Floroborik Asit Reaktifi İle Magnezyum Ve Kalsiyum Floroborat Sentezi Ve Alev Geciktirici Olarak Kullanılabilirliği


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Gülden GÜNGÖR

Danışman: METİN GÜRÜ

Özet:

Özel bor ürünleri günümüzde geniş kullanım alanına sahip teknolojinin vazgeçilmez ürünlerinden biri haline gelmiştir. Bor hidrürler, boratlar, boranlar, elementel bor ve floroboratlar bunlardan bazılarıdır. Floroboratlar; tekstilde alev geciktirici, organik reaksiyonlarda katalizör, böcekler ve mantarlara karşı pestisit olarak, camların optik özelliği artırmak için ve daha birçok alanda kullanılmaktadır. Yapılan çalışmada metal floroboratlardan kalsiyum floroborat için; reaktant olarak kalsiyum oksit ve floroborik asit, magnezyum floroborat için; magneyum karbonat ve floroborik asit kullanılarak yaş yöntemle sentezlenmiştir. Reaktant mol oranı, sıcaklık parametreleri ve reaksiyon süresi incelenmiş, optimum sentez şartları belirlenmiştir. Karakterizasyon çalışmalarında FTIR ve BF4- iyon seçici elektrot kullanılmıştır. Öncelikle sabit sıcaklıkta farklı mol oranlarında deneylere devam edilerek optimum mol oranı belirlenmiş ve kalsiyum floroborat (nCaO/nHBF4) 1:4, magnezyum floroborat (nMgCO3/nHBF4) 1:3 olarak bulunmuştur. Kalsiyum floroborat sentezinde belirlenen optimum mol oranı sabit tutularak farklı sıcaklıklarda (30˚C, 50˚C, 70˚C, 90˚C, 100˚C) deneylere devam edilmiş en yüksek verim 90˚C’de elde edilmiştir. Optimum reaksiyon süresinde 90 dakika olarak belirlenmiştir.1:4 mol oranı, 90˚C ve 100 dakika şartlarında %97 verimle kalsiyum floroborat sentezlenmiştir. Magnezyum floroborat sentezinde belirlenen optimum mol oranı sabit tutularak farklı sıcaklıklarda (30˚C, 40˚C, 50˚C, 60˚, 70˚C) deneylere devam edilmiş en yüksek verim 50˚C’de elde edilmiştir. Optimum reaksiyon süresinde 90 dakika olarak belirlenmiştir.1:3 mol oranı, 50˚C ve 90 dakika şartlarında %98 verimle magnezyum floroborat sentezlenmiştir. Sentezlenen kalsiyum floroborat ve magnezyum floroboratın alev geciktirici özelliğini tespit etmek için farklı derişimlerde kalsiyum ve magnezyum floroborat çözeltileri hazırlanıp kumaşlara emdirilmiş ve LOI testi yapılmıştır. LOI testi sonucunda kalsiyum ve magnezyum floroboratın çok iyi bir alev geciktirici özellik gösterdiği gözlenmiştir. Reaksiyon derecesi her iki floroboratın da 1. dereceden bulunmuştur. Aktivasyon enerjileri belirlenmiş kalsiyum floroborat için 19,14 kJ/mol.K, magnezyum floroborat için 6,75 kJ/mol.K olarak bulunmuştur.