Farklı yağ asiti kompozisyonundaki yağların ozonlanması ve kinetik parametrelerinin araştırılması
Ozonation of the oils in different fatty acid composition and investigation of kinetic parameters
Yazar: ÇAĞLAR KULU
Danışman: PROF. DR. SERKAN NACİ KOÇ
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Genel manada 1850' lerde ameliyathanelerde dezenfekten olarak kullanılmaya başlayan ozon sonraları soğuk hava depolarında gıdaların raf ömürlerini uzatmak üzere sonrasında da zaman ile güvenli, düşük maliyetli, kolay elde edilebilme, atık bırakmama gibi önemli özellikleri sebebi ile birçok alanda kullanımı yaygınlaşmıştır. Medikal ve kozmetik alanında birçok metot ile kullanılabilen ozonun, özellik ile bu iki alanda kolay ve pratik bir kullanım alanını sağlayan yağlar ile reaksiyonun gerçekleştirilip, ozonlanmış yağ adı ile piyasada bulunmaktadır. Bu yağlar medikal alanda genellikle  anti-bakteriyel özelliği sebebi ile  kullanmaktadır. Kozmetik alanda  cilt lekeleri, cilt renginin beyazlatılmasında, kepekli saç sorunların da kullanılmaktadır. Hindistan cevizi yağı, ceviz yağı, Hint yağı, Zeytin yağı, Ayçiçek yağı gibi sabit pres yağları ile denemeler yapılmış, bu yağlar farklı tekli ve çiftli doymamış yağ asitleri ve  karbon sayılarının farklı oluşu sebebi ile tercih edilmiştir. Verilen ozon miktarına göre değişimli ölçmek için   1,2, 5, 10, 50, 100 saat gibi farklı sürelerde, sıcaklığın reaksiyon etkisini anlamak adına  25,  35 ve 65 derece selsiyus değerlerinde  baloncuk yöntemi ile ozonlanmıştır. Alınan örneklerde serbest asitlik , peroksit sayısı  tayinleri ve  GS-MS cihazı ile  yağların  kompozisyonundaki değişim incelenmiştir. Etkileşmenin daha iyi anlaşılması için viskozite değerleri de kontrol edilmiştir. Bu çalışmada farklı ozonlama sürelerinde ve sıcaklıkların da  işlenmiş yağının oksidasyon kinetiği araştırılmıştır. Diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ile non-izotermal, izo-dönüşümlü çalışmalar ile Kinetik hız sabiti (k), aktivasyon enerjisi (Ea), aktivasyon  hesaplanmıştır. Hesaplanan değerlerde serbest asitlik değerinin çalışılan sıcaklık ile daha çok paralellik gösterdiği, peroksit sayısının ozonlanma süresi ve miktarı ile paralellik göstererek arttığı sonrasında ileri reaksiyonlar sebebi ile düştüğü saptanmıştır. Kinetik parametrelerde genel olarak  maksimum dönüşüm hızının kabul edildiği Tp sıcaklık değerinde aktivasyon enerjisinin (Ea) ozonlanmamış yağlara karşın daha kararlı yapılar oluşup arttığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In  general , in the 1850s, the ozone began to be used as a disinfectant in the operating rooms, and then it used to extend the shelf life of foods  in cold storage areas, following that   due to its important features like Safe, cost-effective, easy to obtain, non-waste properties, it has widespread in many areas of use. Ozone, which can be used with many methods in medical and cosmetic field, is reacted with oils which provide an easy and practical usage area in these two areas and it is in the market with the name of ozonated oil. These oils are commonly used in the medical field to treat skin infections as an antibacterial product. In cosmetic area, it can be used in skin blemishes, whitening of skin color, and hair problems. Experiments were made with  press oils such as coconut oil, walnut oil, castor oil, olive oil, sunflower oil.  These oils were preferred due to the different single and double unsaturated fatty acids and carbon numbers.  To measure the change according to the amount of given ozone, oil was ozonated different periods such as 1,2, 5, 10, 50, 100 hours. It was ozonated by bubble method at 25 , 35 and  65 degrees Celsius  to understand  effect of the temperature on the reaction, free acidity, peroxide number was determined in the samples and the change in product composition was investigation with GS-MS. Viscosity values measured for better understanding of reaction. In this study we investigated the oxidation kinetics of oil processed at different ozonation times and temperatures. Kinetic rate constant (k), activation energy (Ea), were calculated according to non-isothermal and non-conversion studies with differential scanning calorimetry. In the calculated values, the free acidity value showed more parallelism with the studied temperature. It was determined that the peroxide value increased with the ozonation time and amount of ozon and then decreased by further reaction. It was observed that the activation energy (Ea) at the temperature Tp, which generally accepted as the maximum conversion rate in kinetic parameters, was increased in comparison to non-ozonated oils