Investigation of the reaction of boron oxide with aluminium powder and method development for boron determination in the reaction mixture
Bor oksitin alüminyum tozu ile reaksiyonunun incelenmesi ve reaksiyon karışımında bor tayini için metod geliştirilmesi
- Tez No: 202147
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMET TAMERKAN ÖZGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Bu çalışmada, bor oksiti alüminyum ile indirgerek elementel bor elde edilebilmesi için ucuz bir yöntem geliştirmeye çalışılmıştır. Ancak, üretim için yapılan çeşitli optimizasyon çalışmaları sonucunda, reaksiyon karışımları içinde XRD ve SEM-EDX ile gözlenebilir bor miktarı bulunamamıştır. Reaksiyon sonucu başlıca ürün olan alüminyum boratları uzaklaştırmak için örnekler 6 M HCl ile özütlenmiş, buna rağmen boratların uzaklaştırılması sağlanamamıştır. Yapılan çalışmanın bu şekilde sonuçlanmasına neden olarak, basit deney düzenekleriyle çalışılması, uygun deney şartlarının sağlanamaması ve buna bağlı olarak da bor sentezinin gerçekleştirilemediği düşünülmektedir. Çalışmanın ikinci aşamasında, borun doğrudan tayini için yeni bir yöntem geliştirilmeye çalışılmıştır. % 96 saflıkta bor örnekleri KBr ile karıştırılarak Difüz Reflektans Infrared Fourier Dönüşümlü Spektrometresi (DRIFT) ile spektrumları alınmış ancak spektrumlarda ilk bakışta farklı bor miktarlarıyla ilgili belirli bir değişim gözlenememiştir. Bunun üzerine bor ve KBr, farklı oranlarda karıştırılarak bir dizi örnek hazırlanmış ve bu örnekler kalibrasyon ve validasyon örnekleri olarak ayrılıp DRIFT spectrumları alınmıştır ve bütün spektrum verileri bilgisayara aktarılarak genetik ters en küçük kareler (GILS) yöntemiyle Matlab 5.3 program dili kullanılıp analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlarda borun bu yöntemle direkt olarak en fazla % 3-4 hatayla tayin edilebileceği görülmüştür. Daha sonra aynı işlemler, bor ve bor oksit ikili karışımları ve bor, bor oksit ve alüminyum üçlü karışımları için de denenmiştir. Bor ve bor oksit karışımında borun tayini yapılabilmiş ancak, bor yanında bor oksit tayininin daha zor olduğu görülmüştür. Üçlü karışımlarda ikili karışımlara göre daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. Yöntem sentezlenen örneklerle denendiğinde tatminkar sonuçlar alınamamıştır. Bu sorunun, FTIR cihazının düzgün çalışmamasından ve örneklerin tekrar edilebilir bir şekilde hazırlanamamasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Ayrıca FTIR cihazının düzenli çalışmaması nedeniyle daha fazla örnek hazırlanamamış ve sonuçları alınamamıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, a cheap method for the synthesis of elemental boron by the reduction of boron oxide with aluminum was investigated. However after various optimization studies, detectable boron amounts could not be found in the reaction mixtures by XRD and SEM-EDX analysis. Meanly aluminum borates were formed as products and these products were leached by 6 M HCl, however removel of borates could not be achieved. We think that the reason of this outcome is that we worked with simple experimental setup, therefore could not achieving the suitable experiment conditions and because of this we failed in the sythesis of boron. In the second part of the study, a new method for the direct determination of boron was investigated. 96 %pure boron and KBr were mixed and analyzed with Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy (DRIFTS). No distinct differences for boron was observed in the DRIFT spectra. Then, different sample compositions were prepared with different amounts of boron and KBr. These samples were split as validation and calibration sets and their spectra were collected by DRIFTS. All collected spectral data were processed in a different computer where the data proccessing programs were installed. The genetic inverse least square (GILS) method was used inorder to generate calibration model. Results obtained showed that boron amounts could be directly determined with maximum 3-4 % error. Afterwards, same procedure was also tried for boron and boron oxide binary mixtures and boron, boron oxide and aluminum ternary mixtures. In the binary mixture, determination of boron could be successfully achieved, however boron oxide determination could not be achieved as good as boron determination. In the ternary mixture, better results were obtained compared to binary mixture. Finally, the method was tried with the original samples, but not very satisfactory results were obtained. We think this result is due to the malfunction of FTIR instrument and personal error in the preparation of similar samples. More sample preparation and measurement could not be achieved because the FTIR instrument is not functioning at present.
Benzer Tezler
- Alüminyum ilavesinin çift esaslı roket katı yakıt performansına etkilerinin incelenmesi
Determination of influence of al powders adding on performance of double base solid propellants in rockets
MUSTAFA AKÇİL
Doktora
Türkçe
1996
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİ ÇİZMECİOĞLU
- Yerli kaynaklar kullanılarak karbotermik yöntemle ferrobor üretiminde alüminyumun etkisi
Effect of aluminium in the production of ferroboron by carbothermic method using indigenous resources
YUNUS ÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YARTAŞI
PROF. DR. MEHMET EROĞLU
- Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ilemagnezyum bor bileşiklerinin üretim olanaklarının araştırılması
Investigation of production opportunities magnesium boron compoundsby self propagating high temperature synthesis method
ŞÜKRÜ KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ALKAN
- Inconel 718 süperalaşımının termokimyasal borlanması
Thermochemical boriding of Inconel 718 superalloy
HASAN DİNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Fabrication of vanadium and niobium borides via milling-assisted solid state synthesis methods and sintering techniques
Vanadyum ve niyobyum borürlerin öğütme destekli katı hal sentezleme yöntemleri ve sinterleme teknikleri ile üretimi
ÖZGE BALCI
Doktora
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. İSMAİL DUMAN