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: 88
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
- Bitkisel yağlardan çözücü ekstraksiyonu ile serbest yağ asitlerinin giderilmesinin ardından çözücünün iyon değişimi ile geri kazanılması
Ion exchange for solvent recovery in deacidification of vegetable oils by solvent extraction
MELİKE ERGUVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE GÜRBÜZ
- Geniş metal destekler üzerinde zeolit kaplamalarının hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation of zeolite coatings on large supports and their characterization
TAYLAN MARAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ERDEM
- İçme suyundan nitrat giderimi
Başlık çevirisi yok
NEVİM GENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. NUR ONAR
- 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
- Fenton prosesi ve iyon değişimi kombinasyonu ile renkli atıksuların arıtımı
Treatment of coloured wastewater with the combination of fenton process and ion exchange
BERİL GÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Çevre Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. HULUSİ BARLAS