Geri Dön

Influence of Ca2+ ions on freshly precipitated CaCo3 particles

Ca2+ ıyonlarının yenice üretilmiş CaCo3 tanecikleri üzerine etkisi

  1. Tez No: 563917
  2. Yazar: OLUKAYODE TITUS MAJEKODUNMI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. EKREM ÖZDEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 76

Özet

The objective of this study was to develop a method to synthesize CaCO3 nanoparticles from a chemical precipitation reaction under ambient and high supersaturation conditions. Equimolar CaCl2 and Na2CO3 solutions were reacted in a tubular reactor at a constant rate. The particles growth inhibition was attempted by dispersing the reaction mixture in a continuously stirred Ca(OH)2 solution. This procedure separated the nucleation phase from the growth inhibition process, and was conducted without pH and composition control. The possibility of impeding the CaCO3 particles overgrowth was explored at different precipitants and Ca(OH)2 concentrations. Their effects on the particles morphology, colloidal stability and specific surface area were studied. Although rapidlysettling particles were produced at precipitants concentration of 100 mM, colloidally stable CaCO3 nanoparticles were obtained at concentrations ≤75 mM. Additive Ca2+ ions, provided by the Ca(OH)2 solutions, inhibited the crystals growth by adsorbing irreversibly on the growth sites. The synthesized particles were as much as 95% smaller than those obtained when pure H2O was used instead. Ca2+ ions concentration and amount of precipitated particles were observed to be important factors for monodispersity and high growth inhibition. Monodisperse and stable nanoparticles were synthesized at low reactants concentration and/or precipitates volume. Vaterite phase was observed in the particles obtained when pure H2O was used as the growth-inhibiting solution. However, the presence of additive Ca2+ ions effected the crystallization of pure calcite, regardless of Ca(OH)2 or precipitants concentration, reaction mixtures retention time in the tubular reactor, volume of precipitates, and the growth-inhibiting solutions initial pH.

Özet (Çeviri)

Bu çalışmanın amacı, yüksek aşırı doyma ve normal ortam koşullarındaki bir çöktürme reaksiyonundan, CaCO3 nanotaneciklerini üretmeye yönelik metod geliştirmekti. Eşdeğer molar CaCl2 ve Na2CO3 çözeltileri sabit hızla, tüp şeklinde bir reaktörde reaksiyona sokulmuştur. Yeni oluşan partiküllerin fazla büyümesini engellemek için, reaksiyon karışımı devamlı karıştırılan Ca(OH)2 çözeltisine dağıtılmıştır. Bu yöntem, çekirdeklenme basamağını, kristal büyümesini engelleme prosesinden ayırmıştır. Kimyasal bileşim ve pH ayarlanmadan tamamlanmıştır. Üretilen taneciklerin aşırı büyümesinin engelleme olasılığı, farklı Ca(OH)2 çözeltisi ve tepkenlerin konsantrasyonlarında incelenmiştir. Partiküllerin morfolojisi, koloidal stabilitesi ve özgül yüzey alanı üzerindeki etkiler araştırılmıştır. 100 mM tepken konsantrasyonunda, hızlıca çöken partiküller üretilmesine rağmen, ≤75 mM konsantrasyonlarında kararlı CaCO3 nanotanecikleri elde edilmiştir. Ca(OH)2 çözeltisinden sağlanan katkı Ca2+ iyonları, kristallerin yüzeyine geri dönülemez bir şekilde tutunarak aşırı büyümelerini engellemiştir. Sentezlenen tanecikler, Ca(OH)2 yerine saf H2O kullanıldığında elde edilenlerden %95'e kadar daha küçüktür. Partiküllerin fazla büyümesinin engellemesi ve homojen boyut dağılımında üretilmesinde, katkı Ca2+ iyon konsantrasyonu ve Ca(OH)2 çözeltisine giren çökeltinin miktarı önemli faktörlerdir. Homojen dağılımlı ve koloidal kararlı kalsit nanotanecikleri düşük çökelti hacmi ve tepkenler konsantrasyonunda üretilmiştir. Ca(OH)2 yerine saf H2O kullanıldığında, taneciklerde vaterit polimorfu elde edilmiştir. Ancak, Ca(OH)2 veya tepkenlerin konsantrasyonuna, reaksiyon karışımını reaktörde tutma süresine, Ca(OH)2 çözeltisinin başlangıç pH'ına ve çökelti hacmine bakmaksızın, katkı Ca2+ iyonlarının varlığı saf kalsit fazlarının kristallenmesine etki etmiştir.

Benzer Tezler

  1. Killi zeminlerde yıllanma etkisinin çeşitli çözeltiler varlığında incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    EMEL ÇAKAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    İnşaat MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YELİZ YÜKSELEN AKSOY

  2. Photocatalytic oxidation of humic acid in heterogeneous aqueous systems: A comparative investigation between montmorillonite and kaolinite

    Heterojen su sistemlerinde humik asitin fotokatalitik oksidasyonu: Montmorillonit ve kaolinitin karşılaştırmalı olarak incelenmesi

    SİBEL ŞEN KAVURMACI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Çevre MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. FATMA MİRAY BEKBÖLET

  3. An experimental investigation on heavy metal adsorption onto dye-loaded zeolite Y

    Boyar madde yüklenmiş zeolit Y üzerine ağır metal adsorpsiyonunun deneysel olarak incelenmesi

    MD. ABDUL MANNAN MIAH

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA SEVİN DÜZ

  4. Bor minerallerinin elektrostatik ve elektrokinetik özellikleri

    Electrostatic and electrokinetic properties of boron minerals

    EMRE YAŞAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. YALÇIN KAYTAZ

  5. Na+, K+, Ca2+ ve Al3+ katyonları ile doyurulmuş kaolinitin reolojik özellikleri

    The rheological properties of kaolinite saturated with Na+, K+, Ca2+ and Al3+ cations

    KEMAL KÖSEOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Maden Mühendisliği ve MadencilikEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ENDER SÖNMEZ