2011 YÜksek lisans tez özetleri

Çeşitli Ticari Plastiklerin Bozunma Kinetiklerinin Termogravimetrik Analiz Yöntemi İle

İncelenmesi

Bu çalışmada, farklı özelliklere sahip, polietilen (PE), poli(etilen tereftalat) (PET) ve polistiren (PS) gibi çeşitli ticari plastiklerin bozunma davranışları ve bozunma kinetikleri Termogravimetrik Analiz (TGA) yöntemi ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir.

Bu amaçla, çeşitli firmalardan temin edilen, alçak yoğunluklu polietilen (LDPE), orta yoğunluklu polietilen (MDPE), yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE), nişasta katkılı polietilen (BİOPE)] gibi katkılı veya katkısız özellikte ticari plastik hammaddeler ve PE boru, PET şişe ve PS bardak gibi tüketici tarafından bir kere kullanılıp atılmış çeşitli atık plastikler kullanılmıştır.

Plastik malzemelerin TGA analizleri, “Linseis marka, STA PT 1750 model” Termogravimetrik Analiz cihazı ile gerçekleştirilmiştir. Alumina kroze içerisine yerleştirilen yaklaşık 10 mg plastik örnekler, 0.1 L min^-1 hava atmosferinde, farklı ısıtma hızlarında (10, 20, 30 ve 40^oC/dak.) 25^oC’den 650^oC’ye kadar ısıtılmış ve malzemenin ısı karşısında gösterdiği davranışlar belirlenmiştir.

Seçilen ticari plastiklerin bozunma davranışları farklı ısıtma hızları ile test edilmiş ve plastiklerin bozunma sıcaklıkları karşılaştırılmıştır. Saf ve atık plastiklerin bozunma davranışları birbirleri ile karşılaştırılarak incelenmiştir. Bozunma prosesi aktivasyon enerjileri de Kissinger, Flynn-Wall-Ozawa ve Coats-Redfern modelleri ile hesaplanmıştır. Buna ek olarak, molekül ağırlığı ve polimer yapısında katkı maddesinin varlığı ya da yokluğunun bozunma davranışı üzerine etkisi de incelenmiştir. Plastik örneklerin, termal bozunma reaksiyon değişkenlerini hesaplamak için uygulanan her üç model de uygundur.

Elde edilen sonuçlara göre, farklı özelliklere sahip ticari polietilen örneklerin, ortalama aktivasyon enerjileri 132 kJ/mol olarak hesaplanmıştır. Nişasta esaslı biyolojik bozunabilen PE örneğin aktivasyon enerjisi de 104 kJ/mol olarak belirlenmiştir. Atık PE boru, atık PET şişe ve atık PS bardak için yapılan kinetik hesaplamalar sonucunda da, bu plastiklerin ortalama aktivasyon enerjileri, sırasıyla, 136, 130 ve 45 kJ/mol olarak belirlenmiştir.