Katyonik gemini yüzey aktif madde miselizasyon davranışı üzerine organik çözücülerin etkisi
Cationic gemini surface active ingredient effect of organic solvents on miselization behavior
Yazar: SİMGE KULA
Danışman: PROF. DR. ÇİĞDEM BATIGÖÇ
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Yüzey aktif maddeler (YAM) molekül yapıları gereğince oldukça geniş kullanım alanına sahiptir. Çünkü bu maddeler aynı molekül hem hidrofilik baş grup hem de hidrofobik zincir olmak üzere iki zıt grubu birlikte bulundurmaktadırlar. Gemini yüzey aktif madde molekülleri ise iki hidrofilik baş grup ve iki hidrofobik zincir grubun ara zincirle bağlanarak aynı molekülde bulunduğu maddelerdir. 
Bu çalışmada katyonik gemini yüzey aktif madde N,N'-(oksibis(etan-2,1-diil))bis(N,N-dimetildodekan-1-amonyum) bromür (12-2-O-2-12)'ün 25, 30, 35 ve 40 °C sıcaklıklarda saf suda kritik misel konsantrasyonları (KMK) ve iyonlaşma dereceleri (α) bulundu. Bu değerler için yüzey aktif maddenin farklı konsantrasyonları için elde edilen spesifik iletkenlik değerlerinin değişim grafikleri kullanıldı. Aynı ölçüm ve grafikler katyonik gemini yüzey aktif madde ve çözücü karışımları için de yapılarak yüzey aktif madde-çözücü karışımları için KMK ve α değerleri elde edildi. Çözücü olarak hacimce %10 ve %20 (v/v) oranlarında metanol, etanol, izopropanol, dimetilformamid ve dimetil süfoksit kullanıldı.
Saf su ve su-çözücü karışımları için elde edilen KMK ve  α değerleri kullanılarak yüzey aktif maddenin miselizasyonu için standart gibbs serbest enerji (∆Gom), transfer standart gibbs enerji (∆Gom,trans), entalpi (∆Hom) ve entropi (∆Som) değerleri olmak üzere karışımlardaki termodinamik özellikleri incelendi. Çözücü varlığında ve çözücü hacim yüzdesinin artışıyla kritik misel konsantrasyon ve iyonlaşma derecesi değerlerinin arttığı gözlendi. Ayrıca çözücü ilavesiyle miselizasyonun gibbs serbest enerji değerleri azalmış ve negatif entalpi değerleri ise sürecin ekzotermik olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Surface active agents (surfactant) have a wide range of uses due to their molecular structure. Because these substances contain two opposite groups both the hydrophilic head group and the hydrophobic chain in the same molecule. Gemini surfactant molecules are substances in which two hydrophilic head groups and two hydrophobic chain groups are connected by the spacer chain in the same molecule.
In this study, critical micelle concentration (CMC) values and ionization degrees (α) of the cationic gemini surfactant N,N'-(oxybis(ethane-2,1-diyl))bis(N,N-dimethyldodecane-1-ammonium) bromide (12-2-O-2-12) were found in pure water at temperatures of 25, 30, 35 and 40 °C. For these values, change graphs of specific conductivity values obtained for different concentrations of the surfactant were used. The same measurements and graphs were made for cationic gemini surfactant and solvent mixtures and KMK and α values were obtained for surfactant-solvent mixtures. Methanol, ethanol, isopropanol, dimethylformamide and dimethyl sulfoxide were used as solvents at the rates of 10% and 20% (v/v) by volume.
Using the KMK and α values obtained for pure water and water-solvent mixtures, the thermodynamic properties of the mixtures were examined, including standard Gibbs free energy (∆Gom), Standard Gibbs free energy of transfer (∆Gom,trans), enthalpy (∆Hom) and entropy (∆Som) values for the micellization of the surfactant. 
It was observed that the critical micelle concentration and ionization degree values increased in the presence of solvent and with the increase in solvent volume percentage. In addition, with the addition of solvent, the Gibbs free energy values of micellization decreased and negative enthalpy values showed that the process was exothermic.