Sodyum perborat tetrahidrat'ın mikrodalga reaktörde bozunma kinetiğinin incelenmesi

Abstract

Son yıllarda geleneksel ısıtma yöntemlerine alternatif olarak, kimya endüstrisinde reaksiyon süresini, enerji tüketimini azaltmak ve reaksiyon verimliliğini arttırmak amacıyla mikrodalga enerjisinin ısıtma özelliğinden faydalanılmaya başlanmıştır. MW enerjisi, geleneksel (termal) ısıtmaya göre; reaksiyon karışımının ani ve hızlı ısıtılması, ısıtma seçiciliği ve enerji tasarrufu gibi birçok avantaja sahip olması nedeniyle önemli bir alternatif enerji kaynağıdır. Bu tez kapsamında sodyum perborat tetrahidrat'ın sulu ortamda mikrodalga ısıtma etkisi altında bozunma kinetiği; sıcaklık ve MW gücünün birbirinden bağımsız olarak kontrol edilip sabit tutulduğu bir deney sisteminde incelendi. Kinetik analizde kullanılan konsantrasyon-zaman verileri UV spektroskopi yöntemi ile on-line olarak elde edildi. Deneylerde, MW gücü ve sıcaklık öncelikli proses değişkenleri olarak seçildi. MW ışımasının reaksiyon kinetiği üzerindeki etkisini ortaya koymak üzere, reaksiyon hız ifadesi (reaksiyon mertebesi) ve Arrhenius parametreleri yönlerinden termal (MW ışımasız) reaksiyon sonuçları ile kıyaslandı. Deneyler, MW enerjisinin perborat'ın sulu çözeltideki bozunma reaksiyon mertebesini ve mekanizmasını etkilemediğini, buna karşılık aktivasyon enerjisini ve frekans çarpanını etkilediği ve bunun sonucunda hız sabitinin Mikrodalga gücünün fonksiyonu olarak arttığını gösterdi.

In recent years, as an alternative to conventional heating method, the reaction time in the chemical industry, to reduce energy consumption and to increase the reaction efficiency of the microwave energy heating was started to take advantages. MW energy, compared with conventional (thermal) heating energy, is important energy source bin respect of sudden and rapid heating of the reaction mixture, heating and energy saving, and improved selectivity. In this thesis, aqueous solution of sodium perborate tetra hydrate's decomposition kinetics under the influence of the microwave heating was analyzed in the system which temperature and microwave power are controlled as separately from each other and are kept constant in. Concentration–time data which are used for kinetic analysis was obtained as on-line by UV spectroscopic method. Microwave power and temperature was selected as primary process variables. Reaction rate and Arrhenius parameter of kinetic reaction under conventional heating was compared with the same variables of kinetic reaction under microwave heating due to explain influence of Microwave radiation on kinetic reactions. The kinetic experiments were showed that MW energy does not have any effect on reaction level and mechanism of decomposition of sodium perborate in aqueous solution, Whereas, have influence on activation energy and frequency coefficient, for this result reaction rate increases as a function of MW power.