Ion exchangers in the removal of caffeine from aqueous solutions
Kafeinin sulu çözeltilerden iyon değiştiricilerle eldesi
- Tez No: 181115
- Danışmanlar: DR. CEVDET ÖZTİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kafein, İyon değişimi, Katyon değiştirici reçine, Dengevii, Caffeine, Ion exchange, Cation exchange resin, Equilibriumv
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kafein, özellikle kahve, çay ve kakaoda bulunan pürin alkaloidler grubununticari olarak önemli bir üyesidir. İçeceklerin önemli bir bileşeni ve uyarıcıilaçların en önemli etken maddesidir. Kafein, ya sentetik olarak ya dakafeinsiz kahve üretiminin yan ürünü olarak elde edilmektedir. Bu çalışmanınhedefi, kafeinin geri kazanım ve saflaştırma işlemlerinde sıkça kullanılaniyon değiştirici sistemlerdeki denge ilişkisini incelemektir. Başlangıç kafeinkonsantrasyonunun, ve çözeltinin başlangıç pH düzeyinin iyon değişimidengesi üzerindeki etkileri de incelenmiştir.Mevcut adsorbanların ve iyon değiştiricilerin elemesi için stok kafeinçözeltileri hazırlanmıştır. 28 oC de 300 rpm çalkalama hızında bir çalkalamabanyosunda kesikli tipte bir çalışma yürütülmüştür. Başlangıç deneylerindensonra sadece polisitren yapıda kuvvetli asidik katyon değiştirici bir reçineolan Lewatit S100 ile çalışma yapılmıştır. Numune analizi için 254 nm deShimadzu PDA Detektör ve Nucleosil 100 C18 kolonuna sahip HPLCekipmanı kullanılmıştır. Mobil faz olarak 8% asetonitril, 8% 2-propanol ve 1%asetik asitten oluşan bi karışım verilmiştir.viSonuçlar, katyon değiştirici reçinenin kafein alımının yetersiz olduğunugöstermiştir. Üç farklı başlangıç konsantrasyonunda (0.005 M, 0.0075 M, ve0.01 M) ve dört farklı pH bölgesinde (asidik, az asidik, nötr, ve bazik) bir dizideney yapılmıştır. Aşırı pH değerlerinde reçinenin kafein yüklemekapasitesinin hafifçe arttığı bulunmuştur. Başlangıç kafein konsantrasyonunise denge ilişkisine anlamlı bir etkisi gözlenememiştir. Jel tipi katyon değitiricireçinenin düşük performansından ve kafein molekülünün moleküleryapısının büyüklüğünden ötürü, Lewatit SPC 112 makropor reçinesi ilekafein alım performansı üzerine çalışılmıştır. SPC 112 reçinesinin de düşükama S100 reçinesine oranla daha yüksek bir yükleme kapasitesinin olduğugözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Caffeine is a commercially important member of a group of purine alkaloidsfound in coffee, tea and cacao particularly. It is an important ingredient inbeverages and most important chemical element of stimulatingpharmaceuticals. Caffeine is either manufactured by total synthesis or as aby-product from the decaffeinated coffee manufacturing. To investigate theequilibrium relationship of caffeine in ion exchange systems, which arewidely used for recovery and purification processes, was the aim of thisstudy. The effects of initial caffeine concentration and pH of the solution onequilibrium were also investigated.Stock solutions of caffeine were prepared for screening of availableadsorbents and cation exchange resins. A batch type operation was carriedout in a shaker bath at 40 oC with 200 rpm agitation rate. After preliminaryexperiments, only Lewatit S100, which is a strongly acidic cation exchangeivresin with s-dvb copolymer matrix, was studied. For the analysis of samples,HPLC equipment with Shimadzu PDA Detector at 254 nm and Nucleosil 100C18 column was used. As mobile phase, a mixture of 8% acetonitrile, 8% 2-Propanol, and 1% acetic acid was introduced at 1.5 mL/min flow rate.Results showed that, the caffeine uptake capacity of cation exchange resinwas poor. A set of experiments were performed at three initialconcentrations (0.005 M, 0.0075 M, and 0.01 M) and four different pHregions (acidic, slightly acidic, neutral, and basic). It was found that, atextreme pH conditions, the caffeine loading capacity of the resin was slightlyincreased. A significant effect of initial caffeine concentration, however,couldn?t be observed. Due to the poor performance of gel type cationexchange resin and large molecular structure of caffeine molecule, Lewatit?sSPC 112 macroporous resin was studied briefly for caffeine uptakeperformance. It was observed that SPC 112 has also poor but better loadingcapacity than S100 cation exchange resin.
Benzer Tezler
- İyon değiştirici membranlar kullanılarak sulu ortamdan bor'un uzaklaştırılması
The removal of boron from aqueous solution using ion-exchange membranes
BERRİN GÜRLER
- Salix babylonica (Salicaceae) atıklarından iyon değiştirici aktif karbonun elde edilmesi ve atık suların arıtımında kullanılması: hedef sıfır atık
Obtaining ion exchange-activated carbon from Salix babylonica (salicaceae) wastes and using it in the treatment of wastewater: the target is zero waste
SENA EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN ARSLANOĞLU
ÖĞR. GÖR. FERİDE NAİME TÜRK
- Sitrik ve fosforik asitlerle modifiye edilen şeker pancarı küspesinin sulu şerbetten katyonların ve renkli maddelerin giderilmesinde kullanılması
The use of sugar beet pulp modified with citric and phosphoric acids in the removal of cations and colorants from thin juice
HASAN ARSLANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. FİKRET TÜMEN
- Zayıf asidik katyon değiştirici reçine ile atıksulardan Pb(2+) gideriminin araştırılması
Investigation of the Pb(2+) removal from wastewaters by weak acidic cation exchanger resin
GULZADA SOLTOBAEVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Çevre Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLDA VERGİLİ
- Sulu çözeltilerden krom iyonlarının uzaklaştırılmasında sorpsiyon ve sorpsiyon mikrofiltrasyon hibrit sisteminin uygulanması
Sorption and sorption-microfiltration hybrid system application for the removal of chromium ions from aqueous solutions
SERPİL ÇETİN EDEBALİ
Doktora
Türkçe
2010
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL PEHLİVAN