Gördes Yöresi Klinoptilolit Ve İyon Değiştirilmiş Formlarının Islanma Isıları Tayini

Yıl 2007, Cilt: 20 Sayı: 2, 107 - 120, 31.12.2007

Meryem Sakızcı , Burcu Erdoğan Ertuğrul Yörükoğulları

Öz

Bu çalışmada doğal Gördes klinoptiloliti (CL) ve iyon değiştirilmiş formlarının (CLNa1, CLNa2, CLCa1 ve CLCa2) ıslanma ısıları, 30 ° C’de Calvet kalorimetresi ile ölçülmüştür. Doğal ve iyon değiştirilmiş formlar XRD, DTA ve TGA yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Katyonik formlar 1M NaCl (CLNa1), 1M Na(NO3) (CLNa2), 1M CaCl2 (CLCa1) ve 1M Ca(NO3)2 (CLCa2) çözeltileri kullanılarak hazırlanmıştır.Klinoptilolit numunelerinin hem 1M Na- ve Ca- klorür çözeltileri ve hem de 1M Na- ve Ca-nitrat çözeltileri ile modifiye edilen formlarında, Ca+2-formlarının ıslanma ısılarının (CLCa1 (864 J/g) ve CLCa2 (431 J/g)), Na+-formlarının ıslanma ısılarından (CLNa1 (327 J/g) ve CLNa2 (91 J/g)) daha büyük oldukları belirlenmiştir. Böylece değiştirilen katyon türünün ıslanma ısısı değerleri üzerinde etkiye sahip olduğu ve her iki durumda da klinoptilolitin Na+-formuna göre daha büyük ıslanma ısısına sahip olan Ca+2-formunun, ısı değiştirici olarak kullanılmasının daha uygun olduğu bulunmuştur

Anahtar Kelimeler

Islanma Isısı, Doğal Zeolit, Modifiye Zeolit, Klinoptilolit, DTA-TGA.

Kaynakça

• [1] F. Rouquerol, J. Rouquerol ve K. Sing, “Adsorption by Powders and Porous Solids”, Academic Pres, London, UK, 1999.
• [2] H. Bekkum, E. Flanigen ve J. Jansen, “Studies in Surface Science and Catalysis”, 58, Oxford, 1991.
• [3] M.W. Ackley, ,R.F. Giese ve R.T. Yang, “Clinoptilolite: Untapped potential for kinetic gas separations”, Zeolites, Vol.12, pp.780-788, 1992. [4] J. Silvestre-Albero, C. Gomez de Salazar, A. Sepulveda-Escribano ve F. Rodriguez-Reinoso, “Characterization of microporous solids by immersion calorimetry”, Colloids and Surfaces, A: Physicochem. Eng. Aspects., pp. 151-165, 2001.
• [5] N. Munsuz, “Toprakların ıslanma ısıları üzerinde bir araştırma”, Ankara Üniversitesi Basımevi, Ankara, Türkiye, 1970.
• [6] W.D. Harkins ve G. Jura, “Surfaces of Solids. XII. An Absolute Method for the Determination of the Area of a Finely Divided Crystalline Solid”, J. Amer. Chem. Soc., Vol.66, No.919, pp.1362-1366,1944.
• [7] E. A. Mitscherlich, H. Kiel ve H. Janert, “Dissertation”, J. Agric. Sci., Vol.24, pp.136, 1899.
• [8] H. Janert, “The application of wetting measurements to soil research problems”, J. Agric. Sci., Vol.24, pp.136-150, 1934.
• [9] R. M. Barrer ve P. J. Cram, “Heats of immersion of outgassed and ion exchanged zeolites”, Moleculer sieve zeolites-II (Ed: E.M. Flanigen, ve B. Sand,), American Chemical Society, Washington, pp.105-131, 1971.
• [10] B. Coughan ve L. Carroll, “Water in ion-exchanged L, A, X and Y zeolite; A heat of immmersion and thermogravimetric study”, Vol.72, pp.2016-2030, 1976.
• [11] T. Kawai ve K. Tsutsumi, “Evaluation of hydrophilic-hydrophobic character of zeolites by measurement of their immersional heats in water”, Colloid and Polymer Science, Vol.270, No.7, pp. 711-715, 1992.
• [12] J.W. Carey ve D.L. Bish, “Calorimetric measurement of the enthalpy of hydration of clinoptilolite”, Clays and Clay Minerals, Vol.45, No.6, pp. 826-833, 1997.
• [13] J.W. Carey ve D.L. Bısh, “Equilibrium in the clinoptilolite-H2O system”, American Mineralogist, Vol.81, pp. 952-962, 1996.
• [14] N. Petrova, T. Mizota ve K. Fujiwara, “Hydration heats of zeolites for evaluation of heat exchangers”, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol.64, pp. 157-166, 2001.
• [15] G.Gottardi ve E.Galli, “Natural Zeolites”, Springer-Verlag, Berlin, 1985.
• [16] D.L. Bish, “Thermal behavior of natural zeolites”, Natural Zeolites’93 (Ed: D.W. Ming, and F.A. Mumpton,), Brockport, New York, pp.259-270, 1995.
• [17] T. Armbruster, “Dehydration mechanism of clinoptilolite and heulandite: Single-crystal X-ray study of sodium-poor, calcium-, potassium-, magnesium-rich clinoptilolite at 100 K”, Amer. Mineral., Vol.78, pp.260, 1993.
• [18] D.L. Bish, “Occurrence, Properties and Utilization of Natural Zeolites”, Academia Kiado, Budapest, pp.565, 1988.