Algorithmic calculations, solution thermodynamics and spectroscopic investigation of poly(ethylene glycol)/solvent systems
Poli(etilen glikol)/çözücü sistemlerinin algoritmik hesapları, çözelti termodinamiği ve spektroskopik incelenmesi
- Tez No: 183839
- Danışmanlar: PROF.DR. ALİ GÜNER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eczacılık ve Farmakoloji, Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Pharmacy and Pharmacology, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: PEG, çözünürlük parametresi, viskometri, PEG çözeltileri, çözelti termodinamiği, FTIR, Raman, XRD, PEG, solubility parameter, viscometry, PEG solution, solutionthermodynamics, FTIR, Raman, XRD
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 206
Özet
Poli(etilen glikol) (PEG)'in dört farklı molekül ağırlığında tetrahidrofuran (THF),kloroform, dimetilsulfoksit (DMSO), metanol ve suda oluşturduğu sistemler;algoritmik, viskometrik ve spektral analiz yöntemleriyle incelenmiştir.Çalışmanın ilk aşamasında PEG ve çözücülerin çözünürlük parametreleri vanKrevelen-Hoftyzer, Hoy, Breitkreutz, Askadskii ve Small yaklaşımlarına görehesaplanmış ve 2-, 3-boyutlu grafikleri çizilmiştir. Algoritmik hesaplar sonucundaPEG için THF'nin en iyi, suyun en kötü çözücü olduğu belirlenmiştir.kinci bölümde PEG/çözücü sistemlerinin çözelti termodinamiğini incelemekamacıyla viskometrik çalışma gerçekleştirilmiştir. Ekstrapolasyon yöntemlerindenbozulmamış boyut parametresi (Kθ ) ve uzun mesafeli etkileşim parametresi (B )hesaplanmıştır. Üç ayrı ekstrapolasyon ve iki ayrı interpolasyon yöntemiylehesaplanan θ sıcaklıkları arasında PEG/THF sisteminin en yüksek θ sıcaklığınasahip olduğu bulunmuştur.Üçüncü bölümde PEG/çözücü sistemleri katı halde X-ışını kırınımı (XRD), Fourierdönüşümlü kızılötesi spektroskopi (FTIR) ve Raman spektroskopisi ile karakterizeedilmiştir. Bu sistemlerin XRD'leri incelendiğinde, kristalinite yüzdelerinde en fazladüşmenin, THF'den hazırlanan örneklerde olduğu belirlenmiştir. FTIR ve Ramanspektrumlarında ise çeşitli gerilme ve bükülme titreşimlerinin en büyük frekanskaymaları kloroform ve özellikle THF'den hazırlanan örneklerde olduğugözlenmiştir.Bu çalışmada PEG'in çözünürlük parametresi farklı algoritmik yaklaşımlarkullanılarak hesaplanmıştır. Polimerin seçilen çözücüler içindeki çözünürlükprofilleri oluşturularak, bu çözücülerin PEG'i çözme yeteneği tartışılmıştır.?Benzer benzeri çözer? ilkesinin matematiksel uygulaması olan algoritmikyöntemler, polimerin çözelti termodinamiği temelinde farklı termodinamikbüyüklükler üzerinden ne tip benzerlikler/uyuşmalar göstereceği incelenmiştir.Polimerin sırasıyla; Small, Hoy, VKH, Askadskii ve Breitkreutz algoritmikhesaplamalarıyla bulunan δ t değerleri, bazı çalışma grupları tarafından bulunan(Small, Hoy, VKH and Breitkreutz) δ t değerleriyle uyumludur. Benzer uyuşmalarkatı halde XRD, FTIR ve Raman spektroskopik yöntemleriyle izlenerek deyorumlanmıştır.Polimerin seçilen çözücülerdeki hidrodinamik ve termodinamik büyüklüklerikıyaslandığında da; suyun zayıf çözücü ve THF ile kloroformun ise iyi çözücüdavranışı sergilediği görülmüştür.Sonuç olarak, PEG için çözücülerin çözme gücü aşağıdaki sıraya göre azalır:THF > kloroform > DMSO > metanol > su
Özet (Çeviri)
The systems involving four different molecular weights of poly(ethylene glycol) (PEG)in tetrahydrofuran (THF), chloroform, dimethyl sulfoxide (DMSO), methanol and waterhave been investigated by algorithmic, viscometric and spectral analysis techniques.At the initial stage of the research, the solubility parameters of PEG and solventshave been evaluated with respect to van Krevelen-Hoftyzer, Hoy, Breitkreutz,Askadskii and Small approaches and their 2-, 3-dimensional graphs have beendrawn. As a consequence of algorithmic calculations, THF has been determined asthe best solvent whereas water is found to be the weakest solvent.In the second step, viscometric studies have been made in order to investigate thesolution thermodynamics of PEG/solvent systems. Unperturbed dimension (Kθ ) andlong-range interaction parameter (B) have been calculated via extrapolation methods.Three different extrapolation and two different interpolation methods have beenemployed for the evaluation of θ temperatures among which PEG/THF system hasbeen found to possess the highest θ temperature.In the third stage, PEG/solvent systems have been characterized in the solid state byX-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) and Raman spectroscopy.When the XRD charts of these systems are analyzed, the highest decrease incrystallinity percent has been detected in the sample cast from THF. On the otherhand, the largest frequency shifts of various stretching and bending vibrations havebeen observed for the samples cast from chloroform and especially THF in FTIR andRaman spectra.In this study, the solubility parameter of PEG has been calculated by the use ofseveral different algorithmic approaches. By creating the solubility profiles of thepolymer in selected solvents, the dissolving capability of these solvents has beendiscussed.Algorithmic methods, as the mathematical application of the principle ?like dissolveslike?, have been employed on the basis of the solution thermodynamics of thepolymer, and the type of similarities/agreements displayed on the basis of variousthermodynamic magnitudes to interpret the solvent power in PEG/solvent systems.δ t values of the polymer determined in this work from Small, Hoy, VKH, Askadskiiand Breitkreutz algorithmic calculations, respectively, are also in agreement with δ tvalues found by some other working groups (Small, Hoy and VKH) as well. Similaragreements have been also interpreted by XRD, FTIR and Raman spectroscopicmethods from the detections in the solid state.When the hydrodynamic and thermodynamic magnitudes of the polymer in selectedsolvents are compared, water still displays its nature as the weakest solvent, THFand chloroform display good solvent behaviors.Consequently, solvency power of solvents for PEG decreases below order:THF > chloroform > DMSO > methanol > water
Benzer Tezler
- Optimum structural design using analogies to natural processes
Doğal süreçlere dayalı analojiler kullanılarak optimum yapı tasarımı
OĞUZHAN HASANÇEBİ
Doktora
İngilizce
2001
MimarlıkOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUAT ERBATUR
- An electronic control unit design for a miniature jet engine
Küçük bir jet motoru için elektronik kontrol ünitesi tasarımı
CUMA POLAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MELİK DÖLEN
- Benzin motorlarında indirgenmiş kinetik model uygulaması
Reduced chemical kinetic model application to spark ignition engines
CÜNEYT UYKUR
- Toprak kaynaklı ısı pompası ve tprak ısı değiştiricilerinin optimizasyonu ve geliştirilmesi
Ground source heat pump optimization and development of ground heat exchangers
HAKAN DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GALİP TEMİR
- Thermodynamic and economic analysis of ORC withoptimization of system components
Sistem komponentleri eniyilemesi ile termodinamik ve ekonomik açıdan ORC analizi
HASAN EREN BEKİLOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
EnerjiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN BEDİR
PROF. DR. GÜNAY ANLAŞ