Mezogözenekli Metal Katkılı Silika Aerojel Üretimi Ve Kanola Yağının Saflaştırılmasında Kullanımı
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Tülay Merve Temel
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Sevil YÜCEL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Rafinasyon işlemi ham yağlardaki safsızlıkların giderilmesi amacıyla uygulanmaktadır. Yağların rafinasyon basamağının ilki olan nötralizasyonda yağda bulunan serbest yağ asitleri alkali ile giderilmekte ve bu esnada önemli ölçüde nötr yağ kayıpları meydana gelmektedir. Yağ rafinasyonun ikinci basamağı olan renk gidermede çeşitli ağartma toprakları ve silika ve her ikisinin karışımları kullanılmaktadır. Endüstride yağların ağartma aşamasında ancak çift adsorban (bentonit ve silika) kullanıldığında renk ve fosfolipidi giderilmiş kaliteli bir yağ elde edilebilmektedir. Yağlardaki safsızlıkların giderilmesi için son yıllarda çeşitli adsorbanlar geliştirilmeye çalışılmıştır. Fakat yağ endüstrisinde yaygın bir şekilde ucuz olduğundan dolayı sadece renk giderme aşamasında bentonit tercih edildiği için polar madde, fosfolipidler, serbest yağ asitleri ve ağır metal gibi safsızlıkların yağlardan etkili bir şekilde giderilmesi mümkün olmamaktadır. Bu nedenle diğer safsızlıkların da giderilmesinde etkili olabilecek yeni adsorbanlara ihtiyaç duyulmaktadır. Silikalar genel olarak yağdaki polar lipitleri (serbest yağ asitleri, kısmi gliseridler vb.) adsorplama kapasitesine sahiptirler. Kalsiyum ve magnezyum silikatlar da polar lipitleri giderirken aynı zamanda renk gidermede de etkili olmaktadır. Silika aerojellerin atık sulardaki ağır metallerin gideriminde etkili oldukları yapılan bilimsel çalışmalar ile kanıtlanmıştır. Tüm bu özelliklerin kalsiyum (Ca) ve magnezyum (Mg) silika aerojellerin içerisinde yer alması yağların içermiş oldukları yağ asitleri, fosfolipitler, ağır metaller, renk pigmentleri gibi tüm safsızlıkları giderebileceğini göstermektedir. Bu tez çalışmasında, yağ endüstrisinde kullanılmak üzere Ca-Mg silika aerojeller, Ca aerojel, Mg aerojel üretimi gerçekleştirilmiş ve deneylerde üretilen arojellerin yanısıra Ca silika aerojel ve Mg silika aerojel kombinasyonları da kullanılmıştır. Ticari aerojel (CMS), ağartma toprağı olan bentonit ve ticari silika olan trisil karşılaştırma yapmak üzere seçilmiştir. Aerojellerin üretiminde silika kaynağı olarak sodyum silikat çözeltisi (cam suyu) kullanılmıştır. Ca (CaCl2.2H2O) ve Mg (MgCl2.6H2O) tuzları, sodyum silikat çözeltileri ile ortam şartlarında karıştırılmıştır. Etonol yaşlandırma basamağının arkasından hekzan çözücü değiştirme işlemi yapılmış ve havalı kurutucu ve havalı püskürtmeli kurutucularda kurutulmuştur. Kurutma parametlerinin üretilen aerojellerin yüzey alanı, gözenek çapı ve gözenek hacmi gibi özelliklerine olan etkileri saptanmıştır. Üretilen Ca, Mg ve Ca-Mg silika aerojellerin kimyasal yapısı ve yüzey özellikleri SEM, BET ve FTIR ile belirlenmiştir. Bu tez çalışmasında ilk defa kanola yağının saflaştırılması amacıyla aerojeller kullanılmıştır. Aerojellerin en uygun sıcaklık ve süredeki adsorpsiyon performansının belirlenmesi amacıyla 30, 60, 90°C ve 10, 20, 30 dakika adsorpsiyon sürelerinde ham kanola yağında çalışmalar yapılmış ve bu parametrelerden en uygun olanının 90°C ve 30 dakika adsorpsiyon süresi olduğu belirlenmiştir. %1-3 oranında yapılan adsorpsiyon deneylerinde aeojel miktarı arttıkça asit gideriminin arttığı ve Ca-Mg silika aeojelin %3 oranında kullanımıyla % 54.4 oranında asitlerin giderildiği saptanmıştır. Peroksit gidermede en iyi sonuçlar bentonit- trisil ile elde edilmiştir. Ham yağda fosfor giderimi açısından en iyi sonuçları sırasıyla %3 trisil (%46), %3 bentonit-trisil (%45), %1 bentonit-Ca-Mg-Si aerojel (%44) kombinasyonlarından elde edilmiştir. Renk gidermede bentonit kombinasyonları en iyi sonuçları vermiştir. Nötr yağ kayıplarında adsorban miktarının artırılmasıyla tüm adsorbanlarda nötr yağ kayıplarını artırmıştır.