Manyetik Modifiye Edilmiş Sentetik ve Doğal Zeolitlerin Hazırlanması ve Bazı Fiziksel Özelliklerinin Kıyaslanması

Abstract

Bu çalışmada, manyetik olarak modifiye edilmiş zeolitler (MMZ) üretilmiş ve onların adsorpsi-yon, iyon değişimi ve manyetik özellikleri incelenmiştir. Çalışmalarda doğal zeolit minerali olarak Gördes (Manisa) yöresine ait klinoptilolit ve Sigma-Aldrich firmasının ürettiği sentetik 13X zeoliti kullanılmıştır. Bu minerallerin yüzeylerini modifiye etmek için ise Divriği (Sivas) yöresine ait magnetit numunesi kullanılmıştır. Magnetitin zeolit tanecikleri üzerinde tutunması incelenmiştir. Bu nedenle, DTA-TG, XRD, XRF, SEM ve EDX gibi çeşitli ölçüm, görüntüleme ve analiz teknikleri kullanılmıştır. Bunun sonucunda, magnetit taneciklerinin zeolit taneciklerinin yüzeyinde tutunduğu ve MMZ deki magnetit katkısının adsorpsiyon, iyon değişimi ve manyetik özellikleri değiştirdiği görülmüştür.

MMZ de magnetit katkılama işleminin, adsorpsiyon, iyon değişimi ve manyetik özellikleri ne şekilde etkileyeceğini tespit edebilmek için, zeolit/magnetit ağırlıkça oranı üç farklı formda (1/1, 1/2 ve 1/3) uygulanmıştır.

Azot adsorpsiyonunun BET tekniği ile yapılan özgül yüzey alanı ölçüm sonucuna göre, magnetit katkılama oranı arttıkça MMZ nin özgül yüzey alanının azaldığı ve ortalama gözenek çapının arttığı görülmüştür. Magnetit katkılama oranı arttıkça, toplam katyon değişim kapasitesinin arttığı belirlenmiştir. Saf halde hiçbir manyetik özellik göstermeyen zeolitlerin, manyetik modifikasyon işlemiyle manyetik özellik kazandığı ve magnetit katkılama oranı arttıkça manyetik özelliklerinin de olumlu yönde değiştiği görülmüştür. Manyetik ölçümler sonucunda, uygulanan dış manyetik alanın optimum değerinin 0.5T olduğu belirlenmiştir.

In this study, magnetically modified zeolites (MMZ) has been produced and their adsorption, ionexchange and magnetic properties have been studied. In this study, natural zeolite mineral, clinoptiloli-te, which belongs to Gördes (Manisa) regions and synthetic 13X zeolite, which has been produced by Sigma-Aldrich firm have been used. In order to modify the surface of these minerals, magnetite sample which belongs to Divriği (Sivas) region has been used. The engagement of magnetite particles on zeolite particles has been studied. For this reason, measuring, visualization and analysis techniques as DTA-TG, XRD, XRF, SEM and EDX have been used. As a result of these procedures, it has been observed that magnetite particles get engaged on the surface of zeolite particles and magnetite contribution on MMZ has changed adsorption, ion-exchange and magnetic properties.

In order to determine how magnetite contribution affects adsorption, ion exchange and magnetic properties of MMZ, weightily magnetite contribution ratio (zeolite/magnetite) has been applied in three different forms (1/1, 1/2, 1/3).

As a result of nitrogen adsorption of MMZ, it has been observed that as the weightily magnetite contribution ratio goes up, specific surface area goes down and average pore diameter rises. It has been identified that total cation exchange capacity rises as the weightily magnetite contribution ratio goes up. It has been observed that pure zeolites, which have no magnetic properties, as a result of magnetically modification process, they have got magnetically character, and they change their magnetic properties positively as the weightily magnetite contribution goes up. It has been determined that as a result of magnetic measurements; the optimum value of applied outer magnetic field is 0.5T.