Reçineler varlığında asetik asitin farklı alkollerle esterleşme reaksiyon çalışmaları
Esterification of acetic acid with different alcohols in the presence of asidic ion-exchange resins
Yazar: GAMZE GÜNDÜZ
Danışman: DOÇ. DR. NURAY OKTAR ; PROF. DR. GÜLŞEN DOĞU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Esterleşme reaksiyonları karboksilik asitlerle alkollerin asidik katalizör varlığında gerçekleştirilen ve denge limitli reaksiyonlardır. Yavaş yürüyen tepkimeler olduğu için reaksiyon hızını artırmada homojen veya heterojen katalizöre ihtiyaç duyulur. Reaksiyon sonucu oluşan esterler, oldukça değerli organikler olup endüstride geniş kullanım alanına sahiptirler. Asetik asit (Ac), doymuş yağ asidi çeşidi olup, korozif ve yakıcı bir maddedir. Etanol, piyasada yaygın kullanım alanına sahiptir ve kolay bulunabilen bir alkol türüdür. Ayrıca farklı bir alkol çeşidi olan gliserol (G) de reaksiyonlarda kullanılmaktadır. Gliserol; bitkisel yağların metanol veya etanol ile transesterleşmesi sonucu oluşan biyodizel üretiminde, yan ürün olarak oluşmaktadır. Yapılan çalışmada etanol- Ac ve G- Ac esterleşme reaksiyonları kesikli otoklav reaktörde çeşitli asidik iyon değiştirici reçineler varlığında gerçekleştirilmiştir. Etanol- Ac esterleşme reaksiyonunda en yüksek Ac dönüşümüne (0,85) Amberlit 15 (A-15) varlığında; reaksiyon sıcaklığının 70°C, molar oranının 4/1 etanol/Ac, katalizör miktarının 1,2 g olduğu durumda ulaşılmıştır. G- Ac esterleşme reaksiyonunda ise; en yüksek G dönüşümüne (%100) hem Smopex-101 hem de Relite EXC 8D katalizörleri varlığında; reaksiyon sıcaklığının katalizörler için belirlenen en yüksek sıcaklıkta (Smopex-101 için; 90°C ve Relite EXC 8D için; 150°C), molar oranının 12/1 Ac/G, katalizör miktarının 0,5 g ve karıştırma hızının 1000 rpm olduğu durumda ulaşılmıştır. Ürün olarak endüstride yaygın kullanım alanı bulan ester gruplarından olan monoasetin (MA), diasetin (DA) ve triasetin (TA) elde edilmiştirTez Yöneticisi : Doç. Dr. Nuray OKTAR-Prof. Dr. Gülşen DOĞU

Abstract:
Esterification of carboxylic acids with alcohols in the presence of acidic resins, are equilibrium- limited reactions. They are very slow and the reaction rate is enhanced by using homogeneous or heterogeneous catalysts. The esters of carboxylic acids are important substances and have widespread use in industry. A form of saturated fatty acid acetic acid (Ac), is a corrosive and caustic agent. Ethanol has applications in a variety of areas and it is readily available. Glycerol (G) is a different kind of alcohol and it is the side product biodiesel production reaction which is the transesterification of oil with methanol or ethanol. The reactions of Ethanol- Ac and G- Ac were carried out in an autogeneous batch reactor in the presence of different acidic ion- exchange resins. The highest conversion of Ac (%85) was achieved on Amberlyst-15 when the molar ratio of Ethanol/Ac was 4/1, 1,2 g catalyst weight at 70°C. The highest conversion of G (%100) was achieved on both Smopex-101 and Relite EXC 8D with molar ratio of Ac/G was 12/1, 0.5 g catalyst weight and 1000 rpm stirring rate at 90°C for Smopex-101 and 150°C for Relite EXC 8D. The products of glycerol esterification are monoacetin (MA), diacetin (DA) and triacetin (TA) which have great industrial applications.