Diyatome toprağının modifikasyonu ve ince tabaka kromatografik uygulamaları
Modification of diatomaceous earth and thin layer chromatographic applications
Yazar: SONER ERGÜL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ŞAHİN SAVAŞCI
Balıkesir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2003
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Diatomit = Diatomite ; Modifikasyon = Modification ; İnce tabaka kromatografisi = Thin layer chromatography

Özet:
Diyatomit ya da kizelgur olarak bilinen diyatome toprağı, ilkel olarak üçüncü dönemler boyunca yaşıyan silisli alglerin sert kabuklarının çökelmesiyle tatlı ya da tuzlu sularda oluşan biyolojik kökenli tortul minerallerdir. Diyatome toprağı ve ürünleri, besin maddesi ve besin maddesi olmayan işletim sistetimindeki uygulamaların hepsinde, sıvılarda süspanse edici katıların ayrılması için filtre yardımcısı olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca yalıtım materyali, katalizör ve pestisid taşıyıcı, boya ve plastiklerde dolgu maddesi olarak ve kromatografik uygulamalarda destek maddesi olarak kullanılmaktadır. Diyatome toprağı, % 60-90 oranında hidratlaşmış SİO2 içermektedir. Ayrıca demir aliminyum, alkali, toprak alkali metal ve organik bileşenler de içerebilir. Diyatome toprağındaki organik maddeler ve SİO2 dışındaki inorganik bileşenler flaks kalsinasyon ve asitle (HC1, HNO3, H2SO4) geri soğutucu altında kaynatma ile uzaklaştınlabilir. SİO2 ise NaOH veya Na2CÛ3 ile çözünebilir silikatlara dönüştürülebilir. Bu çalışmada, Türkiye Afyon-Tmaztepe'den alınmış diyatome toprağı örneği (ATDT), flaks kalsinasyon, farklı derişimdeki asitlerle (HC1, HNO3 ve H2SO4) geri soğutucu altında kaynatılarak ve bazlarla (NaOH, Na2CÛ3) modifıye edilmiştir. Flaks 111kalsinasyon ile elde edilen ürün "FKDT", FKDT'nin 3 M HC1 ile geri soğutucu altında kaynatılması ile elde edilen ürün "FKDT-I" ve FKDT-Fin 6 M NaOH ile modifikasyonundan elde edilen ürün ise "FKDT-II" olarak adlandırılmıştır. Diyatome toprağı, modifikasyon ürünleri (ATDT, FKDT, FKDT-I, FKDT-II) ve ticari silikaj ellerin (silikajel 6OGF254, silikajel 6OHF254+366) ışık mikroskobu ve taramalı elektron mikroskobu görüntüleri, tanecik boyutu analizi, spesifik yüzey alam, gözenek hacmi ve gözenek çapı gibi fiziksel özellikleri ve yüzeye bağlı hidroksit grubu yoğunluğu gibi kimyasal parametreleri belirlenmiştir. FKDT-I ve FKDT-II ince tabaka kromatografisi (TLC) uygulamalarında kullanılmıştır. Bağlayıcı madde olarak CaS04 karıştırılmış FKDT-I, "FKDT-IG" olarak FKDT-II ise "FKDT-IIG" olarak adlandırılmıştır. FKDT-I ve silikajel 60GF254'ün karıştırılması ile hazırlanan tabakalarda ticari mürekkeplerdeki boyar maddelerin ve ditiyokarbamat (prolidinditiyokarbamat, dietilditiyokarbamat) komplekslerinin ayrılması için başarılı bir şekilde kullanılmıştır. FKDT-IIG ile hazırlanan tabakalarda ise ditiyokarbamat ve ditizon kompleksleri başarılı bir şekilde ayrılmıştır. ANAHTAR SÖZCÜKLER: Diyatome toprağı / Kizelgur / diyatomit / Modifikasyon / adsorban / İnce Tabaka Kromatografisi / Dietilditiyokarbamat / Prolidinditiyokarbamat iv

Abstract:
Diatomaceous earth, also known as diatomite or kieselguhr, is a biogenic sedimentary mineral which was formed in the freshwater or sea water by deposition of hard frustules of siliceous algae primarily during the of tertiary and quaternary ages. Diatomaceous earth and its products are used extensively such as a filter aid for separation of suspended solids from fluids on all types of food and non-food processing applications. They are also used as insulation material, carriers for catalysts and pesticides, fillers in paints and plastics, chromatographic support on chromatographic application. Diatomaceous earth contains 60-90 % amorphous, hydrated SİO2 It contains also organic components, alumina, iron, alkaline metals, alkaline earth and other minor constituents. Organic components and inorganic components expect SİO2 in diatomaceous earth can be removed by flax calcination and reflux with acid (HO, HNO3 and H2SO4). SİO2 in diatomaceous earth can be converted to the soluble silicates by reaction with NaOH and Na2C03. Light micrograph and scanning electron micrograph, particle size analysis, determination of specific surface, pore size and pore volume as the physical parameters and hydroxyl group density as the chemical parameter were carried out fordiatomaceous earth, modified diatomaceous earth (ATDT, FKDT, FKDT-I, FKDT-II), commercial silica gel (silica gel 6OGF254, silica gel 60HF254+366)- For this purpose DE, which is available in several regions in Turkey, was refluxed with HC1, HNO3, and H2SO4 at different concentrations and period of times. The results of the microscopic, IR, and chemical analyses of the products showed that characteristic shapes of diatomite were preserved, but SİO2 content increased while undesired impurities significantly removed. The SİO2 in flux calcined diatomaceous earth can be converted to the soluble silicates by reaction with NaOH. In this work,in order to obtain the soluble silicates NaOH was used. The modification of structure was determined with light and SEM micrograph, IR spectrums, XRD and XRF analysis. The product obtained by the flux calcinations of diatomaceous earth, called FKDT, was refluxed with 3M HC1 for 3 hrs. to form another product (FKDT-I) which was turned into soluble silicates to give a final product (FKDT-II) at pH = 2 after further modification with NaOH. FKDT-II was used as the stationary phase in TLC applications in the successful separations of structurally similar metal dietilthiocarbomates and metal pyrolidinedithiocarbomates using various solvent systems. Also, the separation of these complexes on TLC plates prepared from the mixtures of FKDT-I and silica gel 60 GF254 at various proportions gave good results. KEY WORDS: Diatomaceous earth / kizelguhr / diatomite / modification / adsorbent / Thin Layer Chromatography / dietilthiocarbomate / pyrrolidinedithiocarbomate VI