Kalsiyum oksalat kristalizasyonuna deneysel parametrelerin etkisi
Effect of experimental parameters on calcium oxalate crystallization
Yazar: BATUHAN YÜKSEL
Danışman: DOÇ. DR. ÖZLEM DOĞAN AYDENİZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
İnorganik kristallerin yapısının ve boyutunun kontrolü, biyomineralizasyon ve endüstriyel kristalizasyon proseslerine ve istenilen özellikte malzeme sentezine yönelik çalışmalarda önemlidir.
Kalsiyum oksalat monohidrat (COM) kristal oluşumu şeker fabrikaları, meyve suyu üretim tesisleri ve kağıt endüstrisi gibi pek çok proseste görülmektedir. Çözünürlüğü az olan bu mineralin çökmesi, buharlaştırıcıların ısıl etkinliğinin azalmasına neden olduğu için istenmemektedir.
Ayrıca kalsiyum oksalat kristalizasyonu üriner sistemde böbrek taşı oluşumu açısından da önemlidir. Kalsiyum oksalat idrarda bulunan normal bileşenlerdendir. Tam olarak bilinmeyen nedenlerle, normal idrarda bulunan ürik asit ve kalsiyum gibi maddeler kristalleşerek böbrekte taş olarak isimlendirilen yapıları oluştururlar.
Bu çalışmada, endüstriyel ve klinik birçok probleme sebep olan kalsiyum oksalat monohidrat kristalinin (COM) oluşumuna, yaşlandırma süresi, reaktanların oranı ve katkı maddesi olarak biyouyumlu polietilen glikolün (PEG 400) etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır.
Deneysel sonuçlar PEG 400 polimerik katkı maddesinin ve yaşlandırma süresinin COM'un kristal yüzeylerinde kristalit boyutlarını değiştirdiğini, ancak COM yapısını değiştirmediğini göstermiştir. Reaktan oranı TCa/TOx=1,0 olarak gerçekleştirilen ve çöken faza yaşlandırma uygulanmayan polimer varlığında elde edilen kristallerin spesifik yüzey alanları saf halde elde edilen kristallerin yüzey alanından daha küçük bulunmuştur. Çözeltide polimerik katkı maddesinin varlığı kristalizasyon prosesini geciktirmiştir.

Abstract:
Control of the structure and size of inorganic crystals is important in studies on biomineralization and crystallization processes and synthesis of materials with desired properties.
Calcium oxalate monohydrate (COM) crystal formation is seen in many facilities such as sugar factories, fruit juice production facilities and the paper industry. Precipitation of this low-soluble mineral is undesirable as it causes a decrease in the thermal efficiency of evaporators.
In addition, calcium oxalate crystallization is also important for kidney stone formation in the urinary system. Calcium oxalate is a normal component found in urine. For reasons that are not known exactly, substances such as uric acid and calcium in normal urine crystallize and form the structures called stones in the kidney.
In this study, it was aimed to investigate the effects of biocompatible polyethylene glycol (PEG 400) as an additive, aging time and ratio of reactants; on the formation of calcium oxalate monohydrate crystal (COM), which causes many industrial and clinical problems.
The experimental results showed that the PEG 400 polymeric additive and the aging time changed the crystallite size on the crystal surfaces of COM, but did not change the COM structure. The specific surface areas of the crystals obtained in the presence of the polymer whose reactant ratio was TCa / TOx = 1.0 and without application of aging to the precipitated phase was found to be smaller than the surface area of the pure crystals.The presence of polymeric additive in the solution delayed the crystallization process.