Pirinç kabuğu külünden çeşitli silikatların üretilmesi
The production of various silicates from rice hull ash
Yazar: EVRE SADIÇ
Danışman: DOÇ. DR. ÖZGÜL ÖZCAN TAŞPINAR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Pirinç kabuğu = Rice hull ; Silikat = Silicate

Özet:
Bu çalışmada, pirinç kabuğu külünden kalsiyum, magnezyum, baryum, çinko ve alüminyum silikatları üretilmiş, ürünlerin yüzey karakterizasyonu yapılmış ve adsorpladıkları oleik asit miktarları saptanmıştır. Bu amaçla, tarım sektöründen temin edilen pirinç kabuğu külü öncelikle 600C'de 6 saat tekrar yakılarak silis içeriği yükseltilmiştir. Daha sonra da NaOH ile kaynatılarak yapıdaki mevcut silis sodyum silikat, Na2SiO3 çözeltisi halinde ekstrakte edilmiştir. Böylece elde edilen sodyum silikat çözeltisi Mg, Ca, Ba, Al ve Zn'nun klorür veya sülfat tuzlarıyla reaksiyona sokularak silikatları üretilmiştir. Bu aşamalar sonunda üretilen silikatların tane boyutu, yüzey alanları ölçümü, X-ray ve TGA analizleri ve kimyasal analiz yoluyla karakterizasyonları yapılmıştır. Üretilen bu silikatlar daha sonra oleik asit adsorpsiyonunda kullanılmıştır. Adsorpsiyon, hem analitik yöntemle ve hem de FTIR analizleri ile izlenmiştir. Çalışmalar sonucunda en yüksek yüzey alanına magnezyum silikatın 625 m2/g gibi bir değer ile sahip olduğu bulunmuştur. Kalsiyum silikatın yüzey alanı ise 141 m2/g'dır. Adsorplanan en yüksek oleik asit miktarı ise 506 mg oleik asit/ g adsorban olarak kalsiyum silikata aittir. Buna göre endüstride halen kullanılmakta olan magnezyum silikatın yanısıra, kalsiyum silikatın da oleik asit için adsorban olarak kullanılabileceği saptanmıştır. Yüzey alanının daha düşük olmasına rağmen özellikle kalsiyum silikatın oleik asit adsorpsiyon miktarının fazla olması, kalsiyum silikat yüzeyinde fiziksel adsorpsiyonun yanısıra kimyasal adsorpsiyonun varlığıyla açıklanmaktadır.

Abstract:
In this study calcium silicate, magnesium silicate, barium silicate, zinc silicate and aluminium silicate were produced from rice hull ash. Surface characterization of these products was done and amount of adsorbed oleic acid was determined. Rice hull ash acquired from an industrial rice processing plant was burned at 600C for 6 hours. Rice hull ash was boiled with NaOH solution. Hence the silica from rice hull ash was extracted and sodium silicate solution was produced. Silicates were produced by the reaction of the obtained sodium silicate solution with calcium, magnesium, barium, zinc and aluminium salts. Particle size analysis, BET surface area measurements, X-ray, TGA and chemical analysis were done of produced silicates. These silicates were used in oleic acid adsorption. Adsorption was followed by analytical method and FTIR analysis. As a result of the study it was found that the magnesium silicate has the highest surface area with a value of 625 m2/g. The surface area of calcium silicate is 141 m2/g. Calcium silicate has the highest oleic acid adsorption with the value of 506 mg oleic acid/g adsorbent. Thus, it is appropriate the usage of calcium silicate for oleic acid adsorption. Although the calcium silicate has lower surface area, it has the highest oleic acid adsorption; this situation can be explained by the chemical adsorption of oleic acid besides physical adsorption.