Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

İYON DEĞİŞTİRME

No description
by

merve turkay

on 4 January 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of İYON DEĞİŞTİRME

DERS ADI:İLERİ ÇEVRE KİMYASI
KONU:İYON DEĞİŞİMİ HAZIRLAYAN
MERVE TÜRKAY
2012FEYOO5 İYON DEĞİŞTİRME İyon değişimi ile ilgili ilk ciddi çalışma 19.yy sonlarına doğru İngiltere’de yapılmıştır.

1850 yılında tarım kimyacıları olan Harry Thomson ve John Way amonyak içeren bir sıvı gübre çözeltisini toprak örneğinden geçirmişler ve amonyağın toprak tarafından tutulduğunu, topraktaki kalsiyum iyonlarınınsa dışarı atıldığını görmüşlerdir. İki tarım kimyacısının yazmış olduğu raporda gözlemleri şu şekildedir:

•Topraktaki iyon değişimi, ekivalent miktarda iyonların değişimi şeklindeydi
•Bazı iyonlar diğerlerinden daha kolay değişiyordu
•Toprağın değiştirme özelliği, toprakta bulunan aleminyumsilikatlardan kaynaklanıyordu
•İyon değişimi gerçek fiziksel adsorbsiyondan farklıydı 1858 de Alman kimyacı Eichorn, toprakta gerçek iyon değişiminin geri dönüşümlü olduğunu belirlemiştir. 1876 da Lemberg bu olayın stokiyometrisini hesaplamış ve geri dönüşüm olayını doğrulamıştır.
1905 de Robert Gans katyon değiştirici maddelerin kullanıldığı ticari amçlı bir su yumuşatma prosesi geliştirmiştir.
İlk sentetik zeolitler ise 1913 yılında Permutit Company tarafından Amerika’da satışa çıkarılmıştır. İyon Değişimi
Bir katı maddenin etrafındaki sıvıdan belirli iyonları alıp, buna karşılık ekivalent miktarda diğer iyonları sıvıya vermesi esasına dayanan fizikokimyasal olaya “iyon değişimi “ denir. İyon değişimi olayı, kütlenin uyumu yasasına uygun olarak yürüyen bir denge reaksiyonudur. Bu olayın hızı, iyonların porlar içerisine difüzyonuna bağlı olarak değişmektedir. İyon Değiştirici Maddeler
Doğal iyon değiştirici maddeler:
Hayvan, bitki dokuları ve toprak gibi maddelerin birçoğu iyon değiştirme özelliği gösterir. Bu doğal maddelerden bazıları un, saman, odun, kâğıt, patates nişastası ve topraktaki humustur.

Avantaj ve dezavantajları
•Doğal maddelerin çoğu arıttıkları suya renk vermekte ve arıtım işlemlerinin izlenmesini zorlaştırmakta
•Rejenere edilmeleri zor
•Zeolitler yumuşak maddelerdir ve kimyasal olarak dayanıksızdırlar. Porlarındaki karşı iyonlar fazla hareketli değildir.
•Bir çok kömür iyon değiştirici özellik göstermektedir fakat kullanılmadan önce stabil hale getirilmelidir. Sentetik iyon değiştiriciler:
Yapılarında asidik veya bazik fonksiyonel gruplar bulunduran çözünmez granül maddelerdir. Çapları 0,04 ile 1,5 mm arasında olan iyon değiştiricilerin küreciklerini tek tek ele aldığımızda her bir küreciği oldukça küçültülmüş bir sünger olarak düşünebiliriz.
İyon değiştiriciler fiziksel görünümlerine göre “mikroporöz” ve “makroporöz” olmak üzere ikiye ayrılırlar. Bunun sebebi ise polimerizasyon basamağıdır.
Mikroporöz:
•Homojen yapıda çapraz bağlanmış polimerlerdir.
•Görünümleri şeffaftır
•Polimerizasyon basamağından kaynaklanan doğal bir poroziteye sahiptirler
•Yaygın olarak kullanılırlar
•Por çapları10-30 A Makroporöz:
•İyon değişiminin taneciğin içindeki gruplarda da gerçekleşmesini sağlayan daha geniş porlara sahiptir
•Görünümleri mattır
•Çarpaz bağ oluşturan DVB miktarı mikroporöze göre daha fazladır. Bu durum daha az değiştirme noktasına sahip olmasına neden olduğundan iyon deiğiştirme kapasiteleri mikroporöze göre daha azdır
•Porlu reçineler olarakta bilinirler
•Minimum çapları 100 A kadardır
Avantaj ve dezavantajları
Sentetik malzemelerin iyon değiştirme kapasitesi doğal malzemelerden daha fazladır. Tek dezavantajları pahalı olmalarıdır. İyon Değiştirici Maddelerin Fiziksel Ve Kimyasal Özellikleri

İyon değiştiricilerde fonksiyonel gruplar
İyon değiştiriciler fonksiyonel gruplarına göre iki ana kategoriye ayrılırlar:

Katyon değiştiriciler:SO_3 H ve COOH gruplarını içeren anaorganik veya organik katyonları tutarak onları hidrojen iyonları H+ iyonları ile değiştirebilen iyon değiştiriciler.

Anyon değiştiriciler: Bazik grupları içeren anorganik veya organik anyonları tutarak onları hidroksil iyonları ile değiştirebilen iyon değiştiriciler.

İyon değiştiricilerin fiziksel özellikleri
İyon değiştiricilerin çözünürlüğü
İyon değiştiricilerin tanecik büyüklüğü
İyon değiştiricilerin dayanıklılığı
İyon değiştiricilerin seçimliliği İyon Değiştirici Tipleri
Katyon ve anyon değiştiricideki iyon taşıyıcı grubun cinsi iyon değişimi olayında çok önemlidir. İyon taşıyıcı grupların asitlik ve bazlık derecesine göre kuvvetli ve zayıf asidik iyon değiştiricilerden veya kuvvetli ve zayıf bazik iyon değiştiricilerden söz edilir.

Kuvvetli Asidik İyon Değiştirici: Sülfonik Asit Grupları
Zayıf Asidik İyon Değiştirici: Karboksil Grupları
Kuvvetli Bazik İyon Değiştirici : Kuvaterner Amonyum Bileşikleri
Zayıf Bazik İyon Değiştirici : Primer, Seconder ve Tersiyer Amonyum Bileşikleri İyon Değiştiricilerle Çalışma Yöntemleri

İyon değişiminin gerçekleşmesi için esas olarak üç yöntem kullanılmaktadır:

•İyon değiştirici ile suyun karıştırıldığı yöntem (Kesikli)
•Kesiksiz yöntem
•Kolon yöntemi İyon Değişimi Tekniklerinin Uygulanması

•Yumuşatma
•Demineralizasyon
•Dealkalizasyon İyon değiştiricilerin Verimini etkileyen Faktörler

Katyonik iyon değiştiriciler ve anyonik iyon değiştiriciler bir sorun olmadığı sürece uzun süre kullanılabilirler. İyon değiştirme sistemlerinin işletme kriterleri, belirlenen dizayn şartlarından farklılık gösterdiğinde verim problemleriyle karşılaşılacaktır. Bu problemleri şu şekilde sıralamak mümkündür:

•Geri yıkamanın uygun yapılmaması
•Kanallaşma
•Rejenerasyon kimyasallarının yanlış uygulanması İyon Değiştiricilerin Kirlenmesi

İyon değiştirici reçineler, çeşitli maddelerle sık sık kirlenebilmektedir. İyon değiştirici reçinelerde iyon değişiminin tama olarak gerçekleşebilmesi için su ve değişecek iyonların reçine yapısında engellerle karşılaşmada difüzlenebilmeleri gerekmektedir. Bu maddeler ise reçine yüzeyini kaplayabilir ve porlarda bu maddeler ile tıkanabilir. Böylece reçinenin değişim kapasitesi yavaşlayacaktır.

İyon değiştiricilerin kirlenmesine neden olan kirleticiler şu şekilde sıralanır: •Askıda katı maddeler ile kirlenme
•Organik maddeler ile kirlenme
•Mikroorganizmalar ile kirlenme
•Polielektrolitler ile kirlenme
•Yağ ile kirlenme
•Silis ile kirlenme
•Yükseltgenler ile kirlenme
•Sülfür ile kirlenme
•Magnezyum hidroksit ile kirlenme
•Kalsiyumkarbonat ile kirlenme
•Baryumsülfat ile kirlenme
•Demir ile kirlenme
•Aleminyum ile kirlenme İYON DEĞİŞİMİNİN TARİHÇESİ yumuşatma prosesi Demineralizasyon ...Teşekkürler...
Full transcript