Düşük molekül ağırlıklı ftalatların subkritik su oksidasyon metoduyla bozunmasının incelenmesi
Investigation of degradation of low molecular weight phthalates by subcritical water oxidation method
Yazar: ÖZKAN GÖRMEZ
Danışman: PROF. DR. AHMET MURAT GİZİR
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Günlük yaşantımızın her alanında yoğun şekilde kullanılan ftalat bazlı ürünlerin insan sağlığı üzerine kanserojenik, toksik ve endokrin bozucu gibi birçok olumsuz etkisi vardır. Bu nedenle sucul ortamlara karışmış olan ftalatların bertaraf edilmesi araştırmacılar için önemli bir konudur. Bu çalışmada O2, H2O2 ve K2S2O8 oksidantları kullanılarak dimetil ftalat, dietil ftalat, dipropil ftalat ve dibutil ftalat moleküllerinin subkritik su yöntemi ile oksidasyonu araştırılmıştır. 
Yapılan deneysel çalışmalarda sistem değişkenleri olarak belirlenen deney sıcaklığı, deney süresi ve oksidant derişiminin sinerjetik etkilerinin belirlenmesi amacıyla Cevap Yüzey Metoduna ait Box-Behnken tasarımı kullanılmıştır. Her bir ftalatın parçalanma yüzdeleri HPLC ve Toplam Organik Karbon ölçümlerindeki meydana gelen değişim ile takip edilmiştir.
Oksidant olarak K2S2O8 kullanıldığında, oksidasyonu gerçekleştirilen dört ftalatın herbiri için de en yüksek Toplam Organik Karbon giderim oranları elde edilmiştir. O2 gazının oksidant olarak kullanıldığı oksidasyon deneylerinde ise en düşük Toplam Organik Karbon giderim oranları elde edilmiştir. Dimetil ftalat, dietil ftalat, dipropil ftalat ve dibutil ftalatın K2S2O8 ile oksidasyonu sonucu elde edilen maksimum Toplam Organik Karbon giderim oranları sırasıyla %95,21, %91,95, %88,86 ve %94,98'dir. Sistem değişkenlerinin etkileri incelendiğinde, ftalatların oksidasyonu üzerinde en etkili parametrenin ise sıcaklık olduğu görülmüştür. Ayrıca herbir ftalatın oksidasyonu için ANOVA testleri yapılarak ftalatlar için üretilen deneysel modellere ait ikinci dereceden eşitlikler türetilmiştir.

Abstract:
The phthalate-based products used intensively in every area of our daily life which have many negative effects on the human health such as carciogenic, toxic and endocrine disorder. Thus, the removal of phthalates from aquatic environments is a significant issue for researchers. This study was conducted to investigate the subcritical water oxidation of the four phthalate compound such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dipropyl phthalate, and dibutyl phthalate by using O2, H2O2, and K2S2O8 as oxidizing agents. Response surface method based on the Box-Behnken design was applied to design the oxidation experiments of the phthalates for determination of the synergetic effects of process variables, which are temperature, concentration of oxidizing agent and treatment time. The percentages of removal of each phthalate were monitored by the concentration change in the HPLC and Total Organic Carbon measurements. 
The highest Total Organic Carbon removal rates were obtained using potassium persulphate as an oxidant for the oxidation of four phthalates. The lowest rates of Total Organic Carbon removal were obtained using oxygen as an oxidant. The maximum Total Organic Carbon removal rates of dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dipropyl phthalate, and dibutyl phthalate were obtained as 95.21%, 91.95%, 88.86%, and 94.98%, respectively, using potassium persulphate as the oxidant. When the effects of the system variables are examined, the most effective parameter on the oxidation of phthalates was determined as the temperature. Additionally, ANOVA tests were performed for the oxidation of each phthalate, and the quadratic equations of the generated models were obtained.