Kalsiyum propiyonatın borik asit kristal büyümesine etkisinin incelenmesi

Türkiye'nin zengin bor yataklarına sahip olmasından dolayı bor ve türevlerinin üretilmesi önem kazanmaktadır. Değerli bor bileşiklerinden biri olan borik asit ülkemizde üretilmekte olup kristalizasyon işleminde bazı sorunlara sahiptir. Karşılaşılan en önemli sorunlar dentritik yapısal büyüme ve sekonder nükleasyon ile ürünün ortalama partikül boyutunun düşmesi, kristal ürünün aglomerasyonu, oluşan kristallerin yapı içine çözelti hapsetmesi, kekleşme ve safsızlıklardır. Sözü edilen sorunlardan en kolay çözüleni safsızlığın azaltılmasıdır. Birçok bor kimyasalının üretiminde kullanılan borik asit, Türkiye'de ve Avrupa'da, kolemanitin sülfürik asit ile reaksiyonu sonucu üretilmektedir. Kolemanitten sülfürik asit kullanımı ile borik asit üretiminde karşılaşılan en önemli sorun, cevherdeki magnezyumlu bileşiklerin kullanılan asitle reaksiyona girerek çözeltide çözünürlüğü çok yüksek olan MgSO4 oluşturmasıdır. Prosesten hiçbir doğal çıkışı olmayan MgSO4'ün konsantrasyonu prosesten çözelti atılması ile dengelenmekte, bu çözelti kaybı ise proses veriminin düşmesine neden olmaktadır. Borik asidin, kolemanit cevherinden eldesinde verimi düşüren Mg safsızlıklarını azaltabilmek amacı ile proseste nasıl değişiklikler yapılabileceği daha önceki çalışmalarda araştırılmıştı. İlk adım olarak zayıf asit olan ve kolemanit cevherindeki kil minerallerine etki etmeyen propiyonik asit kullanımıyla klasik prosese alternatif oluşturulma yoluna gidilmişti. Ortamda kalsiyum propiyonat bulundurulmasına dayanan yeni üretim prosesinde çözeltiye safsızlık geçişi azaltılarak ürün kalitesinin ve proses veriminin yükseltilebileceği ve prosesin çevresel etkisinin azaltılabileceği gösterilmişti. Ancak ortama eklenen kalsiyum propiyonatın borik asitin kristalizasyonuna etkisi bilinmemektedir. Bu çalışmada ise kalsiyum propiyonatın borik asit kristallerinin büyüme ve çözünme davranışlarında etkisinin olup olmadığı konusunda araştırılmaya girilmiştir. Borik asit kristalinin büyüme hızı, hücre içinde tek kristal büyütme yöntemi ve akışkan yataklı hücrede büyütme yöntemi ile kalsiyum propiyonat varlığında incelenmiştir. Saf ortamda yapılan büyüme hızı ölçümleri ile çözeltiye farklı konsantrasyonlarda kalsiyum propiyonat eklenmesi halinde gerçekleştirilen büyüme hızları karşılaştırılmıştır. Aşırı doygunluğun ve farklı konsantrasyonlara sahip kalsiyum propiyonat varlığının kristal üzerindeki etkileri her iki yöntemle yapılan deneyler sonrası elde edilen fotoğraflar ve ölçümlerle tespit edilmiştir. Elde edilen veriler ışığında ortamda kalsiyum propiyonat varlığının borik asit kristal büyümesine belirgin fark yaratmadığı sonucuna varılmıştır.