Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2009
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Berçem Kıran
Eş Danışman: PERVİZ SAYAN, Perviz Sayan
Özet:ÜRİNER PROTEİNLERİN KALSİYUM OKSALAT KRİSTALİZASYONU ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ Kalsiyum oksalat, toprakta, kayalarda, mikroorganizmalarda, mantarlarda, bitkilerde ve hayvanlarda yaygın olarak bulunan tuzlardandır. Tıbbi açıdan olduğu gibi endüstriyel açıdan da kalsiyum oksalatın kristalizasyonu büyük önem taşımaktadır. Gıda, içecek ve kağıt üretimi gibi endüstiriyel proseslerde kasiyum oksalatın çökelmesi ısı değiştiricilerde kabuk oluşumuna neden olmaktadır. Bu nedenle ısı değiştiricilerin ısı transfer verimini düşürmekte buna bağlı olarak enerji tüketimini arttırmakta ve üretim zamanında kayıplara neden olmaktadır. Buna ek olarak kalsiyum oksalat böbrek taşı olarak da bilinmektedir. Böbrek kalsiyum oksalat bakımından aşırı doygun durumda bulunmasına rağmen kalsiyum oksalat kristalizasyonu böbrekte doğal olarak bulunan ve taş oluşumunu engelleyen kristallizasyon-engelleyici moleküller tarafından engellenir. Kalsiyum oksalatın saf kalsiyum klorür ve saf sodyum oksalat çözeltilerinden reaksiyon kristalizasyonunun, çeşitli safsızlıklar varlığında incelendiği bu çalışmada kalsiyum oksalat kristalizasyonuna pH, sıcaklık ve sitrik asit, tartarik asit, L-alanin, sığır albümini, yumurta albumini, L-(-) tryptoptan, DL-lysine, D-threonine, L-methionine, D(+) proline ve L-asparagine katkı maddelerinin etkisi incelenmiştir. Öncelikli olarak çalışılacak sıcaklık ve pH’ın belirlenmesi amacı ile ön deneyler yapılmıştır. Bu denemeler sonucunda en küçük tane boyutunun elde edildiği ve istenmeyen çökelmenin olmadığı çalışma koşulları, pH=4 ve T= 37°C sıcaklık olarak belirlenmiştir. Katkı maddesi varlığında gerçekleştirilen deneylerde, belirlenen katkı maddeleri kristalizasyon ortamına 25, 50, 100, 250, 500 ve 1000 ppm olacak şekilde eklenmiştir. Ön deneyler ve katkı maddesi varlığında yapılan deneyler sonucu elde edilen ürünlerin ortalama tane boyutu ölçümleri gerçekleştirilmiş ve ortalama tane boyutunun katkı maddesinden ve konsantrasyonundan önemli miktarda etkilendiği ortaya koyulmuştur. Ortalama tane boyutu sonuçları filtrasyon değerlendirmesi ve SEM photografları ile desteklenmiştir. Aynı zamanda katkı maddelerinin adsorpsiyon karakteristiklerini belirlemek için zeta potansiyeli ölçümleri yapılmıştır. Kalsiyum oksalatın formunda meydana gelen değişimleri gözlemlemek için ise TG-DTA, FT-IR ve XRD analizleri yapılmıştır. Genel olarak, tartarik asit hariç, kalsiyum oksalat monohidrat yapısının oluştuğu tespit edilmiştir. Tartarik asit varlığında ise kalsiyum oksalat monohidrat ve kalsiyum oksalat dihidrat karışımları oluştuğu belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Kalsiyum oksalat, kristalizasyon, kristal formu, üriner protein ve karboksilik asit katkı maddeleri. ABSTRACT INVESTIGATION OF THE EFFECT OF URINE PROTEINS ON CALCIUM OXALATE CRYSTALLIZATION Calcium oxalate is a common salt which is found in soil, rocks, microorganisms, fungi, plants and animals. Crystallization of calcium oxalate (CaOx) is considerably important not only medically but also in industrially. In industrial processes such as food, beverage and papermaking processing, precipitation of calcium oxalate causes scale formation on heat exchanger so the heat transfer efficiency of the evaporation process decreases and energy consumption increases and losses in production time. In addition, calcium oxalate is known as kidney stone. Although calcium oxalate is supersaturated in the human urine, calcium oxalate crystallization is prevented by crystallization-inhibitor molecules which are naturally present and their role appears to prevent formation of calculi. In this study, reaction crystallization of calcium oxalate from pure Ca(Cl)2 solution and Na2C2O4 solution were examined in the presence of various additives. The effcets of pH, temperature and additives on calcium oxalate crystallization were investigated. The additives were citric acid, tartaric acid, L-alanin, albumin BSA, albumin egg, L-(-) tryptoptan, DL-lysine, D-threonine, L-methionine, D(+) proline and L-asparagine. In order to determine the temperature and pH of the main experiments, pre-experiments were performed. As a result of pre-experiments, pH=4 and T=37 oC were determined as the conditions of the main experiments. These conditions were determined to cause to obtain minimal crystal size and no unwanted precipitation. In the main experiments, chosen additives were added to the crystallization media in concentrations of 25, 50, 100, 250, 500 and 1000 ppm. Particle size of the products obtained from both pre-experiments and main experiments in the presence of additives were measured. The measurements indicate that average particle size of calcium oxalate is affected significantly by the additive type and concentration. The average particle size results agree with filtration rate results and SEM photographs. In order to determine the adsorption characteristics of amino acids on the calcium oxalate crystal surfaces, zeta potential measurements were also performed. TG-DTA, FT-IR and XRD analysis were performed to determine the variation in the calcium oxalate forms. Majority of calcium oxalate crystals occurred in the form of calcium oxalate monohydrate except those in the presence of tartaric acid. These analysis proved that calcium oxalate monohydrate and calcium oxalate dihydrate mixtures are formed in the presence of tartaric acid. Keywords: calcium oxalate, crystallization, crystal form, additives as urine proteins and carboxilic acids.