Elementel gümüş ve nitrik asitten gümüş nitrat oluşumunun kinetiği ve elde edilen çözeltiden gümüş nitratın kristalizasyonu /
Yazar: CENGİZ ÖZMETİN
Danışman: PROF.DR. M. MUHTAR KOCAKERİM
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1996
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Gümüş = Silver ; Gümüş nitrat = Silver nitrate ; Kristalleşme = Crystallization ; Nitrik asit = Nitric acid ; Çözeltiler = Solutions

Özet:
Bu çalışmada elementel gümüşün nitrik asit çözeltilerindeki çözünme kinetiği ve kinetik çalışmalardan elde edilen gümüş nitrat çözeltilerinden gümüş nitratın kristalizasyonu incelenmiştir. Kinetik çalışmalarında tane iriliği, katı-sıvı oranı, karıştırma hızı, nitrik asit konsantrasyonu, sodyum nitrit ilavesi ve sıcaklık parametreleri zamana bağlı olarak incelenmiştir. Kinetik çalışmalarından elde edilen sonuçların değerlendirilmesinden çözünme hızının düşük HN03 konsantrasyon aralığında (4.04-7.22 M) yüzey kimyasal reaksiyonla kontrol edildiği ve reaksiyon hızım temsil eden amprik eşitliğin 1 - (1 - X)1/3 = 75.944. (K / S)-0528. (KH)0696. (C)686. (D)"0659. e"576587*1. t şeklinde olduğu bulunmuştur. Yüksek HN03 konsantrasyon aralığında (7.22-14.44 M) ise çözünme hızının büzülen büyük partiküller için akışkan filminden difüzyonla kontrol edildiği ve bu hızı temsil eden amprik eşitliğin 1 - (1 - X) m = 5271. 13. (K / S)"03. (KH)0851. C"341. (D)'0548. e"18812/RT t şeklinde olduğu tesbit edilmiştir. Kristallendirme çalışmalarında, kinetik çalışmalarından elde edilen gümüş nitrat çözeltisi vakumda evaporasyon ile 70 °C de doygun çözelti haline getirilmiş, bu çözeltinin 25 °C ye kadar kesikli, kontrollü soğutmalı kristalizasyonu gerçekleştirilmiştir. Kristal kalitesi ve verimi üzerine karıştırma hızının ve kristallendirme süresinin etkisinin incelendiği bu çalışmalar sonucunda en homojen ve şekilce en düzgün kristallerin en yüksek verimle 500 devir/dakika karıştırma hızında ve 240 dakikalık soğutma süresinde elde edildiği bulunmuştur.

Abstract:
In this study, the dissolution kinetics of metallic silver in HN03 solutions and the crystallization of silver nitrate from silver nitrate solutions were investigated. In the experiments to investigate the dissolution kinetics, the effect of the parameters of particle size, solid to liquid ratio, stirring speed, HNO3 concentration, the amount of sodium nitrite in the medium and temperature were studied. From the analysis of the results obtained from the kinetic studies, it was determined that the rate of process was controlled by the reaction occuring on the surface in the range of low HN03 concentration, (4.04-7.22 M). The following emprical model was developed for this range 1 _ (1 _ X)1/3 = 75.944. (K / S)"0528. (KH)0696. (C)6-86. (D)"0659. e"57658/RT. t İn the range of high HN03 concentration^. 22-14. 44 M), it was found that the dissolution rate was controlled by diffusion through fluid layer around particle for shrinking large particles. For these conditions, the following emprical model was obtained 1 - (1 - X)1/2 = 5271. 13. (K / S)"03. (KH)0851. CT341. (D)"0548. e-18812/RT. t Silver nitrate solutions from kinetic studies were saturated at 70 °C by evaporation in vacuum. Silver nitrate was then crystallised by cooling in a batch vessel. The effect of stirring speed and crystallization period on the crystal quality and crystallization yield were investigated and it was determined that the most homogeneous and most regular crystals in shape were obtained at a stirring speed of 500 rpm for a cooling period of 240 minutes, with the highest yield.