Pirinç Kabuğu Külü Ve Çamaltı Tuzlası Atık Tuz Çözeltisi Kullanılarak Magnezyum Silikat Üretimi

Abstract

Bu çalışmanın amacı; çeşitli alanlarda adsorban olarak kullanıldığı bilinen ve genel kimyasal yapısı mMgO.nSiO2.yH2O yapısına uygun olan bir magnezyum silikat bileşiğinin, silisyum kaynağı olarak pirinç kabuğu külü ve magnezyum kaynağı olarak tuzla atık çözeltisi kullanılarak sentezlenmesinin incelenmesidir. Böylelikle, magnezyum silikat üretiminde atık ürünlerin değerlendirilmesi ve dolayısıyla üretim maliyetinin düşürülmesi de başlıca hedefler arasındadır. Sentez, pirinç kabuğu külünden alkali ekstraksiyonla elde edilen sodyum silikat çözeltisi ile tuzla atık çözeltisinin sulu ortamdaki reaksiyonu ile gerçekleştirilmiştir. Reaktanların besleme hızları, reaksiyon karışımının seyrelme oranı ve reaksiyon süresi, incelenen başlıca parametrelerdir. Diğer bir parametre ultrases etkisidir. Bu etki ile magnezyum silikatın tane boyutunda ve yüzey alanında olması beklenen değişiklikler ve bunlara bağlı olarak işlevsel özelliklerinde meydana gelmesi beklenen iyileşmeler dikkate alınarak, deneylerin çoğu ultrases uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Ultrases uygulanan sentezde; incelenen parametrelerin seçilen değer aralıklarında, magnezyum silikatın yapı ve bileşimini önemli ölçüde değiştirmediği görülmüştür. Ortalama tane boyutu ve tane boyutu dağılım aralığının, artan reaksiyon süresi ile birlikte küçüldüğü görülmüştür. Reaksiyon süresi dışındaki parametreler, tane boyutu dağılımı üzerinde önemli bir etki göstermemiştir. Reaktan besleme hızı, reaksiyon süresi ve reaksiyon karışımının seyrelme oranı sabit tutularak ultrases etkisinin incelendiği deneylerde; ultrases etkisi ürünün bileşimi üzerinde önemli bir değişime neden olmamıştır. Ultrases etkisinin ortalama tane boyutu ve tane boyutu dağılım aralığını küçültmesi beklenen bir etki olmasına rağmen, sonuçlar bunu destekleyememiştir. Reaktan olarak atık özellikli çözeltiler ve saf reaktanlar kullanılarak aynı şartlarda iki deney gerçekleştirilmiştir. Atık özellikli çözeltilerden kaynaklanan iyonların konsantrasyonunun ihmal edilebilecek düzeyde olması ve iki ürünün bileşimlerinin benzer olması nedeniyle, magnezyum silikat üretiminde atık özellikli çözeltilerin kullanılabileceği görülmüştür.

The aim of this study is the investigation of the synthesis of a magnesium silicate compound, known to be used as adsorbant in various areas and complying with mMgO.nSiO2.yH2O in chemical structure, from rice hull ash as silicium source and saltern waste solution as magnesium souce. Thus, the evaluation of waste materials in magnesium silicate production and thereby decreasing the production cost are among the main targets. Synthesis is carried out with the reaction of sodium silicate solution gained with alcali extraction from rice hull ash and saltern waste solution in aqueous medium. The rate of feed of the reactants, the dilution ratio of reaction mixture and reaction duration are the parameters mainly investigated. Another parameter is the ultrasound effect. Most of the experiments are carried out applying ultrasound considering the changes in the particle size and surface area of magnesium silicate and depending on these, the expected recruitment in functional properties. In the ultrasound applied synthesis, it is determined that the investigated parameters between the selected values don’ t have any significant effect on the structure and composition of magnesium silicate. The reduces in the mean particle size and particle size distribution range with increasing reaction duration is determined. The parameters except reaction duration don’t have any significant effect on particle size distribution. In the experiments where the efficiency of ultrasound is investigated, holding the rate of feed of the reactants, reaction duration and the dilution ratio of reaction mixture steady, it was seen that the ultrasound effect didn’ t have any significant influence on the composition of the product. Although the ultrasound effect is expected to be a particle size and particle size distribution range reducing action, this influence was not seen in the results. Two experiments are carried out in the same conditions, using waste featured solutions as reactants and pure reactants. Since the concentration of the ions arising from waste featured solutions is at negligible level and the compositions of two products are similar, it is concluded that waste featured solutions may be used in magnesium silicate production.