Kalsiyum sülfat dihidrat kristalizasyonuna fosfonik asit içerikli katkı maddelerin etkisi

Abstract

Çözeltiden katı materyallerin kristalizasyonu en sık kullanılan temel işlemlerden biridir ve kimyasal endüstrilerde çeşitli materyallerin üretilmesinde kullanılan en eski ayırma işlemidir. Kristallerin büyüme modellerinin buharın yoğuşması ile meydana geldiği bilinmektedir ancak kristal büyümesi ve çözeltiden çözülmesi olayları oldukça karışıktır. Pratikte çoğu alanda uygulamasına rağmen, birçok kristalizasyon prosesinin mekanizması tam olarak anlaşılabilmiş değildir. Kalsiyum sülfat kristalizasyonu, tuz giderme proseslerinde aşırı doygun çözeltilerde çökerek kabuk oluşturduğundan dolayı çok önemlidir. Çünkü bu kabuklanmalar ısı transfer verimini düşürmektedir. Kristalizayon prosesi, aşırı doygunluk, çözelti sıcaklığı, karıştırma hızı ve katkı maddesi gibi birçok faktörden etkilenmektedir. Bu faktörlerden kristalizasyonu en çok etkileyen faktör katkı maddesidir. Bu çalışmada, çeşitli endüstri dallarında özellikle fosforik asit üretiminde, atık su işleminde, jeokimya alanında, petrol üretiminde, tuz giderme işlemindeki kabuk oluşumunda ve soğutma kuleleri teknolojisinde büyük önem teşkil eden kalsiyum sülfat dihidratın (alçıtaşı), kristal büyümesine sodium fosfositrat (NaPC), etilendiamin tetra metilen fosfonik asitin (EDTMP), hekzametilendiamin tetra metilen fosfonik asitin (HDTMP), oktametilendiamin tetra metilen fosfonik asitin (ODTMP) ve dodekametilendiamin tetra metilen fosfonik asitin (DDTMP) etkileri incelenmiştir. Bu katkı maddelerinin kalsiyum sülfat dihidratın kristalizasyon hızına etkisi çözelti iletkenliğinin zamanla değişimi ile belirlenmiştir. Ayrıca kristal büyüklüğü ve morfolojisi elektron tarama mikroskobu (SEM) ve partikül boyut analiz cihazı (PS) yardımı ile belirlenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar değerlendirildiğinde kullanılan katkı maddelerinin kalsiyum sülfat dihidratın (alçıtaşı) kristalizasyon hızını ve kristal boyutunu etkiledikleri ve kristalizasyon geciktirici olarak davrandıkları görülmüştür.