Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

ŞAHİN Selin ,

Danışman : Doç. Dr. Ş. İsmail KIRBAŞLAR

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı (Varsa) : Temel İşlemler ve Termodinamik

Mezuniyet Yılı : 2006

Tez Savunma Jürisi :Doç. Dr. Ş. İsmail KIRBAŞLAR (Danışman)

Prof. Dr. Ahmet AYDIN

Prof. Dr. Umur DRAMUR

Prof. Dr. Beşir TATLI

Prof. Dr. Süleyman TANYOLAÇ

Karboksilli Asitlerin Sulu Çözeltilerinden Ekstraksiyonunda Sıvı Faz Denge Verilerinin İncelenmesi

Sıvı - sıvı ekstraksiyonu karboksilli asitlerin sulu çözeltilerinden ayrılmasında kullanılan bir yöntemdir. Bu yönteme ait bir ayırma prosesinin dizayn edilebilmesi için ayrılacak karışıma ait denge verilerinin bilinmesi gereklidir.

Bu çalışmada karboksilli asit olarak asetik asit, propiyonik asit, butirik asit ve laktik asit; çözücü olarak da farklı kimyasal yapılarda bulunan ester ve alkoller kullanılmıştır.

Çalışmada su - asetik asit - dibazik ester (dietil süksinat, dietil glutarat, dietil adipat), su - propiyonik asit - dibazik ester (dietil süksinat, dietil glutarat, dietil adipat), su - propiyonik asit - alkol (oktanol, nonanol, dekanol, dodekanol), su - butirik asit - ester (etil propiyonat, dimetil ftalat, dibutil ftalat), su - butirik asit - dibazik ester (dimetil süksinat, dimetil glutarat, dimetil adipat) ve su - laktik asit - alkol (oktanol, nonanol, dekanol) üçlü sistemleri olmak üzere altı farklı grup altında 19 adet üçlü sistem incelenmiştir. Her bir sisteme ait çözünürlük eğrileri ve bağlantı doğruları 298.15 K’de deneysel olarak tespit edilmiştir. Her sistem için asidin ve suyun organik ve sulu fazlar arasındaki dağılma katsayıları hesaplanmıştır. Bu verilerden yola çıkarak da ayırma faktörleri ve seçicilik değerleri bulunmuştur. Deneysel verilerin güvenilirliği bağlantı doğrularına Othmer-Tobias korelasyonu uygulanmak suretiyle test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar tablolar ve grafikler halinde sunulmuştur.

Sonuç olarak; asetik asidin sulu çözeltilerinden ekstraksiyonu için dietil süksinat, dietil glutarat ve dietil adipatın kullanılması durumunda sulu ve organik fazlar arasındaki dağılma katsayılarının 1’den küçük ve her üç çözücünün performansının birbirine yakın olduğu görülmüştür. Bu çözücülerin propiyonik asidi sulu çözeltilerinden asetik aside göre daha kolay ekstrakte edebileceği bulunmuştur. Propiyonik asidin sulu çözeltilerinden ekstraksiyonu açısından kullanılan esterlerin (dietil süksinat, dietil glutarat, dietil adipat) ve alkollerin (oktanol, nonanol, dekanol, dodekanol) birbirine yakın ekstraksiyon özelliğine sahip olduğunu söylemek mümkündür. Butirik asidin sulu çözeltilerinden ekstraksiyonu için kullanılan esterlerden en yüksek dağılma katsayısı ve en büyük çözünmezlik alanını ise etil propiyonat vermiştir. Laktik asidin sulu çözeltilerinden ekstraksiyonu için kullanılan alkoller içinde en yüksek dağılma katsayısını ise oktanol sağlamıştır.

Examınatıon Of The Lıquıd Phase Equılıbrıum Data Of Carboxylıc Acıd Extractıon From Aqueous Solutıons

Liquid-liquid extraction is a process used to separate carboxylic acids from their aqueous solutions. Equilibrium data relating to these systems are required to design an extraction process.

In this study, acetic acid, propionic acid, butyric acid and lactic acid were used as carboxylic acids; esters and alcohols in different chemical structures were used as solvents.

We investigated nineteen ternary systems under six different groups which were water - acetic acid – dibasic ester (diethyl succinate, diethyl glutarate, diethyl adipate), water - propionic acid – dibasic ester (diethyl succinate, diethyl glutarate, diethyl adipate), water - propionic acid - alcohol (octanol, nonanol, decanol, dodecanol), water - butyric acid - ester (ethyl propionate, dimethyl phthalate, dibutyl phthalate), water - butyric acid – dibasic ester (dimethyl succinate, dimethyl glutarate, dimethyl adipate), water - lactic acid - alcohol (octanol, nonanol, decanol). The solubility curves and the tie-lines of each ternary system were determined experimentally at 298.15 K. The distribution coefficients of acid and water were calculated. Separation factors and selectivity values were determined by means of these data. The reliability of the experimental data was tested by applying Othmer-Tobias correlation to the tie-lines. The results obtained from the experiments for the ternary systems are shown on tables and graphics.

When diethyl succinate, diethyl glutarate, diethyl adipate were used to extract acetic acid from aqueous solutions, the distribution coefficients were less than 1 and the performances of the solvents were similar to each other. These solvents can extract propionic acid easier than acetic acid from aqueous solutions. Dibasic esters (diethyl succinate, diethyl glutarate, diethyl adipate) and alcohols (octanol, nonanol, decanol, dodecanol) used to extract propionic acid from aqueous solutions indicated nearly the same extraction features. Ethyl propionate gave the highest distribution coefficient and the largest immiscibility region to extract butyric acid from aqueous solutions among the esters used in this study. Octanol used to extract lactic acid from aqueous solutions provided the highest distribution coefficient among the other alcohols.

BAHAR Hakan ,

Danışman : Doç. Dr. İsmail AYDIN

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı (Varsa) : Proses ve Reaktör Tasarımı

Mezuniyet Yılı : Haziran 2006

Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. İsmail AYDIN (Danışman)

Prof. Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAK

Prof. Dr. Cemil İBİŞ

Prof. Dr. İsmail BOZ

Prof. Dr. Saadet PABUCCUOĞLU

Prof. Dr:İsmail BOZ


Polipropilenin Modifikasyonu

Maleik anhidrit’in polipropilene aşılanması işlemi; elde edilen son ürünün uyumluluk, yapışabilme ve reaktivite kazandırma özelliklerinden dolayı endüstriyel alanda ilgi uyandırmaktadır. Bu çalışmada, arayüzey ajanı görevini görebilecek olan maleatlanmış polipropilenin üretilebileceği en uygun şartlar ergiyik radikal aşılama yöntemi kullanılırak incelenmiştir.

Polimerlerin kimyasal modifikasyonları başlıca iki sebepten dolayı önem taşır: 1) Yeni monomerler araştırmaya gerek kalmadan ucuz ve tekrarlanabilir yollarla yeni polimerlerin elde edilebilmesi. 2) Bazen hedeflenen polimerin eldesi için kullanılabilecek tek yol olmasıdır.

Aşılama reaksiyonu Haake Thermo Rheomixer cihazının içinde gerçekleştirilmiştir. Aşılama reaksiyonu süresince elde edilen ürünler çökelme metodu ve aşılama derecesi ölçümü metodları ile saflaştrılmıştır. Ürünler, önce geri soğutuculu sistemde ksilende çözülmüş ve bağlanmamış maleik anhidritin uzaklaştırılması için de daha sonra asetonda çöktürülerek elde edilmiştir. Aşılama derecesi susuz geri titrasyon prosedürleri doğrultusunda gerçekleştirilmiştir.

Saflaştırılmış ürünlere asit indisi testi uygulandığında her bir başlatıcı için en yüksek sıcaklık ve maleik anhidrit’in ağırlıkça en yüksek miktarda katıldığı çalışmalarda, en yüksek aşılamaya ulaşılmıştır. Dikümil peroksit başlatıcısının miktarıyla aşılanma miktarı doğru orantılı olarak artış göstermiştir.

FT-IR kullanılarak hazırlanmış ürün ve benzer ticari muadili olan DuPont M613-05 (maleatlanmış polipropilen) ürünlerinin mukayese amaçlı FT-IR spektrumları verilmiştir. Her ikisinde de 1700-1800cm^-1’de maleik anhidrit’i karakterize eden karbonil grubu piklerinin varlığı gözlenmiştir.

Polipropilen, maleik anhidrit ve hazırlanmış ürünün XR-D çekimleri sonrasında polipropilen’in (kullanılan cihazın malzeme kütüphanesi verilerine göre) PDF#45-1807 numaralı izotaktik polipropilen olduğu ve saflaştırılmış ürünün kristalinitesinin polipropilene oranla düştüğü gözlemlenmiştir.

Hazırlanmış ürünlerin Elektron Taramalı Mikroskop (SEM) çekimlerinde karışımın homojen olduğu, gözenekli bir yapı görünmeyip yığın bir yapı olduğu gözlemlenmiştir

Modification Of Polypropylene

Grafting of maleic anhydride onto polyproylene has a considerable industrial interest because of compatibility, adhesion and reactivity properties of final grafted product obtained. It is the aim of this work to produce maleated polypropylene as a final product by means of melt radical grafting method and also to obtain the processing conditions for this final product as well as the effects of used chemicals; mainly the initiators and maleic anhydride. Maletaed polypropylene is used as a coupling agents for many additives such as calcite, wood, glass, etc together with the polypropylene.

Chemical modification of polymers are important for at least two reasons: 1) They can be inexpensive and rapid way of obtaining new polymers without having to search for new monomers; 2) sometimes they may be the only way to synthesise intended polymers.

During the study, the grafting reaction was carried out in a Haake Thermo Rheomixer by using two rotor blades. The reaction products obtained in the grafting procedure were purified using a precipitation method and used for the measurement of grafting degree. Products was dissolved by using refluxing xylene and precipitated into acetone for the removal of the unbounded maleic anhydride. The grafting degree was determined by a non-aqueous back titration procedure.

Acid indices tests, applied to the purified products, indicated that the highest grafting degree is obtained at the highest temperatures for each initiators and at the highest weight for maleic anhydride used. Grafting degree is increased with the di-cumyl peroxide initiator amount.

The carbonyl group peaks, measured by FT-IR, for the prepared samples and for a corresponding commercial product (DuPont M613-05; maleated polypropylene) were designated at the same 1700-1800 cm^-1 interval values which characterize the existance of grafted maleic anhydride.

It was obtained from the XR-D tests, applied to polypropylene, maleic anhydride and prepared samples, that polypropylene is the PDF#45-1807 numbered isotactic polypropylene (according to device’s material library) and crystality in the prepared samples decreased more compared to polypropylene.

It was also observed from the Scaning Electron Microscopy (SEM) results of prepared samples that the mixture is homogenous and it’s structure is bulk not pourous

BAYGIN Ajda ,

Danışman : Prof.Dr.İsmail BOZ

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı (Varsa) : Proses ve Reaktör Tasarımı

Mezuniyet Yılı : 2006

Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.İsmail BOZ (Danışman)

Prof.Dr.M.Ali GÜRKAYNAK

Prof.Dr.Ahmet KAŞGÖZ

Prof.Dr.Süleyman TANYOLAÇ

Prof.Dr.Saadet PABUCCUOĞLU

İyileştirici İçeren Nanoboyutlu Sülfate Zirkon Tipi Katalizörlerinin Hazırlanması Ve Tanımlanması

Bu çalışmada, çöktürme yöntemi ile hazırlanan Sülfate Zirkon (SZ) esaslı katalizörlerin yapısına iyileştirici (promoter) metal eklenerek hazırlanmış SZ-Metal (Metal: Alüminyum, Nikel, Bakır ve Mangan) tipi katalizörlerin n-bütan dehidroizomerizasyon reaksiyonu incelenmiştir.

Reaksiyon, diferansiyel modta çalıştırılan sabit yatak mikro reaktörde 560 (±5 ) ^oC’de atmosferik basınç altında gerçekleştirildi. Denemelerde gaz bileşimi %10 n-Bütan, %20 H₂ kalan azot olacak şekilde gerçekleştirildi. WHSV değeri 10h^-1 olarak kabul edildi. Besleme ve ürün akımları gaz kromatografisinde (GC-6890) ile hat üzerinde analiz edildi.

Katalizörler X-ışını kırınım deseni (XRD), atomik absorbsiyon spektroskopisi (AAS), termal gravimetrik analiz (TGA), enstrümantal analiz yöntemleri ile karakterize edildi.

Kullanılan bu metotlarla, metal kullanımının ve kristalit büyüklüğünün izobüten seçimliliği ve verimliliği üzerindeki etkisi araştırıldı.

Sonuçta iyileştirici olarak Alüminyum metali kullanıldığında, Pt/Sülfatlanmış Zirkonyum Oksit katalizörlerinin, n-Bütan dehidroizomerizasyon reaksiyonunda, izobütene yüksek seçimlik gösterdikleri bulunmuştur. Ayrıca iyileştirici metal (Al, Ni, Cu, Mn) içeren Sülfatlanmış Zirkonyum Oksit katalizörlerinin, metal içermeyen Sülfatlanmış Zirkonyum Oksit katalizörlerine göre daha aktif olduğu gözlenmiştir.