Geri Dön

Redoks yöntemi ile dietil malonat ve L-Aspartik asidin akrilamid ile polimerizasyonu

The Polymerization of diethyl malonate and L-Aspartic acid with acrylamide by redox process

  1. Tez No: 39366
  2. Yazar: ŞAZİYE TARAKÇI
  3. Danışmanlar: PROF.DR. A. SEZAİ SARAÇ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Akrilamitler, Dietil malonat, Polimerleşme, Redoks, Acrylamides, Diethyl malonate, Polymerization, Redox
  7. Yıl: 1992
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

ÖZET Seryum(IV) sülfat, çak hızlı elektron transferi ya pabilen oldukça kuvvetli yükseltgen bir maddedir ve bu özelliğinden yararlanılarak serbest radikal polimerizas- yonunda bir organik asit eşliğinde başlatıcı alarak kul lanılmıştır. Bu çalışma; iki temel bölümden oluşmuştur. I. Kimyasal yöntemle. ; Akrilamidin Malonik asit dietilesteri ve L-aspartik asit ile kimyasal (elektroli tik olmıyan) yöntem ile yapılan serbest radikal polimeri- zasyonunda başlatıcı olarak Seryum (IV) kullanılmıştır. Bu koşullar doğrultusunda, çeşitli ortam şartlarında deneyler yapılmıştır. Bu yöntemde kullanılan Seryum(IV) miktarını rejenere edilememiştir. II. Elektrolitik yöntemle ise/aynı maddelerle yapı lan serbest radikal polimerizasyonunda başlatıcı olarak kullanılan Seryum(IV) ün Seryum (III) 'e indirgendikten sonra aynı ortamda elektroliz ile tekrar Seryum ( IV) ' e yükseltgenebilmesi ve yeniden kullanılabilmesi için gerek li olan elektroliz koşulları ve kullanılabilecek en uy gun elektrotların neler alabileceği araştırılmıştır. Bu amaçla; yapılan deneylerde, ürün verimine (poli- mer miktarına ve molekül ağırlığına), sıcaklığın elekt roliz süresinin, Seryum (IV), malonik asit dietil esteri, L-aspartik asit konsantrasyonlarının, akım yoğunluğunun, elektrot potansiyelinin ve kullanılan çeşitli elektrotla rın (çelik, kurşun, Cr-Ni, grafit gibi) etkileri ayrı ayrı incelenmiştir. Sanuç olarak; Düşük Seryum(IV) konsantrasyonlarında (ix1G mol/1 elektrolitik yöntemle ve grafit elektrotlar kullanılarak elde edilen ürün miktarı, aynı şartlarla elektrolitik olmıyan yöntemle elde edilen ürün miktarın dan daha fazla bulunmuştur, ve daha düşük (1 x1 D" mol/lt) Seryum(IV) konsantrasyonunda kimyasal yöntemle polimer elde edilmezken, aynı konsantrasyonda elektrolizle yapı lan deneylerde polimer elde edilmiştir. Kullanılan elektrotlardan en yüksek verim grafit elektrotla elde edilmiştir. Ayrıca; kimyasal yöntem ile çalışmalarda, düşük Seryum(IV) konsantrasyonunda verimin düştüğü, sıcak lık ve konsantrasyonun artmasıyle verimin arttığı gözlen miştir. Reaksiyon süresinin arttırılmasıyla da polimer veriminde artış görülmüştür. v

Özet (Çeviri)

THE POLYMERIZATION OF DIETHLY MALONATE AND L-ASPARTIC ACID WITH ACRYLAMIDE BY REDOX PROCESS SUMMARY Free radical chain polymerizations and specifically acrylamide polymerization most important polymerization method as far as their industrial utilization is concerned, The propagating site is a free radical, an unpaired electron at the last carbon atom of the growing chain. A free radical polymerization thus involves many successive steps of growth. A monomer molecule is added to the chain where by the radical site is reformed on the newly fixed Last Unit of the chain. Substituted acrylamides and metacrylamides having the general formula I ! ! cdnr'r' ' yield polymers ranging from hard and brittle to soft and tacky. Polyacrylamide itself is substantially insoluble in nearly all organic liquids. Exceptions are some acids (acetic, acrylic, Lactic and Chlorinated acetic acids), some hydroxy compounds (ethylene glycol glycerol), and same nitrogen compounds VI(form-amide, molten urea). Ce(IV) salts-reducing agent systems are well known initiators for vinyl polymerization, especially for graft copolymerization af vinyl monomer such as acrylonitrile and acrylamide. The polymerization mechanism involves the generation of free radicals from the complex formed between Ce(IV) salt and reducing agent following the formation of free radical which initiates the polymerization of vinyl monomer. In this work; polymerization of acrylamide was carried out with Ce(IV) L-Aspartic acid and diethly malonate redox initiator system with and without electrolysis. The effect of temperature, time, Cerium(IV) and Organic compounds molecular weight were studied and compared with electrolytic conditions. At low concentrations of Cerium(IV) the electrolytic method has an advantage of supplying Ce(IV) continuously over the nonelectrolytic conditions Cerium(I\/) oxidation of organic compound to Ce(III) while reduces Ce(IV) produces transient free-radical species which is capable of initiating vinyl polymerization. In this study, the Ce (IV) *- L-Aspartic acid and the Ce (IV) -diethly malonate redox systems was used to initiate the polymerization of acrylamide. The effects of temperature, time, Ce(IV) concentrations on the polymeriza tion yield and molecular weight were studied and compared with the results obtained under the same experimental conditions in the presence of electrolysis. Ceric sulfate Ce(S0,)2. ^HLO, (Merck, p. a), Aspartic Acid (Merck, p. a). Diethly malonate (Fluka, puriss). Acrylamide and sulfuric acid were all Merck reagent grade chemicals of the highest purity. Acetone was provided from Turkish-Shell company, (in Technical grade) VllPolymerization was carried out in a three necked flask. Aqueous solution of acrylamide and amino acid were addsd into the flask and stirred with magnetic stirrer. Cerium(IV) salt solution was added dropwise in 6.7 minutes and the polymerization was finished, solution was left at room temperature. This solution was precipitated with a large amount of acetone by adding that solution dropwise into the acetone. This precipitate was filtered and dried under vacuum at room temperature in 5 hours to 3 days. Polymerization reactions have been carried out at 55 C in a thermostated bath for 1 hour. The total volume of reaction solution was 1 DO ml and initial acrylamide concentration was 0.3 M. L-Aspartic Acid and diethly malonate concentration was 2x10 M. The effects of amino acid, Cerium(IU) concentration, time, temperature on the polymerization yield and molecular weight of polyacrylamide was studied with and without electrolysis. The molecular weights of the polymers were determined by using on ostwald viscometer. In water at 25 C, the relationship of equation being used as following. [n] = 6. BO x10-4MD-66 * h The more significant result is that there is no polymerization at concentrations below 4x1 0~ M eerie sulfate in the absence of electrolysis on the other hand if there exists electrolysis. -Polymerization occurs at concentrations below 4x10~ M eerie sulfate, even at 1x10 M eerie sulfate. The molecular weights of the polymers which obtained with electrolysis systems, also shgwed a sharp increase at concentrations below 4x10 mole /l Ce(IV), these results are presumed to be related Vlllto the termination reaction by the recombination of polymer radicals, rather than termination with cerium(I\/) where cerium (III) concentration is relatively low. In this study, it seemed that the effect of the type of electrode an the polymer yield was vital. In all of these experiments three types of electrodes are used They are steel, Cr-Ni and graphite electrodes. The results of experiements showed that graphite was the best electrode among other metal electrodes that are used, concerning with the yield. The effect of the polymerization temperature and different concentrations of Ce(IV), L- aspartic Acid and diethly malonate concentrations under the same experimental conditions with and without electrolysis, at three different temperatures and eight different concentrations were studied. Conclusion, all of these results show that the electrolytic method has an advantage over the nonalectrolytic method at, very low concentrations of cerium(I\/) (at 1x10" mole/1) which can be continously regenerated during the electrolytic process. All of these studies and previous studies support the following reaction mechanism, which is given in Scheme I and II. IX

Benzer Tezler

  1. Boronik asit grubu içeren hidrojellerin sentezi ve oligonükleotid adsorpsiyonunda taşıyıcı olarak kullanımı

    Synthesis of boronic acid carrying hydrojels and their use in oligonücleotide adsorption

    ABDULLAH ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL

  2. Redoks polimerizasyon yöntemi ile aren uç gruplu poliakrilamid sentezi

    Arene end group containing polyacrylamide synthesis by redoks polimerization

    FİLİZ KESKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1993

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. A. SEZAİ SARAÇ

  3. Poliakrilat bazlı hidrojel matrislerin sentezi ve enzim immobilizasyonunda kullanımı

    Synthesis of polyacrylate based hydrogel matrices and their use in enzyme immobilization

    HÜSEYİN ÇİÇEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. S. ALİ TUNCEL

  4. Heterogeneous photocatalytic elimination of metal ions

    Metal iyonların heterojen fotokatalitik yöntem ile arındırılması

    DURATA ERTEK(HACİU)

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1992

    KimyaBoğaziçi Üniversitesi

    PROF. DR. YÜKSEL İNEL

  5. Kanda askorbik asit tayininde iki spektrofotometrik yöntemin karşılaştırılması

    Başlık çevirisi yok

    SUMRU SÖZER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1992

    BiyokimyaEge Üniversitesi

    DOÇ. DR. ABDULLAH ÖZYER