Akrilonitril/4-vinil piridin kopolimerinin ve amidoksim türevinin sentezi, karakterizasyonu, algisit özelliklerinin incelenmesi ve ağır metal adsorpsiyonunda kullanımı
Synthesis, characterization and amidoximation of acrylonitrile/4-vinyl pyridine copolymer, the determination of algicide properties and use of the copolymer for heavy metals adsorption from aqueous systems
Yazar: EBRU ŞAHİN YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. DURSUN SARAYDIN ; PROF. DR. OLGUN GÜVEN
Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Deniz Bilimleri = Marine Science ; Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology

Özet:
Bu çalışmada akrilonitril (AN) ve 4-vinil piridin (4VP) monomerlerinden amidoksim ve kuaternize türevli yeni bir kopolimerik malzeme sentezlenmesi amaçlanmıştır.Bu amaçla monomerlerden belirli oranlarda karıştırılarak 2,2'-azo-bis(izobutironitril) (AIBN) kimyasal başlatıcısı ile benzende azot atmosferinde 70°C ta kopolimerleşme tepkimesi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen kopolimerlerde akrilonitril birimi üzerindeki nitril (-CN) grupları hidroksilamin hidroklorür çözeltisi kullanılarak amidoksim (?C=N-OH) gruplarına dönüştürülmüştür. Özellikleri belirlenen kopolimer örneklerine adsorpsiyon deneyleri uygulanmıştır. Bu işlem, belirli derişimlerdeki ağır metal çözeltilerinin (Co2+, Ni2+, Zn2+, Cu2+, Pb2+ ve Cd2+) kopolimerlerle belirli süre etkileştirildikten sonra, adsorplanmadan kalan metal iyonlarının miktarının belirlenmesine dayanmaktadır. Adsorpsiyon çalışmaları ile ilgili ölçümlerde alevli atomik absorpsiyon spektrometrisi (FAAS) yöntemi kullanılmıştır. Sentezlenen kopolimerlerin algisit özelliğinin belirlenmesi için, Microcystis aeruginosa alg kültürü ile kuaternize kopolimerler etkileştirilmiş ve bu süre içerisinde belirli aralıklarla alg sayımı yapılmıştır. Alg sayımları farklı alkil halojenür bileşikleri kullanılarak sentezlenen kuaternize kopolimer tuzlarıyla da gerçekleştirilmiştir.Sonuç olarak, sentezlenen kopolimer ve türevlerinin ağır metal iyonları için iyi bir adsorbent ve zararlı alg türleri için etkin bir algisit olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, a new copolymeric material was synthesized that made of amidoximated and quaternized derivatives of acrylonitrile (AN) and 4-vinyl pyridine (4VP) monomers.For this purpose, copolymers derived from the binary mixture of acrylonitrile (AN) and 4-vinyl pyridine (4VP) monomers have been synthesized with 2,2?-azobisisobutyronitrile (AIBN) as an initiator in benzene at 70 ° C in nitrogen atmosphere. For the heavy metal ions (Co2+, Ni2+, Zn2+, Cu2+, Pb2+ and Cd2+) adsorption, these copolymers were reacted with hydroxylamine hydrochloride to convert -CN groups to ?C=N-OH (amidoxime) groups. The equilibrium concentrations of the heavy metal ions in the solution were determined by Flame Atomic Absorption Spectrometry. To determine properties of copolymers synthesized algicide, aqueous environment of Microcystis aeruginosa algal culture were prepared and interacted with them during copolymers. Algal count was made at regular intervals. Algal experiments were carried out with copolymers salts that quaternized with different alkyl halide compounds.As a result, the synthesized copolymers and their derivatives a good adsorbent for heavy metal ions and harmful algal species were found to be an effective algicide.