Ultrases destekli çinko borat sentezi

Gelişen teknolojiyle birlikte alev geciktiricilere olan ilgi de artmaktadır. Çeşitli üretim yöntemleri bulunan ve maliyeti açısından en çok tercih edilen alev geciktirilerin başında gelen çinko borat, diğer malzemelerle birlikte kullanılarak daha etkin bir kullanım alanına sahip olmaktadır. Yapılan bu tez çalışmasında, ticari formülü 2ZnO.3B2O3.3.5H2O olan çinko borat, ultrases etkisi altında sonokimyasal olarak sentezi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, çinko oksit (ZnO) ve borik asitin (H3BO3) sulu çözeltileri kullanılmış, reaksiyon sıcaklığı, reaksiyon süresi, reaksiyon başlangıcında karışımındaki H3BO3/ZnO oranı ve ultrases parametrelerinin etkileri incelenmiştir. Ultrases enerjisi kullanılarak sentezlenen çinko boratın fiziksel ve kimyasal karakterizasyonu yapılarak, moleküler formülü, partikül yapısı, ısıl davranışları gibi karakteristik özellikleri belirlenmiştir. Ultrases enerjisi varlığında gerçekleştirilen çalışmalar, kesikli bir reaktörde, belirlenen sıcaklıklarda, 400 rpm karıştırma hızında, 19 mm prob ile sürekli çalışma modunda ve 50 wattlık akustik güçle gerçekleştirilmiştir. Elde edilen numunelerin kimyasal analizleri sonucu % 44.7 oranında ZnO, %38.8 oranında B2O3 ve % 16.5 oranında H2O içerdiği tespit edilmiştir. XRD ve TGA sonuçları incelendiğinde ise; ultrases enerjisi varlığında elde edilen ürünlerin daha yüksek miktarda çinko ve su içeriğine sahip olduğunu ve formülünün 3ZnO.3B2O3.5H2O ve 3ZnO.3B2O3.3.5H2O şeklinde olduğu görülmüştür. Sıcaklık arttıkça bağlı bulunan su miktarında azalma olduğu yapılan deneylerle gözlenmiştir. SEM görüntüleri incelendiğinde ise, ultrasesle üretilen numunelerin geleneksel yöntemle elde edilenlerden daha küçük boyutta olduğu ve morfolojik yapılarının disk şeklinden, disk ve çubuk şekillerinin uniform bir karışımına doğru değiştiği gözlenmiştir. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde; ultrases enerjisi kullanılarak elde edilen çinko boratlar, daha yüksek miktarlardaki bağlı su içeriği, daha küçük ve uniform dağılımlı tanecik yapısıyla, geleneksel (ultrasessiz) yönteme göre daha etkin bir yanma geciktirici ve duman önleyici özelliklerine sahip olabilmektedirler. Bunun yanısıra reaksiyon süresinin kısalığı da maliyet ve süre açısından önemli bir avantaj olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışma ile ultrases enerjisinin, çinko borat sentezinde kullanımının, oldukça yararlı bir yöntem olarak uygulanabileceği sonucuna varılmaktadır. Anahtar Kelimeler: Çinko Borat, Ultrases, Sonokimya, Sentez, Alev Geciktirici