KALSİYUM OKSALAT MONOHİDRATIN KRİSTAL BÜYÜMESİNİN POLİELEKTROLİTLERLE ENGELLENMESİ

Benzer belgeler
Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

YMN39 POLİELEKTROLİTLERİN KALSİYUM OKSALAT KRİSTALİZASYONUNA ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

Sigma Vol./Cilt 25 Issue/Sayı 1 Araştırma Makalesi / Research Article THE EFFECT OF POLYELECTROLYTES ON CALCIUM OXALATE CRYSTALLIZATION

Sigma Vol./Cilt 25 Issue/Sayı 2 Araştırma Makalesi / Research Article INVESTIGATION OF EFFECT OF POLYMERS ON CALCIUM OXALATE CRYSTALLIZATION

EAG 04. KCl ÇÖZELTİSİNİN METASTABİL BÖLGE GENİŞLİĞİNİN KNO 3 KATKISI VARLIĞINDA ULTRASONİK SENSÖRLE ÖLÇÜLEBİLİRLİLİĞİNİN İNCELENMESİ

Investigation of the Effect of Dandelion Plant (Taraxacum Officinale) on Calcium Oxalate Monohydrate Crystal Growth

Doç. Dr. Cengiz ÇETİN, BEK153 Organik Eserlerde Önleyici Koruma Ders Notu DERS 2 2. POLİMERLER

RM25. KALSİYUM SÜLFAT KRİSTALİZASYONUNA Cr(III) ve Cr(VI) İYONLARININ ETKİSİNİN İNCELENMESİ

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

Farklı Karıştırma Teknikleri ve Başlangıç Maddelerinden Sentezlenmiş Hidroksiapatit Tozunun Özelliklerinin İncelenmesi

TOPRAK TOPRAK TEKSTÜRÜ (BÜNYESİ)

ATAKTİK POLİPROPİLENİN MALEİK ANHİDRİD İLE MODİFİKASYONU

Soğutma Teknolojisi Bahar Y.Y. Prof. Dr. Ayla Soyer Gıdaların Dondurularak Muhafazası

DÜŞÜK SICAKLIKTA BERRAK ÇÖZELTİLERDEN MFI TİPİ TOZ ZEOLİT SENTEZİ

Kil Nedir? Kristal yapıları birbirinden farklı birkaç mineralin oluşturduğu bir karışımın genel ismidir

Nanolif Üretimi ve Uygulamaları

TECHNICAL DATASHEET. 1.) Öncelikle önerilen Antiscalantların Hedefleri: Proses fonksiyonunun korunması Ekipmanın korunması Isı transferinin korunması

Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi/ Journal of The Institute of Natural & Applied Sciences 17 (1):6-12, 2012

BESİN MADDELERİNİN KSİLEM VE FLOEMDE UZUN MESAFE

YMN62 SICAKLIĞA DUYARLI YENİ POLİMERLER İLE ÇAPRAZ BAĞLI HİDROJEL MATRİKS SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

Sodyum Hipoklorit Çözeltilerinde Aktif Klor Derişimini Etkileyen Faktörler ve Biyosidal Analizlerindeki Önemi

Üçlü Sistemlerde Sitrik Asit ve Laktik Asit Katkılarının Basınç ve Eğilme Dayanımına Etkisi

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

( PİRUVİK ASİT + SU + ALKOL ) ÜÇLÜ SIVI-SIVI SİSTEMLERİNİN DAĞILIM DENGESİNİN İNCELENMESİ

HYDROTERMAL YÖNTEMİYLE NİKEL FERRİT NANOPARTİKÜLLERİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

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

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

MSMPR tipi kristalizörde kalsiyum sülfat dihidrat kristalizasyonunun glutamik asit varlığında incelenmesi

İLK ANYONLAR , PO 4. Cl -, SO 4 , CO 3 , NO 3

LDPE/EVOH Harmanlarının Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Bazı Özellikleri

Yrd. Doç. Dr. Şeniz R. KUŞHAN AKIN EĞİTİM Doktora, Yüksek Lisans, Lisans, İŞ TECRÜBESİ Yrd. Doç. Dr., Bilimsel Programlar Başuzmanı,

T.C. YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÇİNKO KATKILI ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKTE HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

GAZ ABSORPSİYON/DESORPSİYON SİSTEMLERİ TASARIMI

GERİ DÖNÜŞTÜRÜLEBİLİR BARİYER FİLMLER

Akımsız Nikel. Çözeltideki tuzları kullanarak herhangi bir elektrik akım kaynağı kullanılmadan nikel alaşımı kaplayabilen bir prosestir"

Seramik Biomalzemeler (Bioseramikler)

SABUN SENTEZİ (Yağların Hidrolizi veya Sabunlaştırılması)

Tüm yaşayan organizmalar suya ihtiyaç duyarlar Çoğu hücre suyla çevrilidir ve hücrelerin yaklaşık %70 95 kadarı sudan oluşur. Yerküre içerdiği su ile

BT 42 TİROSİNAZ ENZİMİNİN EKSTRAKSİYONU, SAFLAŞTIRILMASI VE FENOLLERİN GİDERİMİNDE KULLANIMI

BAZ KARIŞIMLARININ VOLUMETRİK ANALİZİ

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI

İki ve üç kovalent bağa sahip moleküller doymamış olarak isimlendirilirler.

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

TOPRAK OLUŞUMUNDA AŞINMA, AYRIŞMA VE BİRLEŞME OLAYLARI

ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ

METAL OKSALAT HİDRATLARI

Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ

ALUMİNA DESTEKLİ MFI TİPİ ZEOLİT MEMBRANLARIN TEK GAZ GEÇİRGENLİK ÖLÇÜMÜYLE KARAKTERİZASYONU

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 8 : YÜZEY GERİLİMİNİN BELİRLENMESİ

PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ#6

Sıvılardan ekstraksiyon:

MMM291 MALZEME BİLİMİ

Volumetrik ve Standart Çözeltiler

T.C. KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ. Rektörlüğü ne. Fakültemizde bulunan Ar-Ge Laboratuarı 2014 Yılı Faaliyet Raporu ektedir.

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

Hitit Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 19030,ÇORUM

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Sol-jel Prosesleri Ders Notları

NANO KURġUN ÜRETĠMĠ VE KARAKTERĠZASYONU

HÜCRE MEMBRANINDAN MADDELERİN TAŞINMASI. Dr. Vedat Evren

DÜŞÜK SICAKLIK STRESİ

SINAV SÜRESİ 80 DAKİKADIR. BAŞARILAR. Terim Açıklama Örnek

KAOLİNİN FLOKÜLASYONU

Mert KILINÇ, Göknur BAYRAM. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 06531, ANKARA ÖZET

İYONİK ÇEVRENİN ENZİM-ULTRAFİLTRASYON MEMBRAN ARAYÜZEY ETKİLEŞİMLERİNE ETKİSİ

JEOTERMAL KUYULARDA KALSİT VE SİLİKA ÇÖKELMELERİNE KARŞI KULLANILACAK İNHİBİTÖR ÇEŞİTLERİ VE ÇALIŞMA MEKANİZMALARININ İNCELENMESİ

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

Çimento Fazları ve Etkileri

BETONDA KARBONATLAŞMA. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Yetiştirme Ortamlarında Besin Maddesi Durumunun Değerlendirilmesi

ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

- Bioanalytic; Biyokimya otoanalizörleri için test kitleri üretimi,

PETROKİMYA KOMPLEKSİ ARITMA ÇAMURLARININ EKSTRAKSİYONU

Çözelti iki veya daha fazla maddenin birbiri içerisinde homojen. olarak dağılmasından oluşan sistemlere denir.

TÜBİTAK-BİDEB YİBO ÖĞRETMENLERİ (FEN VE TEKNOLOJİFİZİK,KİMYA,BİYOLOJİ-VE MATEMATİK ) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYLARI

Yüzey potansiyelinin sitrik asitin kristalizasyon kinetiğine etkisi

DENEY 2 GRĐGNARD REAKSĐYONU ile TRĐFENĐLMETHANOL SENTEZĐ. Genel Bilgiler

ALKALİ AKTİVE EDİLMİŞ YÜKSEK FIRIN CÜRUFLU HARÇLARDA ASİT ETKİSİ. İlker Bekir TOPÇU & Mehmet CANBAZ *

EK 1 TABLO 1 ZEHİRLİLİK SEYRELME FAKTÖRÜ (ZSF) TAYİNİ

Aktif ve pasif iyon alımı

Diffüzyonun özel bir halini ortaya koyan ve osmozis adı verilen bu olgu, bitkilerin yaşamında büyük öneme sahip bulunmaktadır.

Kloroform, eter ve benzen gibi organik çözücülerde çözünen bunun yanı sıra suda çözünmeyen veya çok az çözünen organik molekül grubudur.

Prof. Dr. Yusuf ÖZÇATALBAŞ. Malzeme Seçimi/ 1

Çözünürlük kuralları

Çizelge 2.6. Farklı ph ve su sıcaklığı değerlerinde amonyak düzeyi (toplam amonyağın yüzdesi olarak) (Boyd 2008a)

TEKSTİL VE METAL SANAYİ ARITMA ÇAMURLARININ SUSUZLAŞTIRMA İŞLEMLERİNİN İNCELENMESİ

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

ÖNEMLİ BOR BİLEŞİKLERİ

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

SÜTÜN BİLEŞİMİ ve BESİN DEĞERİ

SINIR TENORUNUN EKONOMİK BAKIR MİKTARI TAHMİN HASTASINA ETKİSİ

Meyve Suyu Üretiminde Ozmotik Destilasyon ve Membran Destilasyon Uygulamaları

Malzemelerin Yüzey İşlemi MEM4043 / bahar. ön ve son işlemler. Prof. Dr. Gökhan Orhan

ÇÖZELTİLER VE ÇÖZELTİ KONSANTRASYONLARI 3.1. Çözeltiler için kullanılan temel kavramlar

PEG-FOSFAT-SU SİTEMLERİNDE PROTEİN DAĞILIMI. Gazi Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 06570, Maltepe, Ankara

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

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

Transkript:

KALSİYUM OKSALAT MONOHİDRATIN KRİSTAL BÜYÜMESİNİN POLİELEKTROLİTLERLE ENGELLENMESİ Emel AKYOL, Ayhan BOZKURT*, Özlem DOĞAN, Mualla ÖNER YTÜ Kimya Metalurji Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü Esenler 34210 İSTANBUL * Fatih Üniversitesi, Kimya Bölümü Büyükçekmece İSTANBUL ÖZET Bu çalışmada gerek endüstriyel gerekse biyomineralizasyon açısından kristalizasyon mekanizmasının araştırılmasında büyük önem taşıyan kalsiyum oksalat kristallerinin büyümesine blok kopolimerlerin etkisi incelenmiştir. Kristalizasyon proseslerinde etkili olduğu daha önceki çalışmalarda tespit edilen blok kopolimerler radikal polimerizasyon metodu ile üretilmiştir. Farklı molekül ağırlıklarında poli (etilen glikol blok akrilik asit) kopolimerleri sentezlenmiştir. Molekül ağırlıkları ile etilen oksit/akrilik ve etilen oksit/metakrilik asit oranları farklı blok kopolimerlerin kalsiyum oksalat kristalizasyonunda denenerek kristal büyümesini ve kristal yapısını nasıl etkiledikleri incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Kalsiyum Oksalat Kristalizasyonu; Kristal Büyümesinin Kontrolü; Kristal Morfolojisi; Polielektrolitler. 1. GİRİŞ Kalsiyum oksalat monohidrat (COM) şeker fabrikalarında ısıdeğiştiricilerde kabuk oluşturan ana bileşenlerden biridir. Kalsiyum oksalat monohidrat ve amorf silikanın (SiO 2 ) tortu oluşturması şeker fabrikalarında birçok önemli probleme yol açmaktadır. Konsantre meyve suyu üretimi esnasında bu bileşenlerin oluşumu ısı transfer katsayısını azaltmaktadır. Ayrıca bu tortuların temizleme metotları pahalı ve de genelde etkisizdir[1,2]. Kalsiyum oksalat monohidrat biyolojik mineralizasyon açısından da önemlidir. Kalsiyum oksalatlar, özelliklede monohidrat fazı tipik böbrek taşlarının ana maddesini oluşturur. Böbrek taşı tıbbi bir problem olduğundan kristalizasyon araştırmalarında ilgi çekmektedir[3,4,5,]. Son yıllarda biyolojik mineralleşmenin proteinlerle yönlendirilmesi pek çok araştırmanın konusu olmuştur. Bu çalışmalarda, asidik proteinlerin büyümekte olan kalsit kristallerinin yapısına etki ederek kristalin morfolojisinde değişiklik meydana getirdiği, uygulama şekline bağlı olarak kristal yüzeyine bağlanıp büyümeyi durdurduğu veya kristalizasyon hızını artırdığı gözlenmiştir[6,7]. Biyolojik mineralizasyon pek çok canlıda kalsiyum karbonat ve hidroksiapatit gibi minerallerin çökmesi ile sert dokuların oluşmasına yol açmaktadır. Bu çökme, kristalin şeklini, büyüklüğünü ve pozisyonunu kontrol eden polimerik inhibitörlerin ve nükleasyon ajanlarının etkisinde olmaktadır. Yapılan araştırmalarda, bütün mineralize olmuş dokularda asidik proteinlerin biyolojik mineralizasyonun yönlendirilmesinde önemli rol oynadıkları gözlenmiştir. Asidik proteinlerin büyümekte olan kalsiyum kristallerinin yapısına etki ederek kristalin morfolojisinde değişiklik meydana getirdiği, uygulama şekline bağlı olarak kristal yüzeyine bağlanıp büyümeyi durdurduğu veya kristalizasyon hızını artırdığı gözlenmiştir[8,9].

Kristalizasyon proseslerinde ortamda katkı maddelerinin bulunması, kristalizasyonu ve kristal yapısını önemli bir şekilde etkilemektedir[10]. Kristalizasyon prosesini etkileyen pek çok faktör arasında katkı maddeleri en büyük etkiye sahiptir. Çok az miktarı bile çekirdek oluşumunu, kristal oluşumunu, kristal büyümesini, kristal şekli ve büyüklüğünü ve diğer özelliklerini etkileyebilirler[11]. Kristal oluşumunda en etkili olarak tanınan engelleyiciler fosfonatlar ve polielektrolitlerdir. Kalsiyum sülfat, kalsiyum oksalat ve diğer kalsiyum karbonatlarla ilgili çalışmalar, polielektrotlitlerin çok az miktarda kullanıldıklarında bile güçlü bir etkiye sahip olduklarını göstermiştir[12,13]. Seçilen polielektrolitler kristal büyüme hızını azaltmak, kristal şeklini değiştirmek ve kristal ürünlerin kalitesini ve dağılımını iyileştirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır[14]. 2. DENEYSEL Kristalizasyon proseslerinde etkili olduğu daha önceki çalışmalarda tespit edilen akrilik esaslı blok kopolimerler radikal polimerizasyon metodu ile üretilmiştir. Akrilik asidin radikal polimerizasyonu, poli (etilen glikol-blok-akrilik asit) kopolimeri üretmek amacıyla zincir transfer ajanı olarak α-thio polietilen glikol monometil eterin varlığında gerçekleştirildi. Kopolimerdeki PEG bloğunun uzunluğu farklı molekül ağırlıklarında zincir transfer ajanı kullanılarak gerçekleştirildi. Molekül ağırlıkları Max-Planck Enstitüsünde GPC ile belirlendi. Metakrilik esaslı blok kopolimerler ise Max-Planck Enstitüsü tarafından sağlandı. Akrilik ve metakrilik esaslı polimerlerin kalsiyum oksalat kristalizasyonuna etkisi kendiliğinden (spontene) kristalizasyon deneyleriyle incelenmiştir. Kristalizasyon deneyleri 1000 ml hacimli bir reaksiyon kabında gerçekleştirilmiş, sıcaklık 37±0.1 0 C da sabit tutulmuştur. Kalsiyum oksalatın aşırı doymuş çözeltileri, başlangıç konsantrasyonu aynı olacak şekilde eşit hacimli kalsiyum klorür (CaCl 2 ) ve sodyum oksalat (Na 2 C 2 O 4 ) çözeltilerinin karıştırılmasıyla elde edilmiş, polimer etkisinin gözlendiği deneylerde aynı yöntem uygulanmış ve polimer çözeltisi Na 2 C 2 O 4 çözeltisi ile birlikte reaksiyon kabına konmuştur. Deneylerde polimer konsantrasyonu 1 ppm de sabit tutulmuştur. Kopolimerlerin kalsiyum oksalat kristalizasyonuna etkisi çözelti iletkenliğinin zamanla değişimi ile belirlenmiştir. Deney süresince ph, iletkenlik ve sıcaklık değerleri sürekli bilgisayarca kaydedilmiştir. Elde edilen bu verilerin yardımıyla EO-b-MAA blok kopolimerleri ve EO-b-AA blok kopolimerleri için iletkenlik-zaman grafiği çizilmiştir. Her bir polimer örneği için kristalizasyon deneyi en az iki kere tekrarlanmıştır. Ayrıca kristal morfolojisini incelemek için Tarama Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. 3. SONUÇLAR Poliakrilik asit (PAA), Polietilen glikol (PEG) ve etilen oksit-blok-akrilik asit (EO-b-AA) kopolimerleri varlığında gerçekleştirilen kristalizasyon deneylerine ait veriler Çizelge 3.1 de gösterilmektedir. Polimetakrilik asit (PMAA) ve etilen oksit-blok-metakrilik asit (EO-b-MAA) kopolimerleri varlığında gerçekleştirilen kristalizasyon deneylerine ait veriler ise Çizelge 3.2 de verilmektedir. Polimer etkinliği k o /k değerlerine bakılarak değerlendirilmiştir. k o /k oranları iletkenlik-zaman grafiklerinden hesaplanmıştır. k o /k oranı kalsiyum oksalat çözeltisinin kristalizasyon hızının (k o ), polimer varlığında ele geçen kristalizasyon hızına (k) oranı olarak alınmıştır.k o /k oranı büyük olan polimerler kalsiyum oksalat karistalizasyonunu önlemede daha etkili olan polimerlerdir. 1 ppm de EO-b-AA kopolimerleri ile yapılan deneysel çalışmalarda elde edilen k 0 /k değerleri ile kopolimerlerin içerdiği PAA ve PEG miktarları Çizelge 1 de verilmektedir.

Çizelge 1. Akrilik Asit Esaslı Blok Kopolimerlerin Kalsiyum Oksalat Kristalizasyonuna Etkisi (37 o C ve 1 ppm de) Polimer MA DP EO /DP AA k o /k %PAA PEG 2000-1.0 0 EO-b-AA 3300 2.52 2.3 39 EO-b-AA 3700 1.93 5.6 46 EO-b-AA 4500 1.31 7.5 56 EO-b-AA 3300 0.49 9.9 77 EO-b-AA 4200 0.35 10.1 82 EO-b-AA 3700 0.17 12.6 91 PAA 5000 - -* 100 *: PAA homopolimeri 420 dakika boyunca kristalizasyonu engellemiştir. Çizelge 1 incelendiğinde kopolimerin yapısında yer alan PAA miktarı azaldıkça k 0 /k oranı da azalmıştır, diğer bir deyişle PAA miktarının artması kopolimerin kristalizasyon engelleme etkisini arttırmıştır. PAA homopolimeri ise 420 dakika boyunca kristalizasyonu tamamen önlemiştir. Blok kopolimerlerde asit içeriği arttıkça kristalizasyonu önleme etkinliğinin arttığı daha önceki çalışmalarda da gözlenmiştir[6]. Blok kopolimerlerde asit içeriğinin artmasıyla kristalizasyon hızının atmasının nedeni; büyük sayıda negatif yüklü iyonların kristal yüzeyindeki pozitif bölgelerle polar çekimi artırmasıdır[8]. EO-b-AA blok kopolimerlerinde DP EO /DP AA oranının kristalizasyon hızına etkisi Şekil 1 de gösterilmektedir. k o /k 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 DP EO /DP AA Şekil 1. EO/AA Oranının k o /k Oranına Etkisi Şekil 1 incelendiğinde DP EO /DP AA oranı düştükçe, dolayısıyla PAA oranı arttıkça k 0 /k oranının arttığı görülmüştür. Ayrıca polimer içindeki akrilik asit bloğunun kristalizasyonu önlemede etilen oksit bloğuna oranla daha aktif rol oynadığını gözlenmiştir. 1 ppm konsantrasyondaki EO-b-AA kopolimerlerinin içerdikleri % PAA nın k o /k oranına etkisi Şekil 2 de daha net olarak görülmektedir.

14 12 10 ko/k 8 6 4 2 0 0 20 40 60 80 100 % PAA Şekil 2. EO-b-AA Kopolimerinde Poliakrilik Asit Yüzdesinin k o /k Oranına Etkisi Çizelge 2. Metakakrilik Asit Esaslı Blok Kopolimerlerin Kalsiyum Oksalat Kristalizasyonuna Etkisi (37 o C ve 1 ppm de) Polimer MA DP EO /DP MAA t ind k o /k %PMAA PEG 2000 - - 1.0 0 EO-b-MAA 21600 6 22 2.4 25 EO-b-MAA 25400 1.4 20 3.1 58 PMAA 8000-25 1.7 100 Çizelge 2 incelendiğinde EO-b-MAA kopolimerleri varlığında gecikme zamanı görülmüştür. Metakrilik asit esaslı blok kopolimerler gecikme zamanı göstermelerine karşı k o /k oranları akrilik asit esaslı blok kopolimerlerden daha düşüktür. Ayrıca asit içeriği ve molekül ağırlığı yüksek olan blok kopolimerin diğerine göre daha etkili olduğu gözlenmiştir. Katkı maddelerinin kristal morfolojisine etkisi Tarama Elektron Mikroskobisinde (SEM) incelenmiştir. SEM kullanılarak 3 saat sonunda polimer katkısı olmadan büyüyen saf kalsiyum oksalat kristalleri ile 1 ppm de EO-b-AA, EO-b-MAA, PAA ve PMAA polimerleri varlığında oluşan kalsiyum oksalat kristalleri karşılaştırılmıştır. Kristallerin SEM şekilleri Şekil 3 de verilmektedir. Şekil 3 incelendiğinde polimerlerin kristal morfolojisinde değişikliklere neden olduğu açıkça görülmektedir. Akrilik esaslı blok kopolimerler aglomerasyonu artırırken metakrilik esaslı polimerlerde aglomerasyonun azaldığı görülmüştür. Ayrıca polimer kullanılması kristal yoğunluğunun azalmasına sebep olmuştur. Sonuç olarak akrilik asit ve metakrilik asit içerikli blok kopolimerlerin kalsiyum oksalat kristallerinin büyüme mekanizmasını etkiledikleri görülmüştür. EO-b-AA ve EO-b-MAA kopolimerleri kristalizasyon hızını azaltmış ve kristal morfolojisini de değiştirmiştir. Metakrilik esaslı blok kopolimerler akrilik esaslı blok kopolimerlerden farklı olarak gecikme zamanı da göstermiştir. Ayrıca polimer asit içeriğinin artmasıyla kristalizasyon hızının azaldığı görülmüştür.

B a b c d e f Şekil 3. SEM Kristal Şekilleri: a) Çözeltide polimer olmadığı zaman, b) PEG homopolimeri varlığında, c) EO-b-AA kopolimeri varlığında, d) EO-b-MAA blok kopolimeri varlığında, e) PAA homopolimeri varlığında, f) PMAA homopolimeri varlığında oluşan kalsiyum oksalat kristalleri

4. SEMBOLLER CaCl 2 COM EO-b-AA EO-b-MAA GPC k k o MA Na 2 C 2 O 4 PAA PEG PMAA SEM SiO 2 t ind Kalsiyum Klorür Kalsiyum Oksalat Monohidrat Etilen oksit blok akrilik asit kopolimeri Etilen oksit blok metakrilik asit kopolimeri Gel Permeation Chromotography (Jel Geçirgenlik Kromatografisi) Polimer kullanıldığı zaman ele geçen kristalizasyon hızı Kalsiyum oksalat çözeltisinin kristalizasyon hızı Molekül Ağırlığı Sodyum Oksalat Poliakrilik asit Polietilen glikol Polimetakrilik asit Tarama Elektron Mikroskobu Amorf silika Gecikme zamanı 5. KAYNAKLAR 1. Yu, H., Shikholeslami, R., Doherty, W. O. S., Mechanisms, Thermodynamics and Kinetics of Fouling of Calcium Oxalate and Amorphous Silica in Sugar Mill Evaporators, Chemical Engineering Science, 57, 1969-1978, 2002. 2. Doherty, W.O.S., Crees, O. L., Senogles, E., Polymeric Additives effect on crystallization of calcium oxalate scales, Crystal Research Technology, 30, 791-800, 1995. 3. Millan, A., Sohnel, O., Grases, F., The Influence of Crystal Morphology on the Kinetics of Growth of Calcium Oxalate Monohydrate, Journal of Crystal Growth, 179, 231-239, 1997. 4. Opalko, F.J., Adair, J.H., and Khan, S.R., Heterogenous Nucleation of Calcium Oxalate Trihydrate in Artificial Urine by Constant Composition, Journal of Crystal Growth, 181, 410-417, 1997. 5. Bernard-Michel, B., Pons, M.N., Vivier, H., Rohani, S., The Study of Calcium Oxalate Precipitation Using İmage Analysis, Cemical Engineering Journal, 75, 93-103, 1999. 6. Öner, M., Doğan, Ö., Öner, G., The influence of Polyelectrolytes Architecture on Calcium Sulfate Dihydrate Growth Retardation, J. Crystal Growth, 186, 427-?, 1998. 7. Addadi, L., Moradien, J., Shay, E., Marouds, N.G., Weiiner, S., A Chemical Model for the Cooperation of Sulfates and Carboxylates in Calcite Crystal Nucleation: Relevance to Biominerallization, Proc. Natl. Acad. Sci., 84, 2732-2736, 1987. 8. Öner, M., Calvert, P., Polielektrotların Kalsiyum Oksalat Kristalinin Büyüme Hızına Etkisi, 1.Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, ODTÜ, Ankara, 136-145, 1994. 9. Nyvlt, J., Ulrich, J., Admixtures in Crystallization, VCH Weinheim, ch.2, 6, 1995. 10. Sayan, P., Polielektrolitlerin Borik Asit Kristalizasyonu Üzerine Etkisi, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 1995. 11. Sarig, S., Kahana, F., Leshem, R., Selection of Threshold Agents for Calcium Sulfate Scale Control on the Basis of Chemical Structure, Desalination, 17, 215-229, 1975. 12. Amjad, Z., Hooley, J., Influence of Polyelectrolytes on the Crystal Growth of Calcium Sulfate Dihydrate, J. Colloid and Interface Science, 111, 496, 1986. 13. Doğan, Ö., Akyol, E., Barış, S., Öner, M., Control of Crystallization Processes by Diblock Copolymers, 218 th ACS National MeetingSymposium, New Orleans, 1999. 14. Liu, S.T., Nancollas, G.G., The Crystal Growth and Dissolution of Barium Sulfate in the Presence of Additives, J. Collaid and Interface Science, 52, 582, 1975.