Ordu Ünye bentonitinin aktifleştirme koşullarının yağ ağartılması açısından optimizasyonu

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi Ordu Ünye Bentonitinin Aktifleştirme Koşullarının Yağ Ağartılması Açısından Optimizasyonu Mustafa Oğuzhan ÇAĞLAYAN Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilin) Dalı Danışmanlar: Prof. Dr. Hülya GÜLER, Cumhuriyet Üniversitesi. Kimya Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Serdar S. ÇELEBİ, Hacettepe Üniversitesi. Kimya Mühendisliği Bölümü Bu çalışmada, hanı pamuk yağının ağartılması ile Ca-Bentonitin (Ordu, Türkiye) aktifleştirilme koşullarının optimizasyonu yapılmıştır. Asit aktifleştirme, katyon aktifleştirme ve ısıl aktifleştirme işlemleri olmak üzere üç aktifleştirme işlemi tek başına veya ardışık olarak uygulanmıştır. 420nnı dalga boyundaki absorbans terimi cinsinden tanımlanan ağartma verimi aktifleştirme şiddetinin bir ölçüsü olarak kullanılmıştır. Asit aktifleştirme çalışmalarında hidroklorik ve sülfürik asit olmak üzere iki tip asidin 0.5N- 8.0N arasındaki derişimleri kullanılmıştır. Katyon aktifleştirmesi A1C13, FeCI3 ve Naci'nin 1.0N çözeltileri ile yapılmıştır. Isıl aktifleştirme işlemleri U)0-1000°C arasında gerçekleştirilmiştir. Aktifleştirilen killerin aktifleştirme mekanizmaları FTIR ve DTA analizleri ile aydınlatılmaya çalışılmıştır. Hidroklorik asit. sülfürik asitten daha düşük derişimlerde tetrahedral tabakaya etki etmektedir. Bu nedenle, sülfürik asit ile aktifleştirilmiş killer ile daha iyi ağartma verimi elde edilmiştir. Katyon aktifleştirmesinde Fe34 eklenen ham kil ile optimum asit aktifleştirilmiş killer negatif ağartma verimi değerleri vermiştir. Kil kristal tabakaları ve demir katyonları arasında oluşan düşük bağlanma kuvvetleri nedeniyle ağartma sırasında yağa desorplanan Fe3+ iyonları, yağ renginin kırmızıya kayması ile 420nm dalga boyunda okunan absorbans değerinin artmasına neden olmuştur. Al3+ eklenmiş kil örnekleri artan asidite ve gözeneklilik nedeniyle Al3+ eklenmemiş kil örneklerine göre daha iyi ağartma verimi değerlerine ulaşmıştır. NH4+ eklenen killer, bazal aralığınazalması nedeniyle daha düşük ağartma verimi değerleri vermiştir. Ön aktifleştirilmiş ya da aktifleştirilmemiş tüm kil örneklerinin 500°C'daki ısıl aktifleştirilmesinde dehidroksilasyon tepkimesi nedeniyle en yüksek ağartma verimi değerleri elde edilmiştir. Ham pamuk yağının ağartılması için kilin aktifleştirilmesindeki optimum koşullar sırasıyla 4.0N sülfürik asit aktifleştirmesi. 1.0N A1C13 ile yapıya Al3+ eklenmesi ve 500°C'da ısıl aktifleştirme olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda aktifleştirilen kilin ağartma verimi %34 olarak bulunmuştur. Anahtar kelimeler: Kil, bentonit. aktifleştirme. asit aktifleştirme. katyon aktifleştirme, ısıl işlem, pamuk yağı. ağartma, ağartma verimi.

in SUMMARY MSc Thesis Optimisation of Activation Conditions of Ordu-Ünye Bentonite by Oil Bleaching Mustafa Oguzhan ÇA?LAYAN Cumhuriyet University Graduate School of Natural and Sciences Department of Chemical Engineering Supervisors: Prof. Dr. Hülya GÜLER. Cumhuriyet University. Department of Chemical Engineering Prof. Dr. Serdar S. CELEBİ, Hacettepe University, Department of Chemical Engineering In this study optimisation of the activation conditions of Ca-Bentonite (Ordu, Turkey) was investigated by bleaching crude cottonseed oil. Three types of activation processes were used separately and subsequently: acid activation, cation activation and heat treatment. Bleaching efficiency defined as absorbance terms at 420mn wavelength was used as a measure of the activation strength. In acid activation studies, two types of acid. HC1 and H2SO4 were used at concentrations varying between 0.5N and 8. ON. Cation activation studies were done with using 1.0N solutions of AICI3. FeCI3 and NH4C1 as cation sources. Heat treatment experiments were made between 100- 1000°C. Activation mechanisms of activated clays were tried to be explaining by FTIR and DTA analyse. Hydrochloric acid attacked to tetrahedral layers at lower concentrations than sulphuric acid. Thus, better bleaching efficiency results were obtained with sulphuric acid activated clays. In cation activation studies Fe3+ doped raw clay mineral and acid activated optimums gave negative bleaching efficiencies. The colour of the oil was tended to shift to red because of the releasing Fe3+ ions due to the low sorption forces between clay layers and ferric cations and absorbance at 420nm wavelength was increased. Al,+ doped clay samples reached better bleaching efficiency values than non-activated ones because of the increased acidity and porosity. NH/ doped clays gave lower bleaching efficiency values because of the lowered basal space. Heat activation of all clay samples (activated or non-activated) at 500°C gave the best bleaching efficiency results due to the dehydroxylation.IV The optimum conditions for bleaching crude cottonseed oil was determined as acid activation with 4.0N H2S04. processing with 1.0N AICI3 and heat treatment at 500°C. Bleaching efficiency of the clay activated at these conditions was found as 34%. Key words: Clay, bentonitc, activation, acid activation, cation activation, heat treatment, cottonseed oil. bleaching, bleaching efficiency.