Birlikte Çöktürme-mineralizasyon Yöntemi İle Sulu Çözeltilerden Bor Kazanımı

Abstract

Bor bileşiklerinin yapısındaki kalsiyum, sodyum, magnezyum ve su oranlarına bağlı olarak 200’den fazla sayıda bor minerali vardır. Başlıca bilinen bor bileşikleri; tinkal (Na2B4O7.10H2O), kolemanit (Ca2B6O11.5H2O), üleksit (NaCaB5O9.8H2O) ve kernittir (Na2B4O7•4H2O). Bor bileşikleri; cam, seramik, deterjan, gübre, böcek ilaçlama, ilaç, boya, donmayı önleyici içeriği ile araç motorları ve diğer soğutma sistemleri gibi çok farklı kullanım alanlarına sahiptir. Dünya Sağlık Örgütü içme suyundaki bor konsantrasyonu limitini 0,5 mg/L olarak önermektedir. Bitkiler için oldukça gerekli bir besin maddesi olan bor elementinin yüksek konsantrasyonlarda bulunması toksik etkiye neden olmaktadır. Yapılan bu çalışmada, birlikte çöktürme-mineralizasyon yöntemi ile sulu çözeltilerden bor kazanımı gözlemlenmiştir. Mineralizer kaynağı olarak kalsiyum hidroksit kullanılmıştır. Kalsiyum hidroksitin varlığında fosforik asit, dipotasyum hidrojen fosfat ve diamonyum hidrojen fosfatın bor kazanımı üzerine etkileri araştırılmıştır. Çalışmalarda, fosfat kaynağı, sıcaklık ve zaman parametrelerinin, sulu çözeltilerden bor kazanımı üzerine etkileri gözlemlenmiştir. Elde edilen katı numunelere XRD, FTIR ve SEM analizleri gerçekleştirilerek yapısal özellikleri incelenmiştir.

Boron is a natural element which can be in the form of several minerals, more than 200 compounds are known variously as tincal (Na2B4O7.10H2O), colemanite (Ca2B6O11.5H2O), ulexite (NaCaB5O9.8H2O), and kernite (Na2B4O7•4H2O), depending on the ratios of elements such as calcium, sodium, magnesium, and water content present in the mineral. Boron has many usage areas such as glass, ceramic, detergent, fertilizers, insecticides, corrosion inhibitors in anti-freeze formulations for motor vehicles and other cooling systems, buffers in pharmaceutical and dyestuff production. World Health Organization has recommended a limit of 0,5 mg boron/liter for drinking water. The aim of this study was to recover boron from aqueous solutions by co-precipitation-hydrothermal mineralization method with using three different phosphate sources which were orthophosphoric acid, dipotassium hydrogen phosphate and diammonium hydrogen phosphate. Also, calcium hydroxide was used as mineralizer source. In the studies, the phosphate source, temperature and time were experimantel parameters which were investigated the effects on boron recovery from aqueous solutions. At the end of experiments, produced powders were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Fourier-transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscope (SEM). However, samples which were obtained from experiments were analyzed by volumetric method for determination of boron content in the liquid phase.