Na-,Ca- ve H-bentonitleri üzerinde anilin, difenilamin ve n-bütilamin adsorpsiyonunun çeşitli tekniklerle incelenmesi / Engin Köksal; Danışman Beytullah Afşin.

Abstract

Na-bentonitte 12,07 Å olan montmorilonit ana bileşeni d001 uzaklığının Ca-bentonitte 15,02 Å'a artışı Na+ ile Ca 2+'nın yer değiştirdiğine açık bir delildir.Duru, ve Na ve Ca-bentonitlerin OH gerilme,SiO gerilme ve eğilme titreşimleri bölgeleri eşdeğerken, H-bentonitte tetrahedral ve oktahedral tabakalardan bir kısım katyonların uzaklaşması,yeni silanol gruplarının oluşması ve tabakalar arasına su moleküllerinin yerleşmesinin sonucu bu titreşimler şiddet kaybetmiş,kil dışı kuvars ve silika minerallerine ait pikler kaybolmuş ve montmorilonit ana bileşeninin d001 uzaklığı 14,15 Å'a çıkmıştır.Na-,Ca- ve H-bentonitlerin anilinle etkileşimleri sonucu iki farklı türde anilin-kompleksine işaret eden N-H gerilme,eğilme ve C-N gerilme pikleri,Ca- ve H-bentonitlerde protonlanmış yüzey türlerine işaret eden NH3+ eğilme titreşimi gözlenmiştir. Ca- ve H-bentonitlerde hem molekül halinde,hem protonlanmış ve hem de anilinyum-anilin kompleksi şeklinde tutunmuş türler oluşmuştur.Difenilamin H-bentonitte moleküler ağırlıklı ve çok az miktarda da protonlanmış halde tutunmaktadır.Protonlanmış n-bütilamin türlerine ait N-H gerilme ve eğilme pikleri Ca- ve H- bentonitte daha da şiddetlidir.Duru ve Na-bentonitin aynı özellikleri gösterdiği,Ca-bentonitte Ca2+'ya bağlı suyun daha kararlı bir yapı oluşturup iki basamaklı olarak ortamdan uzaklaştığı gözlenmiştir.Na-,Ca- ve H-bentonitlerin arasına-girdirilmiş yüksek sıcaklıklarda yapıyı terk eden anilin türlerinin Na[Ca[H-bentonit sırası ile artan kararlılığına, güçlü elektrostastik etkileşim,aromatik halka ve silikat tabakaları arasında meydana gelen etkileşimi ve tabakaların perdeleme etkisi katkıda bulunmaktadır.Tabakalar arası katyonun hidrate özelliğinin ve yüzey asit merkezleri sayısının difenilamin ve n-bütilamin türleriyle olan etkileşim şiddetini güçlendirdiği görülmektedir. Molekülün boyutu göz önüne alındığında beklendiği üzere difenilaminin oluşturduğu tabakalar arası genişleme anilinden daha fazladır.pH=4,5 ve 7'deki adsorpsiyon izotermleri,H-bentonit hariç anilin-kil arasındaki etkileşimin anilin-anilin molekülleri arasındaki etkileşimden daha zayıf olduğu S tipine uymaktadır.Anilin her iki pH'da da adsorplanan miktarı Na[Ca[H-bentonit sırasına göre artmaktadır.Kil-organik komplekslerinin yüzey alanları organik maddenin türüne ve kil-organik etkileşiminin gücüne bağlı olarak H-bentonitte en yüksek,Na-benonitte ise düşük oranda azalmaktadır.