21.05.2014

1

MONOGLİSERİD

KİMYASAL TEKNOLOJİLER II 084240011 Esra KAZAN

104240036 Gizem BAYRAKTAR 104240037 Elif ÖZDEMİR

İÇİNDEKİLER

• Mono ve Digliseritler

• Monogliseritlerin Üretimi

• Zararları

• Kullanım Alanları

• Mono ve Digliseritlerin Sağlığa Etkileri

• Digliserit Yağ

• Atık Yağların Zararları

• Moleküler Distilasyonla Üretim Prosesi

21.05.2014

2

MONO VE DİGLİSERİDLER

• Mono ve digliseridler, gıda endüstrisinde en yaygın şekilde kullanılan emülgatörler içinde yer almaktadır . Yüzey gerilimini azaltarak su ve yağın birbirine karışmasını ve homojen dağılmasını sağlamak için kullanılır.

EMÜLGATÖR ?

• Emülgatör terimi ara yüzey hareketi ile emülsiyon oluşumunu sağlayan kimyasal maddeler için kullanılmaktadır. ‘ Emülsifiye edici ajan’ olarak da adlandırılmaktadırlar.

21.05.2014

3

MONOGLİSERİDLERİN ÜRETİMİ

Monogliseridlerin üretimi yağ asidi ve gliserolün esterifikasyonu ile ilk kez 1893’de gerçekleştirilmiştir. Monogliseridlerin gıda emülgatörü olarak ilk ticari kullanımı 1929’da ABD’de yapılmış ve geçen sürede monogliseridlerin üretimi amacıyla geliştirilen yöntemler içerisinde ‘Moleküler Destilasyon’ en pratik teknik olarak ortaya çıkmıştır.

• Mono ve digliseridler bitkisel ve hayvansal kaynaklı yenilebilir yağ asitleri ve katı yağların yüksek sıcaklıklarda direkt esterifikasyonu ile veya yağın gliserol ile gliseroliz işlemiyle de üretilmektedir .

21.05.2014

4

• Mono ve digliseridler hidrofilik (-OH grubu içerir) ve hidrofobik(yağ asitleri içerir) özelliğe sahiptirler .Bu özelliklerinden dolayı hem suda hem de yağda kısmen çözünmektedirler. Gıda sanayindeki değişik uygulamalarda monogliseridlerin daha çok hidrofilik karakterde olan tiplerine gereksinim duyulmaktadır.

• Gliseridler, içerdikleri yağ asitlerinin zincir uzunluğuna bağlı olarak ortalama 9.3 kcal/kg enerjiye sahiptirler ve vücut ısısı için önemli bir enerji kaynağıdırlar. Yağların kimyasal bileşimi ve tüketim şekilleri sağlık açısından büyük bir önem taşımaktadır

21.05.2014

5

ZARARLARI

• Aşırı kilo

• Obezite

• Şeker hastalığı

• Kalp-damar hastalıkları

• Kanser

gibi bir dizi kronik hastalıklar için önemli risk faktörleridir.

KULLANIM ALANLARI

• Mono ve digliseridler çok geniş yelpazedeki ürünlerde kullanılmaktadır. Başlıca kullanıldığı alanlar şu şekilde sıralanabilir :

• Bisküvi • Cips • Çikolata-Şekerleme • Dondurma • Ekmek • Hazır Kek • Krem Şanti • Pasta vb.

21.05.2014

6

Mono ve Digliseritlerin Sağlığa Etkileri

• Digliserit Yağ Obezite ile mücadele ve kilo kontrolü ile ilgili son yıllarda yapılan çalışmalar sonucu elde edilen bilgiler ışığında digliserit yağlara olan ilgi hızla artmaktadır. insanlar ve deney hayvanlar› üzerinde yapılan çalışmalarda, digliseritlerin sindiriminin daha kolay olduğu saptanmıştır.

Digliserit Yağlar

• Son yıllarda digliserit yağın yemeklik yağ olarak kullanımına yönelik çalışmalar ilgi odağı haline gelmiştir. Yemeklik digliserit yağ sıvı karakterde olup, yaklaşık %80-81 oranında digliserit içermektedir. Fizikokimyasal özellikleri bakımından trigliserit yağlara oldukça benzerlik gösteren bu yağın ayrıca yeni ürün geliştirmeye yönelik kendine has kristalizasyon ve plastisite özellikleri de vardır.

21.05.2014

7

• İnsanlarda ve hayvan besleme deneyleri ile yapılan çalışmalarda, digliserit yağın trigliserit yağdan farklı bir şekilde metabolize olduğu; bu nedenle de digliserit yağın, vücuttaki yağ kitlesinin azalmasında, hipertrigliseridemi ve beraberinde seyreden hipertansiyonun baskılanmasında, kalp damar sağlığı bakımından yüksek risk grubundaki bireylerin kan serumundaki lipit ve insülin değerlerindeki dalgalanmaların kontrol altına alınmasında etkili olduğu bildirilmiştir.

Atık Yağlarının Zararları

• Kızartma yağlarının tekrar tekrar kullanılması durumunda toksik bir bileşen olan “4-hydroxy-trans-2-nonenal (HNE)” oluşur. Bu kimyasal madde amino asit, DNA ve insan bünyesindeki diğer biyomoleküllerle reaksiyona girme yeteniğine sahiptir. HNE’nin alzhemier, parkinson ve kalp rahatsızlıklarıgibi hastalıklara neden olduğu bilinmektedir.

21.05.2014

8

ATIK YAĞLARIN ÇEVRESEL ETKİSİ

• Atık yağlar ekotoksik özelliğe sahip olup canlılara zarar verir. Atık suların içindeki bitkisel ve hayvansal atık yağlar; denizlere, göllere ve akarsulara döküldüğü zaman sudaki oksijenin azalması sonucu; ortamdaki, başta balıklar olmak üzere diğer canlılar üzerinde büyük tahribata yol açar • Kullanılmış yağlar lavaboya döküldüğü zaman

dren sistemine sıvanır, kanalizasyon borusu içindeki atıkların yapışmasına ve zamanla borunun daralmasına neden olur. Kanalizasyona dökülen atık yağlar diğer atıkları tutar ve kanalizasyon sisteminin kullanılmaz hale gelmesine sebep olurlar. Böylece atık su arıtma tesislerine zarar verir ve işletme maliyetini artırır.

21.05.2014

9

ATIK YAĞLARIN SAĞLIĞA ETKİLERİ

• Çin ve Tayvan’da ev hanımlarında sigara tüketimi olmamasına rağmen yemek pişirmeden dolayı akciğer kanseri tespit edilmiştir. Çoğu yağların dumanlarının mutajenik olduğu ve önemli miktarda PAH’ın bulunduğu görülmüştür. Ayrıca iki nitro polisiklik aromatik hidrokarbonun bu dumanlarda varlığı tespit edilmiştir.

MONOGLİSERİD ÜRETİM YÖNTEMLERİ

• Gerek hayvansal yağlar gerekse bitkisel yağlar, yağ

asitlerinin gliserin (gliserol) ile oluşturdukları oldukça

kompleks esterlerdir; bu esterlere gliserid adı verilir.

Gliserinin bir alkol grubu bir molekül yağ asidi ile

esterleşirse monogliserid meydana gelir.

21.05.2014

10

NOT

Gliserinin iki alkol grubu iki molekül yağ asidi ile esterleşirse digliserid meydana gelir.

Gliserinin üç alkol grubu da üç yağ asidi ile esterleşirse trigliserid meydana gelir.

21.05.2014

11

Gliseridlerin yağda bulunması istenmez

• Çünkü emülgatör etkisinde olmaları, işlemler

sırasında oluşan sabun çözeltisi yıkama suyu

ile nötr yağ arasındaki emülsiyonu

güçlendirmekte ve bu atıklarla sürüklenen

nötr yağ kaybını arttırmaktadır.

Hatta bu nedenle sanayide serbest asitlik miktarı %

4-6'ya kadar yükselmiş olan ham yağların asitliğini

gidermede, nötralizasyon yerine, asitliğin su buharı

destilasyonu ile alındığı, fiziksel rafinasyon

yöntemi yeğlenmektedir.

21.05.2014

12

Gıda endüstrisinde yaygın şekilde kullanılan emülgatörler içinde yer

alan mono- ve digliseridler, en pratik olarak "Moleküler destilasyon"

yöntemi ile üretilmekte olup, bu yöntemde ısıya duyarlı yüksek

molekül ağırlıklı ve uçuculuğu az olan maddelerin ayrılması

gerçekleştirilmektedir. Isı nedeniyle oluşan parçalanmanın önlendiği

veya en düşük düzeye indirgendiği bu yöntem, % 90'dan daha fazla

monoesterleri içeren konsantre monogliseridlerin üretilmesinde yaygın

olarak kullanılmaktadır.

Moleküler Destilasyon

Moleküler destilasyon prosesin temel prensibi, yağı oluşturan maddelerin vakumda fraksiyonlu destilasyonu olup bu amaçla 10-3 torr (=10-3mm Hg) gibi düşük bir basınçta vakum uygulanır. Böylece, düşük sıcaklıkta kaynayan küçük moleküllü ve doymamış giseritler ile yüksek sıcaklıkta kaynayan büyük moleküllü ve doymuş gliseritler birbirinden kolaylıkla ayrılmaktadır. Bu metot kullanılarak bir takım yağlar ıslah edilmekte ve bir anlamda da rafine edilmektedir.

21.05.2014

13

MOLEKÜLER DİSTİLASYON ÜNİTESİ

21.05.2014

14

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER

AYSUN İLERİ BURAK ÇINAR DİLEK DELİGÖZ EMRE BAĞLARBAŞI Metanol üretİMİ

21.05.2014

15

TARiHÇE

Mumyalama işlemi sırasında, eski Mısırlıların, odunun pirolizinden elde

ettikleri metanolü içeren bir karışım kullandıkları bilinmektedir.

1923 yılında, BASF için çalışan Alman kimyacı Matthias Pier, kömürden

elde edilmiş karbon monoksit ve hidrojen karışımını, sentetik amonyak

üretmek üzere hidrojen kaynağı olarak kullanırken, metanol elde edilen

bir proses geliştirmiştir. Bu proseste bir çinko kromat katalizör olarak

kullanılmakta ve 300 ila 1000 atm arasında basınç, yaklaşık 400 ˚C

sıcaklık gibi son derece zorlu koşullara ihtiyaç duyulmakta idi. Modern

metanol üretimi daha düşük basınç altında çalışabilen katalizörlerin

kullanılmasıyla daha verimli hale getirilmiştir.

FiZiKSEL Ve KiMYASAL ÖZELLiKLERi

Metil alkol; CH3OH formülü ile gösterilen, berrak, süspansiyon halinde safsızlıklar içermeyen, su ile her oranda karışabilen sıvı bir organik bileşiktir.

Kaynama noktası 64,7˚C,

Erime noktası -97˚C

Parlama noktası 11˚C dir.

Metanol buharı havadan ağırdır. Kolay alevlenebilen, zehirleyici bir kimyasal maddedir.

Su, etil alkol, eter, benzen, ketonlar ve organik çözücülerin birçoğu ile karışabilir

Ortam sıcaklığı 455 ˚C olduğunda kendiliğinden, herhangi bir dış etkiye ihtiyaç duymadan yanabilmektedir.

Alevi hemen hemen renksizdir ve tam yanmaya uğradığında karbondioksit ve su oluşmaktadır.

21.05.2014

16

Molekülde ağırlığı : 32.04 g/mol‟dür.

Karbon (C) Yüzdesi

Hidrojen (H) Yüzdesi

Oksijen (O) Yüzdesi

ÇEVRESEL ÖZELLiKLERi

Su ile her oranda karışabilen ve biyolojik olarak mikroorganizmalar

tarafından karbon ve oksijen kaynağı olarak kullanılmak üzere çok çabuk

indirgenebilen bir yapıda olması metanolün çevre kirliliğine neden olacak

seviyelerde birikemeyeceğini göstermektedir.

21.05.2014

17

Yarılanma Ömürleri

CH3OH

Toprak

1-7 gün

Hava

3-30 gün

Yüzey Suyu

1-7 gün

Yer altı Suyu

1-7 gün

Metan ve metanol, karbon dioksit gazının

(CO2) hidrojen gazı ile (H2) kimyasal bir

reaksiyonu sonucu oluşur. Bu reaksiyonun,

yüksek ısı ve yüksek basınç altında

oluşacağı için büyük bir enerji

gereksinimine ihtiyacı vardır. Bu ise

üretimin ekonomikliğini olumsuz etkiler.

21.05.2014

18

KULLANIM ALANLARI

• Metanol, yaygın olarak kullanılan bir laboratuar çözücüsüdür • Genel olarak diğer kimyasal maddelerin yapımında kullanılır,

Metanolün %40'ı önce formaldehide, ardından da plastik, kontrplak, boya, patlayıcı ve ütü gerektirmeyen kumaşlar gibi çok çeşitli ürünlere dönüştürülür.

• Boru hatları için antifriz maddesi ve otomobil ön camı için yıkama sıvısı

• Bazı atık su arıtma tesislerinde, nitratları nitrojene dönüştüren nitrat arındırıcı bakterilere karbon içeren bir gıda kaynağı sağlamak amacıyla, atık suya küçük bir miktar metanol eklenir.

METANOL ÜRETiMi Doğal gaz, metanol üretiminin en bilinen hammaddesidir. Metanol,

aynı zamanda geri dönüştürülebilen odun, belediye katı atıkları, evsel atıklar gibi hammaddeler kullanılarak da

üretilebilmektedir. Metanol üretmek üzere iki proses kullanılmaktadır.

Yüksek basınç prosesi

Düşük basınç prosesi

21.05.2014

19

Yüksek basınç prosesinde reaksiyon, 300 atm basınç altında gerçekleşirken,

düşük basınçlı proseste reaksiyon, 50 – 100 atm basınçta gerçekleşmekte;

yüksek seçicilikte bakır bazlı bir katalizör kullanılmaktadır.

Düşük basınç altında çalışılan proses, daha düşük doğal gaz beslemesinin

yeterli olması ve işletim maliyetinin daha düşük olması nedeniyle yüksek

basınç prosesinin yerini almıştır. Düşük basınç altında çalışılan bir prosesle, 1

ton metanol elde etmek için, yaklaşık 33,3-36,6 milyon BTU doğal gaz

kullanılması gerekmektedir.

Tipik bir metanol üretim tesisinde, metanol üretimi iki aşamada

gerçekleştirilmektedir:

iLK AŞAMA

Hammadde olarak kullanılacak doğal gazın, karbonmonoksit

(CO), karbondioksit (CO2), su (H2O) ve hidrojen (H2) ihtiva

eden bir sentez gazına dönüştürülmesidir. Bu işlem genellikle

buhar kullanılarak besleme gazının katalitik olarak

parçalanması suretiyle yapılmaktadır. Sentez gazı elde etmenin

ikinci yolu ise kısmi oksidasyondur.

21.05.2014

20

iKiNCi AŞAMA

Sentez gazından metanolün katalitik sentezidir.

Bu aşamaların her biri, gerçekleştirilmek istenilen herhangi

bir uygulama için en uygun olanakların sunulduğu birçok yol

ve teknoloji kullanılarak yapılabilmektedir.Buharın geleneksel

yöntemlere göre yeniden oluşumu (reformu), sentez gazı

üretiminde kullanılan en basit ve en geniş kullanımı

olan yöntemdir.

Metanol üretiminde temel basamaklar sabit olup, verimliliğin

arttırılması amacıyla sentez gazının hazırlanması aşamasında

farklılıklar bulunmaktadır.

21.05.2014

21

Bu proses ile sonuçta kayda değer bir miktarda hidrojen de

oluşmaktadır. Karbondioksit için uygun harici bir kaynak mevcut

ise, oluşan fazla hidrojen de ilave metanol elde etmek üzere

kullanılabilmektedir. Fazla hidrojenin su oluşturmak üzere yakılması

ve bu esnada aşağıdaki kısmi oksidasyon reaksiyonu ile

açıklanabilen buharın yeniden oluşması işlemi, gaz haline

dönüştürme prosesleri arasında en çok tercih edilen modeldir.

Son reaksiyon denkliğinde oluşan karbondioksit ve hidrojen baştaki

hidrojen ile tepkimeye girdiğinde ilave metanol oluşabilmektedir. Ancak

bu yüksek düzeydeki verimlilik daha fazla yatırım maliyetini de

beraberinde getirmektedir.

Metanol üretiminde amaç;

Hammaddede bulunan karbonun maksimum verimle metanole

dönüşmesidir.

21.05.2014

22

Sentez basıncı yükseldikçe,

Karbon monoksitin, karbon dioksite olan molar oranı attıkça,

İnert oranı düştükçe

Besleme hızı düştükçe,

karbon verimi de artar.

Metanol üretiminde, ICI, Topsoe, Lurgi gibi farklı prosesler

kullanılmakta

bu proseslerin temel akışı aynı olmakla birlikte kullanılan

ekipman ve proses şartlarında değişiklik bulunmaktadır.

5

LURGi PROSESi AKIM ŞEMASI

21.05.2014

23

İki proseste de genel akış diyagramları benzer fakat reaktör

tipleri farklıdır. Lurgi de işlem tek adımda borular içine

yerleştirilmiş katalizörler üzerinde gerçekleşirken, ICI prosesinde

ise reaktör katalizör yataklarından oluşmuştur. Ara soğutmalar

yapılarak dönüşüm elde edilir. Lurgide ise dıştan çeket tipi ile

soğutma yapılır.

Metanol üretim maliyetini düşürmek üzere dünya çapında

çalışmalar yapılmakta olup,elde edilen ham metanolün, distile

edilerek, daha stabil bir hale geçmesi sağlanmakta ve içerisinde

bulunan su miktarı ekonomik olarak taşınabileceği seviyelere

düşürülmektedir.

Doğal gazdan (nafta, ağır yağ fraksiyonları veya kömür de

kullanılabilir), buharla sentez gazının, bundan da düşük-basınç ve

yüksek sıcaklık koşullarında metanolün elde edildiği bir prosestir.

Metanol prosesi üç kısımda tamamlanır.

I. Sentez gazının hazırlanması,

II. Metanol sentezi,

III. metanol saflaştırma.

Bu üç bölüm, ısı geri-kazanma ve geri-dönüş akımları

nedeniyle birbiriyle sıkı bir ilişki içindedir.

21.05.2014

24

Sentez Gazının Hazırlanması:

Doğal gazın buharla reforming işlemine sokulmasıyla elde edilir. Gaz

önce de-sülfürize ünitesine(1) gider; kükürdü temizlenir. Sonra bir

saturatörden(2) geçirilir; burada proses kondensatı buharlaştırılarak proses

buharı üretilir. Bir miktar daha proses buharı ilave edilir ve birleştirilen

gazlar, reforming fırınında 880 oC sıcaklık ve 20 bar basınç altında bir nikel

katalizör üzerinden reaksiyona sokulur. Elde edilen sentez gazı bir

karışımdır; hidrojen karbon oksitleri, buhar ve reaksiyona girmemiş metan.

Gaz karışımı buradan soğutucuya gider çevre sıcaklığına kadar soğuduktan

sonra, kompresörle sentez basıncına sıkıştırılır ve sentez bölümüne geçer.

21.05.2014

25

Metanol Sentezi:

Sentez bölümü,

Bir sirkülatör (3), konverter (dönüştürücü)(4), ısı kazanma, değiştiriciler ve ayırıcıdan(5) oluşur. Büyük fabrikalarda bu bölümün çalışma basıncı 80-100 bar arasındadır Konverterde bakır bazlı bir katalizör bulunur ve çalışma sıcaklığı 240-270 oC dir. Reaksiyon, denge konumuyla kontrol edilir; konverter çıkışında metanol konsantrasyonu nadiren %7’yi aşar. Konverter akımı 40 oC ye soğutularak metanol yoğunlaştırılır ve reaksiyona girmemiş gazlarsirkülatöre geri döndürülür. Geri dönen gaz akımının bir kısmı, azot, argon, metan ve fazla hidrojeni uzaklaştırmakta kullanılır. Bu kısımdan, reformerde yakıt olarak faydalanılır.

Metanol Saflaştırma:

Ayırıcıdan çıkan ham metanol, su ve az miktarda yan ürünler

içerir; bunlar, iki-kolonlu bir distilasyon sistemiyle uzaklaştırılır.

Birinci kolon(6), eterler, esterler ve düşük kaynayan hidrokarbonlar

gibi hafif ürünleri ayırır. İkinci kolon(7)da su, yüksek alkoller ve

yüksek hidrokarbonlar ayrılır.

21.05.2014

26

TÜRKİYE’DE METANOL ÜRETİMİ

Türkiye’de, sanayi girdisi olarak kullanılacak miktarlarda

yukarıda bahsedilen yöntemlerle metanol üretimi söz konusu

değildir. Ancak çeşitli üretimlerde yan ürün olarak metanol elde

edildiği bilinmektedir. Örneğin, kapsulden ham morfin üretimi

sırasında fermantasyon süreci sonrasında yan ürün olarak metanol

üretilmektedir. Ayrıca DMT (Di Metil Terefitalat) üretiminde

metanol kullanıldıktan sonra, kullanılan metanolün geri kazanımı da

söz konusu olabilmekte ve geri kazanılan metanol de, DMT

üretiminde tekrar değerlendirilmektedir.

DÜNYA’DA METANOL ÜRETiMi

Metanol sektörü, dünya genelinde 12 milyar dolardan fazla bir ekonomik değer taşıyan ve doğrudan veya dolaylı olarak yaklaşık 100.000 kişinin istihdam

edildiği bir sektördür. 2008 yılında, küresel metanol tüketimi 45.000.000 tona ulaşmıştır.Çin şuan

metanolün en büyük üreticisi ve tüketicisidir. Çinde önümüzdeki birkaç yıl içinde metanol üretiminin 60 milyon tonu aşması bekleniyor.

21.05.2014

27

2CH3OH CH3OCH3 (DME)+H2O

• Alternatif bir yakıt olarak metanol’ün kullanımı 1980’lerden beri, özellikle yakıt hücreleri ve içten-yanmalı motorlarda araştırılmaktadır. Metanolün en önemli dezavantajı, sıkıştırarak tutuşturmalı motorlarda tutuşma davranışının kötü oluşudur. Bu problemin üstesinden gelebilmek için çeşitli çözümler üretilmiştir. Bunlardan biri ilave ateşleme kaynakları (ateşleme kıvılcımı) kullanılmasıdır, ancak bu yaklaşım bujilerin kömürleşmesi gibi bir tehlike doğurmaktadır. İkinci çözüm ise çeşitli katkı maddeleri, örneğin metil-tersiyer-butil eter, MTBE veya dimetil eter, DME, ile tutuşmayı güçlendirmektir. Günümüzde yürütülmekte olan araştırmalar bu ikinci çözüm üzerinde yoğunlaşmaktadır. Katkı maddeleri de değişik şekillerde uygulanabilir. En uygunu metanolün tamamını dimetil eter’e (DME) dönüştürmektir. DME, metanole nazaran daha iyi tutuşma özelliğine sahiptir. Dönüşüm, tesislerde veya araçda yapılabilir. Metanol aşağıdaki dehidrasyon (su çıkışı) reaksiyonuna göre, katalitik olarak DME’e dönüştürülür. Elde edilen DME-su karışımı yakıt olarak motora enjekte edilir.

21.05.2014

28

METANOLÜN ZARARLARI

Metanol zehirlenmesinin sonuçları olarak; Beyin fonksiyonlarının etkilenmesi, Beyindeki hücrelerin ölmesi, Ani körlük, Karaciğer yetmezliği, Ölüm,

METANOLÜN ZARARLARI

KOLONYADAKİ TEHLİKE Hemen hemen günlük yaşantımızın her anında serinlemek, ferahlamak, bir anlık nefes rahatlığı yaşamak için kullandığımız kolonyanın dikkat edilmediği takdirde ne kadar tehlikeli olduğuna değinelim Kolonya alırken ucuz olmasına aldanıp almanız tavsiye edilmiyor. Zira etil alkol yerine metil alkol kullanılan ( genelde ucuz kolonya imalatında yapılıyor bu ) kolonyalar sedef hastalığına sebep oluyor İnsan sağlığına, cilde zararlı olan metil alkol ciltte özellikle elde kepeklenme, kızarıklık, kaşıntı ve çatlamaya sebep oluyor

METİL ALKOL (METANOL) ZEHİRLENMESİ ( SAHTE İÇKİ ) İçki yapımında etil alkol yerine metil alkol kullanılması insan sağlığına önemli derecede zararlı etki yaratır. metil alkol önce yavaş olarak formaldehite ve formik aside dönüştürülür. Bu dönüşüm etil alkole oranla 5-10 kere daha yavaş oluşur. Yavaş yıkılım, metil alkolün organizmada birikimine neden olur. Metil alkolün, değişikliğe uğramadan zararsız ve sadece sarhoş edici bir etkisi var iken formik asid (format) yüksek toksisiteye sahiptir. Bu durum sonucu ölümler yaşanabilir.

21.05.2014

29

TEŞEKKÜR EDERİZ

LABSA(LİNEER ALKİL BENZEN SÜLFONİK ASİT)

114240251 ŞULE ŞAHİN

094240019 GİZEM GÜL

074240026 DENİZ GÖKSU

094240411 ELMAS TOKGÖZ

21.05.2014

30

LABSA NEDİR?

Lineer alkil benzen sülfonik asitin kısaltılmış ismidir. Lineer alkil benzenin sülfirik asitle sülfolanması sonucu oluşur. Her türlü temizleme ürününde temizleme amaçlı yağ sökme gücü yüksek anyonik yüzey aktif maddedir.

TARİHÇE

1952 yılında bazı nehir ve evsel atık sularında köpüklenme görülmüş, deterjan aktif maddesi olarak kullanılan dallanmış Alkil Benzen’in sularda tam çözünemediği kanısına varılmıştır. Bunun üzerine biyolojik çözünürlüğü daha yüksek olan Lineer Alkil Benzen(LAB) kullanımı ön plana çıkmıştır. Tamamen çevresel faktörlerden ötürü kullanılmaya başlanan Lineer Alkil Benzen’den üretilmiş deterjanlar farklı alanlarda da iyi sonuçlar doğurmuştur: temizleme özelliği artmış, düşük viskoziteli pasta ve karışım elde edilmiştir.

21.05.2014

31

1965 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nde deterjan üretiminde tamamen LAB kullanılmaya başlanmıştır.

1980 yılında LAB’ın sülfirik asitle sülfolanması sonucu LABSA elde edilmiş ve o tarihten bu yana sıvı, jel veya toz deterjan üretim proseslerinde LABSA ana yüzey aktif maddesi olarak kullanılır.

KİMYASAL VE FİZİKSEL ÖZELLİKLER

Kimyasal Formülü: CH3(CH2)11C6H4SO3H

Özgül Ağırlığı: 1.2 g/cm3

Özellikleri : Alkil, benzen, sülfirik asitin bir karışımıdır.

Flash noktası: 149 0C

21.05.2014

32

Kimyasal Adı: Linear Alkyl Benzene Sulphonic Acid

Görünümü: Kahverengimsi sıvı

Erime Noktası: 10 0C

Kaynama Noktası: 315 0C

Moleküler Ağırlığı: 326.49 gr

LABSA, yüksek viskoziteli bir sıvıdır.

21.05.2014

33

KULLANIM ALANLARI

LABSA günümüzde sıvı, jel veya toz deterjan üretim proseslerinde

ana yüzey aktif madde olarak kullanılmaktadır.

LABSA’nın Kostik Soda (Sodyum Hidroksit, NaOH) ile nötralize

edilmesi ve gerekli katkı maddelerinin de katılmasıyla istenilen tür

deterjan elde edilebilir. Bu katkı maddeleri, üretilen deterjanın

kullanım alanı ve çeşidine bağlı olarak çeşitli konsantrasyonlarda STPP,

optik beyazlatıcılar, fosfonatlar, enzimler ve esanstır.

İritasyonu yüksek olduğundan kozmetik ürünlerde tavsiye edilmez.

Tekstil sektöründe ise merserize ve yıkama ajanı olarak kullanılır.

21.05.2014

34

LAB(LİNEER ALKİL BENZEN) ELDESİ

1.UYGULAMA

C10 – C14 lineer parafinlerden, dehidrojenasyon ve seçici

hidrojenasyon reaksiyonları ile alkillerin, bunlarla da benzenin alkilasyonuyla lineer alkil benzenin elde edildiği bir prosestir.

2.PROSESİN TANIMI Lineer parafinler, 1 numaralı reaktörde dehidrojene edilerek lineer olefinlere dönüştürülür. Reaktör çıkışında 2 numaralı ayırıcıya gelerek gaz ve sıvı faz ayrılır. Sıvı faz 3 numaralı reaktöre verilir burada ayırıcıdan gelen di olefinler mono olefinlere çevirilir. Bu reaktöründen çıkan karışımdaki hafif ürünler 4 numaralı sıyırıcıdan geçirilerek uzaklaştırılır. Olein-parafin karışımı 5 numaralı sabit yataklı reaktöre gider ve burada benzenle reaksiyona girerek lineer alkil benzen oluşur.

21.05.2014

35

Reaktörden çıkan karışım 6 numaralı fraksiyonlama bölümüne girer ve reaksiyona girmemiş benzen ayrılarak ilk bölüme geri gönderilir.

LAB ve diğer ağır alkilatlar 8 numaralı işleme kolonunda ayrılır; kolonun altından ağır alkilatlar üstünden ise LAB alınır.

Proseste atık akımı yoktur. Kullanılan katalizörler korozif değildir ve kullanım sırasında özel önlemlere gereksinim olmaz. Genellikle vanadyum penta oksit katalizör olarak tercih edilir.

3.VERİM Ağırlıkça 100 kısım LAB üretimi için, 76 kısım lineer parafinler ve 33 kısım benzen tüketilir. Elde edilen LAB’ın

sülfolanabilme özelliği % 99’dur.

21.05.2014

36

LABSA ÜRETİM REAKSİYONU

LAB (Lineer Alkil Benzen)’ın sülfolanması (SO3bağlanması) reaksiyonu ile üretilir. Reaksiyonekzotermiktir (40,6 kcal/mol) ve reaksiyon sıcaklığı40°C ile 50°C arasında tutulmalıdır. Sıcaklık artışı nihai ürünün kalitesini etkilemektedir.

SÜLFOLAMA İŞLEMİ Sulfonasyon tesisi " Sulphurex" adı verilen proses prensiplerine göre çalışır. "Sulphurex" prosesi ise çeşitli organik maddelerin gaz halinde SO ile sulfonasyon ve sulfotasyon yapıldığı bir prosesdir.

SO3 elementel kükürdün katalitik oksidasyonu ile elde edilir.Sulphurex prosesi ile düz zincirli veya dallanmış alkil benzenlerin, doğal veya sentetik gaz alkollerinin, etoksile alkollerin ve genellikle deterjan sanayinde kullanılan bütün hammaddelerin sulfonasyon ve sulfotasyonunu gerçekleştirmek mümkündür. Ayrıca, bu proses ile alkil benzenlerin, yağ alkolleri, etoksile alkoller, toulen veya ksilen ile birlikte sulfonasyonu da yapılabilir( Co-sulfonasyon ).

21.05.2014

37

Kuru hava, kükürt yakma fırınına gönderilir ve burada erimiş

kükürdün yanarak SO3’ye dönüşmesi sağlanır. Kükürt eritme grubu, aralarında filtreler bulunan çok bölmeli bir eritme tankı ve özel dozaj pompasından oluşmaktadır. Kükürdün bir dozaj pompasıyla hassas miktarlarda kükürt fırınına pompalanabilmesi için eritilmesi gerekir. Erimiş kükürdün akışkanlığı 148°-151°C sıcaklıkları arasında en fazla olup bu sıcaklık aralığının altında ve üstünde akışkanlık azalarak dozaj pompasının çalışmasını güçleştirir ,hatta imkansız kılar. Kükürdün eritlmiş halde tutulması 5 atü lık buhar kullanılarak gerçekleştirilir. Kükürt eritme tankı tesisin bir günlük ihtiyacını karşılayabilecek kapasiteye sahip ise de tanka 4 saatte bir kükürt beslenmesi tankta ki kükürt seviyesinde büyük oynamaların olmaması için gereklidir. Kükürt eritme tankı çift ısıtma sistemi ile donatılmıştır, bölgelerin içindeki serpantinler ve tankın dibine kaynatılmış yarım tüpler. Normal şartlarda sadece serpantinlerin buharı açılır. Dipteki yarım tüpler tankın temizlenmesi sırasında kullanılır.

Kuru hava kükürt yakma fırınına gönderilir ve burada erimiş kükürdün

yakılarak kükürt dioksit’e dönüşmesi sağlanır.Reaksiyon mekanizması aşağıdaki gibidir

S + O2 SO2

Kükürt fırınını 660 ±10 °C sıcaklıkta terkeden SO + hava karışımı bir hava soğutmalı yatay eşanjör ile 450 ±10 °C a soğutulur ( U eşanjöründe 500°C soğutulur) ve bu sıcaklıkta kataliz kulesine girerek burada kükürt trioksit’e, SO , dönüştürülür.

Kataliz kulesi çok katlı olup her katta vanadyum pentaoksit katalizör kullanılır. Kataliz katları arasında SO2 nin SO ’e dönüşmesinden açığa çıkan ısının alındığı hava soğutmalı yatay eşanjörler bulunur. Her hangi bir yanıcı maddenin O2 ile birleşmesi bir yanma reaksiyonudur. Her yanma reaksiyonunun sonucunda da mutlaka ısı açığa çıkar. Kataliz kulesinden çıkan SO hava soğutmalı dikey eşanjör vasıtasıyla 50°C civarında soğutulur ve bu sıcaklıkta sülfonatörlere girer. Eşanjörlerde 200°C’dan daha yukarı sıcaklıklara ısınan soğutma havası silikagel rejenerasyonunda ve kulede sıcak hava jeneratöründe girdi olarak kullanılır.

21.05.2014

38

Tesis ilk devreye alınırken kataliz bir ilk ısıtma grubu yardımıyla

verimli bir SO3 dönüşümü için gerekli sıcaklığa getirilir.Reaksiyon

mekanizması aşağıdaki gibidir.

SO2 + 1/2 O2 SO3

Sülfonasyon prosesinin temel prensibi, sülfolanacak olan

hammaddenin SO3 gazı ile stokiyometrik oranlarda

karıştırılmasıdır.LAB'ın sulfonasyonunda, sulfolanmış ürün son

sulfonatörden olgunlaştırma (maturatör) reaktörüne geçer ve burada

sulfonik asit içinde çözünmüş SO3 gazının LAB ile sulfonasyon

reaksiyonu tamamlaması sağlanır.

21.05.2014

39

BİZİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİZ…

JELATİNLER

HAZIRLAYANLAR : MELİKE UYSALER 104240002

SENA ÖZDEN 104240006

ENİSE GÜRDOĞAN 104240023

FATMA ŞEN 104240034

HİTİT ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KİMYASAL TEKNOLOJİ SUNUMU

21.05.2014

40

Jelatin, sığır ve domuz gibi hayvanların

bağ dokularından ekstrakte edilen kollajenin

kontrollü şartlarda kısmi hidrolizi ile üretilen

bir proteindir.

JELATİN NEDİR?

BİLEŞİMİ

% 83 protein % 15 su % 2 mineral tuzlar içerir.

Ticari olarak üretilen jelatin;

21.05.2014

41

TARİHÇESİ

• 8000 YIL ÖNCE: Biyolojik Yapışkan

• 5000 YIL ÖNCE: Antik Mısırlılar Mobilya Yapıştırıcısı

• 1497-1547: İngiltere Kralı HENRY’ nin Ziyafetlerinde Menüde Yemek Olarak

• Napolyon Dönemi: Gıda Maddesi Olarak Değerinin Anlaşılması

• İngilizlerin Fransızları Kuşatmasında Protein Kaynağı Olarak Kullanılması

TARİHÇESİ Ondokuzuncu asrın ortalarına kadar jelatin elde etmek zor bir işti.

İlk jelatin üretiminde;

• Buzağı bacakları büyük bir tencerenin içine su ilave edilerek

konuldu.

• Birkaç saat kaynatıldıktan sonra ayaklar dışarıya alındı.

• 24 saat bekletildikten sonra, en üst yüzeyde bir yağ tabakası

toplandı.

• Bu tabaka sıyrılarak dışarıya alındı. Geriye kalan kitle jelatin

yoğunluklu bir kitle olarak elde edildi.

21.05.2014

42

• Daha sonraları bazı üreticiler elde ettikleri jelatini

öğüterek ince toz haline getirdiler veya yapraklar

halinde kestiler.

• Bu gelişmeden sonra jelatin artık ticari bir mal olarak

satışa sunuldu.

• 1945 yılında ilk patenti bir sanayici tarafından alındı.

• Gelişmeler hızla ilerleyerek 1936-1976 arasındaki 40

yıl içinde gıdalarda jelatinin kullanımı 6 kat artış

gösterdi.

• Bugün dünya üzerinde yılda 320 000 ton jelatin

tüketilmektedir. Türkiye’nin yıllık tüketimi ise 5000

ton civarındadır. Bu tüketimin tamamı ithal yolu ile

karşılanmaktadır.

TÜRKİYE’DE ÜRETİM VAR MI?

1. 2008 yılında Uşak’ta Türkjel adında bir jelatin fabrikası kurulmuş 2010 yılında ise üretime başlamıştır.

21.05.2014

43

2. Balıkesir Gönen de

kurulan Seljel

firmasının 2010

yılında sığır

derisinden jelatin

üretimine başladığı ve

yaklaşık 2000 ton/ yıl

kapasite ile çalıştığı

anlaşılmaktadır.

JELATİNİN HAMMADDESİ NEDİR?

SIĞIR DERİSİ

DOMUZ DERİSİ

DİĞER

% 26 % 28

% 46

21.05.2014

44

JELATİNİN ÖZELLİKLERİ

• Vücut sıcaklığında erir.

• Suda kolaylıkla çözünür.

• Tatsız ve kokusuzdur.

• Üretim koşullarına ve ham maddesine bağlı olarak farklı molekül ağırlıkta ve özellikte üretilebilir.

• Jelleştirici, kıvam arttırıcı, köpük önletici, film oluşturucu olarak kullanılır.

JELATİN ÜRETİMİ…

21.05.2014

45

1.Ön İşlemler

Ham maddenin tam olarak temizliğinden sonra, ham

maddenin kökenine bağlı olarak uygulanan farklı ön

hazırlık işlem adımlarını içerir.

Jelatin üretiminde, prensip olarak iki işlem metodu

kullanılır:

1. Asit işlem metodu-A tipi jelatin için

2. Alkali işlem metodu-B tipi jelatin için

21.05.2014

46

Asit işlem metodu-A tipi jelatin için:

Ham madde(öncelikle domuz derisi) İlk olarak bir üç

günlük hazım işlemine tabi tutulur. Burada malzeme asitle

muamele edilir ve hemen sonra jelatin çıkartma işlemine

başlanabilir.

Alkali işlem metodu-B tipi jelatin için:

Bu işlem, birkaç haftalık bir zaman periyoduna yayılır ve

sakin bir şekilde kollajen yapısını değiştirir. Burada yalnız

kemik ve deri parçaları kullanılabilir. Bu yolla üretilen

Kollajen sıcak suda erimiş şekildedir.

Ekstraksiyon • Ön işlem görmüş malzemeye daha

sonra sıcak su ilave edilir ve çok

kademeli ekstraksiyon işlemi

başlatılır.

• Düşük sıcaklıkta elde edilen ilk jelatin

fraksiyonları en yüksek derecede

jelleşme konumuna sahiptir.

• Yaklaşık %5 lik solüsyon elde edilir.

• Malzeme daha sonra taze ve sıcak su

kullanarak ekstarksiyon işlemine tabi

tutulur.

* Bu işlem, jelatinin en küçük

parçasının kaynar su kullanılarak

ekstraksiyonu yapılıncaya kadar

devam eder. Tamama çok yakın

olarak ekstraksiyon sonucu ürün elde

edilir.

21.05.2014

47

ARITMA • Ekstraksiyon işleminden elde edilen yaklaşık %5 lik jelatin solisyonu,

yüksek performanslı seperatörlerin kullanımı ile yağ ve lif artıklarından

arındırılır. Ön arıtma, temizleyiciden geçirilmesi ile tamamlanır.

• Ön tabakalama filtreleri ki, azami derecede ince partikülleri tutmayı

sağlarlar ve arkasından meşrubat sanayiinde kullanılana benzer selüloz

plaka filtrelerinden geçirilir. Arıtılmış malzeme daha sonra iyon alıp veren

reçine içeren kolonlardan geçirilirken, şartlara bağlı olarak,

kalsiyumdan,sodyumdan, asit artıklarından ve diğer tuzlardan, jelatin

serbest hale getirilir.

Konsantrasyon

• Ön ısıtma donanımlı çok kademeli vakum

evaparatorler, jelatin solüsyonunu sterilize

etmek için kullanılır.

• Aynı zamanda enerjinin minimum

kullanımı ile, seyreltik çözeltiden

yumuşak bir tarzda su uzaklaştırılarak bal

kıvamında bir konsantre elde edilir.

• Yüksek viskoz özellikteki solüsyon, daha

sonra tekrar selüloz plakalardan oluşan

filtrelerinden geçirilir. Herhangi kalmış

kalıntılar da uzaklaştırılmış olur.

21.05.2014

48

KURUTMA • Yüksek derecede konsantre edilmiş jelatin solüsyonu, daha sonra potansiyel tehlikelere karşı tekrar sterilize işlemi olarak, hızla yüksek sıcaklıkta bir sterilizasyon işlemine tabi tutulur, soğutulur ve katılaştırılır.

• Bu işlem, kurutucu tablası üzerinde eşit olarak dağılmış jelatin nodullarını üretir.

• Burada kıllanılan filtreleme, yıkama, ön kurutma ve filizlenmeyi önleyen hava jelatini kurutur.

• Kurutucuyu terk etmek üzere şimdi sert ve kırılgan jelatin parçalanarak alınır ve aynı parça ebatlarına getirmek için öğütülür. Bu formda, bir sonraki işleme gerek oluncaya kadar depoda depolanır. 1000, 2000 kg. lık yığınlar olarak kullanıma gitmeden önce kimyasal, fiziksel ve bakteriyel olarak testleri yapılır.

Öğütme, Eleme ve Harmanlama

• Bunlar son işlemlerdir

ancak, müşterinin özel

istekleri veya farklı

uygulamalar için jelatinin

önceden hazırlanmasını

gerektiren zincirde çok

önemli adımlardır.

• Bu şartlar sebebi ile

farklı öğütücüler ve

blenderler kullanılır.

• Silolara doldurulduktan

sonra kalite kontrol

laboratuarı tarafından son

kontrollar yapılır çuval,

torba ve kutularda

anbalajlanarak müşteriye

gönderilir.

21.05.2014

49

KULLANIM ALANLARI

GIDA SEKTÖRÜNDE Jelleştirme ajanı

Yapı Sağlayıcı

Bağlam Ajanı

Kolloidal Yapıyı Koruyucu

Koruyucu Film Oluşturucu

Koyulaştırıcı

Emülgatör

Stabilizatör

Yapışma Ajanı

21.05.2014

50

TIP ve FARMAKOLOJİDE

Serumlarda (plazma ikamesi olarak) Sert ve Yumuşak Kapsüllerde Vitamin Kaplama Materyallerinde Pastillerde Tabletlerde Damlaların Üretiminde Macun kaplamalarında Sünger Üretiminde Yeni Geliştirilen Aşıların Formülasyonlarında

FOTOĞRAFÇILIK

Modern gümüş bromür materyallerin X ışını filmlerinin üretiminde

Kağıt Kaplamalarda KOZMETİK

Şampuan, oje ve nemlendiricilerde Parfüm, renklendirici

TEKNİK UYGULAMALARDA Bakteri Kültürü Polimerizasyon emülsiyonlarında Bilgisayar, telefonlarda ekran koruyucu Yapıştırıcı

21.05.2014

51

JELATİN YERİNE KULLANILABİLECEK MADDELER

Jelâtine benzer fonksiyon gösterebilecek bitki kaynaklı

maddeler bulunmaktadır. Jelâtin yerini alabilecek maddeler

şunlardır:

• agar,

• karajenan,

• pektin,

• ksanthan gum ve

• gluten.

Agar • Agar-Agar; jelöz, Çin balık tutkalı, Japon balık tutkalı, Bengal

balık tutkalı veya Seylan balık tutkalı olarak da bilinir.

• Bazı deniz yosunlarından elde edilen bu madde, jelâtin benzeri

bir üründür ve dondurma, şekerleme, süt ürünleri gibi

gıdalarda koyulaştırıcı olarak kullanılır.

• Ayrıca kâğıt ve ipekte sınıflandırma ve yapışkanlarda

bulamaç hâline getirmek maksatlı kullanılmaktadır.

• Kozmetik ürünlerinde, et konservelerinde, tıbbî

kapsüllerin, merhemlerin üretiminde, diş kalıplarında jel

olarak

• Laboratuvarlarda ise, bakterileri çoğaltmada besi yeri olarak

kullanılır.

21.05.2014

52

Karajenan Karajenan, Kızıldeniz yosunundan çıkartılan bir polisakkarittir. Karajenanın sulandırılmış çözeltileri yüksek konsantrasyonlarda jel oluşturabilmektedir. Jel tipindeki tatlılarda sık olarak kullanılır.

Gluten Tahıl tanelerinden nişastanın ayrılması neticesi, geride kalan dayanıklı ve yapışma özelliği olan bir maddedir. Bu ürünün tadı ve kokusu, jelâtinden daha iyidir. Ayrıca gluten proteini vücut tarafından daha kolay sindirilir.

Pektin Bitki dokularının hücre duvarlarında bulunan bir polisakkarittir. Limon ve portakal kabuğu, pektinin en zengin kaynaklarındandır. Bu maddeler yaklaşık % 30 seviyelerinde polisakkarit ihtiva eder. Ayrıca bu madde elma, çekirdeksiz kuru üzüm ve narda da bulunur.

JELATİN KODLARI NELER? PEKTİN (bitkisel-elma kabuklarindan elde edilir) E 440

AGAR-AGAR (bitkisel-bir cins deniz yosunundan elde edilir) E 406

GUARK TOHUMU (bitkisel) E 412

MODİFİYE NİŞASTA (bitkisel) E 1400-E 1450

KITRE ZAMKI (bitkisel) E 413

ARAP ZAMKI (bitkisel) E 414

ALGİNATLAR (bitkisel) E 401-E 404

KARRAGENAN (bitkisel) E 407

21.05.2014

53

PEKİ İÇERİĞİ BELİRTİLMEYEN JELATİNİN KODU NE?

GÜNDEMDEKİ JELATİN

21.05.2014

54

21.05.2014

55

21.05.2014

56

21.05.2014

57

Geçmişten gelen bilgilerle geleceğe giderken bizi

dinlediğiniz için teşekkür ederiz

ETİLEN OKSİT

094240032 CİHAN GÖRKEM KILCI 104240353 SENA BUĞDAY

104240024 GAMZE HANCIOĞLU 094240351 SİNEM LOKA

114

21.05.2014

58

İÇİNDEKİLER

ETİLEN OKSİT FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLER

KULLANIM ALANLARI STERİLİZASYON

SAĞLIĞA ETKİLERİ ÜRETİM YÖNTEMLERİ

SHELL PROSESİ

115

ETİLEN OKSİT NEDİR?

CH2-CH2-O

Havadan ağır , eter benzeri kokuya sahip, renksiz, yanıcı ve zehirli bir gaz

Birçok organik solventte erir

116

21.05.2014

59

FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLER

Moleküler Ağırlık : 44.06 Fiziki Durum (gaz,sıvı, katı) : Gaz E.N. : -112 ˚C K.N. : 10.4 ˚C

Yoğunluk (gaz,1 atm ,20˚C ) : 2.804 kg/m³ Özgül Ağırlık (hava = 1) : 1.5

Buhar Basıncı (20 ˚C ) : 1.4 bar Kritik Sıcaklık : -240 ˚C Parlama Noktası (Açık kap) : - 17.8 ˚C

Çözünürlük (H2O ) : Çok çözünür / tepkimeye girer. Kendiliğinden Tutuşma Sıcaklığı : 440˚C

Patlama Sınırları : Havanın ağırlıkça % 3 – 100

117

KULLANIM ALANLARI

Kimyasal madde

• Etilen glikol

• Glikol eter

• Etanolamin

Sterilizasyon

• Tıp

• Optik aletler

Dezenfektan

• Tıbbi malzeme

• Gıda

• Taşıt araçları

118

21.05.2014

60

ETİLEN OKSİT STERİLİZASYONU

Düşük ısı

(37-60°C ) Standart süre

Basınç

Nem

54 °C- 1 saat sterilizasyon-12 saat havalandırma 38 °C- 4,5 saat sterilizasyon-36 saat havalandırma

119

E.O Sterilizasyonu için;

•Malzemeler uygun koşullarda dekontamine edilmelidir.

•Gazın steril edilen malzemenin ücra köşelerine ulaşması sağlanmalıdır.

•Uygun paketleme materyali kullanılmalıdır.

120

21.05.2014

61

Etilen oksit sterilizasyonunda %100 etilen oksit gazı veya

etilen oksit gazının patlayıcı ve yanıcı özelliğini daha aza

indirmek için bazı gazlar (CFC, HCFC, CO2,N2) kombine

edilerek de kullanılıyor.

% 8,5 E.O.

%90 HCFC

%91,5 CO2

% 10 E.O.

121

AVANTAJ DEZAVANTAJ

122

21.05.2014

62

İNSAN SAĞLIĞI ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ İnsanlarda kanserojen etkisinin olduğu

kabul edilir.

Üreme sistemine toksitik etkisi vardır

Solunum yolu ve deriden emilir.

Solunması halinde solunum yolları, merkezi sinir sistemi, akciğer, karaciğer, yumurtalık ve böbreklerde bozukluklara

sebep olur.

Sıvı etilen oksitin cilt ve gözle temas etmesi halinde ise çok şiddetli yanıklara sebep

olur

123

ÜRETİM YÖNTEMLERİ

Klorhidrin prosesi ile etilen oksit üretimi

Direkt oksidasyon prosesi ile etilen oksit üretimi Etilenin hava ile yükseltgenmesi Etilenin 02 ile yükseltgenmesi

124

21.05.2014

63

SHELL PROSESİ

125

126

21.05.2014

64

TEŞEKKÜR EDERİZ

127

HİTİT ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DODESİL BENZEN

Saniye DERETARLA BİÇER

Zehra ÖZBEN

Neslihan ERAT

Metin BİLİCİ

21.05.2014

65

Yüzyıllardan beri kullanılan sabunun yağ asitlerinin

sodyum ve potasyum tuzları olduğunu daha çok

sodyum stearat ve sert sularda kullanıldığında oluşan

Ca ve Mg stearatların suda çözünmediği ve yıkama

temizleme işlemini yerine getirmediği bir gerçektir.

DETERJAN VE SABUN

Deterjanı kullanmaya iten sebepler vardır. Bitkisel

yağların miktar olarak azlığı sebebiyle deterjanlara

ihtiyaç ortaya çıkıyor. Deterjan üretiminin ucuz ham

maddelere dayanıyor olması, sert sularda, asidik

sularda sabunlara göre yıkama temizleme görevini daha

iyi görmesi de deterjanı kullanmaya iten sebelerdendir.

İlk deterjanlar tekstil endüstirisinde karşılaşılan

sabunun dezavantajlarını gidermek için geliştirildi.

21.05.2014

66

Deterjanın üretimine kadar dünyamızda

temizleme maddesi olarak sadece sabun

kullanılmaktaydı. Yeni temizleme maddelerinin

bulunması için yapılan çalışmalardan sonra ham

petrolden sentetik yolla elde edilen hammadde

ile deterjan üretilmesine başlandı.

Deterjanlar, her biri temizlemede ayrı

bir görev yapan, pek çok maddenin

çok kompleks bir karışımıdır.

Deterjanlar,yağları emülsiyonlaştıran ve

süspansiyon halindeki kirleri tutabilen

kapiler aktif temizleyici maddelerdir.

Sabun bitkisel , hayvansal yağların yada

yağ asitlerinin alkalilerle (NaOH,KOH)

reaksiyona girmesi sonucu üretilen

temizlik malzemesidir.

21.05.2014

67

Sabun ve deterjanların kimyasal yapısı çok farklı

olduğundan temizleme işlevindeki etkileri de

farklıdır. Sabun asidiktir ve sert sularda etkili

değildir. Buna karışık deterjanlar bu tip sularda

etkilidir.

SABUNUN TARİHÇESİ

Geçmişi M.Ö. altı binlere kadar uzanan sabun kullanımı,

zamanla günlük yaşantımızın önemli bir parçası haline

geldi, vazgeçilmez oldu. Sabun niteliği taşıyan

maddelerle ilgili ilk yazılı belge ise, Mezopotamya'da M.

O. III. bin yıldan kalma kil tabletleri... Bu tabletlerde,

potasyum ve yağla karıştırılarak elde edilen bir

maddeden söz ediliyor.

21.05.2014

68

Gerçek anlamda bilimsel sabun yapımı ise, 18. yy'da da Michel

Eugene Chevreul'un katkılarıyla, önceden belirlenen kesin

amaçların elde edilmesini sağlayan kimyasal formüllerin ortaya

konmasıyla başlıyor. Buhar makinesi gibi buluşların

gerçekleşmesiyle de, sabun yapımı gerçek bir sanayiye

dönüşüyor. Sabunun sert sularda eritildiği zaman yeterince

köpürmemesinin yol açtığı sakıncayı giderme çalışmaları, 1930'lu

yıllarda ABD'de ilk deterjanların ortaya çıkmasını sağlıyor ve o

tarihten bu yana deterjan yapımı da önemli bir sanayi dalına

dönüşüyor.

Petrol ürünlerinin izomerizasyon tekniği geliştikten

sonra Dodesil Benzen üretimi başlamış dolayısıyla

deterjan ham maddesi olarak Sodyum Dodesil

Benzen Sülfonat üretimi deterjan endüstrisine hakim

olmuştur.1950 yılında sabun üretimiyle aynı düzeyde

olan deterjanlar 1970 yılında toplam temizleyicilerin

%85 ini oluşturacak kadar hızlı yayılmıştır.Bu

maddelerin rastgele üretilmesi ve çevreye

dağılmasıyla suların kirlenmesinde olumsuz etki

meydana getirmiş ve bu konuda bazı ülkelerde bazı

önlemler alınmıştır.

21.05.2014

69

Ülkemizde ise Petkim tarafından 1965’den beri DDB

üretilmeye başlanmış ve 1986 yılına kadar deterjanlar

aktif maddesi olarak sadece DDB kullanılmıştır.1986

yılında %50 LAB’lı deterjana geçilmiştir. Ülkemizde

üretilen deterjanlara atılan dodesil benzen (DDB)

yüzey aktif maddesi kimyasal yapısında sağlam halkalı

gruplar içerdiğinden su ve toprakta bakteri ve

enzimlerin etkisiyle oldukça güç çözünmekte

dolayısıyla doğada giderek birikmektedir.

Deterjanları oluşturan kimyasal maddelerin büyük bir

bölümünü yüzey aktif maddeler oluşturmaktadır. Yüzey

aktif maddeler (sürfaktan) ismi sabun, deterjan,

emülsiyon oluşturan maddeler, ıslatıcı maddeler için

kullanılan genel bir isimdir. Yüzey aktif maddeler veya

sürfaktanlarla ilgili modern kavram, sabunları,

deterjanları, emülsifiyanları, ıslatıcı maddeleri ve girme

(penetrasyon) maddelerini kapsamaktadır.

YÜZEY AKTİF MADDELER

21.05.2014

70

Yüzey aktif maddelerin pek çoğu, molekülün bir ucunda suyu çeken (hidrofilik) ve diğer ucunda suyu iten (hidrofobik) bir grup bulundururlar.

Hidrofilik ( suyu seven ) Hidrofobik ( suyu iten )

Yüzey aktif maddelerinin hidrofobik kısmı

genelde 8-18 karbon içeren düz veya az

dallanmış zincirdir, bazı hallerde zincirdeki bazı

karbon atomlarının yerine benzen halkası

geçmiştir. Örnek olarak C₁₂H₂₅ (dodesil) ve C₁₂H

₂₅C₆H₄(dodesil) benzen verilebilir. Yüzey aktif

maddenin içerdiği hidrofilik grup çok farklı

olabilir.

21.05.2014

71

Çevre açısından deterjanların tehlikelerinden biri;

deterjanların ana maddesi olan yüzey aktif maddelerin

biyolojik parçalanabilirliğidir. Deterjan yapımında en çok

kullanılan yüzey aktif madde olan LAB (lineer alkil benzen

sülfonat) bakteriler tarafından daha kolay

parçalanabilmektedir. Bu madde yağ asitlerinde olduğu gibi

düz zincirli bir grup ihtiva eder ve LAB gibi düz zincirli karbon

bileşikleri bakteriler tarafından daha kolay parçalanırlar. LAB

gibi bakteriler tarafından kolay parçalanır yüzey aktif

maddeleri yumuşak deterjan aktif maddesi olarak

adlandırılmaktadır.

Dodesil Benzen (DDB) gibi dallanmış karbon bileşikleri

ise bakteriler tarafından parçalanamamaktadır. DDB gibi

bakteriler tarafından parçalanamayan yüzey aktif

maddelere de sert deterjan aktif

maddesi denilmektedir.

AB mevzuatı gereğince deterjanlar 28 gün içerisinde en

az %60 düzeyinde parçalanabilir olmalıdır.

21.05.2014

72

Parçalanmayan deterjanlar su kirliğine neden olmakta,

bu kirli suların içme-kullanma sularına karışması sonucu

insan sağlığı da etkilenebilmektedir. Bu nedenle

deterjan üreticilerinin maliyet pahasına da olsa;

parçalanabilirliği yüksek aktif maddeler kullanması

gerekmektedir.

Deterjanların vücuda ve çevreye olan bu olumsuz

etkileri 1945'li yıllarda fark edilmiştir. Doğada kolaylıkla

parçalanamayan deterjanların üretimine devam

edilirken öte yandan da çevreye olan zararlı etkileri

daha az olan maddeler üzerinde çalışılmaya

başlanmıştır. Ülkemizde 1986 yılına kadar tamamıyla

Sodyum Dodesil Benzen Sülfonat (DDB) kullanılmıştır.

21.05.2014

73

Ancak; Özellikle merdiven altı olarak tabir edilen açık

olarak satılan deterjanlarda daha ucuz olduğu için

Dodesil Benzen (DDB) gibi biyolojik parçalanabilirliği

düşük aktif maddeler kullanılmaktadır.

Bu yıldan itibaren “deterjanların toplam aktif madde

miktarının en az %50'si parçalanabilir olacaktır” hükmü

getirilmiştir. Sulardaki deterjan konsantrasyonunun

birikimini önlemek amacıyla 1965 yıllarında Linear

Alkilbenzen Sülfonatlar (LAS) geliştirilmiştir.

YÜZEY GERİLİMİ

Oksijen ve hidrojen atomları arasındaki hidrojen bağı nedeniyle yüzeyde tutunarak su moleküllerini yönlendirir.

•İş gücü daha fazla yüzey alanı oluşturmak için gerekli •Daha fazla enerji ve yüksek yüzey gerilimi için güçlü bağlar gereklidir.

Yüzey gerilimi kuvveti belirler.Su için yaklaşık 72 Mn/m.

21.05.2014

74

Su molekülleri aralarında kendilerine yönelmiş yüzey aktif maddeleri karıştırarak tutulur.Kuvvet düşürülür. Bazı yüzey aktif maddelerin yüzey gerilimi yaklaşık 30 mN/m veya daha düşük olarak indirgenebilir.

YÜZEY AKTİF MADDELERİN FONKSİYONLARI

21.05.2014

75

YÜZEY AKTİF MADDE ÇEŞİTLERİ

ANYONIK TENSIT

KATYONIK TENSIT

AMFOTERIK TENSIT

NONIYONIK TENSIT

21.05.2014

76

Labsa

DBS

Yağ alkolü sülfat Yağ alkolü eter sülfat Sabun

R-OH + SO3 R-SO3H R-SO3- K+

ANYONİK TENSİTLER

YÜZEY AKTİF MADDELERE ÖRNEKLER

21.05.2014

77

SODYUM DODESİL BENZEN SÜLFONAT

ANYONİK YÜZEY AKTİF MADDELERİN KULLANIMI

TEMİZLEME FORMÜLASYONLARI

Şampuan

El yıkama

Banyo jelleri

Diş macunu

Sabun ve deterjan

21.05.2014

78

DETERJANLAR

Büyük hacimlerde yüzey aktif organik bileşikler sabun

ve deterjan üretiminde kullanılırlar. Deterjanların

bileşiminde, yüzey aktif madde, köpük ayarlayıcı ve

yüzey aktif maddenin etkisini artıran maddeler

yanında %3 oranında katkı maddeleri de

bulunur. Yüzey Aktif maddelere örnek alkil benzen

sülfonat ve yağ alkolü sülfatıdır.

DETERJANLARIN HAM MADDELERİ

21.05.2014

79

Köpük Ayarlayıcı Maddeler :

Bu maddeler ya köpüğün sabit kalmasını yada

köpüğün azalmasını sağlarlar. Genellikle yüzey aktif madde ile birlikte kullanılırlar. Bu maddelerin ortak bir kimyasal yapısı yoktur. Genellikle her bir yüzey aktif madde için özel bir köpük ayarlayıcı kullanılır. Köpüğün kalıcı olmasını sağlayan maddelere örnek olarak, laurik etanolamit, alkilbenzen sülfonat ve laurik alkol-alkilsülfat verilebilir. Köpük azaltan maddeler genellikle hidrofobik maddelerdir. Bunlara örnek olarak da uzun zincirli yağ asitleri, silikonlar ve hidrofobik iyonik olmayan yüzey aktif maddeler verilebilir.

Deterjanın Etkisini Artıran Maddeler :

Bu amaçla daha ziyade sodyumtripolifosfat gibi

kompleks fosfatlar kullanılır. Bu maddeler suda bulunan

ve sertlik veren Ca ve Mg iyonlarını kompleks

oluşturarak başladıklarından çökmeleri önlenmiş olur.

Ayrıca suya geçmiş olan kirlerin çamaşır üzerine tekrar

çökmesine mani olurlar.

21.05.2014

80

Deterjan Katkı Maddeleri :

Sodyum silikat, (Na SiO ) çamaşır makinesinin metal

kısmını ve tabakları korur.

Benzotriazol, Alman gümüşü gibi metalleri korur.

Korozyon inhibitörlerinin etkisini artırır.

Karboksimetil selüloz, tekrar çökmeyi önlemek için

kullanılır. Kumaşın parlak olmasını sağlamak için UV ışığı

görünür ışığa çevrilebilen florsan maddeler kullanılır

Parfüm, Sabun ve deterjan endüstrisi en fazla parfüm

kullanılan endüstrilerdir.

DETERJANLARIN ÜRETİMİ

1.Lineer alkilbenzenlerin sülfonasyonu ile deterjan üretilebilir. 2. Dodesil benzenin sülfonasyonu ile deterjan üretilebilir.

21.05.2014

81

Dodesilbenzenin Sülfonasyonu İle Deterjan Üretimi

Yaklaşık 5000kg dodesil benzen cam astarlı 10 m 3

hacimli sülfolama reaktörüne pompalanır. Reaktörde 10

BG turbo karıştırıcı bulunur.Reaktörün dışında ayrıca bir

soğutucu vardır. Karıştırıcı çalıştırılır, dodesil benzenin

sirkülasyonu başlatılır. %20 oleumdan 6250 kg mümkün

olduğu kadar hızla katılır. (Genellikle 1,5 – 2 saat

gerekir)

Sıcaklığın 30 0C üzerine çıkmasa gerekir. Oleum ilavesi

tamamlandıktan sonra karışım 30 0C’te 2 saat daha

bekletilerek reaksiyonun tamamlanması sağlanır

Reaksiyon karışımındaki asit %98,2 H 2SO 4’dir ve

dodesilbenzen sülfonik asit ile karışmıştır.

21.05.2014

82

Fazların ayrılmasını sağlamak için hızla

karıştırılan karışıma 1200 kg su katılır. Sıcaklığın

60 0C olması gerekir. Karışımdaki asit %78 H 2SO

4 liktir. 4 saat 60 0C’te bekletilir, fazlar ayrılır.

4900 kg %78 H₂SO₄ ayrılır. (alt faz) Üst fazı oluşturan

dodesilbenzen sülfonik aside %20 Na₂CO₃ çözeltisinden

1365 kg katklarak nötrleştirilir. Sıcaklığın 55 0C üzerine

çıkmaması gerekir. PH 7,5 – 8’dir, dodesilbenzen sülfonik

asidin sodyum tuzu elde edilir. Dodesilbenzenin yaklaşık

%99’u sülfolanır.

21.05.2014

83

HİTİT ÜNİVERSİTESİ

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DODESİL BENZEN

Saniye DERETARLA BİÇER

Zehra ÖZBEN

Neslihan ERAT

Metin BİLİCİ

21.05.2014

84

Yüzyıllardan beri kullanılan sabunun yağ asitlerinin

sodyum ve potasyum tuzları olduğunu daha çok

sodyum stearat ve sert sularda kullanıldığında oluşan

Ca ve Mg stearatların suda çözünmediği ve yıkama

temizleme işlemini yerine getirmediği bir gerçektir.

DETERJAN VE SABUN

Deterjanı kullanmaya iten sebepler vardır. Bitkisel

yağların miktar olarak azlığı sebebiyle deterjanlara

ihtiyaç ortaya çıkıyor. Deterjan üretiminin ucuz ham

maddelere dayanıyor olması, sert sularda, asidik

sularda sabunlara göre yıkama temizleme görevini daha

iyi görmesi de deterjanı kullanmaya iten sebelerdendir.

İlk deterjanlar tekstil endüstirisinde karşılaşılan

sabunun dezavantajlarını gidermek için geliştirildi.

21.05.2014

85

Deterjanın üretimine kadar dünyamızda

temizleme maddesi olarak sadece sabun

kullanılmaktaydı. Yeni temizleme maddelerinin

bulunması için yapılan çalışmalardan sonra ham

petrolden sentetik yolla elde edilen hammadde

ile deterjan üretilmesine başlandı.

Deterjanlar, her biri temizlemede ayrı

bir görev yapan, pek çok maddenin

çok kompleks bir karışımıdır.

Deterjanlar,yağları emülsiyonlaştıran ve

süspansiyon halindeki kirleri tutabilen

kapiler aktif temizleyici maddelerdir.

Sabun bitkisel , hayvansal yağların yada

yağ asitlerinin alkalilerle (NaOH,KOH)

reaksiyona girmesi sonucu üretilen

temizlik malzemesidir.

21.05.2014

86

Sabun ve deterjanların kimyasal yapısı çok farklı

olduğundan temizleme işlevindeki etkileri de

farklıdır. Sabun asidiktir ve sert sularda etkili

değildir. Buna karışık deterjanlar bu tip sularda

etkilidir.

SABUNUN TARİHÇESİ

Geçmişi M.Ö. altı binlere kadar uzanan sabun kullanımı,

zamanla günlük yaşantımızın önemli bir parçası haline

geldi, vazgeçilmez oldu. Sabun niteliği taşıyan

maddelerle ilgili ilk yazılı belge ise, Mezopotamya'da M.

O. III. bin yıldan kalma kil tabletleri... Bu tabletlerde,

potasyum ve yağla karıştırılarak elde edilen bir

maddeden söz ediliyor.

21.05.2014

87

Gerçek anlamda bilimsel sabun yapımı ise, 18. yy'da da Michel

Eugene Chevreul'un katkılarıyla, önceden belirlenen kesin

amaçların elde edilmesini sağlayan kimyasal formüllerin ortaya

konmasıyla başlıyor. Buhar makinesi gibi buluşların

gerçekleşmesiyle de, sabun yapımı gerçek bir sanayiye

dönüşüyor. Sabunun sert sularda eritildiği zaman yeterince

köpürmemesinin yol açtığı sakıncayı giderme çalışmaları, 1930'lu

yıllarda ABD'de ilk deterjanların ortaya çıkmasını sağlıyor ve o

tarihten bu yana deterjan yapımı da önemli bir sanayi dalına

dönüşüyor.

Petrol ürünlerinin izomerizasyon tekniği geliştikten

sonra Dodesil Benzen üretimi başlamış dolayısıyla

deterjan ham maddesi olarak Sodyum Dodesil

Benzen Sülfonat üretimi deterjan endüstrisine hakim

olmuştur.1950 yılında sabun üretimiyle aynı düzeyde

olan deterjanlar 1970 yılında toplam temizleyicilerin

%85 ini oluşturacak kadar hızlı yayılmıştır.Bu

maddelerin rastgele üretilmesi ve çevreye

dağılmasıyla suların kirlenmesinde olumsuz etki

meydana getirmiş ve bu konuda bazı ülkelerde bazı

önlemler alınmıştır.

21.05.2014

88

Ülkemizde ise Petkim tarafından 1965’den beri DDB

üretilmeye başlanmış ve 1986 yılına kadar deterjanlar

aktif maddesi olarak sadece DDB kullanılmıştır.1986

yılında %50 LAB’lı deterjana geçilmiştir. Ülkemizde

üretilen deterjanlara atılan dodesil benzen (DDB)

yüzey aktif maddesi kimyasal yapısında sağlam halkalı

gruplar içerdiğinden su ve toprakta bakteri ve

enzimlerin etkisiyle oldukça güç çözünmekte

dolayısıyla doğada giderek birikmektedir.

Deterjanları oluşturan kimyasal maddelerin büyük bir

bölümünü yüzey aktif maddeler oluşturmaktadır. Yüzey

aktif maddeler (sürfaktan) ismi sabun, deterjan,

emülsiyon oluşturan maddeler, ıslatıcı maddeler için

kullanılan genel bir isimdir. Yüzey aktif maddeler veya

sürfaktanlarla ilgili modern kavram, sabunları,

deterjanları, emülsifiyanları, ıslatıcı maddeleri ve girme

(penetrasyon) maddelerini kapsamaktadır.

YÜZEY AKTİF MADDELER

21.05.2014

89

Yüzey aktif maddelerin pek çoğu, molekülün bir ucunda suyu çeken (hidrofilik) ve diğer ucunda suyu iten (hidrofobik) bir grup bulundururlar.

Hidrofilik ( suyu seven ) Hidrofobik ( suyu iten )

Yüzey aktif maddelerinin hidrofobik kısmı

genelde 8-18 karbon içeren düz veya az

dallanmış zincirdir, bazı hallerde zincirdeki bazı

karbon atomlarının yerine benzen halkası

geçmiştir. Örnek olarak C₁₂H₂₅ (dodesil) ve C₁₂H

₂₅C₆H₄(dodesil) benzen verilebilir. Yüzey aktif

maddenin içerdiği hidrofilik grup çok farklı

olabilir.

21.05.2014

90

Çevre açısından deterjanların tehlikelerinden biri;

deterjanların ana maddesi olan yüzey aktif maddelerin

biyolojik parçalanabilirliğidir. Deterjan yapımında en çok

kullanılan yüzey aktif madde olan LAB (lineer alkil benzen

sülfonat) bakteriler tarafından daha kolay

parçalanabilmektedir. Bu madde yağ asitlerinde olduğu gibi

düz zincirli bir grup ihtiva eder ve LAB gibi düz zincirli karbon

bileşikleri bakteriler tarafından daha kolay parçalanırlar. LAB

gibi bakteriler tarafından kolay parçalanır yüzey aktif

maddeleri yumuşak deterjan aktif maddesi olarak

adlandırılmaktadır.

Dodesil Benzen (DDB) gibi dallanmış karbon bileşikleri

ise bakteriler tarafından parçalanamamaktadır. DDB gibi

bakteriler tarafından parçalanamayan yüzey aktif

maddelere de sert deterjan aktif

maddesi denilmektedir.

AB mevzuatı gereğince deterjanlar 28 gün içerisinde en

az %60 düzeyinde parçalanabilir olmalıdır.

21.05.2014

91

Parçalanmayan deterjanlar su kirliğine neden olmakta,

bu kirli suların içme-kullanma sularına karışması sonucu

insan sağlığı da etkilenebilmektedir. Bu nedenle

deterjan üreticilerinin maliyet pahasına da olsa;

parçalanabilirliği yüksek aktif maddeler kullanması

gerekmektedir.

Deterjanların vücuda ve çevreye olan bu olumsuz

etkileri 1945'li yıllarda fark edilmiştir. Doğada kolaylıkla

parçalanamayan deterjanların üretimine devam

edilirken öte yandan da çevreye olan zararlı etkileri

daha az olan maddeler üzerinde çalışılmaya

başlanmıştır. Ülkemizde 1986 yılına kadar tamamıyla

Sodyum Dodesil Benzen Sülfonat (DDB) kullanılmıştır.

21.05.2014

92

Ancak; Özellikle merdiven altı olarak tabir edilen açık

olarak satılan deterjanlarda daha ucuz olduğu için

Dodesil Benzen (DDB) gibi biyolojik parçalanabilirliği

düşük aktif maddeler kullanılmaktadır.

Bu yıldan itibaren “deterjanların toplam aktif madde

miktarının en az %50'si parçalanabilir olacaktır” hükmü

getirilmiştir. Sulardaki deterjan konsantrasyonunun

birikimini önlemek amacıyla 1965 yıllarında Linear

Alkilbenzen Sülfonatlar (LAS) geliştirilmiştir.

YÜZEY GERİLİMİ

Oksijen ve hidrojen atomları arasındaki hidrojen bağı nedeniyle yüzeyde tutunarak su moleküllerini yönlendirir.

•İş gücü daha fazla yüzey alanı oluşturmak için gerekli •Daha fazla enerji ve yüksek yüzey gerilimi için güçlü bağlar gereklidir.

Yüzey gerilimi kuvveti belirler.Su için yaklaşık 72 Mn/m.

21.05.2014

93

Su molekülleri aralarında kendilerine yönelmiş yüzey aktif maddeleri karıştırarak tutulur.Kuvvet düşürülür. Bazı yüzey aktif maddelerin yüzey gerilimi yaklaşık 30 mN/m veya daha düşük olarak indirgenebilir.

YÜZEY AKTİF MADDELERİN FONKSİYONLARI

21.05.2014

94

YÜZEY AKTİF MADDE ÇEŞİTLERİ

ANYONIK TENSIT

KATYONIK TENSIT

AMFOTERIK TENSIT

NONIYONIK TENSIT

21.05.2014

95

Labsa

DBS

Yağ alkolü sülfat Yağ alkolü eter sülfat Sabun

R-OH + SO3 R-SO3H R-SO3- K+

ANYONİK TENSİTLER

YÜZEY AKTİF MADDELERE ÖRNEKLER

21.05.2014

96

SODYUM DODESİL BENZEN SÜLFONAT

ANYONİK YÜZEY AKTİF MADDELERİN KULLANIMI

TEMİZLEME FORMÜLASYONLARI

Şampuan

El yıkama

Banyo jelleri

Diş macunu

Sabun ve deterjan

21.05.2014

97

DETERJANLAR

Büyük hacimlerde yüzey aktif organik bileşikler sabun

ve deterjan üretiminde kullanılırlar. Deterjanların

bileşiminde, yüzey aktif madde, köpük ayarlayıcı ve

yüzey aktif maddenin etkisini artıran maddeler

yanında %3 oranında katkı maddeleri de

bulunur. Yüzey Aktif maddelere örnek alkil benzen

sülfonat ve yağ alkolü sülfatıdır.

DETERJANLARIN HAM MADDELERİ

21.05.2014

98

Köpük Ayarlayıcı Maddeler :

Bu maddeler ya köpüğün sabit kalmasını yada

köpüğün azalmasını sağlarlar. Genellikle yüzey aktif madde ile birlikte kullanılırlar. Bu maddelerin ortak bir kimyasal yapısı yoktur. Genellikle her bir yüzey aktif madde için özel bir köpük ayarlayıcı kullanılır. Köpüğün kalıcı olmasını sağlayan maddelere örnek olarak, laurik etanolamit, alkilbenzen sülfonat ve laurik alkol-alkilsülfat verilebilir. Köpük azaltan maddeler genellikle hidrofobik maddelerdir. Bunlara örnek olarak da uzun zincirli yağ asitleri, silikonlar ve hidrofobik iyonik olmayan yüzey aktif maddeler verilebilir.

Deterjanın Etkisini Artıran Maddeler :

Bu amaçla daha ziyade sodyumtripolifosfat gibi

kompleks fosfatlar kullanılır. Bu maddeler suda bulunan

ve sertlik veren Ca ve Mg iyonlarını kompleks

oluşturarak başladıklarından çökmeleri önlenmiş olur.

Ayrıca suya geçmiş olan kirlerin çamaşır üzerine tekrar

çökmesine mani olurlar.

21.05.2014

99

Deterjan Katkı Maddeleri :

Sodyum silikat, (Na SiO ) çamaşır makinesinin metal

kısmını ve tabakları korur.

Benzotriazol, Alman gümüşü gibi metalleri korur.

Korozyon inhibitörlerinin etkisini artırır.

Karboksimetil selüloz, tekrar çökmeyi önlemek için

kullanılır. Kumaşın parlak olmasını sağlamak için UV ışığı

görünür ışığa çevrilebilen florsan maddeler kullanılır

Parfüm, Sabun ve deterjan endüstrisi en fazla parfüm

kullanılan endüstrilerdir.

DETERJANLARIN ÜRETİMİ

1.Lineer alkilbenzenlerin sülfonasyonu ile deterjan üretilebilir. 2. Dodesil benzenin sülfonasyonu ile deterjan üretilebilir.

21.05.2014

100

Dodesilbenzenin Sülfonasyonu İle Deterjan Üretimi

Yaklaşık 5000kg dodesil benzen cam astarlı 10 m 3

hacimli sülfolama reaktörüne pompalanır. Reaktörde 10

BG turbo karıştırıcı bulunur.Reaktörün dışında ayrıca bir

soğutucu vardır. Karıştırıcı çalıştırılır, dodesil benzenin

sirkülasyonu başlatılır. %20 oleumdan 6250 kg mümkün

olduğu kadar hızla katılır. (Genellikle 1,5 – 2 saat

gerekir)

Sıcaklığın 30 0C üzerine çıkmasa gerekir. Oleum ilavesi

tamamlandıktan sonra karışım 30 0C’te 2 saat daha

bekletilerek reaksiyonun tamamlanması sağlanır

Reaksiyon karışımındaki asit %98,2 H 2SO 4’dir ve

dodesilbenzen sülfonik asit ile karışmıştır.

21.05.2014

101

Fazların ayrılmasını sağlamak için hızla

karıştırılan karışıma 1200 kg su katılır. Sıcaklığın

60 0C olması gerekir. Karışımdaki asit %78 H 2SO

4 liktir. 4 saat 60 0C’te bekletilir, fazlar ayrılır.

4900 kg %78 H₂SO₄ ayrılır. (alt faz) Üst fazı oluşturan

dodesilbenzen sülfonik aside %20 Na₂CO₃ çözeltisinden

1365 kg katklarak nötrleştirilir. Sıcaklığın 55 0C üzerine

çıkmaması gerekir. PH 7,5 – 8’dir, dodesilbenzen sülfonik

asidin sodyum tuzu elde edilir. Dodesilbenzenin yaklaşık

%99’u sülfolanır.

21.05.2014

102

DOYMAMIŞ POLYESTER

104240030 - Mustafa Reha GEZİCİ

104240035 - Çetin AYKUT

104240039 - Özcan KARADAYI

114240022 - Muammer AKGÜL

21.05.2014

103

İÇİNDEKİLER

• Tanımı • Fiziksel ve Kimyasal Özellikler • Polyester Monomerleri • İşletme Teknolojisi • Polyester Örnekleri • Kimyasal İşlem Süreci • Doymamış Polyester Tipleri • Polyester Akım Şeması • Kullanım Alanları

TANIMI

• Doymamış polyesterler dayanıklı termoset polimerlerdir.

• Bu bileşikler kompozitler için en çok kullanılan reçine tipidir; pahalı değildir, kolaylıkla kürlenir.

21.05.2014

104

FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLER

• Fiziksel Hali : sıvı • Renk : sarımsı • Koku : karakteristik stiren kokusu • Parlama Noktası : ~34 oC • Tutuşma Noktası : ~ 490 oC • Buhar Yoğunluğu : havadan ağır • Suda Çözünürlük : çözünmez • Özgül Ağırlık : 1.060 - 1.170

POLİESTER MONOMERLERİ

• Poliesterler iki tip monomerle üretilir; diasitler ve dialkoller.

• Diasitler çeşitlidir; örneğin, maleik asit, fumarik asit, o-ftalik asit, izoftalik asit,tereftalik asit, adipik asit gibi.

• Dialkoller etilen glikol, propilen glikol, dipropilenglikol, dietilen glikol, neopentil glikol, bisfenol A olabilir.

21.05.2014

105

İşleme Teknolojİlerİ

• Poliesterlerden birçok teknik kullanarak sayısız ürün elde edilebilir.

• Yanmazlık, tetrakloroftalik anhidrit ve dibromoneopentil glikolle;

• Kimyasallara karşı dayanıklılık neopentil glikol isofitalik asit, hidrojene edilmiş bifenol A ve trimetil pentandiolle;

• Hava şartlarına dayanıklılık ise neopentil metakrilat katkılarıyla sağlanır.

İŞLEME TEKNOLOJİLERİ

• Vulkanizasyon esnasında büzülmeyi önlemek veya elimine etmek için uygun termoplastikler ilave edilebilir.

• Reçine üreticileri, çevre sıcaklığında verimli çalışmak ve pirojenik silika gibi higroskobik elementlerin nemle birleşmesini önlemek için reçine içine metalik karışımları ve tersiyer aminleri karıştırırlar.

• Bu katkılar sayesinde imalatçılar, reçineyi dikey kalıpta jelleşmeden önce akma riski olmadan uygulanabilirler.

• Açık kalıp veya kaplama uygulamaları için, havayla temas eden yüzeyin vulkanizasyonunu önlemek amacı ile parafin mumu ilave edilebilir. Birçok uygulamaların sert güçlendiricilere gereksinmeleri olmamasına rağmen, poliesterlerin birçoğu güçlendirilmiştir.

21.05.2014

106

polYESTER ÖRNEKLERİ

• Örnek olarak iki diasit ve bir dialkol ile üretilen bir poliester ile, bir diasit ve iki dialkol ile üretilen bir polyesterin formülleri gösterilmiştir.

21.05.2014

107

KİMYASAL İŞLEM SÜrecİ

Doymamiş polyester tİplerİ

• Kimyasal bileşimine göre;

Ortoftalik, izofitalik, disiklopentadien, düşük, orta ve yüksek reaktif

• Son ürün için gerekli olan dayanıklılığı göre;

Suya dayanıklı, aside dayanıklı, UV ışınlarına dayanıklı, termal olarak kararlı, alev geciktirici

21.05.2014

108

Doymamiş polyester tİplerİ

• Sertleştirilmemiş reçinenin fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre;

düşük viskoziteli, tiksotropik

• Uygulama alanına göre;

inşaat sanayi, elektrik sanayi, otomobil endüstrisi, boru üretimi için

• Uygulama metoduna göre;

Sac ve Yığın kalıplama , Vakum İnfüzyon,

Döküm, Pultruzyon ...

Proses AkIM şemasI

21.05.2014

109

• Reaktöre asitler ve glikoller beslenir.

• Bu andan itibaren ısıtılmaya başlanan reaktörde 20-22 saat boyunca reaksiyon ve su çıkışı devam etmektedir.

• Bu sürenin sonunda yeterli bir polimerizasyon derecesine erişilmişse reaktöre 180-190oC sıcakta vakum uygulanmakta ve kalan su ile birlikte reaksiyona girmeyen glikol, yine reaksiyona girmeyen asitler vakumla emilmektedir.

• Bu aşamada oluşan polimer stirenle karıştırılmak üzere başka bir kaba (seyretme kazanına) aktarılmaktadır.

21.05.2014

110

• Kullanım amacına göre çok farklı özellikler istenen doymamış polyesterler yukarıda genel gruplarda toplanan temel hammaddelerin değişik şekildeki kombinasyonları ile elde edilmektedir.

A- Döküm Poliesterleri: % 26.46 Propilen Gikol % 24.08 Fitalik Anhidrit % 15.96 Maleik Anhidrit % 33. 5 Sitren Monomer

B- Kimyasal Maddelere Dayanıklı Poliester: % 31.65 Neopentil Glikol % 12.6 İzaoftalik Asit % 5.54 Adipek asit % 16.7 Maleik Anhidrit % 33.5 Sitiren Monomer

C- Alev İlerletmeyen Poliester: % 16. 65 Propilen Glikol % 39.82 HET Asit % 10.03 Maleik Anhidrit % 33. 5 Stiren

D- Genel Amaçlı Poliester: % 14.38 Propilen Glikol % 14.56 Dietilen Glikol % 22.59 Ftalik Anhidrit % 14.96 Maleik Ahidrit % 33.5 Sitiren Monomer

21.05.2014

111

Kullanim alanlari

• Genel amaçlı doymamış polyester – inşaat mühendisliği (çatı ışık levha, paneller)

– Otomotiv endüstrisi (tamponlar, araç-içi elemanları)

– Sıhhi tesisat - küvet

– Havuz astar

– Gemi ve tekne iç elemanları

– Saksı

– Demiryolu araçları sanayi

Kullanim alanlari

• Alev ilerletmeyen doymamış polyester

– Elektrik ve aydınlatma ekipmanları(elektrik panosu ..)

– Kara taşımacılığı endüstrisi,

– İnşaat mühendisliği

– Gemi yapımı

21.05.2014

112

KullanIM ALANLARI

• Son derece dayanıklı doymamış poliester reçineleri

– kimya endüstrisinde tanklar ve boru hatlarında,

– yakıt tankları için,

– gemi yapımı,

– yoğunlaştırılmış katı yüzeyler(mutfak çalışma tezgahı ve bar masaları)

– duvar panelleri,

– havuz astarlama

21.05.2014

113

KİMYASAL TEKNOLOJİLER-II

AMORF BOR

HAZIRLAYANLAR

094245036 Yeşim Batur

104240003 Sefa Akyol

104240015 Sümeyye Adıbelli

104240018 Leyla Şahin

BOR’UN TANIMI VE ÖZELLİKLERİ

Bor 3A grubu elementlerindendir.

Metal ve ametaller arasında bulunur ve

Bor yarı metal bir elementtir. Yarı

iletkendir. Bor doğada tek başına

element haliyle bulunmaz. Genellikle

bir bileşiği olan boraks şeklindedir. İki

çeşit bor allotropu bulunur. Amorf bor,

kahverengi tozdur. Metalik (kristal) bor

siyah ve sert, oda sıcaklığında zayıf bir

iletkendir.

21.05.2014

114

Ergime derecesi çok yüksek (2300 C) ve Atom ağırlığı 10,81'dir. Borun

elektrik iletkenliği oda sıcaklığında çok düşük olmasına rağmen ısıtıldıkça

süratle artar.

Amorf bor (kahverengi veya koyu

kahverengi toz)

Bor’un Doğada Bulunuşu

Dünyadaki toplam bor rezervinin 500 milyon ton olduğu sanılır.

Bunun % 60′ı Türkiye’de % 25′i ABD’de % 5-10′u Rusya’da geri

kalanı da Çin ile Hindistan’ da bulunur. Türkiye’deki bor

mineralleri başlıca dört bölgede toplanmıştır. Eskişehir’in Kırka

yöresinde boraks, Kütahya’nın Emet yöresinde kolemanit,

Balıkesir’in Bigadiç yöresinde başlıca kolemanit ve bir miktar

üleksit, Bursa’nın Mustafa kemal paşa yöresinde de pandermit

yatakları vardır. Bununla birlikte Türkiye’deki bor yataklarının en

önemli minerali kolemanittir. Türkiye, dünya bor üretiminin % 25-

30 dolayında bir bölümünü karşılar. Önceleri bor mineralleri ham

olarak satılırken Etibank tarafından Bandırma’da kurulan fabrikada

borik asitle boraks üretilir ve bunlar işlenmiş olarak dış pazara

satılır.

21.05.2014

115

AMORF BOR’UN KULLANIM ALANLARI

Motor yağlarında ve çelik jantlarda

Araba lastiklerin içindeki çelik tellerde

Araba boyalarında

Bilginin akışını sağlayan ince optik liflerin yapımında

Bisküvi, pasta gibi gıda ürünlerinin yapıldığı kalıplarda

Ateşe dayanıklı olduğu için yanmaz kumaş üretiminde

21.05.2014

116

Tıpta ve ilaç sanayinde

Yakıt sanayi

Cam sanayi

Seramik sanayi

Temizleme ve beyazlatma sanayi

Yanmayı önleyici maddeler

Tarım

Nükleer uygulamalar

Pirotekni (fişekçilik) alanında ve ateşleyici olarak

Sodyum Borhidrür Yakıt Pilli Araç projesi 2009 yılı aralık ayında

Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü (BOREN) desteğiyle TÜBİTAK

Marmara Araştırma Merkezi’nde (MAM) başladı. Proje kapsamında

araç üzerine entegre borhidrürden hidrojen üreten sistem geliştirildi ve

yine araç üzerinde bulunan yakıt piline beslenerek aracı sürmek için

gerekli enerji üretildi.

21.05.2014

117

Dünyada bilinen bor rezervlerinin ülkelere göre dağılımı ise şöyledir:

Ticari öneme sahip bor mineralleri

21.05.2014

118

BOR ÜRETİMİ

Bor oksit potasyumla indirgenerek bor elde edilir.

B2O3 + 6K → 3K2O + 2B

Diğer metotlar ise:

BCl3 un hidrojenle (H2) indirgenmesiyle elde edilir.

2BCl3 + 3H2 → 2B + 6HCl

Potasyum tetrafloroborat (KBF4) metalik sodyumla reaksiyona sokulursa

bor elde edilir. Ayrıca

KBF4 un elektrolizi ile de oldukça saf bor elde edilir.

KBF4 + 3Na → KF + 3NaF + B

Bor oksidin magnezyum ile havasız ortamda reaksiyonu sonucu amorf bor

elde edilir.

B2O3 + 3Mg → 2B + 3MgO

ELEMENTER BOR ÜRETİMİNDEKİ PROSESLER

Elementer bor üretiminde kullanılan prosesler şunlardır;

Metalotermik redüksiyon,

Mekanokimyasal sentezleme,

Ergimiş tuz elektrolizi ve

Gaz fazdan redüksiyon ile üretim olmak üzere dört başlığa ayrılmıştır.

21.05.2014

119

Metalotermik Redüksiyon ile Üretim

Elementer bor üretiminde kullanılan geleneksel yöntem, metalotermik

redüksiyon ile üretimdir. Bu yöntemin ilk aşamasında, bor içeren bileşikler

(B2O3, H3BO3, HBO2, NaBO3.4H2O, Na2B4O7 vb.) redükleyici bir

madde ile yüksek sıcaklık ortamında indirgenerek, yüksek empürite içeren

elementer bor oluşturulur. Kullanılan reaksiyon sıcaklığı 300-1200°C

arasındadır ve bazı prosesler basınç altında gerçekleştirilmektedir. Bu

adımdan sonra genel olarak, sıcak asit liçi yapılarak, ürün empüritelerden

arındırılır. Ancak, bu yöntem ile üretilmiş elementer bor yüksek safiyette ve

kristal yapıda elde edilememektedir. Metalotermik redüksiyon sonucu elde

edilen ara ürün %85-95 bor içerir ve amorf yapıdadır.

Ergimiş Tuz Elektrolizi ile Üretim

Ergimiş tuz elektrolizi ile bor üretiminde bor tuzları belirli sıcaklık

aralıklarında ergitilerek, ergimiş tuz banyosu oluşturulur. Bu yöntemde bor

içeren bileşik alkali metal klorür veya florür ile birlikte 300-1000°C

sıcaklıkları arasında ergitilir. Bu banyoya uygulanan elektroliz işlemi

sonunda, kullanılan metal ya da karbon katot malzemesi üstünde elementer

bor toplanır. Başlangıç tuzu olarak B2O3’ün kullanılması durumunda, katot

reaksiyonu;

B2O3 + 3 e- = B + BO33- gibi yürür.

21.05.2014

120

Mekanokimyasal Sentezleme ile Üretim

Mekanokimyasal yöntemde hammadde, bir değirmen ya da öğütücü yardımıyla,

bilya varlığında mekanik bir etki sonucunda istenilen içerik, mikro yapı ve

tane boyutuna getirilir. Öğütme sırasında kimyasal ya da redükleme

reaksiyonları ile istenen ürün elde edilir. Sonra, elde edilen ürün kimyasal

çözümlendirme işlemleri ile saflaştırılır. Bu süreçte, mekanik işlem sonucu

oluşan istenmeyen yan ürünlerin asit liçi ile uzaklaştırılması sağlanır. Öğütme

sonucunda elde edilen tozun yapısını etkileyen parametreler şunlardır:

Değirmen tipi, öğütme için gerekli donanımlar, ortam atmosferi, öğütme süresi,

öğütme hızı, bilya/toz ağırlık oranı ve proses kontrol ajanı. Bu yöntemde Spex,

Gezegen Tipi ya da Atritör değirmen kullanılır.

Gezegen tipi değirmen Spex değirmen

21.05.2014

121

Gaz Fazdan Redüksiyon ile Üretim

Gaz fazdan redüksiyon ile üretimde, elektriksel olarak ısıtılmış altlık

yüzeyine, bor içeren gaz bileşikleri, redükleyici bir gaz ile karıştırılarak

gönderilir. Yöntemin prensibi, bor içerikli gazın redükleyici gaz yardımıyla

kızgın yüzeyde termal olarak ayrıştırılmasına (termal dissosiasyon)

dayanmaktadır. Bu yöntemde bor içeren gazın altlık yüzeyinde termal

parçalanması sonucu, reaksiyon sıcaklığına bağlı olarak amorf ya da kristal

yapıda saf elementer bor üretimi gerçekleştirilmektedir. Bor tozlarının

safiyetini etkileyen tek faktör kullanılan başlangıç gazlarının safiyet

derecesidir. Bu yüzden, yüksek safiyette elementer bor üretiminde en

başarılı sonuç, gaz fazındaki bor bileşiklerinin yüksek sıcaklıkta

redüklenmesi ile elde edilmektedir.

DÜNYADA BOR ÜRETİM YÖNTEMLERİ

Bor mineralleri, doğada masif olarak diğer mineral ve kayaçlarla birlikte

veya çözelti olarak sularda bulunmaktadır. Dolayısıyla üretim yöntemleri

de bulundukları yer ve derinliğe göre değişmektedir. Karada masif olarak

bulunan bor bileşikleri; cevherin bulunduğu derinliğe ve fiziksel yapısına

bağlı olarak üç şekilde üretilir.

Açık ocak yöntemi

Kapalı ocak yöntemi

Çözelti madenciliği yöntemi

21.05.2014

122

Açık Ocak Yöntemi: Açık ocak yöntemi dünyada en çok kullanılan

yöntemdir. Cevherin üzerinde bulunan örtü tabakası tabakanın fiziksel

özelliklerine göre delme-patlatma ile gevşetilir. Cevherin üzerindeki örtü

tabakası alındıktan sonra cevher çıkarılır. Bu yöntem ile yer küreye yakın

tabakalarda oluşan bor mineralleri çıkarılır.

Kapalı Ocak Yöntemi: Yeraltı madenciliği diye de bilinen bu yöntem, acık

ocak yöntemi ile çıkarılması zor ve maliyetli olan cevherlerin çıkarılması

için kullanılır. Cevherin üzerindeki örtü tabakası kalın ve sert bir yapıya

sahiptir. Üstten kırılarak alınması zor ve zahmetlidir. Bunun için cevher

örtü tabakası delinerek (tüneller açılarak) alınır. Açık ocak yöntemine göre

daha pahalıdır.

Çözelti Madenciliği Yöntemi: Diğer bir yöntem olan çözelti madenciliği

ise sularda bulunan bor minerallerinin çıkarılmasında kullanılır. Su

yatağına % 5’lik HCl ilave edilip 8-9 saat beklendikten sonra çözelti

yüzeye pompalanmaktadır. Daha sonra kireç eklenerek %43 B2O3 içeren

kolemanit üretilmektedir.

21.05.2014

123

TEŞEKKÜRLER…

Alkid Reçine

Kimyasal

Teknolojiler II

Hazırlayanlar

Hanife ALTINBAŞ

Güler BAYRAM Ebru BATI

İbrahim BOL

246

21.05.2014

124

İÇİNDEKİLER

Alkid reçine nedir?

Neden Alkid reçine?

Alkid reçinenin sınıflandırılması

Alkid Reçine nasıl hazırlanır?

Alkid reçine nerelerde kullanılır?

247

Alkid reçineleri, poliester özelliği gösteren gruplar

ile yağ özelliği gösteren grupların birleşmesi ile

elde edilen ürünlerdir.

Alkid Reçine ?

Alkid kelimesinde alk alkol, id asid köklerini temsil eder, yani alkol ve asit birleşimi bir reçine demektir

248

21.05.2014

125

Özellikle İkinci Dünya Savaşı’ndan sonra boya

yapımında yaygın kullanılmaya başlanmıştır.

Alkid reçineler solvent bazlı boyaların bağlayıcısı

olup, bu tip boya sistemlerinin karakterini tayin

eden en önemli yapı taşlarıdır. 249

Alkidler birçok küçük molekülün kimyasal sentezle

birleşmesinden meydana gelmiş polimerlerdir ve bu

reaksiyon cinsi kondensasyondur. Çıkan yan ürün de

sudur. Yani esterleşme olur.

Yağ (veya yağ asidi) + polialkol + polikarboksilli asitler Alkid reçine +H2O

250

21.05.2014

126

Boya reçetelerinden beklenen

özelliklerin çoğunu yapısındaki alkid

reçinesi verir. Alkid reçine kullanmanın

boyaya kattığı özellikler şunlardır:

•Suya karşı dayanıklılık – silinebilme

özelliği

•Pigmenti ıslatma

•Mükemmel dayanıklılık, elastikiyet ve

sertlik

•Mükemmel parlaklık ve renk koruma

•Isıya karşı dayanıklılık

251

ALKİD REÇİNELERİN SINIFLANDIRILMASI

1)Alkidlerin Yağ Uzunluklarına Göre Sınıflandırılması

En yaygını yağ uzunluğuna göre olanıdır. Yağ

uzunluğu başlangıçta mamul içerisine konmuş olan

yağ yüzdesidir.

% 20-45 yağlılar, kısa yağlı alkid

% 45-60 yağlılar, orta yağlı alkid

% 60-80 yağlılar, uzun

yağlı alkidler

sınıfına girer.

252

21.05.2014

127

2) Alkidlerin Yağ Çeşidine Göre Sınıflandırılması

Okside olan alkid reçineler

Oksidasyon ile kuruyan alkidler, yarı

kuruyan yağ ve yağ asitlerini ihtiva eder.

Doymamış gruplar, havanın oksijeni ile

reaksiyona girerek film oluşturur.

Doymamış gruplar alkid reçine film

özelliğini ve performansını yükseltir.

253

Okside olmayan alkid reçineler

Doymamış çifte bağ ihtiva etmeyen

yağlar ve yağ asitleri kullanılır.

Oksidasyon ile film oluşturma

özellikleri yoktur.Okside olmayan

alkidler; fenol formaldehit, amino

reçineler, epoksi reçineler, izosiyanat,

nitroselüloz, tabii reçineler ile

modifikasyona tabi tutularak elde

edilen ürünler ya solvent

buharlaşmasıyla ya da aktif gruplarla

reaksiyona girerek performansları çok

yüksek filmler oluştururlar.

254

21.05.2014

128

3)Kuruma Özelliklerine Göre Alkidler

.

Hava kurumalı alkidler

Alkid reçine zincirindeki hidroksil

gruplarının fazlalığı, kuruma esnasında

hidroperoksitin bozunmasını

geciktirdiği için kuruma süresi uzundur.

Buna karşılık reçinelerdeki karboksil

grupları (-COOH) hidroperoksitlerin

bozunmasını kolaylaştırır.

Daha fazla yağ uzunluğu alkid reçinelerin

kuruma hızlarını artırdığı gibi parlaklık, renk

kalıcılığı ve dayanıklılığını azaltır.

255

Güçlendirilmiş kuruyan alkidler

Yağ asitlerinin oksidasyonu ısının yükselmesiyle

hızlanır.

Doymamış yağ ve yağ asit bazlı alkid reçineleri

120-160 0C arasındaki bir sıcaklıkta hızlı bir

şekilde sertleşir. Bu şartlar altında çapraz

bağların çoğunluğu (C-C) bağları şeklindedir.

Sonuçlanan film,

( C-O- O-C ) şeklinde çapraz bağ ile şekillenen

filmlerden daha dayanıklı ve daha fazla dirence

sahiptir.

Kurumanın hızlı olması, daha kısa yağ uzunluğunun

kullanıldığı anlamına gelir. Bu durum ürüne

sağlamlık, parlaklık ve renk kalıcılığı özelliği

kazandırır.

256

21.05.2014

129

257

Plastifiyan alkidler

Bu tür alkid reçineleri diğer reçine

türleriyle karıştırıldığında reaktif

olmayan çözücü görevi yaparlar.

Bunlar; esnekliği, yapışmayı, parlaklığı

yükselten birleşik reçine sistemleridir.

Bunlar ahşap son kat sistemlerinde ve

nitro selüloz bazlı araç boyası

imalatında son derece etkilidir.

Plastifiyan alkidler koko yağı gibi kısa

zincirli asitlerde üretilmektedir.

Diğer reçineler ile mükemmel bir

uygunluk gösterir.

258

21.05.2014

130

259

Sertleşen alkidler

Amino reçineleri ve fenolik reçineler,

alkid reçineleri ile beraber kullanılır.

Alkid karboksil grupları, amino ve

fenolik reçine ile reaksiyon verir.

Fakat reaksiyon daha yavaştır. Alkid-

amino veya fenolik reçine karışımları

son kat boya ve verniklerin imalatında

kullanılır.

260

4)Modifiye Alkid Reçineleri

Tek başına polimerler, yüzey koruma

malzemelerinde arzu edilen özelliklerin

tamamını göstermez.

Farklı polimerlerin birleştirilmesi ile

performansları ve özellikleri farklı polimerler

elde etmek mümkündür. Bu

durum değişik amaçlara uygun boyaların

üretiminde başarılı neticeler vermektedir.

21.05.2014

131

261

.

Vinillendirilmiş alkid reçineleri

Alkid reçinesi vinil grubu ihtiva eden bir

monomer ile modifikasyona tabi tutularak,

•çok hızlı kuruyan,

• sert film oluşturan,

• uygulandığı yüzeylere çok iyi yapışma

performansı gösteren,

•zayıf alkali ve asidik ortamlarda performansı

çok iyi olan, renk kalıcılığı ve parlaklığı

mükemmel olan

•boya ve verniklerin üretiminde kullanılır.

262

Üretan modifiye alkid reçineler ve yağlar

Boya ve verniklerin performanslarını ve

özelliklerini yükseltmenin başka bir yolu

da alkid reçinelerinin, reaktif gruplara

sahip olan izosiyanat gruplar ile

modifiye edilmesidir.

Oluşan filmler, sağlam, solvent ve

kimyasal dirence sahip, sert, parlak, su

direnci yüksek özellikler gösterirler.

Renk kalıcılığı, kullanılan alkid

reçinesinin yağ yapısına ve kullanılan

izosiyanatların kimyasal yapısına yani

aromatik veya alifatik yapısına bağlıdır.

Bu tür reçineler deniz verniklerinin

imalatında, tek kompanentli parke vernik

imalatında, astar boyalarda, antikorozif

boya imalatında, deniz boyalarında

kullanılır.

21.05.2014

132

Alkid Reçine Nasıl Üretilir ?

Kullanılan girdiye göre üretim yöntemi değişiklik gösterir. İki yolla üretim mümkündür.

• Yağ ile üretim

• Yağ asidiyle üretim

263

Alkid Reçine Nasıl Üretilir ?

• Yağ ile üretim:

Yağ + polialkol + polikarboksilli asitler Alkid reçine +H2O

Yağ kullanılan reçinelerde ise, önce trigliseritler alkoliz reaksiyonu monogliserit hale getirilir. Yağ ve poliol kullanılarak gerçekleştirilen bu işlemden sonra, asit anhidrit de eklenerek alkid reçine polimerizasyonu

gerçekleştirilir.

264

21.05.2014

133

Alkid Reçine Nasıl Üretilir ?

• Yağ asidiyle üretim:

Yağ asidi+ polialkol + polikarboksilli asitler Alkid reçine +H2O

Yağ asidiyle yapılan reçinelerde; doymamış yağ asidi,

poliol ve asit anhidrit; ürün istenen viskoziteye

ulaşana kadar pişirilir.

265

Alkid Reçine Nasıl Üretilir ?

• Sonraki işlem:

Her iki alkid reçine üretimi yönteminde de, reçine çeşitli

filtreleme yöntemleriyle saflaştırılır ve boya ve vernik

üreticilerin kullanımına hazırlamak için seyreltilir.

266

21.05.2014

134

Alkid Reçine Nasıl Üretilir ?

267

Alkid Reçine Nasıl Üretilir ?

268

21.05.2014

135

Alkid Reçine Nasıl Üretilir ?

• Kullanım Yerleri:

Matbaa mürekkeplerinde,

ahşap malzemeler için dekoratif boya ve verniklerde, metal dekoratif boyalarda,

hava ile fırın kurumalı endüstriyel boya

ve verniklerin imalatında kullanılmaktadır.

269

270

K U L L A N I M

21.05.2014

136

271

104240004 Başak SARIGÜL

104240011 Zekiye ARICA

104240013 Büşra ATAMAN

104240022 Gamze KESKİN

TEFLON (PTFE)

21.05.2014

137

Teflon, politetrafloroetilen (PTFE) polimerin ticari adıdır. Teflon, florlanmış etilen polimeri olan bir politetrafloroetilendir.

Bir termoplastik floropolimerdir.

Flor atomlarıyla doymuş uzun ve düz bir karbon zincirinden meydana gelmiş moleküler yapısı ve atomlar arasındaki kuvvetli bağlar sebebiyle oldukça inert özelliklere sahiptir.

TEFLON NEDİR?

273

Teflon 260°C üzerindeki sıcaklıklarda bozulmaya başlar; 350°C civarında tamamen yapısı bozulur. Ateş üzerinde bırakılan boş bir tava bu dereceleri aşabilir ancak tava içinde yanan az miktardaki yağ sağlık açısından daha büyük bir sorun oluşturur.

PTFE (Teflon) malzemesi; yüksek kalite ve dayanım özelliği ile 25 yıl ömüre sahip eski tip membran yapılarının ömrünü 30-50 yıla kadar uzatımış ve hafifliği, tekstil yapısı sayesinde tasarım zenginliğine fırsat vermesi, görsel etkisi ve daha cazip fiyat avantajı özellikleri ile son yılların en çok tercih edilen yapı malzemesi olmuştur.

Teflon(PTFE) kaplama, yapışmazlık özelliğine sahiptir. Zamk gibi özel yapışkan maddeler dışında hemen hemen hiçbir madde teflona yapışmaz.

274

21.05.2014

138

PTFE kristalli polimer olup, termoplastik malzeme grubundandır.

Kimyasal dayanımı

ısı direnci

iyi elektrik izolasyon özelliği

aynı zamanda geniş bir sıcaklık aralığında düşük sürtünme katsayısına sahip olmasından dolayı önemli bir polimerdir.

Yüksek termal kararlığı kuvvetli C-F bağından kaynaklanır ve bu özellik teflonu yüksek sıcaklık polimeri yapar .

TEFLONUN ÖZELLİKLERİ

275

PTFE polimeri istenilen özellikleri sağlayabilmesi için oldukça yüksek molekül ağırlığında üretilmelidir.

PTFE üç farklı tip şeklinde üretilir.

Granüllü

ince toz

sulu dispersiyon

PTFE’nin Üretimi ve

Polimerizasyonu

276

21.05.2014

139

Granüllü reçinelerin geniş bir kalite aralığında üretilmesinin nedeni toz ve son ürün arasındaki kullanım özellikleri dengesini sağlamak içindir.

Dispersiyon aracısı kullanılmadığı zaman veya çok az kullanıldığı ve kuvvetli karıştırma ile yapılan polimerizasyonda daha çok granüllü reçine olarak bahsedilen çökelti reçinesi üretilir.

Granüllü PTFE, TFE’nin yalnız olduğu bir ortamda polimerizasyonu ile üretilir.

Granüllü Reçine

277

Polimerizasyon ürünü tel gibi düzensiz ve çeşitli biçimlerde üretilir. Kurutulmuş granüllü polimer akıcılık ve diğer özellikler gibi ürün ihtiyaçlarına bağlı olarak farklı parçacık boyutlarında öğütülür.

Ayrıca granüllü reçinenin tutuşmazlık özelliği taşıması önemli bir özelliğidir.

278

21.05.2014

140

Pıhtılaşmış sulu dispersiyon ile üretilen ince toz ;

• Özel Uygulamalar

• Üretim Farklılığı

Başlatıcı ve emülsyon aracıları

TFE İnce Reçineler

Sulu ortam

Hafif Karıştırma; Dispersiyon kararlılığı

İNCE TOZ REÇİNE

279

Polimerizasyon hızı ve parçacık boyutu

Parçacıkların Eldesi:

Polimerizasyonun ilk aşamasında şekillenir ve zerrelerle birlikte ilerleyerek büyürler; böylece molekül ağırlığı içindeki radikal değişimi ve dispersiyon zerreleri içindeki polimer bileşimi elde edilir.

Jel matrisi içindeki zayıf dispersiyon hızlıca yoğunlaşır ve topak içinde pıhtılaşır.

280

21.05.2014

141

Farklı kaliteleri mevcuttur.

Farklı parçacık boyutlarında ince toz üretmek için polimerizasyon işlemi ile gerçekleştirilir

Sulu dispersiyon polimerizasyonu

İşlemlerde yeterli dispersiyon aracısı kullanılır ve hafif çalkalama yapılarak sulu ortamda küçük dairesel parçacıklar yayılır.

Burada reçine parçacıklarının pıhtılaşmasından kaçınılır.

SULU DİSPERSİYON

281

İşlenmiş dispersiyon

• Kararlı hale getirilir.

• Buharlaşma ile termal yoğunlaşma yolları kullanılır.

282

21.05.2014

142

Her iki üründe yüksek molekül ağırlıklı PTFE olmasına rağmen özellikleri tamamıyla birbirinden farklıdır.

Granüllü ürün çeşitli şekillerde kalıplanarak üretilebilirken sulu dispersiyon kalıplandırılamaz,

Fakat dispersiyon kaplama yöntemi veya toz ürünü su ortamında pasta ekstrüzyona uygun toz haline dönüştürülerek üretim yapılabilir.

Granüllü reçineye kesinlikle dispersiyon kaplaması veya pasta ekstrüzyon tekniği uygulanamaz.

Granüllü Reçine ve İnce Toz Reçine KARSILAŞTIRILMASI

283

Polimerizasyon sonucu oluşan ürünler çizelge’de belirtilmiştir. Granül polimerizasyonu ile oluşan ürün çeşitleri basit reçine, iyi ayrılmış reçine, tanecikli reçine ve ön sinter reçinesidir. Dolgulu reçineler ise PTFE’nin karbon, bronz, cam elyaf gibi dolgu maddeleriyle alaşımından oluşur.

284

21.05.2014

143

PTFE’NİN YAPISI

285

PTFE zincirinin iskeletini oluşturan C-C bağları ve C-F bağları oldukça kuvvetlidir.

Flor atomları zincir üzerindeki karbon atomları üzerinde koruyucu bir kalkan oluşturur. Eğer karbon zincir iskeletine bağlı atomlar flor atomundan daha küçük veya daha genişse koruma kalkanı düzenli tek bir tip kalkan seklinde değildir.

Bu koruma kalkanı;

ana zinciri korur

düşük sürtünme

katsayısını ve yapışmazlık

özelliğini sağlayan yüzey enerjisini düşürür.

PTFE’nin Molekül Yapısı

286

21.05.2014

144

PTFE bilinen çözücüler içerisinde çözünmez, bu yüzden molekül ağırlığı olağan yöntemlerle hesaplanamaz.

Ortalama molekül ağırlığı Mn başlatıcıdan belirlenen son grup konsantrasyonu ile hesaplanır.

PTFE Molekül Ağırlığı

287

PTFE’nin kimyasal dayanımı iyidir.

Çalışma sıcaklığı aralığında sanayide kullanılan belirli asitler ve bazlara karşı dayanıklı olmasının temel nedeni atomlar arasındaki kuvvetli bağlardır.

Erimiş veya çözünmüş haldeki saf sodyum, potasyum gibi alkali metaller ve flor gazı, yüksek sıcaklık ve basınçta PTFE’ye etki eder.

PTFE’nin aşınma dayanımı yüksektir ve aşınan maddelerle çalışılan ortamlarda malzemenin PTFE ile kılıflanması aşınma problemini çözebilir.

PTFE’nin Kimyasal Özellikleri

288

21.05.2014

145

PTFE’de herhangi bir sıvı emilimi polimerin içinde sıvının dağılmasına bağlıdır. Polimer molekülleri arası gözenekler sıvı emilimi için boşluk yaratmaktadır ve bu sıvı polimere katılabilir. Bu katılma ağırlık artısına ve renk bozulmasına neden olmaktadır. Bazı asit ve bazlar 200°C’ye kadar olan tepkimelerde katılmazlar.

Sulu çözeltiler atmosferik basınçta katılma eğilimindedirler. Organik çözücülerin katılımı da düşüktür. Bu kısmen PTFE’nin nem almama özelliğinden kaynaklanır.

Kimyasalların ve çözücülerin katılımı florokarbon molekülleri içindeki kimyasal bağlara önemli katkı yapmaz. Katılma olayı degragasyon seklinde değildir. Katılma tamamen tersinir olan fiziksel bir değişimdir.

289

TEFLON TAVA MI

290

SERAMİK TAVA MI

21.05.2014

146

PTFE’nin Kullanım Alanları

291

Yüksek kimyasal, elektriksel, fiziksel, termal ve mekanik özellikleri ile PTFE tüketimi giderek artan bir polimer olarak günümüzde karşımıza çıkmaktadır.

PTFE tüketiminin yarısı elektriksel amaçlı kullanımlarda, geri kalan diğer yarısı ise kimyasal ve mekanik uygulamalarda kullanılmaktadır.

292

21.05.2014

147

PTFE kimyasal maddelere ve aşınmaya karsı dayanımı ve geniş sıcaklık aralığında kullanılabilmesi nedeniyle çok değerli bir malzemedir.

Keçe, salmastra, bant, vanalar, pompalar , sızdırmazlık elemanları

Gözenekli filtreler, kılıflı mamuller,

Laboratuar cihazları

Diyaframlar, contalar ,

Hortum, körük,

Boru bağlantı parçaları, vana ve pompa kılıfları, kazanlar, karıştırıcılardır.

Kimya Sanayinde Uygulamalar

293

Şekil 1. PTFE Pompadaki Uygulanışı

Şekil 2. PTFE Kılıflı Borular.

294

21.05.2014

148

Yüksek elektriksel dayanımı, düşük dielektriksel kayıp faktörü, ark direncinin yüksek olması ve bu özelliklerinin nem ve frekanstaki değişimlerden fazla etkilenmemesi, PTFE’ye elektrik ve elektronik sanayinde geniş bir uygulama alanı sağlar.

Uzay ve askeri güvenlik endüstrisinde bağlantı yerlerinde ,

Kablo yalıtımında ,

Trafo, anten, radar, bobin, transformatör ve muhtelif parçalarda ,

Kapasitör ve transformatörlerde hava geçirmez keçe olarak,

Yakıt hücreleri için elektrodlarda kullanılır

Elektrik ve Elektronik Sanayinde Uygulamalar

295

Şekil 4. Spektrofotometredeki PTFE Burç İzolatörleri

Şekil 5. PTFE İzolatörlü Yüksek Frekans Kablo Ekipmanı 296

21.05.2014

149

PTFE diğer mühendislik plastiklerinde bulunmayan özelliklerinden dolayı kullanımı gittikçe yaygınlaşmaktadır. Çok geniş sıcaklık aralığındaki çalışma şartları ve kimyasal dayanım özelliklerinin yüksek oluşu bu geniş kullanım oranını artırmaktadır.

Aşınma ringleri , segmanlar, sıyırıcı keçeler,

Yağlamasız yataklar ve burçlar,

Köprü, bina v.b. muhtelif inşaat sanayi için kayar yataklar ,

Muhtelif pnömatik ve hidrolik aletlerin parçaları,

Ütüler,

Gıda sanayindeki tava v.b. gibi mutfak eşyalarında PTFE kullanılır.

Diğer Sanayi Kollarındaki Çeşitli Uygulamalar

297

Şekil 6. Kompresörlerde Kullanılan Karbon Alaşımlı PTFE Aşınma Ringleri

Şekil 7. Karbon Alaşımlı PTFE Segmanlar

298

21.05.2014

150

BİZİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİZ…

299

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ

KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

HAZIRLAYANLAR

094245024 Sema ŞİMŞEKLİ

094245035 Gözde TURHAN

094245011 Ali Ramis DÖNGEL

084240028 Burak SAĞBAZAR

21.05.2014

151

İÇİNDEKİLER

• 1)GLİSEROLÜN TANIMI VE TARİHÇESİ

• 2)GLİSEROLÜN FİZİKSEL VE KİMYASAL

ÖZELLİKLERİ

• 3)GLİSEROLÜN KULLANIM ALANLARI VE

EKONOMİSİ

• 4)GLİSEROLÜN ELDE EDİLİŞİ

• 5)GLİSEROLÜN ÜRETİMİ VE ÜRETİMDE

KULLANILAN YÖNTEMLER

GLİSEROL NEDİR?

• Gliserol, tatlı, kıvamlı,

sıvı karakterde, üç

değerli bir alkoldür.

21.05.2014

152

TARİHÇESİ

• Scheele ilk kez 1779’da zeytin

yağı ve litarj karışımını

ısıtarak, gliserini elde etmiştir.

• Sobrero 1846’da ilk kez patlayıcı Nitrogliserini

üretti ve 1868’de Nobel, bu bileşiği kizelgur

içerisinde absorplayarak, güvenli

kullanımını(dinamit) sağladı. Bu buluş gliserin

istemini artırdı.

21.05.2014

153

• Yaklaşık 1948’den bu yana gliserin,

petrokimyasal hammaddelerden, sentetik

proseslerle üretilmeye başlanmıştır.

GLİSERİNİN FİZİKSEL VE

KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Kimyasal İsmi 1-2-3 Propantriol

Kimyasal Formül C3H8O3

Moleküler Kütle 92.09g/mol

CAS numarası [56-81-5]

Yoğunluk 1.261 g/cm3

Akışkanlık Pa.s

Erime Noktası 18°C

Kaynama Noktası 290°C

Besin Enerjisi 4.32kcal/g

21.05.2014

154

• 1)Gliserin diğer adıyla ‘’gliserol ‘’ de olan sıvı halde

bulunan polar organik bir trihidroksi alkoldür.

• 2) Zehirli olmayan bir sıvıdır.

• 3)Su ve alkol ile her oranda karışır, asetonda çözünür.

Eter, kloroform ve benzolde çözünmez.

• 4)Hayvansal ve bitkisel yağ maddelerinin içinde

bulunur. Deriye uygulandığında lipitlerin(yağların)

yapısına katılır.

GLİSERİNİN KULLANIM ALANLARI

• 1) En çok alkit reçinesi, boya ve cila

yapımında kullanılır.

• 2)Bir çok madde için iyi bir

çözücüdür. Su çekici ve nemlendirici

özelliğe sahip olduğundan kozmetik

ve ilaç yapımında kullanılır.

• 3) Dinamit yapımında kullanılır.

Sadece nitrik asitle birleştirildiğinde

ise çok güçlü olan nitrogliserin

yapımında kullanılır.

21.05.2014

155

• 4) Tıbbi gliserin şeker hastalığında şeker olarak ayrıca dıştan deriye uygulanan merhemlerle ve kabızlıkta fitil olarak kullanılır.

• 5) Endüstride sabun ve özel dokumaların yapımında kullanılır.

• 6) Sanayi çözücüleri üretiminde kullanılır.

• 7) Gliserol gıdalarda su aktivitesi değerinin düşürülmesinde yardımcı olur.

• 8) Jelatin(selefon) kağıtlarını yumuşatmada

• 9) Tütünün nem oranını ayarlamada.

• 10) Tekstil, matbaacılık gibi alanlarda kullanılır.

KULLANILDIĞI ALANLAR VE

EKONOMİSİ • Ham gliserin üretimi, yaklaşık 136 milyon kg/yıl’dır.

• Sentetik gliserin, piyasanın %50’den fazlasını sağlar.

• Gliserin çeşitli kalitede piyasaya sunulur; USP veya CP

kaliteler kimyasal saftır ve %95’in üzerinde gliserin

ihtiva ederler, reçineler ve diğer endüstriyel ürünler için

uygundur.

• Gliserin pek çok ürünün korunmasında,

yumuşatılmasında ve nemlendirilmesinde Tablo1’de

gösterildiği gibi kullanılır.

21.05.2014

156

1962 1964 1966 1968 1976

Alkidler 32 34 32 28 27

Tütün 16 18 20 20 20

Selofan 23 23 20 17 18

Patlayıcılar 7 7 10 10 11

İlaçlar ve Tuvalet

Malzemeler(Diş

Macunları Dahil)

16 21 23 24 25

Monogliseridler ve

Diğerleri

7 10 14 16 18

Üretan Köpükleri … 5 5 6 7

Triasetin … 4 5 5 5

Çeşitli 16 10 19 12 18

Toplam 113 131 147 138 150

Kullanıldığı

Endüstri

Kullanım Yüzdesi

ABD

(160000TON/YIL)

AVRUPA

(1900000TON/YIL)

JAPONYA

(50000TON/YIL)

ÇİN

80000TON/YIL)

İlaç 39.5 23.1 34 5.2

Tütün 15.8 2.5 5.3 7.3

Gliserintria

setat

_ 14.4 _ _

Gıda 14.5 5.6 _ _

Polieter 10.5 13.1 11.6 5.2

Boya 9.2 13.1 19.5 49

Selofan 2 4.4 3.8 1.5

Dinamit 0.6 3.1 1.9 3.1

Diş Macunu _ _ _ 16

Kozmetik _ _ _ 6.3

Diğerleri 7.9 20.6 23.9 7.2

21.05.2014

157

GLİSERİNİN ŞARAPLARDAKİ

ÖNEMİ • Şarap mayası olan Saccharomyces

cerevisiae’nın yüksek veya düşük

miktarda gliserin üretiminin içki

endüstrisinde şarap kalitesi açısından

oldukça önemli olduğu kabul

edilmektedir.

• Gliserin, Şarapta fermantasyon

sırasında üretilen bir yan ürün olup,

etanol ve karbondioksitten sonra

derişimi en yüksek olan ürün olarak

kabul edilmektedir.

GLİSERİNİN İLAÇ VE KOZMETİK

SEKTÖRÜNDEKİ YERİ VE ÖNEMİ

21.05.2014

158

ELDE EDİLİŞİ

• Propilenden (CH2=CH-CH3)

klor ile alil klorür elde edilir.

Bu maddenin hipoklorit asidi

ile muamele edilmesinden

sonra su ile reaksiyona

sokulmasıyla gliserin elde

edilir.

GLİSEROL ÜRETİMİ

1)Sabun üretimi için, gliseridlerin(katı ve sıvı yağlar)

sabunlaştırılmaları.

2)Yağ asidlerinin üretimi için, katı ve sıvı yağların

parçalanmaları veya hidrolizinden

3) Propilenin klorinasyonu ve hidrolizinden, ayrıca

petrokimyasal hidrokarbonların diğer

reaksiyonlarından.

Yeni prosesler (2 ve 3) gliserinin üretim fiyatını

düşürmüştür!

21.05.2014

159

• Doğal ve sentetik gliserin üretimi, aşağıdaki şekilde üretim adımlarına bölünebilir.

• Hidrolizörün tatlı suyundan

• Derişikleştirme için (çok kademeli) buharlaştırma

• Durultma ile saflaştırma

• Vakumda Su Buharı Distilasyonu

• Kısmi Kondenzasyon

• Renk Giderme( Ağartarak,)

• Süzme veya İyon-değişimi ile saflaştırma

•

• Petrokimyasal Maddelerden

• Propilenin saflaştırılması

• Alil Klorüre klorlandırma

• Saflaştırma ve Distilasyon

• Hipokloröz ile klorlandırma

• Gliserine Hidroliz

• Distilasyon

21.05.2014

160

PETROLDEN SENTETİK GLİSERİN ●Gliserin pazarlarının giderek büyümesi

● Sabunun bir kardeş ürünü olması ve

sabun üretimine bağımlı bulunması

Bu trihidroksi alkolün üretimi için

başka yöntemlerin de araştırılmasını

özendirmiştir.

● Petrol endüstrisinin

dubutanizörlerinden ele geçen

propilenden gliserin üretimi yöntemi,

Shel Development Co. Kuruluşu için

geliştirilmiş ve 1948 Kimya

Mühendisliği Başarı ödülü almıştır.

• Propilen, alil klorür üretimi için, 1 atm basınç ve 510°C’da

klorlanır ve birkaç saniye içerisinde %85’den yüksek bir

teorik randımanla(propileni esas alan) olay gerçekleşir.

• Vinil klorür, bir kısım disubstitüe olefinler, bir kısım 1:2

ve1:3 dikloropropanlar da meydana gelirler.

• Alil klorürün hipoklorit asidi ile 38°C’da reaksiyona

sokulması,gliserin diklorhidrin (CH2Cl.CHCl.CH2OH)

meydana getirir ve bu da, 96°C’da %6’lık Na2CO3 çözeltisi

ile doğrudan gliserine hidrolizlenebilir; fakat bu, iki mol

kostik soda gerektirir.

• Daha ekonomik bir işlem, daha ucuz olan kalsiyum

hidroksitle reaksiyona sokmak ve sıyırma(striping)

kolonundan, epiklorhidrini baş ürün olarak almak

şeklindedir. Epiklorhidrin, monoklorhidrine kolaylıkla

hidrate edilebilir ve daha sonra, kostik soda ile gliserine

hidrate edilir.

21.05.2014

161

REAKSİYONLAR

• CH3CH=CH2+Cl2 →CH2ClCH=CH2+HCl (verim %85)

• CH2ClCH=CH2+HOCl→CH2ClCHClCH2OH (verim %95)

• CH2ClCHClCH2OH+2NaOH→CH2OHCHOHCH2OH+2NaCl

• Alil klorürden başlayan tüm gliserin verimi %90’ın üzerindedir. !

Propilenden gliserin üretimi için Shell, diğer bir proses

geliştirmiştir.

• Bu proses de, aşağıdaki reaksiyonlar meydana gelir.

• İzopropil alkol ve propilen, aseton ve gliserin(akrolein üzerinden)

oluştururlar.

• Verimleri de iyidir.

• CH3.CHOH.CH3+hava katalizör CH3.CO.CH3+H2O2

• CH3CH=CH2+ hava katalizör CHO.CH=CH2+H2O

• CHO.CH=CH2+H2O2 katalizör CHO.CHOH.CH2OH H2 CH2OH.CHOH.CH2OH

21.05.2014

162

Gliserin sentezi yapan kuruluşlar, aşağıdaki listede

verilmiştir;

ÜRETİCİLER HAMMADDE 1973 KAPASİTESİ

1980 KAPASİTESİ

SHELL

PROPİLEN

79.27

90.60

DOW

PROPİLEN

54.36

67.95

ATLAS

HEKSOZLAR

11.32

15.85

FMC

PROPİLEN OKSİD

18.12

27.18

OLİN

PROPİLEN

18.12

27.18

• DİĞER YÖNTEMLERLE ÜRETİMİ

21.05.2014

163

MAYALAR TARAFINDAN GLİSERİN

ÜRETİMİ • Gliserin mayalarda glikoliz sırasında oluşan

bir ara ürün olan dehidroksiaseton fosfattan 2

basamaklı sırasıyla gliseroltrifosfat hidrojenaz

(gdp) ve gliserol trifosfataz(gpp) enzimleri

tarafından katalizlenen bir reaksiyon ile

üretilmektedir.

• Her iki enzimin de ikişer izoenzimi

bulunmaktadır.

• Bu izoenzimlerin ozmotik koşullarda görev

yapan Gdp1p ve Gpp2p ile normal koşullarda

işlev gören Gdp2p ve Gpp1p oldukları

belirtilmektedir.

MAYALARDAN GLİSERİN ÜRETİLMESİ

AMACIYLA KULLANILAN PROSESLER • Sülfit Alkali Kontrollü Proses: Gliserin üretiminde bilinen en eski

yöntemlerden biri sülfit kontrollü proses olup, I. Dünya savaşında

sıkça kullanılmıştır.

• Bu prosesin temeli ilk kez Neuberg tarafından keşfedilmiş olup

asetaldehitin sodyum sülfite bağlanması ve asetaldehit-sülfit

kompleksini oluşturmasına dayanmaktadır. Tepkime aşağıdaki

gibidir;

• CH3CHO +Na2SO3 + 2H3O→ CH3CHO.NaHSO3 +NaOH

Asetaldehit Asetaldehit-Sülfit Kompleksi

21.05.2014

164

• Glikoliz sırasında ortamda sülfitin yokluğunda

asetaldehit etilalkole indirgenmektedir.

• Bir elektron alıcısı olan asetaldehit sülfitle

bağlandığı zaman Embden-Meyerhof-

Parnas(emp) yoluyla oluşan diğer trioz olan

dihidroksiasetonfosfat (DHAP) temel elektron

alıcısı olarak görev yapmakta ve gliserine

indirgenmektedir. Prosesin tam tepkimesi

aşağıda verilmektedir;

C6H12O6+ Na2SO3 + H2O →

NaHCO3.CH3CHCO.NaHSO3+ C3H8O3

• Pratikte etilalkol üretimi yönündeki tepkimelerin

tamamen durdurulması için ortamdaki bütün

asetaldehitin sülfit ile bağlanması gerektiğinden işlem

için aşırı miktarda sodyum sülfit gerekebileceği

bildirilmektedir.

• Bunun da yöntemin ticari ölçekte uygulanmasını pratik

olmaktan uzaklaştıran en önemli sebep olduğu

belirtilmektedir.

21.05.2014

165

BAKTERİLER TARAFINDAN

GLİSERİN ÜRETİMİ • Bacillus Subtilis tarafından gliserin üretimi ilk

kez 1945’te keşfedilmiştir.

• Ancak bu proseste başka bir fermantasyon ürünü

olan 2-3 bütadiolün de elde edildiği bilinmektedir.

• Tepkime aşağıdaki denklemde görüldüğü gibi

gerçekleşir.

• 3C6H12O6→2CH3CHOH.CH.OHCH3+ 2C3H8O3 +4CO2

• Glikoz 2-3 Bütandiol Gliserin

ALGLER TARAFINDAN

GLİSERİN ÜRETİMİ • Algler tarafından gliserin üretimi bugün spesifik

klimatik koşullar gerektirdiğinden tercih edilen bir yol

olmamakla birlikte güneş ışığı dışında çok az enerji

gerektirdiğinden en ucuz proses olarak belirtilmektedir.

• Uygun koşullarda dunaliella ve Astermonas gibi yeni

yeşil alg türlerinin kuru ağırlıklarının %50’si kadar

gliserin üretebildikleri belirtilmektedir.

• Bu prosesin en avantajlı yönü olarak doğrudan güneş

enerjisinin kullanılması ve yan ürün olarak hayvan

yemiyle B-Karotenin üretilmesi gösterilmektedir.

21.05.2014

166

• BAŞTA DEĞERLİ HOCAMIZ

İBRAHİM BİLİCİ OLMAK ÜZERE

BİZİ DİNLEYEN HERKESE

TEŞEKKÜR EDERİZ