Sodyum metaborat (NaBO2)'ın katı hal yöntemi ile sentezi ve reaksiyon mekanizmasının incelenmesi

Abstract

Türkiye sahip olduğu %72'lik bor rezervi ve cevherlerinin kalitesi ile 2005 yılından itibaren %37'lik pazar payı ile sektörde dünya lideridir. 230'dan fazla türevi olan bor, 4000'nin üzerinde malzemede kullanılmasına rağmen ülkemizde ekonomik değere sahip bor bileşiklerinin üretimi sınırlı sayıdadır. Ürün portföyünün geliştirilmesi ülkemizin ekonomik ve teknolojik alandaki gelişimi için kaçınılmazdır. Sodyum metaborat (NaBO2), hem katı halde hem de çözelti olarak ticari perboratların üretiminde kullanılmakta olup önemli rafine bor ürünleri arasındadır. Bunun yanında, hidrojen depolayıcısı sodyum borhidrürün (NaBH4) üretiminde bor kaynağı olarak kullanılması sebebiyle ticari boratlar sınıfındaki önemi giderek artmaktadır. Bu tez çalışmasında, özellikle NaBH4 üretiminde ana hammadde olarak kullanılacak susuz NaBO2`nin üretimi katı hal reaksiyonu temel alınarak incelenmiştir. Toz, granül, pelet-toz, pelet-granül katı hal yöntemleri olarak adlandırılan dört farklı reaksiyon karışımı hazırlama prosedürü geliştirilerek reaksiyon mekanizması aydınlatılmıştır. Farklı sıcaklık ve sürelerde katı hal reaksiyonları gerçekleştirilerek optimum reaksiyon koşulları belirlenmiştir. Ticarileşmeye hazır susuz NaBO2'nin, %100 dönüşüm verimiyle 600°C'de ve 4.5 saatlik granül katı hal yöntemiyle tek kademede üretilmesi önerilmektedir.