Geri Dön

Particle size characterization of suspensions using ultrasonic method

Süspansiyonlardaki parçaçık dağılımının ultrasonik metod ile araştırılması

PDF İndir

  1. Tez No: 608654
  2. Yazar: ESMA ÖZÇELİK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YUSUF ULUDAĞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 89

Özet

Parçacık büyüklüğü, endüstrinin birçok alanında ve endüstrilerdeki üretim süreçlerinde çok önemlidir. Örneğin ilaç, boya vb. Bu nedenle, bir süspansiyondaki parçacık boyutunun elde edilmesi önem arz etmektedir. Parçacık boyutu analizi değişik yöntemlerle gerçekleştirilebilir. Bu çalışmanın amacı, ultrasonik yöntem ve çökme bilgilerinden elde edilen verileri birleştirerek parçacık boyutunu tayin etmektir. Ultrasonik yöntemin ucuz, tahribatsız ve invazif olmaması ultrasonik yöntemi çok avantajlı kılmaktadır. Bu çalışmada, parçacık boyutu analizi için kum seçilmiştir. Öncelikle, kumun boşluk oranından yoğunluk hesaplaması yapılmıştır. Kum parçacıkları için elek analizi yapılarak 38 μm ve 150 μm, 38 μm ve 90 μm bandında değişik parçacık boyutlarına sahip kum karışımları hazırlanmıştır. Ultrasonik yöntem ses dalgalarının bir ortama girdiğinde zayıflaması, enerjisini yitirmesine dayanır. Bu metot Ultrasonik Cihaz (UDV), DOP 2000 cihazı kullanılarak ölçümler alınması ile kullanılmaktadır. Bu ölçümler sabit frekansta, 1 MHz'de ultra ses dalgalarının şiddetini kaydederek gerçekleştirilmiştir. Konsantrasyon arttıkça, ses dalgasındaki zayıflama oranının arttığı gözlenmiştir. Bu ölçümleri kum süspansiyonunda kullanabilmek için, 1%, 0.75%, 0.5%, 0.25% 0.125% ve 0.0625% ağırlık yüzdeli süspansiyonlar hazırlanarak kalibrasyonu gerçekleştirilmiştir. Kalibrasyon tamamlandıktan sonra, yüzde bir ağırlık yüzdeli kum süspansiyonu hazırlanmıştır. Bu süspansiyon, deney düzeneğine konulup, ultrasonik probunda bu düzeneğe sabitlenmesi sonucu ilk andan itibaren otuzuncu dakikaya kadar ölçümleri alınmıştır. Andreasen pipet yönteminden esinlenerek sürekli süspansiyondan örnek almak yerine sürekli ultrasonik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Buradaki hedef, kum süspansiyonunun çökmesinden ve ultrasonik ölçümlerin de alınarak iki yöntemin birbirine entegre edilmesi sonucu parçacık boyutu analizi yapmaktır. Andreasen pipet yöntemi, çökme verileri ve ultrasonik yöntem birleştirilerek parçacık boyutu analizi gerçekleştirilmiştir. Deney, tekrar edilebilirlik açısından üç kere yapılmıştır. Elek analizine göre, partikül karışımı 38 μm den 63 μm arasında %4,61 oranında, partikül büyüklüğü 63 μm ile 90 μm arasında %27,56 oranında ve 90 μm ile 150 μm arasında %67,86 partikül büyüklüğü oranında içerdiği elde edilmiştir. %1 ağırlık yüzdeli kum süspansiyonu ile gerçekleştirlen çökme deneyi sonuçları ise; süspansiyonun % 66'sının 24.3 μm ile 42 μm arasında partikül boyutlarını içerdiğini, süspansiyonun % 16.6'sının 42 μm ile 59.5 μm boyutunda partikülleri içerdiğini ve 8,8% oranında 59.5 μm ile 150 μm aralığında partikül içerdiği sonucunu ortaya çıkarmıştır. İkinci elek analizi için, 38 μm ila 90 μm aralığında, kum parçacıklarının karışımı hazırlandı. Karışımın büyük bir kısmı, 90 μm ile 75 μm arasında partikül büyüklüğü içermektedir. Parçacık karışımının 38 μm ila 90 μm aralığında %2 ağırlık yüzdeli kum süspansiyonu ile başka bir deney grubu gerçekleştirilmiştir ve sonuçlar, süspansiyonun %46.2 oranında 90 μm ila 59.5 μm aralığındaki parçacıkları içerdiğini göstermiştir. Süspansiyonun %24.2'si 59.5 μm ila 42 μm boyutunda parçacıklar içermektedir. Süspansiyonun %16.6'sı 42 μm ila 37.6 μm arasında parçacık büyüklüğü içermektedir. Süspansiyonun %12.9'u 37.6 μm'den daha küçük parçacıkları içerdiği ortaya çıkmıştır. Çökme deneyleri, süspansiyonun çoğunluğunun 90 μm ila 59.5 μm arasında bir partikül boyutu içerdiğini ve bunun %46.2 oranında olduğunu göstermektedir. Öte yandan, elek analizine göre 38 μm 'den daha küçük parçaçıkla olmamalıdır, ancak çökme deneylerinin %12.9'luk partikül karışımının 37.6 μm'den daha küçük parçaçık boyutuna sahip olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Particle size is very important in many areas of industry and production processes in industries. For example, medicine, paint, etc. Therefore, it is important to obtain the particle size in a suspension. Particle size analysis can be performed by different methods. The aim of this study is to determine particle size by combining data from ultrasonic method and settling information. The fact that the ultrasonic method is cheap, non-destructive and non-invasive makes ultrasonic method very advantageous. In this study, sand was chosen for particle size analysis. Firstly, density was calculated from the void ratio of sand. Sieve analysis was performed for sand particles and a mixture of sand with different particle size range of 38 μm to 150 μm and 38 μm to 90 μm were prepared. The attenuation of the sound waves when the ultrasonic method enters an environment is based on the loss of energy. This method is used by taking measurements using Ultrasonic Instrument (UDV), DOP 2000 device. These measurements were performed by recording the intensity of ultrasound waves at 1 MHz at constant frequency. As the concentration increases, the attenuation rate of the sound wave increases. In order to use these measurements in sand suspension, 1%, 0.75%, 0.5% 0.25% 0.125% and 0.0625% weight percent suspensions were prepared and calibrated. After the calibration was completed, %1 weight percent sand suspension was prepared. This suspension was placed in the test apparatus and fixed to this apparatus in the ultrasonic probe and measurements were taken from the first to the thirtieth minute. Inspired by the Andreasen pipette method, continuous ultrasonic measurements were carried out instead of taking samples continuously from the suspension. Particle size analysis was performed by combining Andreasen pipette method, settling data and ultrasonic method. The experiment was performed three times for repeatability. According to sieve analysis, particle mixture contains 4.61% particle size between 38 μm to 63 μm, 27.56% particle size between 63 μm to 90 μm and 67.83% particle size between 90 μm to 150 μm The first settling experiment with 1% sand suspension, results reveal that, the 66% of the suspension contains particle sizes between 24.3 μm to 42 μm, 16.6% of the suspension contains the particles in the size of 42 μm to 59.5 μm and 8.8% of particles in the range of 59.5 μm to 150 μm. For the second sieve analysis, that is in the range of 38 μm to 90 μm, mixture of sand particles was prepared. Majority of the mixture contains particle size between 90 μm and 75 μm. Another set of experiments with 2% sand suspension of the particle mixture in the range of 38 μm to 90 μm are performed and the results indicate that, the suspension contains 46.2% of particles in the range of 90 μm to 59.5 μm. 24.2% of the suspension contains the particles in the size of 59.5 μm to 42 μm. 16.6% of the suspension contains particle sizes between 42 μm to 37.6 μm. 12.9% of the suspension represents the particles smaller than the 37.6 μm. Settling experiments shows that generality of the suspension contains particle size between 90 μm to 59.5 μm that is 46.2% percent. On the other hand, according to sieve analysis there should be no particles smaller than the 38 μm however, from settling experiments 12.9% of particle mixture has a particle size smaller than 37.6 μm.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    709893

    Studies on suspension of some inorganic nanoparticles as additive in motor engine/lubrication oils

    Bazı anorganik nanoparçacıkları motor yağı katkısı olarak askıda tutma çalışmaları

    ZULHICE TANRISEVEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET GÜL

  2. Tez No

    97999

    Preparation and characterization of alumina powders and suspensions

    Alümina tozları ve süspansiyonlarının hazırlanması ve karakterizasyonu

    AYLİN MÜYESSER ŞAKAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2000

    Metalurji Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    PROF.DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU

    Y.DOÇ.DR. HÜRRİYET POLAT

  3. Tez No

    456225

    Isı transfer uygulamaları için nano kapsüllenmiş faz değiştiren madde içeren süspansiyonların hazırlanmasıve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of suspensions containing nano encapsulated phase change material for heat transfer application

    TANER ERDOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    KimyaÇankırı Karatekin Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KARAİPEKLİ

  4. Tez No

    56762

    Rheological properties of high filled suspensions

    Yüksek yoğunluktaki suspansiyonların reolojik özellikleri

    FAEZEH SOLTANİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1996

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜLKÜ YILMAZER

  5. Tez No

    268152

    Poliinden/montmorillonit nanokompozitlerin sentezi, karakterizasyonu ve elektroreolojik özelliklerinin araştırılması

    Syntehesis, characterization and electrorheological properties of polyindene/montmorillonite nanocomposites

    SERKAN GÜZEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Polimer Bilim ve TeknolojisiGazi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİL İBRAHİM ÜNAL

Geri Dön