MUŞMULA ÇEKİRDEĞİ TERMAL BOZUNMASINA AİT KİNETİK PARAMETRELERİN VE TERMODİNAMİK ÖZELLİKLERİN İNCELENMESİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ZELAL KOYUNCU
Danışman: Meltem Kızılca Çoruh
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Amaç: Muşmula meyvesi son yıllarda çeşitli çalışmalara konu olmasına ve bileşiminde biyoaktif bileşiklerin varlığının kanıtlanmış olmasına rağmen muşmula çekirdeğinin kinetik ve termodinamik verileri, enerji özellikleri ve katı faz dönüşüm modelleri hakkında herhangi bir inceleme ve modelleme yapılmamıştır. Muşmula çekirdeğinin termal bozunmasına ait kinetik parametrelerin ve termodinamik özelliklerin ve reaksiyon mekanizmasının araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Çalışmada, ülkemizin önemli bitkisel biyokütle kaynaklarından biri olan muşmula çekirdeğinin termogravimetrik analiz (TGA/DTG) yöntemleri kullanılarak 25-900 oC sıcaklık aralığında azot ortamında 2, 5, 10 ve 20 oC.min-1 ısıtma hızlarında termal bozunma davranışları incelenmiştir. Modelden bağımsız (Flynn-Wall-Ozawa, KissingerAkahira-Sunose, Starink ve Tang ve model bazlı metotlar (Coats-Redfern) ile aktivasyon enerjisi hesaplanmıştır. Reaksiyon mekanizması ve pre-exponantial faktör ise Coats-Redfern metodu ile belirlenmiştir. Termodinamik özellikler (Entalpi, Entropi ve Gibs serbest enerji), termodinamik eşitlikler kullanılarak hesaplanmıştır. Biyokütle kaynaklarının karekterizasyonu taramalı elektron mikroskopu-Enerji Yayılımlı X-Işını (SEM-EDS) ve Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) ile gerçekleştirilmiştir. Bulgular: FWO, KAS, Tang ve Starink yöntemini uygulayarak hesaplanan ortalama aktivasyon enerjisi sırasıyla 131,69; 121,50; 122,03 ve 121,90 kj.mol-1; ortalama ΔH değerleri için sırasıyla 126,58; 116,38; 116,92 ve 116,79 kj.mol-1; ortalama ΔS değerleri için sırasıyla -80,24; -98,15; -97,21 ve -97,44 J.mol-1K-1; ortalama ΔG değerleri için sırasıyla 175,86; 176,66; 176,62 ve 166,7963 kj.mol-1olarak hesaplanmıştır. Katı hal biyokütle termal bozunmasını tahmin etmek için Coats-Redfern yöntemi kullanılarak F2 (128,49-131,44 kj.mol-1) modeli bulunmuştur. Hem bu bulgular hem de elementel ve kısmı analiz sonuçları muşmula çekirdeğinin biyokütlenin biyoenerjiye termal dönüşümü için bir hammadde olarak kullanılabileceğini düşündürmektedir. Sonuçlar: Atık biyokütlenin değerlendirilmesi, bu tür biyokütle kaynaklarına sahip ülkeler için ekonomik faydalar sağlayan alternatif ve çevre dostu enerji kaynakları sağlayabilir. Anahtar Kelimeler: TG/DTG, FWO, KAS, Starink, Tang, Entalpi, Entropi, Gibbs, Coats-Redfern, Muşmula Çekirdeği