Kalsiyum karbonat (CaCO3) üretiminde reaksiyon parametrelerinin incelenmesi ve morfolojinin kontrolü

Kalsiyum karbonat kristalizasyonu hem endüstriyel uygulamalarda hem de biyomineralizasyonda önemli bir mineral olduğu için yoğun bir şekilde çalışılmaktadır. Kalsiyum karbonat katkı maddesi olarak yiyecek, kağıt, kozmetik, kauçuk ve plastik sanayi gibi çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Dolgu maddesi olarak kullanımı dışında, sülfür dioksitin temizlenmesi, cam üretimi, atık arıtma ve ağır metal giderimi gibi çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Yüzeylerde kalsiyum karbonatın çökmesi endüstriyel ekipmanlar için büyük problemdir.Bu çalışmada, sulu çözeltilerden kalsit çökme kinetiği karboksimetil inülin (KMİ) varlığında sıcaklık, pH, aşırı doygunluk (S = 4.8) ve iyonik gücün (I = 0.1M) kontrol edildiği sabit kompozisyon metodu ile çalışılmıştır. Kalsiyum karbonat kristal büyümesi düşük konsantrasyondaki KMİ varlığında engellenmiştir.Çalışmanın ikinci aşamasında, KMİ biyopolimeri kullanılarak kesikli kristalizatör ile kalsiyum karbonat kristalizasyonu gerçekleştirilmiştir. Kesikli kristalizatör sisteminde, katkı maddesinin, başlangıç reaktant konsantrasyonunun ve reaktant hızının kristal morfolojisine, yüzey alanına, parçacık büyüklüğüne etkisi incelenmiştir. Ayrıca, kalsiyum karbonat morfolojisine ve kristal boyutuna ultrasonik ses dalgalarının etkisi incelenmiştir. Örnekler XRD, FT-IR, TG/DTA, BET ve SEM analizleriyle karakterize edilmiştir. KMİ varlığında sentezlenen kalsiyum karbonat kristallerin polimorfu saf kalsitten kalsit-vaterit karışımına dönüşmüştür. SEM görüntüleri biyopolimer varlığında ortalama kristal boyutun azaldığını göstermiştir. Biyopolimer yokluğunda ve varlığında sentezlenen kalsiyum karbonat kristalleri adsorban olarak sulu çözeltilerden Cu+2 gideriminde kullanılmıştır. Elde edilen veriler adsorpsiyon kinetik modeller ile tanımlanmıştır.