Boraks ve metanolden borik asit eldesinde karbon dioksit ile verimin artırılması ve optimum şartlarının tayini

Abstract

IV ÖZET Bu çalışmada boraks ve tinkal cevherlerinden, karbon dioksit gazı kullanılarak yeni bir metotla, borik asit eldesi araştırılmıştır. Borak sın hidrolisi ile oluşan borik asidin, metanol ile borik asit metil esteri şeklinde ayrılması ve tekrar hidroliz ile borik asit eldesi reaksiyonları üzerin de karbon dioksit gazının etkili olduğu, borik asit verimini % 49.99'dan % 84.65'e çıkardığı saptanmıştır. Kolon tipinin, destilasyon sûresinin, boraksın kalsinasyon temparatürü ve kalsine olan su yüzdesinin, reaksiyon ortamındaki su miktarının,, karbon dioksit gazı akış hızının ve boraks miktarının verim üzerine etkileri araştırılmış, karbon dioksitli ortamda, borik asit eldesinde optimum şartlar tayin edilmiştir. Değişik kolon tipleri kullanıldığında verim üzerinde dikkate değer bir değişme gözlenmezken, diğer faktörlerin etkili olduğu saptanmıştır. % 33.07 B203 ihtiva eden konsantre tinkal cevheri ile optimum şartlarda tanecik büyüklüğünün verim üzerine etkisi incelenmiş, tanecik boyutları küçüldükçe borik asit veriminin arttığı görülmüştür. Borik asit çözelti halinde elde edildiğinden çözeltiden en uygun şartlarda ayrılması, değişik yöntemlerle denenmiştir. Esterin hidrolizi ile elde edilen çözeltinin tekrar hidroliz amacı ile kullanımı daha ekonomik ve pratik olduğundan diğerlerine tercih edilmiştir. Çalışmada, gerek saf borakstan, gerekse ocaktan gönderilen kon santre tinkal cevherinden elde edilen borik asit aynı saflıktadır. Bu işlemler sırasında kullanılan metanol, çok az bir kayıpla geri kazanılabilmektedir. Ayrıca üretim sırasında saf boraks kullanıldığında çevre kirliliğine neden olacak bir atık söz konusu değildir.

V SUMMARY In this work, we investigated the production of boric acid from borax with a new method using C02- Boric acid produced by the hydrolysis of borax is separated as its methyl ester by the use of methanol. The ester is then hydrolized to boric acid. CO2 effected these reactions and increased the boric acid yield from 49,99% to 84.65%. The effects of factors such as kind of column type, distillation time, calcination temperature of borax and calcinated water percentage, percentage of water in reaction medium, flow rate of CO2 and changes in quantities of borax and methanol on boric acid production were investigated and the optimum conditions for production of boric acid were determined. According to these observations, usage of different columns has no remarkable effect, but the other factors are effective on distillation. At the optimum conditions, the effect of particle size on the production of boric acid from tincal (33,07% B2O3) was investigated. It was found that the usage of smaller granules gave higher yield. Since boric acid is obtained as its solution, various methods were examined to recover it from its solution. The present method proposes to recover the boric acid and use the solution repeatedly for hydrolysis. This step makes the method economical and practical. Boric acid produced either from tincal or borax have similar purities During the operation, used methanol can be regenerated with minimum loss. The production of boric acid from borax with this method couses no environmental pollution.