Yeni nesil polimer içerikli membranlar ile pestisit türevlerinin taşınımı ve geri kazanımı
Transport and recovery of some pesticide derivatives by using a novel polymer inclusion membranes
Yazar: FULYA BAŞARAN
Danışman: DOÇ. DR. NECİP ATAR
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada,  hazırlanan yeni nesil polimer içerikli membranın, pestisitlerin taşınımı ve geri kazanımı için kullanılması amaçlanmıştır. Hazırlanan membranın canlı türlerine zarar veren, sularda ve çevrede kirliliğe neden olan, tarım ürünlerini özellikle nakliye, depolama gibi aşamalarında zarara uğratan, gıda güvenliğini tehlikeye düşüren ve tarım ürünleri ihracatında ekonomik kayıplara yol açan bir pestisit türüne seçici geçirgen olup olmadığı araştırılmıştır. Pestisitin bulunduğu besleme (donör) faz türlerinin, membrandaki  plastikleştirici türlerinin, alıcı (akseptör) faz pH'larının türü  ve yüzey morfolojilerinin etkisi  incelenmek üzere taşıma denemeleri yapılmıştır.  Pestisit çeşitlerinden herbisit olan atrazin (C8H14ClN5) bileşiği seçilmiştir. Atrazinin  taşınması,  polimerik içerikli membranların yerleştirildiği düzeneğin dizayn edilmesi ile gerçekleştirilmiştir. Taşınım için PIM (polimerik içerikli membran)'de  farklı plastikleştirici türleri (TBEP, 2-NPOE, TEHP) ile, polimer destek maddesi selüloz triasetat (CTA), taşıyıcı madde olarak Aliquat 336 bileşiği kullanılmıştır. Besleme (donör) faz çözeltisi, çeşitli bileşiklerle (HCl, CH3COOH, NaOH, H2O) belirli konsantrede hazırlanmış atrazin (C8H14ClN5) çözeltileridir.  Alıcı (akseptör) faz çözeltileri,  belirli  pH larda (pH 4, 5,5 ,10) hazırlanan tampon çözeltilerdir. Sonuçlar, alınan  farklı tür  numunelerde elektrokimyasal tayin metodu ile incelenmiştir. Alınan çeşitli numunelerden atrazinin iyonlara karşı seçiciliği belirlenmiştir. Farklı alıcı ve donör faz tipleri ve farklı  plastikleştirici türlerinin atrazin taşıma verimliliğine etkileri  araştırıldı. Atrazin taşıma verimliliği, optimum koşullarda (Donör faz: 2,5mg/L atrazin-saf su, Akseptör faz: pH 5,5, PIM: 0,0200 g CTA+0,030 mL Aliquat 336 + 0,030 mL 2-NPOE)  5.günün sonu %67,6 olarak tespit edilmiştir Numune yüzey morfolojisi için SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu), AFM (Atomik Kuvvet Mikroskobu),karakterizasyon cihazları kullanılmıştır. Elde edilen karakterizasyon verilerinde, taşıyıcı maddenin polimer içerikli membran yapısı ile iyi bir bağ oluşturduğu gözlenmiştir. Polimerik membran yapısı ve kararlığı  tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, it is aimed to use the prepared new generation polymer membrane for transport and recovery of pesticides. It has been investigated whether the prepared membrane is semipermeable  to a pesticide type atrazine which damages the living species, causes pollution in the water and the environment, which damages agricultural products  especially at the stages of  transportation and storage,  jeopardizes food safety and leads to economic losses in the export of agricultural products. Transport experiments have been carried out to examine the effect of  feed (donor) phase types, plasticizer types in the membrane, the pH  type of accepter  phase and  surface morphologies.The herbicide atrazine (C8H14ClN5) compound was selected from the pesticide varieties. The transport of the atrazine is carried out by designing the apparatus in which the polymer inclusion membranes are placed. Different types of plasticizers (TBEP, 2-NPOE, TEHP), as polymer support cellulose triacetate (CTA) and Aliquat 336 compound as carrier material  were used in PIM (polymer inclusion membrane) for transport. The donor phase solution is a solution of atrazine (C8H14ClN5) prepared with a specific concentration of various compounds (HCl, CH3COOH, NaOH, H2O). Accepter  phase solutions are buffer solutions prepared at different  pHs (pH 4, 5,5, 10). The results were analyzed by electrochemical determination method in different samples. The selectivity of atrazine against ions was determined from various samples. Effects of different types of donor and accepter  phases and different types of  plasticizers on atrazine transport efficiency. The atazin transport efficiency was determined as 67,6% at the end of 5th day under optimum conditions (Donor phase: 2,5mg/L atrazine-deionize water, Accepter  phase: pH 5,5, PIM: 0,0200 g CTA+ 0,030 mL Aliquat 336 + 0,030 mL 2-NPOE)  SEM (Scanning Electron Microscope), AFM (Atomic Force Microscope) characterization devices were used for sample surface morphology. In the characterization data obtained, it has been observed that the carrier material  forms a good bond with the polymer-containing membrane structure. The polymeric membrane structure and its  stability have been determined.