Oksimler kullanılarak membranların hazırlanması ve ayırma işlemlerinde kullanılması
Preparation of membranes containing oximes and using separation processes
Yazar: ESİN KARAMIZRAK
Danışman: DOÇ. DR. ESENGÜL KIR ; DOÇ. DR. HAMZA KORKMAZ ALPOĞUZ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Donnan diyaliz = Donnan dialysis ; Oksimler = Oximes ; Sıvı membranlar = Liquid mambranes

Özet:
Bu doktora tez çalışmasının amacı, taşıyıcı olarak ?NOH fonksiyonel grubuna sahip oksimler kullanılarak destekli sıvı membranların hazırlanması ve bu membranların ayırmalarda kullanılmasıdır. Bu amaçla çalışmanın ilk aşamasında, oksimler kullanılarak destekli sıvı membranlar hazırlanmıştır. Hazırlanan destekli sıvı membranlarla donnan diyaliz deneyleri yapılmıştır. Başlangıçta yapılan donnan diyaliz deneyleri sonucunda çalışmalarda kullanılacak destek tabakaları, çözücüler ve çalışılacak iyon belirlenmiştir. Belirlenen destek tabakaları; silikon, celgard 2500, poliamid ve hidrofob PVDF'dir. Bu destek tabakaları arasında en iyi sonuç celgard 2500 destek tabakasında elde edilmiştir. Çeşitli çözücüler içinde, dimetil sülfoksit ve 2-nitrofenil-oktil eter en iyi performansı göstermiştir. Pb(II), Cu(II), Ag(I) ve Hg(II) metalleri çalışılmış, en iyi sonuçlar Hg(II) iyonunda elde edilmiştir. Bu yüzden Hg(II) iyonu çalışmalarda kullanılmak üzere seçilmiştir.Çalışmanın ikinci aşamasında, deneyler, en iyi optimum koşulları bulmak için, besleme fazı pH'ı, farklı taşıyıcı konsantrasyonları ve farklı süreler gibi çeşitli parametrelerde yapılmıştır. Daha sonraki deneyler bu optimum koşullar doğrultusunda gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın üçüncü aşamasında, mevcut bulunan altı oksim içinden en iyi iki oksim seçilmiştir. Bu oksimler; N,N?-bis[1-bifenil-2-hidroksiimino-2-(4-asetilanilino)-1-etiliden]-1,3-propandiamin ve N,N-bis[1-(4-fenilfenil)-2-hidroksiimino-2-(4-kloroanilino)-1-etiliden]-1,3-propandiamindir.Çalışmanın dördüncü aşamasında, ilk üç aşamada elde edilen sonuçlar doğrultusunda, besleme fazı konsantrasyon değişimi, alıcı faz konsantrasyon değişimi, besleme fazında farklı değerlikte iyonların bulunması, daha seyreltik numunelerle analiz, gerçek numunede analiz gibi farklı parametrelerde deneyler yapılmıştır. Yapılan bu donnan diyaliz çalışmalarının sonucu olarak, Hg(II) iyonunun geri kazanma faktörü değerleri (RF), akı değerleri (J) ve geçirgenlik katsayısı değerleri (P) hesaplanmıştır. En yüksek RF ve J değerleri, besleme fazı konsantrasyonunun 1x10-3 M Hg(NO3)2 olduğu, alıcı faz konsantrasyonunun 0,1 M HCl olduğu ve besleme fazında farklı değerlikteki iyonlar olmadığı durumda elde edilmiştir. Standart Hg(II) çözeltileri ile yapılan deney sonuçları ve gerçek numunenin deney sonuçları birbiri ile uyum içindedir. Aynı zamanda destekli sıvı membranların yüzey morfolojisindeki değişmeler SEM, AFM ve FTIR-ATR ile karakterize edilmiştir.Sonuç olarak, oksim bileşiklerinin destekli sıvı membranlarda taşıyıcı olarak kullanılabildiği ve taşıma deneylerinin başarılı bir şekilde gerçekleştiği gözlenmiştir. Aynı zamanda destekli sıvı membranların kararlılığı tekrarlanan deneylerle doğrulanmıştır.Anahtar Kelimeler: Destekli sıvı membran, Hg(II), oksimler, donnan diyaliz2011, 123 sayfa

Abstract:
The main goal of this thesis was to prepare supported liquid membranes using oximes as a carrier which has ?NOH functional group and to use these membranes in separations. For this purpose, in the first stage of the study, supported liquid membranes were prepared using oximes. Donnan dialysis experiments were carried out with these prepared supported liquid membranes. Initially; supports, solvents and ion were determined in order to use experimental studies as a result of donnan dialysis experiments. Determined supports are; silicone, celgard 2500, hydrophobic PVDF and polyamide. celgard 2500 provided the highest selectivity between these supports. 2-nitrophenyl octly ether (o-NPOE) and dimethyl sulfoxide (DMSO) solvents showed best performance among various solvents. Pb(II), Cu(II), Ag(I) and Hg(II) metals were studied, the best results were found for Hg(II) ion. Therefore Hg(II) ion was selected to use in studies.In the second stage of the study, experiments were performed to find the best optimum conditions at various parameters such as feed phase pH, different carrier concentration and different periods of time. Subsequent experiments were carried out in accordance with the optimum conditions. In the third stage of the study, the best two oxime was chosen within the avaliable six oxime. These oximes are, N,N?-bis[1-biphenyl-2-hydroxyimino-2-(4-acetylanilino)-1-ethylidene]-1,3-propanediamine and N,N-bis[1-(4-phenylphenyl)-2-hydroxyimino-2-(4-chloroanilino)-1-ethylidene]-1,3-propanediamine.In the fourth stage of the study, accordance with the obtained results of the first three stages, the effects of feed phase concentration, strip phase concentration, presence of different ions of the feed phase, analyse with more dilute samples and real samples were examined with different parameters. As a result of these donnan dialysis experiments, recovery factor values (RF), flux values (J) and permeability coefficient values (P) of Hg(II) ion were calculated. The highest RF and J values were obtained when the feed phase concentration of 1x10-3 M Hg(NO3)2, the strip phase concentration of 0,1 M HCl and different valences ions were absent in the feed phase. The experiment results of real sample and studied experiment results with standard Hg(II) solutions are consistent with each other. Besides, the surface morphology changes of the supported liquid membranes were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Atomic Force Microscopy (AFM) and FTIR-ATR.As a result, it was observed that oximes can be used as a carrier for supported liquid membranes and transport experiments were successfully realized. The stability of supported liquid membranes was also confirmed with replicate experiments.Key Words: Supported liquid membrane, Hg(II), oximes, donnan dialysis2011, 123 pages