Ag-klinoptilolit hazırlanması ve çocuk bezlerinde antimikrobiyel madde olarak kullanılması
Preperation of Ag-clinoptilolite its application in baby diapera as antimicrobial material
Yazar: AYLİN BOZOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. AHMET SİRKECİOĞLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Antimikrobiyal ajanlar = Antimicrobial agents ; Bebek bezleri = Diapers ; Gümüş = Silver ; Renk değişikliği = Color change ; Zeolitler = Zeolites ; İyon değişimi = Ion exchange

Özet:
Son yıllarda geliştirilen yeni teknolojiler, tüketicilerin konfor, hijyen, sağlık ve çevre bilinçlerinin artmasına sebep olmuştur. Bunun sonucu olarak, her alanda kullanılabilecek antimikrobiyel ürünlerin geliştirilmesi için çalışmalar hızlanmıştır. Günümüzde organik bazlı antibakteriyel malzemelerin yerini yüksek ısıl kararlılık ve mekanik dirence sahip anorganik malzemeler almıştır. Geniş spektrumu ile yüksek antimikrobiyel aktivite gösteren gümüş iyonu, alkali ve toprak alkali minerallerinin sulu alüminasilikat kristalleri olan zeolitlere iyon değişimi yoluyla yerleştirilerek antimikrobiyel aktivite gösteren malzemelerin hazırlanması mümkündür.Bu çalışmada doğal zeolitlerden biri olan klinoptilolit kullanılarak antimikrobiyel etki gösteren bir malzemenin üretilmesi hedeflenmiştir. Bu nedenle klinoptilolit yapısına iyon değişimi yoluyla % 5 gümüş yerleştirilmiştir.Hazırlanan Ag-klinoptilolit % 10, 20 ve 30 olacak şekilde çocuk bezlerinde kullanılarak çocuk bezi örnekleri antimikrobiyel teste tabi tutulmuştur. Bu testler sonucunda, artan gümüş miktarının antimikrobiyel aktiviteyi belirgin bir şekilde arttırdığı, Ag-klinoptilolit içindeki gümüş yüzdesinin antimikrobiyel olarak etki etme hızı ve süresi üzerinde etkili olduğu bulunmuştur. Elde edilen antimikrobiyel maddenin renginde, içerdiği Ag+ iyonunun oksitlenmesi nedeniyle bir süre sonra kararma meydana gelmiştir. Bu renk değişimini gidermek amacıyla, değişen oranlarda Zn+2 ve Ag+ iyonları yüksek sıcaklarda klinoptilolit yapısına yerleştirilerek malzemenin rengindeki değişme izlenmiştir. Hazırlanan yeni malzeme çocuk bezi üzerine uygulanarak antimikrobiyel aktivitedeki değişiklikler belirlenmiştir.Gerçekleştirilen bu çalışmada antimikrobiyel özellik gösteren malzeme hazırlanmasında yapay zeolitlerin yerine daha ekonomik olan doğal zeolitlerden klinoptilolitin kullanılabileceği belirlenmiştir. Buna ek olarak, hazırlanan antimikrobiyel malzemenin çocuk bezleri gibi birçok üründe kullanılabileceği saptanmıştır. Gümüş iyonlarının oksitlenerek klinoptilolit üzerinde oluşturduğu renk değişikliği giderilmeye çalışılmıştır.

Abstract:
With the technologies which have been developed in recent years, customers are more conscious about health, hygine, comfort and environment. That?s why, the studies for developing antimicrobial products are gaining more importance in every field. Today thermally and mechanically stable inorganic materials are replacing the organic antimicrobial/antibakterial materials. Zeolites which are alkali and earth alkali metal?s aluminasilicates can be suitable for ion exchange with silver which has a wide spectrum of antimicrobial activity.The aim of this study is to produce a material which has an antimicrobial effect by using clinoptilolite which is a natural type of zeolite. For this reason, silver ions are inserted into a clinoptilolite framework by an ion exchanging method. The percentege of silver in Ag-Clinoptilolite obtained by this insertion is determined by the ICP device as 5%. Additionally, a way to increase the percentage of the silver in Ag-Clinoptilolite is being investigated.The antimicrobial effect of Ag-Clinoptilolite is determined in diapers. Therefore, antimicrobial tests are applied to samples of diaper containing 10%, 20% and 30% of Ag-Clinoptilolite. Under indication of this tests, a considerable amount of increase in antimicrobial activity at the high percentage of Ag is determined. The amount of silver is decisive in the speed and time of antimicrobial activity. The color of the antimicrobial material which is obtained with experimental work, fades out because of the oxidation of silver in the antimicrobial material. Different ratio of Ag1+ and Zn2+ ions is charged into the structure of the clinoptilolite at a high temperture to expel the grey color and the changing in the color of material is observed. The new material which is obtained after the charging of different ratios of Zn2+ and Ag+ ions is applied to baby diapers and three diaper samples which contain 30% Ag-Zn clinoptilolite are prepared. Samples are tested to determine the antimicrobial activity.In this study, it can easily be stated that natural zeolites are more economical and can be used instead of expensive synthetic ones for the preparation of antimicrobial materials. At the end of this experiment it is clear that using this material in diapers and this kind of hygenic product is healty and hygenic. The changing in the color of the clinoptilolite by oxidation of silver ions is due to an attempt at expulsion.