Çeşitli çözücülerle ayçiçek yağı içeren binari karışımların yoğunlukları, aşırı molar hacimleri ve sıcaklık bağımlılıkları
Densities, excess molar volumes and temperature dependence of binary mixtures containing sunflower oil with different solvents
Yazar: EMRE İRİŞ
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN TOPALLAR
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Bölümü / Fizikokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Ayçiçek yağı = Sunflower oil ; Bütil asetat = Butyl acetate ; Etanol = Ethanol ; Etil asetat = Ethyl acetate ; Heksanlar = Hexanes ; Yoğunluk = Density ; Zeytinyağı = Olive oil

Özet:
Bu çalışmada 10, 15, 20 ve 25°C'de n-alkanlar (n-heksan, n-heptan ve n-oktan), alkanoller (etanol, 1-propanol, 1-butanol) ve asetatların (etil asetat, propil asetat ve butil asetat) ayçiçek yağı ve zeytin yağı ile ikili karışımlarının yoğunlukları ( ? ) ve aşırı molar hacimleri (VE) tayin edildi. Herbir karışımdaki VE değerleri çözücü molar fraksiyonunun (x) bir fonksiyonu olarak gösterildi.Bütün sıcaklıklarda ayçiçek yağı ve zeytin yağının n-alkanlarla, ikili karışımlarında, 15, 20 ve 25°C'de ayçiçek yağının propil asetatla, bütün sıcaklılarda ayçiçek yağının butil asetatla ve 25°C'de zeytin yağının butil asetatla ikili karışımlarında daha fazla negatif VE değerleri gözlendi. Burada ideallikten negatif bir sapma ve bir hacim büzülmesi olduğu anlaşıldı.Zeytin yağlı karışımlarda da düşük VE değerleri elde edildi, ama ayçiçek yağınınkiler kadar düşük değildi. Ayçiçek yağı iki çifte bağlı yağ asidi (linoleik, C18:2) içerir, halbuki zeytin yağında bir çifte bağlı yağ asidi (oleik, C18:1) vardır. Bu nedenle, alkanlar (özellikle n-heksan), bir trigliseridde polar olmayan zincirler arasındaki boşluklara girebildiği için bir hacim büzülmesine neden oldu.En düşük VE değerleriyle n-heksan yağ ile n-heptan ve n-oktandan daha iyi karışabilir, çünkü daha uzun zincirli n-alkana doğru gidildikçe yağ asidlerinin büzülme eğilimi azalır ve bir trigliseriddeki yağ asidleri arasına giremez. Yüksek sıcaklıklarda moleküler paketlenmeden dolayı n-alkan çözücüleri için daha fazla negatif VE değerleri gözlendi. Bunula birlikte, n-alkanın moleküler zinciri büyüdüğü zaman bu etkinin azaldığı anlaşılır.Bütün sıcaklıklarda ayçiçek yağının alkanoller ile, 10, 15 ve 20°C'de ayçiçek yağının etil asetat ile, 10°C'de ayçiçek yağının propil asetat ile, bütün sıcaklıklarda zeytin yağının alkanoller ile ve etil asetat ve propil asetat ile ve 10°C'de zeytin yağının butil asetat ile ikili karışımlarında pozitif bütün VE değerleri elde edildi. Hacim genleşmesi meydana geldiği için, bu karışımlar ideallikten pozitif bir sapma gösterdi.25°C'de ayçiçek yağının etil asetat ile ve 15 ve 20°C'de zeytin yağının butil asetat ile ikili karışımları, sıfıra çok yakın aşırı hacimler ile idealliğe çok yakın bir davranış gösterdi.Ayçiçek ve zeytin yağının bütün çözücülerle ikili karışımları bir bütün olarak gözönünde tutulduğu zaman, ayçiçek yağı daha yüksek doymamışlık derecesi ile, yani daha fazla çifte bağ ile, hacim büzülmesine yol açtığı için, zeytin yağından daha düşük VE değerleri verdi. Daha düşük VE değerleri ile daha fazla hacim büzülmesine neden olan n-heksanın yağ endüstrisinde yağ ekstraksiyonu için en uygun bir çözücü olduğu anlaşılır.

Abstract:
In this study densities ( ? ) and excess molar volumes (VE) of binary mixtures of n-alkanes (n-hexane, n-heptane and n-octane), alkanols (ethanol, 1-propanol, 1-butanol) and acetates (ethyl acetate, propyl acetate and butyl acetate) with sunflower oil and olive oil at various temperatures (10, 15, 20 ve 25°C) were determined. The VE values at each binary mixture are shown as a function of solvent molar fraction (x).More negative VE values were observed in binary mixtures of sunflower oil and olive oil with n-alkanes at all temperatures, sunflower oil with propyl acetate at 15, 20 and 25°C, sunflower oil with butyl acetate at all temperatures and olive oil with butyl acetate at 25°C. Here, it appeared that there was a negative deviation from ideality and a volume constriction.Low VE values were also obtained in the mixtures with olive oil, but they were not as low as those of sunflower oil. Sunflower oil contains two-double-bond-fatty acid (linoleic, C18:2), whereas olive oil has one-double-bond-fatty acid (oleic, C18:1). Hence, alkanes (especially n-hexane) caused a volume constriction since they could be introduced to hollows between the nonpolar chains in a trglyceride.n-Hexane with the lowest VE values is more miscible with oil than n-heptane and n-octane, because the contractive trend for fatty acids decreases towards longer chain n-alkane and it can not introduce to the fatty acids in a triglyceride. More negative VE values observed for n-alkane solvents at high temperatures due to the molecular packing. However, it is seen that this effect decreases when molecular chain of n-alkane grows.Positive VE values were obtained in binary mixtures of sunflower oil with alkanols at all temperatures, sunflower oil with ethyl acetate at 10, 15 and 20°C, sunflower oil with propyl acetate at 10°C, olive oil with alkanols and with ethyl acetate and propyl acetate at all temperatures, and olive oil with butyl acetate at 10°C. This mixtures showed a positive deviaton from ideality since the volume expansion occured.Binary mixtures of sunflower oil with ethyl acetate at 25°C and olive oil with butyl acetate at 15 and 20°C showed a behavior very close to ideality, with excess volumes very close to zero.When binary mixtures of sunflower and olive oil with all solvents were considered as a whole, sunflower oil with a higher unsaturation degree, that is, more double bonds, than olive oil gave lower VE values since it lead to a volume constriction. It is seen that n-hexan caused to more volume constriction with lower VE values is the most favourable solvent for oil extraction in oil industry.