Dissolution of Ulexite in Oxalic Acid Solutions

Abstract

ÖZETULEKS T N OKZAL K AS T ÇÖZELT S NDE ÇÖZÜNME K NET ĞBOZAN, ZiyaYüksek Lisans Tezi, Kimya Anabilim DalıTez Danışmanı: Doç. Dr. Mehmet TUNÇŞubat 2006, 41 sayfaTürkiye, dünyanın en zengin bor cevherlerine sahip olan bir ülkedir.Ülkemiz bor cevherleri, kalite itibarıyla da çok iyi bir durumdadır. Bor bileşikleri vebor mineralleri günümüzün en ilgi çekici konuları arasındadır. Bunun nedeni, borbileşiklerinin kullanım alanlarının gün geçtikçe artmasından kaynaklanmaktadır.Uleksit, Türkiye'de Kütahya-Emet ve Balıkesir-Bigadiç yöresindeki ocaklardançıkarılmaktadır. Bu çalışmada uleksitin okzalik asit çözeltisinde çözünme kinetiğiincelendi. Çalışmada tane boyutu ile katı/sıvı oranının küçülmesi ve reaksiyonsıcaklığının artmasıyla çözünme hızı arttı. Artan asit konsantrasyonlarında ise yineçözünme hızının arttığı bulundu. Karıştırma hızının ise çözünme hızı üzerine fazlaetkili olmadığı bulundu. Uleksit, okzalik asit çözeltisinde çözündüğü zaman,meydana gelen reaksiyon aşağıdaki gibi yazılabilir.Na2O.2CaO.5B2O3.16H2O(k)+2C2H2O4(aq)+2H3O+(aq) 10H3BO3(aq) +2CaC2O4(k) + 2Na+(aq) + 6H2O(s)Ayrıca, parametrelerin değerlendirilmesiyle çözünme olayının külfilminden difüzyon kontrollü olduğu ve reaksiyon hızının,[ 1-3(1-X)2/3 + 2 (1-X) ] =ktşeklindeki bir model ile gösterilebileceği tespit edildi. Burada t süreyi, X dönüşümkesrini ve k ise reaksiyon hız sabitini göstermektedir.Anahtar kelimeler: Bor , Çözünme kinetiği , Okzalik asit, Uleksit,

ABSTRACTDISSOLUTION OF ULEXITE IN OXALIC ACID SOLUTIONSBOZAN, ZiyaMaster Thesis, Chemistry Mainsciense BranchSupervisor: Assoc. Prof. Dr. Mehmet TUNÇFebruary 2006, 41 pagesTurkey is a country which possesses the richest boron mineral mines ofworld. The condition of Turkey?s boron mines is very good in terms of quality.Boron compounds and boron minerals are among the most attractive the subjectsnowadays. The reason for this is that the usage areas of boron compounds areincreasing have been sourced tue to increasing day by day. Ulexite is obtained fromboron mines located in Kütahya-Emet and Balıkesir-Bigadiç in Turkey. In thisstudy, dissolution kinetics of ulexite in oxalic acid solutions were investigated.Dissolution rate increased with decreasing particle size and solid -to- liquid ratioand with increasing temperature. The dissolution rate increased with acidconcentration but stirring speed had no more effect on it. When ulexite dissolves inoxalic acid solution, occuring reaction can be written as followingNa2O.2CaO.5B2O3.16H2O(s)+2C2H2O4(aq)+2H3O+(aq) 10H3BO3(aq) +2CaC2O4(s) + 2Na+(aq) + 6H2O(l)In addition, the investigation of parameters showed that the dissolutionphenomenon was controlled by ash layer diffusion process and reaction rate can begiven as below[ 1-3(1-X)2/3 + 2 (1-X) ] =ktWhere t time, x conversion fraction and k is the rate constant.Key words: Boron, Dissolution kinetics, Oxalic acid ,Ulexite.