Yeni şelat yapıcı reçine sentezleri ve uranyum zenginleştirilmesinde uygulanması
Synthesis of novel chelating resins and uranium preconcentration application
Yazar: ORHAN HAZER
Danışman: PROF. DR. ŞENOL KARTAL
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Uranyum = Uranium

Özet:
Amidoksim (?C(NH2)=NOH), azo (?N=N?), karboksilik asit (?COOH) ve sülfonik asit (-SO3H) gibi farklı fonksiyonel gruplar içeren üç yeni şelat yapıcı reçine sentezlendi. Bu reçineler; Poli(akrilamidoksim-co-(1-(2-piridilazo)-2-naftil-2-metakrilat)-co-metakrilik asit) (APM) reçinesi, Poli(akrilamidoksim-co-2-akrilamido-2-metilpropan sülfonik asit) (PAMSA) hidrojeli ve uranil (UO22+) baskılı Poli(akrilamidoksim-co-metakrilik asit-co-divinilbenzen) (PAMAD-U) imprinted polimerleridir. Sentezlenen reçineler elementel analiz ve FT-IR ile karakterize edildi.Sentezlenen reçineler uranyumun zenginleştirilmesinde adsorban olarak kullanıldı ve optimum deneysel şartlar belirlendi. APM reçinesi için optimum şartlar: pH 5; elüent: 3 M HClO4; elüent hacmi: 20 mL; örnek akış hızı: 1 mL/dk; elüent akış hızı: 1 mL/dk; örnek hacmi: 750 mL; PAMSA hidrojeli için: pH 3; elüent türü: 3 M HClO4; elüent hacmi: 20 mL; örnek temas süresi: 300 dk; elüent temas süresi: 120 dk; örnek hacmi: 400 mL; PAMAD-U imprinted polimeri için: pH 5; elüent türü: 3 M HClO4; elüent hacmi: 20 mL; örnek akış hızı: 1 mL/dk; elüent akış hızı: 1mL/dk; örnek hacmi: 1000 mL olarak belirlendi. Ayrıca sentezlenen PAMSA hidojelinin şişme özellikleri incelendi. APM reçinesi, PAMSA hidrojeli ve PAMAD-U imprinted polimerlerinin U(VI) için gözlenebilme sınırı ve adsorpsiyon kapasiteleri sırasıyla 1.6, 2.8, 1.1 ?g/L ve 24.2, 39.5, 31.4 mg/g olarak bulundu. Bu reçineler, deniz suyu ve kaplıca suyu örneklerindeki U(VI) iyonunun ayırma ve zenginleştirilmesinde kullanıldı. Reçineler aynı zamanda geliştirilen yöntemlerin doğruluk kontrolleri için standart referans madde (SRM) örneklerine uygulandı ve U(VI) iyonu kantitatif olarak tayin edildi. Sentezlenen her bir reçinenin uranyum adsorpsiyonunda kullanılabilirliği karşılaştırıldı.

Abstract:
Three novel chelating resins including different functional groups such as amidoxime (?C(NH2)=NOH), azo (?N=N?), carboxylic acid (?COOH) and sulphonic acid (-SO3H) were synthesized. These resins are poly((acrylamidoxime-co-(1-(2-pirydylazo)-2-naphtyl-2-methacrylate)-co-methacrylicacid) (APM) resin, poly(acrylamid oxime-co-2-acrylamido-2-methyl propane sulphonic acide) (PAMSA) hydrogel and uranyl (UO22+) imprinted poly(acrylamidoxime-co-methacrylicacid-co-divinylbenzene) (PAMAD-U) imprinted polymer. The synthesized resins were characterized by FT?IR and elemental analyses.The synthesized resins were used as adsorbent for enrichment of uranium and optimum experimental conditions were determined. Optimum conditions were found to be pH 5; eluent: 3 M HClO4; eluent volume: 20 mL; sample flow rate: 1 mL/min, eluent flow rate: 1 mL/min, sample volume: 750 mL for APM resin; pH 3; eluent: 3 M HClO4; eluent volume: 20 mL; sample contact time: 300 min, eluent contact time: 120 min; sample volume: 400 mL for PAMSA hydrogel; and pH 5; eluent: 3 M HClO4; eluent volume: 20 mL; sample flow rate: 1 mL/min; eluent flow rate: 1 mL/min; sample volume: 1000 mL for PAMAD-U imprinted polymer. On the other hand, swelling behaviors of the synthesized PAMSA hydrogel were investigated. Detection limits and adsorption capacities of APM resin, PAMSA hydrogel and PAMAD-U imprinted polymer for U(VI) were found to be 1.6, 2.8, 1.1 ?g/L and 24.2, 39.5, 31.4 mg/g, respectively. These resins were used for separating and preconcentrating the uranyl ion existing in sea water and thermal spring water samples. At the same time, these resins were applied to certified reference material (CRM) samples and the U(VI) ion was determined quantitatively. Useability of the synthesized resins for uranium adsorption was compared with each other.