Doğal Atık Materyal Lignininden Yüzey Aktif Madde Eldesi

Abstract

Çalışmamızda mısır koçanı ve atık çay ligninlerine farklı fonksiyoneliteler kazandırılarak yüzey aktif maddeye çevrilip değerlendirilmesi hedeflendi. Mısır koçanının %10’unu ve çayın %40’ını oluşturan lignin doğal bir polimerdir. Bitki çeperinde selüloz ve hemiselüloz ile birlikte bulunur. İlk olarak atık çaya alkali peroksitli ortamda lignin ekstraksiyonu gerçekleştirildi. Kullanılan atık çayın ağırlıkça %15’i kadar alkali lignin izole edilebildi. İkinci adımda lignin molekülü üzerindeki OH sayısını arttırarak, hem çözünürlüğünü hemde bir sonraki adımda oluşturulacak olan maleik anhidrit modifikasyonunun yapılabilirliliğinin artırılması düşünüldü. Bu amaçla formaldehitle NaOH çözeltisi içinde hidroksi metilasyon kondenzasyon reaksiyonu yapıldı. Üçüncü adımda maddemizin bir sonraki adımda yapacağımız sülfo katılma reaksiyonu için yapıdaki çift bağların artırılması hedeflendi. Ayrıca bu reaksiyon sonucu noniyonik yüzey aktif madde oluşması da söz konusudur. Bu amaçla tetrahidrofuran çözücüsünde maleikanhidrit ile esterleşme reaksiyon kuruldu. Son adım olarak maleik anhitli lignin yapısı üzerindeki çift bağlara NaHSO3 ile bisülfit katılması yapıldı. Böylece anyonik yüzey aktif madde yapımı amaçlandı. Bu amaçla NaOH çözücüsünde NaHSO3 ile reaksiyon kuruldu. Reoloji analizleriyle maddelerin dilatant yapıda olduğu ve işlenebilirliğin ve viskozitenin arttığı belirlenmiştir. Yüzey aktif karakterizasyon deneyleri hidroksi metilenmiş ve maleikanhidrit modifiye ürünlerin noniyonik yüzey aktif madde, sülfolanmış ürünün ise anyonik yüzey aktif madde olduğunu göstermiştir. Köpük miktarı tayininde maddelerin köpük verme özelliği olduğu ve yüzey gerilimi tayininde ise maddelerin çözücülerinin yüzey gerilimlerini düşürdükleri belirlenmiştir.

The purpose of this study, obtain of lignin from tea and corn cob wastes than making new functionalities and surface active agent. Lignin is a natural polymer and is to be found %10 in corn cob and %40 in tea. Lignin is to be found with cellulose and hemicellulose in plant cell wall. At the first step lignin was izolated in alkaline peroxide solution and maximum yield was found %15. At the second step, lignin was condensated with formaldehyde in order to produce hydroxymethylation, for increasing OH number. Formaldehyde /sodium hydroxyde was used in reaction. At the third step hydroxymethlated lignin was esterificated with maleinanhydride in order to produce anhydritilatilation, for increasing double bonds and making soluible and nonionic surface active agent. Maleicanhydride/tetrahydrofuran was used in reaction and maleicanhydride used as esterificater. The fourth step MAN lignin was sulfonated with in order to produce sulfonation, for making soluible and anionic surface active agent. NaHSO3 /NaOH was used in reaction and NaHSO3 used as sulfonater. Rheology analysis of products determinated their dilatant structure, increasing viscosity and workability. The hydroxymethylated and maleicanhydride modified products’s structures were determinated nonionic and sulfonated product’s structure was determinated anionic surfactant by surface active agent characterizatin analys.