Farklı bor ve çinko kaynaklarından ultrasonik yöntem ile çinko borat üretimi ve karakterizasyonu

Bor elementi doğada karbon ve benzeri başka elementler ile bileşik oluşturduğundan dolayı, bor mineralleri ve bileşikleri olarak bulunmaktadır. Endüstride yüksek saflıkta bor üretimi pahalı ve zorlu bir süreç ile gerçekleşmektedir. Bor mineralleri içerdikleri ana elementlerine bağlı olarak, kalsiyum boratlar, magnezyum boratlar, sodyum boratlar, sodyum-kalsiyum boratlar ve diğer boratlı bileşikler olmak üzere beş ana gruba ayrılırlar. Çinko boratlar doğal olarak bulunmamakla birlikte laboratuvar koşullarında sentezlenebilmektedir. Farklı tiplerdeki çinko boratlar, alev geciktirici ve korozyon azaltıcı olarak inorganik hidrate boratlarda kullanımı açısından önemlidir. Çinko ve bor oksit içeriklerine bağlı olarak bunların özellikleri çeşitlilik göstermekte ve plastik, kauçuk, seramik, boya, kablo, elektrik izolasyonu, ahşap uygulamaları, çimento ve farmasotik endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca çinko boratlar sentetik hidrate metal boratlar içinde de sınıflandırılabilir. Çinko borat, borik asit ve çinko oksitin sulu ortamda 70 °C' üzerinde aralarında oluşan reaksiyonla üretilir. Çinko borat (2ZnO•3B2O3•3,5•H2O) birçok çinko borat tipinden birisidir. Bu bileşik 290 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda hidratasyona uğrayan su gibi farklı bir içeriğe sahiptir. Bu termal stabilite çinko boratı, plastik ve kauçuklar için yüksek sıcaklık gerekli olan proseslerde alev geciktirici bir katkı olarak çekici kılmaktadır. Çinko borat ayrıca kaplama alanında anti korozif pigment olarak da kullanılmaktadır. Bu yüksek lisans tez çalışmasında farklı çinko bileşikleri kullanılarak çeşitli bor kaynakları yeni bir yöntem olan ultrasonik yöntem kullanılarak reaksiyona sokulmuş ve reaksiyon sıcaklığının ve süresinin üretime olan etkileri incelenmiştir. Üretilen malzemeler sırası ile X-Işınları Kırınım (XRD), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi (FT-IR), Raman Spektroskopi teknikleri ile analiz edilecek ve son olarak yüzey morfolojileri ve tane büyüklükleri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile belirlenmiştir. Gerçekleştirilen deneylerin sonucunda en verimli set, XRD sonuçları göz önüne alınarak en yüksek skorlu çinko boratın sentezlenmiş olduğu Set-3 olarak belirlenmiştir. 90°C 55 dakikada sentezlenen ürünün skoru 75, verimi %98 olarak elde edilmiştir. Sentezlenen çinko boratların için sentezin gerçekleşme süresi göz önüne alındığında en verimli set Set-4 olarak belirlenmiştir. Bu sette sentez süresi 55 dakikadan 40 dakikaya kadar düşürülmüştür. 90°C 40 dakikada sentezlenen ürünün skoru 66, verimi %98,70 olarak elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Çinko borat, borik asit, çinko oksit, ultrasonik