Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2003
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Cevdet Öztin
Danışman: TÜRKER GÜRKAN
Özet:Bu araştırma sentetik iyon değiştiricilerinin üzüm suyundan pekmez üretiminde kullanılması amacı doğrultusunda yapılmıştır. İyon değiştiriciler pekmezdeki yüksek kül oranı ve zamanla tortulaşma sorunlarını kabul edilebilir veya istenen düzeylere indirebildiği gibi gıda sektöründe kıymetli bir asitleyici olan tartarik asitin de eş zamanlı üretimi potansiyeline sahiptir. Bu nedenlerle iyon değiştiricilerinin pekmez üretim endüstrisine yönelik özellikleri incelenmiştir. Araştırmanın birinci aşamasında bir pekmez üretim tesisinden sağlanan pekmez şırası örnekleri ve ticari ismi Lewatit S100 (Bayer AG, Almanya) olan stiren-divinilbenzen yapısındaki jel tipi bir kuvvetli katyon değiştiricisi kullanılarak laboratuvar boyutlu kolonlarda iyon değiştirme deneyleri yapılmıştır. Kolon çıkışından alınan örnekler üzerinde kalsiyum, potasyum, sodyum, ve kül analizleri ile pH ölçümü yapılmış, ve sonuçta reçineye bağlı iyon seçiminin yardımıyla pekmez sırasındaki katyon miktarları ile kül oranının neredeyse sıfırdan başlayarak istenen düzeye getirilebileceği saptanmıştır. İncelenen reçinenin hacimsel kapasitesi ortalama 4 litre/litre (şıra/reçine) olarak bulunmuştur. Araştırmanın ikinci aşamasında pekmez sırasındaki önemli katyonların benzer ve farklı değişik bileşimleri içeren sentetik karışımlar hazırlanmış ve göreceli olarak az çalışılmış olan Lewatit S100 reçinesindeki kinetik davranışlarını anlamak üzere kesikli ortamda bir dizi deney yapılmıştır. Bu deneylerde ortamdaki toplam iyon derişimi, sıcaklık, ve pH düzeyinin iyon değişimi kinetiğindeki etkileri hakkında ön inceleme yapılmıştır. Araştırmanın son aşamasında yine sentetik karışımlar hazırlanarak şırada mevcut önemli iyonların oluşturduğu altı adet iyon çiftinin 25 °C sabit sıcaklık ve nötral ortamdaki iyon değişimi denge özellikleri belirlenmiştir. Gaines-Thomas modeli ile elde edilen denge sabitleri ve Bromley modelinden hesaplanan çözelti aktivite katsayıları literatür verileriyle mükemmel uyum göstermektedir. Reçine fazındaki aktivite katsayılarının Wilson modeli ile bulunmasını ihmal ederek hesaplanan denge derişimleri deneysel bulgularla karşılaştırıldığında 0.5 N toplam çözelti derişimlerine kadar olan sistemlerde bu katsayıların saptanmasının zorunlu olmayabileceği belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: pekmez, üzüm melası, pekmez şırası, üzüm suyu, pekmezde kül, iyon değiştiriciler, katyon değişimi, Lewatit S100, kinetik, denge