İyon-assosiasyon ekstraksiyon sistemleri ile bazı metallerin ekstraksiyonu ve analitik uygulamaları
The extraction of some metals with ion-association extraction systems and analytical applications
Yazar: YILDIZ KALEBAŞI AKTAŞ
Danışman: PROF. DR. HİLMİ İBAR
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2002
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Aminler = Amines ; Kimyasal bileşim = Chemical composition ; Organofosfor = Organophosphor ; Çözücüler = Solvents ; Özütleme = Extraction

Özet:
VI ÖZET îyon-assosiasyon sistemlerinin oluşumunu temel alan ekstraksiyon yöntemi, sulu asidik çözeltiden Cdfll), Ni(II), FeÇIU), Mn(II), ZnflI), Cr(ni), Cu(n) ve Sb(IlI) metaJlerinİn ekstraksiyonu için uygulandı. îyon-assosiasyon ekstraksiyon sistemlerinde, ekstrakte olan madde değişik türlerden oluşabilir; solvate olmayan koordinasyon tuzlan, solvate olan koordinasyon tuzlan ve anyonik kompleksler aynım sisteminin en Önemli türleridir. Likit-likit ekstraksiyonu için "batch metod" kullanıldı. Uygulanan ekstraksiyon sistemleri için, ekstraksiyon yöntemini etkileyen birçok faktör araştırıldı. Uygulanan ekstraksiyon sistemlerinde meta isobütil keton (MIBK), dietil eter (DEE) ve isoamil asetat (ÎAA) ve Tri oktil fosfin oksit (TOPO), trioktil amin (TOA), di-2- etil heksil fosforflc asit (HDEHP) ve tribûtil fosfat (TBP) ekstraktantları karıştırıldı. Çeşitli kompleksleştirici sistemler ile elementlerin ekstraksiyonu için optimum şartlar araştırıldı. Her ekstraksiyon sisteminde, sulu fazın (pH, kullanılan asidin konsantrasyon ve tipi, diğer kompleksleştirici maddelerin varlığı, tuzlar), ve organik fazın (ekstraktantlann çözücü konsantrasyonu) özellikleri verildi Belirlenmiş sulu ve organik faz için, maksimum ekstraksiyon verimi, verilen elementler için açıklandı. Aynı zamanda elementlerin her biri için veriler karşılaştırıldı, verilen ekstraksryon sisteminin seçiciliği ve tek bir element ve grup halindeki elementlerin ayırımı için kullanışlı olduğu belirlendi Buna ilaveten aynı grup elementlerin aynımı, çalışılan ekstraktantlar (TOPO, TOA,HDEHP ve TBP) ile karıştırılan bentonit minerali ile dolu olan kolona tatbik edilerek gerçekleştirildi Bentonit üzerine metallerin adsorpsryonu, çoğunlukla bazik sulu çözeltilerden gerçekleştirildi. Metallerin bazıları, sulu asidik çözeltilerden bentonit karışımı üzerine iyi adsorpsiyon davranışı göstermektedir. Toplanan veriler, çalışılan metallerin bentonit sistemleri ile ayırımı için kullanıldı. Maksimum adsorpsiyon değerleri pH 4 de elde edildi. Bentonit sistemleri üzerine çalışılan metaller için çok sayıdaki değişik etkiler, birbirine benzerlik göstermektedir. Önemli faktörler, iyonların yükü ve büyüklüğü, iyonik kompozisyon, asitlik, akış hızım kapsar. Ayrıca, kolonun adsorpsiyon ve desorpsiyon kapasiteleri, tekrarianabilirlilik ve kararlılığı tayin edildi Çalışılan ekstıaktantlar ile karıştırılan bentonit dolu kolonda, metallerin ayırımı ve zenginleştirilmesi, yalnızca bazik sulu çözeltilerden değil aynı zamanda asidik sulu çözeltilerden de başarılı bir şekilde gerçekleştirildi

Abstract:
vn SUMMARY Extraction based on the formation of ion-association systems were applied for the extraction of Cd(II), Ni(II), Fe(IH), Mn(II), Zn(II), Cr(ni), Cu(II) and SbÇSl) metals from the aqueous acidic solutions. Ion association extraction systems are systems in which extracted compounds may be a variety of the species; non solvated coordination salts, solvated coordination salts or anionic complexes which are probably most important group of ion- association compounds. Batch method was used for liquid-liquid extraction. A number of factors that affect the extraction process for applied systems are investigated. The applied extraction systems were mixtures of solvents such as MIBK, DEE and ÎAA with TOPO, TOA, HDEHP and TBP extractants. The extractants and the solvent reacted with the metal species in the aqueous phase to yield compound soluble in organic phase. Optimum conditions for extraction of elements with a variety of complexing systems were investigated. Every extraction system is discussed in the following manner, the characteristics of aqueous phase (pH,concentration and type of acid used, presence of other complexing agents, salts) and organic phase (solvent concentration of the extractants) were given. For the specified aqueous and organic phase, the maximum extraction efficiency was reported for a given element. Also the data for individual elements are compared, the selectivity of a given extraction system and its usefulness for seperation of single elements or group of elements is determined. In addition the seperation of the same group of elements has been carried out on the bentonite mineral column impregnated with studied extractants: TOPO, TOA, HDEHP and TBP. Adsorption of metals on bentonite is usually carried out from basic aqueous solutions. Some of the metals shows good adsorption behavior on impregnated bentonite from the aqueous acidic solutions. Collected data were used for designing separation bentonite systems for studies metals. Adsorption was maximum at pH 4. The number of variables affects affinities for studies metals on impregnated bentonite systems. The major factors includes the chemical nature of the column, charge and the size of tons, ionic composition, acidity, flow rate etc. Besides this adsorption and desorption capacities, repeatability and stability of the columns were determined. It has been concluded that bentonite column impregnated with studied extractants can be successfully used for separation and preconcentration of the metals not only from basic aqueous solutions but from acidic aqueous solutions too.