Homojen çöktürme yöntemiyle FE2o3/α-al2o3 pigmentlerin üretimi ve karakterizasyonu

Pigment, tüm nesnelerin renklerini meydana getiren moleküllerden oluşmaktadır. Geniş bir renk skalası sunan pigmentler, organik ve inorganik pigmentler olmak üzere iki ana başlık altında toplanmaktadırlar. Bir inorganik pigment çeşidi olan 'lüster pigment', inorganik pigmentlerin koloristik açıdan renk serisinin genişletilmesine olanak sağlamaktadır. Lüster pigmentlerin renk çeşitliliği sağlamasının yanı sıra üstün kaplama özelliğinden dolayı, pigment konusunda yapılan çalışmalarda ilgi odağı haline gelmiştir. Lüster pigmentler geleneksel pigmentlerden farklı olarak en az iki farklı bileşenden meydana gelmektedir. Bu pigmentler, en az 3 katmanlı tabakadan oluştukları için farklı bir görünüme sahiptirler. Özel efektli pigmentler grubunda bulunan lüster pigmentler, en/boy oranı en az 20'ye kadar olan mikro boyutlu bir plaka şekilli altlığın, kırılma indisi yüksek bir metal oksit ile kaplanmasıyla elde edilmektedir. Yapılan literatür taramaları sonucunda lüster pigmentler hakkındaki bilimsel çalışmaların eksikliği gözlemlenmiştir. Mevcut literatür çalışmaları göz önünde bulundurulduğu zaman, başlangıç sistem ve hammadde maliyetlerinin yüksek olduğu saptanmıştır. Bu tez çalışmasında, lüster pigmentlerin uygulama alanının genişliği (tıp, kozmetik, gıda, otomotiv, inşaat, seramik, kağıt, polimer teknolojisi, ambalaj vb.) düşünüldüğünde ülke ekonomisine katkı sağlayabilecek birçok üretim alanında teorik ve pratik bilgi üretilmesi ve literatürdeki eksiğin giderilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla birlikte, lüster pigmentlerin, daha ucuz ve daha pratik bir yöntem olan homojen çöktürme yöntemi kullanılarak Fe2O3/α-Al2O3 pigmentlerin üretimi ve karakterizasyon çalışmalarının yapılması hedeflenmiştir. Bu tez çalışmasında, sistemin pH değeri sulu NaOH çözeltisiyle sabitlenmiştir. Üretim aşamasındaki karıştırma hızının, titrasyon aşamasındaki akış hızının, yıkama sayısının ve kalsinasyon sıcaklığının ürün üzerindeki etkileri incelenerek bu parametrelerin optimum noktaları belirlenmiştir. Üretilen pigmentlerin detaylı kristallografik analizleri X-Işını kırınım (XRD) tekniği analizi ile belirlemiştir. Mikro yapıya ait özellikler taramalı elektron mikroskobu (SEM) esaslı analitik (enerji saçınımlı X-Işını (EDX)) teknikler kullanılarak karakterize edilmiştir. Üretilen tozlara ait renk özellikleri bir spektrofotometre (L*a*b*) yardımı ile belirlenmiştir. Uygulanan karakterizasyon tekniklerinin sonuçları incelendiğinde, homojen çöktürme yöntemi kullanılarak kırılma indisi yüksek olan hematit (Fe2O3) tabakası ile kaplanmış plaka şekilli α-alümina (α-Al2O3) tozların sentezi/üretimi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.