Bu çalışmada, Su tutucu özelliği olmayan polistirene boraks ilavesi ile su tutma kapasitesinin kazanıp-kazanmadığının araştırılması amaçlanmıştır.

Transkript

1 Boraks Katkılı Polistirenin Su Tutma Özelliğinin Araştırılması Osman Serindağ, Ahmet Karadağ, Hasan Özyıldırım, İsmail Özdemir

2 Projenin Amacı Genel Bilgiler Materyal ve Metot Bulgular ve Tartışma Öneriler Teşekkür

3 Projenin Amacı Bu çalışmada, Su tutucu özelliği olmayan polistirene boraks ilavesi ile su tutma kapasitesinin kazanıp-kazanmadığının araştırılması amaçlanmıştır.

4 Polistiren (PS): Kolay işlenebilir özelliği ve imalatının ucuz olması nedeniyle; Darbeye dayanıklı oluşu sayesinde ev aletleri, ayakkabı topukları, oyuncak ve kapak imalatında, Cam kesitli kutular, tarak ve şişe üretiminde, Köpük halinde PS izolasyonda, inşaatta ve paketlemede yaygın olarak kullanılır

5 Şekil 1. PS nin yapısı

6 Bor Bor, uzay araçları, nükleer ve otomobil sanayinden, kimya, ilaç, gübre sanayine kadar 400 ü aşkın alanda kullanılan, bilimsel ve teknolojik gelişmelerle uygulama ve kullanım alanı her geçen gün artan bir maddedir. Dünyada bor rezervlerinin %65 ine sahip olan ülkemiz, dünyanın yıllık ihtiyacını karşılayabilecek bor rezervlerine sahip konumdadır

7 Bor madeni beyaz bir kaya şeklinde olup, çok sert ve ısıya dayanıklı, doğada tuz bileşikleri şeklinde bulunmaktadır. Yapılarında bulunan Ca, Na ve Mg elementlerine göre sınıflandırılırlar. Na kökenli olanlara tinkal (boraks), Ca kökenli olanlara kolemanit ve Na- Ca kökenli olanlara üleksit denir. Boraks pentahidrat, boraks dekahidrat, susuz boraks, borik asit, bor oksit ve zenginleştirilmiş kolemanit ile zenginleştirilmiş üleksit gibi boraks ürünleri yüksek miktarda kullanılmaktadırlar.

8 Tablo 1. Ticari Önemi Olan Bor Mineralleri ve Bulunduğu Yerler Mineral Formülü %B 2 O 3 Bulunduğu Yer Boraks (tinkal) Kornit (Razorit) Üleksit Kolemanit Propertit Pandermit(Priseit) Borasit Szaybolit Hidroborasit Na 2 B 4 O 7. 10H 2 O 36,6 Kırka, Emet, Bigadiç, ABD Na 2 B 4 O 7. H 2 O 51 Kırka, ABD, Arjantin NaCaB 5 O 9.8H 2 O 43 Bigadiç; Kırka, Emet, Arjantin Ca 2 B 6 O 11.5H 2 O 50,8 Emet, Bigadiç, küçükler, ABD NaCaB 5 O 9. 5H 2 O 49,6 Kestelek, Emet, ABD Ca 4 B O H 2 O 49,8 Sultan çayır, Bigadiç Mg 3 B 7 O 13 Cl 62,2 Almanya MgBO 2 (OH) 41,4 Rusya CaMgBO 11.6H 2 O 50,5 Emet

9 Boraks Kernit Üleksit Kolemanit Pandermit Şekil 2. Çeşitli bor mineralleri

10 Materyal Susuz boraks (Na 2 B 4 O 7 ), çözünür polistiren, kloroform, aseton, metanol, beher, erlen, puar,damlalık, deney tüpü, petri kabı Metot 40 g sodyum boraks dekahidrat 120 o C lik fırında 3 saat bekletilerek % 70 oranında susuz hale getirildi. Çözünebilir 5 g PS yeteri kadar kloroformda çözüldü ve üzerine 1g susuz boraks katı halde ilave edilerek çalkalandı. Daha sonra karışım metanolle çöktürülüp süzülerek asetonda yıkandı ve kurutuldu. Aynı işlem 5 g PS e 0.5, 0.4, 0.3, 0.2 ve 0.1 g boraks ilave edilerek de tekrarlandı.

11

12 Bulgular ve Tartışma Fiziksel Görünüm Katkılandırılmış PS nin sertlik ve parlaklığında gözle görünür bir değişimin olduğu tespit edildi. 1 g boraks katkılı PS oldukça sert ve parlakken, katkılandırma oranı azaldıkça sertlik ve parlaklığın azaldığı gözlendi.

13 Bulgular Susuz boraks katkılı PS nin boraks miktarına bağlı olarak su tutma kapasitesinin arttığı bulunmuştur.

14 Tablo 2. Boraks katkılı PS nin % su tutma kapasitesi Örnek No PS Miktarı Susuz Boraks Miktarı % tutulan su miktarı

15 % su miktarı Boraks miktarı Şekil 3. Boraks miktarına bağlı olarak PS nin % su tutma kapasitesi

16 Hidrofobik özelliği olan polisterinin belirli oranda boraks katılması ile karışımın hidrofilik karakter gösterdiği belirlenmiştir. Boya tutuma özelliği olmayan PS nin boraks katkısıyla su tutma kapasitesinin sağlanması sonucu boya tutabilme potansiyeli kazandığı görülmüştür.

17 Şekil 4. PS ve boraks katkılı PS nin boya tutma kapasitesi

18 Öneriler a) Stirenin polimerleşmesi esnasında boraks katkısı incelenerek homojen boraks dağılımı sağlanabilir. b) Bu çalışma sadece boraks değil farklı bor bileşikleri katkılanarak da denenebilir. c) Bor türevleri katkılı PS lerin sadece su tutma kapasitelerinin yanında fiziksel ve kimyasal özellikleri de incelenerek endüstriyel uygulamaları araştırılabilir.

19

20 Teşekkür Bize bu çalışma ortamını sağlayan başta TÜBİTAK ve TÜSSİDE olmak üzere, Proje koordinatörü Prof. Dr. Füsun Akarsu, danışmanımız Prof. Dr. Teraza Varnalı, diğer proje ekibi ve TÜSSİDE çalışanlarına çok teşekkür ederiz.

21 Kaynaklar [1] İsmail, O. ve Kuyulu, A., Akrilik asit esaslı süper absorban kopolimerlerinsentezi ve bahçe bitkilerine uygulanması, YTÜD 2003/3, İstanbul, [2] [3] Bor Raporu, TMMOB Maden Mühendisleri Odası Şubat [5] [6] U.S. Geological Survey Minerals U.S. Geological Survey Minerals Year Book [7] DPT (Bor Tuzları Trona Kaya Tuzu Sodyum Sülfat Stransiyum) Çalışma Gurubu Raporu Clit ll, Ankara 2001.