FORMİK ASİDİN ALAMINE-336 VE ÇEŞİTLİ ÇÖZÜCÜLERLE TEPKİMELİ ÖZÜTLENMESİ

Öz

Karboksilik asitlerin üretim ortamlarından veya atık sulardan geri kazanımı için düşük maliyetli ayrıştırma yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Formik asit, en basit karboksilik asit olup sıklıkla anti-bakteriyel ve koruyucu madde olarak endüstride yer bulmaktadır. Bu çalışmada endüstride geniş kullanım alanı olan formik asidin sulu çözeltilerinden tepkimeli özütleme ile yüksek verimde geri kazanılması amaçlanmıştır. 1- oktanol, hekzan ve ksilen seyreltici olarak seçilirken; bir uzun zincirli üçüncül amin karışımı olan Alamine 336, özütleyen olarak kullanılmıştır. Geri kazanım yüzdesini artırmak amacıyla inert seyrelticiler (ksilen ve hekzan), nispeten daha polar bir çözücüyle modifiye edilmişlerdir. Çözücü türü, modifiye edici oranı ve özütleyen derişiminin formik asidin tepkimeli özütlenmesine etkileri incelenmiştir. Denge verileri kullanılarak dağılım katsayısı (D) ve yükleme oranı değerleri (z) hesaplanmıştır. Çalışılan seyrelticilerden en yüksek D değerleri 1-oktanol ile elde edilmişlerdir. Inert seyrelticilerin modifiye edilmesi daha yüksek özütleme verimi ile sonuçlanmıştır. Eğilim, Alamine 336 içeren organik fazlarla da sürmüştür. Dağılım katsayıları, organik fazdaki modifiye edici yüzdesi ve amin derişiminin artışı ile birlikte yükselmiştir. Yükleme oranı değerlerinin özellikle çözücü türünden etkilendiği gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Tepkimeli Özütleme, Formik Asit, Organik faz modifiyesi, 1-oktanol, Alamine 336

Reactive Extraction of Formic Acid with Alamine-336 and Various Solvents

Öz

Low cost separation methods are required for carboxylic acid recovery. In the present study, formic acid was recovered from its aqueous solutions by reactive extraction. 1-octanol, hexane and xylene were selected as diluents, while Alamine 336, a long chain tertiary amine mixture, was used as extractant. Inert diluents (xylene and hexane) were modified using relatively polar solvent to increase the percent recovery. Effects of solvent type, concentration of extractant and modifier ratio on reactive extraction of formic acid were investigated. Distribution coefficient (D) and loading ratio (z) values were calculated using the equilibrium data. Highest D values were obtained with 1-octanol among the diluents studied. Modification of inert diluents resulted in higher extraction efficiency. The trend continued with the organic phases including Alamine 336. Distribution coefficient values increased with the increase in modifier percent and amine concentration in the organic phase. Loading ratio values were especially observed to be affected from solvent type.

Anahtar Kelimeler

• Reactive Extraction, Formic Acid, Organic phase modification, 1-octanol, Alamine 336

Kaynakça

1. Bilgin, M., Hasdemir, İ.M., İnci, İ., 2001, "Malik Asidin Aliquat-336 ile Seyreltici Çözücüler Varlığında Ekstraksiyonu", Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi (Pamukkale University Engineering College Journal Of Engineering Science), Vol. 7, No. 3, pp. 395-399.
2. Bízek, V., Horáček, J., Koušová, M., "Amine Extraction of Citric Acid: Effect of Diluent", Chemical Engineering Science, Vol. 48, No. 8, pp. 1447–1457.
3. İnci İ., Hasdemir, M., Bilgin, M., Aydın, A., 2000, "Laktik Asitin Alamin-336 ile Çeşitli Seyreltici Çözücüler Kullanılarak Ekstraksiyonunun İncelenmesi", Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, Vol. 24, pp. 45-51.
4. Kertes, A.S., King, C.J., 1986, "Extraction chemistry of fermentation product carboxylic acids", Biotechnology and Bioengineering, Vol. 28, pp. 269-282.
5. Kılıç, M., Bayraktar, E., Ateş, S., Mehmetoğlu, Ü., 2002, "Investigation of Extractive Citric Acid Fermentation Using Response-Surface Methodology", Process Biochemistry, Vol. 37, No. 7, pp. 759–767.
6. Marinova, M., Albet, J., Molinier, J., Kyuchoukov, G., 2005, "Specific Influence of the Modifier (1-Decanol) on the Extraction of Tartaric Acid by Different Extractants", Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 44, No.17, pp. 6534-6538.
7. Martı, M.E., Gürkan, T., Doraiswamy, L.K., 2011, "Equilibrium and Kinetic Studies on Reactive Extraction of Pyruvic Acid with Trioctylamine in 1-Octanol", Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 50, No.23, pp. 13518–13525.
8. Şenol, A., 2000, "Extraction Equilibria of Formic and Levulinic Acids Using Alamine 308/Diluent and Conventional Solvent Systems", Separation and Purification Technology, Vol. 21, No. 1-2, pp. 165–179

9. Şenol, A., 2006, "Influence of Diluent on Amine Extraction of Pyruvic Acid Using Alamine System", Chemical Engineering and Processing, Vol. 45, No. 9, pp. 755-763.
10. Tamada, J.A., Kertes, A.S., King, C.J., 1990, "Extraction of Carboxylic Acids with Amine Extractants. 1. Equilibria and Law of Mass Action Modeling", Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 29, No.7, pp. 1319-1326.
11. Uslu, H., Bayat, C., Gökmen, S., Yorulmaz, Y., 2009, "Reactive Extraction of Formic Acid by Amberlite LA-2 Extractant", Journal of Chemical & Engineering Data, Vol. 54, No. 1, pp. 48-53.
12. Uslu, H., Kırbaşlar, S.İ., 2008, "Investigation of Levulinic Acid Distribution from Aqueous Phase to Organic Phase with TOA Extractant", Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 47, No. 14, pp. 45984606.
13. Uslu, H., Kırbaşlar, S.İ., Wasewar, K.L., 2009, "Reactive Extraction of Levulinic Acid by Amberlite LA-2 Extractant", Journal of Chemical & Engineering Data, Vol. 54, pp. 712–718.
14. Wang, Y., Li, Y., Wang, J., Li, Z., Dai, Y., 2001, "Extraction Equilibria of Monocarboxylic Acids with Trialkylphosphine", Journal of Chemical & Engineering Data, Vol. 46, No. 4, pp. 831-837.
15. Wasewar, K.L., Yawalkar, A.A., Moulijn, J.A., Pangarkar, V.G., 2004, "Fermentation of Glucose to Lactic Acid Coupled with Ractive Extraction: A Review", Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 43, No.19, pp. 5969-5982.