Cumaovası perlitinin bazı fizikokimyasal özelliklerinin incelenmesi

Abstract

ÖZ CUMAOVASI PERLÜTNİN BAZI FİZIKOKİMYASAL ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Mehmet DO?AN Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı (Yüksek Lisans Tezi / Tez Danışmam : Prof. Dr. Mahir ALKAN) Balıkesir, 1997 Perlit, hızlı ve kontrollü bir şekilde ısıtıldığında genleşen camsı, volkanik bir kayaçtır. Türkiye, dünya perlit rezervinin yaklaşık % 70'ine sahiptir. Genleşmiş perlitin çok sayıda ve değişik kullanım alam vardır ve bunlar perlitin fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlıdır. Bu çalışmada genleşmiş ve genleşmemiş perlit örneklerinden asitle aktifleştirilmiş örnekler hazırlanmış, hazırlanan bu örneklerin katyon değişim kapasiteleri, yoğunlukları ve spesifik yüzey alanları belirlenmiş, ayrıca bu örneklerin Infrared spektrumlan, X-ışınlan difraksiyon desenleri alınmış ve SEM fotoğrafları çekilmiştir.Perlitin genleştirilmesi sırasında amorf yapıdan kristal yapıya ge^iş^jpteğ^^' CaAl(Si04)(OH) (Vuagnatite), CaCAl2Si208).4H20 (Gismondine), CaAlı209 (Hbonite), SİO2 (Stîshovite), Ca(Mg^e,Al)(Si,Al)206 (Fassaite, ferroan), Mg3Si205(OH)4 (Chrysotile-2orel) ve NaAlSi206.H20 (Analcime) yapılarının oluştuğu, suyun bir miktarının yapıdan uzaklaştığı ancak bir kısmının yapıda kaldığı belirlenmiştir. Asit aktivasyonu sırasında katyon değişim kapasitesinin çok az bir miktar arttığı ve yoğunluğunun hemen hemen sabit kaldığı görülmüştür. Ayrıca genleşmiş ve genleşmemiş perlit örneklerinin elektrokinetik özellikleri mikroelektroforez tekniği kullanılarak incelenmiştir. pH = 3 ile pH = 11 aralığında, perlit örneklerinin izoelektronik noktaya sahip olmadıkları ve negatif yüklü yüzeye sahip oldukları belirlenmiştir. Genleşmiş perlitin, genleşmemiş perlitten daha negatif yüklü bir yüzeye sahip olduğu bulunmuştur. NaCl, KNO3, NaNC>3, Na2CÛ3 ve Na2S04'm perlit için indifferent elektrolitler oldukları, buna karşılık AICI3 ve CaCl2'ün yüzey yükünü negatiften pozitife değiştirdikleri belirlenmiştir. Asitle aktivasyon işleminin, perlitin zeta potansiyeli üzerinde önemli bir etkiye sahip olmadığı görülmüştür. ANAHTAR SÖZCÜKLER : Perlit; asit aktivasyonu; katyon değişim kapasitesi; yapısal değişim; zeta potansiyeli; yüzey yükü; elektrokinetik özellikler.

ABSTRACT INVESTIGATION OF SOME PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF CUMAOVASI PERLİTE Mehmet DO?AN Balıkesir University, Institute of Science, Department of Chemistry (Master Thesis / Supervisor : Prof. Dr. Mahir ALKAN) Bakkesir-Turkey, 1997 Perlite is a glassy volcanic rock which will, upon rapid controlled heating, expand into a frothy material of low bulk density. Turkey possesses about 70% (70xl09 tons) of the world's known perlite reserves. The uses of expanded perlite are many and varied and are based primarily upon its physical and chemical properties. The acid-activated perlite samples have been prepared from expanded and unexpanded perlite samples, and then the cation exchange capacities (CEC), densities and specifice surface areas of these samples have been determined. IR spektrums, X- Ray Powder Diffraction patterns and SEM photographes of these samples have been taken. During the expansion a transition from amorph structure to a crystalline form and CaAl(Si04XOH) (Vuagnatite), Ca(Al2Sİ208).4H20 (Gismondine), CaAl,209 (Hibonite), Si02 (Stishovite), CaCMg^AlXS^Al^Oe (Fassaite, ferroan), Mg3Si205(OH)4 (Chrysotile-2orel) ve NaAlSi206.H20 (Analcime) have been found to form, and also some part of water has been removed, but there has still been some water in crystal lattice. Acid activation has caused a little increase in cation exchange capacity of perlite, while the density has remained almost unchanged. HiFurthermore, electrokinetic properties of expanded and unexpanded samples have been investigated using the microelectrophoresis technique. Perlite samples yield practically no isoelectric point in the pH range of 3 to 11. Both of the perlite samples remain negatively in the pH range studied. The expanded perlite has a more negatively charged surface than unexpanded perlite. NaCI, KNO3, NaN03, Na2C03 and Na2SÛ4 are indifferent electrolytes for perlite, whereas AICI3 and CaCk change the interface charge from negative to positive. Acid-activation has no significant effect on the zeta potential of perlite. KEY WORDS : Perlite; acid activation; cation exchange capacity; structural change; zeta potential; surface charge; electrokinetic properties. rv