Bentonit Ve Montmorillonit Dispersiyonlarının Reolojik, Viskoelastik Ve Kolloidal Özellikleri Üzerine Organik Ve İnorganik Tuzların Etkisi

Abstract

Bu çalışmada, elektrolit, yüzeyaktif ve non-iyonik polimer ilavesinde bentonit ve montmorillonit dispersiyonlarının yapısı reolojik, viskoelastik ve kolloidal parametreler yardımı ile tanımlanmıştır. Elektrolit ilavesi ile yapılan ölçümlerde dispersiyonların yapısı plastik viskozite, akma gerilme değeri, elastik modül, viskoz modül ve tersinir elastik komplianz gibi reolojik ve viskoelastik parametreler yardımı ile; eletrolit tipine, katı oranına ve montmorillonitin partikül büyüklüğüne bağlı olarak belirlenmiştir. Tersinir elastik komplians değerinin büyüklüğüne bağlı olarak dispersiyonların sol jel ve sediment fazları elektrolit konsantrasyonunun fonksiyonu olarak birbirinden ayrılmıştır. Bentonit dispersiyonlarının stabilitesine organik katkıların etkisini incelemek için anyonik (sodyum dodesil sülfat), katyonik (setil trimetil amonyum bromid) yüzeyaktif ile non-iyonik bir polimer (polietilen glikol) kullanılmıştır. Dispersiyonlarda partiküllerin etkileşme tavırlarını belirlemede önemli bir yöntem olan reoloji ölçümlerinin yanında zeta potansiyel ve Infrared spektroskopisi ölçümleri de yapılmıştır. Çalışmalar neticesinde anyonik yüzeyaktif ve non-iyonik polimerin sistemi stabilize edici yönde, katyonik yüzeyaktifin ise bentonit dispersiyonlarını floküle edici yönde etki ettiği sonucuna varılmıştır.

In this study, the structures of the montmorillonite and bentonite dispersions, when electrolyte, surfactant and non-ionic polymers are added, were determined as function of rheological, viscoelastic and colloidal parameters. The structure of the dispersions in which some electrolytes added were measured by means of plastic viscosity, yield value, elastic moduli, storage moduli and reversible elastic compliance depending on type of electrolytes, ratio of solid phase and the particle size of the montmorillonite particles. The different states of dispersions; sol, gel and sediment which are presented in phase diagrams as a function of electrolyte concentrations were constructed on the basis of compliance (creeping) measurements.To investigate the effect of organic additivies on the bentonite dispersions, an anionic surfactant (sodium dodecil sulfate), a cationic surfactant (cetyl trimetyl ammonium bromide) and a non-ionic polymer (poly ethylen glicol) were used. In addition to the rheological measurements which is an important method to understand the interaction behavior of particles in dispersions, the zeta potential, XRD and IR spectroscpy measurements were also performed. As a result of this work, it can be concluded that anionic surfactants and non-ionic polymer stabilise but cationic surfactants floculate the bentonite dispersions.