monogliserid - Hitit Üniversitesi

21.05.2014
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
1
21.05.2014
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.
2
21.05.2014
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 .
3
21.05.2014
• 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
4
21.05.2014
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.
5
21.05.2014
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
Digliserit
Yağlar
kolay
olduğu
saptanmıştır.
• 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
6
21.05.2014
• 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
Atık
Yağlarının Zararları
insülin değerlerindeki
dalgalanmaların kontrol
• Kızartma
yağlarınınetkili
altına alınmasında
tekrar
kullanılması
olduğutekrar
bildirilmiştir.
durumunda toksik bir
bileşen olan “4-hydroxytrans-2-nonenal (HNE)”
oluşur. Bu kimyasal
madde amino asit, DNA
ve insan bünyesindeki
diğer biyomoleküllerle
reaksiyona girme
yeteniğine sahiptir.
HNE’nin alzhemier,
7
21.05.2014
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
tahribatayağlar
yol açar
• Kullanılmış
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.
8
21.05.2014
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
MONOGLİSERİD
ÜRETİM YÖNTEMLERİ
bu dumanlarda varlığı
tespit edilmiştir.
• 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.
9
21.05.2014
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.
10
21.05.2014
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.
11
21.05.2014
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
12
21.05.2014
MOLEKÜLER DİSTİLASYON ÜNİTESİ
13
21.05.2014
DİNLEDİĞİNİ
Z İÇİN
TEŞEKKÜRLE
R
AYSUN İLERİ
BURAK ÇINAR
DİLEK DELİGÖZ
EMRE BAĞLARBAŞI
Metanol üretİMİ
14
21.05.2014
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.
15
21.05.2014
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.
16
21.05.2014
Yarılanma Ömürleri
Toprak
1-7 gün
Yer altı
Suyu
CH3OH
1-7 gün
Hava
3-30 gün
Yüzey
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.
17
21.05.2014
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
18
21.05.2014
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.
19
21.05.2014
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.
20
21.05.2014
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
21.05.2014
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
22
21.05.2014
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.
23
21.05.2014
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.
24
21.05.2014
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.
25
21.05.2014
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.
26
21.05.2014
•
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.
2CH3OH
CH3OCH3 (DME)+H2O
27
21.05.2014
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.
28
21.05.2014
TEŞEKKÜR EDERİZ
114240251 ŞULE ŞAHİN
094240019 GİZEM GÜL
074240026 DENİZ GÖKSU
094240411 ELMAS TOKGÖZ
LABSA(LİNEER ALKİL BENZEN SÜLFONİK ASİT)
29
21.05.2014
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.
30
21.05.2014
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
31
21.05.2014
Görünümü: Kahverengimsi sıvı
Erime Noktası: 10 0C
Kaynama Noktası: 315 0C
Moleküler Ağırlığı: 326.49 gr
Kimyasal Adı: Linear Alkyl Benzene Sulphonic Acid
LABSA, yüksek viskoziteli bir sıvıdır.
32
21.05.2014
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.
33
21.05.2014
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.
34
21.05.2014
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.
35
21.05.2014
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 ).
36
21.05.2014
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.
37
21.05.2014
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.
38
21.05.2014
BİZİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİZ…
HİTİT ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
KİMYASAL TEKNOLOJİ SUNUMU
JELATİNLER
HAZIRLAYANLAR :
MELİKE UYSALER
SENA ÖZDEN
ENİSE GÜRDOĞAN
FATMA ŞEN
104240002
104240006
104240023
104240034
39
21.05.2014
JELATİN NEDİR?
Jelatin, sığır ve domuz gibi
hayvanların
bağ dokularından ekstrakte edilen
kollajenin
kontrollü şartlarda kısmi hidrolizi ile
üretilen
bir proteindir.
BİLEŞİMİ
Ticari olarak üretilen jelatin;
% 83 protein
% 15 su
% 2 mineral tuzlar içerir.
40
21.05.2014
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.
41
21.05.2014
• 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.
42
21.05.2014
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?
% 26
% 28
SIĞIR DERİSİ
DOMUZ DERİSİ
% 46
DİĞER
43
21.05.2014
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…
44
21.05.2014
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
45
21.05.2014
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.
46
21.05.2014
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.
47
21.05.2014
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
Öğütme,
Eleme
ve
kurutur.
• Harmanlama
Kurutucuyu terk etmek
üzere şimdi sert ve kırılgan
jelatin parçalanarak alınır
• Bunlar son işlemlerdir ve aynı parça ebatlarına
ancak, müşterinin özel getirmek için öğütülür. Bu
formda, bir sonraki işleme
istekleri veya farklı
uygulamalar için jelatiningerek oluncaya kadar
depoda depolanır. 1000,
önceden hazırlanmasını 2000 kg. lık yığınlar olarak
gerektiren zincirde çok kullanıma gitmeden önce
kimyasal,
fiziksel
ve
önemli adımlardır.
bakteriyel olarak testleri
• Bu şartlar sebebi ile
yapılır.
farklı öğütücüler ve
blenderler kullanılır.
• Silolara doldurulduktan
sonra kalite kontrol
laboratuarı tarafından son
kontrollar yapılır çuval,
48
21.05.2014
KULLANIM ALANLARI
GIDA SEKTÖRÜNDE
Jelleştirme ajanı
Yapı Sağlayıcı
Bağlam Ajanı
Kolloidal Yapıyı Koruyucu
Koruyucu Film Oluşturucu
Koyulaştırıcı
Emülgatör
Stabilizatör
Yapışma Ajanı
49
21.05.2014
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
50
21.05.2014
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.
51
21.05.2014
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
52
21.05.2014
PEKİ İÇERİĞİ BELİRTİLMEYEN JELATİNİN
KODU NE?
GÜNDEMDEKİ JELATİN
53
21.05.2014
54
21.05.2014
55
21.05.2014
56
21.05.2014
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
57
21.05.2014
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
58
21.05.2014
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
Sterilizasyon
Dezenfektan
• Etilen glikol
• Glikol eter
• Etanolamin
• Tıp
• Optik aletler
• Tıbbi malzeme
• Gıda
• Taşıt araçları
118
59
21.05.2014
ETİLEN OKSİT STERİLİZASYONU
Düşük ısı
(37-60°C )
Standart süre
54 °C- 1 saat sterilizasyon-12 saat
havalandırma
38 °C- 4,5 saat sterilizasyon-36 saat
havalandırma
Basınç
Nem
119
E.O Sterilizasyonu için;
•Malzemeler
uygun
koşullarda
dekontamine
edilmelidir.
•Gazın steril edilen malzemenin ücra köşelerine
ulaşması sağlanmalıdır.
•Uygun paketleme materyali kullanılmalıdır.
120
60
21.05.2014
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.
% 10 E.O.
%90 HCFC
% 8,5 E.O.
%91,5 CO2
121
AVANTAJ
DEZAVANTAJ
122
61
21.05.2014
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
123
olur
ÜRETİM YÖNTEMLERİ
 Klorhidrin prosesi ile etilen oksit
üretimi
Direkt oksidasyon prosesi ile
etilen oksit üretimi
 Etilenin hava ile yükseltgenmesi
 Etilenin 02 ile yükseltgenmesi
124
62
21.05.2014
SHELL PROSESİ
125
126
63
21.05.2014
TEŞEKKÜR EDERİZ
127
HİTİT ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
DODESİL BENZEN
Saniye DERETARLA BİÇER
Zehra ÖZBEN
Neslihan ERAT
Metin BİLİCİ
64
21.05.2014
DETERJAN VE SABUN
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.
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.
65
21.05.2014
Deterjanın
temizleme
üretimine
maddesi
kadar
olarak
dünyamızda
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.
66
21.05.2014
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.
67
21.05.2014
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
maddelerin
üretilmesi
rastgele
hızlı
yayılmıştır.Bu
ve
çevreye
dağılmasıyla suların kirlenmesinde olumsuz etki
meydana getirmiş ve bu konuda bazı ülkelerde bazı
önlemler alınmıştır.
68
21.05.2014
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.
YÜZEY AKTİF MADDELER
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.
69
21.05.2014
Yüzey aktif maddelerin pek çoğu, molekülün bir
ucunda suyu çeken (hidrofilik) ve diğer ucunda
suyu iten (hidrofobik) bir grup bulundururlar.
Hidrofobik ( suyu iten )
Hidrofilik ( suyu seven )
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.
70
21.05.2014
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.
71
21.05.2014
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.
72
21.05.2014
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.
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.
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.
73
21.05.2014
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
74
21.05.2014
YÜZEY AKTİF MADDE ÇEŞİTLERİ

ANYONIK TENSIT

KATYONIK TENSIT
 AMFOTERIK TENSIT
 NONIYONIK TENSIT
75
21.05.2014
ANYONİK TENSİTLER
Labsa
DBS
Yağ alkolü sülfat
Yağ alkolü eter sülfat R-OH + SO
3
R-SO3H
R-SO3- K+
Sabun
YÜZEY AKTİF MADDELERE ÖRNEKLER
76
21.05.2014
SODYUM DODESİL BENZEN SÜLFONAT
ANYONİK YÜZEY AKTİF MADDELERİN
KULLANIMI
TEMİZLEME FORMÜLASYONLARI





Şampuan
El yıkama
Banyo jelleri
Diş macunu
Sabun ve deterjan
77
21.05.2014
DETERJANLAR
DETERJANLARIN HAM MADDELERİ
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.
78
21.05.2014
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 alkolalkilsülfat 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.
79
21.05.2014
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.
80
21.05.2014
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.
81
21.05.2014
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.
82
21.05.2014
HİTİT ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
DODESİL BENZEN
Saniye DERETARLA BİÇER
Zehra ÖZBEN
Neslihan ERAT
Metin BİLİCİ
83
21.05.2014
DETERJAN VE SABUN
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.
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.
84
21.05.2014
Deterjanın
temizleme
üretimine
maddesi
kadar
olarak
dünyamızda
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.
85
21.05.2014
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.
86
21.05.2014
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
maddelerin
üretilmesi
rastgele
hızlı
yayılmıştır.Bu
ve
çevreye
dağılmasıyla suların kirlenmesinde olumsuz etki
meydana getirmiş ve bu konuda bazı ülkelerde bazı
önlemler alınmıştır.
87
21.05.2014
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.
YÜZEY AKTİF MADDELER
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.
88
21.05.2014
Yüzey aktif maddelerin pek çoğu, molekülün bir
ucunda suyu çeken (hidrofilik) ve diğer ucunda
suyu iten (hidrofobik) bir grup bulundururlar.
Hidrofobik ( suyu iten )
Hidrofilik ( suyu seven )
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.
89
21.05.2014
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.
90
21.05.2014
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.
91
21.05.2014
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.
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.
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.
92
21.05.2014
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
93
21.05.2014
YÜZEY AKTİF MADDE ÇEŞİTLERİ

ANYONIK TENSIT

KATYONIK TENSIT
 AMFOTERIK TENSIT
 NONIYONIK TENSIT
94
21.05.2014
ANYONİK TENSİTLER
Labsa
DBS
Yağ alkolü sülfat
Yağ alkolü eter sülfat R-OH + SO
3
R-SO3H
R-SO3- K+
Sabun
YÜZEY AKTİF MADDELERE ÖRNEKLER
95
21.05.2014
SODYUM DODESİL BENZEN SÜLFONAT
ANYONİK YÜZEY AKTİF MADDELERİN
KULLANIMI
TEMİZLEME FORMÜLASYONLARI





Şampuan
El yıkama
Banyo jelleri
Diş macunu
Sabun ve deterjan
96
21.05.2014
DETERJANLAR
DETERJANLARIN HAM MADDELERİ
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.
97
21.05.2014
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 alkolalkilsülfat 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.
98
21.05.2014
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.
99
21.05.2014
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.
100
21.05.2014
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.
101
21.05.2014
DOYMAMIŞ POLYESTER
104240030 - Mustafa Reha GEZİCİ
104240035 - Çetin AYKUT
104240039 - Özcan KARADAYI
114240022 - Muammer AKGÜL
102
21.05.2014
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.
103
21.05.2014
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.
104
21.05.2014
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.
105
21.05.2014
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.
106
21.05.2014
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
107
21.05.2014
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
108
21.05.2014
• 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.
109
21.05.2014
• 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
% 12.6
% 5.54
% 16.7
% 33.5
Neopentil Glikol
İzaoftalik Asit
Adipek asit
Maleik Anhidrit
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
% 14.56
% 22.59
% 14.96
% 33.5
Propilen Glikol
Dietilen Glikol
Ftalik Anhidrit
Maleik Ahidrit
Sitiren Monomer
110
21.05.2014
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
111
21.05.2014
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
112
21.05.2014
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
113
21.05.2014
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 % 2530 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.
114
21.05.2014
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
115
21.05.2014
 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.
116
21.05.2014
Dünyada bilinen bor rezervlerinin ülkelere göre dağılımı ise şöyledir:
Ticari öneme sahip bor mineralleri
117
21.05.2014
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.
118
21.05.2014
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.
119
21.05.2014
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
120
21.05.2014
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
dayanmaktadır. Bu yöntemde bor
dissosiasyon)
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
121
21.05.2014
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.
122
21.05.2014
TEŞEKKÜRLER…
Alkid Reçine
Kimyasal
Teknolojiler II
Hazırlayanlar
Hanife
ALTINBAŞ
Güler BAYRAM
Ebru BATI
İbrahim BOL
246
123
21.05.2014
İÇİNDEKİLER
Alkid reçine nedir?
Neden Alkid reçine?
Alkid reçinenin sınıflandırılması
Alkid Reçine nasıl hazırlanır?
Alkid reçine nerelerde kullanılır?
247
Alkid Reçine
?
Alkid reçineleri, poliester özelliği gösteren gruplar
ile yağ özelliği gösteren grupların birleşmesi ile
elde edilen ürünlerdir.
Alkid kelimesinde alk alkol, id asid köklerini temsil
eder, yani alkol ve asit birleşimi bir reçine demektir
248
124
21.05.2014
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
125
21.05.2014
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
251
•Isıya karşı dayanıklılık
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
252
sınıfına girer.
126
21.05.2014
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
254
buharlaşmasıyla ya da aktif gruplarla
reaksiyona girerek performansları çok
yüksek filmler oluştururlar.
127
21.05.2014
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
255
kalıcılığı ve dayanıklılığını azaltır.
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
256
sağlamlık, parlaklık ve renk kalıcılığı özelliği
kazandırır.
128
21.05.2014
Plastifiyan alkidler
Bu tür alkid reçineleri diğer reçine
türleriyle
olmayan
karıştırıldığında
çözücü
görevi
reaktif
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
257
uygunluk gösterir.
258
129
21.05.2014
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. Alkidamino veya fenolik reçine karışımları
son kat boya ve verniklerin imalatında
kullanılır.
259
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.
260
130
21.05.2014
.
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.
261
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.
262
131
21.05.2014
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
132
21.05.2014
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
133
21.05.2014
Alkid Reçine Nasıl Üretilir ?
267
Alkid Reçine Nasıl Üretilir ?
268
134
21.05.2014
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
K
U
L
L
A
N
I
M
270
135
21.05.2014
271
TEFLON (PTFE)
104240004 Başak SARIGÜL
104240011 Zekiye ARICA
104240013 Büşra ATAMAN
104240022 Gamze KESKİN
136
21.05.2014
TEFLON NEDİR?
 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.
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 3050 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
274
madde teflona yapışmaz.
137
21.05.2014
TEFLONUN ÖZELLİKLERİ
 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 .
275
PTFE’nin Üretimi ve
Polimerizasyonu
 PTFE polimeri istenilen özellikleri sağlayabilmesi için
oldukça yüksek molekül ağırlığında üretilmelidir.
 PTFE üç farklı tip şeklinde üretilir.
 Granüllü
 ince toz
 sulu dispersiyon
276
138
21.05.2014
Granüllü Reçine
 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.
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
139
21.05.2014
İNCE TOZ REÇİNE
 Pıhtılaşmış sulu dispersiyon ile üretilen ince toz ;
• Özel Uygulamalar
• Üretim Farklılığı

Başlatıcı ve emülsyon aracıları
TFE
İnce Reçineler
Sulu ortam
Hafif Karıştırma; Dispersiyon kararlılığı
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
140
21.05.2014
SULU DİSPERSİYON
 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.
281
 İşlenmiş dispersiyon
• Kararlı hale getirilir.
• Buharlaşma ile termal yoğunlaşma yolları kullanılır.
282
141
21.05.2014
Granüllü Reçine ve İnce Toz Reçine
KARSILAŞTIRILMASI
 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.
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
142
21.05.2014
PTFE’NİN YAPISI
285
PTFE’nin Molekül Yapısı
 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.
286
143
21.05.2014
PTFE Molekül Ağırlığı
 PTFE bilinen çözücüler içerisinde çözünmez, bu yüzden
molekül ağırlığı olağan yöntemlerle hesaplanamaz.
 Ortalama molekül ağırlığı Mn başlatıcıdan belirlenen son
grup konsantrasyonu ile hesaplanır.
287
PTFE’nin Kimyasal Özellikleri
 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.
288
144
21.05.2014
 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
SERAMİK TAVA MI
290
145
21.05.2014
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
146
21.05.2014
Kimya Sanayinde Uygulamalar
 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.
293
Şekil 1. PTFE Pompadaki Uygulanışı
Şekil 2. PTFE Kılıflı Borular.
294
147
21.05.2014
Elektrik ve Elektronik Sanayinde
Uygulamalar
 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,
295
 Yakıt hücreleri için elektrodlarda kullanılır
Şekil 4. Spektrofotometredeki PTFE Burç
İzolatörleri
Şekil 5. PTFE İzolatörlü Yüksek Frekans
Kablo Ekipmanı 296
148
21.05.2014
Diğer Sanayi Kollarındaki
Çeşitli Uygulamalar
 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
297
kullanılır.
Şekil 6. Kompresörlerde Kullanılan Karbon Alaşımlı
PTFE Aşınma Ringleri
Şekil 7. Karbon Alaşımlı PTFE Segmanlar
298
149
21.05.2014
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
150
21.05.2014
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.
151
21.05.2014
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.
152
21.05.2014
• Yaklaşık 1948’den bu yana gliserin,
petrokimyasal hammaddelerden, sentetik
proseslerle üretilmeye başlanmıştır.
GLİSERİNİN FİZİKSEL VE
KİMYASAL ÖZELLİKLERİ
Kimyasal İsmi
Kimyasal Formül
Moleküler Kütle
CAS numarası
Yoğunluk
Akışkanlık
Erime Noktası
Kaynama Noktası
Besin Enerjisi
1-2-3 Propantriol
C3H8O3
92.09g/mol
[56-81-5]
1.261 g/cm3
Pa.s
18°C
290°C
4.32kcal/g
153
21.05.2014
• 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.
154
21.05.2014
• 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.
155
21.05.2014
1962
1964
1966
1968
1976
32
16
34
32
28
27
18
20
20
20
23
7
23
20
17
18
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
Alkidler
Tütün
Selofan
Patlayıcılar
Kullanıldığı
Endüstri
İlaç
Kullanım Yüzdesi
ABD
(160000TON/YIL)
JAPONYA
(50000TON/YIL)
ÇİN
80000TON/YIL)
23.1
34
5.2
15.8
2.5
5.3
7.3
_
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
Tütün
Gliserintria
setat
39.5
AVRUPA
(1900000TON/YIL)
156
21.05.2014
•
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
157
21.05.2014
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!
158
21.05.2014
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
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
159
21.05.2014
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.
160
21.05.2014
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
161
21.05.2014
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
162
21.05.2014
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
163
21.05.2014
• Glikoliz sırasında ortamda sülfitin yokluğunda
asetaldehit etilalkole indirgenmektedir.
• Bir elektron alıcısı olan asetaldehit sülfitle
bağlandığı zaman Embden-MeyerhofParnas(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.
164
21.05.2014
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.
165
21.05.2014
• BAŞTA DEĞERLİ HOCAMIZ
İBRAHİM BİLİCİ OLMAK ÜZERE
BİZİ DİNLEYEN HERKESE
TEŞEKKÜR EDERİZ 
166