Pirinç kabuğu külünden magnezyum silikat sentezi
Synthesis of magnesium silicate from rice hull ash
Yazar: DUYGU VAROL
Danışman: DOÇ.DR. ÖZGÜL ÖZCAN ; PROF.DR. SELMA TÜRKAY
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalısmada, pirinç kabugu külünden, yüksek yüzey alanı ve amorf yapısı sayesindeendüstride adsorban olarak kullanılan sentetik magnezyum silikat üretimi yapılmıstır.Sentetik magnezyum silikat, sodyum silikat çözeltisinin magnezyum tuzları ilereaksiyonu sonucu üretilir. Günümüzde sodyum silikat çözeltisinin hazırlanması içinkuartz kumunun ergitme fırınında 1400oC'de kalsiyum karbonatla reakte edilmesi ileelde edilmektedir. Bu yüksek enerji gerektiren islem yerine, sodyum silikatın pirinçkabugu külünden daha basit yöntemle elde edilmesi saglanmıstır. Küldeki amorf silikaalkali ortamda kolayca çözüldügü için, bu yöntemde, pirinç kabugu külü alkali ortamdakaynatılarak, silikanın solüsyona sodyum silikat olarak ektrakte edilmesi saglanmıstır.Elde edilen sodyum silikat çözeltisinin, magnezyum tuzu ile oda sıcaklıgında reaksiyonusonucu magnezyum silikat elde edilmistir. Bu çalısmada, reaksiyon ortamının sukonsantrasyonu, reaksiyon sıcaklıgı, yıkama suyunun miktarı, polar çözelti ilemuamelenin etkisi ve reaksiyonda kullanılan magnezyum tuzunun cinsi parametreleriarastırılmıstır. Bu asamalar sonunda elde edilen ürünün kimyasal ve kristal yapısı,yüzey alanı, por ve tane boyutu dagılımı analizleri yapılmıstır. Bu çalısmanın anasonucu olarak, magnezyum silikatın yüzey özelliklerini etkileyen en önemliparametrenin reaksiyon ortamının su konsantrasyonu oldugu belirlenmistir.Anahtar Kelimeler: Magnezyum silikat, Pirinç kabugu külü, Sodyum silikat

Abstract:
In this study, synthetic magnesium silicate that is used as adsorbent because of its highsurface area and amorphous structure is produced from rice hull ash at roomtemperatures. Synthetic magnesium silicate is produced by the reaction of the sodiumsilicate solution with the magnesium salts. In the conventional production technologieshowever, quartz sand is reacted with calcium carbonate at 1400oC in glass meltingfurnaces. Instead of this high temperature process, a simple method is used to obtainsodium silicate solution in ordinary conditions from the rice hull ash. In this method,since amorphous silica can easily be dissolved in alkaline medium, rice hull ash is boiledwith sodium hydroxide to extract the silica into the solution as sodium silicate. To thesodium silicate solution a magnesium sulfate solution was added and magnesium silicatewas precipitated at the room temperature. The parameters investigated in this studywere water concentration of reaction medium, reaction temperature, amount of washingwater, effect of washing with a polar solvent and kind of magnesium salt used for thereaction. The product obtained at the end was then subjected to chemical, crystalstructure, surface area, and pore and particle size distribution analysis. Then, it iscompared with magnesium silicates that has trade names such as Magnesol®. As themain results of this study, it was concluded that the most important parameters whichaffect the surface properties of magnesium silicate were the water concentration of thereaction medium.Keywords: Magnesium silicate, Rice hull ash, Sodium silicate