T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İYON DEĞİŞTİRİCİ MEMBRANLAR KULLANILARAK SULU ORTAMDAN BOR UN UZAKLAŞTIRILMASI

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İYON DEĞİŞTİRİCİ MEMBRANLAR KULLANILARAK SULU ORTAMDAN BOR UN UZAKLAŞTIRILMASI"

Transkript

1 T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İYON DEĞİŞTİRİCİ MEMBRANLAR KULLANILARAK SULU ORTAMDAN BOR UN UZAKLAŞTIRILMASI Berrin GÜRLER Danışman: Yrd.Doç.Dr.Esengül KIR YÜKSEK LİSANS TEZİ KİMYA ANABİLİM DALI ISPARTA 2007

2 İÇİNDEKİLER Sayfa İÇİNDEKİLER...i ÖZET...iii ABSTRACT...v TEŞEKKÜR...vii ŞEKİLLER DİZİNİ...viii ÇİZELGELER DİZİNİ...x SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ...xi 1. GİRİŞ Kuramsal Temeller Bor İyonu Bor İyonunun Çevrede Bulunuşu Borun Kullanım Alanları Bor İyonu ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri İnsanlar Borun Etkisine Nasıl Maruz Kalırlar Bor Vücuda Hangi Yollardan Girmektedir Borun İnsan Sağlığına Zararlı Etkileri Bor ve Bitkiler Membranların Tanımı ve Çeşitleri Membran Teknolojisi Membran Hazırlanmasında Kullanılan Materyaller ve Bazı Metotlar Diyaliz Difüzyon Diyaliz Donnan Diyaliz Donnan Potansiyeli Donnan Diyaliz Mekanizması İyon Değiştirici Membranlar Akış Eşitlikleri Self Difüzyon Bir Elektrolitin Difüzyonu Karşıt İyonların İnterdifüzyonu...18 i

3 Bi-iyonik Sistemler Multi-iyonik Sistemler İndüksiyonla Birleştirilmiş Plazma (ICP) ICP-Optik Emisyon Spektroskopisi (ICP-OES) Numunelerin ICP-OES ye Verilmesi ICP-OES nin Avantajları KAYNAK BİLGİSİ MATERYAL VE YÖNTEM Kullanılan Cihazlar ph Metre Taramalı Elektron Mikrpskop (SEM) Atomik Güç Mikroskobu (AFM) Temas Açı (Contact Angle) ICP-OES Donnan Diyaliz Ünitesi Kullanılan Kimyasal Maddeler ve İyon Değiştirici Membranlar Yöntem AFX ve AM1Sb Membranların Temizlenmesi ve Cl - Formuna Dönüştürülmesi Plazma ile Muamele SEM AFM Temas Açı Donnan Diyaliz Deneyleri ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Membranların Plazma İle Muamele İşlemi ve Karakterizasyonu Besleme Çözeltisi Derişiminin Değişimi Besleme Çözeltisine İlave Edilen Farklı İyonların Etkisi SONUÇ KAYNAKLAR...54 ÖZGEÇMİŞ...57 ii

4 ÖZET Yüksek Lisans Tezi İYON DEĞİŞTİRİCİ MEMBRANLAR KULLANILARAK SULU ORTAMDAN BOR UN UZAKLAŞTIRILMASI Berrin GÜRLER Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı Jüri: Prof. Dr. A.Güleren ALSANCAK Yrd. Doç. Dr. Esengül KIR (Danışman) Yrd. Doç. Dr. H. Korkmaz ALPOĞUZ Hem doğal nedenler hem de insan aktiviteleri sonucu oluşan sudaki bor kirliliği ciddi bir problemdir. Bor yaşayan organizmaların hayatını olumsuz etkiler. Dünya Sağlık Örgütü içme suyundaki bor derişiminin 0,5 mg/l nin altında olması gerektiğini belirtmiştir. Sulardaki yüksek derişimdeki bordan kaynaklanan çevre problemlerini önlemek için borun uygun bir metotla uzaklaştırılması gerekir. Su ve atık sudan borun uzaklaştırılmasında birçok fizikokimyasal proses vardır. Ana prosesler; koagülasyon-çöktürme, oksitler üzerine adsorpsiyon, temel değiştiriciler ile iyon değişimi, kompleksleşmeden sonra membran filtrasyonu,ters osmoz, elektrodiyaliz, donnan diyalizdir. Membran prosesleri arasında Donnan diyaliz, sulu çözeltiden iyonik formdaki değerli metallerin konsantre edilmesi veya geri kazanılmasında oldukça büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, Donnan diyaliz metodunun uygulanabilirliği, ticari anyon değiştirici membranlar kullanılarak sulu çözeltilerden bor iyonunun uzaklaştırılmasında araştırıldı. Tüm membranlar yüzey modifikasyonu için ECR plazma (Electron Cyloctron Resonance Plasma) ile muamele edildi. Plazma ile modifiye edilmiş ve edilmemiş anyon değiştirici membranların bor uzaklaştırılmasına etkisi incelendi. Membranlardaki yüzey morfolojisindeki değişiklikler, SEM, AFM ve Temas açı resimleriyle gösterildi. Donnan diyaliz deneyleri, besleme fazı derişimi ve farklı değerlikli iyonlar gibi çeşitli parametrelerle gerçekleştirildi. Literatürden elde edilen verilere göre de optimum ph 9,5 olarak seçildi. Donnan diyaliz şartları altında borun akış değerleri (J) ve geri kazanım faktörü (RF) hesaplandı ve en yüksek J ve RF değerleri faklı değerlikli iyonların besleme fazı çözeltisinde olmadığı zaman elde edildi. iii

5 İlave olarak plazma ile modifiye edilmiş anyon değiştirici membranlar ile borun akış değerinde bir artış gözlenmiştir. Bu durum anyon değiştirici membranın yüzey morfolojisinin değişmesiyle açıklanabilir. Anahtar Kelimeler: Donnan Diyaliz, Anyon Değiştirici Membran, Bor Uzaklaştırılması. 2007, 57 sayfa. iv

6 ABSTRACT M.Sc. Thesis THE REMOVAL OF BORON FROM AQUEOUS SOLUTION USING ION EXCHANGE MEMBRANES Berrin GÜRLER Süleyman Demirel University Graduate School of Applied and Natural Sciences Chemistry Department Thesis Committee: Prof. Dr. A.Güleren ALSANCAK Asst. Prof. Dr. Esengül KIR (Supervisor) Asst. Prof. Dr. H. Korkmaz ALPOĞUZ The boron pollution in water is a serious problem and can occur due to both natural reasons and human activity. Boron affects the reproductability of living organisms. The World Human Organization requires boron concentration in drinking water to be below 0,5 mg/l. In order to prevent the environmental problems from high concentration of boron in waters, boron should be removed by an appropriate method. There are several physicochemical treatment processes typically used to remove boron from water and wastewater. The main process are coagulation precipitation, adsorption on oxides, ion exchange with basic exchangers, membrane filtration after complexation, reverse osmosis, electrodialysis and donnan dialysis. Among the membrane processes, Donnan dialysis (DD) is of great importance for recovery or concentrating of valuable metals in ionic form from the aqueous solution. In this study the applicability of the Donnan Dialysis method was investigated for the boron removal from aqueous solution by using commercial anion exchange membranes. All of the membranes were also treated by Electron Cyloctron Resonance Plasma (ECR) for surface modification. The effect of the boron removal was studied through plasma modified and unmodified anion exchange membranes. The changes in the surface morphology of both membranes were illustrated with SEM, AFM and Contact Angle, as well. Donnan dialysis experiments were carried out different parameters such as feed phase concentration and different valences ions from the data of the literature, the optimum ph was chosen as 9,5. Under Donnan dialysis conditions, flux values (J) and recovery factor (RF) of boron were calculated and the highest J and RF values were obtained when the different valences ions were absent in feed phase. v

7 In addition, an increase of boron flux has been observed with plasma-modified anion exchange membranes. This situation can be explained with changing surface morphology of anion exchane membrane. Key Words: Donnan Dialysis, Anion Exchange Membrane, Boron Removal. 2007, 57 pages. vi

8 TEŞEKKÜR Bu çalışma, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü Öğretim Üyelerinden Yrd. Doç. Dr. Esengül KIR yönetiminde hazırlanarak, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsüne Yüksek Lisans Tezi olarak sunulmuştur. Bu tez 1271-YL-06 nolu Yüksek Lisans Tez Projesi kapsamında S.D.Ü. Araştırma Projeleri yönetim birimince de desteklenmiştir. Desteklerinden dolayı Araştırma Projeleri Yönetim Birimi ne teşekkür ederiz. Tez konumun seçiminde, tez çalışmalarım süresince ve tezimin bitimine kadar olan her aşamada her türlü emeği geçen, sonsuz desteğini, ilgisini ve yardımlarını gördüğüm Sayın Hocam Yrd. Doç. Dr. Esengül KIR a çok teşekkür eder, saygı ve sevgilerimi sunarım. Deneylerde membranların modifiye edilmesi işlemlerinde yardımlarını esirgemeyen sayın hocamız Yrd.Doç.Dr. Lütfi ÖKSÜZ e teşekkür ederiz. Bu tezde bize her zaman destek olan Kimya Bölümü Analitik Kimya Anabilim Dalı Başkanı Sayın Prof. Dr. Güleren ALSANCAK a ve Kimya Bölüm Başkanı Sayın Prof. Dr. Mustafa CENGİZ e teşekkür ederiz. Her zaman yanımda olan aileme, hem manevi olarak desteklerini esirgemeyen hem de tez çalışmalarımda emekleri geçen sevgili arkadaşlarım Tuğba SARDOHAN, Esin ALKAN ve Sündüz KORKMAZ a ve yakın ilgi ve desteğini gördüğüm çevreme sonsuz teşekkür eder, minnettarlığımı sunarım. Berrin GÜRLER ISPARTA, 2007 vii

9 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1.1 Donnan Diyaliz Ünitesi...13 Şekil 1.2 I. Basamak; Besleme çözeltisindeki iyonun membrana doğru hareketi..14 Şekil 1.3 II. Basamak; Besleme çözeltisindeki anyonun membrandaki sabit yüklü gruba bağlanması 14 Şekil 1. 4 III. Basamak; Donnan potansiyeli etkisi ile anyonun membrandan ayrılarak alıcı tarafa geçmesi..15 Şekil 1.5 Anyon değiştirici membrandan iyonların taşınmasının genel gösterimi.15 Şekil 1.6 ICP kaynağının temel kısımları...20 Şekil 3.1 Plazma sistemi.31 Şekil 4.1 Kalibrasyon grafiği..33 Şekil 4.2 Orijinal AFX ADM nin SEM fotoğrafı...36 Şekil 4.3 N 2 plazmayla muamele edilmiş AFX ADM nin SEM fotoğrafı.37 Şekil 4.4 Orijinal AM1Sb ADM nin SEM fotoğrafı..38 Şekil 4.5 N 2 plazmayla muamele edilmiş AM1 Sb ADM nin SEM fotoğrafı...38 Şekil 4.6 Orijinal AFX ADM nin AFM fotoğrafı..39 Şekil 4.7 N 2 plazma uygulanmış AFX ADM nin AFM fotoğrafı..39 Şekil 4.8 Orijinal AM1Sb ADM nin AFM fotoğrafı..40 Şekil 4.9 N 2 plazma uygulanmış AM1Sb ADM nin AFM fotoğrafı..40 Şekil 4.10 Orijinal AFX ADM nin Temas Açı fotoğrafı...41 Şekil 4.11 N 2 plazma uygulanmış AFX ADM nin Temas Açı fotoğrafı...41 Şekil 4.12 Orijinal AM1Sb ADM nin Temas Açı fotoğrafı...42 Şekil 4.13 N 2 plazma uygulanmış AM1Sb ADM nin Temas Açı fotoğrafı..42 Şekil 4.14 (a-c) AFX ve plazmalı AFX membranlarında alıcı fazdaki bor iyonu derişimlerinin zamana bağlı olarak değişimi 44 Şekil 4.15 (a-c) AM1Sb ve plazmalı AM1Sb membranlarında alıcı fazdaki bor iyonu derişimlerinin zamana bağlı olarak değişimi...45 Şekil 4.16 (a-d) AFX ve AM1Sb membranları için alıcı fazdaki bor iyonu derişimlerinin zamana bağlı olarak değişimi...46 Şekil 4.17 (a-b) Farklı besleme çözeltisi derişimlerinde alıcı fazdaki RF değerlerinin zamana bağlı olarak değişimi...47 Şekil 4.18 (a-d) Tüm membranlar için besleme çözeltisinde farklı değerlikteki tuzların bulunması durumunda alıcı çözeltideki bor iyonu viii

10 derişimlerinin zamana bağlı olarak değişimi 48 Şekil 4.19 (a-d) Tüm membranlar için besleme çözeltisinde bor iyonunun yalnız olması, tek değerlikli ve çift değerlikli iyonlarla birlikte olması durumunda alıcı çözeltideki bor iyonu derişimlerinin zamana bağlı olarak değişimi..49 ix

11 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 1.1 Bor elementinin fiziksel özellikleri...3 Çizelge 1.2 Çeşitli polimer membran maddeleri...10 Çizelge 3.1 Kullanılan kimyasal maddeler.28 Çizelge 3.2 AFX membranın genel özellikleri...29 Çizelge 3.3 AM1Sb membranın genel özellikleri...29 Çizelge 4.1 Bor iyonu için elde edilen akış değerleri.34 Çizelge 4.2 Anyon değiştirici membranlar için Temas Açı Değerleri...43 x

12 SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ADM RF J SA SEM AFM ICP-OES Anyon değiştirici membran Geri kazanma faktörü Akış hızı Selüloz asetat Taramalı Elektron Mikroskobu Atomik Güç Mikroskobu İndüksiyonla Birleştirilmiş Plazma Optik Emisyon Spektrofotometrisi xi

13 1. GİRİŞ B sembolüyle tanınan bor elementi çok az miktarlarda olmak üzere yer kabuğu ve dolayısıyla bitki, hayvan ve insanların yaşadığı ortamlarda bulunan metal olmayan bir madendir. Doğal koşullarda serbest değil oksijenle bağlanmış olarak bulunur, böyle bir bileşiğe borat adı verilir. Bor bileşiklerinin en basitleri bor oksit (B 2 O 3 ) ve borik asit (H 3 BO 3 ) iken kalsiyumla birlikte bulunana kolemanit, kalsiyum-sodyumla bulunana üleksit ve sodyumla bağlı olana boraks denir. Borik asit protein ve karbonhidratlarla da birleşebilir. Suda hemen eriyen boratlar kokusuz beyaz kristal granüller veya toz halindedirler. Bor oksit ve borik asit aynı zamanda en sık rastlanan bor bileşikleri olup özellikle okyanuslardan buharlaşarak havaya karışan borik asit yağmur ve karla toprağa inip yeraltı ve yerüstü sularıyla etrafa yayılır. Periyodik sistemin üçüncü grubunun başında bulunan bor elementi, kütle numaraları 10 ve 11 olan iki kararlı izotopundan oluşur. Bor elementi yer kabuğunda % oranında, deniz suyunda ise 3-5 ppm düzeyinde bulunur. Bor, biri amorf ve altısı kristalin polimorf olmak üzere, çeşitli allotropik formlarda bulunur. Alfa ve beta rombohedral formlar en çok çalışılmış olan kristalin polimorflarıdır. Alfa rombohedral strüktür 1200 C' nin üzerinde bozulur ve 1500 C' de beta rombohedral form oluşur. Amorf form yaklaşık 1000 C' nin üzerinde beta rombohedrale dönüşür ve her türlü saf bor ergime noktasının üzerinde ısıtılıp tekrar kristalleştirildiğinde beta rombohedral forma dönüşür. Bor elementinin kimyasal özellikleri morfolojisine ve tane büyüklüğüne bağlıdır. Mikron ebadındaki amorf bor kolaylıkla ve bazen şiddetli olarak reaksiyona girerken kristalin bor kolay reaksiyon vermez. Bor yüksek sıcaklıkta su ile reaksiyona girerek borik asit ve bazı diğer ürünler oluşturur. Mineral asitleri ile reaksiyonu, derişime ve sıcaklığa bağlı olarak yavaş veya patlayıcı olabilir ve ana ürün olarak borik asit oluşur. 1

14 Borun sulu çözelti ortamından uzaklaştırılmasında kullanılan birçok yöntem vardır. Bu yöntemler arasında koagülasyon-çöktürme, adsorpsiyon ve iyon değiştirici (reçineler) sistemler kullanılarak yapılan işlemleri sıralayabiliriz. Özellikle su arıtılmasında ve sudaki istenmeyen iyonların uzaklaştırılmasında iyon değiştirici membranlar oldukça fazla kullanılmaktadır. Bundan başka iyon değiştirici membranlar, yağ rafinasyonu, deniz suyunun arıtılması, asit ve bazların ayrılması, aminoasit ve protein karışımlarının ayrılması, metallerin saflaştırılması gibi birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca elektrodiyaliz, diyaliz gibi önemli elektrokimyasal sistemlerde de kullanılmaktadır. Donnan diyaliz yönteminin birçok avantajı vardır. Bunlardan en önemlisi termal bir proses olmaması ve uygulama sırasında faz değişimi olmaması nedeniyle enerji gereksiniminin düşük olmasıdır. Diğer bir avantajı ise, ayrıştırma sırasında ekstrakte edici veya adsorplayıcı maddelere ihtiyaç duyulmamasıdır. Bu özellikler aynı zamanda ürün kalitesinin yükselmesine yol açmakta ve özellikle gıda sanayiinde kullanılmalarını teşvik etmektedir. Ayrıca membran modüllerinin kurulması oldukça basit, kompakt ve kullanımı kolaydır. 1.2 Kuramsal Temeller Bor İyonu Bor, kelime kökeni olarak Arapça buraq/ baurach ve Farsça da burah kelimelerinden gelen bir elementtir. Periyodik cetvelin III A grubunun metal olmayan tek elementidir. Bor madeni ilk bakışta beyaz bir kaya şeklinde olup, çok sert ve ısıya dayanıklı, doğada serbest bir element olarak değil tuz bileşikleri halinde bulunmaktadır. Bor elementinin amorf bir toz halindeki rengi koyu kahverengidir. Ancak çok gevrek ve sert yapılı monoklinik kristal halinin rengi ise sarımsı kahverengidir. Elmastan sonra en sert elementtir. Bor, elmastan sonra ametaller arasında elektropozitifliği en yüksek olan elementtir. Oda sıcaklığında elektrik iletkenliği zayıftır fakat yüksek sıcaklıklarda çok yüksektir. 2

15 Yeryüzünün 51. yaygın elementi olan bor, yeryüzünde toprak, kayalar ve suda yaygın olarak bulunur. Toprağın bor içeriği genelde ortalama ppm, deniz suyunun 0,5-9,6 ppm, tatlı suların ise 0,001-1,5 ppm aralığındadır. Çizelge 1.1. de bor elementinin fiziksel özellikleri verilmiştir. Çizelge 1.1. Bor elementinin fiziksel özellikleri Özellik Atom ağırlığı Ergime noktası C Kaynama noktası 3660 C Isıl genleşme katsayısı 5x106-7x106 ( C arası, 1 C için) Knoop sertliği HK Mohs sertliği (elmas-15) 11 Vickers sertliği 5000 HV Değeri Bor İyonunun Çevrede Bulunuşu B sembolüyle tanınan bor elementi çok az miktarlarda olmak üzere yer kabuğu ve dolayısıyla bitki, hayvan ve insanların yaşadığı ortamlarda bulunan metal olmayan bir madendir. Doğal koşullarda serbest değil oksijenle bağlanmış olarak bulunur, böyle bir bileşiğe borat adı verilir. Bor bileşiklerinin en basitleri bor oksit (B 2 O 3 ) ve borik asit (H 3 BO 3 ) iken kalsiyumla birlikte bulunana kolemanit, kalsiyum-sodyumla bulunana üleksit ve sodyumla bağlı olana boraks denir. Borik asit protein ve karbonhidratlarla da birleşebilir. Suda hemen eriyen boratlar kokusuz beyaz kristal granüller veya toz halindedirler. Bor oksit ve borik asit aynı zamanda en sık rastlanan bor bileşikleri olup özellikle okyanuslardan buharlaşarak havaya karışan borik asit yağmur ve karla toprağa inip yeraltı ve yerüstü sularıyla etrafa yayılır. Yukarıda belirtildiği gibi kayalar, denizler ve yeraltı-yerüstü suları bor içermektedir. Sebze ve meyve türleri dahil bitkiler elementi toprak ve sudan alırlar, o yolla da hayvan ve insanlara geçer. 3

16 Ayrıca yer kabuğunun bazı kesimlerinde sınai ve ticari amaçlarla kullanılabilecek zenginlik veya büyüklükte bor mineralleri yatakları vardır. Yurdumuz bu ülkelerin başında gelir. En kaliteli kolemanit çeşidinin ülkemizde olduğu anlaşılmaktadır Borun Kullanım Alanları Yüzlerce ürünün yapımında kullanılan bor bileşiklerinin üretim ve kullanım alanları ana başlıklarla şöyle verilebilir: Cam, porselen ve seramik eşya sanayi Yanmaz, daha yerinde deyimiyle, geç alevlenir eşya yapımı (itfaiye giysileri, elektrik kabloları, fren balataları, atom reaktörleri vb. sistemlerde soğutucu ya da ısınmayı geciktirici, yüksek enerjili yağ) Cam yünü (ve onun kullanıldığı yüzlerce alan) Tekstil kimyasalları, deri giysileri Fotoğraf kimyasalları Mobilya ve benzeri ahşap eşyayı koruyan sıvılar Yapay gübre katkı maddesi Kağıt sanayi ürünleri, yapıştırıcılar Böcek öldürücüler Krem, pudra ve deodorant (koku giderici) gibi kozmetikler Diş macunu, merhem, deri ve göz hastalıkları antiseptikleri gibi ilaçlar Sabun, çamaşır ve bulaşık tozları. Örneğin: Borik asit olarak cam, porselen ve seramik yanı sıra geç alevlenir eşya, atom reaktörü, kozmetik ve antiseptiklerde; boraks olarak yine kozmetik ve ilaçlar yanı sıra motor soğutucu ve yağlama sistemlerinde; pentahidrat ve susuz boraks olarak, cam, seramik ve porselenlerde; borik asit olarak ısıya dayanıklı alaşımlarda; sodyum perborat tetrahidrat ve sodyum perborat monohidrat olarak sabun ve çamaşır-bulaşık tozları yapımında kullanılırlar. Peroksijen bileşiği olan sodyum perborat biyolojik sistemlerde sodyum borat ve hidrojen peroksite (H 2 O 2 ) ayrışır ki insan çevresinin en yakınındaki elementlerden biri sayılır. 4

17 Bor İyonu ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri İnsanlar Borun Etkisine Nasıl Maruz Kalırlar Hava ve sudaki bor mineralleriyle temas ederek, Bor yataklarından zengin havzalardaki yeraltı ve yerüstü sularını içerek ve kullanarak, Bor yoğunlukları yüksek yiyecek ve/veya içecekleri alarak, Ocak veya fabrikalarda çalışarak, Sabun, deterjan gibi temizleyici ve beyazlatıcılarla, güzellik malzemesi ve benzeri maddeleri yapan yerlerde çalışarak veya bu tür ürünleri kullanarak ki sonuncu grup hemen tüm insanları kapsar Bor Vücuda Hangi Yollardan Girmektedir İnsan vücuduna bor doğal olarak: Yiyecek ve içeceklerle ağız Tozların buruna dolmasıyla solunum ve Deri olmak üzere 3 yoldan girebilir. Eğer yara-bere yoksa deriden ya hiç emilmez veya pek az emilir; sulu çözelti uygulandığında deriyi daha çabuk geçer ki o takdirde egzama ve psoriazis gibi rahatsızlıkların tedavisinde yararlanılmaktadır. Solunan tozların bir kısmı burun kıllarıyla tutulup sümükle atılır. Yani soluk borusundan geçecek miktar da önemli sayılamaz. Ağız borun vücuda girdiği asıl yoldur Borun İnsan Sağlığına Zararlı Etkileri Fransa'da yetişkin sağlıklı bir insanın günde 7 mg kadar bor aldığı saptanmıştır. Dünya Sağlık Örgütü insanın günlük bor miktarını uzun yıllar 1-3 mg ile sınırlamıştı, ama bizimkiler dahil, çeşitli araştırma ve yayınlara dayanarak 1996'da bu miktarı 1-5

18 13 mg/gün olarak yükseltmiştir. İnsanı öldürecek miktarın boraks ve borik asit cinsinden 30 gramın üzerinde olabileceği düşünülmektedir. Sonraları 88.8 g borun dahi ne öldürdüğü ne de ciddi bir hasar yaptığı anlaşılmıştır. Yine de kısa sürede ve yüksek miktarlarda bor alınınca veya tozuna maruz kalınınca kusma, ishal, baş dönmesi, titremeler gibi zehirlenme belirtileri gözlenirken deride döküntüler oluşur, karaciğer, böbrekler ve merkezi sinir sisteminde bozukluklar ortaya çıkar. Sürekli ve orta yoğunluklu temasa bağlı olarak burun, boğaz ve gözlerde tahriş (yanma, kızarma, sulanma) ve soluk almada sıkıntı beklenir. Günde 4-5 g borik asit veya karşılığı boraks yenirse iştah kaybı, midede dolgunluk, bulantı, baş ağrısı ve dönmesi meydana çıkar, yakınmalar gözlenir. Bor ancak kg vücut ağırlığına mg gibi yüksek dozlarda alındığında ölüme kadar götürmektedir. Hormon bozukluğu belirtilmemiştir Bor ve Bitkiler 1920'lerde bor madeninin bitkilerin normal gelişmesi ve optimal derecede ürün vermeleri için gerekli olduğu öğrenilmiştir (Böyle maddelere esansiyel denir). Baklagiller, pancar, elma gibi bitkilerin bor gereksinimleri yüksek; pamuk, tütün, marul, şeftali ve kiraz gibilerin ki orta; tahıl, patates ve çileğinkiler azdır. Gerektiğinde gübreye eklenen borla toprak zenginleştirilmektedir. Ne var ki toprak ve sudaki miktarı yükselir ve bu yükseklik uzun süre devam ederse bitkiye zarar verir, hatta kurumasına yol açar (Herbisit etki). Vişne, elma, üzüm, fındık ve ceviz gibi meyvelerle, fasulye, biber gibi sebzelerde yüksek; buğday ve öteki tahıl çeşitleriyle elbette unda pek az bor vardır. Et, süt ve yumurta gibi hayvansal ürünlerin bor düzeyleri de düşüktür Membranların Tanımı ve Çeşitleri Genel olarak membran, katı veya sıvı film halinde, belli bir kalınlığı olan bir faz ya da engel olarak tanımlanır. Bu engel katı, sıvı ve gaz olabilmektedir. Katı membranlar daha çok kullanılır. Membranlar, birbirinden ayırdıkları fazlar arasında 6

19 moleküler ve iyonik taneciklerin hareketine seçimli olarak engel olurlar. Membran, iki çözelti arasında bir ayırma bölgesi olarak da ifade edilebilir. Membranlar, ayırma ve saflaştırma işlemlerinde oldukça sık kullanılmaktadır. Membranlar özelliklerine göre iki sınıfa ayrılır: 1. Doğal membranlar 2. Sentetik membranlar Doğal membranlar biyolojik sistemlerde bulunur ve incelenmeleri daha çok biyokimya kapsamına girer. Sentetik membranlar ise inorganik, polimer ve sıvı membranlar olmak üzere 3 gruptur. Membranlar: 1. Membran yapısının homojenliğine göre, 2. Simetrik ve asimetrik oluşuna göre ikiye ayrılır. Membran yapısının homojenliğine göre de; a) Homojen membranlar b) Heterojen membranlar şeklinde ikiye ayrılır. Homojen membranlar, paralel ve düşey bir yüzey yapısına sahiptir. Homojen membranların yüzeyinde herhangi bir destek maddesi bulunmaz. Heterojen membranlarda yüzeyde destekli bir grup vardır. Heterojen yapılı membranlar için polisülfon yapıdaki bir membrana poliester kaplanması örnek olarak verilebilir. Homojen membranlar bir çeşit simetrik membranlardır. Membranın simetrik ve asimetrik olması ise, membranın her iki yüzeyindeki fonksiyonel grupların aynı ya da farklı olmasına göre değişmektedir. Poroz bir membranın her iki tarafına aynı grup bağlanırsa simetrik membran, farklı bir grup bağlanırsa asimetrik membrandır (Osada, 1992). 7

20 Membran Teknolojisi Günümüzde membran teknolojisi ayırmalarda oldukça fazla uygulama alanı bulmakta ve uygulama kolaylığı bakımından tercih edilmektedir. Özellikle su arıtmada ve ayırma işlemlerinde uygulanmaktadır. Membran proseslerinin kullanıldığı başlıca endüstri alanları şunlardır: Kimya sanayi, eczacılık, petrol endüstrisi, hidrometalurji, elektrodiyaliz, çevre, gıda teknolojisi, pervaporasyon, ekstraksiyon, diyaliz, ultrafiltrasyon, genetik, tekstil ve elektronik endüstrisi gibi alanlarda da yaygın olarak kullanılmaktadır. Mevcut uygulamalar arasında aşağıdaki alanlar ilk akla gelenler arasındadır: 1. İnsan kanının saflaştırılması için diyaliz, 2. İçme suyu üretmek için tuzlu sulardan suyun arıtılması olan elektrodiyaliz, 3. Deniz suyunun desalinasyonu için ters osmoz, 4. Peynir, kazein, peynir altı suyu ve sütten büyük protein moleküllerinin konsantre edilmesi için ultrafiltrasyon, 5. Eczacılık ve medikal ürünlerin, bira, şarap ve yumuşak içeceklerin sterilizasyonu için mikrofiltrasyon. Bir membran prosesinde iki fazı fiziksel olarak ayıran üçüncü bir faz olan membrana ihtiyaç vardır. Yani membran, iki faz arasında bir arafazdır. Membran homojen bir faz olabildiği gibi fazların heterojen bir toplamı da olabilir. Membran fazı diğer fazlarla karşılaştırıldığında en azından iki boyut olarak daha incedir. Bir membran prosesinde iki faz arasına yerleştirilen membran fazı, bu iki faz arasındaki kütle değişimini kontrol eder. Bir membran ayırma prosesindeki fazlar karışımlardır. Bu sebeple ayırma prosesinde karışımdaki bileşenlerden birisinin diğerine tercihen değişimine izin verilir, yani membran diğer bileşenlere karşı seçici davranır. Bu yüzden bir faz bileşenlerden birisi bakımından zenginleşirken diğer fazda ise hızla azalır. 8

21 Bu açıklamalar kapsamında membran prosesi; bir bileşenin membran tarafından ayrılan bir fazdan diğer faza seçici ve kontrollü olarak taşınması şeklinde tanımlanabilir. Herhangi bir türün membran üzerinden hareketine bir veya iki yürütücü kuvvet (itici güç) sebep olur. Bu yürütücü kuvvetler bir kimyasal potansiyel veya elektrik potansiyel değişiminden kaynaklanır Membran Hazırlanmasında Kullanılan Materyaller ve Bazı Metotlar Membran teknolojisi ticari anlamda asimetrik selüloz asetat membranların Loeb ve Sourirajan tarafından bulunmasıyla çekici hale gelmiştir. Doğal polimer selülozun bir türevi olan selüloz asetat (SA), membran malzemesi olarak kullanılmıştır lerin sonunda Loeb ve Sourirajan, SA membranların hazırlanması için faz dönüşümü metodunu geliştirmişlerdir. Bu metotta, esterin bir çözücüde çözünmesiyle elde edilen viskoz çözelti, ince bir tabaka halinde cam üzerine dökülmekte ve ester, filmin üst yüzeyinin soğuk suyla teması sonucu katılaşmaktadır. Daha sonra sentezlenen yapıyı sağlamlaştırmak üzere çeşitli gözenek oluşturucu maddeler ve şartlandırıcı ajanlar ilave edilmiş ve böylece farklı büyüklükteki gözenekler elde etmek mümkün olmuştur. SA membranların hazırlanması diğerlerine göre daha kolaydır. Bununla birlikte kimyasal stabilitesi de düşüktür yani diğerlerine göre daha dar bir ph aralığına toleranslıdır, biyo bozunurluğu yüksektir. Üstelik SA membranlar 30 C nin üzerindeki sıcaklıklarda kullanılamazlar ve membran performansı polimer kaymasından dolayı zamanla azalır. Bu nedenlerle yeni membran malzemeleri ortaya çıkmıştır ların başında Michaels asimetrik bir poliiyonik membran sentezlemiştir. Şimdi membran yapımında çok farklı yapıda ve özellikte polimerler kullanılmaktadır. Çizelge 1.2. de membran yapımında kullanılan çeşitli maddeler verilmiştir. 9

22 Çizelge 1.2. Çeşitli polimer membran maddeleri Silikon Polipropilen Polifuran Polialkilsülfon Selüloz asetat Hidrofilik poliolefinler Polikarbonat Selüloz nitrat Polialkilsülfon Sülfolanmış polistiren Polivinilidendiflorid Polieterimid Poliakrilonitril Akrilikler Polimetilmetakrilat Naylon 6 Karbon Polivinilklorür Naylon 6,6 Sülfolanmış polisülfon Polieteramid Aromatik poliamid Polistiren Polieterüre Sülfolanmış polifenilenoksit Alumina Zirkonya Paslanmaz çelik Membran hazırlamanın diğer bir metodu ise bir polimer tabakasının çift taraflı gerilmesidir. Birinci gerdirme işleminde gözenekler oluşurken birinciye dik açılarla gerilme sonucu gözeneklerin açılması sağlanır Diyaliz Diyaliz, membranla ayrılmış çözeltilerin, çözünen maddelerinin aktivitelerindeki farklılığın etkisi altında, bir membranda elektrolitin taşınmasıdır. Diyaliz işleminde ayırma, çözünen maddelerin membran yapısı içindeki difüzyon farklılığından dolayı gerçekleşir. Membrandan geçen elektrolitler gibi küçük moleküller ve asitler de difüzlenir. Böylece, difüzlenmeyen büyük moleküller çözeltiden ayrılmış olur. Madde transferi çözelti ve membran fazları arasındaki kimyasal potansiyel farkından kaynaklanır. Bu potansiyel, membranın iki yüzeyindeki sıvıların derişim farklılığından kaynaklanır. Diyaliz proseslerinde, membrana karşı derişim farkını devam ettirmek için bir ters akım sistemi uygulanır (Osada, 1992). 10

23 Difüzyon Diyaliz Sabit sıcaklık ve sabit basınçta moleküller ve iyonlar kimyasal potansiyellerinin büyük olduğu yerden küçük olduğu yere doğru kendiliğinden yayılırlar, bu yayılma olayına difüzyon denir. Difüzyon diyaliz, bir membranın bir çözeltideki belli bir kimyasal bileşiği öteki yüzeyine geçirerek diğerinden ayırmasıdır. Bunu sağlayan güç, membranın kesiti boyunca oluşan kimyasal potansiyel farkıdır. Diyaliz, normal diyaliz ve donnan diyaliz olmak üzere iki ana gruba ayrılabilir Donnan Diyaliz Donnan diyaliz, teorisi ve ilkeleri bakımından diğer klasik diyaliz tekniklerinden farklı olan, membrana dayalı bir denge prosesidir (Hwang vd., 1975; Picincu vd., 1998; Wallace, 1967). Donnan diyalizde iyon değiştirici membranlar olan anyon ya da katyon seçici membranlar iyon transferinde kullanılmaktadır. Yüklü iyonlar donnan denge şartları sağlanana kadar membranın karşı tarafına geçerler. Diğer diyaliz çeşitlerinden farklı olarak Donnan Dışlaması adı verilen bir etki söz konusudur. Dışarıdan elektrik akımı uygulanmadığı halde, membrana takılı iyon değiştirici grupların oluşturduğu Donnan potansiyeli, derişik çözeltideki belli iyonların diğer yüzeye geçmesini sağlar (Osada, 1992). Donnan denge sabiti aşağıdaki eşitlikte verilmiştir (Ho vd., 1992). K l zi ail = (1.1) a ir Burada; a i aktiviteyi, zi iyon değerliğini, l ve r ise membranın her iki yanındaki çözeltileri, K da donnan denge sabitini göstermektedir. Bu eşitlik, membrandan geçen her hareketli iyona uygulanabilir. Sonuç olarak; K sabiti, geçirgen olan iyonik türlerin ve verilen belli bir yükteki bütün iyonların denge şartları sağlanana kadar taşınımını göstermektedir. 11

24 Donnan Potansiyeli Kural olarak, birbiri ile temasta olan iki faz arasında elektriksel potansiyel farklıdır. Bu elektriksel potansiyel farklılığına Faz sınır potansiyeli denir. Faz sınır potansiyeli, bir iyon değiştirici ve bir çözelti arasında olduğu zaman Donnan Potansiyeli adını alır. Donnan potansiyeli, hareketli iyonların dengede eşit olmayan dağılımından kaynaklanmaktadır. Bir iyon değiştirici içinde elektronötralite, değiştiricinin sabit yükleriyle elektriksel olarak karşıt iyonlar ve ortak iyonların aşırısı ile dengeyi gerektirmektedir. Karşıt iyonlar membran tarafından çekilip dışarı difüzlenmediği için bir yük transferi meydana gelir. Bu da elektriksel potansiyel farklılığına sebep olur. Donnan potasiyeli olan bu potansiyel karşıt iyonları çeker. Aynı yüklü iyonlar ise membrana yaklaşamaz. Donnan potansiyeli bir denge olayıdır. Dengede olmayan sistemlerde iyonların karşı tarafa akışı yüzeyler arasında meydana gelir ve bu durum yüzeyler arasında denge sağlanana kadar devam eder. Ayrıca yüzeyler arasında difüzyon olayı gözlenmez. Difüzyona karşı direnç vardır. Donnan potansiyelinden başka membran ve derişim potansiyeli de vardır. Membran potansiyelinde, geçirgen ya da yarı geçirgen membran tarafından ayrılan iki elektrolit çözeltisi arasında elektriksel bir potansiyel farklılık vardır. Bu elektriksel potansiyel farklılık Membran Potansiyeli olarak adlandırılır ve çözeltilerin içine uygun elektrotların daldırılması ile ölçülebilir. Derişim potansiyelinde ise; derişim hücrelerinde farklı derişimlerde aynı elektrolit çözeltisini içeren iki çözelti arasında bir membran vardır. Böyle bir sistemdeki membran potansiyeli, Derişim Potansiyeli olarak adlandırılır. Burada kural olarak membran karşıt iyon için geçirgendir. Böylece karşıt iyon, ortak iyondan daha hızlı membrandan difüzlenme eğilimine sahip olur. Aşırı karşıt iyon difüzyonu ile net elektrik yükü de transfer olur (Helfferich, 1962). 12

25 Donnan Diyaliz Mekanizması Mekanizma oldukça basittir. Bir donnan diyaliz ünitesinde ara bölmeye iyon geçirgen membran olarak katyon ya da anyon değiştirici membran yerleştirilmiştir. Membran sabit bir yüke ve hareketli bir karşıt yüke sahiptir. Membranın sol tarafında besleme çözeltisi denilen ayırmak istenilen iyonlardan oluşan bir çözelti; sağ tarafında ise alıcı çözelti denilen ayırmak istenilen iyonların geçtiği bir çözelti bulunmaktadır. Donnan diyaliz ünitesi Şekil 1.1. de gösterilmiştir. Şekil 1.1. Donnan Diyaliz Ünitesi 1.Teflon hücre, 2. Anyon değiştirici membran (ADM), 3. Manyetik karıştırıcı, 4. Manyetik balık Bir anyon ayırdığımızı düşünürsek, besleme çözeltisindeki anyon, sabit pozitif yük ile birleştirilmiş hareketli membran anyonu ile yarışır. Önce anyon membrana bağlanır, sonra donnan potansiyel etkisi ile membrandan geçerek alıcı tarafa taşınır. Böylece membran içindeki hareketli iyonların toplam sayısı her zaman sınırlıdır. Burada, membran yüzeyi ve çözelti arasında hem farklı değerlikteki iyonların olmasından hem de derişim etkisinden dolayı bir potansiyel fark oluşmaktadır. Donnan denge şartları sağlanana kadar bu taşıma ve potansiyel farklılık devam etmektedir. Besleme ve alıcı çözeltileri arasında ayırma, kayıp olmadan yani çevreden yalıtılmış kapalı bir sistemde yapılmaktadır. Bu proseste, katyonlar negatif 13

26 yüklü katyon değiştirici membran içinden, anyonlar da pozitif yüklü anyon değiştirici membran içinden kolaylıkla taşınırlar. Donnan diyaliz prosesindeki taşıma işleminin mekanizmasını bir örnekle açıklayacak + olursak; AM1Sb homojen anyon değiştirici bir membran olup N(R) 3 yapısındadır ve 1 M NaCl içinde bekletildiği zaman Cl - şeklini alır. Yani anyon değiştirici membran deneylere hazır hale gelir. Ayırma işlemi sırasında meydana gelen olaylar sırası ile Şekil 1.2., Şekil 1.3. ve Şekil 1.4. de verilmiştir. Şekil 1.2. I. Basamak; Besleme çözeltisindeki iyonun membrana doğru hareketi Şekil 1.3. II. Basamak; Besleme çözeltisindeki anyonun membrandaki sabit yüklü gruba bağlanması 14

27 Şekil III. Basamak; Donnan potansiyeli etkisi ile anyonun membrandan ayrılarak alıcı tarafa geçmesi. Bu sırada Cl - iyonları da besleme çözeltisi tarafına geçer. Bu karşılıklı geçişler donnan dengesi sağlanana kadar devam eder. Şekil 1.5. Anyon değiştirici membrandan iyonların taşınmasının genel gösterimi İyon Değiştirici Membranlar İyonların taşınma işleminde, potansiyel etkisinden başka derişim, ph, çözelti yapısı, iyon difüzyonu, membran yapısı gibi etkenler söz konusudur. Membran yükü, taşıma işlemlerinde önemli bir rol oynamakta ve yüklü moleküller için membranın seçiciliğini etkilemektedir. Yüklü membranların karakterizasyonu birçok araştırmacı tarafından hem teorik hem de deneysel olarak çalışılmıştır (Miyoshi, 1998; Zhang vd., 1999). Son zamanlarda, iyon değiştirici membran proseslerinin birçok uygulamaları donnan membran denge prensibine dayanmaktadır. Bu denge sayesinde değerli elementlerin 15

28 zenginleştirilmesi ya da geri kazanımı ve atık sulardan istenmeyen iyonların uzaklaştırılması mümkün olmaktadır. Metal iyonlarının geri kazanılması ile ilgili çok sayıdaki donnan diyaliz uygulamalarında hidrojen iyonları Pompalayıcı İyon olarak kullanılmıştır. Bu durum, hidrojen iyonlarının mobilite hızının daha fazla olmasından kaynaklanmaktadır. H + iyonunun mobilite hızı 1, m 2 V -1 s -1 dir (Okada, 1999). İyon değiştirici membranlar kimyasal ve elektrokimyasal özelliklerine göre iki çözelti arasında ayırmayı sağlayan bir faz olarak hareket etmektedir. Membran bir elektrolit çözelti ile temas halinde olduğu zaman; karşıt iyonların büyük bir miktarını ihtiva etmekte, bunun aksine daha az benzer iyonları içermektedir. Karşıt iyonlar membrandan geçerken zorluk çekmezler. Aynı yükteki iyonlar etkili bir biçimde membran tarafından dışlanır ve geçmeleri zorlaşır. Buna, Donnan Dışlaması adı verilir. Böyle bir membran karşıt iyonlar için seçimlilik gösterir. Seçimlilik sadece geçirgenlikteki farklılıklara değil aynı zamanda iki çözelti arasında oluşan elektriksel potansiyel farklılığına da etki etmektedir. Bununla birlikte çözeltinin derişimi arttığı zaman donnan dışlaması daha az etkili olur. Sonuç olarak seçimlilik azalır. İyon değiştirici membranlar katyon değiştirici membranlar ve anyon değiştirici membranlar olmak üzere ikiye ayrılır. Bu tip membranlar polimer matriksinde sabit yüklü fonksiyonel gruba sahip olup, katyon değiştirici olarak; sülfonik (-SO 3 -), karboksilik (COO-) gibi ve anyon değiştirici olarak; fosfonyum, sülfonyum veya quaterner amonyum gibi fonksiyonel grup içerirler. Membran yapımında çok farklı yapıda ve özellikte polimerler kullanılmaktadır. 16

29 Akış Eşitlikleri Membran transport modelinde Fick yasası ile birlikte Nernst-Planck eşitliği de kullanılmaktadır. Bu eşitliklerin membranlara ilk uygulanması Teorel ve H. Mayer tarafından yapılmıştır. Bu teoriksel yaklaşım homojen membranlara uygulanmaktadır. Heterojen membranlar için genel bir model yoktur. Heterojen membranlar için membran yapısı por bir yapıda ele alınarak uygulama yapılmaktadır. Akış eşitliklerinde yürütücü kuvvet olarak iyonik türlerin kimyasal potansiyel gradienti ve elektriksel potansiyel gradienti ele alınmıştır. Bir çözeltiden diğer çözeltiye toplam difüzyon hızı ya membran içindeki Membran Difüzyon Kontrolü veya Film Difüzyon Kontrolü ile sağlanmaktadır. Bu etkiler sadece difüzyon hızını değil aynı zamanda çözelti arasındaki elektriksel potansiyel farklılığını da etkiler. Yani sonuç olarak elektriksel potansiyel farklılıklar difüzyon hızını etkilemektedir. Membrandaki difüzyon olaylarını aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz; a) Self ve izotopik difüzyon b) Elektrolit difüzyonu c) Karşıt iyonların difüzyonu d) Elektrolit olmayanların difüzyonu e) Elektrolit ve elektrolit olmayanların difüzyonu Self Difüzyon Dengede olan bir sistemde membrana karşı herhangi bir i maddesinin kendi kendine difüzyonu maddenin bir taraftan diğer tarafa taşınması olarak tanımlanır. Genelde self difüzyon her iki yönde de meydana gelmektedir. Herhangi bir a maddesinin membranın sol tarafından sağ tarafına geçtiğini düşünelim ve burada sistemin dengede olduğu ve elektriksel potansiyel, basınç, ısı yayımı oluşmadığı ve aktivite katsayılarının gradientinin meydana gelmediği varsayılsın. Bu a maddesi için akış 17

30 eşitliği Fick yasası ile verilebilir. Aşağıda 1.2 de verilen formüldeki D self difüzyon katsayısı olarak alınır Bir Elektrolitin Difüzyonu Aynı elektrolite sahip iki çözelti arasında bir membran sistemi ele alınsın. Elektrolit difüzyonu daha derişik taraftan daha seyreltik tarafa doğru meydana gelir. Bu sistemde katyon ve anyon olarak iki hareketli iyon vardır. Akış eşitlikleri aşağıdaki gibidir. J + = D + dc dx + + z C + + F RT dϕ + C dx + dln f dx + (1.2) J = D dc dx + z C F RT dϕ + C dx dln f dx (1.3) elektronötralite şartı, z+ C+ + z C + ω X = 0 (1.4) elektrik akımı uygulanmadığında, z J z = J (1.5) varsayılan kararlı hal J, + J = sabit (1.6) Karşıt İyonların İnterdifüzyonu İyon değiştirici membranlar ortak iyon ve elektrolit difüzyonu için bariyer olarak hareket ederken, karşıt iyonlar için geçirgenlik özelliği gösterirler. Böylece, membranın her iki tarafındaki çözeltiler arasında belirli bir hızda karşıt iyonların değişimi meydana gelir. Böyle bir proses mekanizması karşıt iyonların iç difüzyonu 18

31 (interdifüzyon) prosesi olup, membranlar ortak iyonlar için geçirgenlik özelliği göstermemektedir. Bu difüzyon iki şekilde oluşmaktadır: -Bi-iyonik sistemler -Multi-iyonik sistemler Bi-iyonik Sistemler Bir membranın A ve B gibi farklı karşıt iyonlar ve Y gibi aynı iyonlar içeren iki çözelti arasına konulmasıyla oluşan sisteme bi-iyonik sistem denir. Bu proses aşağıdaki gibi gösterilebilir: AY membran BY Bir sistemde derişik çözeltiler kullanıldığında ortak iyonların akışı ihmal edilemez. Hatta bu durum her iki çözeltide de ortak iyonların derişimi eşit olduğu zaman da geçerlidir. Çözeltide bulunan iyonların derişiminin yüksek olması nedeniyle böyle bir sistemde akış eşitliklerinin çözümü kolaylıkla elde edilemez. Eğer çözeltinin derişimi, polimer matriksine bağlı fonksiyonel grubun derişiminden oldukça düşükse membran karşıt iyonlar için seçimlilik özelliği gösterir ve bu durumda ortak iyonların akışı önemsizdir Multi-iyonik Sistemler Membran iki çözelti arasında daha fazla elektrolit ihtiva ediyorsa bunlar, multiiyonik sistemler olarak adlandırılır. AY, BY, CY membran DY, KY, LY Bu sistem fizyolojiksel membran sistemlerinde sık karşılaşılan bir durumdur. Bu sebeple multi-iyonik sistemler özellikle önemlidir. Fizyolojiksel membranın göze çarpan en önemli özelliği membranların yüksek seçimlilik özellikleridir. 19

32 İndüksiyonla Birleştirilmiş Plazma (ICP) ICP, numunedeki elementlerin atomlaştırılıp uyarıldığı, manyetik alanla desteklenmiş, K gibi yüksek sıcaklıktaki plazma tekniğidir. Plazma gaz halindeki iyon akımı olarak adlandırılmaktadır. ICP tekniğinde, plazma, hem inert olması hem de kolay iyonlaşabildiğinden dolayı argon gazının, radyofrekans jeneratörü tarafından oluşturulan manyetik alanla etkileştirilmesiyle oluşturulur. ICP nin temel kısımları Şekil 1.6. da verilmiştir. Şekil 1.6. ICP kaynağının temel kısımları ICP-Optik Emisyon Spektroskopisi (ICP-OES) ICP-OES, atomların uyarılması için, indüksiyonla birleştirilmiş plazmanın kullanıldığı optik emisyon spektroskopisi tekniğidir. ICP-OES tekniğinin; yüksek sıcaklıklara ulaşabilmesi, numune elementlerinin plazma içerisindeki alıkonma süresinin uzun olması, atomlaştırma ve uyarma işlemlerinin inert bir ortamda yapılabilmesi, 20

33 gibi özelliklerinden dolayı, diğer optik emisyon spektroskopisi tekniklerine nazaran daha üstün olduğu düşünülmektedir Numunelerin ICP-OES ye Verilmesi Birinci adım numune hazırlama işleminden oluşmaktadır. İkinci adımda, çözelti halindeki numune, nebulizer yardımıyla aerosollere dönüştürülür. Üçüncü adımda ise, plazmaya gelen numunenin çözücüsü uzaklaştırılır ve maddeler gaz fazına geçirilir. Dördüncü adımda, gaz fazındaki maddeler atomlarına ayrıştırılarak gaz fazında serbest haldeki atomlar elde edilir. Beşinci adımda, gaz halindeki atomlar, plazmada uyarılmış hale geçerler ve kısa bir süre sonra da rezonans ışını yayarak temel hale geri dönerler. Son adımda ise, oluşan rezonans ışını dedektörler vasıtasıyla tespit edilerek ölçüm gerçekleştirilmiş olur ICP-OES nin Avantajları Yüksek sıcaklıklara çıkılabilmesi, Numune elementlerinin plazma içerisindeki alıkonma süresinin uzun olması, Atomlaştırma ve uyarma işlemlerinin inert bir ortamda yapılabilmesidir. Çok kararlı bileşikler bile, plazma içerisinde elde edilen yüksek sıcaklık sayesinde atomlarına ayrıştırılabilmektedir. 21

34 2. KAYNAK BİLGİSİ 2.1. Tek Değerli Yarı Geçirgen Membranlar Kullanılarak ve Elektrodialitik Yöntemle Bor Uzaklaştırılması Üzerine Yapılan Çalışmalar Boncukcuoğlu vd. (2004), kesikli bir reaktörde bir iyon değiştirici tarafından bor içeren atık sulardan borun uzaklaştırılmasının kinetiği için deneysel bir model geliştirmişlerdir. Bu çalışmada, sentetik olarak hazırlanmış bor içeren atık sulardan borun uzaklaştırılmasını çalışmışlardır. Bor spesifik reçine olan Amberlite IRA-743 kullanılmıştır. Deneysel parametreler olarak; reçine/bor çözeltisi oranı, bor derişimi, karıştırma hızı ve sıcaklık seçilmiştir. Elde edilen deney sonuçlarına göre; reçine /bor çözeltisinin oranının artırılması ve çözetlideki bor derişiminin azalması ile uzaklaştırılan bor yüzdesi artmıştır. Karıştırma hızı ve sıcaklığın uzaklaştırılan toplam bor yüzdesi üzerine önemli bir etkisi olmamıştır, fakat uzaklaştırılan bor oranının artmaya başlaması ile bunlar da artmıştır. Sonuç olarak, optimum şartlarda atık sulardan borun yaklaşık %99 oranında uzaklaştırılabildiği görülmüştür. Ayyıldız ve Kara (2005) Donan diyaliz metodu ile iyon değiştirici membranlar kullanarak sulu çözeltiden bor iyonunun uzaklaştırılmasını çalışmışlardır. Bu çalışmada derişim fonksiyonu, ph, davranış süresi, membran yapısı ve eşlik eden iyonların etkisini incelemişlerdir. En yüksek bor uzaklaştırma verimi besleme fazının ph ı 9,5 iken elde edilmiştir. Ayrıca karşı akış geçişi HCO - 3, Cl -, ve SO 2-4 iyonları - kullanılarak hızlandırılmıştır ve HCO 3 iyonunun Cl -, ve SO 2-4 den daha etkili olduğu saptanmıştır. AHA membranın elde edilen sonuçları Neosepta AFN ve AMH membranınkilerle karşılaştırılmıştır. Neosepta AHA, AFN ve AMH anyon değiştirici membranlardan borun akış oranı mmol cm -2 s -1 arasında bulunmuştur. Bu sonuç besleme ve alıcı fazların derişimi, ph ve farklı iyon etkisine dayanmaktadır. Membranlardan borun geri kazanımı AFN>AMH>AHA olarak bulunmuştur. Sulu çözeltilerden bor uzaklaştırılmasında uygun ph değeri ve farklı iyon seçildiğinde Donan diyaliz metodu elverişli bir yöntem olarak belirtilmiştir. 22

35 Turek vd. (2005), laboratuvarlarında 63,5-76,5 mg/l bor içeren atık suların elektrodialitik davranışlarını incelemişlerdir. Leachate iki adımda ele alınmıştır. Birincisinde toplam tuzluluğun % 80 ini taşımak için, ön asitlendirilmiş leachate kısmen tuzundan arındırılmıştır. Elektrodiyaliz ünitesi, AMX ve CMX membranlardan oluşturulmuştur ve iki membran arası uzaklık 0,19 mm olarak ayarlanmıştır. İkincisinde, demineralizasyonu önlemek için alkali şartlar altında (ph=9-10), CMS ve ACS tek değerli yarı geçirgen membranlar kullanılmıştır. Tek değerli yarı geçirgen membranlar kullanılmasına rağmen, uzaklaştırılan bor yüzdesi ve elektrik şarj eğrileri, sülfat için gözlenenle benzer eğilim göstermiştir. Borun mevcut verimliliği % 27,9 ve borun membrandan akış hızı 95 µg/cm 2 h olarak bulunmuştur. Bu değer (95 µg/cm 2 h) optimum bor uzaklaştırılma şartlarında elde edilmiştir, bu da potansiyel bor taşınma metotlarında olduğu gibi, bor içeren suyun elektrodialitik davranışında dikkate alınacak kadar yeterlidir. Yılmaz vd. (2005), bu çalışmada materyal olarak aluminyum elektrot kullanarak elektrokoagülasyon yöntemi ile atık sulardan borun uzaklaştırılmasını incelemişlerdir. ph, akım yoğunluğu, bor derişimi gibi çalışma parametreleri yüksek taşınma kapasitesini elde edebilmek için denenmiştir. Deneyler çözelti ph ını değiştirmeyecek şekilde yapılmıştır ve aluminyum elektrot için çözeltinin optimum ph ı 8,0 e ayarlanmıştır. Düşük bor derişimi ile enerji tüketimi arttığı halde bu çözeltilerin iletkenliği düşüktür. Borun taşınma verimliliği 100 mg/l den 1000 mg/l ye yükselmiştir. Akım yoğunluğu etkili taşınma verimliliği için önemli bir parametredir. Borun taşınma verimliliği artan akım yoğunluğuyla 1,2 den 6,0 ma/cm 2 ye yükselmiştir. Bor uzaklaştırılması üzerinde bu parametrelerin etkisinin araştırılması yerine değişik destekleyici elektrolit tipleri denenmiştir. En yüksek bor taşınma verimliliği CaCl 2 ile % 97 bulunmuştur. Eklenen CaCl 2 ile diğer destekli elektrolitlere nazaran çözelti iletkenliği artmıştır fakat enerji tüketimi azalmıştır. Sonuçlar sulu çözeltilerden bor taşınması için elektrokoagülasyon yönteminin yüksek etkinliğe sahip olduğunu göstermiştir. Wen vd. (2005), elektrodeiyonizasyon yöntemi ile ultra saf sudan silikon ve bor uzaklaştırılmasını çalışmışlardır. Bu çalışma ile elektrik akımı, iletkenlik, seyreltik 23

36 ve derişik bölümlerdeki besleme suyunun akışı, ph değeri, silikon ve bor uzaklaştırılması için optimal şartlar elde edilmiştir. Besleme suyundaki 1000 µg/l SiO 2 ile üretim suyundaki silikon derişimi 2,66 µg/l ye artırılmıştır ki bu da ülkedeki en iyi sonuçtur. Yine besleme suyundaki 50 µg/l bor ile üretim suyunda 1 µg/l den daha az bor elde edilmiştir (silikon: <3µg/L, bor: <1µg/L). Bor ve silikonun uzaklaştırılması oranı % 99 dan fazla olmuştur. Genellikle elektrik akımını artırmak silikon ve bor uzaklaştırılması için iyi sonuç vermiştir, fakat çok aşırı artırmak polarizasyon ve geri difüzyondan dolayı iyi değildir. Seyreltik çözelti bölümlerinin iletkenliğini artırmak, ürün suyundaki silikon ve bor derişiminin başlangıçta düşmesine, sonra optimum seviyeye çıkmasına ve daha sonra artmasına sebep olmuştur. Seyreltik ve derişik çözelti bölümlerinin akış hızının artırılması elektrodeiyonizasyonda silikon ve bor uzaklaştırılması için iyi bir sonuç olmamıştır fakat elektrik bölümlerinin akışının değişmesi silikon ve bor uzaklaştırılması üzerinde çok az da olsa etkili olmuştur. ph değeri, bor ve silikon uzaklaştırılması üzerinde büyük bir etkiye sahiptir ve çoğunlukla optimum ph değeri 6-8 olarak elde edilmiştir. Yazıcıgil ve Öztekin (2006), tarafından sulu çözeltiden bor uzaklaştırılması için yapılan çalışmada, ticari bir anyon değiştirici membranla ayrılan iki çemberli bir hücre kullanılmıştır. Akım yoğunluğu, ph, membran tipi, derişim ve farklı tiplerdeki tuz çözeltileri incelenmiştir. Maksimum bor uzaklaştırılma değeri besleme fazında ph=9 da, M H 3 BO 3 çözeltisi ve alıcı fazda M NaCl kullanıldığında elde edilmiştir. Elektrodiyaliz deneylerinde iki hücre AHA membranı ile ayrılmıştır. Deneylerin tümü oda sıcaklığında yürütülmüştür ve anot hücredeki bor derişimi ICP- AES ile saptanmıştır. Sonuç olarak elektrodiyalizin sulu çözeltilerden bor uzaklaştırılmasında uygun bir yöntem olduğu belirtilmiştir Endüstriyel Atık Sulardan İyon Değişimiyle Bor Uzaklaştırılması Üzerine Yapılan Çalışmalar Kabay vd. (2004), jeotermal atık sulardan iyon değiştirici reçinelerle borun uzaklaştırılması ve geri kazanımını çalışmışlardır. Denizli deki Kızıldere jeotermal 24

37 güç istasyonunun atık sularındaki bor bu amaçla kullanılmıştır. Bu çalışma için Diaion CRB 02 N-glukamin tipi şelatlanan reçine kullanılmıştır. Reçine 10 basamaklı bir işlemle test edilmiştir, bunlar; sorpsiyon-yıkama, elüsyon-yıkama, rejenerasyon-yıkama döngüleri şeklinde uygulanmıştır. Reçine üzerindeki bor %5 lik H 2 SO 4 çözeltisi ile elüe edilmiştir. Reçine önce %4 lük NaOH çözeltisi ile rejenere edilmiştir ve daha sonra da bunu takip eden işlemler uygulanmıştır. Reçinenin birinci işlemden sonra kapasitesinde azalış gözlemlenmiştir. Reçinenin 1-7. aşamalar arasındaki azalma kapasitesi küçük olmuştur ve aşamalar arasına kadar uzamıştır. Asidik elüsyonlardan borun geri kazanımı için kolon çalışması da yapılmıştır. Bunun için de Diaion WA30 iyon değiştirici reçine kullanılmıştır. Soto ve Camacho (2005), Amberlite IRA-743 reçinesi kullanarak moleküler absorbsiyon spektrofotometrisi yöntemiyle endüstriyel atık sulardan borun uzaklaştırılması için analitik kontrol parametreleri geliştirmişlerdir. Kolorimetrik ajanlar olarak ise; curcumin, carmine ve Azometine H kullanılmış ve en iyi sonuç da Azometine H ile elde edilmiştir. Melnyk vd. (2005), kombine edilmiş sorpsiyon/ membran prosesleri kullanarak doğal ve atık sulardan borun uzaklaştırılmasını çalışmışlardır. Bor bileşikleri içeren doğal ve atık suların saflaştırılmasında yeşil teknoloji olarak adlandırılan yöntemin geliştirilmesini araştırmışlardır. Membran uygulamalarının bor bileşiklerinden su saflaştırma proseslerinde çözelti rejenere problemini çözmek için bir yol olduğunu kanıtlamışlardır. Bor seçici sorbentler olarak N-metilglukamin, Amberlite IRA-743, Purolite S-108 ve Diaion CRB 02 kullanılmıştır. Sonuç olarak, bor içeren rejenere çözeltiler tarafından çevrenin ikincil kirliliğindeki tehlikenin büyük ölçüde önlenmiş olacağını, rejenere asitlerin tüketiminin azalacağını ve bor bileşiklerinin uygun ekonomik yolla yararlı ürünlerin eldesinde kullanılabilmesi için bir fırsat olacağını kaydetmişlerdir. Yılmaz vd. (2005), sentetik olarak hazırlanan bor içeren atık sulardan borun uzaklaştırılmasını çalışmışlardır. Deneylerde Amberlite IRA-743 reçinesi kullanılmıştır. Reçine yatağının hacmi, bor derişimi, akış oranı ve sıcaklık deney 25

38 parametreleri olarak seçilmiştir. Deney sonuçlarına göre; borun uzaklaştırılma yüzdesi; reçine miktarının artması, atık sudaki bor derişiminin azalması, akış oranının azalması ve sıcaklığın 313 K e kadar artırılması ile artmıştır. Sonuç olarak optimum şartlarda atık sulardan % 99 oranında bor uzaklaştırılması sağlanmıştır. 26

39 3. MATERYAL VE YÖNTEM 3.1. Kullanılan Cihazlar ph Metre Tüm ph ölçümlerinde Hana Instruments HI 221 Calibration Check Microprocessor ph meter cihazı kullanılmıştır Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) SEM ölçümleri JEOL 5600-LU model taramalı elektron mikroskobu ile yapılmıştır Atomik Güç Mikroskobu (AFM) Membranların AFM ölçümleri AFM Nanosurf easy scan cihazı yardımı ile yapılmıştır Temas Açı (Contact Angle) Temas açı değerleri KRÜSS 100 DA Contact Angle Analyzer, Germany cihazı ile sessile drop tekniği ile ölçülmüştür. Her ölçüm sabit bir değer verinceye kadar tekrarlanmıştır ICP-OES Belirli zaman aralıklarında besleme fazından alıcı faza taşınan bor iyonu derişimi Perkin Elmer 5300 DV model ICP-OES cihazı ile 249,772 nm dalga boyunda gerçekleştirilmiştir. LOD (Dedeksiyon limiti) 6 ppb dir. 27

40 Donnan Diyaliz Ünitesi Donnan diyaliz ünitesi, teflondan özel olarak dizayn edilmiş iki bölmeli bir düzenektir. Her bölüm 45 ml lik bir kapasiteye sahiptir. 500 rpm de karıştırma sağlanmıştır. Bölmeler arasına yüzey alanı 7,07 cm 2 olan membranlar yerleştirilmiş, sızdırmazlığı sağlamak için de contalar ve halkalar kullanılmıştır (Bkz. Şekil 1.1.) Kullanılan Kimyasal Maddeler ve İyon Değiştirici Membranlar Deneylerde kullanılan kimyasal maddeler Çizelge 3.1. de verilmiştir. Tüm kimyasal maddeler Merck ve Aldrich firmasından temin edilmiştir. Çizelge 3.1. Kullanılan kimyasal maddeler Kimyasal Madde Formülü Borik Asit H 3 BO 3 Sodyum Klorür Sodyum Hidroksit Hidroklorik Asit NaCl NaOH HCl Sülfürik Asit H 2 SO 4 Sodyum Sülfat Na 2 SO 4 Ticari membranlar Tokuyama Soda Co. Ltd. Eurodia dan temin edilmiştir. Ayrıca her iki tür membran plazma ile de muamele edilmiştir. Deneylerde kullanılan ticari membranlar AFX ve AM1Sb ye ait genel özellikler Çizelge 3.2. ve 3.3. de verilmiştir. 28

41 Çizelge 3.2. AFX membranın genel özellikleri Membran AFX Su tutma kapasitesi(%) İyon değiştirme kapasitesi (meq/g) 1,5-2,0 Kalınlık (µm) Membran türü Anyon değiştirici Çizelge 3.3. AM1Sb membranın genel özellikleri Membran AM1Sb Su tutma kapasitesi(%) İyon değiştirme kapasitesi (meq/g) 1,8-2,2 Kalınlık (µm) Membran türü Anyon değiştirici 3.3. Yöntem AFX ve AM1Sb Membranların Temizlenmesi ve Cl - Formuna Dönüştürülmesi Deneylerde kullanılan anyon değiştirici membranlar asidik ve bazik safsızlıklarını gidermek amacıyla ön temizleme işlemine tabi tutulmuştur. Daha sonra bu membranlar klorür formuna getirilmiştir. Bu işlemler şu şekilde sıralanabilir: 1) Tüm membranların 70 C de saf su içinde 1 saat bekletilmesi, 29

42 2) Saf su içinden alınıp kurulanan membranların 50 C de 1 saat 1 M HCl içinde bekletilmesi, 3) HCl içinden alınıp kurulanan membranların 50 C de 1 saat 1 M NaOH içinde bekletilmesi, 4) NaOH içinden alınıp saf su ile yıkanan anyon değiştirici membranların 1 M NaCl çözeltisi içinde 24 saat bekletilerek klorür formuna getirilmesidir Plazma ile Muamele ECR plazma sistemi ~10 12 elektron/cm 3 yoğunluğunda yüksek bir plazma yoğunluğu sağladığı için diğer plazma sistemlerinden daha hızlı bir şekilde sonuç verir. Bu sebeple deneylerde ECR plazma sistemi seçilmiştir. Plazma sistemi laboratuvar şartlarında yapılmış bir mikrodalga ve Helmholtz halkası ile oluşturulmuştur. Plazmaya uygulanan güç ~ W arasındadır. Mikrodalganın çalışma frekansı 2450 MHz dir. Helmholtz halkasında 875 Gauss manyetik alanı üretmek için 150 Aº luk bir akım uygulanmıştır. Plazma çemberi 350 mm uzunlukta 100 mm iç çapına sahiptir. ECR plazma sisteminin şeması Şekil 3.1. de verilmiştir. Gaz akış oranı 0.3 ve 2.5 cl/min arasında ve reaktördeki gaz basıncı 0.07 ve 0.4 Torr dur. Membran örnekleri plazma tüpü içine bir tutucu yardımı ile yerleştirilmiştir. Tutacak camdan yapılmıştır. Membran örnekleri bu tutucuya ECR plazmanın geldiği noktadan 25 cm uzaklıkta olacak şekilde yerleştirilmiştir. Bu nokta maksimum plazma yoğunluğunun oluştuğu yerdir. Membran örnekleri fiziksel bir zarara uğramaması için yaklaşık 2 dk plazmaya tabi tutulmuştur. Plazma ile muamele zamanı membranlar için önemli parametrelerden biridir (Gancarz vd., 1999). Plazma ile muamele işlemleri Süleyman Demirel Üniversitesi Fen-Edebiyet Fakültesi Plazma Araştırma Laboratuvarı nda yapılmıştır. 30

43 150 ADC Current Coil Water Cooling System X x Pyrex Parts WaveGuide + Horn Antenna Stub Tuner Quarts Window Stainless Steel Substrate Holder Gas Inlet VacuumPomp Probe Inlet Subsrate Inlet o o Şekil 3.1. Plazma sistemi SEM Deneylerde kullanılan tüm membranların SEM fotoğrafları alınmadan önce üzerleri altın ile kaplanmıştır. Bu işlem yapılarak membranların zarar görmesi engellenmiştir AFM Hem plazmaya tabi tutulmuş hem de plazma ile muamele edilmemiş anyon değiştirici membranların AFM görüntüleri de ölçülmüştür Temas Açı Temas açı ölçümleri, özellikle plazma ile muamele edilmiş anyon değiştirici membranların, plazma ile muamele edilmemiş membranlara göre hidrofilik özelliğinin farkını gösterebilmek için yapılmıştır. 31

44 Donnan Diyaliz Deneyleri Donnan diyaliz deneylerinde bor iyonunun uzaklaştırılabilmesi için yapılan deneysel çalışmalar besleme fazı çözeltilerinin özelliklerine göre aşağıdaki şekilde sıralanabilir: 1) Donnan diyaliz şartlarında besleme çözeltisinde M H 3 BO 3, M H 3 BO 3, M H 3 BO 3 çözeltisinin bulunması hali, 2) Donnan diyaliz şartlarında, besleme çözeltisinde M (H 3 BO 3 +NaCl) karışımının bulunması hali, 3) Donnan diyaliz şartlarında, besleme çözeltisinde M (H 3 BO 3 +Na 2 SO 4 ) karışımının bulunması hali, Alıcı faz olarak anyonların taşındığı bölmede M NaCl kullanılmıştır. Deneyler H 3 BO 3 içeren besleme çözeltisinin yalnız ve belirtilen tuzlarla karışımı halinde her 30 dakikada bir alıcı faz bölmesinden belirli miktarda numuneler alınarak 180 dakikada tamamlanmıştır. Besleme çözeltisinden alıcı faza taşınan bor iyonu miktarları ICP-OES yardımıyla 249,772 nm dalga boyunda tayin edilmiş ve bu iyonlara ait derişim, akış hızı (J) ve geri kazanım (RF) değerleri hesaplanmıştır. Hesaplamalarda hacim azalması göz önüne alınmıştır. Süreye karşı taşınan bor iyonu mmol sayıları grafiğe geçirilmiştir. Her iki çözelti de 500 rpm sabit hızda manyetik bir karıştırıcı ile karıştırılmıştır. Tüm ölçümler 25 C de yapılmıştır. 32

45 4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA İyon değiştirici membranlar kullanılarak sulu çözeltiden bor iyonunun uzaklaştırılması Donnan diyaliz şartlarında farklı parametrelerde gerçekleştirilmiştir. Bor iyonunu sulu çözelti ortamından uzaklaştırmak için yapılan Donnan diyaliz deneylerinde Eurodia firmasından temin edilen 2 çeşit anyon değiştirici membran kullanılmıştır. Bu membranların her ikisi de ön temizleme işlemine tabi tutularak Cl - formuna dönüştürülmüş ve bu şekilde deneylerde kullanılmıştır. Ticari olarak temin edilen bu anyon değiştirici membranların iyon geri kazanım verimini ve kapasitelerini artırabilmek amacıyla da plazma ile muamele işlemi yapılmıştır. Hem plazma ile muamele edilen hem de plazma ile muamele edilmeyen bu anyon değiştirici membranların karakterizasyonu için de SEM, AFM ve Temas açı ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Bor iyonunun miktarı verilirken sonuçlar % 95 güven seviyesinde verilmiştir (n=3). Kalibrasyon grafiği ise Şekil 4.1. de verilmiştir. Emisyon Şiddeti 1.20E E E E E E E+00 y = x R 2 = Derişim (ppm) Şekil 4.1. Kalibrasyon grafiği 33

46 Bor iyonunun her iki membran için akış değerleri (J) alıcı fazdaki bor derişiminin zamana bağlı olarak değişimini ifade eden grafiğin eğiminden hareketle, aşağıdaki eşitliğe göre hesaplanmıştır. (4.1) Bu eşitlikte V; alıcı çözeltinin hacmi, A; membranın etkin alanıdır. Donnan diyaliz metoduna göre bor iyonu için elde edilen akış değerleri Çizelge 4.1. de verilmiştir. Çizelge 4.1. Bor iyonu için elde edilen akış değerleri Besleme Membranlar J (mol.cm -2.s -1 ) Plazmalı AM1 Sb Plazmasız AM1 Sb Plazmalı AFX Plazmasız AFX M H 3 BO 3 751(±0,201) 425(±0,017) 891(±0,52) 783(±2,83) M H 3 BO 3 86,6(±0,252) 73,2(±0,211) 96,7(±0,121) 75,7(<±0,01) M H 3 BO 3 7,64(±0,016) 7,57(±0,018) 12(±0,019) 10,3(<±0,01) M (H 3 BO 3 +NaCl) M (H 3 BO 3 +Na 2 SO 4 ) 181(±0,035) 131(±0,127) 378(±2,30) 290(±0,047) 129(±0,288) 102(±0,177) 190(±0,304) 181(±0,374) Besleme çözeltisi türlerine bağlı olarak bor iyonu için geri kazanım faktörü (RF), aşağıdaki eşitliğe göre hesaplanmıştır (Sionkowsky, 1995). RF c0 ct = 1 c0 100 (4.2) Bu eşitlikte, c t ; herhangi bir t anında alıcı çözeltide bulunan bor iyonu derişimini, c o ; besleme çözeltisinde bulunan bor iyonunun başlangıç derişimini ifade etmektedir. 34

47 Deneylerde optimum ph literatürlerde verildiği gibi 9,5 de yapılmıştır (Ayyıldız ve Kara, 2005). Ayyıldız ve Kara (2005), tarafından yapılan çalışmada bor iyonunun sulu çözelti ortamından uzaklaştırılmasında optimum ph olarak 9,5 tespit edilmiştir. Borik asit çözeltisi yüksek ph değerlerinde aşağıdaki dengeye sahiptir. H 3 BO 3 + OH - B(OH) 4 - (4.3) ph değeri arttıkça borik asit çözeltisinde baskın olan tür tetrahedral B(OH) - 4 dir. Donnan diyaliz şartlarında gerçekleştirilen deney parametreleri sırasıyla; 1. Membranların plazma ile muamele işlemi ve karakterizasyonu, 2. Besleme çözeltisi derişiminin değişimi, 3. Besleme çözeltisine ilave edilen farklı iyonların etkisidir Membranların Plazma İle Muamele İşlemi ve Karakterizasyonu Karakterizasyonu yapılan AFX ve AM1Sb membranları kullanılarak sulu çözeltiden bor iyonlarının taşınım deneyleri yapılmıştır. Aynı deney şartlarında AFX ve AM1Sb membranlarındaki bor iyonu akışı farklı olmuştur. Bu durum membranların iyon değişim kapasitelerindeki ve yapılarındaki farklılıktan kaynaklanmaktadır. AFX membranında bor iyonu geçişinin daha etkili olduğu belirlenmiştir. AFX ve AM1Sb anyon değiştirici membranların her ikisinin de kimyasal yapısı Polistren divinilbenzen-polivinilklorit dir. Fakat AFX in dens membran, AM1Sb ninde gözenekli membran olması bor iyonunun taşınımının farklı olmasına sebep olmuştur. Donnan diyaliz işlemlerinin temel mekanizması giriş kısmında açıklanmıştı. İyonların iyon değiştirici membranlardan taşınmasında besleme fazının derişimi, membran sabit yükü, membran yapısı etkilidir. Tek bileşenli sistemlerde taşıma eşitlikleri türetilmiştir. Çoklu sistemlerde ise bu tip eşitliklerin verilmesi mümkün olmamıştır (Scatchard, 1956). 35

48 Yapılan donnan diyaliz deneylerinde alıcı faz olarak M NaCl kullanılmıştır (Hichour vd., 1999). Cl - iyonu karşılıklı dengeyi sağladığından dolayı bu iyona Pompalayıcı İyon denilebilir. Cl - ün mobilite hızı diğer iyonlardan daha yüksektir. Cl - iyonun mobilite hızı 5, cm 2 V -1 s dir. SO 4 iyonun mobilite hızı 2, cm 2 V -1 s -1 dir (Saracco, 1997). Bu verilerden de görüldüğü gibi Cl - iyonunun mobilite hızı SO 2-4 iyonundan yüksektir. Bunun için NaCl alıcı faz olarak kullanılmıştır. Ticari olarak temin edilen anyon değiştirici membranların iyon değişim kapasitelerini ve iyon geri kazanım verimini artırmak için plazma ile muamele işlemi yapılmıştır. Membranlar plazma sistemi içinde 2 dakika tutulmuştur. Şekil 4.2. de orijinal AFX ve Şekil 4.3. de ise N 2 plazmaya tabi tutulmuş AFX anyon değiştirici membranın SEM fotoğrafları verilmiştir. Şekil 4.2. Orijinal AFX ADM nin SEM fotoğrafı 36

49 Şekil 4.3. N 2 plazmayla muamele edilmiş AFX ADM nin SEM fotoğrafı AFX membran dens membran olduğu için N 2 plazma muamelesi ile bu membranın ıslanabilme kapasitesi artmıştır. Bu durum Laia vd. (2006), tarafından yapılan deneylerde de görülmektedir. Şekil 4.4. ve Şekil 4.5. de ise sırasıyla orijinal AM1Sb ve N 2 plazmaya tabi tutulmuş AM1Sb anyon değiştirici membranların SEM fotoğrafları verilmiştir. Bu fotoğraflardan da görüldüğü gibi N 2 plazma muamelesi AM1Sb nin hem gözenek çapını artırmış hem de gözenek sayısını fazlalaştırmıştır. Sartowska vd. (2003), tarafından polietilen teraftalat (PET) membran ile yapılan çalışmada plazma muamelesinin membranların gözenek çapını daha da genişlettiği bildirilmiştir. 37

50 Şekil 4.4. Orijinal AM1Sb ADM nin SEM fotoğrafı Şekil 4.5. N 2 plazmayla muamele edilmiş AM1Sb ADM nin SEM fotoğrafı 38

51 Şekil 4.6. ve Şekil 4.7. de de sırasıyla orijinal AFX ve plazmalı AFX, Şekil 4.8. ve Şekil 4.9. da ise sırasıyla orijinal AM1Sb ve plazmalı AM1Sb nin AFM fotoğrafları verilmiştir. Bu fotoğraflardan da görüldüğü gibi her iki membran için de N 2 plazma ile muamele edilmiş anyon değiştirici membranların yüzey morfolojisi değişmiştir (Švorčik vd., 2006). Şekil 4.6. Orijinal AFX ADM nin AFM fotoğrafı Şekil 4.7. N 2 plazma uygulanmış AFX ADM nin AFM fotoğrafı 39

52 Şekil 4.8. Orijinal AM1Sb ADM nin AFM fotoğrafı Şekil 4.9. N 2 plazma uygulanmış AM1Sb ADM nin AFM fotoğrafı Şekil ve Şekil de ise sırasıyla orijinal AFX ve plazmalı AFX, Şekil ve Şekil de ise sırasıyla orijinal AM1Sb ve plazmalı AM1Sb nin Temas Açı fotoğrafları verilmiştir. 40

53 Şekil Orijinal AFX ADM nin Temas Açı fotoğrafı Şekil N 2 plazma uygulanmış AFX ADM nin Temas Açı fotoğrafı 41

54 Şekil Orijinal AM1Sb ADM nin Temas Açı fotoğrafı Şekil N 2 plazma uygulanmış AM1Sb ADM nin Temas Açı fotoğrafı 42

55 Çizelge 4.2. de de tüm membranlar için Temas Açı değerleri verilmiştir. Bu değerlerden de görüldüğü gibi N 2 plazma ile muamele edilmiş membranlarda açı değeri azalmaktadır. Plazmalı ve plazmasız membranların fotoğraflarında da görüldüğü gibi plazmalı membranlarda su damlası daha geniştir. Bu da plazmalı membranların ıslanabilme, yüzey enerjisi ve hidrofil özelliğinin arttığının bir göstergesidir. Bu ölçüm sonuçları diğer deney sonuçları ile de uyum içindedir (Laia vd., 2006). Çizelge 4.2. Anyon değiştirici membranlar için Temas Açı Değerleri Orijinal AFX Plazmalı AFX Orijinal AM1Sb Plazmalı AM1Sb Açı 66, ,1 55, Besleme Çözeltisi Derişiminin Değişimi Hem plazmalı hem plazmasız AFX ve AM1Sb anyon değiştirici membranları ile yapılan deneylerde süreye karşı taşınan bor iyonu derişim grafikleri AFX için Şekil (a-c) de, AM1Sb için de Şekil (a-c) de verilmiştir. Besleme fazı derişimleri olarak , , M H 3 BO 3 çözeltileri kullanılmıştır. AFX ve AM1Sb membranlarının plazma ile muamele edilmiş ve edilmemiş durumlarında ortaya çıkan sonuçları kıyaslamak amacıyla yapılan deneylerde bütün derişimlerde alıcı faz NaCl çözeltisinde tespit edilen bor iyonu miktarının plazma ile muamele edilmiş membranlarda, muamele edilmemiş membranlara göre daha fazla olduğu belirlenmiştir. Aynı zamanda derişim artışı ile alıcı tarafa taşınan bor iyonu derişimleri tüm membranlar için artmaktadır. 43

56 0,1 M H3BO3, AFX 0,01 M H3BO3, AFX 20,00 mmol/l(plazmalı) mmol/l(plazmasız) 2,50 mmol/l(plazmalı) mmol/l(plazmasız) 16,00 2,00 mmol/l 12,00 8,00 mmol/l 1,50 1,00 4,00 0,50 0,00 0, Zaman (dakika) Zaman (dakika) a) b) 0,001 M H3BO3, AFX mmol/l 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 mmol/l(plazmalı) mmol/l(plazmasız) Zaman (dakika) c) Şekil (a-c) AFX ve plazmalı AFX membranlarında alıcı fazdaki bor iyonu derişimlerinin zamana bağlı olarak değişimi 44

57 20,00 0,1 M H3BO3, AM1Sb mmol/l(plazmalı) mmol/l(plazmasız) 2,00 0,01 M H3BO3, AM1Sb mmol/l(plazmalı) mmol/l(plazmasız) 15,00 1,60 mmol/l 10,00 5,00 mmol/l 1,20 0,80 0,40 0, , Zaman (dakika) Zaman (dakika) a) b) mmol/l 0,20 0,16 0,12 0,08 0,04 0,00 0,001 M H3BO3, AM1Sb mmol/l(plazmalı) mmol/l(plazmasız) Zaman (dakika) c) Şekil (a-c) AM1Sb ve plazmalı AM1Sb membranlarında alıcı fazdaki bor iyonu derişimlerinin zamana bağlı olarak değişimi Gancarz vd. (1999), tarafından yapılan bir çalışmada polisülfon membranlar CO 2 gazı kullanılarak plazma ile muamele edilmiş ve protein transport parametrelerinin modifiye membranlar için daha mükemmel olduğu belirtilmiştir. Aynı araştırmacıların yaptığı diğer çalışmada da N 2 plazmanın etkisi polisülfon membranlar üzerinde araştırılmıştır. Plazma muamelesinin polisülfon membranların gözenek çapını daha da artırdığı ve membranların polisülfon yüzeyinde asidik karakterde çeşitli hidrofilik grupların ortaya çıktığı gözlenmiştir. Yukarıda verilen sonuçlar yapılan bu çalışma ile de uyum içindedir. 45

58 Hem plazmalı hem plazmasız AFX ve AM1Sb anyon değiştirici membranlar için süreye karşı taşınan farklı derişimlere sahip bor iyonu miktarının değişim grafikleri Şekil (a-d) de verilmiştir. Besleme fazı derişimleri olarak , , M H 3 BO 3 çözeltileri kullanılmıştır. mmol/l 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Plazmasız AFX Zaman (dakika) 0,1 M H3BO3 0,01 M H3BO3 0,001 M H3BO3 mmol/l 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 Plazmalı AFX Zaman (dakika) 0,1 M H3BO3 0,01 M H3BO3 0,001 M H3BO3 a) b) mmol/l 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Plazmasız AM1Sb Zaman (dakika) 0,1 M H3BO3 0,01 M H3BO3 0,001 M H3BO3 mmol/l 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Plazmalı AM1Sb Zaman (dakika) 0,1 M H3BO3 0,01 M H3BO3 0,001 M H3BO3 c) d) Şekil (a-d) AFX ve AM1Sb membranları için alıcı fazdaki bor iyonu derişimlerinin zamana bağlı olarak değişimi 46

59 Besleme çözeltisinin derişiminin seyreltilmesi hem plazmalı hem de plazmasız membranlarda bor iyonunun anyon değiştirici membranlardan taşınmasının yavaşlamasına neden olmuştur. Bu durum akış değerlerinin incelenmesi halinde Çizelge 4.1. de de açıkça görülmektedir. Besleme çözeltisinin derişiminin seyreltilmesi bor iyonunun anyon değiştirici membranlardan difüze olma hızının yavaşlamasına neden olmuştur. Besleme fazı olarak , ve M H 3 BO 3 çözeltileri kullanılmıştır. En yüksek akış değerleri M H 3 BO 3 de, en düşük akış değerleri ise M H 3 BO 3 de ölçülmüştür. Plazma ile muamele edilmiş AFX membranı kullanılarak M H 3 BO 3 besleme çözeltisi ile yapılan taşıma deneyi sonucu elde edilen akış değeri mol.cm -2.s -1 iken, besleme çözeltisi konsantrasyonu M a düştüğünde elde edilen akış değeri mol.cm -2.s -1 olarak bulunmuştur. Başka bir deyişle, besleme çözeltisi derişiminin M dan M a seyreltilmesi, birim zamanda (s), membranın birim alanından (cm 2 ) taşınan bor iyonu miktarının yaklaşık 74 kat azalmasına sebep olmuştur. Şekil (a-b) deki grafikler ise AFX membranlarının farklı derişimlerde zamana bağlı olarak ifade edilen RF grafikleridir. Bu grafiklerden plazma ile muamele edilmiş AFX membranında RF faktörünün daha yüksek olduğu görülmektedir. Ayrıca derişimin artması ile de RF değerleri azalmıştır. RF 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 Plazmasız AFX 0.1 MH3BO MH3BO MH3BO3 RF 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 Plazmalı AFX 0.1 MH3BO MH3BO MH3BO3 5,00 5,00 0, Zaman (dakika) 0, Zaman (dakika) a) b) Şekil (a-b) Farklı besleme çözeltisi derişimlerinde alıcı fazdaki RF değerlerinin zamana bağlı olarak değişimi 47

60 4.3. Besleme Çözeltisine İlave Edilen Farklı İyonların Etkisi Hem plazmalı hem plazmasız AFX ve AM1Sb membranlarında farklı iyonların taşıma üzerine etkilerini incelemek amacıyla yapılan donnan diyaliz deneylerinde süreye karşı taşınan bor iyonu derişim grafikleri Şekil (a-d) de görülmektedir. Bu grafikler, bor iyonunun tek değerlikli ve çift değerlikli iyonlarla birlikte olması durumunda zamana karşı elde edilen grafiklerdir. mmol/l 0,2 M H3BO3 + 0,2 M NaCI, AFX mmol/l plazmalı 8,00 mmol/l plazmasız 6,00 4,00 2,00 0, Zaman (dakika) mmol/l 0,2 M H3BO3 + 0,2 M Na2SO4, AFX 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 mmol/l plazmalı mmol/l plazmasız Zaman (dakika) a) b) mmol/l 0,2 M H3BO3 + 0,2 M NaCl, AM1Sb mmol/l plazmalı 3,50 mmol/l plazmasız 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, Zaman (dakika) mmol/l 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 0,2 M H3BO3+ 0,2 M Na2SO4, AM1Sb mmol/l plazmalı mmol/l plazmasız Zaman (dakika) c) d) Şekil (a-d) Tüm membranlar için besleme çözeltisinde farklı değerlikteki tuzların bulunması durumunda alıcı çözeltideki bor iyonu derişimlerinin zamana bağlı olarak değişimi 48

61 Donnan diyaliz metodu ile taşıma deneylerinde ortamda bulunan farklı iyonların taşmaya etkisini incelemek amacıyla aynı derişimde olacak şekilde H 3 BO 3 +NaCl ve H 3 BO 3 +Na 2 SO 4 besleme çözeltileri ile taşıma deneyleri yapılmıştır. NaCl tuzunun kullanılması ile besleme çözeltisi ortamına Cl - iyonları, Na 2 SO 4 tuzunun kullanılması ile de SO 2-4 iyonları ilave edilmiştir. Bütün membranlar için besleme çözeltisinde bor iyonunun yalnız olması, tek değerlikli ve çift değerlikli iyonlarla birlikte olması durumunda zamana karşı elde edilen bor iyonu derişim grafiklerinden de anlaşılacağı gibi besleme fazına farklı değerlikteki bazı tuzların eklenmesinin bor taşınımını azalttığı belirlenmiştir. Bu durum Şekil 4.19 (a-d) de gösterilmiştir. mmol/l 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Plazmasız AFX Zaman (dakika) 0,1 M H3BO3 0,1 M H3BO3+NaCl 0,1 M H3BO3+Na2SO4 mmol/l 18,00 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Plazmalı AFX Zaman (dakika) 0,1 M H3BO3 0,1 M H3BO3+NaCl 0,1 M H3BO3+Na2SO4 a) b) mmol/l 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Plazmasız AM1Sb Zaman (dakika) 0,1 M H3BO3 0,1 M H3BO3+NaCl 0,1 M H3BO3+Na2SO4 mmol/l 16,00 14,00 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 Plazmalı AM1Sb Zaman (dakika) 0,1 M H3BO3 0,1 M H3BO3+NaCl 0,1 M H3BO3+Na2SO4 c) d) Şekil (a-d) Tüm membranlar için besleme çözeltisinde bor iyonunun yalnız olması, tek değerlikli ve çift değerlikli iyonlarla birlikte olması durumunda alıcı çözeltideki bor iyonu derişimlerinin zamana bağlı olarak değişimi 49

62 B-Cl besleme çözeltisi ile elde edilen taşıma miktarı B-SO 4 çözeltisi ile elde edilen taşıma miktarından fazladır. Bu durum, H 3 BO 3 +NaCl ve H 3 BO 3 +Na 2 SO 4 sistemleri için elde edilen akış değerlerinden de görülmektedir. Ayrıca, Kır (2002) a göre iyonların membran içinde hareketinde, iyonların hidratasyon hacimleri de önem taşımaktadır. Membranlardan iyonların taşınmasında düşük değerlikli ve düşük hidratlaşmış çapa sahip olan iyonlar diğer yüksek değerlikli iyonlara nazaran daha fazla taşınmaktadır. Cl - iyonunun hidratasyon 2- hacminin SO 4 iyonunun hidratasyon hacminden düşük olması bu sonucu doğrulamaktadır. Cl - ve SO 2-4 iyonu hidratasyon hacimleri sırasıyla, 24,2 cm 3.mol -1 ve 26,8 cm 3.mol -1 dir (Marcus, 1985). Neticede, düşük değerlik ve düşük hidratasyon hacmi yüksek akış sağlamaktadır. İyon değiştirici membranların yapılarında bulunan iyon ya da iyonize olabilen grupların taşıma işlemini sağladığı pek çok araştırmacı tarafından belirtilmiştir. Ayyıldız ve Kara (2005), anyon değiştirici membranlar kullanarak yaptıkları Donnan diyaliz deneylerinde membran yapılarındaki farklı tür grupların bor iyonunun uzaklaştırılmasına etkisini incelemişlerdir. Farklı yüklerdeki iyonların membran içinden geçişi, membran yapısındaki yüklü gruplar tarafından farklı şekillerde etkilenmelerinden dolayı, değişik hızlarda olmaktadır. İyon yükü ve hidratasyon çapı büyüdükçe iyonların membrandan geçişi zorlaşmaktadır, çünkü bu iyonlar membran gözeneklerini tıkayarak bor geçişine izin vermemektedirler. Elde edilen sonuçlar tek değerlikli ve çift değerlikli iyonların, iyon değiştirici membranlar içinden geçişini donnan diyaliz yöntemi kullanarak çalışan Miyoshi nin sonuçları ile paraleldir (Miyoshi 1997; Miyoshi 1998; Miyoshi 1999). Bu çalışmalarda Neosepta C 66-5 T katyon değiştirici membran olarak kullanılmıştır. Miyoshi nin sonuçlarına göre de tek değerlikli iyonlar iki değerlikli iyonlardan daha fazla bir akış hızına sahiptir. Aynı zamanda; Donnan diyalizde iyonların akış hızına hem besleme fazındaki iyonlar hem de yürütücü iyonların derişimi etkilidir. Membran içindeki iyonlar da sulu çözeltidekine benzer bir şekilde hidrate olabilir. Başka bir deyimle, membranlardaki iyonik mobilite oranı katyonun daha küçük çapına göre daha fazla olmaktadır. Sonuç olarak, düşük değerlik ve düşük hidratasyon çapı, yüksek akış 50

63 sağlamaktadır. Ayrıca, yüksek su tutma kapasitesine sahip membranların taşıma verimi diğerlerine göre daha büyüktür. Çözelti ph ı ve besleme fazındaki bor derişimi bor taşınımını etkileyen diğer parametrelerdir. 51

64 SONUÇ Bu çalışmada, donnan diyaliz yöntemi ile anyon değiştirici membranlar kullanılarak sulu çözeltilerden bor iyonunun uzaklaştırılması amaçlanmıştır. Membranların ayırma verimlerini daha da iyileştirmek için membranlar ECR plazma ile muamele edilmiştir. Bu şekilde membranların yüzeyleri modifiye edilmiştir. Deneyler; literatürlerde belirtilen optimum ph olan 9,5 de, besleme fazında kullanılan H 3 BO 3 çözeltisinin derişimi değiştirilerek taşınmaya derişimin etkisi, farklı membranlar kullanılarak bu membranların taşınmaya etkisi, şeklinde yürütülmüştür. Ayrıca, besleme çözeltisinde, tek değerlikli ve çift değerlikli iyonların bulunması durumunda donnan diyaliz işlemleri uygulanmıştır. Her bir parametre için alıcı tarafa taşınan bor iyonu derişimleri ve akış (J) değerleri hesaplanmış ve gerekli grafikler çizilmiştir. Çizilen grafiklerden ve elde edilen akış değerlerinden hareketle: Plazma ile muamele edilen membranların plazmasız membranlara oranla daha çok bor iyonu giderimi sağladığı görülmüştür. Bunun sebebi ise plazma ile muamele işleminden sonra membranların gözenek çapının artışı ve iyon değiştirici grupların ıslanabilme kapasitesinin artması şeklinde açıklanabilir. Besleme çözeltisinde farklı derişimlerde yapılan deneylerde ise derişim artışının bor iyonu akışını artırdığı tespit edilmiştir. Bu durum elde edilen akış değerlerinden de görülmektedir. Besleme çözeltisinde tek değerlikli ve çift değerlikli iyonların bulunduğu durumlarda yapılan taşıma deneylerinde bor iyonu gideriminin azaldığı görülmüştür. Besleme fazında bulunan tek değerlikli iyonun bor taşıma miktarı çift değerlikli iyonun bor taşıma miktarından fazladır. Ayrıca, iyon değerliğinin ve hidratasyon hacminin küçük olması daha yüksek akış sağlamaktadır. AFX ve AM1Sb anyon değiştirici membranlar bor iyonu giderimi açısından kıyaslandığında, plazma ile muamele edilen AFX membranın daha çok bor iyonunu 52

65 uzaklaştırdığı tespit edilmiştir. Membranların morfolojik yapısı, su tutma kapasiteleri ve iyon değiştirme kapasitelerinin farklılığı bu duruma yol açmıştır. Sonuç olarak, bor iyonunun sudan uzaklaştırılmasında; ph, membranların plazma ile muamele işlemi, besleme fazı derişimi, çözelti bileşimi ve membran yapısı etkilidir. 53

66 6. KAYNAKLAR Ayyıldız, H.F., Kara, H., Boron removal by ion Exchange membranes. Desalination, 180, Boncukcuoğlu, R., Yılmaz, A.E., Kocakerim, M.M., Çopur, M., An empirical model for kinetics of boron removal from boron-containing wastewaters by ion exchange in a batch reactor. Desalination, 160, Dydo, P., Turek, M., Ciba, J., Trojanowska, J., Kluczka, J., Boron removal from landfill leachate by means of nanofiltration and reverse osmosis. Desalination, 185, Gancarz, I., Pozniak, G., Bryjak, M., Modification of Polysulfone Membranes 1. CO 2 Plasma Treatment. European Polymer Journal, 35, Helfferich, F., Ion Exchange. Mc Craw- Hill Book Company. Inc. USA, Hichour, M., Persin, F., Molenat, J., Sandeaux, J., Gavach, C., Fluoride Removal from Diluted Solutions by Donnan Dialysis with Anion-exchange Membranes. Desalination, 122, Ho, W.S.H., Sirkar, K.K., Dialiysis. Membrane Handbook, Part IV, Van Nostrand Reinhold, , New York. Hwang, S.T., Kammermeyer, K., Electromembrane Processes. Membranes in, Seperation Thecniques of Chemistry, Chapter IX, Vol, VII, Wiley / Interscience, New York. Kabay, N., Yılmaz, I., Yamaç, S., Yüksel, M., Yüksel, U., Yıldırım, N., Aydoğdu, O., Iwanaga, T., Hirowatari, K., Removal and recovery of boron from geothermal wastewater by selective ion-exchange resins -- II. Field tests.. Desalination, 167, Kır, E., 2002, Kırmızı Çamurdan Metallerin Geri Kazanılması ve Değerlendirme Yollarının Araştırılması. Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 79s, Konya. Laia, J., Sunderland, B., Xue, J., Yan, S., Zhao, W., Folkard, M., Michael, B., Wang, Y., Study on Hyrophilicity of Polymer Surfaces Improved by Plasma Treatment. Baskıda. Marcus, Y., Ion Solvation. John Wiley & Sons Ltd. ISSN: , Great Britain. 54

67 Miyoshi, H., Diffusion Coeffcients of Ions through Ion Exchange Membranes for Donnan Dialysis Using Ions of the Same Valance. Chem. Eng. Sci., 52, Miyoshi, H., Diffusion Coeffcients of Ions through Ion Exchange Membrane in Donnan Dialysis using Ions of Different Valance J. Membr. Sci., 141, Miyoshi, H., Donnan Dialysis with Ion Exchange Membranes III. Diffusion Coefficients using Ions of Different Valence. Sep. Sci. Tech., 34, Okada, T., Ayato, Y., Yuasa, M. and Sekine, I., The Effect of Impurity Cations on the Transport Characteristics of Perfluorosulfonated Ionomer Membranes. J. Phys. Chem.B., 103, Osada, Y., Nakogava, T.(edtrs)., Membrane Science and Technology. Marcel Dekker Inc. USA., Pcincu, L., Pletcher, D., The Transport of Cu(ІІ) through a Sulfonated Styrene / di-vinilbenzene Copolimer Membrane. J. Membr. Sci., 147, Saracco, G., Transport Properties of Monovalent-ion Permselective Membranes. Chem. Eng. Sci., 52(17), Sartowska, B., Buczkowski M., Starosta, W., SEM Observations of Particle Track Membrane Surfaces Modificated Using Plasma Treatment. Materials Chemistry and Physics, 81, Scatchard, G., Clarke H.T.(ed.), in Ion Transport Across Membranes. 128, Acedemic Press, Inc., New York, Sionkowski, G., Wodzki, R., Recovery and Concentration of Metal Ions I. Donnan Dialysis. Sep. Sci. Tech., 30(5), Soto, M., Camacho, E., Boron removal from industrial wastewaters by ion exchange: an analytical control parameter. Desalination, 181, Tor, Ali., Atomik Spektroskopi ve ICP Tekniği. Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı Doktora Semineri. Turek, M., Dydo, P., Ciba, J., Trojanowska, J., Kluczka, J., Palka-Kupczak B., Electrodialytic treatment of boron-containing wastewater with univalent permselective membranes. Desalination, 185, Wen, R., Deng, S., Zhang, Y., The removal of silicon and boron from ultrapure water by electrodeionization. Desalination, 181,

68 Yazıcıgil, Z., Öztekin, Y., Boron removal by electrodialysis with anionexchange membranes. Desalination, 190, Yılmaz, A. E., Boncukcuoğlu, R., Kocakerim, M. M., Keskinler, B., The investigation of parameters affecting boron removal by electrocoagulation method. Journal of Hazardous Materials, B125, Yılmaz, A. E., Boncukcuoğlu, R., Yılmaz, M. T., Kocakerim, M. M., Adsorption of boron from boron-containing wastewaters by ion exchange in a continuous reactor. Journal of Hazardous Materials, B117, Melnyk, L., Goncharuk, V., Butnyk, I., Tsapiuk, E., Boron removal from natural and wastewaters using combined sorption/membrane process. Desalination, 185, Wallece, R.M., Concentration and Seperation of Ions by Donnan Membrane Equilibrium. Industrial & Engineerig Chemistry Process Design and Development, 6(4), 423-& Švorčik, V., Kotál, V., Slepička, P., Bláhová, O., Špirková, M., Sajdl, P., Hnatowicz, V., Modification of surface properties of polyethylene by Ar plasma discharge, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 244, Zhang, L., Zhou, J., Zhou, D., Tang. Y., 1999, Adsorption of Cadmium and Strantium ob Cellulose / Alginic Acid Ion-Exchange Membrane J. Membr. Sc., 162,

69 ÖZGEÇMİŞ Adı Soyadı : Berrin GÜRLER Doğum Yeri ve Yılı: ISPARTA 1980 Medeni Hali : Bekar Yabancı Dili : İngilizce Eğitim Durumu (Kurum ve Yıl) Lise : Isparta Gürkan Süper Lisesi (Yab. Dil Ağırlıklı) Lisans : Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI 9.Çözünmüş İnorganik ve Organik Katıların Giderimi Yrd. Doç. Dr. Kadir GEDİK İnorganiklerin Giderimi Çözünmüş maddelerin çapları

Detaylı

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ Çevre Mühendisliği Bölümü Fiziksel ve Kimyasal Temel İşlemler Laboratuvarı Dersi Güncelleme: Eylül 2016

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ Çevre Mühendisliği Bölümü Fiziksel ve Kimyasal Temel İşlemler Laboratuvarı Dersi Güncelleme: Eylül 2016 İYON DEĞİŞİMİ DENEYİN AMACI: Sert bir suyun katyon değiştirici reçine kullanılarak yumuşatılması ve reçinenin iyon değiştirme kapasitesinin incelenmesi TEORİK BİLGİLER İyon değiştirme benzer elektrik yüklü

Detaylı

İKİLİ KARIŞIMLARDAN TEK VE ÇİFT DEĞERLİKLİ İYONLARIN ELEKTRODİYALİZ YÖNTEMİ İLE AYRILMALARI

İKİLİ KARIŞIMLARDAN TEK VE ÇİFT DEĞERLİKLİ İYONLARIN ELEKTRODİYALİZ YÖNTEMİ İLE AYRILMALARI İKİLİ KARIŞIMLARDAN TEK VE ÇİFT DEĞERLİKLİ İYONLARIN ELEKTRODİYALİZ YÖNTEMİ İLE AYRILMALARI H.KAHVECİ *, Ö.İPEK *, N.KABAY *, M.YÜKSEL *, M.AKÇAY * *Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği

Detaylı

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı metallerin yeniden kazanımı Endüstriyel Atık Sulardan Metal Geri Kazanım Yöntemleri 2016-2017 güz yy. Prof. Dr. Gökhan Orhan MF212 Atıksularda Ağır Metal Konsantrasyonu Mekanik Temizleme Kimyasal Temizleme

Detaylı

ŞELATLAYICI İYON DEĞİŞTİRİCİ REÇİNE VE LİFLERİN JEOTERMAL SULARDAN BOR GİDERİM PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

ŞELATLAYICI İYON DEĞİŞTİRİCİ REÇİNE VE LİFLERİN JEOTERMAL SULARDAN BOR GİDERİM PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI ŞELATLAYICI İYON DEĞİŞTİRİCİ REÇİNE VE LİFLERİN JEOTERMAL SULARDAN BOR GİDERİM PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI Ö.İPEK *, S.SARP *, İ.YILMAZ *, N.KABAY *, M.YÜKSEL * * Ege Üniversitesi, Mühendislik

Detaylı

MADDE NEDİR? Çevremize baktığımızda gördüğümüz her şey örneğin, dağlar, denizler, ağaçlar, bitkiler, hayvanlar ve hava birer maddedir.

MADDE NEDİR? Çevremize baktığımızda gördüğümüz her şey örneğin, dağlar, denizler, ağaçlar, bitkiler, hayvanlar ve hava birer maddedir. MADDE NEDİR? Çevremize baktığımızda gördüğümüz her şey örneğin, dağlar, denizler, ağaçlar, bitkiler, hayvanlar ve hava birer maddedir. Her maddenin bir kütlesi vardır ve bu tartılarak bulunur. Ayrıca her

Detaylı

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ AY EKİM 06-07 EĞİTİM - ÖĞRETİM YILI. SINIF VE MEZUN GRUP KİMYA HAFTA DERS SAATİ. Kimya nedir?. Kimya ne işe yarar?. Kimyanın sembolik dili Element-sembol Bileşik-formül. Güvenliğimiz ve Kimya KONU ADI

Detaylı

KARIŞIMLAR. Karışımların Ayrılması

KARIŞIMLAR. Karışımların Ayrılması KARIŞIMLAR Karışımların Ayrılması Günlük yaşamda kullandığımız eşyaların, giydiğimiz kıyafetlerin, yediğimiz yiyeceklerin, içtiğimiz suyun hepsi birer karışımdır. Nehir, göl, baraj sularını doğal haliyle

Detaylı

TOPRAK TOPRAK TEKSTÜRÜ (BÜNYESİ)

TOPRAK TOPRAK TEKSTÜRÜ (BÜNYESİ) TOPRAK Toprak esas itibarı ile uzun yılların ürünü olan, kayaların ve organik maddelerin türlü çaptaki ayrışma ürünlerinden meydana gelen, içinde geniş bir canlılar âlemini barındırarak bitkilere durak

Detaylı

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ LABORATUVARI -II DENEY FÖYÜ DENEY ADI KÜTLE TRANSFERİ DERSİN ÖĞRETİM ÜYESİ DENEYİ YAPTIRAN ÖĞRETİM ELEMANI

Detaylı

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu 4.Kimyasal Bağlar Kimyasal Bağlar Aynı ya da farklı cins atomları bir arada tutan kuvvetlere kimyasal bağlar denir. Pek çok madde farklı element atomlarının birleşmesiyle meydana gelmiştir. İyonik bağ

Detaylı

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ Bileşikler : Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur). Bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı kimyasal özelliklere

Detaylı

7. Sınıf Fen ve Teknoloji Dersi 4. Ünite: Madde ve Yapısı Konu: Elementler ve Sembolleri

7. Sınıf Fen ve Teknoloji Dersi 4. Ünite: Madde ve Yapısı Konu: Elementler ve Sembolleri ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞĐMĐ 7. Sınıf Fen ve Teknoloji Dersi 4. Ünite: Madde ve Yapısı Konu: Elementler ve Sembolleri Çalışma Yaprağı Konu Anlatımı-Değerlendirme çalışma Yaprağı- Çözümlü

Detaylı

FİZYOLOJİ LABORATUVAR BİLGİSİ VEYSEL TAHİROĞLU

FİZYOLOJİ LABORATUVAR BİLGİSİ VEYSEL TAHİROĞLU FİZYOLOJİ LABORATUVAR BİLGİSİ VEYSEL TAHİROĞLU Fizyolojiye Giriş Temel Kavramlar Fizyolojiye Giriş Canlıda meydana gelen fiziksel ve kimyasal değişikliklerin tümüne birden yaşam denir. İşte canlı organizmadaki

Detaylı

HÜCRE MEMBRANINDAN MADDELERİN TAŞINMASI. Dr. Vedat Evren

HÜCRE MEMBRANINDAN MADDELERİN TAŞINMASI. Dr. Vedat Evren HÜCRE MEMBRANINDAN MADDELERİN TAŞINMASI Dr. Vedat Evren Vücuttaki Sıvı Kompartmanları Vücut sıvıları değişik kompartmanlarda dağılmış Vücuttaki Sıvı Kompartmanları Bu kompartmanlarda iyonlar ve diğer çözünmüş

Detaylı

(ICP-OES) Atomlaştırmada artış. Daha fazla element tayini Çoklu türlerin eşzamanlı tayini Ve Geniş çalışma aralığı sağlanmış olur.

(ICP-OES) Atomlaştırmada artış. Daha fazla element tayini Çoklu türlerin eşzamanlı tayini Ve Geniş çalışma aralığı sağlanmış olur. Örneği atomlaştırmak ve uyarmak için enerji kaynağı olarak argon gazı ile oluşturulan plazma kullanılır. Bu yöntemle elementlerin tespit edilmesi sağlanır. Bu uyarılma ile; İndüktif Eşleşmiş Plazma Optik

Detaylı

JEOTERMAL ENERJİ SANTRALİ ATIK SULARINDAN İYON DEĞİŞTİRME TEKNOLOJİSİYLE BOR GİDERİLMESİ VE GERİ KAZANILMASI

JEOTERMAL ENERJİ SANTRALİ ATIK SULARINDAN İYON DEĞİŞTİRME TEKNOLOJİSİYLE BOR GİDERİLMESİ VE GERİ KAZANILMASI JEOTERMAL ENERJİ SANTRALİ ATIK SULARINDAN İYON DEĞİŞTİRME TEKNOLOJİSİYLE BOR GİDERİLMESİ VE GERİ KAZANILMASI N.KABAY *, İ.YILMAZ*, S.YAMAÇ **, M.YÜKSEL*, Ü.YÜKSEL ** N.YILDIRIM ***, Ö.AYDOĞDU ***, T.IWANAGA

Detaylı

ÖNEMLİ BOR BİLEŞİKLERİ

ÖNEMLİ BOR BİLEŞİKLERİ ÖNEMLİ BOR BİLEŞİKLERİ Melike YILDIRIM, Berkay İLYAS Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Kurupelit / Samsun mellike_yldrm@hotmail.com, berkayilyas@gmail.com Bu

Detaylı

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ KĐMYA ÖĞRETMENLĐĞĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME 8. SINIF FEN VE TEKNOLOJĐ DERSĐ 3. ÜNĐTE: MADDENĐN YAPISI VE ÖZELLĐKLERĐ KONU: BAZLAR ÇALIŞMA YAPRAĞI

Detaylı

ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ

ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ Sakarya Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Esentepe Kampüsü, 54187, SAKARYA Atomlar Arası Bağlar 1 İyonik Bağ 2 Kovalent

Detaylı

PERİYODİK CETVEL-ÖSS DE ÇIKMIŞ SORULAR

PERİYODİK CETVEL-ÖSS DE ÇIKMIŞ SORULAR PERİODİK CETVEL-ÖSS DE ÇIKMIŞ SORULAR 1. Bir elementin periyodik cetveldeki yeri aşağıdakilerden hangisi ile belirlenir? A) Atom ağırlığı B) Değerliği C) Atom numarası D) Kimyasal özellikleri E) Fiziksel

Detaylı

ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞİŞİM ÜNİTE 4 : MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ

ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞİŞİM ÜNİTE 4 : MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞİŞİM ÜNİTE 4 : MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ E BİLEŞİKLER VE FRMÜLLERİ (4 SAAT) 1 Bileşikler 2 Bileşiklerin luşması 3 Bileşiklerin Özellikleri 4 Bileşik Çeşitleri 5 Bileşik

Detaylı

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ Gelişen teknoloji ile beraber birçok endüstri alanında kullanılabilecek

Detaylı

PERİYODİK CETVEL Mendeleev Henry Moseley Glenn Seaborg

PERİYODİK CETVEL Mendeleev Henry Moseley Glenn Seaborg PERİYODİK CETVEL Periyodik cetvel elementleri sınıflandırmak için hazırlanmıştır. İlkperiyodik cetvel Mendeleev tarafından yapılmıştır. Mendeleev elementleri artan kütle numaralarına göre sıralamış ve

Detaylı

5) Çözünürlük(Xg/100gsu)

5) Çözünürlük(Xg/100gsu) 1) I. Havanın sıvılaştırılması II. abrika bacasından çıkan SO 3 gazının H 2 O ile birleşmesi III. Na metalinin suda çözünmesi Yukardaki olaylardan hangilerinde kimyasal değişme gerçekleşir? 4) Kütle 1

Detaylı

MADDENİN SINIFLANDIRILMASI

MADDENİN SINIFLANDIRILMASI MADDENİN SINIFLANDIRILMASI MADDE Saf madde Karışımlar Element Bileşik Homojen Karışımlar Heterojen Karışımlar ELEMENT Tek cins atomlardan oluşmuş saf maddeye element denir. ELEMENTLERİN ÖZELLİKLERİ Elementler

Detaylı

Örnek : 3- Bileşiklerin Özellikleri :

Örnek : 3- Bileşiklerin Özellikleri : Bileşikler : Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı kimyasal özelliklere sahip milyonlarca yani

Detaylı

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM ATOMUN YAPISI Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir. Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sa-hiptir. Atomda bulunan yükler; negatif

Detaylı

Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU. hasanyolcu.wordpress.com

Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU. hasanyolcu.wordpress.com Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU hasanyolcu.wordpress.com En az iki atomun belli bir düzenlemeyle kimyasal bağ oluşturmak suretiyle bir araya gelmesidir. Aynı atomda olabilir farklı atomlarda olabilir. H 2,

Detaylı

Fizyoloji. Vücut Sıvı Bölmeleri ve Özellikleri. Dr. Deniz Balcı.

Fizyoloji. Vücut Sıvı Bölmeleri ve Özellikleri. Dr. Deniz Balcı. Fizyoloji Vücut Sıvı Bölmeleri ve Özellikleri Dr. Deniz Balcı deniz.balci@neu.edu.tr Ders İçeriği 1 Vücut Sıvı Bölmeleri ve Hacimleri 2 Vücut Sıvı Bileşenleri 3 Sıvıların Bölmeler Arasındaki HarekeF Okuma

Detaylı

Atomlar ve Moleküller

Atomlar ve Moleküller Atomlar ve Moleküller Madde, uzayda yer işgal eden ve kütlesi olan herşeydir. Element, kimyasal tepkimelerle başka bileşiklere parçalanamayan maddedir. -Doğada 92 tane element bulunmaktadır. Bileşik, belli

Detaylı

BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1

BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1 BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK Atom yapısı Bağ tipleri 1 Atomların Yapıları Atomlar başlıca üç temel atom altı parçacıktan oluşur; Protonlar (+ yüklü) Nötronlar (yüksüz) Elektronlar (-yüklü) Basit bir atom

Detaylı

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010 METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010 WEBSİTE www2.aku.edu.tr/~hitit Dersler İÇERİK Metalik Malzemelerin Genel Karakteristiklerİ Denge diyagramları Ergitme ve döküm Dökme demir ve çelikler

Detaylı

10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar

10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar 10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar kanunları Demir (II) sülfür bileşiğinin elde edilmesi Kimyasal

Detaylı

KROMATOGRAFİ. Bir parça kağıt şeridin aşağı hizasından 1 cm kadar yukarısına bir damla siyah mürekkep damlatınız.

KROMATOGRAFİ. Bir parça kağıt şeridin aşağı hizasından 1 cm kadar yukarısına bir damla siyah mürekkep damlatınız. KROMATOGRAFİ Kromatografi, bir karışımda bulunan maddelerin, biri sabit diğeri hareketli faz olmak üzere birbirleriyle karışmayan iki fazlı bir sistemde ayrılması ve saflaştırılması yöntemidir. KROMATOGRAFİ

Detaylı

BİYOLOJİK YÖNTEMLE ARITILAN KENTSEL ATIK SULARIN YENİDEN KULLANIMI İÇİN NANOFİLTRASYON (NF) YÖNTEMİNİN UYGULANMASI

BİYOLOJİK YÖNTEMLE ARITILAN KENTSEL ATIK SULARIN YENİDEN KULLANIMI İÇİN NANOFİLTRASYON (NF) YÖNTEMİNİN UYGULANMASI BİYOLOJİK YÖNTEMLE ARITILAN KENTSEL ATIK SULARIN YENİDEN KULLANIMI İÇİN NANOFİLTRASYON (NF) YÖNTEMİNİN UYGULANMASI Samuel BUNANI a, Eren YÖRÜKOĞLU a, Gökhan SERT b, Ümran YÜKSEL a, Mithat YÜKSEL c, Nalan

Detaylı

GAZ ABSORPSİYON/DESORPSİYON SİSTEMLERİ TASARIMI

GAZ ABSORPSİYON/DESORPSİYON SİSTEMLERİ TASARIMI GAZ ABSORPSİYON/DESORPSİYON SİSTEMLERİ TASARIMI Ayı rma Prosesleri Gaz-Sıvı GAZ ABSORPSİYONU/DESORPSİYONU Destilasyon Buharlaşma Sıvı-Sıvı Sıvı ekstraksiyonu Süperkritik ekstraksiyon Katı-Akışkan Filtrasyon

Detaylı

Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı

Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı kimyasal özelliklere sahip milyonlarca yani madde yani bileşik

Detaylı

Çözeltiler. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006

Çözeltiler. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006 Çözeltiler Çözelti, iki veya daha fazla maddenin homojen bir karışımı olup, en az iki bileşenden oluşur. Bileşenlerden biri çözücü, diğeri ise çözünendir. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr.

Detaylı

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0 ATOMİK YAPI Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0 Elektron Kütlesi 9,11x10-31 kg Proton Kütlesi Nötron Kütlesi 1,67x10-27 kg Bir kimyasal elementin atom numarası (Z) çekirdeğindeki

Detaylı

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI 8.Kolloid Giderimi Yrd. Doç. Dr. Kadir GEDİK Çapları 10-6 mm 10-3 mm ( 0.001-1μm) arasındadır. Kil, kum, Fe(OH) 3, virusler (0.03-0.3μm) Bir maddenin kendisi için

Detaylı

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ İbrahim Hakkı Karakaş a*,mehmet Çopur b, M. Muhtar Kocakerim c, Zeynep Karcıoğlu Karakaş d a Bayburt Üniversitesi, Bayburt Meslek Yüksek Okulu, Bayburt

Detaylı

BORİK ASİTİN MADDELERİN YANICILIĞI ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

BORİK ASİTİN MADDELERİN YANICILIĞI ÜZERİNDEKİ ETKİSİ BORİK ASİTİN MADDELERİN YANICILIĞI ÜZERİNDEKİ ETKİSİ PROJENİN AMACI Bor madeninden elde edilen borik asitin maddelerin yanıcılığını geciktirici özelliğinin araştırılması amaçlanmaktadır. GİRİŞ Günümüzden

Detaylı

PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ#6

PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ#6 PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ#6 Periyodik sistemde yatay sıralara Düşey sütunlara.. adı verilir. 1.periyotta element, 2 ve 3. periyotlarda..element, 4 ve 5.periyotlarda.element 6 ve 7. periyotlarda

Detaylı

A- LABORATUAR MALZEMELERİ

A- LABORATUAR MALZEMELERİ 1- Cam Aktarma ve Ölçüm Kapları: DENEY 1 A- LABORATUAR MALZEMELERİ 2- Porselen Malzemeler 3- Metal Malzemeler B- KARIŞIMLAR - BİLEŞİKLER Nitel Gözlemler, Faz Ayırımları, Isısal Bozunma AMAÇ: Karışım ve

Detaylı

ATOM BİLGİSİ Atom Modelleri

ATOM BİLGİSİ Atom Modelleri 1. Atom Modelleri BÖLÜM2 Maddenin atom adı verilen bir takım taneciklerden oluştuğu fikri çok eskiye dayanmaktadır. Ancak, bilimsel bir (deneye dayalı) atom modeli ilk defa Dalton tarafından ileri sürülmüştür.

Detaylı

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı metallerin yeniden kazanımı 2016-2017 güz yy. Prof. Dr. Gökhan Orhan MF212 katot - + Cu + H 2+ SO 2-4 OH- Anot Reaksiyonu Cu - 2e - Cu 2+ E 0 = + 0,334 Anot Reaksiyonu 2H 2 O O 2 + 4H + + 4e - E 0 = 1,229-0,0591pH

Detaylı

Kimyasal Toprak Sorunları ve Toprak Bozunumu-I

Kimyasal Toprak Sorunları ve Toprak Bozunumu-I Kimyasal Toprak Sorunları ve Toprak Bozunumu-I asitleşme-alkalileşme (tuzluluk-alkalilik) ve düşük toprak verimliliği Doç. Dr. Oğuz Can TURGAY ZTO321 Toprak İyileştirme Yöntemleri Toprak Kimyasal Özellikleri

Detaylı

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM GENEL KİMYA ÇÖZELTİLER Homojen karışımlara çözelti denir. Çözelti bileşiminin ve özelliklerinin çözeltinin her yerinde aynı olması sebebiyle çözelti, «homojen» olarak nitelendirilir. Çözeltinin değişen

Detaylı

Maddeyi Oluşturan Tanecikler

Maddeyi Oluşturan Tanecikler Maddeyi Oluşturan Tanecikler a) Saf Madde : Kendine özgü fiziksel ve kimyasal özellikleri olan, ayırt edici özellikleri bulunan ve bu ayırt edici özellikleri sabit olan maddelere saf madde denir. Elementler

Detaylı

Toprağın Katı ve Sıvı Fazı Arasındaki Etkileşimler

Toprağın Katı ve Sıvı Fazı Arasındaki Etkileşimler Toprağın Katı ve Sıvı Fazı Arasındaki Etkileşimler Toprakta bulunan katı (mineral ve organik madde), sıvı (toprak çözeltisi ve bileşenleri) ve gaz fazları sürekli olarak etkileşim içerisindedir. Bunlar

Detaylı

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş FZM 220 Yapı Karakterizasyon Özellikler İşleme Performans Prof. Dr. İlker DİNÇER Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü 1 Atomsal Yapı ve Atomlararası Bağ1 Ders Hakkında FZM 220 Dersinin Amacı Bu dersin

Detaylı

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0 ATOMİK YAPI Atom, birkaç türü birleştiğinde çeşitli molekülleri, bir tek türü ise bir kimyasal öğeyi oluşturan parçacıktır. Atom, elementlerin özelliklerini taşıyan en küçük yapı birimi olup çekirdekteki

Detaylı

İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA

İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA İNCELENİR Her tarafında aynı özelliği gösteren, tek bir madde

Detaylı

İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA İNCELENİR

İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA İNCELENİR KARIŞIMLAR İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA İNCELENİR Her tarafında aynı özelliği gösteren, tek

Detaylı

EVDE KİMYA SABUN. Yağ asitlerinin Na ve ya K tuzuna sabun denir. Çok eski çağlardan beri kullanılan en önemli temizlik maddeleridir.

EVDE KİMYA SABUN. Yağ asitlerinin Na ve ya K tuzuna sabun denir. Çok eski çağlardan beri kullanılan en önemli temizlik maddeleridir. EVDE KİMYA SABUN Yağ asitlerinin Na ve ya K tuzuna sabun denir. Çok eski çağlardan beri kullanılan en önemli temizlik maddeleridir. CH 3(CH 2) 16 COONa: Sodyum stearat (Beyaz Sabun) CH 3(CH 2) 16 COOK:

Detaylı

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University Biochemistry Chapter 4: Biomolecules, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University Biochemistry/Hikmet Geckil Chapter 4: Biomolecules 2 BİYOMOLEKÜLLER Bilim adamları hücreyi

Detaylı

Araçlar: Çıkarma Parçaları şu şekilde etiketlenmiştir:

Araçlar: Çıkarma Parçaları şu şekilde etiketlenmiştir: Araçlar: Deney Hücresi Deney Çözeltileri o Soğutma Kulesinden Alınan Numuneler o Laboratuvarda Hazırlanan Çözeltiler Deney Numunesi (Numune Çıkarma sı, 30mm * 50mm * 2mm) Su devirdaim Havuzu (40 C) GRANDER

Detaylı

CALLİSTER - SERAMİKLER

CALLİSTER - SERAMİKLER CALLİSTER - SERAMİKLER Atomik bağı ağırlıklı olarak iyonik olan seramik malzemeler için, kristal yapılarının atomların yerine elektrikle yüklü iyonlardan oluştuğu düşünülebilir. Metal iyonları veya katyonlar

Detaylı

ASİTLER, BAZLAR ve TUZLAR

ASİTLER, BAZLAR ve TUZLAR ASİTLER, BAZLAR ve TUZLAR 1. ASİTLER Sulu çözeltilerine Hidrojen İyonu veren maddelere asit denir. Ör 1 HCl : Hidroklorik asit HCl H + + Cl - Ör 2 H 2 SO 4 : Sülfürik asit H 2 SO 4 2H + + SO 4-2 Ör 3 Nitrik

Detaylı

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği. DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: DOYMUŞ NaCl ÇÖZELTİSİNİN ELEKTROLİZİ

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği. DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: DOYMUŞ NaCl ÇÖZELTİSİNİN ELEKTROLİZİ HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: DOYMUŞ NaCl ÇÖZELTİSİNİN ELEKTROLİZİ DENEYİN AMACI: Doymuş NaCl çözeltisinin elektroliz sonucu elementlerine ayrışmasının

Detaylı

Serüveni 3. ÜNİTE KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİM GÜÇLÜ ETKİLEŞİM. o İYONİK BAĞ o KOVALENT BAĞ o METALİK BAĞ

Serüveni 3. ÜNİTE KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİM GÜÇLÜ ETKİLEŞİM. o İYONİK BAĞ o KOVALENT BAĞ o METALİK BAĞ Serüveni 3. ÜNİTE KİMYASAL TÜRLER ARASI ETKİLEŞİM GÜÇLÜ ETKİLEŞİM o İYONİK BAĞ o KOVALENT BAĞ o METALİK BAĞ KİMYASAL TÜR 1. İYONİK BAĞ - - Ametal.- Kök Kök Kök (+) ve (-) yüklü iyonların çekim kuvvetidir..halde

Detaylı

ALIQUAT-336 EMDİRİLMİŞ HP-20 ve HP-2MG REÇİNELERİYLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) GİDERİLMESİNDE POLİMER ADSORBAN TÜRÜNÜN ETKİSİNİN İNCELENMESİ

ALIQUAT-336 EMDİRİLMİŞ HP-20 ve HP-2MG REÇİNELERİYLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) GİDERİLMESİNDE POLİMER ADSORBAN TÜRÜNÜN ETKİSİNİN İNCELENMESİ ALIQUAT-336 EMDİRİLMİŞ HP-2 ve HP-2MG REÇİNELERİYLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) GİDERİLMESİNDE POLİMER ADSORBAN TÜRÜNÜN ETKİSİNİN İNCELENMESİ M. ARDA *, Ö. SOLAK **, N. KABAY **, M. YÜKSEL **, M. AKÇAY **,

Detaylı

Birden çok maddenin kimyasal bağ oluşturmadan bir arada bulunmasıyla meydana gelen maddelere karışım denir.

Birden çok maddenin kimyasal bağ oluşturmadan bir arada bulunmasıyla meydana gelen maddelere karışım denir. Anahtar Kavramlar Çözelti çözücü çözünen homojen hetorojen derişik seyreltik Birden çok maddenin kimyasal bağ oluşturmadan bir arada bulunmasıyla meydana gelen maddelere karışım denir. Solduğumuz hava;

Detaylı

Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır:

Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır: Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır: İyonik bağlar, elektronlar bir atomdan diğerine aktarıldığı zaman

Detaylı

Nötr (yüksüz) bir için, çekirdekte kaç proton varsa çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde de o kadar elektron dolaşır.

Nötr (yüksüz) bir için, çekirdekte kaç proton varsa çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde de o kadar elektron dolaşır. ATOM ve YAPISI Elementin özelliğini taşıyan en küçük parçasına denir. Atom Numarası Bir elementin unda bulunan proton sayısıdır. Protonlar (+) yüklü olduklarından pozitif yük sayısı ya da çekirdek yükü

Detaylı

Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ. Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ İÇERİK

Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ. Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ İÇERİK İÇERİK Elementlere, Bileşiklere ve Karışımlara atomik boyutta bakış Dalton Atom Modeli Atom Fiziğinde Buluşlar - Elektronların Keşfi - Atom Çekirdeği Keşfi Günümüz Atom Modeli Kimyasal Elementler Periyodik

Detaylı

Çevre İçin Tehlikeler

Çevre İçin Tehlikeler Çevre ve Çöp Çevre Bir kuruluşun faaliyetlerini içinde yürüttüğü hava, su, toprak, doğal kaynaklar, belirli bir ortamdaki bitki ve hayvan topluluğu, insan ve bunlar arasındaki faaliyetleri içine alan ortamdır.

Detaylı

Onuncu Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 3-6 Eylül 2012, Koç Üniversitesi, İstanbul

Onuncu Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 3-6 Eylül 2012, Koç Üniversitesi, İstanbul REACTİVE BLUE 160 BOYARMADDESİ İÇEREN TEKSTİL ENDÜSTRİSİ BOYAMA PROSESİ ATIKSUYUNUN ELEKTROKOAGÜLASYON YÖNTEMİ İLE ARITIMINDA İŞLETİM KOŞULLARININ ENERJİ TÜKETİMİNE ETKİSİ Bahadır K. KÖRBAHTİ, Gül Seren

Detaylı

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler Adsorpsiyon Kimyasal Temel İşlemler Adsorpsiyon Adsorbsiyon, malzeme(lerin) derişiminin ara yüzeyde (katı yüzeyinde) yığın derişimine göre artışı şeklinde tanımlanabilir. Adsorpsiyon yüzeyde tutunma olarak

Detaylı

İÇİNDEKİLER 2

İÇİNDEKİLER 2 Özgür Deniz KOÇ 1 İÇİNDEKİLER 2 3 4 5 6 Elektrotlar Katalizörler Elektrolit Çalışma Sıcaklığı Karbon Nikel, Ag, Metal oksit, Soy Metaller KOH(potasyum hidroksit) Çözeltisi 60-90 C (pot. 20-250 C) Verimlilik

Detaylı

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ 1. Atomun Yapısı KONULAR 2.Element ve Sembolleri 3. Elektronların Dizilimi ve Kimyasal Özellikler 4. Kimyasal Bağ 5. Bileşikler ve Formülleri 6. Karışımlar 1.Atomun Yapısı

Detaylı

BİLEŞİKLER ve FORMÜLLERİ

BİLEŞİKLER ve FORMÜLLERİ BİLEŞİKLER ve FORMÜLLERİ Bileşikler ve Formülleri Bilinen yaklaşık 120 çeşit element vardır. Bu elementlerin yaklaşık % 90 ı tabiatta bulunur. Ancak bugün bilinen yaklaşık 30 milyon bileşik vardır. Buna

Detaylı

FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER»

FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER» FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER» Uygun bir çözücü içerisinde bir ya da birden fazla maddenin çözündüğü veya moleküler düzeyde disperse olduğu tektür (homojen: her tarafta aynı oranda çözünmüş veya dağılmış

Detaylı

GENEL KİMYA. 4. Konu: Kimyasal türler, Kimyasal türler arasındaki etkileşimler, Kimyasal Bağlar

GENEL KİMYA. 4. Konu: Kimyasal türler, Kimyasal türler arasındaki etkileşimler, Kimyasal Bağlar GENEL KİMYA 4. Konu: Kimyasal türler, Kimyasal türler arasındaki etkileşimler, Kimyasal Bağlar Kimyasal Türler Doğada bulunan bütün maddeler tanecikli yapıdadır. Maddenin özelliğini gösteren küçük yapı

Detaylı

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir. GENEL KİMYA 1 LABORATUARI ÇALIŞMA NOTLARI DENEY: 8 ÇÖZELTİLER Dr. Bahadır KESKİN, 2011 @ YTÜ Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir

Detaylı

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği

KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Başlık KOMPOZİTLER Sakarya Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Tanım İki veya daha fazla malzemenin, iyi özelliklerini bir araya toplamak ya da ortaya yeni bir özellik çıkarmak için, mikro veya makro seviyede

Detaylı

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş FZM 220 Yapı Karakterizasyon Özellikler İşleme Performans Prof. Dr. İlker DİNÇER Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü 1 Ders Hakkında FZM 220 Dersinin Amacı Bu dersin amacı, fizik mühendisliği öğrencilerine,

Detaylı

ÇÖZELTİLERİN KOLİGATİF ÖZELLİKLERİ

ÇÖZELTİLERİN KOLİGATİF ÖZELLİKLERİ ÇÖZELTİLERİN KOLİGATİF ÖZELLİKLERİ Çözeltilerin sadece derişimine bağlı olarak değişen özelliklerine koligatif özellikler denir. Buhar basıncı düşmesi, Kaynama noktası yükselmesi, Donma noktası azalması

Detaylı

MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARI)

MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARI) MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARI) Bölüm 4. Malzemelerde Atom ve İyon Hareketleri Doç.Dr. Özkan ÖZDEMİR Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR Hedefler Malzemelerde difüzyon uygulamalarını ve prensipleri incelemek. Difüzyonun

Detaylı

ADIM ADIM YGS-LYS 27. ADIM HÜCRE 4- HÜCRE ZARINDAN MADDE GEÇİŞLERİ

ADIM ADIM YGS-LYS 27. ADIM HÜCRE 4- HÜCRE ZARINDAN MADDE GEÇİŞLERİ ADIM ADIM YGS-LYS 27. ADIM HÜCRE 4- HÜCRE ZARINDAN MADDE GEÇİŞLERİ Hücre zarı canlıdır ve seçici-geçirgendir. Bu özelliği nedeniyle bazı maddeler hücre zarından geçebilirken bazı maddeler geçemez. Hücre

Detaylı

Malzeme Bilgisi. Madde ve Özellikleri

Malzeme Bilgisi. Madde ve Özellikleri Malzeme Bilgisi Madde: Boşlukta yer kaplayan, kütlesi ve hacmi olan katı, sıvı veya gaz şeklinde bulunan her şeye madde denir. Ayırt edici özellikler: Bir maddenin diğer maddelerden farklılık gösterenyanları,

Detaylı

Örneğin; İki hidrojen (H) uyla, bir oksijen (O) u birleşerek hidrojen ve oksijenden tamamen farklı olan su (H 2

Örneğin; İki hidrojen (H) uyla, bir oksijen (O) u birleşerek hidrojen ve oksijenden tamamen farklı olan su (H 2 On5yirmi5.com Madde ve özellikleri Kütlesi, hacmi ve eylemsizliği olan herşey maddedir. Yayın Tarihi : 21 Ocak 2014 Salı (oluşturma : 2/9/2016) Kütle hacim ve eylemsizlik maddenin ortak özelliklerindendir.çevremizde

Detaylı

Şekilde görüldüğü gibi Gerilim/akım yoğunluğu karakteristik eğrisi dört nedenden dolayi meydana gelir.

Şekilde görüldüğü gibi Gerilim/akım yoğunluğu karakteristik eğrisi dört nedenden dolayi meydana gelir. Bir fuel cell in teorik açık devre gerilimi: Formülüne göre 100 oc altinda yaklaşık 1.2 V dur. Fakat gerçekte bu değere hiçbir zaman ulaşılamaz. Şekil 3.1 de normal hava basıncında ve yaklaşık 70 oc da

Detaylı

GERİ DÖNÜŞÜM VE GERİ KAZANIM

GERİ DÖNÜŞÜM VE GERİ KAZANIM GERİ DÖNÜŞÜM VE GERİ KAZANIM Cam, metal, plastik, kağıt / karton gibi değerlendirilebilir. Gıda ambalaj atıkları çeşitli fiziksel ve kimyasal işlemlerden geçirilerek yeni bir hammaddeye veya ürüne dönüştürülebilirler.

Detaylı

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİNDE MALZEME

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİNDE MALZEME Karadeniz Teknik Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİNDE MALZEME Yrd. Doç. Dr. H. İbrahim OKUMU E-mail : okumus@ktu.edu.tr WEB : http://www.hiokumus.com 1 İçerik Giriş

Detaylı

ELEMENT VE BİLEŞİKLER

ELEMENT VE BİLEŞİKLER ELEMENT VE BİLEŞİKLER 1- Elementler ve Elementlerin Özellikleri: a) Elementler: Aynı cins atomlardan oluşan, fiziksel ya da kimyasal yollarla kendinden daha basit ve farklı maddelere ayrılamayan saf maddelere

Detaylı

Can boğazdan gelir.. Deveyi yardan uçuran bir tutam ottur..

Can boğazdan gelir.. Deveyi yardan uçuran bir tutam ottur.. Can boğazdan gelir.. Deveyi yardan uçuran bir tutam ottur.. 1 BESLENME BİLİMİ 2 Yaşamımız süresince yaklaşık 60 ton besin tüketiyoruz. Besinler sağlığımız ve canlılığımızın devamını sağlar. Sağlıklı bir

Detaylı

GENEL KİMYA. 4. Konu: Kimyasal türler, Kimyasal türler arasındaki etkileşimler, Kimyasal Bağlar

GENEL KİMYA. 4. Konu: Kimyasal türler, Kimyasal türler arasındaki etkileşimler, Kimyasal Bağlar GENEL KİMYA 4. Konu: Kimyasal türler, Kimyasal türler arasındaki etkileşimler, Kimyasal Bağlar Kimyasal Türler Doğada bulunan bütün maddeler tanecikli yapıdadır. Maddenin özelliğini gösteren küçük yapı

Detaylı

TANIMI Aktif karbon çok gelişmiş bir gözenek yapısına ve çok büyük iç yüzey alanına sahip karbonlaşmış bir malzemedir.

TANIMI Aktif karbon çok gelişmiş bir gözenek yapısına ve çok büyük iç yüzey alanına sahip karbonlaşmış bir malzemedir. AKTİF KARBON NEDİR? TANIMI Aktif karbon çok gelişmiş bir gözenek yapısına ve çok büyük iç yüzey alanına sahip karbonlaşmış bir malzemedir. Bu nitelikler aktif karbona çok güçlü adsorpsiyon özellikleri

Detaylı

ELEMETLER VE BİLEŞİKLER ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ

ELEMETLER VE BİLEŞİKLER ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ Elementler Aynı cins atomlardan oluşan, fiziksel ya da kimyasal yollarla kendinden daha basit ve farklı maddelere ayrılamayan saf maddelere element denir. Elementler çok sayıda

Detaylı

PERİYODİK CETVEL

PERİYODİK CETVEL BÖLÜM4 W Periyodik cetvel, elementlerin atom numaraları esas alınarak düzenlenmiştir. Bu düzenlemede, kimyasal özellikleri benzer olan (değerlik elektron sayıları aynı) elementler aynı düşey sütunda yer

Detaylı

TOPRAKLARIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

TOPRAKLARIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ TOPRAKLARIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ Toprakların kimyasal özellikleri denince, genel olarak toprak reaksiyonu = toprak asitliği ve toprağın besin maddeleri bakımından karakteristikleri anlaşılmaktadır. İyon

Detaylı

MALZEMENİN İÇ YAPISI: Katılarda Atomsal Bağ

MALZEMENİN İÇ YAPISI: Katılarda Atomsal Bağ MALZEMENİN İÇ YAPISI: Katılarda Atomsal Bağ Bölüm İçeriği Bağ Enerjisi ve Kuvveti Atomlar arası mesafe, Kuvvet ve Enerji İlişkisi Atomlar arası Mesafeyi Etkileyen Faktörler. Sıcaklık, Iyonsallik derecesi,

Detaylı

6.PPB (milyarda bir kısım) Kaynakça Tablo A-1: Çözelti Örnekleri... 5 Tablo B-1:Kolloidal Tanecikler... 8

6.PPB (milyarda bir kısım) Kaynakça Tablo A-1: Çözelti Örnekleri... 5 Tablo B-1:Kolloidal Tanecikler... 8 İçindekiler A. ÇÖZELTİLER... 2 1.Çözünme... 2 2.Homojenlik... 4 3.Çözelti... 5 4.Çözünürlük... 5 Çözünürlüğe Sıcaklık Ve Basınç Etkisi... 6 B. KARIŞIMLAR... 7 1.Çözeltiler... 7 2.Kolloidal Karışımlar...

Detaylı

ÇÖZÜNÜRLÜK ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

ÇÖZÜNÜRLÜK ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER ÇÖZÜNÜRLÜK ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER ÇÖZÜNÜRLÜK Belirli sıcaklık ve basınçta genelde 100 g suda çözünen maksimum madde miktarına çözünürlük denir. Çözünürlük t C de X gr / 100 gr su olarak ifade

Detaylı

Element ve Bileşikler

Element ve Bileşikler Element ve Bileşikler Aynı cins atomlardan oluşan, fiziksel ya da kimyasal yollarla kendinden daha basit ve farklı maddelere ayrılamayan saf maddelere element denir. Bir elementi oluşturan bütün atomların

Detaylı

MADDENİN HALLERİ VE TANECİKLİ YAPI

MADDENİN HALLERİ VE TANECİKLİ YAPI MADDENİN HALLERİ VE TANECİKLİ YAPI MADDE BİLGİSİ Kütlesi hacmi ve eylemsizliği olan her şeye madde denir. Maddenin şekil almış haline cisim denir. Cam bir madde iken cam bardak bir cisimdir. Maddeler doğada

Detaylı

1. Farmakokinetik faz: İlaç alındığı andan sonra vücudun ilaç üzerinde oluşturduğu etkileri inceler.

1. Farmakokinetik faz: İlaç alındığı andan sonra vücudun ilaç üzerinde oluşturduğu etkileri inceler. 1. Farmakokinetik faz: İlaç alındığı andan sonra vücudun ilaç üzerinde oluşturduğu etkileri inceler. Bunlar; absorbsiyon, dağılım; metabolizma (biotransformasyon) ve eliminasyondur. 2. Farmakodinamik faz:

Detaylı

Meyve Suyu Üretiminde Ozmotik Destilasyon ve Membran Destilasyon Uygulamaları

Meyve Suyu Üretiminde Ozmotik Destilasyon ve Membran Destilasyon Uygulamaları Meyve Suyu Üretiminde Ozmotik Destilasyon ve Membran Destilasyon Uygulamaları Çok aşamalı vakum evaporasyon düzenekleri flavor kaybı ( pişmiş tat) renk bozulmaları besin öğeleri kaybı DONDURARAK KONSANTRASYON

Detaylı