Farklı katkıların kullanımı ile doğal sabun üretiminde etkin parametrelerin belirlenmesi ve optimizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: NAZENDE KADER
Danışman: Nil ACARALI
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmanın amacı, farklı katkıların kullanımıyla doğal sabun üretiminde en etkili parametreleri belirlemek ve sabun üretim sürecini en üst düzeye çıkararak optimizasyon gerçekleştirmektir. pH ve köpük yüksekliği değerleri, sabunların en önemli kalite karakteristiklerinden olup yanıt değişkeni olarak belirlenmiş ve her iki kriterin eş zamanlı optimize edilmeleri amaçlanmıştır. Nar çekirdeği, nar çekirdeği yağı, meyan kökü ve meyan kökü yağı miktarı (%0-2, w/w) gibi değişkenler ise kontrol edilebilir girdi değişkenleri olarak soğuk proses sabun üretimi için gerçekleştirilecek deneylerin parametrelerini oluşturmuştur. Seçilen parametreler kullanılarak sabunun kalite karakteristiğinde meydana gelen değişiklikler incelenmiştir. Sabun üretimi için seçilmiş olan dört ayrı parametrede bağımsız değişkenlerin etkileşimlerini ve istenilen kalite özelliklerinin optimizasyonunu değerlendirmek için bir deneme tasarımı geliştirilerek uygulanmıştır. Deneysel çalışmalar, bir optimizasyon programı olan Design Expert (Stat-Ease 360-V 13.0.5) ile hazırlanarak 3 seviye 4 faktörden oluşan 29 deney seti temelinde gerçekleştirilmiştir. Her parametreye karşılık gelen deneme tasarımının -1, 0, 1 olarak sağladığı sonuçlar farklı seviye aralıklarını oluşturmaktadır. Programın seviye çıktılarına göre üretilen farklı kompozisyonlardaki sabun numunelerine pH ve köpük yüksekliği analizleri uygulanmıştır. İlgili değerler Design Expert paket programına işlenerek optimize edilmiştir. Nar çekirdeği yağı ve meyan kökü yağının %1 oranlarda eklendiği 19 numaralı deney seti optimum sabunu numunesi olarak belirlenmiştir. Optimum sabun ve referans sabun numunelerine kalite karakteristiğindeki değişimi ölçmeye yönelik Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR), renk ölçümü, çözünme tayini, nem içeriğinin belirlenmesi, alkolde çözünmeyen madde tayini, sertlik gibi analizler uygulanmıştır. Gerçekleştirilen çalışma sonucunda prosese ilave edilen yağ formundaki doğal katkıların renk, pH açısından referans numuneye denk ancak dayanıklılık, sertlik, nem, köpük yüksekliği gibi özellikler açısından referans numuneden daha etkili sabunlar üretilmesini sağladığı ve sabun kalitesini iyileştirdiği görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Design Expert, nar çekirdeği yağı, meyan kökü yağı, doğal sabun