Mikrodalga enerjisinin kimyasal reaksiyonlar üzerine olan etkilerinin araştırılması: Pirit mineralinin (H2SO4+Fe2(SO4)3.5,03 H2O) çözeltisinde mikrodalga enerjisi ile çözündürülmesi
The Investigation of the effect of the microwave energy on the chemical reactions: The dissolution of the pyrite minerals in (H2SO4+Fe2(SO4)3.5,03 H2O) solutions by microwave energy
Yazar: SONER KUŞLU
Danışman: PROF. DR. MAHMUT BAYRAMOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2001
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Kimyasal reaksiyon = Chemical reaction ; Mikrodalga enerjisi = Microwave energy ; Pirit = Pyrite ; Çözülme = Thawing

Özet:
Mikrodalga kimyası hem endüstriyel ve hemde akademik sahada oldukça popüler bir bilim haline gelmektedir. Bu çalışmada; mikrodalga enerjisinin kimyasal reaksiyonlar üzerine olan etkilerinin araştırılması, endüstriyel ve bilimsel sahalardaki uygulamaları ve yapılacak deneysel bir çalışma ile bu alandaki çalışmalara katkıda bulunulması hedef alınmıştır. İleri sürülen görüş, değerlendirme ve hipotezlere de yer verilmiştir. Bu sahaya katkısı olması amacı ile, Artvin-Murgul bölgesinden temin edilen pirit cevherinin sülfirik asit destekli Fe+3 çözeltileri içerisindeki çözünme hızı, tane boyutu, Fe+3 ve H2S04 konsantrasyonları, sıcaklık ve mikrodalga enerjisi parametreleri altında; hem klasik ve hemde mikrodalga deney sistemlerinde incelenmiştir. Deneysel sonuçlara göre, dönüşüm kesrinin Fe+3 ile H2S04 konsantrasyonlarının, reaksiyon sıcaklığının ve mikrodalga enerjisinin artması ile arttığı, tane boyutunun artması ile azaldığı tespit edilmiştir. Reaksiyon hızının kimyasal kontrollü olduğu tespit edilmiş ve mikrodalga enerjisinin hem aktivasyon enerjisini hemde Arhenious eşitliğindeki A faktörünü düşürdüğü gözlenmiştir. Klasik ve mikrodalga sistemler için aktivasyon enerjisi, sırasıyla, 33,43 ve 18,72 kj/mol olarak tespit edilmiştir. Sonuç olarak, hem klasik ve hemde mikrodalga deney sistemlerinde elde edilen sonuçlardan çözünme denklemleri klasik ve mikrodalga sistemleri için sırasıyla aşağıdaki şekilde bulunmuştur : X(klasik) = 1 - (1 -(t. 78,33. eH028/r).(C'"* )1/2.( C'HıSOt )m /( R. 0,041 7 ) X(Mikrodalga) = 1- (l-(t. 1,82. e('225OT). (C^ )1/2.( C^ )m I ( R. 0,0417 )

Abstract:
Microwave Chemistry is becoming increasingly popular both in industry and academia. The aim of this study is to declare the effect of microwaves on the chemical reactions, to use of microwaves in industry and academic region and, to add an idea in microwave chemistry by doing an experimental study both in classic and microwave experimental systems. In addition there are many idea and hypothesis connected with the effect of microwaves on chemical reactions. These ideas and hypothesis are investigated in this thesis. In order to add an idea in microwave chemistry, the dissolution rate of a pyrite mineral from Artvin- Murgul Copper mine in ferric sulfate solutions supported with sulfuric acid was investigated both in classic and microwave experimental systems. Particle size, the concentration of ferric sulfate and sulfuric acid, temperature and microwave power was chosen as parameters. According to the experimental results, it was observed that the dissolution rate of pyrite increased with increase of reaction temperature, ferric sulfate, acid concentration and microwave power, and decreased with increase of particle size. It was established that, the reaction rate between pyrite and ferric sulfate supported with sulfuric acid was chemically controlled and that the microwave power causes decreasing both activation energy and pre-exponential factor A in Arrhenius equation. The activation energy in classic and microwave systems was established as 33,43 and 18,72 kj/mol respectively. As a result the rate expression associated with the dissolution rate of pyrite may be summarized as follows in classic and microwave systems, respectively : X(klasik) = l-(l-(t. 78,33. ^02m).{CpeJa.{ C^)W/(R. 0,0417) X(Mikrodalga) = 1- (l-(t. 1,82. e('225OT). (C^ )1/2.( C^ )m t ( R. 0,0417 )