Borojipsin diamonyum hidrojen fosfat çözeltilerinde çözünürlüğünün incelenmesi

Öz

Bu çalışmada, borojipsin (CaSO₄.2H₂O) diamonyum hidrojen fosfat ((NH₄)₂HPO₄) çözeltilerinde çözünürlüğü incelenmiştir. Deneyde kullanılan parametreler ve aralıkları; katı/sıvı oranı: 0,04-0,20, reaksiyon sıcaklığı: 15-53^oC, karıştırma hızı: 50-1000 devir.dakika^-1, çözelti konsantrasyonu: 1-4 M şeklindedir. Borojipsin çözünme hızı, katı-sıvı oranının azalması, çözelti konsantrasyonu ve sıcaklığının artması ile artmıştır. Çözünme hızının ürün (veya kül) filminden difüzyon ile kontrol edildiği belirlenmiştir. Aktivasyon enerjisi 14,38 kJ. mol^-1 olarak hesaplanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Borojips,Diamonyum hidrojen fosfat,Kinetik

Investigation of solubility of borogypsum in diammonium hydrogen phosphate solvents

Öz

In this study, the dissolution of borogypsum was investigated in the diammonium hydrogen phosphate solutions.  Parameters and their ranges used in the experiment were as solid-liquid ratio: 0.04-0.20, reaction temperature: 15-53^oC, stirring speed: 50-1000 rpm, concentration of solution: 1-4 M. The dissolution rate of borogypsum increased with decreasing solid-liquid ratio and increasing solution concentration and temperature. It was found that the dissolution rate was controlled by product (or ash) layer diffusion process. Activation energy was calculated as 14.38 kJ.mol^-1.

Anahtar Kelimeler

• Borogypsum,Diammonium hydrogen phosphate,Kinetics

Kaynakça

1. [1] “Bor Sektör Raporu”,Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü, 2014.
2. [2] “Bor Sektör Raporu”,Eti Maden İşletmeleri Genel Müdürlüğü, 5/2016.
3. [3] Emrullahoglu Abi C. B., Effect of borogypsum on brick properties, Constr. Build. Mater., 59, 195–203, 2014.
4. [4] Christogerou A., Kavas T., Pontikes Y., Koyas S., Tabak Y., Angelopoulos G. N., Use of boron wastes in the production of heavy clay ceramics, Ceram. Int., 35 (1), 447-452, 2009.
5. [5] Genç S., Sevinç V., Özseker A., Çaki M., Etibank Kırka Boraks İşletmesi konsantratör atığının sır hammaddesi olarak değerlendirilmesi, 4. Seramik Kongresi, 119-124, 22-25 Eylül, 1998.
6. [6] Kavas T., Olgun A., Erdogan Y., Setting and hardening of borogypsum–Portland cement clinker–fly ash blends, Studies on effects of molasses on properties of mortar containing borogypsum, Cem. Concr. Res., 35 (4), 711-718, 2005.
7. [7] Boncukcuoğlu R., Kocakeri̇m M., Tosunoğlu V., Yılmaz M. T., Utilization of trammel sieve waste as an additive in Portland cement production, Cem. Concr. Res., 32 (1), 35-39, 2002.
8. [8] Elbeyli I. Y., Derun E. M., Gülen J., Pişkin S., Thermal analysis of borogypsum and its effects on the physical properties of Portland cement, Cem. Concr. Res., 33 (11), 1729–1735, 2003.

9. [9] Guliyev R., An investigation of borogypsum utilization for the production of triple superphosphate containing boron fertilizers, Fresenius Environmental Bulletin, 24 (3), 748-754, 2015
10. [10] Chou M., Rostam-Abadi M., Lytle M., Manufacture of ammonium sulfate fertilizer from gypsum-rich byproduct of flue gas desulfurization: A prefeasibility cost estimate, Prepr. Pap. - Am. Chem. Soc., Div. Fuel Chem., 41, 1996.
11. [11] Furman N. H., Standarts Methods of Chemical Analysis, 6th edition, D. Van. Nostrand Company, New Jersey, 1963.
12. [12] Demirkıran N., A study on dissolution of ulexite in ammonium acetate solutions, Chem. Eng. J., 141 (1-3), 180–186, 2008.
13. [13] Tunç M., Kocakerim M. M., Küçük Ö., Aluz M., Dissolution of colemanite in (NH4)2 SO4 solutions, Korean J. Chem. Eng., 24 (1), 55-59, 2007.
14. [14] Temur H., Yartaşı A., Çopur M., Kocakerim M. M., The kinetics of dissolution of colemanite in H3PO4 solutions, Ind. Eng. Chem. Res., 39 (11), 4114-4119, 2000.
15. [15] Kızılca M., Copur M., Kinetic investigation of reaction between colemanite ore and methanol, Chem. Eng. Commun., 202, 1528–1534, 2015.
16. [16] Jackson E., Hydrometallurgical Extraction and Reclamation, Ellis Harwood Ltd., Chichester, 1986.
17. [17] Guliyev R., Kuşlu S., Çalban T., Çolak S. Leaching kinetics of colemanite in ammonium hydrogen sulphate solutions, J. Ind. Eng. Chem., 18 (4), 1202-120, 2012.
18. [18] Alkan M., Doğan M., Dissolution kinetics of colemanite in oxalic acid solutions, Chem. Eng. Process. Process Intensif., 43 (7), 867–872, 2004.
19. [19] Yartası A., Özmetin C., Kocakerim M. M., Demirhan M. H., Kinetics and mecanism of leaching colemanite in boric acid solution, Chim. Acta Turc., 26, 7-13, 1998.
20. [20] Mumcu H., Yeşilyurt M., Kolemanitin Sodyum bisülfat Çözeltilerinde Çözünme Kinetiğinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, 2010.
21. [21] Levenspiel O. K., Chemical Reaction Engineering. 2nd Edition, John Wiley and Sons, New York, p: 357-377, 1972.