Asit/baz üretimi için bipolar membran üretimi

Bipolar membranlar arafazları vasıtası ile suyu elektrik ortamında OH- ve H+ iyonlarına dönüştüren iyonik membranlar olarak adlandırılırlar. Bu tezin amacı asit ve baz geri kazanımında kullanılacak bipolar membranı üretmek ve bu membranları elektrodiyaliz hücresinde kullanmaktır. Bu çalışmada toplam 5 uygulama sunulmuştur. Birinci uygulamada (çözücüsü kloroform olan BPM) çeşitli anyon değiştirici ve kalınlıklar denenerek döküm yapılmıştır. İkinci uygulamada (Çözücüsü kloroform olan ve FeCl3 ile adsorplanan) ise birinci uygulama şartlarına ilave olarak FeCl3 ile muamele edilmiştir. Üçüncü uygulamada, birinci uygulamadan farklı olarak katyon ve anyon değiştirici tabakalar belli oranda karıştırılıp ara tabaka olarak dökülmüştür. Dördüncü uygulamada (Çözücüsü dimetilformamid olan) ise birinci uygulamadan farklı olarak çözücüsü dimetilformamid olan membranlar üretilmiştir. Son olarak beşinci uygulamada (Çözücüsü dimetilformamid olan ve polistrinden elde edilen PKMS'li), laboratuvar şartlarında polistrin'den poliklorometilstrin üretilip bipolar membranlar dökülmüştür. Çözücüsü kloroform olan bipolar membranların en düşük elektiriksel direnci 4.77 ohm ile 5 nolu membran, en yüksek membran direnci ise 290 ohm ile 2 nolu membran olmuştur. Benzer ölçümler diğer uygulama şartları için de belirlenmiştir. Çözücüsü kloroform olan ve FeCl3 ile adsorplanan en düşük bipolar membran direnci ise 9.24 ohm (17 nolu membran) en yüksek membran direnci ise 34 ohm (15 nolu membran) olarak hesaplanmıştır. Üçüncü uygulamada üretilen membranlar elektriği iletmemiştir. Çözücüsü dimetilformamid olan en düşük bipolar membran direnci 0.36 ohm (28 nolu membran), en yüksek membran direnci ise 4,32 ohm (36 nolu membran) olarak belirlenmiştir. Çözücüsü dimetilformamid olan ve polistrinden elde edilen PKMS'li bipolar membranların en düşük bipolar membran direnci 1,5 ohm (37 nolu membran), en yüksek membran direnci ise 9 ohm (45 nolu membran) olarak belirlenmiştir. Ayrıca çözücüsü kloroform olan bipolar membranların Na2SO4 tuzundan H2SO4 üretiminde pH 3.84'den 3.81'e ancak çözücüsü dimetilformamid olan bipolar membranlarda ise pH 3,7'den 2.57'e düşürüldüğü tespit edilmiştir. Aynı şekilde çözücüsü dimetilformamid olan ve polistrinden elde edilen PKMS'li bipolar membranlarda pH 3.95'den 2.55'e düşürülmüşken, çözücüsü kloroform olan ve FeCl3 ile adsorplanan membranlarının kullanıldığı asit üretimi performansında pH 3.84' den 3.12'ye düşürülmüştür. Ayrıca tez kapsamında baz üretimi denemeleride yapılmıştır. Bu kapsamda çözücüsü dimetilformamid olan bipolar membranlar pH'yı 10.96 dan 11.62'ye yükseltmiştir. Çözücüsü dimetilformamid olan ve polistrin'den elde edilen PKMS'li bipolar membranlar ise baz üretiminde pH'yı 9.15'den 10.35'e yükseltmiştir. Anahtar kelimeler: Bipolar membran, elektrodiyaliz, klorometilasyon, elektiriksel direnç