Kolemanitin nitrik asit çözeltilerinde çözünme kinetiği

Abstract

Türkiye, dünyanın en zengin bor cevherlerine sahip olan bir ülkedir. Ülkemiz bor cevherleri, kalite itibariyle de çok iyi bir durumdadır. Bor bileşikleri ve bor mineralleri günümüzün en ilgi çekici konuları arasındadır. Bunun nedeni bor bileşiklerinin kullanım alanlarının gün geçtikçe artmasından kaynaklanmaktadır. Kolemanit Türkiye'de Kütahya-Emet, Balıkesir-Bigadiç ve Bursa-Kestelek yöresindeki ocaklardan çıkarılmaktadır. Kolemanit cevherinin nitrik asit çözeltisinde çözünme kinetiği bu güne kadar incelenmemiştir.Bu çalışmada kolemanit'in nitrik asit çözeltisinde çözünme kinetiği incelendi. Çalışmada tane boyutu, katı/sıvı oranın küçülmesi, asit konsantrasyonu ve reaksiyon sıcaklığının artmasıyla çözünme hızı artmıştır. Karıştırma hızının ise çözünme hızını fazla değiştirmediği tespit edilmiştir. Nitrik asit kuvvetli asit olduğundan dolayı kolemanit tamamen çözünmüş ve çözünme reaksiyonu,5CaO.3B?0?.5H?0(k) + 10HN0?(aq) ------> 5Ca(NO?)?(aq) + 6H?B0?(aq) + H?O(s)şeklinde gösterilebilir.Ayrıca, parametrelerin değerlendirilmesiyle çözünme olayının birinci dereceden homojen reaksiyon modeline uyduğu ve reaksiyon hızının,-ln(l-XB)=ktşeklinde bir model ile gösterilebileceği ortaya konmuştur. Burada t süreyi, XB dönüşüm kesrini ve k da reaksiyon hız sabitini göstermektedir.Anahtar Kelimeler: Kolemanit, Bor, Nitrik asit ve Çözünme Kinetiği.

Turkey is a country which possesses the richest boron mineral mines of the world. The conditions of Turkey's Boron mines is very good in terms of quality. Boron compounds and boron mineral are in between the most concerning the subjects by now. This reason have been sourced due to increased that used areas of boron compounds as passed day. Colemanite is obtained from boron mines located in Kütahya-Emet, Balıkesir-Bigadiç and Bursa-Kestelek in Turkey. The kinetics of dissolution of borax ore in nitric acid solutions have not been investigated so far.In this study, the kinetics of dissolution of colemanite in nitric acit solutions were investigated. The dissolution rate is increased as the particle size and solid-to-liquid ratio are decreased and as the acid concentration and reaction temperature is increased. It was also observed that stirring rate was not important effect on the dissolution rate. Nitric acit is strongly acid. Because of this, colemanite is dissolved completely in nitric acid solutions and its dissolution reaction can be written as,5CaO.3B?0?.5H?0(k) + 10HN0?(aq) ----------> 5Ca(NO?)?(aq) + 6H?B0?(aq) + H?O(s)In addition, the investigation of parameters showed that the dissolition phenomenon is controlled by homogen reaction model in order one and reaction rate can be given as below,-ln(l-XB)=ktwhere t time, XB conversion fraction and k is the rate constant.Key Words: Colemanite, Boron, Nitric acid and Dissolition Kinetics.