Melamin bazlı reçine sentezi ve iyon değiştirici özelliğinin incelenmesi
Synthesis of melamine-based resin and investigation of its ion exchange property
- Tez No: 97930
- Danışmanlar: PROF. DR. İZZET TOR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Analitik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 147
Özet
ÖZET MEL AMİN BAZLI REÇİNE SENTEZİ VE İYON DEĞİŞTİRİCİ ÖZELLİĞİNİN İNCELENMESİ Çeşitli metal iyonlarını sınai atıksulardan uzaklaştırarak çevresel risk faktörlerini asgariye indirecek, aynı zamanda söz konusu metal iyonlarım geri kazanarak ekonomik açıdan üstünlük sağlayacak, önderiştirme işleviyle analitik tayinlerin duyarlılığım arttıracak suda çözünmez dayanıklı yapıda yeni bir önderiştirici polimer madde (reçine) elde etmek amacıyla yapılan bu çalışma, literatürde adı geçen daha önce sentezlenmiş monokarboksilik asid fonksiyonel grubu taşıyan reçinelerin iyon değiştirici özelliğini incelemek amacıyla yapılan diğer çalışmalar ile karşılaştırıldığında kullanılan dikarboksilik asid grubunun (süksinik asid) özelliği bakımından farklılık taşımaktadır. Çalışmada fonksiyonel grup olarak kullanılmasına karar verilen süksinik asidin melamin ile, tespit edilen uygun koşullar altında reaksiyonu sonucu elde edilen reçinenin daha önce sentezlenmiş reçinelere göre, hem seçimlilik hem de daha fazla sayıda ağır metal iyonuna ilgi göstermesi bakımından üstünlük göstermesi öngörülmüştür. Sentez aşamasında bromosüksinik asidin önce melaminin -NH2 (amin) hidrojenlerinden biri ile reaksiyonu gerçekleştirilmiş daha sonra elde edilen monomer yapımn formaldehidle polimerizasyonu sağlanarak reçine yapısı sağlamlaştırılmıştır. Elde edilen ürünün bir dizi işlemden sonra İR spektrumu alınarak yapısal analizi yapılmış, spektrumda görülen İR bandlarmdan yararlanarak sentezlenmesi amaçlanan reçinenin elde edilebildiği sonucuna varılmıştır. Reçinenin iyon değiştirici özelliğinin çeşitli ağır metal iyonları (Fe3+, Cu2+, Ni2+, Cr(III)/Cr(VI)) için incelenmesi aşamasında ise belirtilen metal katyonlarının reçinede % 100 tutulduğu pH değerleri, çözeltinin kolondan geçiş hızının tutulma yüzdesi üzerine etkisi, reçinede tutulan iyonların farklı hacimdeki ve farklı konsantrasyondaki elusyon çözeltileri ile gerçekleştirilen elusyonlannda elusyon verimlerinin değişimi, elusyon hızının elusyon verimi üzerine etkisi ve en son olarak da herbir metal iyonu için reçine kapasitesi ayrı parametreler halinde incelenerek elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. XIVElde edilen sonuçlar sentezlenen reçinenin metal iyonlarına karşı seçimli davrandığını göstermiş, metal iyonlarının reçinede tutulma kapasiteleri incelendiğinde ise özellikle batch (kesikli temas testi) yöntemi ile bulunan değerlerin literatürdekilerle kıyaslanabilir olduğu gözlenmiştir. Diğer parametrelerin incelenmesi sonucunda ise reçine, önderiştirme aşamasında metal çözeltilerinin kolondan oldukça yüksek hızda geçirilmesine, elusyon aşamasında ise düşük konsantrasyonlarda HC1 çözeltisi kullanılarak elusyon işleminin yine oldukça yüksek hızda gerçekleşmesine olanak sağladığından reçinenin çevresel ayırma/geri kazanım ve analitik önderiştirme işlemlerinde başarıyla kullanılabileceği söylenebilir. Çalışmanın başarılı bir şekilde sonuçlandığım gösterebilecek bir diğer ölçüt ise, daha önceki çalışmalarda Cu(II) iyonunun bu tip melamin bazlı reçinelerle önderiştirilmesinin başanlamamış olmasına rağmen bu reçinede belirlenen ideal çalışma koşullan ile geri kazanımın gerçekleştirilebilmiş olmasıdır. Elde edilen bir diğer önemli sonuç ise, sınai atıksulardan uzaklaştırılması, ayrılması ve geri kazanımı literatürde belirtilen diğer tip reçinelerle oldukça problemli bir şekilde sağlanabilen Cr(III)/Cr(VI) iyonlarının, sentezlenen reçinede belirtilen türlerin reçinede tutulma pH' larının ve tutulma verimlerinin farklılığından yararlanarak kolaylıkla ayrılabilmesi ve geri kazanılabilmesidir. Elde edilen sonuçlardan anlaşılabileceği gibi bu çalışma, süksinik asid fonksiyonlu suda çözünmez dayanıklı melamin-formaldehid reçinesi ile bazı çevresel bakımdan önemli metal iyonlarının çalışılan sistemlerden arıtılmasını ve geri kazanımım mümkün hale getirmesi nedeniyle analitik ve çevre analizleri bakımından önemi olan çalışmaların sonuçlandırılması yönünde hizmet edebilir. XV
Özet (Çeviri)
SUMMARY SYNTHESIS OF MELAMNE-BASED RESIN AND INVESTIGATION OF ITS ION EXCHANGE PROPERTY The aim of this work is to obtain a resistant water-insoluble polymer resin that is capable of both preconcentrating and removing heavy metals from aqueous solution thereby reducing environmental risks and increasing analytical sensitivity. Compared to literature data reporting the synthesis of other monocarboxylic acid functional group bearing ion-exchange resins, this work differs in regard to the dicarboxylic acid used, i.e., succinic acid, in derivatization. Since the target resin would be produced by the reaction of melamine with succinic acid followed by polymerization with formaldehyde under optimal conditions, it was assumed to show a high affinity and selectivity toward a variety of metal ions. During synthesis, bromosuccinic acid was first reacted with one of the hydrogens of melamine-NH2, then the obtained monomer was polymerized with formaldehyde to yield a stable copolymer which was eventually characterized by FT-IR spectroscopy. For investigating the heavy metal (Fe3+, Cu2+, Ni2+, Cr(III)/Cr(VI)) retention ability of the copolymer resin, the pH of quantitative (100 %) metal uptake, the effect of throughput rate on metal retention, the effect of eluant acid volume and concentration, and elution rate on metal desorption from the resin were the important parameters to be optimized. Finally the resin capacity for each metal was determined. The batch capacities of the resin for the metals tested were comparable to those of literature, and the resin showed a selective affinity toward these metals. The results obtained for both metal adsorption and release onto and from the resin showed that the resin was effective with high throughput rates, and elution could be accomplished with relatively dilute acid enabling its usage in both environmental separation/recovery and analytical preconcentration operations. Another criterium confirming the success of this XVIstudy is the realization of Cu(II) uptake and release by the resin under selected optimal conditions whereas previous work using the same type of resin was not efficient for copper. Again Cr(III)/Cr(VI) separation and preconcentration on the synthesized resin was accomplished by selection of optimal pH, volume ratio and throughput rates whereas these separations were quite difficult on other resins for environmental speciation and removal of chromium. Thus this study showed that succinic acid-functionalized melamine- formaldehyde resin was water-insoluble, resistant, and effective in separating, removing, recovering and preconcentrating environmentally important heavy metals from aqueous medium. XVII
Benzer Tezler
- Synthesis, characterization and adsorption kinetic studies of nanocomposite decolorant resins
Renk giderici nanokompozit reçinelerin sentezi, karakterizasyonu ve adsorpsiyon kinetiği çalışmaları
SEHER UZUNSAKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. NURSELİ UYANIK
- Synthesis and characterization of solvent free alkyd resin with hyperbranched melamine core
Melamin kökenli, aşırı dallı ve çözücü içermeyen alkit reçine sentezi ve özelliklerinin belirlenmesi
NAGEHAN KESKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. GÜNGÖR GÜNDÜZ
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Development of adhesive resin systems with low formaldehyde emission for the wood based panel industry
Ağaç bazlı panel endüstrisi için düşük formaldehit emisyonlu yapıştırıcı reçine sistemlerinin geliştirilmesi
ÜMRAN BURCU ALKAN
Doktora
İngilizce
2022
Ağaç İşleriİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
- Synthesis and characterization of magnesium tetraborate-based multifuntional flame retardants and their application for flame retardancy of polyurethane
Magnezyum tetraborat bazlı çok işlevli alev geciktiricilerin sentezi ve karakterizasyonu ve poliüretanın alev geciktiriciliği için uygulaması
MUZAFFER GENÇAY ÇELİK
- Alev geciktirici nanokompozit kaplamaların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of fire-retardant nanocomposite coatings
HAVVA KAHRAMAN
Doktora
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL PEHLİVAN