INVESTIGATION OF THE EFFECT OF HYDRODYNAMICS ON THE PRODUCTION OF PICKERING EMULSIONS IN BAFFLED STIRRED TANKS
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Usman Kayode Abdulrasaq
Danışman: İnci Ayrancı Tansık
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Son zamanlarda, Pickering emülsiyonları yüzey aktif madde bazlı emülsiyonlara alternatif olarak artan miktarda ilgi almıştır. Pickering emülsiyonları, partikülün ıslatma özelliklerine bağlı olarak katı partiküller tarafından stabilize edilen emülsiyonlardır. Pickering emülsiyonlarının stabilitesi iki faktöre bağlıdır: Sıvı-parçacık arayüzünün fizikokimyasal yapısı ve üretim sürecinin hidrodinamik koşulları. Emülsiyonların fizikokimyasal yapısı ve özellikleri üzerine çeşitli araştırmalar yapılmıştır, ancak özellikle karıştırmalı tanklarda hidrodinamik koşulları yeterince ilgi görmemiştir. Bu çalışmada Pickering emülsiyonlarının üretimi için hidrodinamiğin emülsiyon stabilizasyonu üzerine etkilerinin incelenmiştir. Su içerisinde yağ damlacıklarının dağıldığı tür emülsiyonun üretilmek üzere saf su ana faz, silikon yağı dağılan faz, hidrofilik özellikteki katı cam tanecikle ise yüzey aktif madde olarak kullanılmıştır. Deneyler, engelli 1 litrelik cam beherlerde gerçekleştirilmiştir. Farklı karıştırıcı uçlarının farklı akış paternlerinin emülsiyon üzerindeki etkilerini gözlemlemek için, farklı tipte ve boyutta karıştırıcı uçları kullanılmıştır. Rushton türbini (RT) ve aşağı yönlü akış sağlayan eğimli bıçaklı karıştırıcı ucu (PBT) karıştırmalı tanklarda genel olarak tercih edilen karıştırıcı uçlarıdır. Üretilen emülsiyonların kalitesi, damlacık boyutu ve damlacık boyutu dağılımı ile belirlendi. Elde edilen damlacık boyut dağılımı, lazer kırınım tekniği kullanılarak Malvern Mastersizer 3000 cihazı ile ölçülmüştür. Yeterli akış sağlayabilen karıştırıcı uçları için, uç hızının arttırılması emülsiyonun damlacık boyutunu azalttı. Hızı azaltmak ise emülsiyonun damlacık boyutunu arttırdı. Emülsiyon oluşumunda bir hız histerezisi gözlendi. Karıştırıcı uç bölgesi çevresinde yayılan enerjinin ve yüksek makaslama bölgesinin boyutunun, emülsiyonların damlacık boyut dağılımları için kritik olduğu bulundu. Rushton türbininin damlacık kırılma mekanizmasının da emülsiyon üretimi için daha elverişli olduğu bulundu.