Organik asitlerin fosforlu bileşiklerle ve aminlerle ekstraksiyon dengesinin incelenmesi
Investigation of the extraction equilibria of organic acids with phosphorus containing compounds and amines
Yazar: İMGE BİRMAN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET BİLGİN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Organik asitler = Organic acids ; Organik bileşikler = Organic compounds ; Organik maddeler = Organic matters ; Özütleme = Extraction

Özet:
Reaktif sıvı-sıvı ekstraksiyonu uygun bir ekstraktan ile organik asitlerin yeniden kazanılmasında konvansiyonel proseslere göre yenilikçi bir seçenek olarak görülmektedir. Ekstraksiyon prosesinin dizayn edilebilmesinde, reaktif ekstraksiyona en uygun olan ekstraktanın seçilmesi için ayrılacak olan karışımın denge verilerine ihtiyaç vardır.Bu çalışmanın amacı, organik asitlerin fosforlu bileşiklerle ve aminlerle ekstraksiyon dengesinin incelenmesidir. Çalışmada organik asitler olarak karboksilli asitler olan formik asit, asetik asit ve propiyonik asit; seyreltici olarak da dietil malonat, dietil karbonat ve dietil fumarat kullanılmıştır. Ekstraktan olarak amin bileşiklerinden tributilamin, fosforlu bileşiklerden tri-n-oktil fosfin oksit ve tributil fosfat kullanılmıştır.Çalışmada önce su ? karboksilli asit (formik asit, asetik asit, propiyonik asit) ? dibazik ester (dietil malonat, dietil karbonat, dietil fumarat) üçlü sistemlerine ait çözünürlük eğrileri ve bağlantı doğruları T= 298.15 K' de deneysel olarak tespit edilmiştir. Dağılma katsayıları, ayırma faktörleri ve seçicilik değerleri hesaplanmıştır. Deneysel verilerin güvenilirliği bağlantı doğrularına Othmer Tobias korelasyonu uygulanarak kontrol edilmiştir. Sonuçlar tablolar ve grafikler halinde gösterilmiştir.Daha sonra ekstraksiyon etkinliğini arttırmak için ekstraktan olarak tributilamin, tri-n-oktil fosfin oksit ve tributil fosfatın yukarıda adı geçen organik çözücüler içindeki farklı konsantrasyonlardaki çözeltileri kullanılmış ve sonuçlar saf çözücülerle yapılan ekstraksiyonla karşılaştırılmıştır.Sonuç olarak formik asit, asetik asit ve propiyonik asitlerin seyreltik sulu ortamlarından ekstraksiyonu için kullanılan çözücüler içinde en uygun çözücünün dietil malonatın olduğu, (tributil amin + dietil malonat) çözücü sisteminin ise reaktif ekstraksiyonda en iyi sonucu veren ekstraktan karışımı olduğu görülmüştür.

Abstract:
Reactive liquid-liquid extraction for the recovery of the organic acids by a suitable extractant has been found to be a promising alternative to the conventional processes. For the design of extraction process, equilibrium data of the mixture is required to select the proper extractant for reactive extraction.The aim of this study was to investigate the effect of the extraction equilibrium of organic acids with phosphorus-compounds and amines. In this work, formic acid, acetic acid and propionic acid were used as organic acids. Diethyl malonate, diethyl carbonate and diethyl fumarate were used as diluents. As extractant, tributyl amine were taken representing amin compound, and tri-n-octyl-phophine oxide and tri-n-butyl phosphate were taken as phosphorus-compound.The solubility curves and the tie-lines of water ? corboxylic acid (formic acid, acetic acid, propionic acid) ? dibasic ester (diethyl malonate, diethyl carbonate, diethyl fumarate) ternary systems were determined experimentally at T= 298.15 K. The distrubition coefficients, seperation factors and selectivity values were obtained from experimental results. The reliability of the experimantal tie-line data are checked using Othmer-Tobias correlation. The results were shown on tables and figures.In order to improve the exctraction efficiency, the solutions of various concentrations of tributyl amine, tri-n-octyl-phophine oxide and tri-n-butyl phosphate in organic solvents were used as extractant. The results were compared with the extractions performed with pure solvents.It was found that diethyl malonate appears to be a useful among the used solvents for the extraction of formic, acetic and propionic acids from its aqueous solutions. It was observed that (tributyl amine + diethyl malonate) solvent system as extractant has given the best results in reactive extraction process of our study.