Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2008
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EBRU DEMİR
Danışman: MÜŞERREF ÖNAL
Özet:Bir Sungurlu/Çorum bentonitinin bazı fizikokimyasal özeliklerinin ısıl işlem sıcaklığına bağlı olarak değişimi ve bu sırada ortaya çıkan deformasyonların kinetik ve termodinamik olarak incelenmesi bu çalışmanın amacı olarak öngörülmüştür. Orijinal ve kısmen saflaştırılmış bentonit örneklerinin kimyasal analiz (KA), X-ışınları difraksiyonu (XRD), partikül boyut dağılımı (PBD) analizi, diferansiyel termal analiz (DTA), termogravimetrik analiz (TGA), Fourier transform infrared (FTIR) spektroskopisi ve katyon değiştirme kapasitesi (KDK) teknikleri ile karakterizasyonu yapılmıştır. Bentonit örneğinin kil mineralleri olarak kalsiyum simektit (CaS) ve paligorskit (P), kil dışı mineral olarak da kuars içerdiği belirlenmiştir. Saflaştırılmış bentonite 50-1150OC sıcaklıkları arasında ısıl işlem uygulanmıştır. Isıl işlemler örnekler sabit tartıma ulaşana dek sürdürülmüştür. Değişik sıcaklıklardaki kütle azalmalarının süre ile değişimleri belirlenmiştir. Kütle azalmaları yardımıyla, belirlenen sıcaklıklar için tepkime hız sabiti (k) değerlerine ulaşılarak bu sıcaklıklar arasında gerçekleşen tepkimenin aktivasyon enerjisi (E#) hesaplanmıştır. Sabit sürede ısıl işlem sıcaklığı değiştirildiğinde ise yine kütle azalmaları belirlenerek dehidratasyon ve dehidroksilasyonun gerçekleştiği bölgeler gözlenmiştir. Dehidratasyon ve dehidroksilasyon için HO, GO ve SO gibi termodinamik veriler belirlenmiştir. KDK’nin ısıl işlem sıcaklığı ile değişiminden ana kil mineralinin termal bozunmasına ilişkin dehidratasyon ve dehidroksilasyon bozunma entalpileri (HO), Gibbs enerjisi (GO) ve entropi (SO) değerleri bulunmuştur. Bulunan sonuçlar, 450OC’tan önceki bozunmanın fiziksel, sonraki bozunmanın ise kimyasal nitelikte olduğunu göstermiştir. Saflaştırılmış bentonite ait termal analiz verileri (TGA, DTA) kullanılarak Coats-Redfern yöntemi ile örneklerin dehidratasyon ve dehidroksilasyon aktivasyon enerjileri hesaplanmıştır. Tüm örneklerin KDKleri yanında azot adsorpsiyon/desorpsiyon izotermleri ve yüzey asitlikleri (nm) belirlenmiştir. Adsorpsiyon izotermlerinden Brunauer-Emmett-Teller (BET) yöntemi ile özgül yüzey alanları (A), desorpsiyon izotermlerinden ise özgül mikro-mezogözenek hacimleri (V) belirlenmiştir. KDK, A, V ve nm niceliklerinin ısıl işlem sıcaklığıyla değişimleri tartışılmıştır. Isıl işlem sıcaklığı yükseldikçe KDK, A ve nm niceliklerinin düşme eğilimi gösterdiği, V’nin ise 800OC’a kadar zikzaklı olarak değiştiği, bu sıcaklıktan sonra ise hızla düştüğü görülmüştür.