Boraks dekahidrat?ın kristalizasyon kinetiğine çözeltinin Na2O/B2O3 oranının etkisinin incelenmesi
Examination for effects of Na2O/B2O3 ratio on crystalization kinetics of borax decahydrate
- Tez No: 222699
- Danışmanlar: DOÇ.DR. HALE GÜRBÜZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Boraks dekahidrat, Kristalizasyon, Kristal büyümesi, Büyüme hızı, Çözünme hızı, Büyüme Kinetiği, Borax decahydrate, Crystallization, Growth rate, Dissolution rate, Growth Kinetics
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Kozmetik ürünler, elektrolitik kapasitörler ve nükleer uygulamalar için boraks dekahidratın saflığı kritiktir. Kristalizasyon ve filtrasyonu içerdiği düşünüldüğünde, ürün saflığı özellikle elde edilen kristallerin şekline, partikül boyutuna ve dağılımına bağlıdır. Geçmişte alınan sonuçlar ve literatürde verilen bilgilerden, katkı maddesi kullanılmadığında stokiometrik bileşimdeki çözeltilerden boraks dekahidratın polikristal yapıda kristallendiği ve topaklanmaya yatkınlığı bilinmektedir. Bu çalışmada, boraks dekahidratın kristal büyüme kinetiğinin buna bağlı olarak da kristal özelliklerinin farklı bir yöntem ile değiştirilebilirliği incelenmiştir. Çalışma kristal büyüme ve çözünme hızlarının Na2O/B2O3 molar oranı 0.5 olan stokiometrik çözeltilerde, Na2O/B2O3 molar oranı 0.9 ve 0.3 olan sodyum metaborat tarafındaki ve sodyum pentaborat tarafındaki boraks çözeltilerinde ve durgun ortam tek kristal hücresinde ve optik mikroskop-görüntü analiz yazılımı kullanılarak incelenmesinden oluşmaktadır. Ek olarak, topaklanma, polikristal oluşumu gibi davranışlar üzerindeki etkinin belirlenmesi için, karıştırmalı kristalizörde bir grup ön deneme yapılarak oluşan kristallerin mikroskopik incelemeleri ile bu etki belirlenmeye çalışılmıştır. Na2O/B2O3 molar oranı= 0.94±0.02 olan boraks çözeltilerinde çözünme hızı D=5.55×10-8?C, büyüme hızı G=2.39×10-8?C0.97; Na2O/B2O3 molar oranı=0.50±0.02 olan(stokiometrik bileşimli) boraks çözeltilerinde çözünme hızı D=1.31×10-7?C, büyüme hızı G=4.67×10-8?C0.98; Na2O/B2O3 molar oranı=0.30±0.02 olan (sodyum pentaborat tarafındaki) boraks çözeltilerinde çözünme hızı D=1.12×10-7?C, büyüme hızı G=1.65×10-8?C0.42 olarak belirlenmiştir. Herbir çözeltide de büyüme hızının aşırı doygunlukla değişiminde oldukça fazla saçılma görülmüş, saçılmanın en az olduğu çözeltinin stokiometrik bileşimli çözelti olduğu belirlenmiştir. Kesikli karıştırmalı kristalizasyon deneyleri, her üç çözelti bileşiminde de kristallerde topaklanma olduğunu; çözeltinin Na2O/B2O3 molar oranındaki artışın elde edilen kristallerin içerdiği ince fraksiyonu(?300 ?m) artırdığını, topaklanmayı ise azalttığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The purity of borax decahydrate is crucial in cosmetics, electrolytic capacitors and nuclear applications. The purity of borax decahydrate depends on the shape, crystal size and distribution thereof. Literature shows, without any additives, borax decahydrate tends to crystallize in agglomerative\polycrystalline structure from stoichiometric solutions. In the present study a method, which eliminates the using of additives, was selected to modify the crystal properties and growth rate. The study consists of examining the growth and dissolution rates of borax decahydrate in solutions with Na2O/B2O3 molar ratios of 0.5(stoichiometric), 0.9 and 0.3(close to sodium metaborate and pentaborate crystallization region, respectively), by using crystal measurement cell. In solutions having a Na2O/B2O3 molar ratio of 0.94±0.02, dissolution and growth rate correlations of borax decahydrate were defined as D=5.55×10-8?C and G=2.39×10-8?C0.97, respectively. In solutions with a Na2O/B2O3 molar ratio of 0.50±0.02, rate correlations were determined as D=1.31×10-7?C and G=4.67×10-8?C0.98, respectively. In the case of borax solutions having a Na2O/B2O3 molar ratio of 0.30±0.02 rate correlations were determined as D=1.12×10-7?C and G=1.65×10-8?C0.42, respectively. It was seen that the growth rate of borax decahydrate crystals has growth rate dispersion in all solutions with the examined Na2O/B2O3 molar ratios. The extent of dispersion is the least for the stoichiometric solution having a Na2O/B2O3 molar ratio of 0.50±0.02. Ccrystallization experiments showed that there is agglomeration in all examined Na2O/B2O3 molar ratios of solution. The aglomeration decreases with increasing Na2O/B2O3. The fraction of fine particles(?300 ?m) increases with increasing Na2O/B2O3 molar ratio of solution, whereas the agglomeration decreases.
Benzer Tezler
- Tinkal mineralinden boraks tuzları üretiminde safsızlık davranışları ve giderilmesi
The Investigation of the sources and removal of impurities in the borax salts production processes from tincal ore
NERGÜL YAVAŞOĞLU
- Boraks dekahidrat kristalizasyonu üzerine safsızlıkların etkisi
Effect of impurities on the boraks decahydrate crystallization
NECATİ ERKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALE GÜRBÜZ
- Boraks pentahidratın transisyon sıcaklığı altında kristalizasyon mekanizmasının araştırılması
Başlık çevirisi yok
TÜLİN GÖZMEN
Doktora
Türkçe
1997
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. NUSRET BULUTCU
- Boraks dekahidratın kristalizasyon özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the crystallization of borax decahydrate
ÜNZİLE GÖCEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. NUSRET BULUTÇU
- Atık bor proses çözeltilerinde ötektik kristalizasyon
Eutectic freeze crystallization of waste boron process solutions
HALİT BALOĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET NUSRET BULUTCU