p-tert-butil kaliks[4]aren türevi ile sıvı membranda bazı metal iyonların transport kinetiğinin incelenmesi
The investigation of transport kinetic of some metal ions with p-tert-buthyl calix[4]arene derivatives at liquid membrane
Yazar: ERKAN USANMAZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SABRİ ALPAYDIN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi Ana Bilim Dalı / Kimya Öğretmenliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Kimya = Chemistry ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada alkali ve toprak alkali metal iyonlarının kolaylaştırılmıştransportu, taşıyıcı olarak p-tert-butil kaliks[4]arenin morfolin amit türevininkullanıldığı hacimli sıvı membranda incelenmiştir. Cs+ ve Sr2+ iyonlarının transportuüzerine taşıyıcı (Ligand) konsantrasyonunun, çözücünün, karıştırma hızının vesıcaklığın etkileri araştırılmıştır. Bu değişkenlerden herhangi birisinin etkisiniincelemek için diğer değişkenler sabit tutulmuştur. Diğer metal iyonları için isebütün çalışmalar optimum şartlarda (membran fazdaki ligand derişimi 5x10-4 M,çözücü CH2Cl2, karıştırma hızı 300 rpm) 298 K'de gerçekleştirilmiştir. Alkali vetoprak alkali metal pikratların konsantrasyon değişimi spektrofotometrik metotlaizlenmiştir.Cs+ ve Sr2+ iyonlarının transportu üzerine kinetik parametreler (k1, k2, tmax,Rmax m , maxd J , maxa J ), arayüz reaksiyonlarının iki ardışık tersinmez birinci mertebedenreaksiyonlar olduğu varsayılarak hesaplanmıştır. Hesaplanan parametreler, transporthızının, sıcaklık, taşıyıcı konsantrasyonu ve karıştırma hızının artırılmasıyla arttığınıgöstermiştir. Farklı çözücü sistemleri kullanıldığında transport hızınınCH2Cl2>CHCl3>CCl4 ve metal iyonlarının transport hızınınCs+>Sr2+>K+>Na+>Li+>Ba2+>Mg2+>Ca2+ sırasında olduğu belirlenmiştir. Özelliklemetal iyonu transportunun donör ve akseptör fazlar arasındaki derişim farkındankaynaklandığı belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Hacimli sıvı membran, kolaylaştırılmış transport, alkalimetal iyonları, toprak alkali metal iyonları, transport kinetiği, kaliks[4]aren

Abstract:
In this study facilitated transport of alkali and alkaline earth metal ions wasinvestigated by bulk liquid membrane using p-tert-butyl calix[4]arene morpholinoamide derivative as carrier. The effects of ligand concentration, pH, type of solvent,stirring rate and temperature have been investigated on transport of Cs+ ve Sr2+ ions.To investigate effect of one of these parameters, the others are accepted as fix. Forother metal ions, all studies have been performed under optimum conditions (theligand concentration: 5x10-4 M, solvent: CH2Cl2, stirring rate: 300 rpm) at 298 K.The concentration change of alkali and alkaline earth metal picrates have beenobserved by spectrofotometric method.The kinetic parameters for transport of Cs+ and Sr2+ ions (k1, k2, tmax, Rmax m ,maxd J , maxa J ) were calculated for the interface reactions assuming that those reactionsare two consecutive irreversible first order reactions. The calculated kineticparameters have showed that transport rate increased with increasing temperature,carrier concentration and stirring rate. When different solvent systems were used, theefficiencies of transport rate were found to be in the following orderCH2Cl2>CHCl3>CCl4 and Cs+>Sr2+>K+>Na+>Li+>Ba2+>Mg2+>Ca2+ for metal ions.Particularly, it has been determined that the transport of metal ion stems fromconcentration difference between the donor and the acceptor phases.Keywords: Bulk liquid membrane, facilitated transport, alkali metal ions,alkaline earth metal ions, transport kinetics, calix[4]arene