DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 2 Sayı: 3 sh. 1-6 Ekim 2000



Benzer belgeler
Kafeinin Dolgulu Bir Kolonda Ekstraksiyonuna ait Kütle Transfer Parametrelerinin İncelenmesi

PİYASADA BULUNAN BAZI BİTKİSEL ÇAYLARDA KAFEİN TAYİNİ

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

Sıvılardan ekstraksiyon:

SIVI-SIVI EKSTRAKSİYONU DENEYİ

Sigma 2006/1 Araştırma Makalesi / Research Article DESIGN OF EXTRACTION PROCESS WITH INTERACTIVE GRAPHICAL PROGRAMMING

RM39 SU + PROPİYONİK ASİT + OLEİL ALKOL SİSTEMİ ÇÖZÜNÜRLÜK DENGELERİNİN İNCELENMESİ

GAZ ABSORPSİYON/DESORPSİYON SİSTEMLERİ TASARIMI

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

KONU: EKSTRAKSİYONUNDA LERİ MOMENTLERİNİN

KAFEİN. HAZIRLAYANLAR Harun ÇOBAN Murat ALTINKAYA Soner SARUHAN

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

Pikolinik Asidin TriOktilAmin (TOA) ile Reaktif Ekstraksiyonu

KARBOKSİLİK ASİT-SU-1-OKTANOL SİSTEMLERİ SIVI-SIVI DENGELERİ

ÜZÜM ÇEKİRDEĞİNDEN FENOLİK BİLEŞİKLERİN EKSTRAKSİYONU ve KÜTLE TRANSFER PARAMETRELERİNİN İNCELENMESİ Göksel TOSUN, Berrin BOZAN*

KMB0404 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı III GAZ ABSORSPSİYONU. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

BT 42 TİROSİNAZ ENZİMİNİN EKSTRAKSİYONU, SAFLAŞTIRILMASI VE FENOLLERİN GİDERİMİNDE KULLANIMI

ETİLASETAT/SU KARIŞIMININ PERVAPORASYON İLE AYRILABİLİRLİĞİ İÇİN SORPSİYONUNUN İNCELENMESİ

DENEYİN AMACI Katı-sıvı ekstraksiyon parametrelerinin ekstraksiyon verimine etkilerinin incelenmesi.

FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER»

DOLGULU KOLONDA AMONYAK ÇÖZELTİSİNE KARBON DİOKSİTİN ABSORPSİYONU

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

ATAKTİK POLİPROPİLENİN MALEİK ANHİDRİD İLE MODİFİKASYONU

SU-PROPİYONİK ASİT-DİMETİL FTALAT SİSTEMİ SIVI-SIVI DENGESİ*

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

Ekstraksiyon Teknolojisi. 3. Hafta

KYM411 AYIRMA ĠġLEMLERĠ SIVI-SIVI EKSTRAKSİYONU. Prof.Dr.Hasip Yeniova

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ

ATIKSULARDA FENOLLERİN ANALİZ YÖNTEMİ

ASETİK ASİT-SU-SİKLOPENTANOL ÜÇLÜ SİSTEMİNİN ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİNİN İNCELENMESİ

YEŞİL ÇAYDAN L-TEANİN EKSTRAKSİYON OPTİMİZASYONU VE SAFLAŞTIRILMASI

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI

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

GIDA ve TARIM KİMYASI LABORATUVARI TEST VE ANALİZLERİ

Doç. Dr. Cengiz ÇETİN, BEK153 Organik Eserlerde Önleyici Koruma Ders Notu DERS 6 4. ÇÖZÜCÜLER. Resim 1. Ciriş bitkisi.

PORTAKAL KABUĞU-ASİDİK SU KARIŞIMININ FİLTRASYONUNDA BUĞDAY KEPEĞİNİN SÜZME YARDIMCI MADDESİ OLARAK KULLANILMASI

BAZ KARIŞIMLARININ VOLUMETRİK ANALİZİ

FENOLÜN SULU ÇÖZELTİSİNİN DAMLAMALI YATAKLI REAKTÖRDE KATALİTİK ISLAK HAVA OKSİDASYONU

A- LABORATUAR MALZEMELERİ

KATI SIVI EKSTRAKSİYONU

Ayırma ve Đzolasyon Teknikleri : Ekstraksiyon

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ KİMYA MÜH. BÖLÜMÜ KML I LAB. ÜÇLÜ NOKTA SAPTANMASI DENEY FÖYÜ

Sürekli Karıştırmalı Tank Reaktör (CSTR)

FEN ve TEKNOLOJİ / ASİT VE BAZLAR GÜNLÜK YAŞAMDA ASİT VE BAZLAR

Genel Kimya. Bölüm 7: ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK. Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

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

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

Nanolif Üretimi ve Uygulamaları

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

KANTİTATİF ANALİTİK KİMYA PRATİKLERİ

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME KONU ANLATIMI. Hazırlayan: Hale Sümerkan. Dersin Sorumlusu: Prof. Dr.

Kütlesi,hacmi,eylemsizliği olan,tanecikli yapıdaki her şeye madde denir. Yer yüzünde gözümüzle görebildiğimiz her şey maddedir.

Erciyes Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü Gıda Analizleri ve Teknolojisi Laboratuvar Föyü Sayfa 1

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

ÇÖZELTİLERİN KOLİGATİF ÖZELLİKLERİ

MADDENİN AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ. Nazife ALTIN Bayburt Üniversitesi, Eğitim Fakültesi

EYVAH ŞEKERĐM KAYBOLDU!!!!! 9. SINIF 4. ÜNĐTE KARIŞIMLAR

ALKANLAR FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

KÜMEN ÜRETİMİNİN YAPILDIĞI TEPKİMELİ BİR DAMITMA KOLONUNUN BENZETİMİ

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

ÇÖZELTİ HAZIRLAMA. Kimyasal analizin temel kavramlarından olan çözeltinin anlamı, hazırlanışı ve kullanılışının öğrenilmesidir.

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

YAĞLI TOHUMDAN KATI-SIVI EKSTRAKSİYONU İLE YAĞ ELDESİ DENEYİ

Yetiştirme Ortamlarında Besin Maddesi Durumunun Değerlendirilmesi

SİYAH ÇAYIN KUMAŞ BOYAMADA KULLANILABİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

SEZEN DEMİR MADDE DOĞADA KARIŞIK HALDE BULUNUR

KARIŞIM NEDİR? YANDAKİ RESİMDE GÖRÜLEN SALATA KARIŞIM MIDIR?

KARIŞIMLAR. Birden çok maddenin kimyasal bağ oluşturmadan bir arada bulunmasıyla meydana gelen mad-delere karışım denir.

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

ETİL ASETAT-ETANOL AZEOTROP KARIŞIMININ DAMITILDIĞI BİR EKSTRAKTİF DOLGULU DAMITMA KOLONUNUN SICAKLIK KONTROLÜ

KATI ATIK ÖRNEKLERİNDE TOPLAM FOSFOR ANALİZ YÖNTEMİ

ÜZÜM ÇEKİRDEĞİ YAĞININ BASINÇLI ÇÖZÜCÜ EKSTRAKSİYONU VE EKSTRAKSİYON PARAMETRELERİNİN CEVAP YÜZEY YÖNTEMİ İLE OPTİMİZASYONU

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

ÇÖZELTİLERDE YÜZDELİK İFADELER. Ağırlıkça yüzde (% w/w)

PETROKİMYA KOMPLEKSİ ARITMA ÇAMURLARININ EKSTRAKSİYONU

BORUSAL (TUBULAR) AKIŞ REAKTÖRÜ

KARIŞIMLARIN AYRIŞTIRILMASI

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐSĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME ÇÖZELTĐLER

GIDALARIN BAZI FİZİKSEL NİTELİKLERİ

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

Bir maddenin başka bir madde içerisinde homojen olarak dağılmasına ÇÖZÜNME denir. Çözelti=Çözücü+Çözünen

Aeresol. Süspansiyon. Heterojen Emülsiyon. Karışım. Kolloidal. Çözelti < 10-9 m Süspansiyon > 10-6 m Kolloid 10-9 m m

Ders Tanıtım Formu. Temel İşlemler Laboratuarı

Moleküllerarası Etkileşimler, Sıvılar ve Katılar - 11

GENEL KİMYA 101 ÖDEV 3

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

DENEY 3. MADDENİN ÜÇ HALİ: NİTEL VE NİCEL GÖZLEMLER Sıcaklık ilişkileri

HEDEF VE DAVRANIŞLAR:

SOLVENT EKSTRAKSIYON TEORIK BILGILER

ÇANAKKALE BOĞAZINDAKİ CHLOROPHYTA ENTEROMORPHA YOSUNUNDAN POTASYUM HİDROKSİT DESTEKLİ KATALİZÖR VARLIĞINDA BİYODİZEL ELDESİ

İ Ç İ NDEKİ LER. Çevre Mühendisliği ve Bilimi İçin Kimyanın Temel Kavramları 1. Fiziksel Kimya ile İlgili Temel Kavramlar 52.

ETİL ASETAT-ETANOL-ASETİK ASİT-SU KARIŞIMININ PERVAPORASYONLA AYRILMASI

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

AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ YAN ÜRÜNLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Balıkesir Kimya Sanayi 0 (266)

5) Çözünürlük(Xg/100gsu)

DENEY I ÇÖZELTİ KONSANTRASYONLARI. Genel Bilgi

Su ve çevrenin canlılar için uygunluğu

SU ve ÇEVRENİN CANLILAR İÇİN UYGUNLUĞU

özet rejenere edilerek tekrar kullanılmaktadır (1). Denizli cevherleri için, bu metodun diğer metodlara karşı üstünlüğü şu noktalarda olmaktadır:

Transkript:

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 2 Sayı: 3 sh. 1-6 Ekim 2000 KAFEİNİN SU VE ETİL ASETAT / KLOROFORM KARIŞIMI ARASINDAKİ DAĞILMA KATSAYILARININ ORTAM ASİTLİĞİNE BAĞLI OLARAK DEĞİŞİMİ (VARIATION OF DISTRIBUTION COEFFICIENT OF CAFFEINE BETWEEN WATER AND ETHYL ACETATE / CHLOROFORM MIXTURE DEPENDING ON THE MEDIUM ACIDITY) Ö. VATAN*, İ. M. HASDEMİR*, İ. İNCİ*, M. BİLGİN*, A. AYDIN* ÖZET/ABSTRACT Kafein, ülkemizde önemli bir tarımsal ürün olan ve büyük miktarlarda üretilen çayın en önemli bileşenidir. Kafein, çok yaygın ve farklı alanlardaki kullanımı nedeniyle büyük ticari değer taşımaktadır. Bu nedenle, ekonomik üretim proseslerinin geliştirilmesi son derece önemlidir. Bu çalışmanın amacı, kafeinin su ve etil asetat/kloroform karışımı arasındaki dağılma katsayılarının ph a bağlı olarak değişiminin incelenmesidir. Çalışmada organik çözücü karışımı etil asetat/kloroformun beş farklı oranı kullanılmıştır. Bu oranlar %20, %40, %50, %60 ve %80 kloroform içerecek şekilde seçilmiştir. Ayrıca dağılma katsayısının ph ya bağımlılığının incelenmesi için denemeler beş farklı ph da yapılmıştır. Bu ph değerleri 5.65, 5.90, 6.25, 7.10 ve 7.90 dır. Deneysel çalışmada hazırlanan % 1 lik (hacimsel) kafein çözeltisinden belirli miktar alınarak çözücü karışımı ile ekstrakt edilmiş ve iyodometri yöntemiyle kafein analizi yapılmıştır. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda, ph değerinin yükselmesiyle dağılma katsayısının arttığı tespit edilmiştir. Caffeine is a main component of tea, which is an important agricultural product in our country. It has a great economical value because of its different and extensive industrial applications. The aim of this study is to investigate the variation of the distribution coefficients of caffeine between water and ethyl acetate/chloroform mixture depending on ph. Ethyl acetate/chloroform mixture was used in five different ratios. These ratios were selected as to contain 20%, 40%, 50%, 60% and 80% chloroform. Also five different ph were selected to investigate the distribution coefficient depending on ph. These ph values were 5.65, 5.90, 6.25, 7.10 and 7.90. In experimental investigations, 1% aqueous solution of caffeine was used. Caffeine content was analysed by means of Iodometry method. It was seen that the distribution coefficient of caffeine between water and solvent mixture was increased with increasing ph. ANAHTAR KELİMELER/KEY WORDS Kafein, Ekstraksiyon, Dağılma katsayısı Caffeine, Extraction, Distribution coefficient *İÜ Mühendislik Fakültesi, Kimya Müh. Böl., 34850 Avcılar, İSTANBUL

Sayfa No: 2 Ö. VATAN, İ.M. HASDEMİR, İ. İNCİ,M. BİLGİN, A. AYDIN 1. GİRİŞ Kafein ilk defa 1820 de Runge tarafından kahve çekirdeklerinden izole edilmiştir ve yapısı E. Fischer tarafından aydınlatılmıştır (Şekil 1) (McKetta, 1977). Kafein, purin sınıfı alkoloidler grubunun en önemli üyesi olup, çayda ve kahvede yüksek oranda, kakao ve kola da ise daha düşük oranlarda bulunur. Saf ve katı halde beyaz toz veya parlak görünümlü iğneler şeklindedir. Suda yüksek oranda çözünür (50 g kafein / 100 g su). Sudan kristallendirilerek eldesinde 1 molekül kristal suyu ile, çözücüden kristallendirildiğinde ise susuz olarak elde edilir. Monohidrat formundaki kafein 100 o C de anhidrat formuna kolaylıkla dönüştürülebilir. Anhidrat kafein 235 o C de erir. Kokusuz ve kötü bir tadı olan kafein, atmosferik basınçta 176 o C de bozunmaksızın süblime olur. Kafein ilaç sanayiinde sodyum benzoat ve sodyum salisilat gibi karışım temel maddesi olarak yaygın bir şekilde kullanılır. H 3 C-N O O N CH 3 CH 3 N C N Şekil 1. Kafeinin kimyasal formülü Tarihsel olarak incelendiğinde, kafeinin üretimi başlangıç maddeleri ve proses maliyetlerine bağlı olarak çay ve kahve gibi doğal maddelerin ekstraksiyonu, kakao gibi maddelerin ekstraksiyonu ve metilasyonu,ürik asit veya üre ile klorasetikasitten yola çıkarak tamamen sentetik yöntemlerle yapılabilmektedir. 1945 li yıllara kadar sentetik kafein üretiminin büyük bir kısmı kakao kabuğunda ve atığından ekstrakte edilen teobrominin metilasyonu ile üretilmekteydi. 1945 ten sonra ise kakaodan ziyade çay atıklarından üretimi önem kazanmıştır. Ayrıca kafeinsiz kahve üretiminde yan ürün olarak kazanılması da mümkündür (Katz vd., 1985; Zosel, 1974). Kolalı içecekler için giderek artan kafein ihtiyacı, günümüzde genellikle sentetik yöntemlerle karşılanmakta ise de, tarıma dayalı ülkelerde olduğu gibi ülkemizde de çay ve çay atıklarından üretimi, prosesin ekonomikliği sebebiyle giderek önem kazanmaktadır. Çay bitkisinin kafeinin içeriği sürgün dönemlerine, genetik özelliklere, toprak koşullarına ve kültürel önlemlere göre değişmektedir (Chougley, 1982). Kafeinli bitkilerin içerdikleri kafein miktarları %1,1-7,9 arasında değişmekte olup bu oran çay atıklarında % 0,56-3,09 civarındadır. Çeşitli kafeinli bitkilerde ki kafein miktarları Çizelge 1 de gösterilmiştir. Kafeinin çay atıklarından üretimi esasen üç aşamadan ibarettir (Kirk-Othmer, 1981). Bunlardan ilki, çay atıklarının sıcak su ile katı-sıvı ekstraksiyonuna tabi tutulmasıdır. Buradan elde edilen sulu ekstrakt, ikinci aşamada kloroform gibi kafeini iyi çözebilen bir çözücü ile sıvı ekstraksiyona tabi tutulur. Son aşama ise çözücünün geri kazanımı ve ham kafeininin saflaştırılmasından ibarettir. Bu prosesin ekonomik açıdan en önemli adımı kafeinin sulu fazdan organik fazına alınması işlemidir. Bu açıdan kafeinin organik faza mümkün olduğunca fazla miktarda geçmesini sağlayacak çözücülerin ve şartların belirlenmesi ekonomik bir üretim prosesi için büyük önem taşımaktadır ve bu konuda çeşitli araştırmalar yapılmaktadır (Bilgin, 1998; Hirsbrunner, 1998; Seibert, 1988).

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt : 2 Sayı : 3 Sayfa No: 3 Çizelge 1. Kafeinli bitkilerin ve çeşitli fabrikalardan alınan çay örneklerinin içerdikleri kafein miktarları (Kaçar, 1991; Sezik vd., 1975) Bitki Adı Kafein % Kahve 1,1-2,0 Guarana 4,0 Cola Nut 1,5 Türk Çayı 2,7-5,0 (Kaptan, B., 1968) Türk Çayı 2,8-3,9 (Yurdagel, Ü., 1978) Türk Çayı 3,1-3,8 (Yılmaz, H., 1982) Türk Çayı 3,4-4,1 (Öksüz, M., 1987) Sri Lanka 2,8 (Smith ve Rees, 1963) Assan 3,6 (Smith ve Rees, 1963) Darjeeling 4,2 (Smith ve Rees, 1963) Özçay 7,9 (Smith ve Rees, 1963) Atığın Cinsi Çay Tozu 1,55-3,09 Lif Çayı 1,22-2,93 Çöp Çay 0,81-1,80 Çırpma 0,59-1,63 Yeşil Yaprak 0,56-1,06 2. KURAMSAL Sıvı ekstraksiyonunda kullanılan çözücünün seçimi, prosesin ekonomikliği açısından büyük önem taşımaktadır (Treybal, 1981). Bu çalışmada, kullanılan çözücünün seçiminde dağılma katsayısı, çözünmezlik, seçicilik, geri kazanılabilirlik, yoğunluk, yüzey gerilimi, kimyasal aktivite, buhar basıncı ve donma noktası gibi özellikler göz önünde bulundurularak, kafeinin farklı yapıdaki çeşitli çözücüler ile su arasındaki dağılma katsayıları muhtelif sıcaklıklarda incelenmiştir. Örneğin, 1 gram anhidrit kafeini oda sıcaklığında çözmek için yaklaşık 600 ml eter, 100 ml benzen, 75 ml etil alkol veya 50 ml aseton gerekirken bu miktar kloroformda 6 ml ye kadar düşmektedir (Klaus, 1986). Birbirinde çözünmeyen veya çok az çözünen iki sıvıya, bunlarda çözünebilen bir madde ilave edilir ve karıştırılırsa çözünen madde her iki sıvı arasında dağılıma uğrar. Çözünen madde her iki sıvıda da aynı moleküler yapıda ise belli bir sıcaklıkta denge kurulduktan sonra maddenin her iki sıvıdaki konsantrasyonları C 1 ve C 2 ise, bu konsantrasyonlar arasında aşağıdaki ifade geçerlidir (Alders, 1955). C C 1 K = (1) 2 Bu ifade Nernst Dağılma Kanunu olarak bilinir ve orantı katsayısı K ise dağılma katsayısı olarak adlandırılır. Ekstraksiyon işleminde C 1 organik fazdaki konsantrasyonu, C 2 ise su fazındaki konsantrasyonu gösterir. Yapılan çok sayıda çalışmada ekstraksiyon için çözücü karışımlarının kullanılmasının, hem ekonomiklik hem de çözücü tasarrufu bakımından tek çözücünün kullanıldığı duruma göre daha avantajlı olduğu görülmüştür (Bilgin vd., 1998, Hasdemir vd., 1998). Son

Sayfa No: 4 Ö. VATAN, İ.M. HASDEMİR, İ. İNCİ,M. BİLGİN, A. AYDIN zamanlarda çözücü karışımı ile ekstraksiyonun pek çok endüstriyel alanda kullanımında önemli artış olmuştur. Çözücü karışımları iki veya daha fazla bileşenli olabilir. En basit durum iki çözücünün birbirinde tamamen karıştığı haldir. Sıvı-sıvı ekstraksiyonunda çözücü karışımı kullanarak, tek bir çözücü ile elde edilemeyecek çözücü kapasitesine, yani ekstrakte edilecek maddeyi daha fazla çözme yeteneğine ve daha yüksek dağılma oranına sahip olunur. Ayrıca bu şekilde çözücünün uygun olmayan diğer özelliklerinin (viskozite, yoğunluk, vb.) iyileştirilmesi sağlanabilir. 3. DENEYSEL ÇALIŞMA Dağılma katsayılarının belirlenmesi için ağzı şilifli bir ayırma hunisi kullanılmıştır. Kafeinin sudaki hacimsel % 1 lik çözeltisi hazırlanmış ve çözücü karışımı olarak etil asetatkloroform karışımı 5 farklı oranda hazırlanmıştır. ph ın dağılma katsayıları üzerindeki etkisinin incelenmesi amacıyla değişik ph larda hazırlanan tampon çözeltilerden yararlanılmıştır. Deneysel prosedür şu şekildedir: Kafeinin % 1 lik çözeltisinden 5 ml, tampon çözeltisinden 5 ml ve etil asetat-kloroform karışımından 10 ml ayırma hunisine alınmış, ve dengeyi sağlamak için karıştırma işlemi yapılmış ve fazların ayrılması için dinamik denge kuruluncaya kadar beklenmiştir. Fazların net bir şekilde ayrılmasından sonra çözücü faza geçen ve rafinat fazda kalan kafein miktarları volumetrik olarak tayin edilmiştir. Tayinde kullanılan metot iyodometridir (Ettre, 1969). Bu yöntem, kafeinin asidik ortamda I 2 ile reaksiyon vererek kafein periyodid (C 8 H 10 O 2 N 4 HI.I 4 ) bileşiğini vermesine dayanır. Suda çözünmeyen bu bileşik ortamda daha fazla iyot olması durumunda ayarlı Na 2 S 2 O 3 çözeltisi ile nişasta indikatörlüğünde titre edilerek fazla olan miktar tespit edilir. Ortamın asitliğini ayarlayabilmek için kullanılan tampon çözeltiler 1/15 M disodyum hidrojen fosfat ve 1/15 M potasyum dihidrojen fosfattır. Bu çözeltiler, farklı oranlarda karıştırılarak ortam ph sı istenen değere ayarlanmıştır (Çizelge 2). 4. TARTIŞMA VE SONUÇ Yapılan denemelerde kullanılan etil asetat / kloroform çözücü karışımının oranları, hangi ph değerlerinde çalışıldığı ve elde edilen dağılma katsayıları Çizelge 3 de sunulmuştur. Ekstraktan karışımlarını meydana getiren çözücülerden kloroformdaki dağılma katsayısının oldukça büyük (25 C de 20,36), etil asetattaki dağılma katsayısının ise oldukça küçük (25 C de 1,84) olduğu literatürden bilinmektedir. Bu çalışmada bu iki çözücünün farklı oranlardaki karışımları kullanılmış ve beklendiği gibi karışımdaki kloroform yüzdesi arttıkça dağılma katsayısının arttığı görülmüştür. %20 Etil asetat ve % 80 kloroform içeren karışım ile bu çalışmaya ait maksimum dağılma katsayısı olan 10,763 değerine ulaşılmıştır (ph=7,90). Çizelge 2. ph Ayarlamada kullanılan tampon çözeltiler ve karışım oranları PH 1/15 M Na 2 HPO 4 1/15 M KH 2 PO 4 (hacmen) (hacmen) 5,65 2,7 97,3 5,90 6,0 94,0 6,25 13,0 87,0 7,10 60,0 40,0 7,90 92,0 8,0

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt : 2 Sayı : 3 Sayfa No: 5 Çizelge 3. Etil asetat/kloroform karışım oranları, ph değerleri ve elde edilen dağılma katsayıları %80 Etil asetat - PH 5,65 5,90 6,25 7,10 7,90 %20 Kloroform K 0,183 0,283 0,550 1,061 1,631 %60 Etil asetat - PH 5,65 5,90 6,25 7,10 7,90 %40 Kloroform K 0,626 1,061 1,631 3,000 4,405 %50 Etil asetat - PH 5,65 5,90 6,25 7,10 7,90 %50 Kloroform K 1,061 1,380 2,174 4,405 5,666 %40 Etil asetat - PH 5,65 5,90 6,25 7,10 7,90 %60 Kloroform K 1,222 1,631 3,000 5,666 7,695 %20 Etil asetat - PH 5,65 5,90 6,25 7,10 7,90 %80 Kloroform K 1,631 3,000 4,405 7,695 10,764 Farklı karışım oranları ve ph ile dağılma katsayılarının ne şekilde değiştikleri Şekil 2 de gösterilmektedir. Görüldüğü gibi ortamın asitliğindeki artış her karışım oranı için dağılma katsayısında artışa sebep olmuştur. 12 10 8 %80 Etilasetat-%20 Kloroform %60 Etilasetat-%40 Kloroform %50 Etilasetat-%50 Kloroform %40 Etilasetat-%60 Kloroform %20 Etilasetat-%80 Kloroform K 6 4 2 0 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 ph Şekil 2. Kafeinin su ve etil asetat/kloroform karışımı arasındaki dağılma katsayılarının ph ile değişimi

Sayfa No: 6 Ö. VATAN, İ.M. HASDEMİR, İ. İNCİ,M. BİLGİN, A. AYDIN KAYNAKLAR Alders L., (1955): Liquid-Liquid Extraction, Amsterdam, Elsevier Pub. Co.. Bilgin M., Hasdemir İ.M., Aydın A., Dramur U., (1998): Kafeinin Dolgulu Bir Kolonda Ekstraksiyonuna Ait Kütle Transfer Parametrelerinin İncelenmesi, Tr. J. of Eng. and Environmental Science, vol. 22, 471-477. Bilgin M., Hasdemir İ.M., İnci İ., Aydın A., (1998): Malik Asidin Aliquat-336 İle Ekstraksiyonuna Etki Eden Parametrelerin İncelenmesi, Erzurum, Atatürk Üniversitesi, III. Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, C.II, s.1000-1005. Chougley J.B., (1982): Factors Influencing the Caffeine Content of Black Tea, Food Chemistry, vol. 9, no. 4, 269-276. Ettre S.L., Snell D.F., (1969): Encyclopedia of Industrial Chemical Analysis, New York, John Wiley & Sons Inc., Vol. 8. Hasdemir İ.M., Bilgin M., İnci İ., Aydın A., (1998): Tartarik Asidin Alamin-336 İle Ekstraksiyonunda Seyreltici Etkisinin İncelenmesi, Erzurum Atatürk Üniversitesi, III. Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, C.II, s.994-999. Hirsbrunner P., (1998): Purification of Caffeine, United States Patent, US04,768,662, July, 19, 1998, Switzerland. Kaçar B., (1991): Çay Analizleri, Ankara, Ankara Üniversitesi Basımevi. Katz N.S., Skitf R.H., (1985): Multi-Phase Liquid Solvent Decaffeination, United States Patent, US04,545,998, Oct., 8, 1985, USA. Kirk O., (1981): Encyolpedia of Chemical Technology, The Interscience Encylopedia, Inc., Vol. 3, New York. Klaus F., (1986): Analytical Profiles of Drug Substances, Vol. 15, Academic Press Inc., Orlando, Florida, USA. Mc Ketta J.J., Cunningham W.A., (1977): Encyclopedia of Chemical Processing and Design, Marcel Dekkel Inc., New York. Seibert A.F., Fair J., (1988): Hydrodynamics and Mass Transfer In Spray and Packed Liquid-Liquid Extraction Columns, Ind, Eng. Chem. Res., Vol. 27, 470-481. Sezik E., Çalış İ., Yeşilada E., (1975): Tübitak Temel Bilimler Araştırma Grubu, Ankara, Proje No: TBAG-146. Treybal R.E., (1981): Mass Transfer Operations, Second Edition, McGraw-Hill Book Company, New York. Zosel K., (1974): Process for Recovering Caffeine, United States Patent, US03,806,619, Apr., 1998, Germany.