Küçükhacıbey-Eldivan-Çankırı bentonitinin anorganik katkı maddeleri kullanılarak jelleşme özelliğinin iyileştirilmesi
Improvement of gelling property of Küçükhacıbey-Eldivan-Çankırı bentonite using inorganic additives
Yazar: ABDULLAH OBUT
Danışman: PROF.DR. İSMAİL GİRGİN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2001
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Bentonit = Bentonite ; Jelleşme = Gelation ; Kil mineralleri = Clay minerals ; Montmorillonit = Montmorillonite ; Çankırı-Eldivan-Küçükhacıbey = Çankırı-Eldivan-Küçükhacıbey ; İyon değişimi = Ion exchange

Özet:
IV ÖZET Bu çalışmada, Küçûkhacıbey-Eldivan-Çankırı bentonitinin jelleşme özelliğinin anorganik katkı maddeleriyle iyileştirilmesi olanakları araştırılmıştır. Jelleşme özelliğindeki değişmeler, katkı maddesinin tipi ve süspansiyon pH'ına bağımlı olarak, jelleşme katsayısı testleri, çökelti hacmi oranı testleri ve zeta potansiyel ölçümleri yapılarak incelenmiştir. Saflaşttnlmış Çankırı bentonitinin jelleşme özelliğinin iyileştirilmesi amacıyla anorganik katkı maddeleri olarak MgO, MgCb-öHbO, PbCİ2 ve MnCİ2-2HaO kullanılmıştır. Süspansiyon ortamında metal katyonu derişimi 1,5- İO"3 M olacak miktarlarda üave edilen bu bileşiklerin, MOH+ komplekslerinin maksimum oranda oluştuğu pH değerlerinde, çökelti hacmi oranı ve jelleşme katsayısı değerlerini maksimuma ulaştırdıkları anlaşılmıştır. Jelleşme özelliğinin kullanılan katyonlara göre iyileşme sıralamasının Mg> Mn> Pb biçiminde olduğu bulunmuş ve bu katyonlara göre uygun pH değerlerinin de sırasıyla 10, 9 ve 8 olduğu belirlenmiştir. Söz konusu anorganik bileşikler kullanılarak, ilgili pH değerlerinde orijinal numunenin jelleşme katsayısı değerinde, sırasıyla %30,1, %20,1 ve %1 1,5lik artışlar sağlanmıştır. Anorganik katkı maddeleri kullanılarak jelleşmede sağlanan iyileştirme, MOH+ formundaki katyonların tabaka kenar yüzeylerine adsorblanması sonucunda kenar yüzeylerinin pozitif hale getirilmesine dayalı bir mekanizma ile açıklanmıştır. Anahtar kelimeler: Adsorbsiyon, bentonit, iyon değişimi, jelleşme, kil mineralleri, montmorillonit

Abstract:
ABSTRACT In this study, possibility of the improvement of gelling property of Küçükhacıbey-Eldivan-Çankırı bentonite by using inorganic additives was investigated. Changes in gelling property as a function of type of the additive and suspension pH were determined with gelling coefficient tests, sedimentation volume ratio tests and zeta potantial measurements. In order to improve the gelling property of purified Çankırı bentonite, MgO, MgCİ2-6H20, PbCİ2 and MnCİ2-2H20 were used as inorganic additives. These compounds when added into the suspension in quantity of 1,5-K)-3 M were found to give maximum gelling coefficient and sedimentation volume ratio values corresponding to pH values at which maximum quantities of MOH+ complexes were formed. It was observed that the gelling property was improved in the order Mg> Mn> Pb and the appropriate pH values for these cations were determined as 10, 9 and 8 respectively. Using these inorganic additives at related pH values, the gelling coefficient of the original sample was observed to improve by %30,1, %20,1 and %11,5 respectively. The mechanism of the improvement in gelling property using inorganic additives was explained by the formation of positively charged edge surfaces due to the adsorption of MOH+ type cations. Key words: Adsorption, bentonite, ion exchange, gelling, clay minerals, montmorillonite