Greyfurt kabuğu selülozu ve karboksimetil selülozunun akış davranışları
Flow behaviours of cellulose and carboxymethylcellulose from grapefruit peel
Yazar: MUKADDES KARATAŞ
Danışman: PROF. DR. NURHAN ARSLAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Gerçek viskozite = Intrinsic viscosity ; Greyfurt kabuğu = Grapefruit peel ; Karboksimetil selüloz = Carboxymethylcellulose ; Selüloz = Cellulose

Özet:
Karboksimetil selüloz (CMC); kalınlaştırıcı ve topaklaştırıcı olarak deterjan, gıda, kağıt, tekstil, ilaç ve boya endüstrisindeki uygulamaları ile en yaygın kullanılan selüloz eteridir.
Greyfurt kabuğundan elde edilen selülozdan hazırlanan selüloz çözeltilerinin viskozitesine sıcaklık (10, 20, 30, 40, 50 ve 60 oC) ve konsantrasyonun (1, 2, 4, 6, 8 ve 10 kg/m3) birlikte etkisi incelendi. Greyfurt kabuğundan elde edilen selülozun viskozitesine sıcaklık ve konsantrasyonun etkisi, viskoziteye sıcaklık ve konsantrasyonun birlikte etkisini tarif eden çeşitlimodeller kullanılarak incelendi. Bu modellerden istatistiksel testi en uygun olanı konsantrasyon ve sıcaklığın proses sırasında değiştiği selüloz üretiminin çeşitli aşamalarında ve selülozun kullanıldığı çeşitli alanlarda incelenen sıcaklık ve konsantrasyon aralığında selüloz viskozitesini tahmin etmek için kullanılabilir.
Döner viskozimetre kullanılarak, farklı sıcaklık (10-60 oC) ve konsantrasyonlarda (15-35 kg/m3) greyfurt kabuğu selülozundan elde edilen karboksimetil selüloz çözeltilerinin görünür viskozitesi ölçüldü ve örneklerin akış davranışları belirlendi.
Görünür viskozite artan kayma hızı ile azaldı, tüm sıcaklıklar için konsantrasyondaki artış ile arttı, tüm konsantrasyonlar için sıcaklıktaki artış ile azaldı.Viskozitenin sıcaklık bağımlılığını tarif etmek için Arrhenius eşitliği kullanıldı. Power law, Bingham ve Casson modelleri, karboksimetil selülozun akış davranışını tarif etmek için kullanıldı. Power law modelin farklı sıcaklık ve konsantrasyonlarda karboksimetil selüloz deneysel verileri ile uyum içinde olduğu görüldü. Power-law model kullanılarak CMC çözeltilerinin akışkanlık sabiti ve akış davranış indeksi hesaplandı. Karboksimetil selüloz çözeltileri non-Newtonian pseudoplastik davranış gösterdikleri olduğu bulundu. Karboksimetil selülozun görünür viskozitesine sıcaklık ve konsantrasyonun birlikte etkisini tarif etmek için geliştirilen eşitlikler, incelenen sıcaklık ve konsantrasyon aralığında, greyfurt kabuğundan elde edilen karboksimetil selülozun viskozitesindeki değişimleri tahmin etmek için kullanılabilir.
Anahtar Kelimeler:Greyfurt kabuğu, Selüloz, Karboksimetil selüloz, Akış davranışı

Abstract:
Flow Behaviours of Cellulose and Carboxymethylcellulose from Grapefruit Peel
Carboxymethyl cellulose (CMC) is the most widely used cellulose ether, with applications in the food, detergent, paper, textile, pharmaceutical and paint industries as thickener or a flocculating agent.
The effects of temperature and concentration on the viscosity of cellulose from grapefruit peel were examined at different temperatures (10, 20, 30, 40, 50, 60 oC) and concentrations (1, 2, 4, 6, 8, 10 kg/m3). The effect of concentration and temperature on the viscosity of cellulose from grapefruit peel were examined by utilizing various models describing the combined effects of temperature and concentration on the viscosity. At various stages of cellulose production that concentrations and temperatures changed, the best model among those models may be used to estimate the viscosity of cellulose from grapefruit peel in the range of temperatures and concentrations studied.
The apparent viscosity of CMC from grapefruit peel cellulose was measured at differents temperatures (10-60 oC) and concentrations (15-35 kg/m3) by using a rotational viscometer and the flow behaviours of samples were determined.
Apparent viscosity decreased with increasing shear rate. Apparent viscosity increased with an increase in concentrations for all temperatures and decreased with inreasing temperature for all concentrations. The Arrhenius equation was used to describe the temperature dependence of viscosity. The power law, Bingham and Casson models were used for description of flow. The power model given a good fit for the experimental data of CMC at different temperatures and concentrations. The consistency coefficient and flow behaviour index of CMC solutions were calculated bu using the power-law model. It was found that the CMC solutions showed a non-Newtonian pseudoplastic behaviour. The equations developed to describe the combined effect of temperature and concentration on the apparent viscosity of CMC may be used to estimate the changes in the viscosity of CMC from grapefruit peel in the range of temperatures and concentrations studied.
Keywords: Grapefruit peel, Cellulose, Carboxymethylcellulose, Flow behaviour