Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2013
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Aslı Masum
Özet:
MAGNEZYUM AMONYUM FOSFAT (STRUVİT) KRİSTALİZASYONUNA AMİNO ASİTLERİN ETKİSİNİN İNCELENMESİ Sudaki çözünürlüğü oldukça düşük olan struvit (magnezyum amonyum fosfat hekzahidrat, MgNH4PO4.6H2O) fosforik asidin bir çift tuzu olup yüksek miktarda amonyak içeren sıvı ve katı atık işleme ve temizleme tesislerinin havuzları ve bağlantı boru hatlarında sıklıkla rastlanan bir tortu mineralidir. Kabuk oluşumuna neden olan bu birikimler söz konusu tesislerde ısı transferinin azalmasına bağlı olarak önemli derecede enerji kaybına, boruların iç kesit alanlarının daralmasına ve pompa işletme basıncının artmasına neden olmaktadır. Ayrıca struvite aynı zamanda insan ve hayvanlarda görülen idrar yolu taşlarından biridir. Bu nedenlerle struvitin kristalizasyonu hem tıbbi açıdan hem de endüstriyel açıdan büyük önem taşımaktadır. Vücutta struvit taşlarının oluşumu vücut içerisinde bulunan veya dışarıdan alınan bir kısım kimyasallar ile desteklenebildiği veya önlenebildiği görülmüştür. Bu çalışmada değişik amino asitlerin varlığında struvit kristalizasyonu 37 oC ve pH 8 de incelenmiştir. Struvite kristallerinin tane boyut dağılımları, filtrasyon hızları ve morfolojilerinin amino asitlerin konsantrasyonuna göre değişimleri belirlenmiştir. Amino asitlerin tür ve konsantrasyonuna bağlı olarak morfolojide meydana gelen değişimler struvit kristallerinin filtrasyon özelliklerini etkilemiştir. Deneysel koşullarda elde edilen nihai ürünün tane boyut dağılımı Abegg, Stevens and Larson (ASL) modeli kullanılarak değerlendirilmiştir. Struvit formunda meydana gelen değişimleri gözlemlemek için ise TG-DTA, FT-IR ve XRD analizleri yapılmıştır. The Coats-Redfern integral metodu TGA eğrisinde gözlemlenen bozunma eğrisindeki parametrelerin değerlendirilmesi için kullanılmıştır. Etkisi incelenen tüm amino asitlerin varlığında oluşan çökelti formu struvittir ve newberyite yapısı oluşmamıştır. Anahtar Kelimeler: Struvit, amino asit, boyuta bağlı büyüme, ASL modeli, Coats-Redfern metodu ABSTRACT INVESTIGATION OF THE EFFECT OF AMINO ACIDS ON MAGNESIUM AMMONIUM PHOSPHATE (STRUVITE) CRYSTALLIZATION Struvite (magnesium ammonium phosphate hexahydrate, MgNH4PO4.6H2O), whose solubility is very low, is a double salt of phosphoric acid and a precipitate mineral that is widespread seen in the pools and connection pipelines of processing and cleaning plant of liquid and solid waste containing high amounts of ammonia. This precipitation, causing the formation of shells, leads to a significant loss of the energy due to the decrease in the heat transfer, narrowing the internal cross-sectional area of pipes and increase in pump operating pressure in these plants. Struvite is also one of the stones in the urinary tract which is seen in human and animals. The formation of the urinary tract infections. For these reasons, crystallization of magnesium ammonium phosphate hexahydrate is very important not only industrially but also medically. It is seen that the formation of struvite stone can be reinforced or prevented by some chemicals present in the body or taken from outside. Struvite crystallization was investigated in the presence of different amino acids at 37°C and pH 8.0 in a continuous crystallization system. Crystal size distributions, filtration rates and morphologies of struvite crystals were determined and discussed as a function of amino acid concentration. The change of morphology depending on the amino acid type and concentration affected the filtration characteristics of struvite crystals. The crystal size distributions of the final products obtained at investigated experimental conditions were evaluated by using modified form of Abegg, Stevens and Larson (ASL) model.TG-DTA, FT-IR ve XRD analyses were used to observe the changes in the struvite form. The Coats-Redfern integral method was used to evaluate the kinetic parameters in the decomposition sequence observed in the TGA curves. In the presence of all investigated amino acids, the form of precipitate was struvite and newberyite formation was not observed. Keywords: Struvite, amino acids, size dependent growth, ASL model, Coats-Redfern method.