Muşmula çekirdeği termal bozunmasına ait kinetik parametrelerin ve termodinamik özelliklerin incelenmesi
Investigation of kinetic parameters and thermodynamic properties of medlar seed thermal degradation
- Tez No: 959625
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MELTEM KIZILCA ÇORUH
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: TG/DTG, FWO, KAS, Starink, Tang, Entalpi, Entropi, Gibbs, Coats-Redfern, Muşmula Çekirdeği, TG/DTG, FWO, KAS, Starink, Tang, Entalpy, Entropy, Gibbs, Coats-Redfern, Medlar Seed
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Amaç: Muşmula meyvesi son yıllarda çeşitli çalışmalara konu olmasına ve bileşiminde biyoaktif bileşiklerin varlığının kanıtlanmış olmasına rağmen muşmula çekirdeğinin kinetik ve termodinamik verileri, enerji özellikleri ve katı faz dönüşüm modelleri hakkında herhangi bir inceleme ve modelleme yapılmamıştır. Muşmula çekirdeğinin termal bozunmasına ait kinetik parametrelerin ve termodinamik özelliklerin ve reaksiyon mekanizmasının araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Çalışmada, ülkemizin önemli bitkisel biyokütle kaynaklarından biri olan muşmula çekirdeğinin termogravimetrik analiz (TGA/DTG) yöntemleri kullanılarak 25-900 oC sıcaklık aralığında azot ortamında 2, 5, 10 ve 20 oC.min-1 ısıtma hızlarında termal bozunma davranışları incelenmiştir. Modelden bağımsız (Flynn-Wall-Ozawa, KissingerAkahira-Sunose, Starink ve Tang ve model bazlı metotlar (Coats-Redfern) ile aktivasyon enerjisi hesaplanmıştır. Reaksiyon mekanizması ve pre-exponantial faktör ise Coats-Redfern metodu ile belirlenmiştir. Termodinamik özellikler (Entalpi, Entropi ve Gibs serbest enerji), termodinamik eşitlikler kullanılarak hesaplanmıştır. Biyokütle kaynaklarının karekterizasyonu taramalı elektron mikroskopu-Enerji Yayılımlı X-Işını (SEM-EDS) ve Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) ile gerçekleştirilmiştir. Bulgular: FWO, KAS, Tang ve Starink yöntemini uygulayarak hesaplanan ortalama aktivasyon enerjisi sırasıyla 131,69; 121,50; 122,03 ve 121,90 kj.mol-1; ortalama ΔH değerleri için sırasıyla 126,58; 116,38; 116,92 ve 116,79 kj.mol-1; ortalama ΔS değerleri için sırasıyla -80,24; -98,15; -97,21 ve -97,44 J.mol-1K-1; ortalama ΔG değerleri için sırasıyla 175,86; 176,66; 176,62 ve 166,7963 kj.mol-1olarak hesaplanmıştır. Katı hal biyokütle termal bozunmasını tahmin etmek için Coats-Redfern yöntemi kullanılarak F2 (128,49-131,44 kj.mol-1) modeli bulunmuştur. Hem bu bulgular hem de elementel ve kısmı analiz sonuçları muşmula çekirdeğinin biyokütlenin biyoenerjiye termal dönüşümü için bir hammadde olarak kullanılabileceğini düşündürmektedir. Sonuçlar: Atık biyokütlenin değerlendirilmesi, bu tür biyokütle kaynaklarına sahip ülkeler için ekonomik faydalar sağlayan alternatif ve çevre dostu enerji kaynakları sağlayabilir.
Özet (Çeviri)
Purpose: Although medlar fruit has been the subject of various studies in recent years and the presence of bioactive compounds in its composition has been proven, there has been no investigation and modelling of the kinetic and thermodynamic data, energy properties and solid phase transformation models of medlar kernel. The aim of this study was to investigate the kinetic parameters, thermodynamic properties and reaction mechanism of medlar kernel thermal degradation. Method: In this study, thermogravimetric analysis (TGA/DTG) methods were used to investigate the thermal degradation behaviour of medlar seed, one of the important plant biomass resources of our country, at heating rates of 2, 5, 10 and 20 oC.min-1 in a nitrogen environment in the temperature range of 25-900 oC. Activation energies were calculated using model-independent methods (Flynn-Wall-Ozawa, Kissinger-Akahira-Sunose, Starink and Tang) and model-based methods (Coats-Redfern). The reaction mechanism and pre-exponential factor were determined using the Coats-Redfern method. Thermodynamic properties (enthalpy, entropy and Gibbs free energy) were calculated using thermodynamic equations. The biomass sources were characterised by Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDS) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Findings: The average activation energies calculated by applying the FWO, KAS, Tang and Starink methods are 131.69, 121.50, 122.03 and 121.90 kj.mol-1, respectively; 126.58, 116.38, 116.92 and 116.79 kj.mol-1; -80.24, -98.15, -97.21 and -97.44 J.mol-1K-1 for average ΔS values, respectively; 175.86, 176.66, 176.62 and 166.7963 kj.mol-1 for average ΔG values, respectively. The F2 (128.49-131.44 kj.mol-1) model was found using the Coats-Redfern method to predict solid-state biomass thermal degradation. Both these findings and the results of elemental and partial analyses suggest that medlar seeds can be used as a feedstock for the thermal conversion of biomass to bioenergy Conclusions: The valorization of waste biomass can provide alternative and environmentally friendly sources of energy with economic benefits for countries with such biomass resources.
Benzer Tezler
- Burdur ili pazarlarında satılan bazı meyvelerin antioksidan kapasitelerinin belirlenmesi
Determination of antioxidant capacity of some fruits sold in the vegetable bazaars of Burdur province
YASEMİN GÖKGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
BiyolojiMehmet Akif Ersoy ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ASUMAN KARADENİZ
- Tarih-i Burhaneddin-i Belhi (Lady Sheil'in anıları)
History of Burhaneddin-i Belhi (Memories of Lady Sheil)
NİHAL ÇANKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Doğu Dilleri ve Edebiyatıİstanbul ÜniversitesiFars Dili ve Edebiyatı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KANAR
- Doğu Anadolu bölgesinde yetiştirilen yumuşak çekirdekli meyve ağaçlarından izole edilen patojenik ve saprofitik bakteriyel organizmaların klasik ve moleküler metodlar ile tanısı ve biyolojik mücadele imkanlarının araştırılması
Isolation and identification of pathogenic and saprophytic bacterial organisms from pome fruits grown in Eastern Anatolia region of Turkey by commercial and molecular techniques, and researches on the biological control strategies
RECEP KOTAN
- Tokat doğal muşmula (Mespilus germanica L.) popülasyonundan seçilen genotiplerin performansları (seleksiyon II)
Performances of medlar tree (Mespilus germanica L.) genotypes selected from Tokat province
ÖZLEM YİĞİTHANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
ZiraatTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RESUL GERÇEKCİOĞLU
- Tokat'ta doğal olarak yetişen muşmula (Mespilus germanica L.) genotiplerinin seleksiyonu
Selection of medlar (Mespilus germanica L.) genotypes naturally grown in Tokat region
ASLI YILMAZ
Doktora
Türkçe
2015
ZiraatGaziosmanpaşa ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RESUL GERÇEKCİOĞLU