2
20 ^oC’de 0,1 M potasyum bifitalat +0,1 N HCl
100 ml’ye 46,70 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. bifitalat	2,2
100 ml’ye 39,60 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. bifitalat	2,4
100 ml’ye 32,95 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. bifitalat	2,6
100 ml’ye 26,42 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. bifitalat	2,8
100 ml’ye 20,32 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. bifitalat	3,0
100 ml’ye 14,70 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. bifitalat	3,2
100 ml’ye 9,90 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. bifitalat	3,4
100 ml’ye 5,97 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. bifitalat	3,6
100 ml’ye 2,63 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. bifitalat	3,8
20 ^oC’de 0,1 M potasyum bifitalat +0,1 N NaOH
100 ml’ye 0,40 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. bifitalat	4,0
100 ml’ye 3,70 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. bifitalat	4,2
100 ml’ye 7,50 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. bifitalat	4,4
100 ml’ye 12,15 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. bifitalat	4,6
100 ml’ye 17,70 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. bifitalat	4,8
100 ml’ye 23,85 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. bifitalat	5,0
100 ml’ye 29,95 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. bifitalat	5,2
100 ml’ye 35,45 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. bifitalat	5,4
100 ml’ye 39,85 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. bifitalat	5,6
100 ml’ye 43,00 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. bifitalat	5,8
100 ml’ye 45,45 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. bifitalat	6,0

CLARK ve LUBS Tampon çözeltileri (devam)

20 ^oC’de 0,1 M monopotasyum fosfat +0,1 N NaOH
100 ml’ye 5,70 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. fosfat	6,0
100 ml’ye 8,60 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. fosfat	6,2
100 ml’ye 12,60 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. fosfat	6,4
100 ml’ye 17,80 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. fosfat	6,6
100 ml’ye 23,45 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. fosfat	6,8
100 ml’ye 29,63 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. fosfat	7,0
100 ml’ye 35,00 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. fosfat	7,2
100 ml’ye 39,50 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. fosfat	7,4
100 ml’ye 42,80 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. fosfat	7,6
100 ml’ye 45,20 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. fosfat	7,8
100 ml’ye 46,80 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. fosfat	8,0
20 ^oC’de 0,1 M KCl +0,1 N NaOH
100 ml’ye 2,61 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. borik asit	7,8
100 ml’ye 3,97 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. borik asit	8,0
100 ml’ye 5,90 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. borik asit	8,2
100 ml’ye 8,50 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. borik asit	8,4
100 ml’ye 12,00 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. borik asit	8,6
100 ml’ye 16,30 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. borik asit	8,8
100 ml’ye 21,30 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. borik asit	9,0
100 ml’ye 26,70 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. borik asit	9,2
100 ml’ye 32,00 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. borik asit	9,4
100 ml’ye 36,85 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. borik asit	9,6
100 ml’ye 40,80 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. borik asit	9,8
100 ml’ye 43,90 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. borik asit	10,0

B. KOLTHOFF VE VLEESHOUWER

KOLTHOFF VE VLEESHOUWER sitrat tamponları

Bileşimi	pH
18 ^oC’de 0,1 M monopotasyum sitrat ve 0,1 N HCl (^)
100 ml’ye 49,7 ml. 0,1 N HCl + 50 ml.	2,2
100 ml’ye 43,4 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. sitrat	2,4
100 ml’ye 36,8 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. sitrat	2,6
100 ml’ye 30,2 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. sitrat	2,8
100 ml’ye 23,6 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. sitrat	3,0
100 ml’ye 17,2 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. sitrat	3,2
100 ml’ye 10,7 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. sitrat	3,4
100 ml’ye 4,2 ml. 0,1 N HCl + 50 ml. sitrat	3,6
18 ^oC’de 0,1 M monopotasyum sitrat ve 0,1 N NaOH (*)
100 ml’ye 2,0 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. sitrat	3,8
100 ml’ye 9,0 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. sitrat	4,0
100 ml’ye 16,3 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. sitrat	4,2
100 ml’ye 23,7 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. sitrat	4,4
100 ml’ye 31,5 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. sitrat	4,6
100 ml’ye 39,2 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. sitrat	4,8
100 ml’ye 46,7 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. sitrat	5,0
100 ml’ye 54,2 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. sitrat	5,2
100 ml’ye 61,0 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. sitrat	5,4
100 ml’ye 68,0 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. sitrat	5,6
100 ml’ye 74,4 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. sitrat	5,8
100 ml’ye 81,2 ml. 0,1 N NaOH + 50 ml. sitrat	6,0

C. SÖRENSEN
SÖRENSEN’in borat karışımları

Bileşim			Sörensen 18 ^oC	Walbum, pH
ml. Boraks	ml. HCL/NaOH			10 ^oC	40 ^oC		70 ^oC
0,05 M boraks + 0,1 N HCL
5,25		4,75	7,62	7,64	7,55		7,47
5,50		4,50	7,94	7,98	7,86		7,76
5,75		4,25	8,14	8,17	8,06		7,95
6,00		4,00	8,29	8,32	8,19		8,08
6,50		3,50	8,51	8,54	8,40		8,28
7,00		3,00	8,08	8,72	8,56		8,40
7,50		2,50	8,80	8,84	8,67		8,50
8,00		2,00	8,91	8,96	8,77		8,59
8,50		1,50	9,01	9,06	8,86		8,67
9,00		1,00	9,09	9,14	8,94		8,74
9,50		0,50	9,17	9,22	9,01		8,80
10,00		0,00	9,24	9,30	9,08		8,86
0,05 M boraks + 0,1 N NaOH
10,0		0,0	9,24	9,30		9,08		8,86
9,0		1,0	9,36	9,42		9,18		8,94
8,0		2,0	9,50	9,57		9,30		9,02
7,0		3,0	9,68	9,76		9,44		9,12
6,0		4,0	9,97	10,06		9,67		9,28

SÖRENSEN’in fosfat karışımları

Bileşim	pH
20 ^oC’de 0,0667 M Monopotasyum fosfat + 0,0667 M Disodyum fosfat
99,2 ml. KH2PO4 + 0,8 ml Na2HPO4	5,0
98,4 ml. KH2PO4 + 1,6 ml Na2HPO4	5,2
97,3 ml. KH2PO4+ 2,7 ml Na2HPO4	5,4
95,5 ml. KH2PO4 + 4,5 ml Na2HPO4	5,6
92,8 ml. KH2PO4 + 7,2 ml Na2HPO4	5,8
88,9 ml. KH2PO4 + 11,1 ml Na2HPO4	6,0
83,0 ml. KH2PO4 + 17,0 ml Na2HPO4	6,2
75,4 ml. KH2PO4 + 24,6 ml Na2HPO4	6,4
65,3 ml. KH2PO4 + 34,7 ml Na2HPO4	6,6
53,4 ml. KH2PO4 + 46,6 ml Na2HPO4	6,8
41,3 ml. KH2PO4 + 58,7 ml Na2HPO4	7,0
29,6 ml. KH2PO4 + 70,4 ml Na2HPO4	7,2
19,7 ml. KH2PO4 + 80,3 ml Na2HPO4	7,4
12,8 ml. KH2PO4 + 87,2 ml Na2HPO4	7,6
7,4 ml. KH2PO4 + 92,6 ml Na2HPO4	7,8
3,7 ml. KH2PO4 + 96,3 ml Na2HPO4	8,0