Kondüktometre

Bu çalışmada Thermo Orion 3-Star kondüktometre kullanıldı. Hem iletkenlik hem de direnç ölçebilen kondüktometrenin pil sabiti k=0,90 cm-1’dir.Cihaz kullanılmadan önce kalibrasyonu kendisine ait farklı konsantrasyonlardaki sodyum klorür çözeltileri kullanılarak yapıldı.

3.2.6. Dansitometre:

Çalışmada iletkenlik suyunun ve çözeltilerin yoğunlukları Paar DMA 38 Precision Dansitometre kullanılarak ölçülmüştür. 0-3 gcm-3’ lük ölçüm alanı ve  1*10-3 gcm-3’ lük hassasiyete sahip alet 0,7 ml örnek miktarı ile ölçüm yapabilmektedir. Dansitometre +15, ... , +40 oC ölçüm aralığında çalışabilmekte ve 0,5–3,5 dakikada sıcaklık dengesine ulaşmaktadır.

3.3. KULLANILAN METOD

WINSOR III TİPİNE GÖRE MİKROEMÜLSİYONLARIN HAZIRLANMASI

WINSOR III TİP :

R = 1olduğunda Winsor tanımlamasına göre karakteristik sistem Tip III ‘ tür.

Eşit hacimlerde serbest organik sıvı ve su fazları, C-O-W içeren üçlü çözünmüş faz ile dengededir.

C, O, W’ nin maksimum karşılıklı çözünürlüğü için koşul R=1 olmasıdır. R=1 olduğu yerde C tabakası için O ya da W’ ye doğru bir bombe olması için bir eğilim olmaz. Onun optimum şekli düzlemsel olacaktır. R, çözelti içinde konsantrasyonda termal dalgalanmalar nedeniyle bir noktadan bir noktaya değişebilir. Yağ ve suyun mevcut miktarlarını içeren, amfifilce zengin Tip 3 sisteminde, dağılmış amfifil içeren yağ ve su fazları her ikisi de dengededir.

3.3.1. Mikroemülsiyonların Hazırlanması

Çalışılan sistemlerde surfaktant / kosurfaktant ağırlık oranı sabit tutulmuş, surfaktant + kosurfaktant tek bileşen olarak kabul edilmiştir. Çalışmalar oda sıcaklığında yapılmış olup, faz diyagramlarını göstermek için 50 ml’ lik vidalı kapaklı santrüfüj tüplerine çeşitli miktarlarda surfaktant, kosurfaktant, organik çözücü konup bir seri karışım hazırlanmıştır.

Tüpler birkaç dakika vortex karıştırıcıda karıştırılmıştır. Elde edilen bulamaçlar üzerine 1 ml’ lik mikro büretten iletkenlik suyundan damlatılarak titre edilmiştir. Her bir damla su eklenişinden sonra tüpler vortex karıştırıcıda şiddetle karıştırılmıştır. Bulanık emülsiyon, mikroemülsiyon bölgesinin başlangıcını gösteren

Yağ Misel

Çözelti

berrak üç fazlı ortama kendiliğinden dönüşmüştür. Diğer mikroemülsiyonlar da aynı yöntemle hazırlanmıştır.

STANDART LAS ÇÖZELTİSİNİN HAZIRLANMASI

Standart LAS çözeltisi CH3(CH2)11C6H4SO3Na litrede (10μg/L) olacak şekilde hazırlanır.( MA = 348 g ) 2,8x10-8M’lık LAS çözeltisi hazırlanır.

Kalibrasyon Eğrisi çizilmesi için hazırlanan çözeltiden 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 20 mL alınıp 100 mL’ ye su ile tamamlanır. Metilen Mavisi Yöntemi uygulanarak 652 nm’ de ABS ölçümleri alınır, ABS-Konsantrasyon grafiği çizilir.

Çizilen grafikten doğrunun denklemi bulunur, numunenin 652 nm’ de ABS’ si okunur. Bulunan ABS değeri doğru denkleminde yerine konulup konsantrasyon hesaplanır.

STANDART SDS ÇÖZELTİSİNİN HAZIRLANMASI

Standart SDS çözeltisi Sodyum dodesil sülfat (C12H25OSO3Na) litrede (10μg/L) olacak şekilde hazırlanır.(MA = 288g ) 3,4 x 10-8 M’lık SDS çözeltisi hazırlanır.

Kalibrasyon Eğrisi çizilmesi için hazırlanan çözeltiden 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 20 mL alınıp 100 mL’ ye su ile tamamlanır. Metilen Mavisi Yöntemi uygulanarak 652 nm’ de ABS ölçümleri alınır, ABS-Konsantrasyon grafiği çizilir.

Çizilen grafikten doğrunun denklemi bulunur, numunenin 652 nm’ de ABS’ si okunur. Bulunan ABS değeri doğru denkleminde yerine konulup konsantrasyon hesaplanır.

3.4.Epton Yöntemi:

Oluşan 3 fazlı Mikroemülsiyonların Orta fazdaki surfaktant’tın bulunması Epton Yöntemine göre tayin edilir. Oluşturulan Mikroemülsiyonların arafazlarından alınan 10 mL’lik numuneler ayırma hunilerine konur üzerine fenolftalein eklenerek 1 N NaOH ile alkali yapılır ve pembe renk kaybolana kadar 1 N H2SO4 ilave edilir.

Daha sonra kloroform (CHCl3) ve Metilen Mavisi Reaktifi eklenerek çalkalanır faz ayrımı beklenir.

Faz ayrımında; alt faz başka bir ayırma hunisine konur .

Üst faz, 2 kez daha Kloroform ile çalkalanıp ekstraksiyon yapılır. (Mavi rengin kaybolmaması için gerekli hacim ile çalışılır.)

Ekstraksiyon işi toplam 3-4 kez tekrarlanır, her seferinde alt fazlar bir araya toplanır. Üzerine yıkama çözeltisi ilave edilir ve çalkalanır, altta ayrılan faz alınır . UV-Visible Spektrofotometresinde 652 nm’de önce şahit (Kloroform) için işlem yapılır, daha sonra numunelerin ABS değerleri okunur. Bulunan ABS değerleri için çizmiş olduğumuz ABS – Konsantrasyon Grafiğinden μg/L SDS miktarı bulunur. Daha sonra aşagıdaki denklemde yerine konulup mg/L cinsinden SDS miktarı hesaplanır.

mg / L SDS = μg/L SDS / ml numune

3.5. Spektroskopik Ölçümler:

Hazırlanan mikroemülsiyonlar en az bir gün ya da daha fazla sabit sıcaklıkta çalışan çalkalamalı su banyosunda tutulmuştur. Spektroskopik incelemeler için bu mikroemülsiyon sistemlerine dodekanol ve oleil alkol eklenerek yapılarını karşılaştırmak üzere görünür ve UV spektrofotometreyle absorbans değişimleri gözlenmiştir.Surfaktant, kosurfaktant ve organik çözücünün uygun miktarları erlenmayer içerisinde manyetik olarak karıştırılmıştır.

Tablo: 3.1. Epton Metoduna Göre Standart SDS Hazırlanması Konsantrasyon 7 9 11 13 15 17 20 ABS 0.060 0.078 0.187 0.322 0.439 0.491 0.630 ABS 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 Konsantrasyon(μg/L)

Şekil 3 .1: Epton Metoduna Göre SDS Kalibrasyon Grafiği

Tablo: 3 . 2. Epton Metoduna Göre Standart LAS Hazırlanması Konsantrasyon 1 3 7 11 13 15 17 ABS 0.263 0.348 0.737 1.028 1.070 1.103 1.213 ABS 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00

Konsantrasyon(μg/L)

Şekil 3.2: Epton Metoduna Göre LAS Kalibrasyon Grafiği

4. DENEYLER VE BULGULAR

Tablo:4.1.1. Mikroemülsiyon Çözeltisi (Ağırlıkça Bileşim %)

SDS’li; n-Heptan – 1-Bütanol sisteminde arafazdaki surfaktant miktarı,

SU SDS 1-BÜTANOL HEPTAN NaCl 13.527 0.903 1.828 12.758 0.944

Tablo:4.1.2.Mikroemülsiyon Çözeltisi + Lipofilik linker (Dodekanol ) (Ağırlıkça 1, 0.5, 0.25)

SDS’li;n-Heptan – 1-Bütanol – Dodekanol sisteminde arafazdaki surfaktant miktarı,

SU SDS 1-BÜTANOL HEPTAN NaCl DODEKANOL

13.527 0.903 1.828 12.758 0.944 12.758 6.379

3.189

Tablo:4.1.3. Mikroemülsiyon Çözeltisi + Lipofilik Linker (Oleil Alkol) (Ağırlıkça 1, 0.5, 0.25)

SDS’li; n-Heptan – 1-Bütanol – Dodekanol sisteminde arafazdaki surfaktant miktarı,

SU SDS 1-BÜTANOL HEPTAN NaCl OLEİLALKOL 13.527 0.903 1.828 12.758 0.944 12.758 6.379

Tablo:4.1.4. Mikroemülsiyon Çözeltisi +Lipofilik Linker (Dodekanol) + Hidrofilik Linker (SNS) (Ağırlıkça 0.25)

SDS’li; n-Heptan – 1-Bütanol – Dodekanol – SNS sistemindeki arafazdaki surfaktant miktarı

SU SDS 1-BÜTANOL HEPTAN NaCl DODEKANOL SNS 13.527 0.903 1.828 12.758 0.944 3.189 3.189

Tablo:4.1.5. Mikroemülsiyon Çözeltisi : (Ağırlıkça Bileşim %)

LAS’li; n-Heptan – 1-Bütanol sistemindeki arafazdaki surfaktant miktarı,

SU LAS 1-BÜTANOL HEPTAN NaCl

13.527 0.903 1.828 12.758 0.944

Tablo:4.1.6. Mikroemülsiyon Çözeltisi + Lipofilik linker (Dodekanol ) (Ağırlıkça 1, 0.5, 0.25)

LAS’li; n-Heptan – 1-Bütanol sistemindeki arafazdaki surfaktant miktarı,

SU LAS 1-BÜTANOL HEPTAN NaCl DODEKANOL 13.527 0.903 1.828 12.758 0.944 12.758 6.379

Tablo:4.1.7. Mikroemülsiyon Çözeltisi + Lipofilik Linker (Dodekanol) + Hidrofilik Linker (SNS) (Ağırlıkça 0.25)

LAS’lı; n-Heptan – 1-Bütanol – Dodekanol – SNS sistemindeki arafazdaki surfaktant miktarı ;

SU LAS 1-BÜTANOL HEPTAN NaCl DODEKANOL SNS 13.527 0.903 1.828 12.758 0.944 3.189 3.189

4.1.8. Anyonik SDS Mikroemülsiyonları:

Mikroemülsiyonlar için sodyumdodesilsülfat / 1-bütanol / su / sodyum klorür / heptan sistemlerinde farklı SDS /1-bütanol ağırlık oranları için incelenmiştir. SDS+1-bütanol tek bileşen olarak kabul edilmiştir. Deneyler sonucunda bulunan SDS+1-bütanol, n-heptan ve su için ağırlık kesirleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Tablo 4.1.8. SDS+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça))( % 3 NaCl)

AĞIRLIK ORANLARI (% )

SDS - 1-Butanol n-Heptan Tuzlu Su

9.44 84.98 5.66 18.18 72.72 9.10 26.78 62.50 10.71 35.71 53.09 11.50 43.85 43.85 12.23 52.00 35.08 13.00 59.00 25.42 15.25 62.00 15.75 23.25 69.00 7.69 23.08

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

H

e

p

ta

n

% 3 NaCl

Tuzlu Su

SDS/1-Büt.

Şekil 4.1.8. SDS+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/n-bütanol = 0.5 (ağırlıkça))( % 3 NaCl)

Tablo 4.1.9. SDS+1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Lipofilik Linker (Dodekanol) eklenmesiyle;

AĞIRLIK ORANLARI (% )

SDS - 1-Butanol n-Heptan Tuzlu Su

10.71 73.05 16.23 20.89 63.29 16.24 33.11 58.53 8.36 36.97 43.02 21.01 44.20 27.90 27.90 46.18 21.53 32.29 54.47 17.07 28.46 54.75 10.05 35.19 67.64 5.39 26.97

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

Heptan

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

Tuzlu Su

% 3 NaCl

SDS / 1-Büt.

Şekil 4.1.9. SDS+1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Tablo 4.1.10. SDS+1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Lipofilik Linker (Dodekanol) + Hidrofilik Linker (SNS) eklenmesiyle;

AĞIRLIK ORANLARI (% )

SDS - 1-Bütanol n-Heptan Tuzlu Su

14.16 77.25 8.58 25.00 60.61 14.40 34.98 49.47 15.55 41.51 37.74 20.76 52.38 26.46 25.16 54.04 20.20 25.76 57.14 14.29 28.57 60.35 8.82 30.84 63.82 4.07 32.10

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

Heptan

Tuzlu Su

SDS/ 1-Büt.

% 3 NaCl

Şekil 4.1.10. SDS+1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

4.1.11. Anyonik LAS Mikroemülsiyonları:

Mikroemülsiyonlar için sodyumdodesilbenzensülfonat / 1-bütanol / su / sodyum klorür / heptan sistemlerinde farklı LAS /1-bütanol ağırlık oranları için incelenmiştir. LAS+1-bütanol tek bileşen olarak kabul edilmiştir. Deneyler sonucunda bulunan LAS+1-bütanol, n-heptan ve su için ağırlık kesirleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Tablo 4.1.11. LAS +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (LAS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl )

LAS - 1-Bütanol n-Heptan Tuzlu Su

8.40 76.34 15.27 16.53 66.78 16.70 21.41 50.47 28.12 30.09 45.59 24.32 36.97 35.01 28.01 45.21 28.10 26.69 45.50 19.14 35.27 47.28 11.70 40.94 48.47 5.15 46.38 AĞIRLIK ORANLARI (% )

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

Heptan

LAS/ 1-Büt.

Tuzlu Su

%3 NaCl

Şekil 4.1.11. LAS +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (LAS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl )

Tablo 4.1.12. LAS +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (LAS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl )

Lipofilik Linker (Dodekanol) eklenmesiyle

AĞIRLIK ORANLARI (% )

LAS - 1-Bütanol n-Heptan Tuzlu Su

10.31 70.31 19.53 19.70 59.70 19.40 27.77 49.09 23.14 33.25 37.78 28.97 40.88 28.15 30.97 44.73 20.85 34.41 47.85 15.00 37.50 50.18 9.22 40.55 52.25 4.17 43.75

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

Heptan

LAS/ 1-Büt.

Tuzlu Su

%3 NaCl

Şekil 4.1.12. LAS +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (LAS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Tablo 4.1.13. LAS +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (LAS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Lipofilik Linker (Dodekanol) + Hidrofilik Linker (SNS) eklenmesiyle;

AĞIRLIK ORANLARI (% )

LAS - 1-Bütanol n- Heptan Tuzlu Su

14.22 77.58 8.62 26.23 65.04 8.13 36.00 53.85 7.69 48.53 44.12 7.35 60.79 32.89 6.58 68.31 25.48 6.37 75.28 18.75 6.25 77.37 11.30 11.30 83.85 5.35 10.70

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

Heptan

LAS/ 1-Büt.

Tuzlu Su

%3 NaCl

Şekil 4.1.13. LAS +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (LAS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Tablo 4.1.14. SDS+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 1 (ağırlıkça))( % 3 NaCl)

AĞIRLIK ORANLARI (% )

SDS - 1-Butanol n- Heptan Tuzlu Su

8.33 75.00 16.66 14.49 57.97 27.53 17.86 41.66 40.47 21.05 31.58 47.37 22.72 22.72 54.54 24.00 16.00 60.00 25.00 10.71 64.29 26.66 6.66 66.66 28.13 3.12 68.75

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

%3 NaCl

Heptan

Tuzlu Su

SDS/ 1-Büt.

Şekil 4.1.14. SDS+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 1 (ağırlıkça))( % 3 NaCl

Tablo 4.1.15. SDS+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 1 (ağırlıkça))( % 3 NaCl)

Lipofilik Linker (Dodekanol) Eklenmesiyle;

AĞIRLIK ORANLARI (% )

SDS - 1-Butanol n- Heptan Tuzlu Su

10.42 62.50 27.08 20.69 55.17 24.14 32.61 50.72 16.67 32.61 32.61 34.78 32.61 21.74 45.05 31.58 14.03 54.38 38.18 10.91 61.82 36.36 6.06 57.58 38.03 2.82 59.15

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

SDS / 1-Büt.

% 3 NaCl

Heptan

Tuzlu Su

Şekil 4.1.15. SDS+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 1 (ağırlıkça))( % 3 NaCl)

Tablo 4.1.16. SDS+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 1 (ağırlıkça))( % 3 NaCl)

Lipofilik Linker (Dodekanol) + Hidrofilik Linker(SNS) Eklenmesiyle;

AĞIRLIK ORANLARI (% )

SDS - 1-Butanol n- Heptan Tuzlu Su

16.00 72.00 16.00 29.63 59.26 18.52 47.74 55.12 9.45 59.70 44.78 10.45 62.89 31.45 21.38 50.00 16.87 33.33 57.14 12.25 44.90 61.54 7.69 38.46 61.07 3.45 34.48

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

SDS/1-Büt.

Heptan

Tuzlu Su

% 3 NaCl

Şekil 4.1.16. SDS+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 1 (ağırlıkça))( % 3 NaCl)

4.2. Katyonik CTAB Mikroemülsiyonları:

Mikroemülsiyonlar için setiltrimetilamonyumbromür / 1-bütanol / su / sodyum klorür / heptan sistemlerinde farklı CTAB / 1-bütanol ağırlık oranları için incelenmiştir. CTAB+1-bütanol tek bileşen olarak kabul edilmiştir. Deneyler sonucunda bulunan CTAB+1-bütanol, n-heptan ve su için ağırlık kesirleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Tablo 4.2.1. CTAB+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi

(CTAB/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça))( % 3 NaCl)

AĞIRLIK ORANLARI (% )

CTAB - 1-Bütanol n- Heptan Tuzlu Su

7.64 69.24 23.09 16.36 66.12 17.36 26.52 62.50 10.71 28.29 42.86 28.57 49.91 42.02 8.41 53.22 33.06 14.05 54.20 22.90 22.50 59.56 14.70 25.74 65.28 6.55 27.88

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

CTAB/ 1-Büt.

Tuzlu Su

%3NaCl

Heptan

Şekil 4.2.1. CTAB +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (CTAB/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Tablo 4.2.2. CTAB+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi

(CTAB/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça))( % 3 NaCl) Lipofilik Linker (Dodekanol) eklenmesiyle;

AĞIRLIK ORANLARI (% )

CTAB - 1-Bütanol Heptan Tuzlu Su

11.66 79.51 8.84 20.72 62.79 16.49 33.11 58.53 8.36 38.32 43.54 18.14 44.20 27.90 27.90 58.85 27.44 6.86 67.74 22.00 10.27 77.31 14.64 8.05 74.85 5.99 13.15

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

Heptan

CTAB/ 1-Büt.

Tuzlu Su

%3NaCl

Şekil 4.2.2. CTAB +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (CTAB/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Tablo 4.2.3. CTAB+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi

(CTAB/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça))( % 3 NaCl) Lipofilik Linker (Dodekanol) + Hidrofilik Linker (SNS) eklenmesiyle;

AĞIRLIK ORANLARI (% )

SDS - 1-Bütanol Heptan Tuzlu Su

14.16 77.25 8.58 25.00 60.61 14.40 34.98 49.47 15.55 41.51 37.74 20.76 52.38 26.46 25.16 54.04 20.20 25.76 57.14 14.29 28.57 60.35 8.82 30.84 63.82 4.07 32.10

0,00 0,25 0,50 0,75 1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

0,00

0,25

0,50

0,75

1,00

Heptan

CTAB/ 1-Büt.

Tuzlu Su

% 3 NaCl

Şekil 4.2.3. CTAB +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (CTAB/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Tablo: 4.1.1.’e Göre; Dodekanol – Heptan Sistemli SDS Hesaplanması

Tablo: 4.1.1.’e Göre hazırlanan Mikroemülsiyon Çözeltisinin oluşan üçlü fazının ara fazı alınıp Epton yöntemini uygulanır. Arafazdaki surfaktant miktarını daha önceden çizmiş olduğumuz ,

ABS – Konsantrasyon Kalibrasyon Grafiğinin (Şekil: 3.1)

y = 0.0424016.X denkleminde okuduğumuz ABS değerini yerine koyup X konsantrasyon miktarını buluruz.

Arafaz için okunan ABS = 1.233 değeri ,

y = 0.0424016.X denkleminde yerine konulup

X = 29.08 μg/L(SDS) olarak bulunmuştur

mg / L SDS = μg/L SDS / ml numune (ml numune : kullanılan numune miktarı )

Tablo 4.1.2.’ye göre hazırlanan Mikroemülsiyon Çözeltisi

Lipofilik linker (Dodekanol ) (Ağırlıkça % 0.25, 0.375, 0.5, 1 ) için oluşan arafazın surfaktant miktarını y = 0.0424016.X denklemine göre hesaplarız.

Dodekanol / Heptan = 0.25 olduğu zaman 3’lü faz oluşmuştur, buna göre arafaz için;

Dodekanol / Heptan = 0.25

Arafaz; Üst ABS = 0.332 için,

X = 7.8929 μg/L(SDS) bulunur. mg / L SDS = μg/L SDS / ml numune (ml numune : kullanılan numune miktarı)

Tablo 4.1.2.’ye göre hazırlanan Mikroemülsiyon Çözeltisi Lipofilik linker (Dodekanol )

Dodekanol / Heptan = 0.375 olduğu zaman 2’li faz oluşmuştur, buna göre alt ve üst fazlara Epton yöntemi uygulanmıştır.

Arafaz; Alt ABS = 0.057 için, X = 1.3443 μg/L(SDS) bulunur. olarak bulunmuştur

mg / L SDS = μg/L SDS / ml numune (ml numune : kullanılan numune miktarı )

Tablo 4.1.2.’ye göre hazırlanan Mikroemülsiyon Çözeltisi Lipofilik linker (Dodekanol )

Dodekanol / Heptan oranı 0.5, 1 olduğu zaman 2’li faz oluşmuştur, buna göre alt ve üst fazlara Epton yöntemi uygulanmıştır.

Dodekanol / Heptan = 0.5 için;

ÜST Faz ABS = 1.015 ALT Faz ABS = 2.551

X = 23.9377 μg/L(SDS) X = 60.1628 μg/L(SDS) olarak bulunmuştur.

mg / L SDS = μg/L SDS / ml numune (ml numune : kullanılan numune miktarı )

Tablo 4.1.2.’ye göre hazırlanan Mikroemülsiyon Çözeltisi Lipofilik linker (Dodekanol )

Dodekanol / Heptan = 1 için;

ÜST Faz ABS =0.613 ALT Faz ABS = 3.00

X = 14.4570μg/L(SDS) X = 70.7520μg/L(SDS)

olarak bulunmuştur.

mg / L SDS = μg/L SDS / ml numune (ml numune : kullanılan numune miktarı )

Tablo 4.1.3’e göre hazırlanan mikroemülsiyon çözeltisi Lipofilik Linker (Oleil Alkol) (Ağırlıkça % 0.25, 0.5, 1 ) için oluşan arafazın surfaktant miktarı ; y = 0.0424016.X denklemine göre hesaplanır. Burada da 2 faz oluşmuştur işlemler alt ve üst faza uygulanmıştır.

Oleil alkol – Heptan Sistemli Mikroemülsiyonlarda SDS Hesaplanması,

Oleil alkol /Heptan = 0.25 için ,

Okunan değer, ÜST Faz ABS = 0.377 Okunan değer, ALT Faz ABS = 0.199

X = 8.8911 μg/L(SDS) X = 4.6932μg/L(SDS)

Tablo 4.1.4.göre hazırlanan Mikroemülsiyon Çözeltisi ( Lipofilik Linker (Dodekanol) + Hidrofilik Linker (SNS) ) (Ağırlıkça %0.25) için, yine 2 faz oluşmuştur.

Okunan değer, ÜST Faz ABS =0.318 Okunan değer,ALT Faz ABS = 0.039

X = 7.4997μg/L(SDS) X = 0.9197μg/L(SDS)

olarak bulunmuştur.

mg / L SDS = μg/L SDS / ml numune

(ml numune : kullanılan numune miktarı )

Tablo: 4.1.5.’e Göre hazırlanan LAS – Heptan Mikroemülsiyon Çözeltisinin oluşan üçlü fazın ara fazı alnıp Epton yöntemi uygulanır. Arafazındaki surfaktant miktarını daha önceden çizmiş olduğumuz ;

ABS – Konsantrasyon Kalibrasyon Grafiğinin (Şekil:3.2)

y =0.062.X denkleminde okuduğumuz ABS değerini yerine koyup X konsantrasyon miktarı bulunur.

y =0.062.X Denkleminden;

Tablo: 4.1.5.’e Göre hazırlanan LAS – Heptan Mikroemülsiyonu LAS – Heptan Sistemli Mikroemülsiyonlarda LAS Hesaplanması

ÜST Faz ABS = 1.782 ALT Faz ABS = 1.432

X = 28.742 μg/L (LAS) X = 23.10 μg/L (LAS)

olarak bulunmuştur.

mg / L LAS = μg/L LAS / ml numune

Tablo: 4.1.6 ’a Göre hazırlanan LAS – Heptan Mikroemülsiyon Çözeltisinin oluşan üçlü fazın ara fazı alnıp Epton yöntemi uygulanır. Arafazındaki surfaktant miktarını daha önceden çizmiş olduğumuz ;

ABS – Konsantrasyon Kalibrasyon Grafiğinin (Şekil:3.2)

y =0.062.X denkleminde okuduğumuz ABS değerini yerine koyup X konsantrasyon miktarı bulunur.

y =0.062.X Denkleminden;

Tablo: 4.1.6.’a Göre hazırlanan LAS – Heptan Mikroemülsiyonu LAS – Heptan Sistemli Mikroemülsiyonlarda LAS Hesaplanması

Ara Faz ABS = 0.062

X = 4.8548 μg/L (LAS) olarak bulunmuştur.

mg / L LAS = μg/L LAS / ml numune

Tablo: 4.1.7. ’e Göre hazırlanan LAS – Heptan Mikroemülsiyon Çözeltisinin oluşan üçlü fazın ara fazı alnıp Epton yöntemi uygulanır. Arafazındaki surfaktant miktarını daha önceden çizmiş olduğumuz ;

ABS – Konsantrasyon Kalibrasyon Grafiğinin (Şekil:3.2)

y =0.062.X denkleminde okuduğumuz ABS değerini yerine koyup X konsantrasyon miktarı bulunur.

y =0.062.X Denkleminden;

Tablo: 4.1.7.’e Göre hazırlanan LAS – Heptan Mikroemülsiyonu LAS – Heptan Sistemli Mikroemülsiyonlarda LAS Hesaplanması

Ara Faz ABS =0.726

X = 11.7096 μg/L (LAS) olarak bulunmuştur.

mg / L LAS = μg/L LAS / ml numune

4.3. ALAN TARAMASI SONUÇLARI

SDS+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/n-bütanol = 0.5 (ağırlıkça))( % 3 NaCl)

Tablo 4.3.1 (Şekil 4.1.8)’e Göre Alan Taraması

SDS+1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Lipofilik Linker (Dodekanol) eklenmesiyle;

Tablo 4.3.2 (Şekil 4.1.9)’a Göre Alan Taraması

BÖLGE % AT

Monofazik Bölge 65.625

Çift Fazlı Bölge 34.375

BÖLGE % AT

Monofazik Bölge 68.75

SDS+1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Lipofilik Linker (Dodekanol) +Hidrofilik Linker (SNS) eklenmesiyle;

Tablo 4.3.3 (Şekil 4.1.10)’a Göre Alan Taraması

LAS +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (LAS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl )

Tablo 4.3.4 (Şekil 4.1.11)’e Göre Alan Taraması

BÖLGE % AT

Monofazik Bölge 76.5625

Çift Fazlı Bölge 23.4375

BÖLGE % AT

Monofazik Bölge 71.875

LAS +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (LAS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Lipofilik Linker (Dodekanol) eklenmesiyle;

Tablo 4.3.5 (Şekil 4.1.12)’e Göre Alan Taraması

LAS +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (LAS/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Lipofilik Linker (Dodekanol) + Hidrofilik Linker (SNS) eklenmesiyle;

Tablo 4.3.6 (Şekil 4.1.13)’e Göre Alan Taraması

BÖLGE % AT

Monofazik Bölge 78.125

Çift Fazlı Bölge 21.875

BÖLGE % AT

Monofazik Bölge 62.5

SDS+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 1 (ağırlıkça))( % 3 NaCl )

Tablo 4.3.7 (Şekil 4.1.14)’e Göre Alan Taraması

SDS+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 1 (ağırlıkça))( % 3 NaCl)

Lipofilik Linker (Dodekanol) Eklenmesiyle;

Tablo 4.3.8 (Şekil 4.1.15)’e Göre Alan Taraması

BÖLGE % AT

Monofazik Bölge 71.09

Çift Fazlı Bölge 28.90

BÖLGE % AT

Monofazik Bölge 65.625

SDS+1-bütanol, n-heptan, su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (SDS/1-bütanol = 1 (ağırlıkça))( % 3 NaCl)

Lipofilik Linker (Dodekanol) + Hidrofilik Linker(SNS) Eklenmesiyle;

Tablo 4.3.9 (Şekil 4.1.16)’a Göre Alan Taraması

CTAB +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz dengesi (CTAB/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Tablo 4.3.10 (Şekil 4.2.1.)’e Göre Alan Taraması

BÖLGE % AT

Monofazik Bölge 68.75

Çift Fazlı Bölge 31.25

BÖLGE % AT

Monofazik Bölge 62.5

CTAB +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz

dengesi (CTAB/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl )) Lipofilik Linker (Dodekanol) eklenmesiyle;

Tablo 4.3.11 (Şekil 4.2.2.)’e Göre Alan Taraması

CTAB +1-bütanol, n-heptan, tuzlu su sisteminin 250,2oC’ deki faz

dengesi (CTAB/1-bütanol = 0.5 (ağırlıkça) (% 3 NaCl ))

Lipofilik Linker (Dodekanol) + Hidrofilik Linker (SNS) eklenmesiyle;

Tablo 4.3.12 (Şekil 4.2.3.)’e Göre Alan Taraması

BÖLGE % AT

Monofazik Bölge 76.5625

Çift Fazlı Bölge 23.4375

BÖLGE % AT

Monofazik Bölge 78.875

TARTIŞMA

Mikroemülsiyon sistemlerinin fizikokimyasal özellikleri I-III-II geçişi ile ilişkilidir. Bu geçişin temelini oluşturan mekanizma R-oranı kullanılarak sistematik olarak araştırılır. R kohezyon enerjilerinin oranını gösterir. Kesirdeki pay sistemdeki arayüzeyi oluşturan C tabakası ile yağ fazı, O, nun etkileşiminin ölçüsünü gösterirken, payda ise C tabakası ile W su fazınınkini gösterir.

Hidrofilik etkileşimler R-oranının paydasında yer alır. İlgili kohezyon enerjileri surfaktantın hidrofilik grubu ve su molekülleri arasındaki etkileşime karşı gelen ACW ile hidrofilik gruplar arasındaki etkileşime karşı gelen AWW enerjileridir. Ortama elektrolit ilave edildiğinde iyonik surfaktantlar için hidrofil-hidrofil etkileşim enerjisi,Ahh, önemli ölçüde değişir. R-oranındaki bu terim elektrikle yüklü C tabakasının oluşumuna ait serbest enerji ile ilgilidir. İyonik şiddet arttıkça serbest enerji değişimi negatif değer olarak artar. Elektrolit ilavesinin ikinci , fakat daha düşük derecede etkisi iyonik baş grup ve polar su molekülleri arasındaki etkileşime ait olan ACW kohezyon enerjisinde görülür.Ortak iyon etkisi ile ortamdaki katyon X+ karşıt iyonunun artması anyonik surfaktantın Y- iyonu ile nötral tuz oluşumuna yol açar.Sonuçta ise birim alan başına düşen yükte bir azalma ve ACW ‘ de de bir düşme ortaya çıkar (Pal,B.vd 1997 , Chen,S. vd 1990).

Tablo 4.1.1 ve Tablo 4.1.5 de görüldüğü gibi,SDS+Butanol ,Heptan ve Tuzlu su ile LAS+Butanol, Heptan , Tuzlu su sistemlerinde oluşan mikroemülsiyonda sodyum klörür konsantrasyonunun artması ile I-III-II mikroemülsiyon tipi geçişinin gerçekleştiği saptanmıştır.Bu sistemlerde elektrolit konsantrasyonunun artmasının ACW ve Ahh etkileşim enerjileri vasıtasıyle R- oranının paydasında bir azalmaya sebep olduğu söylenebilir. I-III-II geçişinin örneklendiği birçok mikroemülsiyon sistemi incelenmiştir (Friberg,S . vd 1987, Shinoda, K. vd 1977 ).

( Bourrel, M.vd 1998,) iyonik olmayan bir surfaktant olan etoksilendirilmiş

nonilfenol içeren mikroemülsiyon sistemlerinde de sodyum klörür

konsantrasyonunun artması ile I-III-II geçişinin ortaya çıktığını gözlemlemişlerdir. Ancak,burada Tip III davranışını veren sisteme geçmek için tuzluluk oranının anyonik surfaktant için gözlenen değere göre oldukça büyük olduğu gözlenmiştir.

C tabakasındaki surfaktant moleküllerinin dispersiyon eğilimleri suda yağdakinden daha fazla olduğu için Tip I mikroemülsiyonları için R genellikle birden daha küçüktür, R < 1 . R oranının birden daha büyük değerleri, R >1, için ise Tip II mikroemülsiyon sistemleri oluşur. Buna dayanarak, sistemin faz davranışı ile R oranı arasında kalitatif bir ilişkilendirme kurulabilir.Yani,Tip I mikroemülsiyonu oluşmakta ise R < 1, Tip II mikroemülsiyonu oluşmakta ise de R > 1 alınırken , Tip III sistemi için ise R = 1 dir.

SDS + Butanol, Heptan,Tuzlu Su ve LAS + Butanol, Heptan,Tuzlu Su sistemlerinde surfaktantın sudaki ve yağdaki moleküler dispersiyonu gibi iki uç halin dışında,her iki halin birbiri ile denge halinde bulunduğu Tip III mikroemulsiyon hali gözlenmiştir.Arafaz da denilen bu mikroemülsiyon halinin yoğunluğu da dağılma fazının su olduğu Tip I ve yağ olduğu Tip II mikroemülsiyonlarının yoğunluklarının ortasında yer alır.Yukarıda ifade edildiği gibi de bu arafaz mikroemülsiyonu için R =1 alınır.

Strüktüründeki OH grubu ile hidrofilik, hidrokarbon zinciri ile de lipofilik karakter gösteren alkoller bu amfifilik yapıları nedeniyle, tıpkı surfaktant molekülleri gibi,polar yapıları su moleküllerine doğru hidrokarbon grupları da yağ fazına doğru uzanarak bulundukları sistem içerisinde C bölgesine yerleşirler.Bununla beraber alkol moleküllerinin tümü C bölgesi içerisinde bulunmaz.Örneğin, metanol büyük ölçüde su bölgesinde,W, konsantre olurken, dodekanol’ün yağ bölgesi,O, içerisinde dağıldığı saptanmıştır (Shinoda, K.vd 1980).

Surfaktant, yağ,su sistemlerine alkol ilavesi C tabakasının O ve W bölgeleri ile ara yüzeyinin birim alanına düşen etkileşim enerjisinde bir değişmeye

neden olur.Bu değişme alkolün zincir uzunluğuna ve arayüzeydeki

hem payını ve hem de paydasını artırır. Eğer değişik alkollerin etkileri karşılaştırılırsa, CW ara yüzeyindeki alkolün etkileşim enerjisi ,aaCW , sabit kalırken CO ara yüzeyinde alkolün etkileşim enerjisi , aaCO , alkolün hidrokarbon zincirindeki C atom sayısı ile artar. aaCO > aaCW olan alkollerin C tabakasındaki bileşimi artarken mikroemülsiyon sisteminde I-III-II geçişi çabuklaşır ve R oranı da artar. aaCO < aaCW eşitsizliğini sağlayan kısa zincir uzunluğuna sahip hidrokarbonlar içeren alkoller için ise C tabakasındaki alkol konsantrasyonunun artması II-III-I geçişine yol açacaktır.

Tablo 4.1.1 de tanımlanan bileşenleri içeren mikroemülsiyon sisteminde oluşan ara faz da bulunan SDS miktarı 29.08 µg/l iken sisteme dodekanol /heptan = 0.25 oranında dodecanol ilave edilirse ölçülen SDS miktarı 7.89 µg/l olarak bulunur. Dodekanol ilavesi ara fazın optimum formüllendirmesinde kaymaya sebep olmuştur. Yine aynı sistem için dodekonal/heptan oranı 0.375 olacak şekilde alkol miktarı artırılırsa, ara fazın oluşmadığı görülür. Aynı gözlem dodekanol/heptan = 0.5 oranı içinde elde edilmiştir. Ara fazın oluşmaması surfaktant dodekanol arasındaki hidrofobik etkileşimim artmasına bağlanabilir.R oranı bakımından ise başlangıçta ara faz için R = 1 olan oranın sisteme dodekanol ilavesinden sonra R < 1 eşitsizliğini gerçekleştirecek şekilde değişmesi nedeniyle R oranının tanımında payda yer alan lipofilik etkileşimin arttığı söylenebilir. Mikroemülsiyon sistemlerinde ortaya çıkan bu geçişler hem iyonik ve hem de iyonik olmayan surfaktantlar için incelenmiştir (Kunieta, H.vd 1980- Shinoda, K.vd 1983 )

KAYNAKLAR

Acosta, E., Uchiyama, H., Sabatini, D.A.,Harwell, J.H., 2000, J. Surf. Deterg. , 5, 151.

Acosta, E., Uchiyama, H.,Tran, S., Sabatini., D. A., Harwell, J. H., 2002, Environ. Sci. Technol.,36, 4618.

Barakat, Y., Fortney, L. N., Schechter, R. S, Wade, W. H, Yiv, S. H., Graciaa, A., Becher, P., 1965, “Emulsions: Theory and Practice” 2nd edition. Reinhold Publishing

Corp.: New York.

Belgede Hidrofilik-lipofilik linkerler (sayfa 65-119)