Baryum klorür ve sodyum metaborat tetrahidratın reaksiyonu ile baryum metaborat üretimi için yürütülen deneysel çalışmalarda elde edilen sonuçlar aşağıda verilen şekildedir;
Baryum metaborat üretimi için yürütülen reaksiyonlarda en yüksek verim, 80oC’da elde edilmiştir.
Farklı mol oranlarında reaktif beslemeleri için en uygun reaksiyon koşulunun stokiometrik oranda yapıldığı durum olduğu tespit edilmiştir.
Farklı sıcaklıklarda gerçekleştirilen reaksiyonlar sonucunda ele geçen katının; 20oC’daki reaksiyon durumunda yapısında 1.5 mol, 40oC’da 2 mol ve 60- 80oC’da ise 4 mol su içerdiği belirlenmiştir.
Reaksiyonlar sonucu ele geçen katının herhangi bir yıkama yapılmadan alınan XRD analiz sonuçları analiz numunesinde sodyum klorür varlığını göstermiştir. Bu sebeple filtre kekinin yıkanmasının uygun olacağı ve üç kademeli yıkama sonrasında kekteki B2O3’ün yüksek oranda giderildiği tespit edilmiştir.
Baryum metaborat üretimi için çözelti ortamının asidik veya bazik yapıda olmasının etkisi incelenmiştir. Bu amaçla asidik (HCl) ve bazik (NaOH) yapıda olmak üzere farklı çözücüler ve bu çözücülerin farklı konsantrasyonları (1.0×10-5, 1.0×10-3 ve 1.0×10-1 M) reaksiyon ortamına ilave edilmiştir. Reaksiyon verimi, ele geçen filtrat miktarı, yıkama karakteristikleri açısından en uygun derişim değerinin 1.0×10-5 M NaOH katkısı olduğu belirlenmiştir.
NaBO2 ve BaCl2 reaktiflerinin fazlası kullanılarak (reaktif oranları 3/2 ve 2/2)
gerçekleştirilen reaksiyonlarda ortaya çıkan verim artışı için daha düşük konsantrasyonlarda reaktan ilavesi halinde benzer verim artışlarının elde edilebilirliği incelenmiş olup, %0.5 BaCl2 katkısının verim artışı açısından
uygun olduğu tespit edilmiştir.
Karıştırıcı çeşidinin üretim üzerine etkisinin incelendiği çalışmalarda, üç bıçaklı karıştırıcı kullanımının reaksiyon verimi açısından en uygun karıştırıcı tipi olduğu belirlenmiştir.
Baryum metaborat üretim reaksiyonuna farklı karıştırma hızlarının (200, 300, 400, 500 ve 600 rpm) etkisi incelenmiş olup, optimum karıştırma hızı olarak 400 rpm belirlenmiştir.
Karıştırma hızının belirlenmesinin ve reaktiflerin reaktöre beslenmelerinin tamamlanmasının ardından reaksiyonun tamamlanabilmesi için uygulanan karıştırma işlemi için optimum süre tespit edilmeye çalışılmış ve 60 dakikalık bekleme zamanının uygun olduğu tespit edilmiştir.
Karıştırma zamanının 60 dakika olarak belirlenmesinin ardından belirli bir süre dinlendirme işlemi uygulanmıştır. Uygun dinlendirme zamanının tespiti için 15, 30, 45 ve 60 dakikalık süreler dikkate alınarak deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiş ve 60 dakikalık dinlendirme zamanının iri ürün partikülü eldesi için en uygun zaman olduğu belirlenmiştir.
Çalışmanın son aşamasında, ürün kristallerin modifiye edilmesinde kullanılan etil alkol varlığının reaksiyon ortamına ilave edilmesi ile reaksiyon verimi ve ürün kristallerin partikül boyut dağılımındaki değişim incelenmiştir. Reaksiyon veriminde elde edilen artış, etil alkol katkısının olmadığı duruma kıyasla beklenenin altında kalmıştır. Ayrıca partikül boyut dağılımı da dinlendirme zamanının 30 dakika ile sınırlandırıldığı durumda elde edilen ile benzerlik göstermektedir. etil alkol varlığı normal şartlarda iğne yapılı olarak elde edilen ürün kristallerin yerine üst üste binmiş plakalara benzer görünümlü kristallerin oluşumuna sebep olmaktadır. Çözelti ortamında yer alan etil alkol varlığının partikül boyutu üzerinde ise önemli bir değişikliğe yol açmadığı belirlenmiştir.
KAYNAKLAR
Akgün, E.K., 2007, Karbon dioksit ile doyurulmuş sularda kalsine üleksitin çözünürlüğünün optimizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen
Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, 43-44.
Akman, M., 2005, Baryum boratların sentezi ve üretim teknolojilerinin geliştirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 13. Andrushchak, A.S., Bobitski, Y.V., Kaidan, M.V., Adamiv, V.T., Burak, Y.V. and
Mytsyk, B.G., 2003, Photoelastic properties of the beta barium borate crystals,
Optica Applicata 33(2-3), 345-357.
Batdorf, V. and Brendle, W. J., 1993, Fungicidal protective coating for air handling equipment, US Patent No:5314719, 1-7.
Baykal, E. D., 2003, Hidrotermal ve mikrodalga enerjiyle, lityum içeren boratlı fosfatlı bileşiklerin sentezlenmesi, kristal yapı ve termokimyasal özelliklerinin incelenmesi Yüksek Lisans tezi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir, 1.
Bhar, G.C., Datta, P.K., Rudra, A.M. and Chatterjee, U., 1994 , Tangentially phase- matched efficient difference frequency generation in beta barium borate crystal,
Optics Communications, 105(1–2), 95–98.
Bolt, G.L. and Brouillette, B.R., 1993, Water-base aerosol coating composition, US
Patent No:5215582, 1-4.
Bordui, P.F., Calvert, G.D. and Blachman, R., 1993, Immersion-seeded growth of large barium borate crystals from sodium chloride solution, Journal of Crystal Growth, 129, (1–2), 371-374.
Bowers, R. B., 2008, Colloidal sealant composition, US Patent No: 20080081217,1-6. Buckman, R., S. J., and Pera, J. D., 1962, Silica-coated barium metaborate pigments and
processes of producing the same, US Patent No: 3,033,700, 1-5.
Ceyhan, A. A., 2006, Kristal büyümesi ve çözünmesi üzerine ortak iyon etkisi, Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 3-6.
Chen, W., Jiang, A, and Wang, G, 2003, Growth of high-quality and large-sized β- BaB2O4 crystal, Journal of crystal growth, 256 (2003) 383–386, 383.
Çeçen, D., 1968, Bor cevherleri ve borun çağımız için ve gelecekteki önemi, Madencilik 8-(1), 10.
Çokiçli, E. D., 2007, Boraks dekahidratın kristalizasyon kinetiğine çözeltinin Na2O/B2O3 oranının etkisinin incelenmesi, Yüksek lisans tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 13-20.
Dibello, P. M., Manganaro, J.L., Guinaldo, E.A., FMC Corporation, Mahmood, T. and Lindahl, C. B. , 2000, Barium Compounds, Kirk Othmer- Enclophedia of Chemical Thecnology, Vol.3, Willey, North America, 365.
Eaton, A. D. and Franson H., M. A., 2005, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, Water Sew.Works. 124(79), American Public Health Association, 47-48.
Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü, 2012a, 2011 yılı bor sektör raporu, 3.
Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü, 2012b, Bor bileşiklerinin kullanım alanları [online], http://www.etimaden.gov.tr/bor-urunleri-hakkinda-genel-bilgi-193s.htm, [Ziyaret Tarihi:1 Temmuz 2012].
Furar, J.M., Zalich, M.A., Senkfor, H.L., 2011, Coating compositions comprising polyurea and graphite, US Patent No:20110313084, 1-4.
Gualtieri, D.M., Chai, B.H.-T. and Randles M.H., 1989, Growth of β-barium borate from NaCl-Na2O solutions Journal of Crystal Growth, 97(3–4), 613–616.
Harry, J. and Emeléus, A.G.,1967, Advances in inorganic chemistry and radiochemistry, Vol. 10, 59-7692, Elsevier,USA, 25.
Hayes, L.B. 1968, Silica-coated barium metaborate pigments and processes of producing the same, U.S. PatentNo: 3,645,871, 1-5.
Itoh, K., Marumo, F., Kuwano, Y., 1990, β -barium borate single crystal grown by a direct Czochralski method, Journal of Crystal Growth, 106(4), 728-731.
Ivanova, E., Daskalova, N. , Velichkov, S. , Slavova, P. and Gentscheva, G., 1996, Determination of dopants and impurities in optical crystals of β-barium borate by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry and flame atomic absorption spectrometry, Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 11, 567-570. Kılıç, A. M., 2004, Bor madeninin Türkiye açısından önemi ve gelecekteki yeri,
Importance of boron mine for Turkey and place in the future, II. Uluslararası Bor
Sempozyumu, Eskişehir, 32-33.
Kiik, M., Bryson, M. L., Weaver, C.P, Pine, R.E., 2003, Surface covering building materials resistant to microbial growth staining, US Patent No:6,585,81, 1-3. Kimya Sanayi Özel İhtisas Komisyonu, 2006, Dokuzuncu kalkınma planı bor çalışma
Kitamura M., Furukawa H., Asaeda M., 1994, Solvent effect of ethanol on crystallization and growth process of L-histidine polymorphs, Journal of Crystal
Growth, 141(1–2), 193-199.
Liao, H.B., Xiao, R.F., Yu, P. and Wong, G.K.L., 1997, Growth of beta barium borate (β-BaB2O4) thin films for nonlinear optical applications, Journal of Crystal Growth, 174 (1–4), 434–439.
Liu, J., He, X., Zhou, G., Xia, C., Zhou, S. and Xu,_J., 2005, Growth of beta barium borate (β-BaB2O4) thin films on alpha barium borate (α-BaB2O4) substrates, Journal of Crystal Growth, 277 (2005), 359–363.
Liu, N., Tian, Y., Yu, L., Li, Q., Meng, F., Zheng, Y., Zhang, G., Liua, Z., Li, J., Jiang, F., 2008, Synthesis and surface modification of uniform barium borate nanorods for lubrication, Journal of Alloys and Compounds, 466 (2008) L11–L14, 11-13. Lloyd, J. D., Manning, M.J., Ascherl, F.M., 2004, Mixed solubility borate preservative,
US Patent No:20040041127,1-5.
Luginets, A. M., Guretskıı, S. A., Ges, A. P., Milovanov, A. S., Markova, L. V. ve Burak, V. S., 1996, The influence of growth conditions on the optical properties of barium betaborate single crystals, Journal of crystal growth, 152(1-2), 89-94.
Maciente, A.F., Mastelaro, V.R. , Martinez, A.L., Hernandes, A. C., Carneiro, C.A.C., 2001, Surface crystallization of β-BaB2O4 phase using a CO2 laser source, Journal of Non-Crystalline Solids 306 (2002) 309–312, 309-311.
Maia, J.Q.C., 2004,Structural and optical characterization of beta barium borate thin films grown by electron beam evaporation , Journal of Vacuum Science &
Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films, 22(5), 2163 – 2167.
Mullin, J. W., 2001, Crystallization, Butterworth Heinemann, London, 123-229.
Nikolov, V., Peshev, P. and Khubanov, Kh.,1992, On the growth of β-BaB2O4 (BBO)
single crystals from high-temperature solutions: II. Physicochemical properties of barium borate solutions and estimation of the conditions of stable growth of BBO crystals from them, Journal of Solid State Chemistry, 97(1), 36–40.
Novinson, T., 1986, Alkaline earth metaborates as property enhancing agents for refractory concrete US Patent No:4661160,1-3 .
Özyetiş, A., 2005, X ışınları toz difraksiyon metodu ile bazı organik bileşiklerin kristal yapılarının incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü, Kayseri, 21.
Ravikumar, H. R., Rao, S. S. and Karigar, C.S., 2012, Biodegradation of paints, Indian
Journal of Science and Technology, 5-(1), 1977-1987.
Rio Tinto, 2012, All borax markets [online], http://www.borax.com/markets, [Ziyaret Tarihi: 1 Temmuz 2012].
Roth, M. and Perlov, D., 1996, Growth of barium borate crystals from sodium fluoride solutions, Journal of Crystal Growth, 169(4), 734–740.
Sarı, M., Kantürk, A., ve Pişkin, S., 2008, FT-IR/ATR Spektroskopi tekniğiyle sodyum metaboratın (NaBO2) kalitatif ve kantitatif analizi, II.Ulusal Bor Çalıştayı, İstanbul.
Sertbaş, A.K., 2008, Potasyum dihidrojen fosfatın nükleasyonunun iletkenlik yoluyla incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü, İstanbul, 3-12.
Singh, S., Kumar, A., Singh, D., Thind, K. S. and Mudahar , G.S., 2007, Barium borate fly ash glasses as radiation shielding materials, Nuclear Instruments and Methods
in Physics Research, B 266 (2008), 140–146.
Smith, R. A. and McBroom, R. B., U.S. Borax Research Corporation, 2000, Boron oxides, boric acid, and borates, Kirk Othmer Enclopheidia of Chemical Technolog Vol. 4, pp. 365–413, ECT, 282.
Solntsev, V.P., Yelisseyev, A.P., Bekker, T.B., Kokh, A.E., Stonoga, S.Y., Davydov, A.V. and Maillard, A., 2012, Growth and optical propertiesof Yb3+ and Tb3+ codoped BaB2O4 crystals, Optics Communications, 1-5.
Sun, H. Y., Sun,W., Huang, Y. X. and Mi, J. X., 2010, Low temperature flux synthesis and characterizations of a new layered barium borate BaB8O11(OH)4, Zaac- Journal of inorganic and general Chemistry, 2010, 636, 977-981.
Sümer, G., 2004 , Bor bileşikleri, II.Uluslararası Bor Sempozyumu, Eskişehir, 153- 164.
Tolun, R., Noyan, S., Emir, B., 1980, Baryum metaborat üretimi- VII. Bilim Kongresi
Mühendislik Araştırma Grubu Tebliğleri (Kimya Senksiyonu), Aydın, 395-401. Tsvetkov, E.G. ve Khranenko, G.G., 2005, Natural differentiation of borate melt
components and its influence on nucleation and growth of barium metaborate (BBO) crystals, Journal of Crystal Growth, 275 (2005) , 675–680.
Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü, 2012a, Bor ürünleri terminolojisi [online], BOREN http://www.boren.gov.tr/icerik.php?id=129, [Ziyaret Tarihi: 1 Temmuz 2012]. Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü, 2012b, Bor kullanım alanları [online], BOREN
http://www.boren.gov.tr/icerik.php?id=30, [Ziyaret Tarihi: 1 Temmuz 2012]. Watanabe, K., Ichikawa, M. and Sato, S., 1993, Preperation of barium tetrahydroxo
borate crystals (Ba[B(OH)4]2), Chemical Society of Japan, 1247-1248.
Watanabe, K. and Sato, S., 1994, Crystal structure of barium tetrahydroxo borate (Ba[B(OH)4]2), Chemical Society of Japan,67(2), 379-380.
Xu, Z., 2004, Study on the effects of volatiles on BBO crystal growth, Journal of
Yegül, E.E., 2007, Bor zenginleştirme tesislerinde ara ürün tenörlerinin arttırılması için yöntemlerin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen
Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 3-8.
Yoshimoto, N. and Kimura, S., 1994, Thermal treatment effects of molten BaB2O4 on
crystallization and transformation, Journal of Crystal Growth, 144( 3–4), 229– 235.
Zhu, J., Du, X., Xiao, D., Sviridov, E. V. and Wang H, 1996, Preparation of beta barium borate thin films by rf magnetron sputtering-Ferroelectrics, 186(1), 189- 192.
ÖZGEÇMĠġ
KĠġĠSEL BĠLGĠLER
Adı Soyadı : Fatma Zehra KOÇAK
Uyruğu : T. C.
Doğum Yeri ve Tarihi : Konya/ 21-01-1989
Telefon :
Faks :
e-mail : f_zehra_kocak@hotmail.com EĞĠTĠM
Derece Ad, İl, İlçe Bitirme Yılı
Lise : Özel Lale Lisesi, Meram, Konya 2005
Üniversite : Dumlupınar Üniversitesi, Merkez, Kütahya 2008 Yüksek Lisans : Selçuk Üniversitesi, Selçuklu, Konya 2013 Doktora : -
Ġġ DENEYĠMLERĠ
Yıl Kurum Görevi
2012-2013 Yapı Malzemeleri Laboratuvarı Seramik Mühendisi
UZMANLIK ALANI İnorganik malzemeler YABANCI DĠLLER İngilizce
BELĠRTMEK ĠSTEĞĠNĠZ DĠĞER ÖZELLĠKLER Web Programlama
YAYINLAR -