Polivinilimidazol'ün kaolen ve perlit yüzeyine adsorpsiyonu
Adsorption of polyvinylimidazole onto kaolinite and perlite
- Tez No: 177885
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NALAN TEKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Kaolinit, Adsorpsiyon kinetigi, Zeta potansiyeli, Genlesmis perlit, Polivinilimidazol, Adsorpsiyon izotermleri, Adsorption, Kaolinite, Adsorption kinetics, Zeta potential, Expanded perlite, Poly(vinylimidazole), Adsorption isotherms
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Balıkesir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Bu çalısma iki asamada gerçeklestirilmistir. Birinci bölüm, polivinilimidazolün (PV) kalsinasyon sıcaklıgı, pH, iyon siddeti ve sıcaklık gibi parametrelerin bir fonksiyonu olarak sulu çözeltilerden kaolinit yüzeyine adsorpsiyonunun sistematik olarak arastırılmasından olusmaktadır. Deneysel sonuçlara göre, PV adsorpsiyonu, pH'nın 8,50'den 11,50'ye, sıcaklıgın 25°C'den 55°C'ye ve iyon siddetinin 0'dan 0,1 mol L-1'e artmasıyla artmaktadır. Kaolinit örnekleri maksimum adsorpsiyon kapasitesine sahip oldugu 600°C'de kalsine edilmistir. Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri kullanılmıstır. zoterm verileri için, Langmuir izoterm modelinin Freundlich izoterm modelinden daha uygun oldugu görülmüstür. Kaolinit süspansiyonlarının zeta potansiyeli farklı PV konsantrasyonlarında ve pH'lardaki sulu çözeltilerinden ölçülmüstür. Deneysel sonuçlara gore; (i) pH, kaolinitin zeta potansiyelini etkili biçimde degistirir; (ii) kaolinit suda pH 2,35 civarında, 249,9 ppm PV konsantrasyonunda ise pH 8,75 civarında bir izoelektrik noktaya sahiptir; (iii) PV, kaolinitin arayüzey yükünü negatiften pozitife degistirmektedir. Sıcaklık etkisi Gibbs serbest enerjisi, entalpi ve entropi degisimleri gibi çesitli termodinamik parametrelerin hesaplanmasıyla çalısılmıstır. Boyutsuz ayırma faktörü (RL), sulu çözeltilerden PV adsorpsiyonu için kaolinitin kullanılabilecegini göstermistir. İkinci bölüm ise, PVI adsorplamıs genlesmis perlitin adsorpsiyon, adsorpsiyon kinetikleri gibi yüzey özellikleri ile sıcaklık, iyon siddeti ve pH'nın bir fonksiyonu olarak elektrokinetik özelliklerin arastırılmasından olusmaktadır. Zeta potansiyeli ölçümleri izoelektrik noktayı (iep) ve potansiyel belirleyen iyonları (pdi) belirlemek için yapılmıstır. Genlesmis perlit örneklerinin zeta potansiyelini pH'nın etkili biçimde degistirmesine ragmen, genlesmis perlit pH 2-11 aralıgındaki hiçbir izoelektrik noktaya sahip degildir. PV, genlesmis perlit yüzeyine adsorbe olurken, genlesmis perlitin arayüzey yükünü negatiften pozitife degistirir. Adsorplanan miktarlar (qe) pH'ya büyük bir baglılık gösterir. PV adsorpsiyonu artan pH, iyon siddeti ve sıcaklık ile artmaktadır. Deneysel adsorpsiyon verileri Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri kullanılarak arastırılmıs ve Langmuir izoterm modelinin adsorpsiyon dengesini en iyi temsil ettigi bulunmustur. Adsorpsiyon mekanizmasını ve potansiyel hız kontrol basamagını arastırmak için, yalancı-birinci ve ikinci mertebe kinetik denklemleri ve moleküllerarası difüzyon modeli deneysel verileri test etmek için kullanılmıstır. Hız sabitleri ve ilgili korelasyon katsayıları deneysel sonuçlar ile önceden bildirilen verilerin uygunlugunu saglamak için belirlenmistir. Yalancı birinci mertebe kinetik esitligin deneysel veriler için uygun oldugu bulunmustur.
Özet (Çeviri)
This study was carried out in two parts. The first section is consisted of; the adsorption of polyvinylimidazole (PVI) onto kaolinite from aqueous solutions has been investigated systematically as a function of parameters such as calcination temperature of kaolinite, pH, ionic strength, and temperature. According to the experimental results, the adsorption of PVI increases with pH from 8,50 to 11,50, temperature from 25 to 550 C, and ionic strength from 0 to 0,1 mol L-1. The kaolinite sample calcined at 6000 C has a maximum adsorption capacity. Langmuir and Freundlich isotherm models are used. The Langmuir isotherm model appeared to fit the isotherm data better than the Freundlich isotherm model. The zeta potentials of kaolinite suspensions have been measured in aqueous solutions of different PVI concentrations and pH. From the experimental results, (i) pH strongly alters the zeta potential of kaolinite; (ii) kaolinite has an isoelectric point at about pH 2,35 in water and about pH 8,75 in 249,9 ppm PVI concentration; (iii) PVI changes the interface charge from negative to positive for kaolinite. The study of temperature effect has been quantified by calculating various thermodynamic parameters such as Gibbs free energy, enthalpy, and entropy changes. The dimensionless separation factor (RL) has shown that kaolinite can be used for adsorption of PVI from aqueous solutions. The second part is consisted of surface properties of poly(vinylimidazole)-adsorbed expanded perlite such as adsorption, adsorption kinetics and electrokinetic properties have been investigated as a function of temperature, ionic strength and pH. The zeta potential measurements have been performed to determine the isoelectric point (iep) and potential determining ions (pdi). Although pH strongly altered the zeta potential of expanded perlite sample, expanded perlite does not yield any isoelectric point in the pH ranges of 2?11, poly(vinylimidazole) (PVI) changes the interface charge from negative to positive for expanded perlite when adsorbed on its surface. Adsorbed amounts (qe) showed a great dependence on pH. The adsorption of PVI increases with increasing pH, ionic strength and temperature. Experimental adsorption data were investigated using Langmuir and Freundlich isotherm models and found that Langmuir isotherm model gave the best representation of the adsorption equilibrium. In order to investigate the mechanism of adsorption and potential rate controlling step, pseudo-first- and second-order kinetic equations, and intraparticle diffusion model have been used to test the experimental data. The rate constants and the related correlation coefficients were determined in order to assess which model provides the best-fit predicted data with experimental results. Pseudo-first-order kinetic equation provided the best fit to experimental data.
Benzer Tezler
- Farklı kil yüzeylerine çeşitli polimerlerin adsorpsiyonu ve yüzey özelliklerinin incelenmesi
Adsorption of several polymers onto different clay surfaces and researchment of surface charactestics
YURDANUR ATEŞ
- Antimikrobiyal özelliğe sahip yeni polimerik kompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of novel polymeric composites with antimicrobial property
AKİF ŞAFAKLI
- N-vinilimidazol esaslı yarı iç içe geçmiş ağ yapılı hidrojel sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of n-vinylimidazole based semi-interpenetrating network hydrogels
ÖZGÜN DUYGU TÜRE
- Yüzey işlevsel nano karbon kullanılarak yeni nesil hibrit polimerlerin hazırlanması ve yapı- özellik ilişkilerinin araştırılması
Preparation of new generation hybrid polymers with surface functionalized nanocarbon and investigation of structural-property relationship
AYBER YILDIRIM
- Hidrofilik/hidrofobik dengesi değiştirilmiş fonksiyonel hidrojellerin organik çözücüler ve sulu çözeltilerdeki şişme davranışlarının incelenmesi
Investigation of swelling behavior of functional hydrogels with modified hydrophilic/hydrophobic balance in organic solvents and aqueous solutions
AKIN ÖZCAN
