Akademik Veri Yönetim Sistemi
BOREN, Ulusal Bor Araştırma Enstitüsü Projesi, 2020 - 2023
Bor minarelerinin varlığı 6000 yıl öncesinden bilinmektedir. Eski çağlarda Babiller, Mısırlılar, Çinliler ve Araplar bu doğal kaynaktan çeşitli amaçlar için faydalanmışlardır. Kökeni Buraq/Baurach(Arapça) ve Burah(Farsça) kelimelerinden gelen ağırlıklı olarak metalimsi davranış gösteren bor (B), ilk defa 1808 yılında gay-Lussac ve Jacques Thenard ile Sir Humphry Davy tarafından bor oksitin potasyum ile ısıtılmasıyla elde edilmiştir. Bor tabiatta serbest olarak bulunmaz. Bor elementi doğada değişik oranlarda bor oksit (B2O3) ile 150 den fazla mineralin yapısında yer almasına rağmen ekonomik anlamda bor mineralleri Ca, Na ve Mg elemntleri ile hidrat bileşikleri halinde doğada teşekkül etmiş olarak bulunurlar. Doğal olarak bulunan bor minerallerinden ticari değere sahip olanları tinkal, kolemanit, üleksit, probetit, borasit, pendermit, hidroborasit ve kernittir.
Bor minerallerinin % B2O3
bazında, ülkemizin dünya toplam bor rezervlerinin %73 sahip olup aynı zamanda 2018
verilerine göre %59 fiili bor üretimi ile birinci sırada yer almaktadır. Türkiye, önemli bir kolemanit, tinkal ve
üleksit üreticisidir. Ayrıca, boraks, susuz boraks, borik asit veya bor
trioksit gibi işlem görmüş bor ürünleri üreten bir ülke konumundadır. Ham ve rafine ürünler dışında genellikle ileri
teknoloji gerektiren metotlar ile rafine bor ürünleri kullanılarak üretilen
özel bor bileşikleri mevcuttur. Bor, bor alaşımları, bor tuzları ve organo
metalik bor kompleksleri kendi başlarına ileri teknoloji malzemesi olduğu gibi,
başka maddelere katılarak onlara da ileri teknoloji malzemesi özelliği
kazandırırlar.
Bor minerallerinin ve
kimyasallarının %80'e yakını cam
(yalıtım tipi cam elyafı, tekstil tipi cam elyafı, borosilikat cam ve panel
cam), seramik,-frit, tarım ve deterja sektörleride kullanılmaktadır. Kalan daha
az tüketim ise uzay ve hava araçları, nükleer uygulamalar, askeri araçlar,
yakıtlar, elektronik ve iletişim sektörü, polimer malzemeler, nanoteknolojiler,
otomotiv ve enerji sektörü, metalurji e inşaat gibi sektörlerindedir.
Literatürde borik asit,
boraks pentahidrat, sodyum perborat, çinko borat, potasyum tetraboratın
üretimine yönelik çalışmalar yapılmıştır. Ancak potasyum tetraborat tetrahidatın
partikül boyutu kontrolüne yani ürün kullanım hedeflerine göre istenen partikül
boyutuna sahip ürün üretimine ve ürün kalitesini belirleyen kekleşme gibi
sorunların giderilmesine yönelik bir çalışma mevcut değildir. Potasyum
tetraborat tetrahidrat; Kaynak / lehimleme / sert lehim akıları, otomotiv
sanayinde yük taşıyan yüzeylerin aşınmasını engeleyen yağlayacı olarak, potasyum tetraborat tetrahidratın çözeltilerinin
kararlılığı nedeniyle mükemel bir buffer hazırlayıcı ve analitikte standart
hazırlamakta sık sık kullanılmakta ayrıca potasyum tetraborat tetrahidrat iyi
bir nötron yakalayıcı olduğunda nükler santrallerde kalkan olarak
kullanılmaktadır. Diğer bir kullanım alanı ise sodyumun iyi gelmediği borax
gibi tuzların yerine patates, çay ,tütün, şeker kamışı gibi tarım ürünlerinde
yaygın bir kullanım alanı bulmuş olması herbir uygulama alanında farklı
partikül boyutuna sahip ürülere ihtiyaç duyulmuştur. Projede üretilmesi
düşünülen saf borik asit ise sağlık sektöründen elektronik sektörüne kadar bir
çok kullanım alanı bulmuştur.
Proje kapsamında potasyum tetraborat tetrahidatın ve ultra saf borik asittin kristalliazsyonla üretiminde endüstriyel uygulamalar göz önüne alınarak partikül boyutu kontrollü ve üründe görülen kekleşme sorunun giderilmesi proje dahilinde yapılacak çalışmaların temellini oluşturacaktır.
Bu projede, partikül boyutu kontrol edilebilinen potasyum tetrabor tetrahidratın, borik asit ve ultra saf borik asit üretim koşulları kristalizasyon metoduyla belirlenecektir. Elde edilen ürünün özellikleri dökme yoğunluğu, habit modifikasyonu, kristal boyut dağılımı ile karakterize edilecektir.