Karagenan Jellerinde Termal Ve Hacimsel Faz Geçişleri

Abstract

Bu çalışmada kappa ve iota karagenan jellerinin termal ve hacimsel faz geçişleri floresans tekniği kullanılarak incelendi. Floresans ajan olarak piranin kulanıldı. Karagenan jellerinin sol-jel (soğutma) ve jel-sol (ısıtma) faz geçişleri sürecinde floresans şiddet ve saçılan ışık şiddeti sıcaklığın fonksiyonu olarak takip edildi ve histerezis gözlendi. Faz geçiş bölgesinde kritik sıcaklık değerleri bulundu ve jel kesrini tanımlayan kritik üs hesaplandı. Kritik üslerin Flory-Stockmayer teorisi ile uyum içerisinde olduğu gözlendi. Ayrıca sıcaklık ve konsantrasyonun kappa ve iota karagenan jellerinin kuruma ve şişme süreçlerine etkisi çalışıldı. Kuruma boyunca floresans şiddetinin lineer bir şekilde azalması Case II difuzyon modeli ile açıklanırken, şişme olayı ise Li - Tanaka modeli kullanılarak yorumlandı ve kooperatif difüzyon katsayısı hesaplandı. Kullanılan floresans tekniğin jellerin fiziksel yapısını incelemede etkili ve kullanışlı bir yöntem olduğu sonucuna varıldı. Elde edilen sonuçların diğer deneysel tekniklerle yapılan benzer çalışmalarla belirli bir uyum içinde oldukları görüldü.

In this study, thermal and volumetric phase transitions of kappa and iota carrageenan gels were studied by using fluorescence technique. Pyranine was used as a fluorescence probe. Fluorescence intensity and scattered light intensity were monitored during sol-to-gel (cooling) and gel-to-sol (heating) phase transitions of carrageenan gels as a function of temperature and hysteresis was observed. Critical temperatures were found at phase transition regions and critical exponent at all phase transition temperatures was calculated, and it was found to be in accord with the Flory-Stockmayer theory. Also the effects of temperature and concentration on drying and swelling of kappa and iota carrageenan gels were studied. While the linear relation of the fluorescence intensity curve with the drying time was explained by using the Case II diffusion model, the swelling process was interpreted by using the Li-Tanaka equation and the cooperative diffusion coefficient was calculated. It is found that the fluorescence technique that was used in this study is an effective and useful method to study the physical structures of the gels. The values obtained in the experiments are in agreement with similar studies in which other experimental techniques were used.