Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
ANKARAÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
ATIK POLİETİLEN PİROLİZ ÜRÜNLERİNDEN ELDE EDİLEN YAĞLAMA
YAĞLARINA BORİK ASİT İLAVESİNİN ETKİSİ
Burcu EROL
KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
ANKARA
2012
Her Hakkı Saklıdır
i
ÖZET
Yüksek Lisans Tezi
ATIK POLİETİLEN PİROLİZ ÜRÜNLERİNDEN ELDE EDİLEN YAĞLAMA YAĞLARINA BORİK ASİT İLAVESİNİN ETKİSİ
Burcu EROL
Ankara Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı
Danışman: Prof. Dr. Taner TOĞRUL
Son yıllarda yağlayıcı katkımaddesi olarak kullanılan borlarla oluşturulan organo metalik bileşikler büyük ilgi çekmektedir. Bunun nedeni, organik boratların aşınma direnci, sürtünme azaltma kabiliyetleri, oksidasyonu önleme ve sürtünme yüzeyleri ile uygunluk gibi olumlu özelliklere sahip olmasındandır. Makine ekipmanlarında tribolojik özelikler olarak nitelendirilen sürtünme, aşınma gibi özellikleri iyileştirmek için günümüzde ileri teknolojilerle üretilmiş yağlar kullanılmaktadır. Ayrıca, bu yağlara ilave özellikler kazandırmak ve/veya mevcut özellikleri geliştirmek için de farklı kimyasal ve fiziksel özellikteki katkı maddeleri yağlara ilave edilmektedir. Bu çalışmada atık alçak yoğunluklu polietilenin atmosferik basınç, 350°, 400 ve 640 mmHg vakum basınçlarında pirolizi yapılmıştır. Elde edilen sıvı ürün distilasyona tabii tutulup 0-100 °C, 100-150 °C, 150-200 °C ve 200-250 °C’de ayrılan fraksiyonlar baz yağ olarak nitelendirilmiştir. Daha sonra katkı maddesi olarak borik asit ilave edilerek yağlama yağı olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Yapılan deneysel çalışmalarda piroliz sonucunda distilasyona tabii tutulan sıvı ürünlerin hafif ,orta ve ağır fraksiyonları GC/MS kullanılarak analizlenmiş ve analiz sonucunda karbon sayılarının C9 – C22 arası yapılar içeren hidrokarbon ürünler elde edilmiştir. Viskozitenin distilasyon sıcaklık aralıklarına bağlı olarak artış gösterdiği ayrıca ilave edilen borik asit miktarı ile de viskozitesinin arttığı belirlenmiştir. Süreye bağlı olarak da viskozitenin az da olsa azalma gösterdiği ve yaklaşık 5 saat süre sonunda yatışkın hale geldiği gözlenmiştir. Parlama noktası ve yoğunluk verilerinin de borik asit ilavesi ile değişmediği fakat distilasyon sıcaklık aralıklarına göre artış gösterdiği görülmüştür. Yüzey gerilimi verilerinde ise 0-100 °C arasında elde edilen hafifür ünler ile 100-150 °C arasında elde edilen orta ürünlerin yüzey gerilimlerinin borik asit katkısıyla değişmediği fakat 150-200 °C arasında elde edilen ağır ürünler ile 200-250 °C arasında elde edilen en ağır ürünlerin yüzey gerilimlerinin borik asit katkısıyla azaldığı fakat ağırlıkça % 0,1 borik asit katkısından daha yüksek miktarlarda yapılan katkılarda yüzey gerilimlerinin değişmediği sabit kaldığı gözlenmiştir. Haziran 2012 121 sayfa AnahtarKelimeler: Polietilen ,piroliz , borikasit , yağlayıcılar
ii
ABSTRACT
Master Thesis
EFFECT OF BORİC ACİD ADDİTİON ON THE ACTİVİTY OF LUBRİCATİNG OİLS OBTAİNİNG FROM MİXTURE PYROLYSİS PRODUCTS OF
POLYETHYLENE WASTES
Burcu EROL
Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences
Department of Chemical Engineering
Supervisor: Prof. Dr. Taner TOĞRUL
In recent years organometallic compounds created with borons used as lubricant additives attracts great interest. This is because the organic borates positive features such as wear resistance, friction reduction capabilities, to prevent oxidation of surfaces and compliance with the friction surfaces. Today improving the friction, wear features described as tribological properties in machinery equipment used oils produced in advanced Technologies. Also , additives with different chemical and physical properties are added to oils to give additional properties to this oils and/or to enhance existing features. In this study, waste AYPE pyrolysis was applied at atmospheric pressure and 350 mmHg, 400 mmHg, 640 mmHg pressures. The resulting liquid products distillation was done and the fractions seperated at 0-100 °C, 100-150 °C, 150- 200 °C and 200-250 °C described as a base oil. Then, by the addition of boric acid as an additive was investigated availability as lubricating oil. In experimental studies, light , medium and heavy fractions of the liquid products applied distillation for pyrolysis after analysis was carried out using GC/MS and As a result of the analysis hydrocarbon products have been obtained, that contains structures with between C9 – C22 carbon numbers. Viscosity increased depending on the distillation temperature ranges also viscosity increased with the amount of boric acid were added. Viscosity was decreased during the 5-hour period and was observed to become constant at the end of 5 hours. Also Flash point and density data was unchanged by the addition of boric acid but increased with distillation tempreature ranges. As is evident from surface tension data, the light products and medium products surface tension did not changed with boric acid addition as for the heavy products and most heavy products surface tension decreased with boric acid addition but in quantities greater than 0.1% by weight of boric acid addition surface tension observed in surface tension remains constant and unchanged. June 2012, 121 pages
Key Words : Polyethylene , pyrolysis , boric acid , lubricants
iii
TEŞEKKÜR
Yüksek Lisans çalışmamın her aşamasında beni yönlendiren, bilgi ve yardımlarını
benden esirgemeyen, her konuda maddi ve manevi destek olan danışman hocam sayın
Prof. Dr. Taner TOĞRUL (Ankara Üniversitesi Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı)’a,
sayın Prof. Dr. Ali Yavuz BİLGESÜ (Ankara Üniversitesi Kimya Mühendisliği
Anabilim Dalı)’ye ve sayın Araştırma Görevlisi İbrahim BİLİCİ’ye içtenlikle teşekkür
ederim.
Burcu EROL Ankara, Haziran 2012
iv
İÇİNDEKİLER
ÖZET…………………………………………………………………………………….i
ABSTRACT…………………………………………………………………………….ii
TEŞEKKÜR……………………………………………………………………………iii
SİMGELER DİZİNİ…………………………………………………………………..vi
ŞEKİLLER DİZİNİ…………………………………………………………………………...vii
ÇİZELGELER DİZİNİ………………………………………………………………………..xi
1. GİRİŞ…………………………………………………………………………...……1
2. GENEL BİLGİLER…………………………………………………………...……3
2.1 Bor Elementi…………………………………………………………………….….3
2.1.1 Rafine bor bileşikleri………………………………………………………...…...3
2.1.2 Borik asit…………………………………………………………………..……...4
2.1.3 Borik asitin bulunuşu…………………………………………………………....5
2.1.4 Borik asitin kullanım alanları...............................................................................5
2.1.5 Borik asit üretim yöntemleri..………………………………………………..….6
2.2 Plastikler………………………………………………………………………….....6
2.2.1 Plastiklerin sınıflandırılması……………………………..……………………...7
2.2.2 Polietilen………………………………………………...………………………...9
2.2.3 Polietilenin üretimi……………………………………...………………………10
2.2.4 Polietilenin özellikleri…………………………………...………………………15
2.2.5 Polietilenin kullanım alanları…………………………...……………………...17
2.2.6 Plastik atık kaynakları…………………………………………..……………..18
2.2.7 Dünya genelinde ve Türkiye’de plastik talebi ve tüketim durumu…..……...19
2.2.8 Plastik geri kazanımı…………………………………………………...……….21
2.2.9 Piroliz……………………………………………………………………...……..23
2.3 Yağlama………………………………………………………………………..…..25
2.3.1 Motor yağı katkı maddeleri ve görevleri………...…………………………….24
3. KAYNAK ARAŞTIRMASI………………………………………………………..31
4. MATERYAL VE YÖNTEM………………………………...…………………….33
4.1 Piroliz……………………………………………………………..………………..33
4.2 Distilasyon…………………………………………………………….…………...34
v
4.3 GC-MS Analizi………………………………………..…………………………...35
4.4 Viskozite Değişimleri……………………………………………..……………….36
4.5 Parlama Noktaları………………………………………………..……………….36
4.6 Yoğunluklar………………………………………………………….……………36
4.7 Yüzey Gerilimleri……………………………………………………….………...37
4.3 Bulgular.……………………………………………………………………..…….37
4.3.1 GC-MS…………………………………………………………………….……..37
4.3.2 Viskozite değişimi…………………………………………………………...…..42
4.3.3 İlave edilen borik asit miktarı ile viskozite değişimi……………………….....50
4.3.4 Parlama noktaları……………………………………………………………….59
4.3.5 Yoğunluklar…………………………………………………………………….59
4.3.6 Yüzey gerilimleri…………………………………………………………….....61
4.3.7 Piyasadaki çeşitli yağ grupları……………………………………………...…64
4.3.8 Piyasadaki Yağlara Eşdeğer Olarak Elde Edilen Yağlar………………...…74
5. DEĞERLENDİRME………………………………………………….….…….…..79
6. TAVSİYE………………………………………………………………..………….84
KAYNAKLAR…………………………………………………………….……….….85
EKLER…………………………………………………………………………….…..90
EK 1 350 mmHg basınçta 0-100 0C arasında elde edilen ürün…………………….90
EK 2 350 mmHg basınçta 100-150 0C arasında elde edilen ürün………………….91
EK 3 350 mmHg basınçta 150-200 0C arasında elde edilen ürün………………….92
EK 4 350 mmHg basınçta 200-250 0C arasında elde edilen ürün………………….93
EK 5 400 mmHg basınçta 0-100 0C arasında elde edilen ürün…………………….94
EK 6 400 mmHg basınçta 100-150 0C arasında elde edilen ürün………………….95
EK 7 400 mmHg basınçta 150-200 0C arasında elde edilen ürün………………….96
EK 8 400 mmHg basınçta 200-250 0C arasında elde edilen ürün………………….97
EK 9 640 mmHg basınçta 0-100 0C arasında elde edilen ürün…………………….98
EK 10 640 mmHg basınçta 100-150 0C arasında elde edilen ürün………………...99
EK 11 640 mmHg basınçta 150-200 0C arasında elde edilen ürün.……………....100
EK 12 640 mmHg basınçta 200-250 0C arasında elde edilen ürün……………….101
EK 13 Atmosferik basınçta 0-100 C arasında elde edilen ürün…………………..102
EK 14 Atmosferik basınçta 100-150 C arasında elde edilen ürün……..…………103
vi
EK 15 Atmosferik basınçta 150-200 C arasında elde edilen ürün………………..104
EK 16 Atmosferik basınçta 200-250 0C arasında elde edilen ürün……………….105
EK 17 350 mmHg basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürün
fraksiyonlarının çeşitli borik asit katkılarıyla viskozite değişimleri……...106
EK 18 400 mmHg basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürün
fraksiyonlarının çeşitli borik asit katkılarıyla viskozite değişimleri……...107
EK 19 640 mmHg basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürün
fraksiyonlarının çeşitli borik asit katkılarıyla viskozite değişimleri……...108
EK 20 Atmosferik basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürün
fraksiyonlarının çeşitli borik asit katkılarıyla viskozite değişimleri……...109
EK 21 Parlama noktaları……………………………………………………………110
EK 22 Fraksiyon sıcaklık aralıklarına göre basınca bağlı yoğunluk
Değişimleri……………………………………………………………………111
EK 23 Distilasyonda elde edilen ürünlerin borik asit katkısıyla
yüzey gerilimi değişimi………………………………………………………112
EK 24 Distilasyonda elde edilen ürünlerin borik asit katkısıyla
yüzey gerilimi değişimi (devamı)………………………………...………….113
EK 25 Benzinli motor yağları……………………………………………………….114
EK 26 Dizel motor yağları.………………………………………………………….115
EK 27 Endüstriyel yağlar……………………………………………………………116
EK 29 Baz yağlar…………………………………………………………………….118
EK 30 Yüzey gerilimi değerlerinin hesaplanması…………………………………119
Ek 31 Yüzey gerilimi değerleri tablosu……………………………………………..120
EK 32 Üretilen yağlama yağları birim fiyat hesaplaması…………………………121
ÖZGEÇMİŞ………………………………………………………………………….122
vii
SİMGELER ve KISALTMALAR DİZİNİ
AYPE Alçak Yoğunluklu Polietilen
C Karbon
°C Santigrat
Fe Demir
GC-MS Gaz Kromatografisi/Kütle spektrometresi
H Hidrojen
LAYPE Lineer Alçak Yoğunluklu Polietilen
PE Polietilen
YYPE Yüksek Yoğunluklu Polietilen
viii
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil 2.1Düşük basınç prosesi…………………………………………………...…..…13
Şekil 2.2 Yüksek basınç prosesi………………………………………………………..14
Şekil 2.3 Türkiye’de sektörler bazında plastik kullanımı................................................19
Şekil 2.4 2005-2010 yılları arasında dünya plastik talebi tahmini..................................19
Şekil 2.5 Tüketimin plastiklere göre dağılımı………………………………………….20
Şekil 2.6 2004 yılında Türkiye plastik tüketimi ve Avrupa’daki yeri.............................20
Şekil 4.1 Piroliz sistemi deney düzeneği……………………………………………….34
Şekil 4.2 Distilasyon deney düzeneği…………………………………………………..35
Şekil 4.3 AYPE’nin atmosferik basınçta pirolizi ile elde edilen sıvı ürünün
0-100 °C arasında elde edilen hafif fraksiyonunun GC/MS kromotogramı…38
Şekil 4.4 AYPE’nin 350 mmHg vakum basıncında pirolizi ile elde edilensıvı ürünün
hafif ürününün GC/MS kromotogramı………………………………………39
Şekil 4.5 AYPE’nin 350 mmHg vakum basıncında pirolizi ile elde edilen sıvı ürünün
orta ürününün GC/MS kromotogramı………………………………………..40
Sekil 4.6 AYPE’nin 350 mmHg vakum basıncında pirolizi ile elde edilen sıvı ürünün
ağır ürününün GC/MS kromotogramı………………………………………..41
Şekil 4.7 350 mmHg basınçta 0-100 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi............................................................................................43
Şekil 4.8 350 mmHg basınçta 100-150 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi……………………………………………………………43
Şekil 4.9 350 mmHg basınçta 150-200 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi……………………………………………………………44
Şekil 4.10 350 mmHg basınçta 200-250 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi..…………………………………………………………44
Şekil 4.11 400 mmHg basınçta 0-100 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi…..………………………………………………………45
Şekil 4.12 400 mmHg basınçta 100-150 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi….………………………………………………………45
Şekil 4.13 400 mmHg basınçta 150-200 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi.........................................................................................46
ix
Şekil 4.14 400 mmHg basınçta 200-250 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi..........................................................................................46
Şekil 4.15 640 mmHg basınçta 0-100 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi..........................................................................................47
Şekil 4.16 640 mmHg basınçta 100-150 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi………………..…………………………………………47
Şekil 4.17 640 mmHg basınçta 150-200 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi……..…………………………………………................48
Şekil 4.18 640 mmHg basınçta 200-250 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi………………………...…………………………………48
Şekil 4.19 Atmosferik basınçta 0-100 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi………..…………………………………………………49
Şekil 4.20 Atmosferik basınçta 100-150 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi…..………………………………………………………49
Şekil 4.21 Atmosferik basınçta 150-200 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi..…………………………………………………………50
Şekil 4.22 Atmosferik basınçta 200-250 °C arasında elde edilen ürünün
viskozite değişimi………..…………………………………………………50
Şekil 4.23 350 mmHg basınçta 0-100 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi……..………………………51
Şekil 4.24 350 mmHg basınçta 100-150 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi…..…………………………51
Şekil 4.25 350 mmHg basınçta 150-200 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi……………..………………52
Şekil 4.26 350 mmHg basınçta 200-250 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi……..………………………52
Şekil 4.27 400 mmHg basınçta 0-100 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi………………..……………53
Şekil 4.28 400 mmHg basınçta 100-150 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi……..………………………53
Şekil 4.29 400 mmHg basınçta 150-200 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi…………………………..…54
x
Şekil 4.30 400 mmHg basınçta 200-250 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi…..…………………………54
Şekil 4.31 640 mmHg basınçta 0-100 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi..…………………………....55
Şekil 4.32 640 mmHg basınçta 100150 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi…..…………………………55
Şekil 4.33 640 mmHg basınçta 150-200 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi..……………………………56
Şekil 4.34 640 mmHg basınçta 200-250 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi...……………………………56
Şekil 4.35 Atmosferik basınçta 0-100 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi…..…………………………57
Şekil 4.36 Atmosferik basınçta 100-150 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi…..…………………………57
Şekil 4.37 Atmosferik basınçta 150-200 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi..……………………………58
Şekil 4.38 Atmosferik basınçta 200-250 °C arasında elde dilen ürüne ilave edilen
borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi…..…………………………58
Şekil 4.39 Elde edilmiş olan yağlama yağlarının pirolizde kullanılan
basınçlara göre parlama noktaları değişimi…..…………………………….59
Şekil 4.40 Fraksiyon sıcaklık aralıkları 0-100 °C olan ürünlerin yoğunlukları………...60
Şekil 4.41 Fraksiyon sıcaklık aralıkları 100-15 °C olan ürünlerin yoğunlukları……...60
Şekil 4.42 Fraksiyon sıcaklık aralıkları 150-200 °C olan ürünlerin yoğunlukları……...61
Şekil 4.43 Fraksiyon sıcaklık aralıkları 200-250 °C olan ürünlerin yoğunlukları……...61
Şekil 4.44 0-100 °C arasında elde edilen hafif ürünlerin yüzey gerilimi değişimleri….62
Şekil 4.45 100-150 °C arasında elde edilen orta ürünlerin yüzey gerilimi değişimleri...62
Şekil 4.46 150-200 °C arasında elde edilen ağır ürünlerin yüzey gerilimi değişimleri...63
Şekil 4.47 200-250 °C arasında elde edilen en ağır ürünlerin yüzey gerilimi
değişimleri……………...……………………………………………...........63
xi
ÇİZELGELER DİZİNİ
Çizelge 2.1 Bazı termoplastik ve termosetting polimerler ve monomerleri……………..8
Çizelge 4.1 Yarı kesikli piroliz sistemi deney şartları.....................................................32
Çizelge 4.2 Distilasyon sistemi deney şartları………………………………………….33
Çizelge 4.3 Elde edilen fraksiyonlara ilave edilen borik asit miktarları……………….34
Çizelge 4.4 Benzinli Motor Yağları…………..……………………………………......63
Çizelge 4.5 Tek dereceli Benzinli Motor Yağları............................................................64
Çizelge 4.6 Tek Dereceli Dizel Yağlar............................................................................65
Çizelge 4.7 Çift Dereceli Dizel Yağlar............................................................................66
Çizelge 4.8 Direksiyon yağları, Fren hidrolik yağları, motosiklet yağları, gres
yağları.........................................................................................................67
Çizelge 4.9 Hidrolik sistem yağları, kompresör yağları, ısı transfer yağları,
türbin yağları……………………………………………………………….68
Çizelge 4.10 Kızak yağları, kesme yağları, kalıp yağları, metal işleme yağları,
korozyon önleyici yağlar............................................................................69
Çizelge 4.11 Gıda endüstrisi yağları, genel yağlar, proses beyaz yağlar,
pnömatik yağlar..........................................................................................70
Çizelge 4.12 Yüksek hız mili yağlar, honlama yağları, parlatma yağları,
yüksek hızlı makine soğutucuları...............................................................71
Çizelge 4.13 Ateşlemeli korozyon yağları, haddeleme yağlar, pas önleyici yağlar,
çimento kalıp yağları..................................................................................72
Çizelge 4.14 Baz Yağlar..................................................................................................73
Çizelge 4.15 Elde edilen yağlardan trafo yağlarına muadil olanlar................................73
Çizelge 4.16 Elde edilen yağlardan kızak yağlarına muadil olanlar...............................74
Çizelge 4.17 Elde edilen yağlardan genel yağlara muadil olanlar..................................74
Çizelge 4.18 Elde edilen yağlardan yüksek hızlı makine soğutucularına
muadil olanlar.............................................................................................75
Çizelge 4.19 Elde edilen yağlardan metal işleme yağlarına muadil olanlar....................76
Çizelge 4.20 Elde edilen yağlardan honlama yağlarına muadil olanlar..........................76
Çizelge 4.21 Elde edilen yağlardan parlatma yağlarına muadil olanlar..........................77
Çizelge 4.22 Elde edilen yağlardan pas önleyici yağlara muadil olanlar.......................78
1
1. GİRİŞ
Fosil yakıtların çevreye verdiği zararlar dışında her yıl milyonlarca tona ulaşarak
yoğunlaşan plastik atıkların yaratacağı olumsuz sonuçlar da ortadadır. Bu atıkların geri
dönüşümü hem ekonomik hem de çevresel açıdan düşünüldüğünde ülke genelinde
büyük yararlar sağlayabilir. Geri dönüşüm kısaca değerlendirilebilir atıkların
kaynağında ayrı toplanması, bu atıkların katı ayırma atık tesislerinde işlenerek
özelliklerine göre daha homojen gruplara sınıflandırılması, atıkların bu şekilde tekrar
kullanılabilecek ve ikincil hammadde haline getirilebilecek nitelikte elde edilmesi
olarak tanımlanabilir. Dünyada yıllık plastik tüketimi yaklaşık 70 milyon ton olarak
tahmin edilmektedir. Bunun %45’lik kısmı Avrupa Topluluğu, ABD ve Japonya
tarafından tüketilmektedir. (Topçu ve Taşgetiren 1994) Plastiklerin yeniden
kullanılması nispeten yeni ve hızla gelişmekte olan bir endüstri dalı haline gelmiştir. Bu
aynı zamanda plastik içeren maddelerin yeniden kullanılabilirliği nedeniyle bir çekicilik
unsuru olmaktadır. Homojen plastiklerin yeniden kullanılır hale getirilmesi basit bir
işlem olmakla beraber, karmaşık yapılı plastiklerin kullanıma arz edilmesi daha
karmaşık teknolojileri gerektirmektedir. Plastiklerin yeniden kullanılması konusunda
yapılan ilk çalışmalar polietilen (PE)'in kullanılması ile başlamıştır. Burada, hurda PE
ya yeni PE ile belli oranlarda karıştırılarak yeniden kullanılır hale getirilir ya da
katmanlı olarak yapılacak ürünler için dış kısımlara yeni malzeme, iç kısımlara da eski
malzeme kullanılması şeklinde bir yöntem izlenmektedir.
Borik asit elemental borun bir oksiasidi olup kristal yapılı bir maddedir oda sıcaklığında
sudaki çözünürlüğü az olmasına rağmen, sıcaklık yükseldikçe çözünürlüğü de önemli
ölçüde artmaktadır. Bu nedenle sanayide borik asidi kristallendirmek için genellikle
doygun çözeltiyi 80°C’den 40°C’ye soğutmak yeterli olmaktadır. Bor minerallerinden
geniş ölçüde üretilen borik asit başlıca; cam, seramik ve cam yünü sanayiinde
kullanılmakta olup, kullanım alanları çok çeşitlidir. Borik asit, bor minerallerinin genel
olarak sülfürik asit ile asitlendirilmesi ile elde edilmektedir. Türkiye’de borik asit
üretimi başlıca; Bandırma’daki Etibor A.Ş. Boraks ve Asit Fabrikaları İşletmeleri
tarafından yapılmaktadır.
2
Yağlama yağlarının en önemli rolü her şeyden önce enerji kaybını azaltmak, aşınmayı
minimum seviyeye indirmek ve yüzeylerin birbirine kaynamasını önlemek, dolayısı ile
sürtünme karakteristiklerini geliştirmektir. Yağlama yağlarından, metallerde bozulmayı
engelleme ve pas önleme direncini geliştirmek ikinci fonksiyon olarak istenmektedir.
Bu nedenle baz yağın tek başına yetersiz olduğu pek çok fonksiyon, baz yağda
çözülebilen özel katkı maddeleri tarafından sağlanmaktadır (Minami 1995). Genel
olarak, yağlara istenen bazı yeni özellikleri kazandırmak, mevcut özellikleri geliştirmek,
yağın istenmeyen bazı özelliklerini de yok etmek veya en aza indirmek amacıyla
yağlama yağlarına sonradan ilave edilen maddelere katkı maddesi denilmektedir (Durak
2003).
Son yıllarda yağlayıcı katkı maddesi olarak kullanılan organik boratlar, büyük ilgi
çekmektedir. Bunun nedeni, organik boratlar aşınma direnci, sürtünme azaltma
kabiliyetleri, oksidasyonu önleme ve sürtünme yüzeyleri ile uygunluk gibi olumlu
özelliklerine sahip olmasındandır (Junbin 1997). Son çalışmalarda borik asit ve bor
içerikli bileşiklerin MoS2, grafit gibi kendi kendini yağlama özelliğinin olduğu ve
bunların katı yağlayıcı olarak pratikte kullanılabilecekleri belirtilmektedir. Ayrıca nemli
ortamlarda MoS2’den daha iyi yağlama özelliğine sahip olduğu belirtilmiştir (Erdemir
1991). Bu çalışmada, sınır yağlama şartlarında sürtünme katsayılarında düşüşler
sağlayan borik asitin (Erdemir 1991) sıvı madeni yağlarda katkı maddesi olarak
kullanılması araştırılmıştır.
3
2. GENEL BİLGİLER
2.1 Bor Elementi
Periyodik sistemin üçüncü grubunun başında bulunan ve atom numarası 5 olan bor
elementi, kütle numaraları 10 ve 11 olan iki kararlı izotopundan oluşur. Bor,
yeryüzünde toprak, kayalar ve suda yaygın olarak bulunan bir elementtir. Toprağın bor
içeriği genelde ortalama 10-20 ppm olmakla birlikte deniz suyunda 0.5-9.6 ppm, tatlı
sularda ise 0.01-1.5 ppm aralığındadır. Yüksek konsantrasyonda ve ekonomik
boyutlardaki bor yatakları, borun oksijen ile bağlanmış bileşikleri olarak daha çok
Türkiye ve ABD’nin kurak, volkanik ve hidrotermal aktivitesinin yüksek olduğu olan
bölgelerde bulunmaktadır.
Bor elementinin kimyasal özellikleri morfolojisine ve tane büyüklüğüne bağlıdır.
Mikron ebadındaki amorf bor kolaylıkla ve bazen şiddetli olarak reaksiyona girerken
kristalin bor kolay reaksiyona girmez. Bor yüksek sıcaklıkta su ile reaksiyona girerek
borik asit ve diğer ürünleri oluşturur. Mineral asitleri ile reaksiyonu, konsantrasyona ve
sıcaklığa bağlı olarak yavaş veya patlama şeklinde olabilir ve ana ürün olarak borik asit
oluşur.
2.1.1 Rafine bor bileşikleri
Rafine bor ürünleri borun en çok tüketilen türevlerini oluşturmaktadır. Rafine boraks
ürünleri (Boraks penta ve dekahidrat, susuz boraks) üretim tesislerinin toplam dünya
kurulu kapasitesi 1.600.000 ton dolayında olup, bunun 452.000 tonu Türkiye’de
bulunmaktadır. Türkiye’nin boraks penta ve dekahidrat üretimi ise yıllık 135.000 ton
B2O3 düzeyindedir; bu üretim düzeyi dünya üretiminin %23’ünü oluşturmaktadır.
Dünya borik asit üretim kapasitesi ise 800.000 ton dolayındadır. Kurulu kapasitenin
%25’i US boraks’a, %11’i Eti Holding AŞ’ye aittir. Türkiye’nin borik asit üretimi
30.000 ton B2O3 dolayında olup, dünya üretiminin ancak %11’ini oluşturmaktadır.
4
Ürün adı Formülü B2O3(%)
Boraks penhidrat Na2B4O7.5H2O 47,8
Boraks dekahidrat Na2B4O7.10H2O 36,5
Susuz boraks Na2B4O7 69,3
Borik asit H3BO3 56,5
Susuz borik asit B2O3 100,0
Sodyum perborat NaBO3.4H2O 22,0
Sodyum metaborat Na2B2O4.4H2O 64,2
Sodyum oksiborat Na2B8O13 81,8
2.1.2 Borik asit
Borik asit (H3BO3), molekül ağırlığı 61,83 gr/mol, B2O3 içeriği %56,3, ergime noktası
169°C, özgül ağırlığı 1,44, oluşum ısısı –1089 kj/mol, çözünme ısısı 22,2 kj/mol olan
kristal yapılı bir maddedir. Oda sıcaklığında sudaki çözünürlüğü az olmasına rağmen,
sıcaklık yükseldikçe çözünürlüğü de önemli ölçüde artmaktadır. Bu nedenle sanayide
borik asidi kristallendirmek için genellikle doygun çözeltiyi 80°C’den 40°C’ye
soğutmak yeterli olmaktadır. Bor minerallerinden geniş ölçüde üretilen borik asit
başlıca; cam, seramik ve cam yünü sanayiinde kullanılmakta olup, kullanım alanları çok
çeşitlidir. Borik asit, bor minerallerinin genel olarak sülfürik asit ile asitlendirilmesi ile
elde edilmektedir. Türkiye’de borik asit üretimi başlıca; Bandırma’daki Etibor A.Ş.
Boraks ve Asit Fabrikaları İşletmeleri tarafından yapılmaktadır.
2.1.3 Borik asitin bulunuşu
Mineral halinde bulunabilir. Fakat daha çok çözeltilerde bulunur mesela kaplıca
sularında. Ayrıca buhar püskürten volkanların yakınında da bulunabilir. Laboratuvarda,
borik asit, bor halojenürlerin hidrolizinden elde edilir. Ticari maksatlı borik asit, boraks
çözeltisine klörür veya Sülfürik Asit ilavesiyle elde edilir. Ticari borik asit % 99.9
saflıktadır.
5
2.1.4 Borik asitin kullanım alanları
Borik asidin en önemli kullanımı, boraks ve boron bileşikleri gibi tuzlarının eldesidir.
Isıya dayanıklı cam, yanmaz kumaşlarda, elektroliz banyolarında, deri üretiminde,
porselen parlatmada ve çelikleri sertleştiricilerde kullanılır. Antiseptik ve antiviral
etkiye sahiptir. Sulu çözeltileri gargaralarda, göz damlalarında, cilt losyonları ve
kozmetiklerde kullanılır. Borik asit ve tuzları, bir çok ticari böcek öldürücü ve ahşap
koruyucuların bileşenleridir. İlaç ve kozmetiklerde borik asit pH tamponu, orta derecede
antiseptik ajan ve emülsifiye edici olarak kullanılır. Merhemler, gargaralar, göz
damlaları, banyo tuzları, kremler ve şampuanlarda kullanılır. Borik asit ilaçlı sabunlara
ilave edilir. Borik asit, ısıya dayanıklı, yüzey sertliği ve dayanıklılığı istenen camların
üretiminde kullanılır. Seramik sanayinde seramiklerin yüzeylerindeki kaplama
malzemelerinin akışkanlıklarını artırıp, yoğunluklarını ve doygunlaşma ısılarını
düşürmek için kullanılır. Selülozik maddelerin ateşe dayanıklılığını sağlar. Tutuşma
sıcaklığına gelmeden selülozdaki su moleküllerini uzaklaştırırlar ve oluşan kömürün
yüzeyini kaplayarak daha ileri bir yanmayı engellerler. Gübrede kullanılan ortoborat
yapımında veya istenmeyen otların temizlenmesi için tarım ilacı yapımında kullanılır.
Nikel kaplamada elektrolit olarak kullanılır. Borik asit ve borakstan elde edilen %
30’luk sodyum oktoborat çözeltisi ile işlem görmüş ahşap malzemeler yavaş yavaş
kurutulduğunda, bozulmadan ve çürümeden uzun süre kullanılabilir. Borik asit
bakteriyostatik ve fungisidal özelliklerinden dolayı kereste, kauçuk, deri ve nişasta
ürünlerinde koruyucu olarak kullanılan bir madde olup, yalnızca mersin balığı
yumurtasında kullanımına izin verilmektedir.
2.1.5 Borik asit üretim yöntemleri
• Uleksit Mineralinden HCl ile H3BO3 Üretimi
• Tinkalden Sülfürik Asit Kullanılarak Borik Asit ve Sodyum Sülfat Üretimi
• Kolemanitten Borik Asit Üretimi
• Tinkal Konsantresinden Sodyum Nitrat Ve Borik Asit Üretimi
• Elektroliz Yöntemi
6
2.2 Plastikler
Plastikler, polimerlerden katkı maddesi katılarak veya modifiye edilerek üretilen
maddelerdir. Polimerler, karbonun hidrojen, oksijen, azot ve diğer organik ve inorganik
elementlerin çeşitli kombinasyonları ile oluşan ve monomerler olarak adlandırılan
küçük molekül gruplarının birbirine bağlanarak oluşturduğu uzun zincirli, yüksek
molekül ağırlıklı bileşiklerdir. Polimerlerin kullanım yerlerine göre; plastikler,
kauçuklar, fiberler, kaplamalar ve yapıştırıcılar olmak üzere çeşitli uygulamaları vardır.
Bunlardan plastikler esas yapıyı oluşturan “polimer” in saf halinden veya katkı maddesi
katılarak üretilen maddelerdir. Plastiklerin adları da genel olarak yapıyı oluşturan
monomerin adı ile belirtilir.
Polimer doğrudan plastik üretiminde kullanıldığı gibi, plastik üründe istenen bazı
özelliklere bağlı olarak bünyesine bir çok katkı maddeleri katılarak da işlenebilir. Bu
katkılar antioksidanlar, antistatik ajanlar, birleştirici ajanlar, dolgu maddeleri, ısıl
stabilizörler, kaydırıcılar, plastikleştiriciler, renklendiriciler, viskozite düşürücüler ve
dayanıklılığı arttırıcılar gibi plastiğe son kullanımda özellik veren maddelerdir. Bunların
katkı oranı ve cinsi plastiğin kullanım amacına ve cinsine göre değişmektedir.
Plastiklerin özellikle ambalaj sanayisindeki yaygın kullanımı ambalaj ömrünün çok kısa
olması nedeniyle, plastiğin çok kısa süre içinde atık halini almasına yol açmıştır.
Yapılan araştırmalar, Avrupa ülkelerindeki katı atıkların üçte birini ambalaj atıklarının
oluşturduğunu, ambalaj atıklarının yaklaşık % 11’nin ise plastikler olduğunu
göstermektedir. Bu oran, ağırlığa göre çıkarılmış olup, hacimsel olarak bakıldığında
rakamın çok büyüdüğü görülebilir. Ağırlık kağıt ve cam ambalajlardadır.
2.2.1 Plastiklerin sınıflandırılması
Plastikler genel olarak ısıya karsı gösterdikleri davranışa göre termoplastik ve
termosetting olmak üzere iki grupta incelenirler.
7
Termoplastikler
Fiziksel olarak düz ve dallanmış zincir yapısına sahip olan polimerler, ısıtıldığında önce
yumuşarlar sonra kıvamlı akışkan haline gelirler. Bu tip ısısal davranış gösteren
polimerlere ısı ile yumuşayan anlamına gelen termoplastikler denir. Termoplastikler,
yumuşama noktalarının üstünde bir sıcaklığa kadar ısıtılarak uygun bir sistemle, örneğin
enjeksiyonla, bir kalıp içine doldurulup soğutularak istenilen şekillere sahip plastik
malzemelere dönüştürülebilirler. Termoplastik polimerlerin en önemli özelliği bir kere
kalıplandıktan sonra tekrar eritilerek defalarca kalıplanabilmesidir. Bu nedenle
termoplastikler termosettinglere göre daha ekonomiktir.
En çok kullanılan termoplastik çeşitleri aşağıda sınıflandırılmıştır;
• Polietilen (PE),
• Polipropilen (PP),
• Polistiren (PS),
• Polivinil klorür (PVC),
• Polietilen Tereftalat (PET),
• Polibütilen Tereftalat (PBT),
• Stiren Akrilonitril (SAN),
• Naylon,
• Akrilonitril BütadienStiren (ABS),
• Diğer termoplastikler
Toplam plastiklerin kullanım ve üretim istatistiklerine bakıldığında termoplastiklerin
termosetting plastiklerden daha çok kullanıldığı görülmektedir. Termosetting plastikler
toplam plastikler içinde yaklaşık % 13 gibi bir değere sahiptir ve geri kalan % 87’si
termoplastiklerdir.
8
Termoset plastikler
Ternoset plastikler zincirleri arasında yoğun çapraz bağ bulunan (ağ yapı), ısı ile
sertleşip bir daha yumuşama göstermeyen polimerlerdir. Çapraz bağlı yapıları nedeniyle
serttirler, aldıkları şekli muhafaza ederler, çözücülerde çözünmezler, yeterince yüksek
sıcaklıklarda bozunurlar. Termoset plastikler ısıtıldıkları zaman termoplastikler gibi
yumuşamazlar ve erimezler, hatta tersine sertleşirler.
Termoset plastiklerin polimerizasyonu genelde iki aşamada tamamlanarak üretilecek
eşya veya malzeme elde edilir. İlk aşamada mol kütlesi 500-5000 arası değişen düşük
mol kütleli doğrusal bir polimer hazırlanır (ön polimer). Ön polimer içerisine boya gibi
çeşitli katkı maddeleri katılır ve viskoz sıvı görünümünde bir karışım elde edilir.
Kalıplama işleminden sonra kullanılabilir termoset malzemeye dönüşecek olan bu
viskoz sıvıya reçine denir. Bu adlandırmadan dolayı termoset polimerler yerine termoset
reçineler tanımlaması daha yaygın kullanılmaktadır. İkinci aşamada reçine uygun
kalıplara konarak; radikalik başlatıcı kullanımı, ısı, ışın gibi etkilerle çapraz bağlı
yapıya dönüştürülür.
Çizelge 2.1Bazı termoplastik ve termoset polimerler ve monomerleri (Basan 2001)
9
2.2.2 Polietilen
Polietilen, etilenden etilenin polimerizasyonu sonucu elde edilen (C2H4)n genel
formülüyle gösterilen termoplastik bir polimerdir. Etilen de petrolün kraking işlemi
sonunda elde edilir. Etilen ayrıca, az miktarda etanolün katalitik dehidrojenasyonu ile de
elde edilir.
Polietilen yakın zamana kadar daha çok plastik hammaddeleri olarak tanınmaktaydı.
Esasen etilenin polimerizasyonu 1930’lu yıllarda, İngiltere’de gerçekleştirilebilmiştir.
Daha sonra teknolojide geliştirilen yeni metodlar sayesinde bu plastik maddeden tekstil
alanında yararlı şekilde kullanılabilecek lif üretme olanakları yaratılmıştır. Bugün
yaratılan bu metodlara göre, polietilenin üretimi şöyle sınıflandırılır:
Yüksek Basınç Polietileni – Alçak Yoğunluk Polietileni
( 0.910 – 0.925) g/cm3
Orta Basınç Polietileni – Orta Yoğunluk Polietileni
( 0.926 – 0.940 g/cm3)
Alçak Basınç Polietileni – Yüksek Yoğunluk Polietileni
( 0.941 – 0.965 g/cm3)
Bu metodların herhangi birine göre polimerize edilecek olan etilen gaz halinde iken
yüksek basınç ve yüksek ısı etkisinde bırakılınca katı bir madde haline dönüşür.
Bu mekanizma basit olarak şu denkleme uygun bir biçimde gerçekleşir:
CH2=CH2+ CH2= CH2+ CH2=CH2- CH2CH2CH2CH2CH2CH2-
Bu reaksiyonlarda basıncın yüksekliği elde edilecek polimerin molekül ağırlığının
yükselmesini sağlar. Üretilen polietilenin molekül ağırlığı birkaç binden başlayarak
milyonları aşar. İstenilen molekül ağırlığında elde edilebilen polietilenin sertlik ve
kristallik gibi özellikleri molekül ağırlığına bağlı olarak değişmektedir.
10
Etilenin Polimerizasyonu
Gaz halindeki etilen; ya petrolün kraking işlemine tabi tutulması ile, ya da alkolün
dehidrojenasyonundan elde edilir. Önceleri fermantasyon sureti ile elde edilen alkol, bu
amaçla daha çok kullanılırdı. Fakat, son zamanlarda petrol endüstrisinin yaygınlaşması
ve petrol ürünlerinin daha da ucuzlaması nedeni ile hammadde olarak yalnız petrol
kullanılmaktadır denilebilir. İkinci Dünya Savaşı’nda plastik madde olarak yararlanılan
polietilenden daha sonra lif üretilmesi için denemelere geçilmiştir. Ancak elde edilen
liflerin erime noktalarının düşük olması ve filament tellerinin zayıf bulunması lif
üretiminin yaygınlaşmasını engellemiştir. Fakat bu alanda Prof. Karl–Zeigler tarafından
1953–1954 yıllarında “Zeigler Prosesi” geliştirilmiştir. Zeigler Prosesi’nin uygulanması
sayesinde erime noktası daha yüksek polimerlerin elde edilmesi, Polietilen liflerinin
kazandıkları kendilerine özgü özellikler ile tekstil alanında önem kazanmaları sağlanmış
olmaktadır.
2.2.3 Polietilenin üretimi
Yüksek Basınç – Yüksek Sıcaklık Prosesi
Bu proseste etilen 1.000–2.000 atmosfer basınç altında, 150–200 °C arasında oksijen
veya başka katalizörlerin beraberinde ısıtılmakla polimerize edilir. Daha sonra
katılaşınca bunlar sertçe ve yağımsı bir hal alır. Erime noktası 110 ile 120 °C’nin altında
kalır. Buna karşılık molekül zincirlerinde dallanma oranının yüksek olduğu görülür.
Örneğin her 1000 karbon atomunun yer aldığı zincirde 80 kadar dal meydana gelmiş
olur. Bunların yoğunluğu düşüktür. Düşük yoğunluklu polietilen 75 °C’ye kadar
dayanıklıdır ve bu dereceye kadar olan sıcaklıklarda sürekli kullanılabilir. Bu gruptaki
polietilen % 50–85 oranında şeffaftır. Şeffaflık derecesi ile yoğunluğun ilgisi vardır.
Yoğunluk arttıkça, şeffaflık da artar. Reaksiyon denklemini yazacak olursak.
nCH2=CH2 (-CH2-CH2-)n
200 0C
2.000 atm
11
Alçak yoğunluktaki polietilenin, gerilim altında olmaması nedeniyle gıda teknolojisine
uygun olması, işlenmeye elverişliliği ve iyi kalıp doldurma gibi özellikleri vardır.
Orta Basınç - Orta Sıcaklık Prosesi
Orta basınç, diğer bir ifade ile orta yoğunluk prosesinde Polietilen, saf etilenin yaklaşık
100-150 °C’de ve 1.000–1.500 atmosfer basınç altında ve de oksijen varlığında
polimerize edilmesi ile elde edilebilir. Orta yoğunluklu Polietilen, alçak yoğunluklu
polietilene benzer özelliklere sahiptir.
Alçak Basınç – Alçak Sıcaklık Prosesi
Bu proseste etilen, daha düşük basınç altında ve 100 °C’nin altındaki sıcaklıklarda
ısıtılmakla ve yalnız bu amaçla kullanılan özel değişik kataliz sistemlerinden
yararlanılmak suretiyle polimerize edilir. Bu koşullar altında polimerize olan molekül
zincirleri daha az dallanır. Örneğin; her 1000 karbon atomunun yer aldığı düz zincirde
ancak 4-5 dal meydana gelmiş olur. Polimer zincirleri bu prosesle daha iyi ve etkili bir
biçimde paketlenerek kristalleşme oranını daha da yükseltmiş olurlar. Bu durum
polimerlerin fiziksel özelliklerini etkiler. Bu nedenle yoğunlukları ve özgül ağırlıkları
önceki yüksek basınç prosesi ile elde edilmiş olan polietilenlerden daha yüksek olur.
Yüksek yoğunluklu Polietilen için kullanım sıcaklığı 25-40 °C arasıdır. Çok uzun zincir
halindeki yapıya sahip yüksek yoğunluklu polietilenler % 85-95 oranında şeffaftır. Bu
gruptaki Polietilen kopmaya, kırılmaya ve parçalanmaya karşı direncini kaybettiği gibi,
bunların kalıplanması için yüksek sıcaklığa ve basınca ihtiyaç vardır. Yoğunluk,
şeffaflık ile ilgili olduğundan, yoğunluk arttıkça şeffaflık da artmakta, sertlik ve
mukavemet artarken de yumuşama sıcaklığı yükselmektedir.
12
Şekil 2.1 Düşük basınç prosesi
13
Şekil 2.2 Yüksek basınç prosesi
14
2.2.4 Polietilenin özellikleri
İki çeşit polietilen vardır:
1- Düşük Yoğunluklu Polietilen ( LDPE)
2- Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE)
Özellik ( LDPE) (HDPE)
Erime noktası ~115 °C ~135 °C
Kristal Yapı Düşük (%50-60) Yüksek (% 90)
Esneklik HDPE’den daha Kristal yapısı nedeniyle
fazla esnek LDPE’den daha sert
Mukavemet Polimer zincirlerinin Polimer zincirlerinin düzenli
düzensiz paketlenmesi paketlenmesinin sonucu
nedeniyle HDPE kadar olarak mukavemetlidir.
mukavemetli değildir.
Isı Direnci Sertliği tutar fakat 100 °C üzerinde kullanışlı
yoğunluk oda sıcaklığının
üzerinde çarpıcı biçimde düşer.
Şeffaflık İyi şeffaflık gösterir Kristal yapısından dolayı
amorf yapısından dolayı daha az şeffaflık gösterir.
Yoğunluk 0.91-0.94 g/cm3 30.95-0.97 g/cm3
HDPE’den düşük yoğunluk LDPE’ den daha yüksek
yoğunluk
Polietilenin yapısını oluşturan zincirler doğrusal bir şekilde dizilmişlerdir. Dizideki
düzgünlük kristal yapıyı, düzensizlik ise amorf polietileni verir. Kristal yapıdaki
moleküller arası kuvvet fazladır. Bu yüzden kristal polietilen sert ve kuvvetlidir.
Polietilende hem kristal yapı hem de amorf yapı mevcuttur. 150 PC’ye kadar kristal
yapı devam eder ve bu sıcaklıktan sonra amorf yapıdaki polimer meydana gelir.
15
Polietilenin fiziksel özelliklerini etkileyen faktörler arasında üretim metodu, kristallik
ve molekül ağırlığı yer alır. Polietilenin en önemli özelliği şöyle sıralanabilir:
1-Yoğunluk
2-Erime akış indisi
3-Molekül ağırlığı dağılımı
Yoğunluk artarsa genel olarak;
a-Doğrusallık artar
b-Sertlik artar
c-Çekme gerilimi artar
d-Yumuşama sıcaklığı artar
e-Kırılganlık artar
Erime akış indisi, molekül ağırlığının bir göstergesidir. Erime indisi ortalama olarak
molekül ağırlığı ile ters orantılıdır. Erime akış indisi artarsa, yumuşama sıcaklığı azalır
ve sertlik de azalır. Yüksek erime akış indisi olan polietilenin molekül ağırlığı düşüktür.
Yüksek molekül ağırlığı olan polietilen sert, çatlamaya ve kimyasal maddelere karşı
dirençlidir. Fakat işlenmesi zordur. Polietilenin ağırlık olarak ortalama molekül
ağırlığının, sayısal olarak da ortalama molekül ağırlığına oranı “Molekül Ağırlığı
Dağılımı” olarak tanımlanır. Bu oran 3/1–18/1 arasında değişir. Bu oran arttıkça,
gerilme direnci azalır, kırılganlık artar, yumuşama sıcaklığı azalır, Çarpma direnci ve
sertlik azalır. Polietilen kopmaya karşı direnç gösteren sert ve kuvvetli bir polimerdir.
Polietilen dış etkenlere, çevresel etkenlere maruz bırakılıp, çeşitli maddelerle temas
ettiğinde deformasyona uğrayarak çatlar. Bu tür çatlamaya “Çevresel Gerilim
Çatlaması” denir. Alçak yoğunluk polietileninde kristal yapı % 60 civarında, yüksek
yoğunluk polietileninde ise daha fazladır. Polietilenin üretimi sırasında oluşan çapraz
bağlar polietilene gevreklik ve kırılganlık verir. Dallanma, kristalleşme ve çapraz
bağlanma polietilenin yoğunluğunu etkiler. Polietilen liflerinin enine kesitleri
çoğunlukla yuvarlaktır. Fakat özel uygulamalar için biçimi başka olan şekilli lifler
üretilebilir. Bütün bu liflerin üst yüzleri pürüzsüz olup, mumsu görünüşlüdür. Polietilen
kimyasal maddelere karşı dayanıklıdır. Özellikle asitlere karşı çok dayanıklıdır. Yalnız
16
nitrik asitten zarar görür. Ayrıca alkalilere karşı da dayanıklıdır. Polietilen organik
çözücülerin çoğunda erimez. Oda sıcaklığında tüm çözücülerde çözünmez. Ancak
çözücülerde oda sıcaklığında yumuşayabilir. 70 °C’nin üzerinde ksilen, toluen gibi
çözücülerde çözünür. Kristalleşme derecesi yükseldikçe, dayanma gücü artar. Mineral
ve bitkisel yağları absorbe eder. Polietilen liflerine güve ve benzeri böceklerin zararı
görülmez. Mikroorganizmalara karşı dayanıklıdır. Boyayı pek tutmazlar. Pigmentasyon
prosesi ile boyanmaları daha uygundur. Polietilen suya karşı çok fazla dirençlidir.
Ayrıca su buharı geçirgenliği de küçüktür. Elektriği iletmez. Bu nedenle elektrik
işlerinde izolatör olarak kullanılır. Polietilen kokusuzdur ve toksik etkisi yoktur. Bu
nedenle birçok işlerde korkusuzca kullanılabilir.
Özellik Doğrusal Polietilen Dallı Polietilen
Kimyasal madde uyumluluğu Mükemmel Mükemmel
130°F–150°F arasında performansı Orta Mükemmel
Çarpma dayanımı İyi Mükemmel
Zorlanma direnci Orta Mükemmel
Ham madde fiyatı Mükemmel İyi
Geri dönüşüm Kötü Kötü
Aşınma direnci İyi Mükemmel
2.2.5 Polietilenin kullanım alanları
Polietilen düşük ve yüksek yoğunluk olarak üretilen önemli bir plastik maddedir. Bu
ucuz olup kolaylıkla lif haline sokulmaya elverişlidir. Bununla beraber tekstil alanında
kullanımı diğer poliolefinlerden daha azdır. Düşük yoğunluklu polietilen liflerinden
birçok endüstri uygulamalarında yararlanılır. Örneğin; urgan, halat, çeşitli filtrasyon
ürünleri ve koruyucu elbiseler yapılmaktadır.
Polietilen liflerinin özgül ağırlıklarının düşük olması bazı avantajlar sağlar. Aynı
zamanda elektriği iletmemeleri, kimyasal maddelere karşı oldukça dayanıklı olmaları,
düşük sıcaklıklarda özelliklerini kaybetmemeleri, çürümemeleri, küf mantarlarına
dayanıklı olmaları, denizcilikte kullanılan ağ ve halatların yapımında üstünlük sağlar.
17
Ayrıca bunlar mobilya yüzlerinin, otomobil koltuklarının, perdelerin, koruyucu
giysilerin, filtre mamullerinin yapılmasında da kullanılır. Polietilenin özellikleri katkı
maddeleriyle değiştirilebilir. Bu değişme ile polietilenin kullanıldığı yerler daha da
arttırılmış olur. Polietilen film olarak ambalaj sanayinde, çeşitli malzemelerin
saklanması, kırılmaması, su almaması ve korunması maksadıyla kullanılır. Enjeksiyon
kalıplama, hem alçak hem de yüksek yoğunluk polietileni için en büyük kullanma
alanıdır. Alçak yoğunluk polietileni yumuşak ve katılığın, yüksek yoğunluk polietileni
sertlik ve yüksek direnç isteyen yerlerde kullanılır. Polietilenden ayrıca, kalıplama
işlemi ile deterjan ve çeşitli kimyasal maddeler için şişeler ve kaplar yapılır. Polietilenin
elektrikli özelliklerinin olması sonucu kablo ve tel kaplamasında kullanılır. Ultraviole
ışınları polietileni etkilediğinde kablo izolasyonu için, polietilene % 2-5 oranında
karbon siyahı katılarak, polietilenden yapılan izolasyonun dayanıklı olması sağlanır. Bu
şekliyle polietilen tel, kablo (telefon kablosu v.b) izolasyonunda ve boru üretiminde
kullanılır.
2.2.6 Plastik atık kaynakları
Plastik atıklar kaynaklarına göre proses atıkları ve kullanım sonrası atıklar olarak iki
sınıfta incelenebilir.
Proses atıkları, plastik fabrikaları ve imalathanelerinde üretimler yapılırken, üretilen
malzemelerin çapaklarının alınması veya üretim hatasından kaynaklanmaktadır. Bu
şekilde oluşan atıklar, toplam atığın yaklaşık % 10’unu oluşturur ve genelde temizdir.
Kullanım sonrası atıklarla ilgili bir çok sınıflandırma yapılmaktadır. Bunlar; kentsel
atıklar (süper marketler, alış-veriş merkezleri ve ev atıkları vb.), ambalaj, ziraat,
otomotiv, inşaat ve elektrik-elektronik atıkları olarak sınıflandırılabilir. Şekil 2.3’de
Türkiye’de sektörler bazında plastik kullanımı görülmektedir. Buna göre başta ambalaj
sektörü olmak üzere yapı malzemeleri, elektrik-elektronik, tarım, otomotiv ve giyim
sektörü atıkları Türkiye’de önde gelen atık kaynakları arasında sayılabilir.
18
Şekil 2.3 Türkiye’de sektörler bazında plastik kullanımı(Anonim 2006)
Katı atıklar içerisinde plastikler, hem miktar olarak hem de hacim olarak önemli bir yer
tutmaktadır. ABD’de 1993 yılında yapılan bir araştırmaya göre, toplam kentsel atıkların
% 9’ una yakın bir kısmını plastik atıklar oluşturmaktadır. Benzer bir şekilde
Brezilya’da 1992 yılında yapılan bir araştırmada ise toplam katı atık içinde plastik
atıkların % 13 civarında olduğu saptanmıştır (Jacqueline 1994).
2.2.7 Dünya genelinde ve Türkiye’de plastik talebi ve tüketim durumu
Şekil 2.4 2005-2010 yılları arasında dünya plastik talebi tahmini (Anonim 2006)
19
1949 yılında küresel plastik üretimi 1,3 milyon ton civarında iken 1976 yılında 50
milyon tonu, 1989 yılında 100 milyon tonu, 2002 yılında 200 milyon tonu aşmış ve
2005 yılında 235 milyon tona ulaşmıstır. Dünya plastik üretimi 1950-2005 yılları
arasında geçen 55 yıllık süre içinde yılda ortalama % 9,9 artış hızı ile gelişmiştir. Bu
hızlı gelişme neticesinde dünya plastik talebinin 2010 yılına kadar yılda ortalama % 5,3
oranında artacağı ve 2010 yılında 304 milyon tonu aşacağı tahmin edilmektedir (Şekil
2.4). 2005 yılında % 39 olan Asya Pasifik’in payının 2010 yılına kadar % 43’e çıkması,
Avrupa’nın payının ise % 27’den % 25’e düşmesi beklenmektedir.
Türkiye’de plastik tüketiminin ağırlığını günlük hayatta çok sık karşılaştığımız
polietilen (PE), polipropilen (PP), polivinil klorür (PVC), Polistiren (PS) gibi plastikler
oluşturmaktadır.
Şekil 2.5 Tüketimin plastiklere göre dağılımı (TÜBİTAK 2003)
Şekil 2.6 2004 yılında Türkiye plastik tüketimi ve Avrupa’daki yeri (DPT, 2008)
20
Türkiye 2005 yılında 3,7 milyon tona yaklaşan plastik işleme kapasitesi ile Avrupa
ülkeleri içinde İspanya’dan sonra 6. sırada yer almaktadır (şekil 2.8). Almanya 11,2
milyon ton’luk tüketim miktarıyla ilk sırada yer almakta, Almanya’yı İtalya, Fransa ve
İngiltere takip etmektedir.
2.2.8 Plastik geri kazanımı
Özellikle son yıllarda artan çevre bilincinin etkisiyle ve kaynakların etkin kullanımı
bakımından plastik atıkların geri kazanımı oldukça önem kazanmıştır. Bu nedenle
birçok ülkede, geri dönüşümü mümkün olan termoplastiklerin kullanılması yönünde
özendirici düzenlemeler ve yasal zorunluluklar getirilmiştir. Bugüne kadar ekonomik
uygulanabilir bir yöntem ortaya konulmadığı için plastik atıkların giderilmesinde yoğun
çalışmalar yapılmaktadır.
Dünyanın birçok ülkesinde plastiklerin geri dönüşümünü sağlamak amacıyla, plastikleri
atık haline geldiklerinde diğer atıklardan ayıklamak için numaralandırma yöntemi
uygulanmaktadır. Örneğin PET için 1, YYPE için 2, PVC için 3, AYPE için 4, PP için
5, PS için 6 ve tüm diğer plastikler için 7 kodları verilmiştir (Hegberg 1993).
Kağıt, metal ve cam gibi katı atıkları oluşturan geri kazanım uygulamaları günümüzde
çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Katı atıklar içinde önemli bir yüzdeye sahip
plastikler ise oluşan atığa göre ancak çok küçük oranlarda bölgesel değerlendirmelere
tabi tutulmaktadır.
Proses ve kullanım sonrası oluşan atık plastiklerin değerlendirilmesi incelendiğinde dört
ana yöntemin uygulandığı görülmektedir. Bunlar; birincil, ikincil, üçüncül ve dördüncül
geri kazanım yöntemleridir.
Birincil geri kazanım
Bu yöntem genelde termoplastikler için kullanılmaktadır. Amaç, atık plastiklerden,
orijinal polimerlerden elde edilen ürünlere eşdeğerde ürünlerin elde edilmesidir. Birincil
21
geri kazanım yönteminde atık plastikler mekanik kıyıcılarla boyutları küçültülmekte,
orijinal plastiklerle karıştırılıp tekrar işlenmektedir. Özellikle bu yöntemde, proses
atıkları ve kullanım sonrası atıklardan, özellikle imalat esnasında büyük ambalajların
açılması sonucunda oluşan temiz olarak toplanabilen atıklar kullanılmaktadır. Bu tip
atıkların geri kazanılması ucuz olduğu kadar da basittir. Atık plastiklerin bu yöntem ile
kullanılabilmesi için temel şart orijinal polimerden elde edilen ürüne eşdeğer özellikte
ürün elde etmektedir.
İkincil geri kazanım
Atık plastikten, orijinal polimerden elde edilen ürüne eşdeğer olmayan ikincil kalite
mamul üretimine yönelik geri kazanımdır. Burada kullanım sonrası kirlenmiş plastik
atıklar, temizleme, kurutma vb. işlemlerden sonra bir kıyıcıyla küçük boyutlara
getirilerek tekrar işlenmektedir. Bunlar genel olarak imalatta polimerin içine fazla katkı
maddesi katılan ve sera örtüleri, gübre torbaları gibi kullanım sonrasında kirlenmeden
dolayı kalitesinde düşmeler olan plastik atıklara uygulanmaktadır. İkincil geri kazanım
ile elde edilen plastikler genel olarak ikinci sınıf kalitesi mamullerin üretiminde
kullanılmaktadır.
Üçüncül geri kazanım
Üçüncül geri kazanım, kimyasal geri kazanım olarak da tarif edilmektedir. Bu geri
kazanımda temel amaç, atık plastiklerden çeşitli kimyasallar veya değerli
hammaddelerin üretilmesidir. Kimyasal geri kazanım yöntemi ile plastiklerin
değerlendirilmesi üzerinde dünyada son yıllarda birçok araştırma yapılmaktadır. Bu
çalışmaların büyük bir bölümü piroliz yöntemi kullanılarak yapılmaktadır.
Dördüncül geri kazanım
Bu geri kazanım yönteminde plastikler enerjilerinden faydalanılmak üzere yakılırlar.
Özellikle son yıllarda çıkan çevre kanunları ve diğer yaptırımlar nedeni ile bu yöntem
pek fazla uygulanmamaktadır. Diğer taraftan atıkların yakılmasıyla oluşan toksik gazlar
22
insan sağlığını tehdit etmektedir. Ayrıca, dördüncül geri kazanım yöntemi bir takım
üretimlerde potansiyel kaynak olarak kullanılabilecek böyle bir kaynağın
değerlendirilmesinde en kötü yöntemdir.
Geri kazanım yöntemleri hakkında genel bir değerlendirme yapacak olursak birincil ve
ikincil geri kazanım ekonomik olarak avantajlı gözükmekle birlikte plastiklerin tekrar
eritilip şekillendirilmesinde esneklik ve dayanıklılık gibi önemli olan niteliklerde düşme
olmaktadır. Bu yöntem ile geri kazanımda sürekli aynı ürünü elde etmek mümkün
olmamakta ve her işlemde ürün kalitesinde düşme olmaktadır. Bu nedenle birincil ve
ikincil geri kazanım yöntemleri dezavantajlı gözükmektedir. Dördüncül geri kazanım
yönteminde ise plastik atıkların yakılması kaynak israfı yanında yakma esnasında baca
gazı ile sürüklenen furan, dioksin ve ağır metal buharları gibi zararlı etkileri bulunan
gazların giderilmesi ve kontrolü pahalı yatırımlar gerektirir. Üçüncül geri kazanım ise,
gerek çevresel gerekse ekonomik olarak çok sorunları olmasına rağmen gelecek vaad
eden bir yöntem olduğundan dolayı bugün dünyada üzerinde çok çalışılan bir
yöntemdir.
2.2.9 Piroliz
Piroliz, büyük moleküllü polimerlerin, inert, vakum, indirgen veya yükseltgen
ortamlarda katalizörlü veya katalizörsüz olarak, sıcaklık etkisi ile bozundurulması
işlemi olarak tanımlanır. Bu bozunma sırasında polimerin yapısında bağ kopmaları veya
zincir kırılmaları olmakta ve çok sayıda oldukça reaktif radikaller oluşmaktadır. Bu
radikaller kararlı hale geçmek için bir seri tepkimeye girerek gaz, sıvı ve katı ürünler
oluşturmaktadırlar. Piroliz yöntemi, ısıtma hızı ve piroliz ortamının farklılığı
bakımından alt gruplara ayrılmaktadır. Isıtma hızına göre yavaş piroliz (low pyrolysis)
ve çabuk piroliz (flash pyrolysis); ortamına göre basınç altında veya vakum altında,
değişik ortamlarda (inert, indirgen veya yükseltgen) piroliz olarak sınıflandırılır.
Yavaş pirolizde maddenin piroliz ortamında kalış süresi oldukça uzun olup saatler hatta
günler sürebilir. Yavaş pirolizde en önemli parametreler sıcaklık ve süredir.
23
Çabuk pirolizi yavaş pirolizden ayıran en belirgin özelliği ısıtma hızı ve maddenin
parçalanması ile oluşan ürünlerin piroliz ortamında kalış süresidir. Çabuk pirolizi
etkileyen parametreler, maddenin cinsi, sıcaklık, ısıtma hızı, basınç, partikül büyüklüğü
ve ortam gibi parametrelerdir.
Yavaş piroliz ile çabuk piroliz arasında uçucu ürün verimi bakımından çok fark vardır.
Çabuk pirolizde uçucu ürün verimi büyük oranda artmaktadır. Düşük ısıtma hızı ve
uzun kalma süresinden dolayı yavaş pirolizde oluşan buhar faza geçen birincil uçucu
ürünler tepkime ortamını terk etmeye vakit bulamadan ikincil, üçüncül parçalanma
ürünleri vermektedir. Bu reaksiyonlar karbonize olmuş katı bakiye kalana kadar
sürdürülebilir.
Pirolizde genellikle belli sıcaklıklara kadar sıvı ve gaz dönüşümleri artarken belli
sıcaklıktan sonra sıvı veriminde azalma olmakta ve gaz ürünlere dönüşüm artmaktadır.
Netice olarak, seçilen ısıtma hızına ve ısıtma sıcaklığına göre buhar fazdaki gaz ve sıvı
ürünlerin oranları değiştirilebilmektedir. Daha yüksek sıcaklıklarda gaz ve sıvı ürünlerin
karbonize olmalarından dolayı katı miktarında artma görülür. Dolayısıyla elde edilmek
istenilen fraksiyona göre sıcaklığın seçilmesi daha etkili sonuçlar vermektedir.
2.3 Yağlama
İki cismin temas yüzeylerinde birbiri üzerinde hareket etmelerine engel olan kuvvete
sürtünme kuvveti denir. Birbiri üzerinde kayan bu iki yüzey arasındaki sürtünme temas
yüzeyleri arasına bir yağlayanın varlığı ile azalır. iki katı cismi birbirinden ayırmak ve
sürtünme gücünü minimuma indirerek kolay hareketini sağlamak için kullanılan
maddeye “yağ” denir. Bu iki katı cismin arasında yaptığı iş de “yağlamadır”. Madeni
yağlar yağlama işlemini ;
• Yüzeyleri kayganlaştırarak
• Yüzeylere asılıp kalarak
• Sürtünen yüzeyler arasında film teşkil ederek yapar.
24
Yağlama yağlarının görevleri ise ;
• Sürtünmeyi kontrol
• Aşınmayı kontrol
• Sıcaklığı kontrol
• Korozyonu kontrol
• İzolasyon
• Kuvvet iletmesi
• Yıkama etkisi
2.3.1 Motor yağı katkı maddeleri ve görevleri
Aşınma ve sürtünmeyi azaltmak için motor karter yağlarında değişik türde katkı
maddeleri bulunmaktadır. Motor yağlarının performansı, sürtünmeyi azaltma,
oksidasyon direnci, artık oluşumunu minimuma indirme, korozyon ve aşınma önleme
kabiliyetleri ile değerlendirilmektedir. Motor yağı katkı maddeleri baz yağdaki mevcut
özellikleri geliştirmek, arzu edilen özellikleri kazandırmak ve modern motorlarda
gerekli olan spesifik özellikleri arttırmak için kullanılmaktadır. Gerekli olan bu
performansları karşılamak için aşınma önleyici (AW), viskozite indeks arttırıcı (VI),
köpük önleyici, akma noktası düşürücü, temizleyici ve dağıtıcı, antioksidan, yüksek
basınç (EP), pas önleyici, yatak korozyon inhibitörleri, gibi çok çeşitli katkı maddeleri
günümüzde motor yağlarına ilave edilmektedir.
Viskozite indeksi geliştiriciler
Viskozite indeks geliştiriciler, uzun zincirli yüksek molekül ağırlıklı polimerlerdir. Bu
tip katkıların fonksiyonları; herhangi bir yağın düşük sıcaklıklardaki viskozitelerini çok
daha yüksek sıcaklıklarda da muhafaza etmektir. Düşük sıcaklıklarda yağın
viskozitesinde minimum, yüksek sıcaklıklarda maksimum bir artış sağlamaktadır
(Durak 2005). Yağın sıcaklığa karşı olan hassasiyetini düşürmek için, yüksek moleküler
ağırlıklı polimerler, viskozite indeks geliştiriciler (iyileştiriciler) olarak bilinen
25
polimerler yağa eklenir (Viskozite indeksi veya VI, viskozitenin sıcaklığa duyarlılığının
ampirik ifadesidir, değeri arttıkça duyarlılık azalır) (Taylor 1993). Başka bir ifade ile
viskozitenin sıcaklık ile değişimini azaltır. Viskozite indeks geliştiriciler, polimerize
edilmiş olefinler veya izoolefinler, bütil polimerler, selüloz esterleri, hidrojenli kauçuk
gibi bileşiklerden meydana gelmektedir (Leslie 2003).
Aşınma önleyiciler
Özellikle rodaj, harekete başlama ve durma, karışık ve sınır yağlama boyunca kayan
yüzeyler arasındaki bazı temaslar çalışma çevriminde kritik noktalarda önlenemez.
Sınırlı aşınma korumasını, metal yüzeylerde oksit filmleri ve yağın içindeki sülfür
bileşenleri sağlar. Günümüzde aşınma önleyici katkılar kullanılarak modern motorlarda
aşınma kabul edilebilir seviyelerde tutulmaktadır (Taylor 1993). Aşınma önleyici katkı
maddeleri, daha çok karışık yağlama bölgesinde etkili olmaktadır. Sürtünen yüzeylerde
sınırlı metalik temaslarda bu katkı maddeleri yüzeye adsorblanmaktadır. Metal ile
reaksiyona girerek bir yüzey bileşiği oluşturmakta ve bu yeni tabaka aşınmaları
önleyebilmektedir (Durak 2005). En etkili AW katkı maddesi Çinko (ZDDP), fosfor ve
sülfür bileşikleridir (Leslie 2003).
Sürtünme önleyiciler
Yağlayıcının sürtünme özelliklerinin motorlarda volumetrik karakteristikleri gibi
sürtünme kayıpları üzerine önemli etkileri vardır. Esterlerin, amitlerin ve metal
sabunlarının farklı çeşitleri ile yapılan ve sınır sürtünmeyi önemli derecede düşüren
basit laboratuar testlerinde %30’dan fazla düşüş elde edilebilir. Geniş kapsamlı testlerde
yakıt ekonomisi içinde yaklaşık %4’lük bir fayda demektir (Taylor 1993). Bu katkı
maddeleri, genellikle fiziksel adsorbsiyonla yağ filmi mukavemetini arttırıp, sürtünmeyi
azaltmaktadır. İlk önce bütün olarak metal yüzeye adsorblayarak eş çalışan iki yüzeyi
birbirinden ayırmaktadır. Genellikle yağ filmi ile yüzey pürüzlerinin penetrasyonu çok
şiddetli olmadıkları yükleme hallerinde etkili olmaktadırlar. Sınır yağlama şartları
altında, katkı maddesinin konsantrasyonunun artmasıyla sürtünme katsayısı azalmakta
26
ve yüksek konsantrasyon oranlarında ise minimum bir sürtünme katsayısına
yaklaşılmaktadır (Durak 2005). Sürtünmeyi iyileştiren ve azaltan katkı maddeleri;
oksijen, nitrojen, molibden, sülfür, bakır ve diğer birçok bileşik içermektedirler (Leslie
2003).
Aşırı basınç katkıları
Aşırı basınç katkı maddeleri, ağır çalışma şartları altında çalışan metal yüzeyler arasında
kaynamayı ve tutunmayı önlemektedirler. Genellikle aşırı basınç (EP) katkı maddeleri
kimyasal reaksiyonla etkin olduğu bilinmektedir. EP katkı maddeleri yük taşıma
kapasitesini arttırmakta, sürtünmeyi azaltmakta, aşınmayı kontrol etmekte ve şiddetli
yüzey bozulmalarını önlemektedir. EP katkı maddelerinde en çok sülfür, fosfor, klor,
organik fosfat bileşikleri kullanılmaktadır. Metal yüzeyler üzerinde kopma mukavemeti
büyük ve kayma gerilmeleri küçük olan bir tabaka meydana getirilmektedir. EP katkı
maddeleri metal yüzeylerle çevre sıcaklığında reaksiyona girmezler ve dolayısıyla
reaksiyon sıcaklığından önce tesirli değildirler. Metal yüzeylerle yüksek basınçtan
dolayı çok yüksek sıcaklıklarda kimyasal reaksiyona girerek kayma mukavemeti düşük
kurşun sülfür, demir klorür gibi tabakalar oluştururlar. Aşırı basınç katkı maddeleri tipik
olarak yüksek basınç koşulları altında metal yüzey ile kimyasal olarak reaksiyona giren
organik sülfür, fosfor veya klorlu bileşikler, sülfür-fosfor ve sülfür-fosfor-boron
bileşikleri içerirler. Bu koşullar altında, kayan yüzeylerde bazı sınırlı alanlarda çok
yüksek sıcaklıklar meydana gelir (300–1000 oC). Aşırı basınç katkısı ile yüzey
arasındaki kimyasal reaksiyon bu alan ile sınırlıdır (Durak 2005, Leslie 2003, Taylor
1993, Lubrizol 2008).
Pas ve korozyon önleyiciler
Motor bileşenlerinin paslanmasını önlemek amacıyla yağa ilave edilen katkı maddeleri
polar organik bileşikler olup, metal yüzeyle kimyasal reaksiyona girmeden film
oluşturarak, metal yüzeyin su ve hava ile temasını kesmektedirler. Böylece su buharı ve
27
korozif ortamdaki asitlerin, motor bileşenlerinin yüzeylerine zarar vermesi önlenmiş
olmaktadır (Durak 2005). Korozyon, önemli motor bileşenlerinde sızıntıya sebep
olabilir ve kayan yüzeylerde aşınmayı hızlandırır. Yanma ürünlerinin özellikle oksit
partiküllerinin yağın içine girmesi motorun her tarafında aşınma olmasına neden
olmaktadır. Korozyon, asidik ürünlerin metal yüzeye erişmeden önce nötralize edilmesi
ve korozif maddelerin yüzeye temas etmesini güçlü tutunma yeteneğine sahip
pasifleştirici bir filmle önlenmesi gibi iki yöntemle en aza indirgenebilmektedir (Taylor
1993). Pas ve korozyon önleyici katkı maddeleri; aminler, hayvansal yağlar ve bazı
hayvansal yağ asitleri ile sülfonat gibi bileşikleri, aktif sülfür, fosfor veya nitrojen
içeren organik bileşikler, organik sülfitler, metal tuzları, fosforik asit ve sülfürlenmiş
mumlar, bazik silikatlar, nitritler ve molekül ağırlıkları düşük bazik aminler,
hidroksilamin gibi bileşiklerden meydana gelmektedir (Taylor 1993).
Antioksidanlar
Parafenik ve naftenik hidrokarbon içeren madeni yağların oksitlenmesi ile asidik yapılı
ve madeni yağda çözünen tipte oksidasyon ürünleri, aromatik hidrokarbonların
oksitlenmesinde ise madeni yağda çözünmeyen çamur ve reçine oluşmaktadır. Yağlar
kullanıldıkları yerde sık sık havayla temas etmektedirler. Bu durumda da bir seri
kompleks, oksidasyon reaksiyonuna girmektedir. Yağın oksitlenmesi sonucu viskozitesi
artmakta, asidik artıklar ve karbonlu maddeler oluşmaktadır. Bu birikintiler bir
yalıtkanlık meydana getirdiklerinden motor sıcaklığı artmaktadır. Sonuçta ise piston
segmanları gibi motor parçalarının görevlerini tam olarak yerine getirmeyip çeşitli
arızalara yol açmaktadır (Durak 2005). Fenol ve amin bileşenlerinin bir çeşidi anti
oksidanlara örnek olarak verilebilir ve anti oksidan derecesi deterjan, alkil salikatların
belirli tipleri ile sağlanabilir (Taylor 1993) . Antioksidan bileşikler olarak; sülfür, fosfor
ve nitrojen gibi bileşikleri içeren organik aminler, sülfitler, hidroksi sülfitler, fenoller
gibi maddelerle birlikte çinko, kalay veya baryum gibi bileşikler de kullanılmaktadır
(Leslie 2003).
28
Deterjanlar ve dispersanlar
Deterjan ve dispersan katkı maddeleri yağ içinde çeşitli sebeplerle meydana gelen
yanma sonucunda oluşan karbon ve oksidasyon ürünleri, çamur, reçine, lak ve bazı katı
parçacıkları dağıtmak veya süspansiyon haline getirmek için kullanılmaktadır. Böylece
gerek yağlama devresinin tıkanmasına ve gerekse piston, segman, subap gibi
elemanların yüzeyleri üzerinde çamur veya reçine tabakalarının teşkiline mani
olmaktadırlar (Durak 2005). Meydana gelen oksidasyon ürünleri, çamur, reçine gibi
maddeler yağ kanallarının tıkanmasına, isten dolayı motorlarda jel oluşumunu, yağ
pompası girişi ve külbütör muhafazasında ciddi hasarlar meydana getirir (Taylor 1993).
Sülfonik asitlerin baryum ve kalsiyum tuzları, sentetik sülfonik asitler, çeşitli fenolik
türevlerin tuzları, baryum, kükürt ve fosfor ihtiva eden polimerler deterjan katkı
maddesi olarak % 2-10 oranlarında motor yağlarında geniş ölçüde kullanılmaktadır
(Leslie 2003). Deterjan katkı maddeleri tortu oluşumunu tam olarak önleyememektedir.
Bu nedenle metal içermeyen külsüz katıklar geliştirilmiştir. Bunlar dispersan katkı
maddeleridir. Bu katkı maddeleri de polimer esaslı olup, ilave edildikleri madeni yağ
içinde düşük sıcaklıkta çalışma şartlarında tortu teşekkülünü önlemekte veya
geciktirmektedir. Dispersanların başlıca fonksiyonları çözünürlüğü artırmak, fazla
maddeleri askıda tutarak tortu oluşumunu önlemektir. Organik dağıtıcıların asidik
maddeleri nötrleştirme özellikleri yoktur (Durak 2005). Mono-süksiminit, bi-süksinimit
ve süksinat esterleri gibi kimyasallar dispersan olarak kullanılmaktadır (Taylor 1993,
Leslie 2003,).
Akma noktası düşürücüler
Akma noktası, yağın belirli koşullar altında soğutulduğunda akabildiği en düşük
sıcaklıktır. Akma noktası yağdaki vaks miktarının bir göstergesidir. Yağların temel
maddesi olan hidrokarbonlar düşük sıcaklıklarda katılaşmaktadırlar. Akma noktası
düşürücü katkı maddeleri yüksek molekül ağırlıklı polimerlerdir ve vaks kristallerini
modifiye ederek kristal büyümesini engellemiş olurlar. Başka bir deyişle, düşük
sıcaklıklarda yağ akışını önleyen vaks kristal yapısının oluşumunu önlemektedir. Yağın
tipine bağlı olarak, donma noktası yaklaşık olarak 11oC ila 17 oC düşürülebilir.
Günümüzde yağların akma noktası -40 oC’ye kadar düşürülmüştür. Polimetakrilatlar ve
29
polifümeratlar akma noktası düşürücü katkılarda kullanılan kimyasallardan bazılarıdır
(Taylor 1993, Leslie 2003, Durak 2005, Lubrizol 2008).
Köpük önleyiciler
Yağlama uygulamaları köpük oluşumuna sebep olan çeşitli sallanmalara maruz kalırlar.
Köpüklenmeye; sisteme kaçak olarak sızan hava neden olmaktadır. Hava yağ içinde
solüsyon halinde bulunuyorsa sakıncalı değildir. Fakat solüsyon basınç altında ise ve
basınç aniden düşürülürse hava bu solüsyondan ayrılarak köpük meydana getirmektedir.
Fazla miktardaki köpük, etkin olmayan bir yağlama ile sonuçlanır. Ayrıca, köpürme
pompalara zarar vermekte, köpüğün emilmesinden dolayı basınç düşmekte ve güç
kaybına neden olmaktadır. Köpük önleyici katkı maddeleri yağın köpürmemesi ve
havadan kolayca ayrılması için kullanılmaktadırlar. Bu tip katkılar, köpük oluşumunu
hava kabarcıklarının yağdan kolay ayrılmaları için yüzey tansiyonunu düşürmek
suretiyle görev yaparlar. Polisiloksan, polimetil siloksan köpük önleyici kimyasallardan
bazılarıdır (Taylor 1993, Leslie 2003, Durak 2005, Lubrizol 2008).
30
3. KAYNAK ARAŞTIRMASI
Durak (2003), Yaptıkları araştırmada; Borik asitin katkı maddesi olarak yağlama
yağında kullanılmasını araştırmışlardır. Sade baz yağ ve hacimce % 2 konsantrasyon
oranlı borik asit ilaveli yağ karışımı ile 260, 360 ve 460 N sabit yüklerde ve 50, 100,
300, 600, 900 ve 1200 d/d hızlarda 2.5 dakika’lık test süreleri boyunca sürtünme
katsayılarını ölçmüşlerdir. Testler 25°C (±2) ortam sıcaklığında yapılmıştır. Sonuç
olarak; Borik asit ilaveli yağ karışımıyla yapılan deneylerde elde edilen test sonuçların
tümünde sürtünme katsayılarında oldukça önemli düşüşler gözlemlenmiştir. En iyi
veriler; 260 N yük altında 50 d/d’da sürtünme katsayısında % 44,13’lük bir azalma
gözlenirken 360 N yük altında 900 d/d’da % 32,43 ve 460 N yük altında yine 50 d/d’da
% 11,63’lük bir azalma gözlenmiş.
Sharma vd. (2003), Yaptıkları araştırmada; API grubu grup 2 ve 3 yağlayıcı baz
yağlarından 6’sının düşük sıcaklık akış özellikleri ve viskozite katsayısını
araştırmışlardır. Bu parametreyi kinematik viskozite ve basınç viskozite katsayısı gibi
çeşitli reolojik özellikler ile ilişkilendirmişlerdir. Sonuç olarak; Difüzyon katsayılarının,
akışkan viskozitesi ve viskozite katsayısı ile ters olarak çeşitlendiğini
gözlemlemişlerdir. Difüzyon katsayısının 0 °C ye azalan sıcaklıklarda doğrusal olarak
azaldığını ve daha düşük sıcaklıklarda düzeldiğini gözlemlemişlerdir.
Min Hyung Cho vd. (2006), Yaptıkları araştırmada; üç farklı katı yağlayıcının (grafit,
antimon sülfür, molibden di sülfit) fren sürtünme malzemesinde sürtünme özelliklerini
incelemişlerdir. Bu üç örnek 10 vol.% grafit, 7 vol.% grafit+3vol.% Sb2S3, ve 7 vol.%
grafit+3vol.% MoS2 içermektedir. Sürtünme malzemelerinin tribolojik özellikleri fren
dinamometresi kullanılarak incelenmiştir. Sonuç olarak; Sb2S3ve grafit içeren sürtünme
malzemelerinin sürtünme kararlılığı ve solma direncini geliştirdiği gözlenmiştir. Diğer
yandan Sb2S3 ve MoS2 içeren sürtünme malzemelerinin ise aşınma ve solma direnci ,
disk kalınlığı değişiminde dezavantaj sergilediği gözlenmiştir.
Erdemir (2009), Yaptıkları araştırmada; Bor bazlı yağlayıcıları incelemişlerdir. Sonuç
olarak; Bu amaç doğrultusunda hem kuru hem de yağlanmış kayma koşullarında düşük
sürtünme ve aşınma sağlamak için kayma yüzeyleri ile çok iyi etkileşime sahip
31
olduğunu görmüşlerdir. 0.1 % kadar düşük konsantrasyonlarda Borik asit; yağlar,
gresler ve fuellerle karıştığında yağlanmış kayma yüzeyleri altında aşınmayı ve
sürtünmeyi azaltıcı yüksek kapasitesinin olduğunu doğrulamışlardır. Bor partiküllerinin
kayma yüzeyleri ile etkileştiğini ve bu yüzeyleri aşınmaya karşı korumak ve düşük
sürtünme sağlamak için düşük sürtünme sınır filmleri oluşturduğunu görmüşlerdir.
Battez Vd. (2009), Yaptıkları araştırmada; oda sıcaklığındaki 1-hekzil-3-
metilimidazolyum tetrafloraborat ve 1-hekzil-3-metilimidazolyum hekzaflorafosfat
iyonik sıvılarını çelik-çelik yüzeyler için mineral hidrokraking yağlarında ağırlıkça 1 %
katkı olarak çalışmışlardır. Baz yağların ve karışımların reolojik özelliklerini 1-1000 s-1
kayma hızı aralığında ve 40-100 0C sıcaklık aralığında değerlendirmişlerdir. Sonuç
olarak; iyonik sıvıların katkısının anyon cinsinden bağımsız olarak vizkoziteyi
arttırdığını ve vizkozitenin sıcaklık artışı ile azaldığını gözlemlemişler. Ayrıca
[HMIM][PF6] ve [HMIM][BF4] iyonik sıvılarının sürtünme ve aşınmayı azalttığını
bulmuşlardır.
32
4. MATERYAL VE YÖNTEM
Pirolizde plastik olarak AYPE kullanılmıştır. Boraks olarak ise borik asit kullanılmıştır.
Piroliz reaktörü 4,2 cm çapında ve 40 cm uzunluğunda pyrex camdan yapılmıştır.
Reaktör, Ni-CrNi ısıl çiftli PID kontrol edicili yüksek sıcaklık fırını ile ısıtılmıştır.
Piroliz sonucunda toplanan ürünler distilasyonla 250 °C’ye kadar fraksiyonlarına
ayrılmıştır. Sıvı ürünler GC-MS (DSQ250 Thermo Finnigan) de analiz edilmiş ve ürün
tanımlaması yapılmıştır. Elde edilen numunelere belirli oranlarda borik asit ilavesi
yapılmıştır ve belirli sürelerde karışımı sağlanarak homojenize edilmıştır. Eklenen borik
asit miktarının karışma süresi ve viskozite ile değişimi incelenmiş ve parlama noktası ,
yoğunluk ve yüzey gerilimi analizleri yapılmıştır.
4.1 Piroliz
Yağlama yağı olarak kullanılacak baz yağ, atık AYPE’ nin pirolizinden elde edilmiştir.
Bu piroliz 350 mmHg, 400 mmHg, 640 mmHg ve atmosferik basınçlarda yapılmıştır.
Dakikada 5 °C‘lik ısıtma hızında ve yaklaşık 440 °C sıcaklıkta piroliz
gerçekleştirilmiştir. Çizelge 4.1’de yarı kesikli piroliz sisteminin deney şartları ve
şekilde piroliz sistemi deney düzeneği görülmektedir.
Çizelge 4.1 Yarı kesikli piroliz sistemi deney şartları
Sıcaklık, ºC
Piroliz Süresi, dk
Isıtma Hızı, ºC dk-1
Basınç, mmHg
440 90 5 640
440 90 5 400
440 90 5 350
440 90 5 Atmosferik
33
Şekil 4.1 Piroliz sistemi deney düzeneği
4.2 Distilasyon
Pirolize tabii tutulan atık AYPE piroliz sonrası elde edilen ürüne katkı maddesi olarak
borik asit ilave edilmeden önce distilasyona tabii tutularak hafif ürün, orta ürün, ağır
ürün ve en ağır ürün elde edilmiştir. Tabloda distilasyon sistemi deney şartları ve
şekilde distilasyon deney düzeneği verilmiştir.
Çizelge 4.2 Distilasyon sistemi deney şartları
0 - 100 ºC 100 – 150 ºC 150 - 200 ºC 200 - 250 ºC Hafif Ürün Orta Ürün Ağır Ürün En Ağır Ürün
34
Şekil 4.2 : Distilasyon deney düzeneği
Çizelge 4.3 Elde edilen fraksiyonlara ilave edilen ağırlıkça borik asit miktarları
Hafif ürün (0-100 0C)
Orta ürün (100-150 0C)
Ağır ürün (150-200 0C)
En ağır ürün (200-250 0C)
İlave edilen borik asit miktarı
İlave edilen borik asit miktarı
İlave edilen borik asit miktarı
İlave edilen borik asit miktarı
% 0.1 % 0.1 % 0,1 % 0,1 % 0,3 % 0,3 % 0,3 % 0,3 % 0,5 % 0,5 % 0,5 % 0,5 % 1 % 1 % 1 % 1
4.3 GC-MS Analizi
Sıvı ürün analizleri ThermoFinnigan marka GC/MS sisteminde RTX-5MS kapiler kolon
(uzunluğu 30 m ve çapı 0.25 mm) kullanılarak analizlenmiştir. GC/MS analizinde
enjeksiyon sıcaklığı 200 °C ve aktarım hattının sıcaklığı 300 °C’ dir. Analizler kapiler
kolona bir sıcaklık programı uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Analizler kolon 40 °C
giriş sıcaklığında iken başlanmış ve 10 dk beklemeden sonra 10 °C dk-1 ısıtma hızında
300 °C’ ye ısıtılmış ve bu sıcaklıkta da 10 dk bekletilmiştir. Kapiler kolonda taşıyıcı gaz
olan helyumun akış hızı 0.7 ml dk-1 dır.
35
4.4 Viskozite Değişimleri
Atık AYPE pirolizi yapıldıktan sonra elde edilen ürünü fraksiyonlarına ayırmak için
distilasyona tabii tutulup ayrılan hafif, orta, ağır ve en ağır ürünlerin her birine ağırlıkça
% 0,1, % 0,3, % 0,5 ve % 1 miktarında borik asit ilavesi yapılarak her birinin yaklaşık 5
saat süreyle brookfield viskozimetresinde viskozite ölçümü yapılmıştır. Katkı maddesi
olarak eklenen borik asitin baz yağ olarak kullanılan AYPE piroliz ürününün
viskozitesine süreyle ilgili olarak herhangi bir etkisinin olup olmadığını gözlemlemek
için her biri 5 saat süreyle her 15 dk’da bir viskozite ölçümü yapılmıştır. Elde edilen
veriler grafiğe geçirilmiştir.
4.5 Parlama Noktaları
Baz yağı olarak kullanılan AYPE piroliz ürünlerine katkı maddesi olarak borik asit ilave
edilen yağlama yağlarının Pensky Martın kapalı kap metodu ile parlama noktaları
ölçülmüştür. Baz yağlara ağırlıkça % 0,1, % 0,3, % 0,5 ve % 1 borik asit ilave edilip
ürün kabında belirtilen çizgiye kadar doldurulmuştur. Pensky martın cihazı ısıtılmaya
başlandıktan sonra belirli aralıklarla denenmiş ve parlamanın gözlendiği ilk sıcaklık
termometreden okunmuştur.
4.6 Yoğunluklar
Sıvılar için yoğunluk belirleme yöntemlerinden biri olan piknometre ile ölçüm
yapılmıştır. Bu yöntemde bilinen hacimde cam bir tüp yoğunluğu ölçülecek olan sıvı ile
doldurulur ve sıvının ağırlığı bulunur. Ağırlık/hacim oranından yoğunluk bulunur.
Piknometreler küçük, hafif ve genelde camdan yapılmış kaplardır. 20-25 0C’ deki
akışkan olan bütün sıvıların özgül ağırlığını ve yoğunluğunu tayin eden araçlardır. Boot
tipi piknometre kullanılmıştır.
36
4.7 Yüzey Gerilimleri
Elde edilen sıvı ürünlerin yüzey gerilimleri stalagmometre adı verilen cam tüp ile
ölçülmüştür. Belirlenen iki çizgi arasına doldurulan numunenin boşalma süresine bağlı
olarak sayılan damla sayısından suyun yüzey gerilim değeri baz alınarak doğru orantılı
olarak hesaplama yapılarak ürünlerin yüzey gerilimleri bulunur.
4.3 Bulgular
4.3.1 GC-MS
AYPE yarı kesikli piroliz deney sisteminde, 440 ºC sıcaklıkta, 90 dk piroliz süresinde
ve 5 ºC dk-1 ısıtma hızında, atmosferik basınçta ve farklı vakum basınçlarda piroliz
edilmiştir. AYPE’ nin atmosferik basınçta pirolizi ile elde edilen sıvı ürünün 0-100 0C
arasında elde edilen hafif ürününün GS/MS kromotogramı şekil 4.3’ de görülmektedir.
37
Şekil 4.3 AYPE’nin atmosferik basınçta pirolizi ile elde edilen sıvı ürünün 0-100 0C
arasında elde edilen en hafif fraksiyonunun GC/MS kromotogramı
( T: 440 ºC, P: atm, t: 90 dk, R: 5 ºC dk-1 )
Şekil 4.3’de görüldüğü gibi AYPE’ nin atmosferik basınçta pirolizi ile elde edilen sıvı
ürünün hafif fraksiyonu C9-C17 arası hidrokarbonlardan oluşmaktadır.
Kromotogramdaki bir piki büyüttüğümüzde soldan sağa doğru doymamıştan doymuşa
giden bir yapı söz konusudur. Belli bir karbon sayısına kadar her bir pikin dien, monoen
ve doymuşunu içerdiği görülmektedir. Buna göre; C9-C15 arası ürünlerde doymamışlığın
daha fazla olduğu, C15’den sonra ise doymamışlığın azalıp doymuşluğun arttığı
38
görülmektedir. C15’den sonra ise hemen hemen tümüyle doymuş ürünler elde edildiği
görülmektedir.
AYPE’ nin 350mmHg vakum basıncında pirolizi ile elde edilen sıvı ürünün 0-100 0C
arasında elde edilen en hafif ürünün GS/MS kromotogramı şekil 4.3’de sunulmuştur.
Şekil 4.4 AYPE’nin 350 mmHg vakum basıncında pirolizi ile elde edilen sıvı ürünün
hafif ürününün GC/MS kromotogramı
(T: 440 ºC, P: 350 mmHg, t: 90 dk, R: 5 ºC/dk )
39
Sekil 4.4’de görüldüğü gibi AYPE’ nin 350 mmHg vakum basıncında pirolizi ile elde
edilen sıvı ürünün hafif ürünü C9-C16 arası hidrokarbonlardan oluşmaktadır.
Kromotogram incelendiğinde C9-C13 arası ürünlerde doymamışlığın daha fazla oluştuğu
gözlenmistir. C14-C16 arası ürünlerde ise doymamışlığın azalıp doymuşluğun arttığı
görülmektedir.
Şekil 4.5 AYPE’ nin 350 mmHg vakum basıncında pirolizi ile elde edilen sıvı ürünün
orta ürününün GC/MS kromotogramı ( T: 440 ºC, P: 350 mmHg, t: 90 dk, R: 5ºC dk-1 )
Şekil 4.5’de görüldüğü gibi AYPE’ nin 350 mmHg vakum basıncında pirolizi ile elde
edilen sıvı ürünün orta ürünü C10–C19 arası hidrokarbonlardan oluşmaktadır.
40
Kromotogram incelendiğinde C10–C14 arası ürünlerde doymamışlığın daha fazla
oluştuğu gözlenmistir. C15–C19 arası ürünlerde ise doymamışlığın azalıp doymuşluğun
arttığı görülmektedir.
Sekil 4.6 AYPE’nin 350 mmHg vakum basıncında pirolizi ile elde edilen sıvı ürünün
ağır ürününün GC/MS kromotogramı ( T: 440 ºC, P: 350 mmHg, t: 90 dk, R: 5 ºC dk-1)
Sekil 4.6’da görüldüğü gibi AYPE’ nin 350 mmHg vakum basıncında pirolizi ile elde
edilen sıvı ürünün ağır ürünü C10-C22 arası hidrokarbonlardan oluşmaktadır.
Kromotogram incelendiğinde C10-C12 arası ürünlerde doymamışlığın daha fazla
41
oluştuğu gözlenmiştir. C13-C22 arası ürünlerde ise doymamışlığın azalıp doymuşluğun
arttığı görülmektedir.
Sekil 4.3, 4.4, 4.5 ve 4.6 incelendiğinde, atmosferik basınçta elde edilen piroliz
ürününün en hafif fraksiyonunun C9-C12 arası ürünleri miktar olarak daha fazla iken,
uygulanan vakum arttıkça eşdeğer fraksiyonda C12+ ürün fraksiyonunun daha fazla
olduğu görülmektedir. Uygulanan vakum arttıkça, ağır fraksiyon miktarı da artmaktadır.
Bu durum, vakum altında yapılan deneylerde, AYPE’ nin birincil parçalanması ile
oluşan ağır ürünlerin ikincil bir parçalanmayla daha küçük ürünlere dönüşmesine fırsat
kalmadan, ağır ürünlerin vakumla ortamdan uzaklaşması şeklinde yorumlanabilir.
Sonuç olarak AYPE’ nin atmosferik basınçta pirolizi ile elde edilen sıvı ürünün
doymamışlığının en fazla olduğu, uygulanan vakumun artmasıyla ise doymamışlığın
azaldığı gözlenmiştir.
4.3.2 Viskozite değişimi
Süre ile viskozite değişimleri
AYPE pirolizinden sonra distilasyona tabii tutularak ayrılan fraksiyonların her birine
ayrı ayrı ağırlıkça % 0,1, 0,3, 0,5 ve 1 oranında borik asit ilavesi yapılıp brookfield
viskozimetresinde 5’er saat süreyle her 15 dk’da bir viskozite ölçümü yapıldı. Bulunan
verilerden 0. dk’da elde edilen viskozitenin 5. saat sonunda elde edilen viskozitenin
üzerinde olduğu yani süreyle viskozitede düşüş gözlendiği ve bu düşüşün yaklaşık 5
saat sonunda neredeyse yatışkın hale geldiği gözlenmiştir.
42
Şekil 4.7 350 mmHg basınçta 0-100 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite değişimi
Şekil 4.8 350 mmHg basınçta 100-150 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
43
Şekil 4.9 350 mmHg basınçta 150-200 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
Şekil 4.10 350 mmHg basınçta 200-250 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
44
Şekil 4.11 400 mmHg basınçta 0-100 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
Şekil 4.12 400 mmHg basınçta 100-150 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
45
Şekil 4.13 400 mmHg basınçta 150-200 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
Şekil 4.14 400 mmHg basınçta 200-250 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
46
Şekil 4.15 640 mmHg basınçta 0-100 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
Şekil 4.16 640 mmHg basınçta 100-150 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
47
Şekil 4.17 640 mmHg basınçta 150-200 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
Şekil 4.18 640 mmHg basınçta 200-250 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
48
Şekil 4.19 Atmosferik basınçta 0-100 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
Şekil 4.20 Atmosferik basınçta 100-150 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
49
Şekil 4.21 Atmosferik basınçta 150-200 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
Şekil 4.22 Atmosferik basınçta 200-250 ºC arasında elde edilen ürünün viskozite
değişimi
4.3.3 İlave edilen borik asit miktarı ile viskozite değişimi
Her bir ürünün viskozitesinde ilave edilen borik asit miktarıyla doğru orantılı olarak
artış gözlenmiştir. Katkı maddesi olarak kullanılan borik asit miktarı arttıkça viskozitesi
de artmaktadır. Her bir ürünün en düşük viskoziteye sahip olduğu durum borik asit
50
ilavesinin yapılmadığı durumdur. İlave edilen borik asit miktarı arttıkça viskozitede de
artış gözlenir.
Şekil 4.23 350 mmHg basınçta 0-100 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik asit miktarlarına göre viskozite değişimi
Şekil 4.24 350 mmHg basınçta 100-150 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
51
Şekil 4.25 350 mmHg basınçta 150-200 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
Şekil 4.26 350 mmHg basınçta 200-250 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişim
52
Şekil 4.27 400 mmHg basınçta 0-100 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
Şekil 4.28 400 mmHg basınçta 100-150 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
53
Şekil 4.29 400 mmHg basınçta 150-200 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
Şekil 4.30 400 mmHg basınçta 200-250 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
54
Şekil 4.31 640 mmHg basınçta 0-100 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
Şekil 4.32 640 mmHg basınçta 100-150 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
55
Şekil 4.33 640 mmHg basınçta 150-200 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
Şekil 4.34 640 mmHg basınçta 200-250 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
56
Şekil 4.35 Atmosferik basınçta 0-100 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
Şekil 4.36 Atmosferik basınçta 100-150 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
57
Şekil 4.37 Atmosferik basınçta 150-200 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
Şekil 4.38 Atmosferik basınçta 200-250 ºC arasında elde dilen ürüne ilave edilen borik
asit miktarlarına göre viskozite değişimi
58
4.3.4 Parlama noktaları
Borik asit katkılı piroliz sıvılarının parlama noktaları incelendiğinde borik asit
ilavesinin parlama noktalarını değiştirmediği gözlenmiştir. Çeşitli miktarlarda ilave
edilen borik asit katkılı ürünler ile hiç borik asit katkısı yapılmayan ürünlerin parlama
noktalarının benzer değerler verdiği görülmüştür. Bununla birlikte parlama noktalarının
farklı basınçlarda elde edilen piroliz sıvılarının distilasyonda kullanılan fraksiyon
sıcaklıklarına göre çeşitlilik gösterdiği gözlenmiştir. Fraksiyon sıcaklığı arttıkça ürünün
parlama noktası da artmıştır.
Şekil 4.39 Elde edilmiş olan yağlama yağlarının pirolizde kullanılan basınçlara göre
parlama noktaları değişimi
4.3.5 Yoğunluklar
Borik asit katkılı piroliz sıvılarının yoğunlukları incelendiğinde parlama noktalarının
tayininde olduğu gibi borik asit ilavesinin ürünlerin yoğunluklarını değiştirmediği
gözlenmiştir. Çeşitli miktarlarda ilave edilen borik asit katkılı ürünler ile hiç borik asit
katkısı yapılmayan ürünlerin yoğunluklarının benzer değerler verdiği görülmüştür.
59
Bununla birlikte farklı basınçlarda elde edilen piroliz sıvılarının yoğunluklarının
distilasyonda kullanılan fraksiyon sıcaklıklarına göre çeşitlilik gösterdiği gözlenmiştir.
Fraksiyon sıcaklığı arttıkça ürünlerin yoğunlukları da artmıştır. Bütün fraksiyonlar
incelendiğinde hafif, orta, ağır ve en ağır ürünlerin tümünde en düşük yoğunluk 640
mmHg basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürüne ait iken en yüksek yoğunluk 350
mmHg basınçtan elde edilen ürüne ait olduğu gözlenmiştir.
Şekil 4.40 Fraksiyon sıcaklık aralıkları 0-100 ºC olan ürünlerin yoğunlukları
Şekil 4.41 Fraksiyon sıcaklık aralıkları 100-150 ºC olan ürünlerin yoğunluklar
60
Şekil 4.42 Fraksiyon sıcaklık aralıkları 150-200 ºC olan ürünlerin yoğunlukları
Şekil 4.43 Fraksiyon sıcaklık aralıkları 200-250 ºC olan ürünlerin yoğunlukları
4.3.6 Yüzey Gerilimleri
61
Borik asit katkılı distilasyona tabii tutulmuş piroliz sıvılarının yüzey gerilimleri
incelendiğinde 0-100 ºC arasında elde edilen hafif ürünlerin ve 100-150 ºC arasında
elde edilen orta ürünlerin yüzey gerilimlerinin borik asit ilavesiyle değişmediği
gözlenmiştir. 150-200 ºC arasında elde edilen ağır ürünler ile 200-250 ºC arasında elde
edilen en ağır ürünlerin ise ağrlıkça % 0,1 borik asit katkılı numunelerin yüzey gerilim
değerlerinin borik asit katkısız haldeki numunelerin yüzey gerilimi değerlerinden daha
düşük çıktığı borik asit katkısı arttırıldığında ise değerlerin değişmediği sabit kaldığı
gözlenmiştir.
Şekil 4.44 0-100 ºC arasında elde edilen hafif ürünlerin yüzey gerilimi değişimleri
62
Şekil 4.45 100-150 ºC arasında elde edilen orta ürünlerin yüzey gerilimi değişimleri
Şekil 4.46 150-200 0C arasında elde edilen ağır ürünlerin yüzey gerilimi değişimleri
63
Şekil 4.47 200-250 0C arasında elde edilen en ağır ürünlerin yüzey gerilimi değişimleri
4.3.7 Piyasadaki çeşitli yağ grupları
Çizelge 4.4 Benzinli motor yağları
SAE 20W-50 15W-40 10W-40
10W-30
10W-60
5W-50
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,888 0,880 0,871 0,880 0,845 0,86
Viskozite 40 ºC, cp
139,4 101,2 79,1 70 137,7 90
Viskozite 40 ºC, CST
157 115 90,8 79,5 163 104,6
64
Çizelge 4.5 Tek dereceli benzinli motor yağları
SAE 5W-40 5W-30 0W-40 0W-30 LPG yağları
Yoğunluk 15 0C, gr/ml
0,851 0,854 0,850 0,856 0,880
Viskozite 40 ºC, cP
64 59,3 67 45,3 101,2
Viskozite 40 ºC, CST
75,4 69,5 78,3 53 115
Viskozite 100 ºC, CST
13,16 11,7 14 9,6 14,4
Viskozite indeksi
170 164 186 160 136
Viskozite 100 ºC, CST
19,0 14,4 14,1 12,3 24,6 17,4
Viskozite indeksi 137 136 160 - 183 184
Alevlenme noktası, ºC
215 220 210 220 218 228
Akma noktası, ºC -27 -27 -33 -42 -45 -
Fiyat 10,30 TL 1 tl 11,3 TL 1 tl
23,8 TL 1 tl
20,3 TL 1 lt
35 TL 1 lt
26,3 TL 1 tl
Örnek ürün Shell Helix HX3 20W-50 Motor Yağı
Shell Helix HX5 G 15W-40
Shell Helix HX7 10W-40
Shell Helix HX7 10W-30
Shell Helix Ultra Racing 10W-60
Mobil 1 Peak Life 5W-50
65
Alevlenme noktası, ºC
217 230 230 223 220
Akma noktası, ºC
-39 -36 - -39 -27
Fiyat 24,8 TL 1 tl 30 TL 1 lt 28,5 TL 1 tl
29 TL 1 tl
8 TL 1 tl
Örnek Ürün Shell Helix Ultra 5W-40
Shell Helix AG 5W-30
Mobil 1 New Life 0W-40
Po Maxima 0W-30
Shell Helix HX5 G 15W-40
Dizel Motor Yağları
Çizelge 4.6 Tek dereceli dizel yağlar
SAE 10 numara 20 numara 30 numara 40 numara 50 numara
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,876 - 0,891 0,895 0,900
Viskozite 40 ºC, cP
32,7 81,3 124,4 190
Viskozite 40 ºC, CST
37,4 - 91,3 139 211
Viskozite 100 ºC, CST
5,7 7,0 10,8 14,4 19,0
Viskozite 100 - 102 102 101
66
İndeksi
Alevlenme noktası, ºC
219 - 242 250 252
Akma noktası, ºC
-33 - -18 -9 -9
Fiyat 8,1 TL 1 kg 10,6 TL 1 kg
8,1 TL 1 kg 8,1 TL 1 kg 8,1 TL 1 kg
Örnek ürün Shell Rimula R1 10W
Shell Rimula R3 20W-20
Shell Rimula R1 30
Shell Rimula R1 40
Shell Rimula R1 50
Çizelge 4.7 Çift dereceli dizel yağlar
SAE 20W-50
15W-40
10W-40
10W-30
5W-30 5W-40 0W-30
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,877 0,881 0,880 0,880 0,857 0,854 -
Viskozite 40 ºC, cP
129,7 89 81 64 49,2 39,3
67
Viskozite 40 0C, CST
148,9 101 92,1 73 57,4 46
Viskozite 100 ºC, CST
17,6 13,96 14,4 11,7 9,5 13,85 -
Viskozite indeksi
129,8 137 - 155 160 180 -
Alevlenme noktası, ºC
244 224 220 225 192 228 -
Akma noktası, ºC
-30 -33 -39 -45 -45 -48 -
Fiyat 7,8 TL 1 lt
11 TL 1 lt
23,8 TL 1 lt
15,5 TL 1 lt
17 TL 1 lt
21 TL 1 lt
32,3 TL 1 lt
Örnek ürün Mobil Delvac Super 20W-50
Shell Helix Diesel HX5 15W-40
Shell Helix Diesel HX7 10W-40
Mobil Delvac CT 10W-30
Shell Helix HX7 AF 5W-30
Shell Helix Diesel Ultra 5W-40
Castrol Edge 0W-30
Çizelge 4.8 Direksiyon yağları, Fren hidrolik yağları, motosiklet yağları, gres yağları Tür Direksiyon
yağları Fren hidrolik yağları
Motosiklet yağları
Dişli yağları
Gres yağları
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,870 - 0,871 0,890 -
Viskozite 40 ºC, cP
32,2 82 155,8
Viskozite 40 ºC, CST
37 94,2 175 115
68
Viskozite 100 ºC, CST
7,0 - 14,46 16,8 -
Viskozite indeksi
153 - 159 101 95
Alevlenme noktası, ºC
200 - 228 270 -
Akma noktası, ºC
-44 - -33 -9 -
Fiyat 15 TL 1 lt 30 TL 1 lt 30 TL 1 lt 9,6 TL 1 kg
42,6 TL 1 kg
Örnek ürün Mobil ATF 220
Mobil Brake Fluid Dot 4
Shell Advance AX 7 10W-40 4T Motosiklet Yağı
Shell Dentax 90
Mobil Unirex N3
Çizelge 4.9 Hidrolik sistem yağları, kompresör yağları, ısı transfer yağları, türbin yağları
Tür Hidrolik sistem yağları
Kompresör yağları
Şanzıman yağları
Isı transfer yağları
Trafo yağları
Türbin yağları
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,872 1,00 0,870 0,872 0,876 0,850
69
Viskozite 40 ºC, cP
28 23,2 32,2 28,1 6,7 25,5
Viskozite 40 ºC, CST
32 23,2 37 32,18 7,6 30
Viskozite 100 ºC, CST
5,4 4,6 7,0 5,43 - 5,5
Viskozite indeksi
104 130 153 102 - 117
Alevlenme noktası, ºC
212 236 200 222 144 228
Akma noktası, ºC
-24 -57 -44 -15 -60 -30
Fiyat 9,3 TL 1 kg
47 TL 1 lt 14,25 TL 1 lt
7,5 TL 1 kg
10 TL 1 lt
18 TL 1 kg
Örnek ürün MobilNuto H32
Mobil EAL Arctic 220
Mobil Atf 220
POIsıTransfer Yağı
Mobilect 44
Mobil Dte 732
Çizelge 4.10 Kızak yağları, kesme yağları, kalıp yağları, metal işleme yağları, korozyon önleyici yağlar
Genel makine yağları
Kızak yağları
Kesme yağları
Kalıp yağları
Hadde yatak yağları
Metal işleme yağları
Korozyon önleyici yağlar
70
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,868 0,882 0,932 0,88 0,870 0,885
Viskozite 40 ºC, cP
7,8 27,1 298,2 78,3 8,7 83,2
Viskozite 40 ºC, CST
9 30,73 320 89 10,0 94
Viskozite 100 ºC, CST
5,46 5,26 18,5 10,7 3,0 10,9
Viskozite indeksi
105 102 - 99 - 100
Alevlenme noktası, ºC
218 204 228 264 160 204
Akma noktası, ºC
-21 -12 - -24 - -18
Fiyat 9,3 TL 1 kg
8,06 TL 1 kg
7,67 TL 1 kg
13,17 TL 1 lt
12,85 TL 1 lt
22,05 TL 1 lt
Örnek ürün
Po Kızak Yağı D
Po Baset C
Texaform AC 300
Mobil Vacuoline 525
Mobil Met 762
Shell Ensis Engine Oil 30
Çizelge 4.11 Gıda endüstrisi yağları, genel yağlar, proses beyaz yağlar, pnömatik yağlar
Genel makine yağları
Gıda endüstrisi yağları
Genel yağlar Proses beyaz yağlar
Pnömatik aletler yağı
71
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,862 0,802 - 0,895
Viskozite 40 0C, cP
27,5 1,6 89,5
Viskozite 40 ºC, CST
31,9 2,0 - 100
Viskozite 100 ºC, CST
5,5 0,95 3,5 11,8
Viskozite indeksi
106 - - 107
Alevlenme noktası, ºC
212 84 180 232
Akma noktası, ºC
-12 -36 - -30
Fiyat 30,9 TL 1 lt 16,4 TL 1 kg 7,3 TL 1 kg 9,5 TL 1 lt
Örnek ürün Mobil Dte Fm 32
Klora Erezyon yağı
Klora İnce Makine Yağı
Shell Torcula 100
Çizelge 4.12 Yüksek hız mili yağlar, honlama yağları, parlatma yağları, yüksek hızlı makine soğutucuları
Endüstriyel yağlar Yüksek hız Honlama Parlatma Yüksek hızlı makine
72
mili yağlar yağları yağları soğutucuları
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
- 0,820 0,820 0,820
Viskozite 40 ºC, cP - 4,3 4,1 2,9-4,1
Viskozite 40 ºC, CST
2 5,2 5,0 3,5-5
Viskozite 100 ºC, CST
- - - -
Viskozite indeksi 95 - -
Alevlenme noktası,
ºC 70 128 120 100
Akma noktası, ºC -6 - -3 0
Fiyat 55 TL 1 lt 6,5 TL 1 lt 33 TL 1 lt 62 TL 1 lt
Örnek ürün IPOL SPİNDLE OİL 2
IPOL CUT ST 40 SF
IPOL ST CUT 90 SF
IPOL ST CUT 91 SF
Çizelge 4.13 Ateşlemeli korozyon yağları, haddeleme yağları, pas önleyici yağlar, çimento kalıp yağları
73
Endüstriyel yağlar
Ateşlemeli korozyon yağları
Haddeleme yağları
Pas önleyiciler
Mürekkep yağları
Çimento kalıp yağları
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
- - 0868 - -
Viskozite 40 ºC, cP
- - 3,39 - -
Viskozite 40 ºC, CST
4 10 3,9 3,3 4,0
Viskozite 100 ºC, CST
- - - - -
Viskozite indeksi
- - -
Alevlenme noktası, ºC
80 150 85 100 75
Akma Noktası, ºC
-5 - - - -
Fiyat 22 TL 1 lt 10,5 TL 1 lt 78 TL 1 lt 17 TL 1 lt 80 TL 1 lt
Örnek ürün IPOL SEO 203
IPOL ROLLİNG OİL N 34
IPOL OB 50 IPOL INK OILS 40
IPOL CM 3000
Çizelge 4.14 Baz yağlar
74
Baz yağlar
Spindle oil Light neutral Heavy neutral
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,865 0,880 0,899
Viskozite 40 ºC, cP 12,98-14,27 23,76-30,8 62,93-94,4
Viskozite 40 ºC, CST 15,0-16,5 27-35 70-105
Viskozite 100 C, CST 3,5 4,5-5,5 10,4-11,6
Viskozite indeksi 94 MİN 92 94
Alevlenme noktası, ºC 180 200 240
Akma Noktası, ºC -12 -12 -9,4
Fiyat 2,5 TL 1 lt 3 TL 1 lt 2,7 TL 1 lt
4.3.6 Piyasadaki Yağlara Eşdeğer Olarak Elde Edilen Yağlar
Çizelge 4.15 Elde edilen yağlardan trafo yağlarına muadil olanlar
Yağlama yağları
Trafo yağları
Atm basınç 200-250 ºC wt % 0,1
640 mmHg 200-250 ºC wt % 0,3
400 mmHg 200-250 ºC wt % 1
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,876 0,886 0,854 0,863
Viskozite 40 ºC, cP 6,7 6,0 6,2 6,87
Alevlenme noktası, ºC 144 153 126 144
Fiyat 10 tl 1 lt 11 tl 1 lt 11 tl 1 lt 11 tl 1 lt
Trafo yağlarının özelliklerine en yakın özellikteki yağlar arasında 400 mmHg basınçta
piroliz yapıldıktan sonra distilasyonda 200-250 ºC sıcaklık aralığında ayrılan
75
fraksiyonun ağırlıkça % 1 oranında borik asit ilavesi yapılan ürün en benzer değerler
taşımaktadır.
Çizelge 4.16 Elde edilen yağlardan kızak yağlarına muadil olanlar
Yağlama yağları
Kızak yağları
Atm basınç 200-250 ºC wt % 0,3
Atm basınç 200-250 ºC wt % 0,5
Atm basınç 200-250 ºC wt % 1
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,868 0,886 0,886 0,886
Viskozite 40 ºC, cP 7,8 7,03 7,25 8,6
Alevlenme noktası, ºC 218 153 153 153
Fiyat 9,3 tl 1 kg
11 tl 1 lt 11 tl 1 lt 11 tl 1 lt
Kızak yağlarının özelliklerine en yakın özellikteki yağlar arasında atmosferik basınçta
piroliz yapıldıktan sonra distilasyonda 200-250 ºC sıcaklık aralığında ayrılan
fraksiyonunun ağırlıkça % 0,5 oranında borik asit ilavesi yapılan ürün en benzer
değerler taşımaktadır.
Çizelge 4.17 Elde edilen yağlardan genel yağlara muadil olanlar
Yağlama yağları
Genel yağlar 640 mmHg 100-150 ºC wt % 1
400 mmHg 100-150ºC wt % 0,1
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,802 0,807 0,862
Viskozite 40 ºC, cP 1,6 1,58 1,69
Alevlenme noktası, ºC 84 44 65
Fiyat 16,4 tl 1 kg 11 tl 1 lt 11 tl 1 lt
Genel yağların özelliklerine en yakın özellikteki yağlar arasında 640 mmHg basınçta
piroliz yapıldıktan sonra distilasyonda 100-150 ºC sıcaklık aralığında ayrılan
76
fraksiyonunun ağırlıkça % 1 oranında borik asit ilavesi yapılan ürün en benzer değerler
taşımaktadır.
Çizelge 4.18 Elde edilen yağlardan yüksek hızlı makine soğutucularına muadil olanlar
Yağlama yağları
Yüksek hızlı makine soğutucuları
400 mmHg 150-200 ºC wt % 1,0
Atm basınç 150-200 ºC wt % 1,0
640 mmHg 150-200 ºC wt % 1,0
350 mmHg 200-250 ºC wt % 0,1
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,820 0,8566 0,863 0,8455 0,911
Viskozite 40 ºC, cP 2,9-4,1 3,38 3,40 3,64 3,83
Alevlenme noktası, ºC
100 107 94 105 110
Fiyat 62 tl 1 lt 11 tl 1 lt 11 tl 1 lt 11 tl 1 lt 11 tl 1 lt
Yüksek hızlı makine soğutma yağlarının özelliklerine en yakın özellikteki yağlar
arasında 640 mmHg basınçta piroliz yapıldıktan sonra distilasyonda 150-200 ºC sıcaklık
aralığında ayrılan fraksiyonunun ağırlıkça % 1 oranında borik asit ilavesi yapılan ürün
en benzer değerler taşımaktadır.
Çizelge 4.19 Elde edilen yağlardan metal işleme yağlarına muadil olanlar
77
Yağlama yağları
Metal işleme yağları
Atm basınç 200-250 ºC wt % 1,0
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,870 0,886
Viskozite 40 ºC, cP 8,7 8,6
Alevlenme noktası, ºC
160 153
Fiyat 13 t 1 lt 11 tl 1 lt
Metal işleme yağlarının özelliklerine en yakın özellikteki yağlar arasında atmosferik
basınçta piroliz yapıldıktan sonra distilasyonda 200-250 0C sıcaklık aralığında ayrılan
fraksiyonunun ağırlıkça % 1 oranında borik asit ilavesi yapılan ürün en benzer değerler
taşımaktadır.
Çizelge 4.20 Elde edilen yağlardan honlama yağlarına muadil olanlar
Yağlama yağları
Honlama yağları
350 mmHg 200-250 ºC wt % 0,5
640 mmHg 200-250 ºC wt % 0,0
350 mmHg 200-250 ºC wt % 1,0
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,820 0,911 0,854 0,911
Viskozite 40 ºC, cP 4,263 4,28 4,52 4,55
Alevlenme noktası, ºC
128 110 126 110
Fiyat 6,5 tl 1 lt 11 tl 1 lt 11 tl 1 lt 11 tl 1 lt
78
Honlama yağlarının özelliklerine en yakın özellikteki yağlar arasında 640 mmHg
basınçta piroliz yapıldıktan sonra distilasyonda 200-250 0C sıcaklık aralığında ayrılan
fraksiyonunun borik asit ilavesiz yapılan ürün en benzer değerler taşımaktadır.
Çizelge 4.21 Elde edilen yağlardan parlatma yağlarına muadil olanlar
Yağlama yağları
Parlatma yağları
350 mmHg 200-250 ºC wt % 0,5
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,820 0,911
Viskozite 40 ºC, cP 4,1 4,28
Alevlenme noktası, ºC
120 110
Fiyat 33 tl 1 lt 11 tl 1 lt
Parlatma yağlarının özelliklerine en yakın özellikteki yağlar arasında atmosferik
basınçta piroliz yapıldıktan sonra distilasyonda 200-250 ºC sıcaklık aralığında ayrılan
fraksiyonunun ağırlıkça % 0,5 oranında borik asit ilavesi yapılan ürün en benzer
değerler taşımaktadır.
79
Çizelge 4.22 Elde edilen yağlardan pas önleyici yağlara muadil olanlar
Yağlama yağları
Pas önleyici
yağlar
640 mmHg
150-200 ºC
wt % 0,5
400 mmHg
150-200 ºC
wt % 1,0
Atm
basınçta
150-200 ºC
wt % 1,0
Yoğunluk
15 ºC, gr/ml
0,868 0,8455 0,8566 0,863
Viskozite 40 ºC, cP 3,39 3,23 3,38 3,40
Alevlenme noktası,
ºC
85 105 107 112
Fiyat 78 tl 1 lt 11 tl 1 lt 11 tl 1 lt 11 tl 1 lt
Pas önleyici yağlarının özelliklerine en yakın özellikteki yağlar arasında 400 mmHg
basınçta piroliz yapıldıktan sonra distilasyonda150-200 ºC sıcaklık aralığında ayrılan
fraksiyonunun ağırlıkça % 1 oranında borik asit ilavesi yapılan ürün en benzer değerler
taşımaktadır.
80
5. DEĞERLENDİRME
Plastikler doğada hemen bozunmadığı için uzun yıllar atık olarak kalmaktadır ve ciddi
çevre sorunlarına neden olmaktadır. Bu nedenle plastik atıkların geri kazanılması
oldukça önemlidir.
Plastik atıklar oluşturduğu çevre kirliliği yanında, petrokimya tesislerinde plastik
üretiminde kullanılan maddelerin petrole dayalı olması ve dünya petrol rezervinin de
sınırlı olması, atık plastiklerin geri kazandırılmasını hammadde kaynaklarının etkin
kullanımı yönünden zorunlu kılmaktadır.
Bir yağın kullanımında hareket halindeki yüzeyler arasındaki sürtünmeyi azaltmak ve
ekipmanda ortaya çıkan ısıyı gidermek son derece önemlidir.
Son yıllarda yağlayıcı katkı maddesi olarak kullanılan organik boratlar aşınma direnci,
sürtünme azaltma kabiliyetleri, oksidasyonu önleme ve sürtünme yüzeyleri ile uygunluk
gibi olumlu özelliklere sahip olmasından dolayı büyük ilgi çekmektedir.
Bütün bunlar göz önünde bulundurularak AYPE’nin pirolizi sonucunda oluşan sıvı
ürünlerin daha kıymetli ürünlere dönüştürülerek değerlendirilmesinin amaçlandığı bu
çalışmada temel olarak iki deney sistemi kullanılmıştır. İlk olarak AYPE, yarı kesikli
piroliz deney sistemine farklı şartlarda piroliz edilmiştir. İkinci deney sisteminde ise
AYPE’nin pirolizi ile elde edilen sıvı ürün distilasyona tabii tutularak hafif, orta, ağır ve
en ağır fraksiyonlarına ayrılmıştır.
AYPE yarı kesikli piroliz deney sisteminde 350mmHg, 400 mmHg, 640 mmHg vakum
basınçlarda ve atmosferik basınçta piroliz edilmiştir. Bu şartlarda gerçekleştirilen piroliz
işlemleri sonucunda distilasyon işlemi uygulanmıştır. Elde edilen hafif , orta ve ağır sıvı
ürünler GC/MS’de analizlenerek ürün dağılımı incelenmiştir. Buna göre piroliz
sonucunda karbon sayıları C9-C22 arasında değişen, doymuş ve doymamış ürünleri
birlikte içeren hidrokarbon karışımı sıvı ürünler elde edilmiştir. Atmosferik basınçta
elde edilen sıvı ürünlerin C9-C12 içeriği daha fazla iken, vakum basınçlarda elde edilen
81
sıvı ürünlerin C12+ içeriğinin daha fazla olduğu gözlenmiştir. Atmosferik basınçta elde
edilen sıvı ürünün doymamışlığının daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Uygulanan
vakumun artmasıyla doymamıslığın azalıp, doymuşluğun arttığı gözlenmiştir.
Polimerizasyon ve distilasyon deney sistemi sonucunda elde edilen 4 farklı fraksiyon
(hafif , orta , ağır ve en ağır) baz yağ olarak nitelendirilip her birine ağırlıkça % 0,1, %
0,3, % 0,5, % 1 oranlarında borik asit katkısı yapılarak elde edilen ürünlerin viskozite ,
yoğunluk , parlama noktası ve yüzey gerilimi gibi fiziksel analizleri yapılarak yağlama
yağı olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Piyasada kullanılan çeşitli yağlama
yağlarının fiziksel özelikleri de araştırılarak elde edilen verilerle mukayesesi ve fiyat
kıyaslaması yapılmıştır.
Pirolize tabii tutulduktan sonra distile edilip fraksiyonlarına ayrılmış ürüne ağırlıkça %
0,1, 0,3, 0,5 ve 1 oranlarında borik asit katkısı yapılmış ve viskozite ölçümleri
alınmıştır. Viskozitelerin 5 saatlik karıştırma süresi boyunca değişimi incelendiğinde
her 15 dk’da bir ölçüm alındı ve elde edilen verilerden süre ile viskozitenin azaldığı
yaklaşık 5 saatlik karıştırma süresi sonunda ise neredeyse sabit kaldığı değişme
göstermediği görülmüştür. Distilasyon sırasında kullanılan sıcaklık aralıklarına bağlı
olarak da viskozitelerin artış gösterdiği, hafif fraksiyonların en düşük viskoziteli ürünler
olduğu görülürken en ağır fraksiyonların viskozitelerinin ise çok daha yüksek olduğu
görülmüştür. Baz yağ olarak nitelendirilen piroliz ürünlerine katkı maddesi olarak
katılan borik asit miktarına bağlı olarak viskozitenin değiştiği ilave edilen borik asit
miktarı arttıkça viskozitelerin de arttığı görülmüştür. Elde edilen viskoziteler arasında
en düşük değer 640 mmHg basınçta yapılan piroliz sonrasında distilasyon işleminde 0-
100 ºC sıcaklık aralığında ayrılan hafif fraksiyona borik asit katkısı yapılmaksızın elde
edilen ürüne ait olduğu görülürken en yüksek viskozite değeri ise atmosferik basınçta
yapılan piroliz sonrasında distilasyon işleminde 200-250 ºC sıcaklık aralığında ayrılan
en ağır fraksiyona ağırlıkça % 1 oranında borik asit katkısı yapılan ürüne ait olduğu
görülmüştür.
Distilasyonla fraksiyonlarına ayrılmış piroliz ürünlerine borik asit katkısından sonra
yapılan analizlerden biri de parlama noktası tayinidir. Pensky martin kapalı kap metodu
82
ile yapılan alevlenme noktası analizlerinden elde edilen ürünlere göre borik asit
miktarındaki artış parlama noktasını değiştirmemiş ve ağırlıkça % 0,1, 0,3, 0,5 ve 1
oranlarında borik asit katkısıyla analizlenen ürünler ile borik asit katkısız piroliz
ürünlerinin parlama noktaları aynı çıkmıştır. Elde edilen veriler arasında en düşük
parlama noktası değeri 640 mmHg basınçta yapılan piroliz sonrasında distilasyon
işleminde 0-100 ºC sıcaklık aralığında ayrılan hafif fraksiyona ait olduğu görülürken en
yüksek parlama noktası değeri ise atmosferik basınçta yapılan piroliz sonrasında
distilasyon işleminde 200-250 ºC sıcaklık aralığında ayrılan en ağır fraksiyona ait
olduğu görülmüştür. Yapılan parlama noktası analizi sonucunda fraksiyon sıcaklık
aralığı arttıkça parlama noktalarının da arttığı gözlenmiştir.
Distillenerek fraksiyonlarına ayrılmış piroliz ürünlerinin yoğunluk analizi sonucunda
elde edilen verilerinden distilasyon sıcaklık aralıklarına bağlı olarak yoğunluk
değerlerinin değiştiği anlaşılmaktadır. Fraksiyon sıcaklık aralıkları arttıkça
yoğunlukların da arttığı görülmektedir. Fakat ağırlıkça %0,1, 0,3, 0,5 ve 1 oranlarında
ilave edilen borik asit miktarlarının parlama noktasında olduğu gibi yoğunluk
değerlerini değiştirmediği borik asit katkısı yapılmayan piroliz ürünlerin yoğunluk
değerleri ile aynı olduğu görülmüştür. Buna göre en düşük yoğunluk değeri 640 mmHg
basınçta yapılan piroliz sonrasında distilasyon işleminde 0-100 ºC sıcaklık aralığında
ayrılan hafif fraksiyona ait olduğu görülürken en yüksek yoğunluk değeri ise 350
mmHg basınçta yapılan piroliz sonrasında distilasyon işleminde 200-250 ºC sıcaklık
aralığında ayrılan en ağır fraksiyona ait olduğu görülmüştür.
Çeşitli basınçlarda pirolize tabii tutulmuş AYPE ürünlerin yağlama yağı olarak
kullanılabilirliğini araştırdığımız bu çalışmada yağın yüzeye tutunup tutunamadığını
inceleyebilmek için yapılan yüzey gerilimi analizi sonuçlarından borik asit katkısının
hafif ve orta ürünlerde yüzey gerilimini değiştirmediği, ağır ve en ağır ürünlerde ise
yüzey gerilimini düşürdüğü gözlenmiştir. Fakat ağırlıkça % 0,1 oranında borik asit
ilavesinden daha yüksek katkı miktarlarında ise yüzey gerilimi değerlerinin değişmediği
sabit kaldığı gözlenmiştir. Distilasyon sırasında kullanılan fraksiyon sıcaklık
aralıklarına bağlı olarak da yüzey gerilimi değerlerinin değiştiği sıcaklık artışı ile yüzey
gerilimlerinin arttığı gözlenmiştir. Buna göre en düşük yüzey gerilimi değeri atmosferik
83
basınçta yapılan piroliz sonrasında distilasyon işleminde 0-100 C sıcaklık aralığında
ayrılan borik asit katkısız hafif fraksiyona ait olduğu görülürken en yüksek yüzey
gerilimi değeri ise 640 mmHg basınçta yapılan piroliz sonrasında distilasyon işleminde
200-250 ºC sıcaklık aralığında ayrılan borik asit katkısız en ağır fraksiyona ait olduğu
görülmüştür.
Yapılan piyasa araştırmasında çeşitli yağlama yağlarının özellikleri ve fiyatları elde
edilen veriler ile kıyaslanmıştır ve benzer özellikteki yağlarla birlikte çizelgelerde
gösterilmiştir.
Piyasadaki trafo yağlarına muadil olan elde edilen yağlardan en yakını 400 mmHg
basınçta piroliz edilen 200-250 ºC distilasyon sıcaklığında fraksiyonlanan ve ağırlıkça
% 1 oranında borik asit katkısı yapılan üründür.Piyasadaki kızak yağlarına muadil olan
elde edilen yağlardan en yakını atmosferik basınçta piroliz edilen 200-250 C
distilasyon sıcaklığında fraksiyonlanan ve ağırlıkça % 1 oranında borik asit katkısı
yapılan üründür. Piyasadaki genel yağlara muadil olan elde edilen yağlardan en yakını
640 mmHg basınçta piroliz edilen 100-150 ºC distilasyon sıcaklığında fraksiyonlanan
ve ağırlıkça % 1 oranında borik asit katkısı yapılan üründür.Piyasadaki yüksek hızlı
makine soğutucu yağlarına muadil olan elde edilen yağlardan en yakını 640 mmHg
basınçta piroliz edilen 150-200 ºC distilasyon sıcaklığında fraksiyonlanan ve ağırlıkça
% 1 oranında borik asit katkısı yapılan üründür. Piyasadaki metal işleme yağlarına
muadil olan elde edilen yağlardan en yakını atmosferik basınçta piroliz edilen 200-250
ºC distilasyon sıcaklığında fraksiyonlanan ve ağırlıkça % 1 oranında borik asit katkısı
yapılan üründür. Honlama yağlarına muadil olan elde edilen yağlardan en yakını 640
mmHg basınçta piroliz edilen 200-250 ºC distilasyon sıcaklığında fraksiyonlanan ve
borik asit katkısı yapılmayan üründür. Piyasadaki parlatma yağlarına muadil olan elde
edilen yağlardan en yakını atmosferik basınçta piroliz edilen 200-250 ºC distilasyon
sıcaklığında fraksiyonlanan ve ağırlıkça % 0,5 oranında borik asit katkısı yapılan
üründür. Piyasadaki pas önleyici yağlarına muadil olan elde edilen yağlardan en yakını
400 mmHg basınçta piroliz edilen 150-200 oC distilasyon sıcaklığında fraksiyonlanan
ve ağırlıkça % 1 oranında borik asit katkısı yapılan üründür.
84
Sonuç olarak; yapılan çalışmada çeşitli basınçlarda pirolizi yapılan atık AYPE
distilasyona tabii tutularak farklı fraksiyon sıcaklık aralıklarında elde edilen baz yağ
niteliğinde ürünler elde edilmiştir. Katkı maddesi olarak çeşitli miktarlarda ilave edilen
borik asit ile yağlama yağı haline getirilen ürünler piyasadaki yağlama yağlarının
özelliklerine eşdeğer özellikte olabileceği gözlenmiştir. Böylece büyük miktarlarda atık
oluşturan AYPE’nin bu yöntemle değerlendirilebileceği bulunmuştur.
85
6. TAVSİYE
Çeşitli basınçlarda yapılan pirolizin ardından distilasyona tabii tutulan atık AYPE farklı
fraksiyon sıcaklıklarında hafif, orta, ağır ve en ağır ürünlere ayrılmış ve farklı
miktarlarda ağırlıkça yüzde borik asit ilave edilerek yağlama yağları niteliğindeki
ürünler elde edilmiştir. Yapılan piyasa araştırması sonucunda elde edilen bu yağlama
yağlarına yakın özellikteki yağlar tablolar halinde verilmiştir. Fakat piyasadaki yağlama
yağlarından farklı olan özellikler çeşitli yöntemlerle uygun hale getirilebilir. Piyasadaki
yağlama yağlarının viskozitelerine benzer olmayan viskozite değerleri borik asit
miktarlarında değişiklik yapılarak istenen seviyeye rahatça getirilebilir. Borik asit
miktarının artmasıyla viskozite değerlerinin artması değerler üzerinde rahatça
oynanmasına imkan sağlar. Uygun olmayan yoğunluk ve parlama noktası değerleri ise
borik asit miktarı ile yoğunluk ve parlama noktaları değişmediğinden istenilen değerlere
ulaşmak için distilasyon sıcaklık aralıklarında oynama yapılarak yoğunluk ve parlama
noktası değerleri istenen seviyeye getirilebilir. Bu değerler fraksiyon sıcaklık
aralıklarının artmasıyla artış gösterdiğinden daha yüksek yoğunluk yada parlama
noktası değerleri istendiği takdirde istenirse 250-300 ve 300-350 C sıcaklık aralıkları da
distilasyon işlemi sırasında kullanılarak daha yüksek değerlere ulaşılabilir.
Yapılan deneylerle AYPE’nin yarı kesikli piroliz sisteminde pirolizi ile elde edilen sıvı
ürünün polimerizasyonu sonucunda, yağlama yağlarının üretilebileceği ve böylece
büyük miktarlarda atık oluşturan AYPE’nin bu yöntemle değerlendirilebileceği
bulunmuştur. Bundan sonraki çalışma ise yağlama yağları GC-MS ‘in yanı sıra FTIR ile
analizi yapılarak borik asitin piroliz ürünleri ile bağ yapıp yapmadığına bakılabilir,
SEM ile görüntüsü çekilebilir. Ayrıca borik asit katkılı yağlama yağlarının viskozite,
parlama noktası , yoğunluk ve yüzey gerilimi özelliklerinin yanısıra akma noktası,
donma noktası , bulutlanma noktası , renk , viskozite indeksi gibi fiziksel özellikler ile
aşınma , sürtünme gibi mekanik özellikler de incelenebilir.
86
KAYNAKLAR
Anonymous. 2003 Balıkesir Üniversitesi. Vol. 5.1
Anonymous (2008) web sitesi. Available from:http ://www.lubrizol.com/ Lube Theory/
default.asp [accessed June 15].
Anonymous Wikipedia (2009) [Internet]. Available
from:http://en.wikipedia.org/wiki/EP_ additive [accessed January 5].
Anonymous
http://www.tupras.com.tr/detailpage.tr.php?redirect=products.tr.php&lProduc
tCategoryID=1&lRedirectPageID=145
Anonymous http://www.sahpetroleums.com/images/pdf/IndustrialLubricants.pdf
Adhvaryu, A. Perez J. M. Singh I. D. and Tyagl O. S.1998. “Spectroscopic Studies Of
Oxidative Degradation Of Base Oils”. Energy And Fuels, Vol. 12, pp.1369-
1374.
Arın, S. 1998. “Bazı Motor Yağlarının Tarım Traktörlerinde Optimum Kullanım
Sürelerinin Araştırılması”.DoktoraTezi, Tekirdağ Üniversitesi, Fen Bilimleri
Enstitüsü, 87 s. Tekirdağ.
Durak, E. “Farklı Yükleme Şekillerinde Yağ ve Yağ Katkı Maddelerinin Yatak
Performansına Etkileri”.S.D.Ü. Fen Bil. Enstitüsü, DoktoraTezi, Isparta,
1998, 128 s.
Durak, E. Kurbanoğlu, C.Bıyıklıoğlu, A. and Karaosmanoğlu, F. (2005), “Lubricating
Oil Additives and Their Functions”. Süleyman Demirel Üniversitesi;
Karadeniz Teknik Üniversitesi; İstanbul Teknik Üniversitesi.
87
Erdemir, A. Fenske G. R. Erck, R. A. Nichols, F.A. Busch, D.E. “Tribological
Properties of Boric Acid and Boric-Acid-Forming Surfaces. Part II:
Mechanisms of Formation and Self-Lubrication of Boric Acid Films on
Boron-and Boric oxide-Containing Surfaces”, J. of the STLE, Lubrication
Engineering, Vol. 47-3, pp. 179-184, 1991.
Erdemir, A. 1991. “Tribological Properties of Boric Acid and Boric-Acid-Forming
Surfaces. Part I: Crystal Chemistry and Mechanism of Self-Lubrication of
Boric Acid”, J. of the STLE, Lubrication Engineering, Vol. 47-3, pp. 168-173
Erdemir, A. Fenske, G.R. Nichols, F.A. Erck, R.A. and Busch, D.E. 1990. “Self-
Lubricating Boric Acid Films for Tribological Applications”, Proceedings of
the Japan International Tribology Conference, Vol. 1797-1802, Nagoya.
Fodor G. E. Kohl, K.B. and Mason, R.L. 1996, “Analysis of Gasolines by FT-IR
Spectroscopy”. Vol. 68, 23-30, San Antonio, Texas.
Guan, L. Feng, X. L. Xiong, G. Xie, J.A. 2011, “Application of dielectric spectroscopy
for engine lubricating oil degradation monitoring”.Vol. 168, 22-29, China.
Junbin, Y. “ Antiwear Function and Mechanism of Borate Containing
Nitrogen”.Tribology International, 30-6, 387-389, 1997.
Mehrkesh A. H. Hajimirzaee, S. Hatamipour, M.S. 2010, “A Generalized Correlation
for Characterization of Lubricating Base-oils from Their Viscosities”. Vol.
18(4), 642-647, Isfahan, Iran.
Minami, I.“ New Researches in Additives (2): Research and Development Toward
Novel Lubricity Additives”, Japanese Journal of Tribology, Vol. 40-4, 277-
283, 1995.
88
Rudnick, L. R. (2003), “Lubricant Additives: Chemistry and Applications”, The Energy
Institute, The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania,
U.S.A., Marcel Dekker, Inc.
Sharma K. B. Stipanovic A. J. 2003, “Pulsed Field Gradient NMR Spectroscopy:
Applications in Determining the Pressure Viscosity Coefficient and Low-
Temperature Flow Properties of Lubricant Base Oils”. Vol. 42, 1522-1529,
New York.
Taylor, C. M. (1993), “Engine Tribology”. Tribology Series, 26, 287-301, Elsevier.
Zaky M. T. Tawfik, S.M. 2011, “Production of lubricating base oil from slop wax by
different subsequent refining techniques”. Vol. 92, 447-451, Egypt
89
EKLER
EK 1 350 mmHg basınçta 0-100 ºC arasında elde edilen ürün………………………...88
EK 2 350 mmHg basınçta 100-150 ºC arasında elde edilen ürün ............................ 89
EK 3 350 mmHg basınçta 150-200 ºC arasında elde edilen ürün …………………...90
EK 4 350 mmHg basınçta 200-250 ºC arasında elde edilen ürün ………….………..91
EK 5 400 mmHg basınçta 0-100 ºC arasında elde edilen ürün.…………………...…...92
EK 6 400 mmHg basınçta 100-150 ºC arasında elde edilen ürün ……………….…..93
EK 7 400 mmHg basınçta 150-200 ºC arasında elde edilen ürün …………………...94
EK 8 400 mmHg basınçta 200-250 ºC arasında elde edilen ürün ...............................95
EK 9 640 mmHg basınçta 0-100 ºC arasında elde edilen ürün.......................................96
EK 10 640 mmHg basınçta 100-150 ºC arasında elde edilen ürün ...............................97
EK 11 640 mmHg basınçta 150-200 ºC arasında elde edilen ürün…………………….98
EK 12 640 mmHg basınçta 200-250 ºC arasında elde edilen ürün …………………...99
EK 13 Atmosferik basınçta 0-100 ºC arasında elde edilen ürün ………………….100
EK 14 Atmosferik basınçta 100-150 ºC arasında elde edilen ürün ………………….101
EK 15 Atmosferik basınçta 150-200 ºC arasında elde edilen ürün.…………………..102
EK 16 Atmosferik basınçta 200-250 ºC arasında elde edilen ürün ………………….103
EK 17 350 mmHg basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürün
fraksiyonlarının çeşitli borik asit katkılarıyla viskozite değişimleri ………….104
EK 18 400 mmHg basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürün
fraksiyonlarının çeşitli borik asit katkılarıyla viskozite değişimleri ………….105
EK 19 640 mmHg basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürün
fraksiyonlarının çeşitli borik asit katkılarıyla viskozite değişimleri ………….106
EK 20 Atmosferik basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürün
fraksiyonlarının çeşitli borik asit katkılarıyla viskozite değişimleri ………….107
EK 21 Parlama noktaları……………………………………………………………...108
EK 22 Fraksiyon sıcaklık aralıklarına göre basınca bağlı yoğunluk değişimleri ….109
EK 23 Distilasyonda elde edilen hafif ve orta ürünlerin borik asit katkısıyla
yüzey gerilimi değişimi……………………………………………………….110
EK 24 Distilasyonda elde edilen ağır ve en ağır ürünlerin borik asit katkısıyla
yüzey gerilimi değişimi(devamı)…………………………………………… 111
90
EK 25 Benzinli motor yağları………………………………………………………...112
EK 26 Dizel motor yağları……………………………………………………………113
EK 27 Endüstriyel yağlar……………………………………………………………..114
EK 29 Baz yağlar……………………………………………………………………..116
EK 30 Yüzey gerilimi değerlerinin hesaplanması........................................................117
Ek 31 Yüzey gerilimi değerleri tablosu........................................................................118
EK 32 Üretilen yağlama yağları birim fiyat hesaplaması ………………………….119
91
EK 1 350 mmHg basınçta 0-100 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre (dk)
Viskozte (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 % 0 0,9 1,41 1,85 1,94 2,4 15 0,9 1,21 1,54 0,96 2,21 30 0,9 1,17 1,52 0,85 2,31 45 0,9 0,97 1,34 1,26 2,22 60 0,9 0,93 1,24 1,22 2,17 75 0,9 1,08 1,2 1,16 2,21 90 0,9 1,1 1,1 1,36 1,8 105 0,9 1,11 1,16 1,31 1,57 120 0,9 1 1,12 1,27 1,43 135 0,9 0,96 1,42 0,97 1,48 150 0,9 0,84 1,42 0,94 1,43 165 0,9 0,99 1,3 0,9 1,38 180 0,9 0,95 1,42 1,01 1,33 195 0,9 0,97 1,33 1,02 1,3 210 0,9 0,9 1,29 1,2 1,43 225 0,9 0,93 1,3 1,36 1,15 240 0,9 0,99 1,28 1,28 1,25 255 0,9 0,97 0,93 1,25 1,37 270 0,9 0,94 1,12 1,23 1,16 285 0,9 0,95 1,13 1,24 1,3 300 0,9 0,93 1,13 1,24 1,33 315 1,31 330 1,3
92
EK 2 350 mmHg basınçta 100-150 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre
(dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0.0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 1,53 2,48 2,6 2,4 4,05
15 1,53 2,45 2,3 2,15 3,4
30 1,53 2,08 2,2 2,1 3,28
45 1,53 1,93 1,85 1,9 2,8
60 1,53 2,15 2 2,08 2,7
75 1,53 1,97 2 2 2,8
90 1,53 2,01 1,8 2,02 2,78
105 1,53 1,86 2 1,98 2,85
120 1,53 1,97 1,8 1,84 2,8
135 1,53 2,07 1,9 2,02 2,83
150 1,53 1,8 1,8 2,03 2,35
165 1,53 1,82 1,74 2,02 2,25
180 1,53 1,87 1,9 2 2,35
195 1,53 1,8 1,77 1,74 2,06
210 1,53 1,82 1,85 1,98 2,15
225 1,53 1,65 1,82 1,87 2,3
240 1,53 1,72 1,98 2,1 2,4
255 1,53 1,78 1,96 1,96 2,32
270 1,53 1,79 1,93 1,89 2,11
285 1,53 1,77 1,94 2,02 2,12
300 1,53 1,77 1,94 1,98 2,1
93
EK 3 350 mmHg basınçta 150-200 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre
(dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 2,12 3,7 3,93 4,15 4,37
15 2,12 3,58 3,92 3,62 4,37
30 2,12 3,28 3,79 3,57 4,25
45 2,12 3 3,4 3,5 4,2
60 2,12 2,66 2,95 2,99 3,91
75 2,12 2,58 2,85 2,75 3,83
90 2,12 2,46 2,7 2,44 3,75
105 2,12 2,38 2,63 2,41 3,1
120 2,12 2,37 2,65 2,49 2,93
135 2,12 2,27 2,68 2,52 2,91
150 2,12 2,42 2,67 2,8 3,12
165 2,12 2,37 2,65 2,79 3,15
180 2,12 2,35 2,64 2,8 3,16
195 2,12 2,44 2,65 2,88 3,11
210 2,12 2,57 2,78 2,93 3,03
225 2,12 2,62 2,75 2,93 3,02
240 2,12 2,67 2,78 3,01 3,03
255 2,12 2,68 2,63 3,05 3,05
270 2,12 2,65 2,66 3,04 3,04
285 2,12 2,66 2,76 2,9 3,03
300 2,12 2,66 2,76 2,9 3,03
315 2,76 2,91
330 2,75 2,9
94
EK 4 350 mmHg basınçta 200-250 ºC arasında elde edilen ürünlerin
viskoziteleri
Süre (dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt(%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 3,64 4,51 4,75 5,03 5,57
15 3,64 4,3 4,71 4,62 5,28
30 3,64 4,32 4,99 4,5 5,45
45 3,64 4,27 4,79 4,43 5,4
60 3,64 4,48 4,83 4,44 5,38
75 3,64 4,3 4,81 4,4 5,36
90 3,64 4,23 4,79 4,33 5,53
105 3,64 4,11 4,61 4,43 5,48
120 3,64 4,19 4,51 4,41 5,33
135 3,64 4,1 4,53 4,27 5,29
150 3,64 4,07 4,62 4,24 5,17
165 3,64 4,02 4,5 4,31 4,92
180 3,64 4,03 4,33 4,2 4,87
195 3,64 3,9 4,21 4,18 4,74
210 3,64 3,98 3,99 4,09 4,4
225 3,64 3,99 4,05 4,13 4,37
240 3,64 3,88 4,01 4,11 4,44
255 3,64 3,79 3,84 4,1 4,53
270 3,64 3,82 3,93 4,25 4,53
285 3,64 3,84 3,93 4,27 4,53
300 3,64 3,83 3,91 4,25 4,55
315 3,64 4,25
330 3,64 4,28
95
EK 5 400 mmHg basınçta 0-100 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre
(dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 0,82 2,6 1,8 2,8 3,2
15 0,82 2,4 1,48 2,24 2,9
30 0,82 2,1 1,14 1,9 2,52
45 0,82 1,6 1,35 1,89 2,58
60 0,82 2,02 1,22 1,34 2,26
75 0,82 1,85 1,1 1,38 2,14
90 0,82 1,65 1,08 1,32 2,27
105 0,82 1,48 1,07 1,2 2,24
120 0,82 1,32 1,04 1,28 2,26
135 0,82 1,28 1,03 1,32 2,18
150 0,82 1,15 1 1,34 1,88
165 0,82 1,13 1,01 1,35 2,18
180 0,82 1,25 1,01 1,21 2,34
195 0,82 1,08 1,05 1,27 2,27
210 0,82 1,28 0,97 1,44 2,22
225 0,82 1,11 1,1 1,18 2,18
240 0,82 1,22 0,99 1,38 2,13
255 0,82 1,1 1,08 1,28 1,94
270 0,82 1,12 1,15 1,33 2,05
285 0,82 1,14 1,15 1,35 2,07
300 0,82 1,13 1,2 1,34 2,05
96
EK 6 400 mmHg basınçta 100-150 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre
(dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 1,45 1,68 1,7 2,1 2,29
15 1,45 1,73 1,83 2,01 2,33
30 1,45 1,8 1,7 2 2,56
45 1,45 1,63 1,89 2,19 2,31
60 1,45 1,55 1,81 2,17 2,44
75 1,45 1,55 1,75 2,03 2,07
90 1,45 1,65 1,67 2,18 2,01
105 1,45 1,44 1,7 2,01 2,18
120 1,45 1,44 1,78 2,17 2,25
135 1,45 1,43 2,15 1,92 2,4
150 1,45 1,61 2,05 1,88 2,39
165 1,45 1,58 2,04 1,9 2,51
180 1,45 1,72 1,93 2 2,22
195 1,45 1,57 1,88 2,01 2,28
210 1,45 1,62 2 1,98 2,14
225 1,45 1,59 1,74 1,88 2,11
240 1,45 1,67 1,65 1,99 2,15
255 1,45 1,69 1,54 1,89 2,04
270 1,45 1,69 1,94 1,88 2,06
285 1,45 1,68 1,62 1,88 2,03
300 1,45 1,69 1,77 1,9 2,06
315 1,76
330 1,76
97
EK 7 400 mmHg basınçta 150-200 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre (dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 % 0 2,6 3,18 3,54 3,78 3,94 15 2,6 3,28 3,01 3,72 3,98 30 2,6 3,09 3,11 3,67 3,84 45 2,6 2,96 3,18 3,5 3,95 60 2,6 2,9 3,04 3,32 3,64 75 2,6 2,94 3,08 3,17 3,75 90 2,6 2,97 2,83 3,17 3,52 105 2,6 3,03 2,98 2,97 3,45 120 2,6 2,95 2,98 3,09 3,1 135 2,6 2,95 2,97 3,1 3,5 150 2,6 2,97 2,96 3,1 3,5 165 2,6 2,81 3,08 3,02 3,52 180 2,6 2,83 3,1 2,93 3,46 195 2,6 2,83 3,06 3,33 3,32 210 2,6 2,85 2,86 3,33 3,55 225 2,6 2,85 2,86 3,31 3,5 240 2,6 2,82 2,86 3,03 3,45 255 2,6 2,65 2,88 3,07 3,4 270 2,6 2,66 3,18 3,05 3,34 285 2,6 2,66 2,99 3,1 3,36 300 2,6 2,68 3 3,09 3,37 315 2,6 2,65 3,02 3,1 3,38 330 2,6 2,65 3,02 3,1 3,38
98
EK 8 400 mmHg basınçta 200-250 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre (dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 % 0 5,02 5,66 6,15 6,04 6,44 15 5,02 5,82 5,76 6,3 6,38 30 5,02 5,88 5,98 6,12 6,57 45 5,02 5,67 5,8 6,03 6,94 60 5,02 5,66 5,86 5,99 7,02 75 5,02 5,84 5,89 5,97 6,8 90 5,02 5,74 5,9 6,25 6,64 105 5,02 5,7 6,07 6,24 6,63 120 5,02 5,75 6,07 6,16 6,71 135 5,02 5,74 6,13 6,25 6,81 150 5,02 5,75 6,21 5,89 6,79 165 5,02 5,73 6,06 5,69 6,78 180 5,02 5,74 5,88 5,63 6,68 195 5,02 5,75 5,8 5,58 6,65 210 5,02 5,48 5,82 5,55 6,79 225 5,02 5,75 5,85 6,18 6,7 240 5,02 5,55 5,83 5,38 6,79 255 5,02 5,8 5,9 6,15 6,88 270 5,02 5,78 5,89 6,13 6,88 285 5,02 5,78 5,9 6,15 6,88 300 5,02 5,8 5,88 6,14 6,87
99
EK 9 640 mmHg basınçta 0-100 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri Süre (dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 0,78 1,18 1,39 1,4 1,77
15 0,78 1,02 1,38 1,52 1,69
30 0,78 1,05 1,29 1,57 1,7
45 0,78 0,91 1,12 1,46 1,75
60 0,78 0,99 1,2 1,37 1,93
75 0,78 1,08 1,27 1,28 1,87
90 0,78 0,89 0,95 1,13 1,8
105 0,78 0,9 0,89 1,15 1,78
120 0,78 0,92 0,87 1,23 1,64
135 0,78 0,99 1,14 1,17 1,56
150 0,78 1 1,04 1,09 1,3
165 0,78 0,82 0,92 1,22 1,38
180 0,78 0,8 0,71 1,3 1,45
195 0,78 0,9 0,78 1,07 1,35
210 0,78 0,99 0,86 0,88 1,37
225 0,78 1,1 0,99 0,92 1,41
240 0,78 0,49 1 1,14 1,3
255 0,78 0,6 1,04 1,22 1,29
270 0,78 0,75 1,03 1,08 1,29
285 0,78 0,93 1,03 1,23 1,25
300 0,78 0,94 1,05 1,23 1,28
100
EK 10 640 mmHg basınçta 100-150 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre
(dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt(%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 0,98 1,32 1,4 1,70 1,8
15 0,98 1,3 1,42 1,88 1,79
30 0,98 135 1,4 1,7 1,79
45 0,98 1,24 1,58 1,72 1,74
60 0,98 1,06 1,41 1,70 1,74
75 0,98 1,12 1,47 1,58 1,82
90 0,98 1,23 1,55 1,58 1,60
105 0,98 1,25 1,42 1,60 1,7
120 0,98 1,15 1,38 1,72 1,74
135 0,98 1,1 1,33 1,6 1,71
150 0,98 1,14 1,37 1,54 1,56
165 0,98 1,26 1,25 1,51 1,57
180 0,98 1,24 1,4 1,58 1,61
195 0,98 1,26 1,47 1,62 1,67
210 0,98 1,28 1,55 1,68 1,8
225 0,98 1,28 1,46 1,58 1,72
240 0,98 1,23 1,66 1,60 1,81
255 0,98 1,18 1,54 1,51 1,66
270 0,98 1,17 1,38 1,50 1,57
285 0,98 1,16 1,4 1,4 1,58
300 0,98 1,17 1,39 1,44 1,58
315 1,39
330 1,39
101
EK 11 640 mmHg basınçta 150-200 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre (dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 2,52 2,9 3,4 4,04 4,37
15 2,52 2,85 3,38 3,82 4,39
30 2,52 2,6 3,1 3,7 4,4
45 2,52 2,65 2,84 3,63 4,45
60 2,52 2,23 2,41 3,54 4,37
75 2,52 2,11 2,53 3,4 4,26
90 2,52 2,35 2,68 3,33 4,34
105 2,52 2,63 2,67 3,43 4,29
120 2,52 2,43 2,73 3,41 4,12
135 2,52 2,4 2,62 3,29 4,18
150 2,52 2,35 2,51 3,22 4,17
165 2,52 2,3 2,43 3,3 4,09
180 2,52 2,47 2,58 3,24 4,07
195 2,52 2,84 2,6 3,19 4,04
210 2,52 2,65 2,45 3,16 4
225 2,52 2,7 2,57 3,15 3,97
240 2,52 2,58 2,68 3,17 3,84
255 2,52 2,61 2,71 3,21 3,75
270 2,52 2,61 2,71 3,22 3,63
285 2,52 2,62 2,69 3,23 3,63
300 2,52 2,62 2,7 3,23 3,64
102
EK 12 640 mmHg basınçta 200-250 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre
(dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 4,52 5,88 6,48 6,71 7,44
15 4,52 5,93 6,37 6,72 7,28
30 4,52 5,88 6,28 6,68 7,42
45 4,52 5,83 5,85 5,98 7,05
60 4,52 5,45 5,45 5,88 6,67
75 4,52 5,12 5,52 5,8 6,75
90 4,52 5,45 5,4 5,77 6,83
105 4,52 5,3 5,38 6,07 6,68
120 4,52 5,4 5,54 6,07 6,56
135 4,52 5,38 5,55 5,98 6,21
150 4,52 5,48 5,49 6,03 6,24
165 4,52 5,4 6,02 6,01 6,31
180 4,52 5,39 5,97 5,78 6,38
195 4,52 5,44 5,71 5,44 6,39
210 4,52 5,46 5,63 5,42 6,6
225 4,52 5,45 5,8 5,27 6,52
240 4,52 5,37 5,61 5,3 6,2
255 4,52 5,4 5,65 5,28 6,21
270 4,52 5,38 5,63 5,31 6,23
285 4,52 5,38 5,63 5,27 6,2
300 4,52 5,39 5,65 5,27 6,2
315 5,89
330 5,88
103
EK 13 Atmosferik basınçta 0-100 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre
(dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 0,87 1,66 2,02 2,29 2,37
15 0,87 1,72 1,93 2,3 2,35
30 0,87 1,68 1,74 2,17 2,31
45 0,87 1,58 1,71 1,93 2,11
60 0,87 1,26 1,57 1,85 1,98
75 0,87 1,19 1,55 1,68 1,87
90 0,87 1,24 1,61 1,77 1,86
105 0,87 1,33 1,33 1,65 1,9
120 0,87 1,19 1,26 1,53 1,94
135 0,87 1,13 1,29 1,44 1,98
150 0,87 1,12 1,3 1,46 1,99
165 0,87 1,35 1,34 1,48 1,89
180 0,87 1,39 1,38 1,59 1,89
195 0,87 1,38 1,49 1,62 1,84
210 0,87 1,37 1,47 1,41 1,7
225 0,87 1,11 1,48 1,42 1,74
240 0,87 1,12 1,23 1,4 1,67
255 0,87 1,23 1,27 1,49 1,6
270 0,87 1,16 1,21 1,51 1,65
285 0,87 1,16 1,21 1,43 1,66
300 0,87 1,12 1,21 1,43 1,66
315 1,12 1,4
330 1,12 1,41
104
EK 14 Atmosferik basınçta 100-150 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre (dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 1,21 1,54 1,81 1,98 2,61
15 1,21 1,62 1,85 1,93 2,53
30 1,21 1,65 1,74 1,89 2,45
45 1,21 1,49 1,62 1,81 2,4
60 1,21 1,47 1,57 1,77 2,38
75 1,21 1,39 1,63 1,72 2,36
90 1,21 1,38 1,65 1,69 2,53
105 1,21 1,3 1,65 1,89 2,48
120 1,21 1,25 1,57 1,81 2,27
135 1,21 1,24 1,5 1,73 2,29
150 1,21 1,33 1,58 1,52 2,27
165 1,21 1,17 1,33 1,56 2,22
180 1,21 1,15 1,24 1,57 2,27
195 1,21 1,22 1,26 1,63 2,14
210 1,21 1,35 1,38 1,48 1,97
225 1,21 1,23 1,44 1,52 1,98
240 1,21 1,19 1,38 1,48 1,81
255 1,21 1,24 1,43 1,5 1,79
270 1,21 1,23 1,4 1,49 1,87
285 1,21 1,23 1,4 1,48 1,85
300 1,21 1,24 1,42 1,5 1,87
105
EK 15 Atmosferik basınçta 150-200 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre
(dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 2,97 3,2 3,4 3,52 3,7
15 2,97 3,3 3,48 3,5 3,96
30 2,97 3,07 3,23 3,34 3,84
45 2,97 2,93 2,99 3,27 3,92
60 2,97 2,95 3,01 3,13 3,98
75 2,97 2,93 3,02 3,15 3,97
90 2,97 2,73 2,76 3,17 3,8
105 2,97 2,75 2,78 3,28 3,77
120 2,97 2,8 2,9 3,13 3,64
135 2,97 2,79 2,8 2,99 3,52
150 2,97 2,73 2,93 3,07 3,48
165 2,97 2,62 2,7 3,1 3,72
180 2,97 3,69 3,15 3,18 3,77
195 2,97 2,72 3,09 3,34 3,61
210 2,97 2,74 3,03 3,29 3,55
225 2,97 2,77 3,1 3,25 3,44
240 2,97 2,82 3,05 3,2 3,4
255 2,97 2,78 3,13 3,17 3,43
270 2,97 2,9 3,1 3,17 3,41
285 2,97 3,02 3,1 3,17 3,41
300 2,97 2,96 3,12 3,2 3,4
315 3,03
330 3,02
106
EK 16 Atmosferik basınçta 200-250 ºC arasında elde edilen ürünlerin viskoziteleri
Süre
(dk)
Viskozite (cP)
Borik asit katkısı wt (%)
0,0 % 0,1 % 0,3 % 0,5 % 1 %
0 4,11 5,34 5,88 6,24 6,9
15 4,11 5,38 5,93 6,27 6,89
30 4,11 5,12 5,98 6,35 6,4
45 4,11 5,4 5,87 6,29 6,4
60 4,11 5,41 5,82 6,28 6,35
75 4,11 5,38 5,72 6,27 6,55
90 4,11 5,87 5,69 6,22 6,65
105 4,11 5,3 5,76 6,25 6,72
120 4,11 5,21 5,43 6,14 6,75
135 4,11 5,29 5,54 6,16 6,44
150 4,11 5,21 5,4 6,11 6,81
165 4,11 4,9 5,42 6,14 6,77
180 4,11 4,87 5,38 6,02 6,09
195 4,11 4,93 5,39 5,44 6,05
210 4,11 4,91 5,21 4,93 5,73
225 4,11 4,81 5,07 5,05 5,83
240 4,11 4,77 4,98 5,1 5,28
255 4,11 4,62 4,72 5,07 5,12
270 4,11 4,62 4,8 4,98 5,03
285 4,11 4,48 4,75 4,9 4,98
300 4,11 4,48 4,78 4,9 5,1
315 4,49 4,75 4,92 5,1
330 4,5 4,71 4,93 5,09
107
EK 17 350 mmHg basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürünün en tüm fraksiyonlarının çeşitli borik asit katkılarıyla viskozite değişimleri 350 mmHg 0-100 ºC
Viskozite (cP) katkı (%)
0,9 0
0,93 0,1 1,13 0,3
1,24 0,5
1,3 1
350 mmHg 100-150 ºC
Viskozite (cP) katkı (%)
1,53 0
1,77 0,1 1,94 0,3
1,98 0,5
2,1 1
350 mmHg 150-200 ºC viskozite (cP) katkı (%)
2,12 0 2,6 0,1 2,75 0,3 2,9 0,5 3,03 1 350 mmHg 200-250 ºC
Viskozite (cP) katkı (%) 3,64 0 3,83 0,1 3,91 0,3 4,28 0,5 4,55 1
108
EK 18 400 mmHg basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürünün hafif fraksiyonunun çeşitli borik asit katkılarıyla viskozite değişimleri
400 mmHg 0-100 ºC Viskozite (cP) katkı (%)
0,82 0 1,13 0,1 1,2 0,3 1,34 0,5 2,05 1
400 mHg 100-150 ºC Viskozite (cP) katkı (%)
1,45 0 1,69 0,1 1,76 0,3 1,9 0,5 2,06 1 400 mmHg 150 -200 ºC
Viskozite (cP) katkı (%) 2,6 0 2,65 0,1 3,02 0,3 3,1 0,5 3,38 1 400 mmHg 200-250 ºC
Viskozite (cP) katkı (%) 5,02 0 5,8 0,1 5,88 0,3 6,14 0,5 6,87 1
109
EK 19 640 mmHg basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürünün hafif fraksiyonunun çeşitli borik asit katkılarıyla viskozite değişimleri
640 mmHg 0-100 ºC Viskozite (cP) katkı (%)
0,78 0 0,94 0,1 1,05 0,3 1,23 0,5 1,28 1 640 mmHg 100-150 ºC
Viskozite (cP) katkı (%) 0,98 0 1,17 0,1 1,39 0,3 1,44 0,5 1,58 1 640 mmHg 150-200 ºC
Viskozite (cP) katkı (%) 2,52 0 2,62 0,1 2,7 0,3 3,23 0,5 3,64 1 640 mmHg 200-250 ºC
Viskozite (cP) katkı (%) 4,52 0 5,39 0,1 5,65 0,3 5,88 0,5 6,2 1
110
EK 20 Atm basınçta yapılan pirolizden elde edilen ürünün hafif fraksiyonunun çeşitli borik asit katkılarıyla viskozite değişimleri
Atm 0-100 ºC Viskozite (cP) katkı (%)
0,87 0 1,12 0,1 1,21 0,3 1,41 0,5 1,66 1
Atm 100-150 ºC Viskozite (cP) katkı (%)
1,21 0 1,24 0,1 1,42 0,3 1,5 0,5 1,87 1
Atm 150 -200 ºC Viskozite (cP) katkı (%)
2,97 0 3,02 0,1 3,12 0,3 3,2 0,5 3,4 1
Atm 200-250 ºC Viskozite (cP) katkı (%)
5,4 0 6 0,1
7,03 0,3 7,25 0,5 8,6 1
111
EK 21 Parlama noktaları
parlama noktaları Sıcaklık (ºC)
200-250 0C arasında elde edilen fraksiyonlar (en ağır ürünler)
Atm basınçta 200-250 ºC 'deki ürün 153
640 mmHg basınçta 200-250 ºC 'deki ürün 126
400 mmHg basınçta 200-250 ºC 'deki ürün 144
350 mmHg basınçta 200-250 ºC 'deki ürün 110
150-2000C arasında elde edilen fraksiyonlar (ağır ürünler)
Atm basınçta 150-200 ºC 'deki ürün 112
640 mmHg basınçta 150-200 ºC 'deki ürün 105
400 mmHg basınçta 150-200 ºC 'deki ürün 107
350 mmHg basınçta 150-200 ºC 'deki ürün 94
100-1500C arasında elde edilen fraksiyonlar (orta ürünler)
Atm basınçta 100-150 ºC 'deki ürün 68
640 mmHg basınçta 100-150 ºC 'deki ürün 44
400 mmHg basınçta 100-150 ºC 'deki ürün 65
350 mmHg basınçta 100-150 ºC 'deki ürün 70
0-1000C arasında elde edilen fraksiyonlar (en hafif ürünler)
Atm basınçta 0-100 ºC 'deki ürün 23
640 mmHg basınçta 0-100 ºC 'deki ürün 21
400 mmHg basınçta 0-100 ºC 'deki ürün 22
350 mmHg basınçta 0-100 ºC 'deki ürün 28
112
EK 22 Fraksiyon sıcaklık aralıklarına göre basınca bağlı yoğunluk değişimleri 0-100 °C 100-150 °C Basınç (mmHg)
Yoğunluk (gr/cm3)
Basınç (mmHg)
Yoğunluk (gr/cm3)
ATM 0.776 ATM 0.8473
640 0.7702 640 0.807
400 0.7745 400 0.827
350 0.791 350 0.862
150-200 °C 200-250 °C
Basınç (mmHg)
Yoğunluk (gr/cm3)
Basınç (mmHg)
Yoğunluk (gr/cm3)
ATM 0.863 ATM 0.886
640 0.8455 640 0.854
400 0.8566 400 0.863
350 0.8737 350 0.911
113
EK 23 Distilasyonda elde edilen hafif ve orta ürünlerin borik asit katkısıyla yüzey gerilimi değişimi
0-100 ºC arasındaki fraksiyonlar
borik asit katkısı wt (%) 0 0.1 0.3 0.5 1
basınçlar (mmHg)
yüzey gerilimleri (dyn/cm)
yüzey gerilimleri (dyn/cm)
yüzey gerilimleri (dyn/cm)
yüzey gerilimleri (dyn/cm)
yüzey gerilimleri (dyn/cm)
ATM 55 55 55 55 55
350 57 57 57 57 57
400 62 62 62 62 62
640 66 66 66 66 66
100-150 ºC arasındaki fraksiyonlar
borik asit katkısı wt (%)
0 0.1 0.3 0.5 1
basınçlar (mmHg)
yüzey gerilimleri (dyn/cm)
yüzey gerilimleri (dyn/cm)
yüzey gerilimleri (dyn/cm)
yüzey gerilimleri (dyn/cm)
yüzey gerilimleri (dyn/cm)
ATM 84 84 84 84 84 350 113 113 113 113 113
400 93 93 93 93 93
640 92 92 92 92 92
114
EK 24 Distilasyonda elde edilen ağır ve en ağır ürünlerin borik asit katkısıyla yüzey gerilimi değişimi
150-200 ºC arasındaki
fraksiyonlar
borik
asit
katkısı
wt (%)
0 0.1 0.3 0.5 1
basınçlar
(mmHg)
yüzey
gerilimleri
(dyn/cm)
yüzey
gerilimleri
(dyn/cm)
yüzey
gerilimleri
(dyn/cm)
yüzey
gerilimleri
(dyn/cm)
yüzey
gerilimleri
(dyn/cm)
ATM 176 161 161 161 161
350 168 156 156 156 156
400 196 174 174 174 174
640 208 167 167 167 167
200-250 ºC arasındaki
fraksiyonlar
borik
asit
katkısı
wt (%)
0 0.1 0.3 0.5 1
basınçlar
(mmHg)
yüzey
gerilimleri
(dyn/cm)
yüzey
gerilimleri
(dyn/cm)
yüzey
gerilimleri
(dyn/cm)
yüzey
gerilimleri
(dyn/cm
yüzey
gerilimleri
(dyn/cm)
ATM 247 220 220 220 220
350 269 243 243 243 243
400 278 250 250 250 250
640 306 284 284 284 284
115
EK 25 Benzinli motor yağları
Benzinli motor yağları (devamı) SAE 5W-40 5W-30 0W-40 0W-30 LPG
yağları
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,851 0,854 0,850 0,856 0,880
Viskozite 40 ºC, CST 75,4 69,5 78,3 53 115
Viskozite 40 ºC, cP 75,4*0,851 =64
69,5*0,854 =59,3
78,3*0,850 =67
53*0,856 =45,3
115*0,88 =101,2
SAE 20W-50 15W-40 10W-40 10W-30 10W-60 5W-50
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,888 0,880 0,871 0,880 0,845 0,86
Viskozite 40 ºC, CST
157 115 90,8 79,5 163 104,6
Viskozite 40 ºC, cP
157*0,888 =139,4
115*0,880 =101,2
90,8*0,871 =79,1
79,5*0,880 =70
163*0,845 =137,7
104,6*0,86 =90
Benzinli motor yağları
116
EK 26 Dizel motor yağları Tek dereceli dizel yağlar SAE 10 numara 20 numara 30 Numara 40 numara 50 numara
Yoğunluk
15 ºC, gr/ml
0,876 - 0,891 0,895 0,900
Viskozite 40
ºC, CST
37,4 - 91,3 139 211
Viskozite 40
ºC, cP
37,4*0,876
=32,7
91,3*0,891
=81,3
139*0,895
=124,4
211*0,900
=190
Çift dereceli dizel yağlar SAE 20W-50 15W-40 10W-40 10W-30 5W-30 5W-
40
Yoğunluk
15 ºC,
gr/ml
0,877 0,881 0,880 0,880 0,857 0,854
Viskozite
40 ºC,
CST
148,9 101 92,1 73 57,4 46
Viskozite
40 ºC, cP
148,9*0,877
=129,7
101*0,881
=89
92,1*0,88
=81
73*0,88
=64
57,4*0,857
=49,2
46*0,
854
=39,3
117
EK 27 Endüstriyel yağlar Endüstriyel yağlar Tür Direksiyon
yağları Fren hidrolik yağları
Motosiklet yağları
Dişli yağları
Gres yağları
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,870 - 0,871 0,890 -
Viskozite 40 ºC, CST
37 94,2 175 115
Viskozite 40 ºC, cP
37*0,87 =32,2
94,2*0,871 =82
175*0,89 =155,8
Endüstriyel yağlar (devamı) Tür Hidrol
ik sistem yağları
Kompresör yağları
Şanzıman yağları
Isı transfer yağları
Trafo Yağları
Türbin Yağları
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,872 1,00 0,870 0,872 0,876 0,850
Viskozite 40 ºC, CST
32 23,2 37 32,18 7,6 30
Viskozite 40 ºC, cP
32*0,872 =28
23,2*1,0 =23,2
37*0,87 =32,2
32,18*0,872 =28,1
7,6*0,876 =6,7
30*0,850 =25,5
Edüstriyel yağlar (devamı) Genel makine yağları
Kızak yağları
Kesme yağları
Kalıp yağları
Hadde yatak yağları
Metal işleme yağları
Korozyon önleyici yağlar
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,868 0,882 0,932 0,88 0,870 0,885
Viskozite 40 ºC, CST
9 30,73 320 89 10,0 94
Viskozite 40 ºC, cP
9*0,868 =7,8
30,73*0,882 =27,1
320*0,932 =298,2
89*0,88 =78,3
10,0*0,870 =8,7
94*0,885 =83,2
118
Endüstriyel yağlar (devamı) Genel makine yağları
Gıda endüstrisi yağları
Genel yağlar Proses beyaz yağlar
Pnömatik aletler yağı
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
0,862 0,802 - 0,895
Viskozite 40 ºC, CST
31,9 2,0 - 100
Viskozite 40 ºC, cP
31,9*0,862 =27,5
2,0*0,802 =1,6
100*0,895 =89,5
Endüstriyel yağlar( devamı) Endüstriyel yağlar
Yüksek hız mili yağlar
Honlama yağları
Parlatma yağları
Yüksek hızlı makine soğutucuları
Yoğunluk 15 ºC, gr/ml
- 0,820 0,820 0,820
Viskozite 40 ºC, CST
2 5,2 5,0 3,5-5
Viskozite 40 ºC, cP
- 5,2*0,820 =4,3
5,0*0,820 =4,1
3,5-5*0,820 =2,9-4,1
Endüstriyel yağlar (devamı) Endüstriyel
yağlar
Ateşlemeli
korozyon
yağları
Haddeleme
yağları
Pas
önleyiciler
Mürekkep
yağları
Çimento
kalıp yağları
Yoğunluk
15 ºC, gr/ml
- - 0868 - -
Viskozite 40 ºC,
CST
4 10 3,9 3,3 4,0
Viskozite 40 ºC,
cP
- - 3,9*0,868
=3,39
- -
119
EK 29 Baz yağlar
Baz yağlar Baz Yağlar
Spindle oil Light neutral Heavy neutral
Yoğunluk
15 ºC, gr/ml
0,865 0,880 0,899
Viskozite 40 ºC, CST 15,0-16,5 27-35 70-105
Viskozite 40 ºC, cP 15,0-16,5*0,865
=12,98-14,27
27-35*0,880
=23,76-30,8
70-105*0,899
=62,93-94,4
120
EK 30 Yüzey gerilimi değerlerinin hesaplanması Y2*n2*q2 Y2*n2*q2=Y1*n1*q1 Y1 = n1*q1 Y2=Suyun yüzey gerilimi : 72.8 dyn/cm Y1=Ürünün yüzey gerilimi n2=Suyun damla sayısı (60 sn’ lik akış süresi için) : 81,34 n1=Ürünün damla sayısı (60 sn’ lik akış süresi için) q2=Suyun yoğunluğu : 1 gr/cm
3 q1=Ürünün yoğunluğu
121
EK 31 Yüzey gerilimi değerleri tablosu 0-100 0C arasında elde edilen hafif fraksiyonların yüzey gerilimleri 350 mmHg vakum basıncında
400 mmHg vakum basıncında
640 mmHg vakum basıncında
Atmosferik basınçta
72,8*81,34*1 Y1= 130,59*0,791
72,8*81,34*1 Y1= 123,33*0,7745
72,8*81,34*1 Y1= 116,84*0,7702
72,8*81,34*1 Y1= 138,75*0,776
Y1=57,33 dyn/cm Y1=61,99 dyn/cm Y1=65,80 dyn/cm Y1=55,00 dyn/cm 100-150 0C arasında elde edilen orta fraksiyonların yüzey gerilimleri 350 mmHg vakum basıncında
400 mmHg vakum basıncında
640 mmHg vakum basıncında
Atmosferik basınçta
72,8*81,34*1 Y1= 61,67*0,8473
72,8*81,34*1 Y1= 74*0,862
72,8*81,34*1 Y1= 79,29*0,807
72,8*81,34*1 Y1= 85,38*0,827
Y1=113,32 dyn/cm Y1=92,83 dyn/cm Y1=92,54 dyn/cm Y1=83,86 dyn/cm 150-200 0C arasında elde edilen ağır fraksiyonların borik asit katkısız ürünlerinin yüzey gerilimleri 350 mmHg vakum basıncında
400 mmHg vakum basıncında
640 mmHg vakum basıncında
Atmosferik basınçta
72,8*81,34*1 Y1= 40,36*0,8737
72,8*81,34*1 Y1= 35,24*0,8566
72,8*81,34*1 Y1= 33,64*0,8455
72,8*81,34*1 Y1= 38,95*0,863
Y1=167,93 dyn/cm Y1=196,17 dyn/cm Y1=208,19 dyn/cm Y1=176,16 dyn/cm 150-200 0C arasında elde edilen ağır fraksiyonların ağırlıkça %0,1 borik asit katkılı ürünlerinin yüzey gerilimleri 350 mmHg vakum basıncında
400 mmHg vakum basıncında
640 mmHg vakum basıncında
Atmosferik basınçta
72,8*81,34*1 Y1= 23,53*0,8737
72,8*81,34*1 Y1= 39,64*0,8566
72,8*81,34*1 Y1= 41,89*0,8455
72,8*81,34*1 Y1= 42,69*0,863
Y1=155,70 dyn/cm Y1=174,39 dyn/cm Y1=167,19 dyn/cm Y1=160,73 dyn/cm 200-250 0C arasında elde edilen en ağır fraksiyonların borik asit katkısız ürünlerinin yüzey gerilimleri 350 mmHg vakum basıncında
400 mmHg vakum basıncında
640 mmHg vakum basıncında
Atmosferik basınçta
72,8*81,34*1 Y1= 24,13*0,911
72,8*81,34*1 Y1= 24,67*0,863
72,8*81,34*1 Y1= 22,65*0,854
72,8*81,34*1 Y1= 27,07*0,886
Y1=269,38 dyn/cm Y1=278,13 dyn/cm Y1=306,13 dyn/cm Y1=246,90 dyn/cm 200-250 0C arasında elde edilen en ağır fraksiyonların ağırlıkça %0,1 borik asit katkılı ürünlerinin yüzey gerilimleri 350 mmHg vakum basıncında
400 mmHg vakum basıncında
640 mmHg vakum basıncında
Atmosferik basınçta
72,8*81,34*1 Y1= 26,75*0,911
72,8*81,34*1 Y1= 27,41*0,863
72,8*81,34*1 Y1= 24,40*0,854
72,8*81,34*1 Y1= 30,41*0,886
Y1=242,99 dyn/cm Y1=250,33 dyn/cm Y1=284,18 dyn/cm Y1=219,78 dyn/cm
122
EK 32 Üretilen yağlama yağları birim fiyat hesaplaması
Elektriğin 01/04/2012 tarihi itibariyle uygulanan birim fiyatı :
Tek zamanlı - 17,306 kr/kWh
Piroliz İşlemi süresi : fırını ısıtma süresi + piroliz süresi
1 saat + 1,5 saat = 2,5 saat
Distilasyon işlemi süresi : sistemi ısıtma süresi + distilasyon süresi
0,5 saat + 1 saat = 1,5 saat
Piroliz + distilasyon işlemi toplam süresi : 4 saat
1 piroliz + 1 distilasyon işlemi sonunda 250 ml örnek elde ediliyor
1 LT örnek için : 4 işlem = 16 saat
Vakum pompası gücü + PID fırın gücü + distilasyon sistemi gücü
1,8 kW + 1,5 kW + 0,7kW = 4 kW
1 LT örnek için : 16 saat * 4 kW = 64 kWh
1 LT örnek için toplam maliyet : 17,306 kr/kWh * 64 Kw = 1107,84 kr
Atık alçak yoğunluklu polietilen ile üretilen yağlama yağı birim fiyatı :
1 LT = 1107,84 kr = 11,07 tl
123
ÖZGEÇMİŞ
Adı Soyadı : Burcu EROL
Doğum Yeri : Biga/ÇANAKKALE
Doğum Tarihi : 02/04/1986
Medeni Hali : Bekar
Yabancı Dili : İngilizce
Eğitim Durumu (Kurum ve Yıl)
Lise : Biga Atatürk Anadolu Lisesi (2004)
Lisans : Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya
Mühendisliği (2004)
Yüksek Lisans : Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü , Kimya
Mühendisliği Anabilim Dalı (Eylül 2010-Haziran 2012)