Trona cevherinin termal bozunma sonucu kinetik ve termodinamik paramatrelerin incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYASAL TEKNOLOJİLER ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: CEREN EDA DELİKURT
Danışman: Meltem Kızılca Çoruh
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Amaç: Türkiye doğal bir soda minerali olan Trona açısından dünyanın ikinci büyük rezervine sahip olarak büyük bir avantaja sahiptir. Solvay metodu ile elde edilen soda üretimine alternatif olarak Trona cevherinden ekonomik ve çevre dostu karmaşık olmayan proses tasarlamak için kinetik ve termodinamik parametrelerin hesaplanması ve reaksiyon mekanizması belirlenmesi amaçlanmıştır. Yöntem: Çalışmada Trona cevherinin termogravimetrik analiz (TGA/DTG) yöntemleriyle yüksek sıcaklıkta termal bozunma davranışları incelenmiştir. 298-973K sıcaklık aralığında azot ortamında 2, 5, 10, 20 ve 30 K.min-1 ısıtma hızlarında gerçekleştirilmiştir. Flynn-Wall-Ozawa (FWO), Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) ve model bazlı metot Coats-Redfern (CR) metodu ile aktivasyon enerjisi hesaplanmıştır. Reaksiyon mekanizması ve pre-exponential faktör ise Coats-Redfern metodu ile belirlenmiştir. Termodinamik özellikler, termodinamik eşitlikler kullanılarak hesaplanmıştır. Cevher X ışını floresansı XRF, X ışınları difraktometresi (XRD), taramalı elektron mikroskopu (SEM-EDS) ve Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) analizi ile karakterize edilmiştir. Bulgular: FWO ve KAS metoduna göre hesaplanan ortalama değerleri Ea: FWO 130,79 kj.mol-1; KAS için ise 122,87 kj.mol-1; 𝛥H değerleri: FWO 127,58 kj.mol-1; KAS için ise 119,65 kj.mol-1; 𝛥S değerleri: FWO 51,38; KAS için ise 30,38 kj.mol-1; 𝛥G değerleri: FWO 107,69 kj.mol-1; KAS için ise 107,90 kj.mol-1olarak hesaplanmıştır. FWO ve KAS metoduna göre hesaplaman aktivasyon enerjilerine göre reaksiyon modeli ise çekirdeklenme (P4) olarak belirlenmiştir. Sonuç: Trona cevherinin termal bozunma süreçlerinin geliştirilebilmesi, tasarlanabilmesi ve optimize edilebilmesi mümkün olabileceğinden yapılan çalışma ile mevcut çalışmanın değerlendirilmesine olanak sağlayacak ve sanayi sektöründe yenilenebilir, çevre dostu proseslerin tasarlanabilmesinin önü açılacaktır. Anahtar Kelimeler: Trona, TGA, DTG, FWO-KAS metodu, CR metodu, Kinetik, Termodinamik