Benzoik asit ve oleik asidin N-butanol ile esterleşmesinde bazı metal sulfat ve oksitlerin katalitik özelliklerinin incelenmesi

Bazı metal sülfat ve oksitlerin katalitik özelliklerini tespit etmek için:1-NiSO4.7H2O.CuSO4.5H2O.Al2(SO4)3 18H2O.CaSO4.2H2O.Ba SO4 ve Al2o3 çeşitli sıcaklıklarda değişik süreler kızdırılarak n-butanolün, benzoik asit ve oleik asitle esterleşmesinde katalizatör olarak kullanıldı. 2. mertebeden olan bu esterleşme reaksiyonunun hız sabiti katalizatörün kızdırma sıcaklığına bağlı olarak değişmektedir. 2-Katalizatörün kızdırma sıcaklığı ile reaksiyon hız sabiti arasında çizilen grafiklerden yararlanılarak, katalizatörün katalitik aktiviteleri tayin edildi. Bulunan sonuçlara göre n-butanolün benzik asit ve oleik asitle esterleşmesinde kullanılan katalizatörlerden 3500 da 5 saat kızdırılmış nikel sülfat, 3000 da 5 saat kızdırılmış bakır sülfat 750 da 1 saat kızdırılmış aliminyum sülfat, 2500 da 3 saat kızdırılmış kalsiyum sülfat, 1250 da 6 saat kızdırılmış BaSO ve 7000 da 2 saat kızdırılmış Al2O3 in maksimum katalitik aktiviteye sahip oldukları görülmüştür.3-Maksimum katalitik aktiviteye sahip bu katalizatörler üzerinde değişik sıcaklıklardaki esterleşme hız sabitlerinden yararlanılarak Arrhenius aktiflenme enerjisi tayin edildi. Baryum sülfat ve aliminyum oksit dışındaki katalizatörlerin reaksiyon sıcaklığının artması ile asitliklerinin artmasından dolayı aktivasyon enerjileri beklenenden büyük çımıştır.4-Sadece nikel sülfata uygulanabilen IR(kırmızı ötesi) ve bütün sülfatlara uygulanabilen n-butilamin titrasyon yöntemi ile yapılan asitlik tayinleri katalizatörlerin katalitik aktivitelerinin toplam asitlikle ilgili olduğunu göstermiştir. 5-Baryum sülfat aliminyum oksidin kızdırılması ile IR bandlarında bir değişikliğin olmaması, bu maddelerin molekül veya gruplarının kızdırma sıcaklığı ile değişikliğe uymadığını gösterir. Nikel sülfat, kalsiyum sülfat, bakır sülfat ve aliminyum sülfatın IR bandları kızdırma sıcaklığına bağlı olarak önemli derecede değişiklikler gözlenmiştir. Örneğin kızdırma sıcaklığının artışına paralel olarak H2O bandları küçülmektedir. H2O'nun yapıdan ayrılması metal iyonu-SO=4 koordinasyonunun artırır ve buna bağlı olarak sülfat bandlarında kızdırma sıcaklığının artması büyüme ve yarılmalar gözlenir. 6-çeşitli sıcaklıklarda değişik süreler kızdırılmış baryum sülfat ve aliminyum oksitin 5000kadar termal bir değişikliğe uğramasına rağmen CaSO4 2H2O,Al2(SO4)318H2O,CuSO4.5H2O ve NiSO4.7H2O'nun DSC termogramlarında önemli değişiklikler gözlenir. Kullandığımız sülfatların kristal suları kızdırma sıcaklığı ve süresine bağlı olarak azalmaktadır. Kalsiyum sülfat ve nikel sülfat 5000 kadar bozunmadığından kristal suyu ayrıldıktan sonra bu maddelerin termogramlarında başka pikler gözlenmez. Aliminyum ve bakır sülfat 5000 kadar kısmen bozunduklarından dehidratasyon pikleri haricinde bozunma pikleri veririler. Bozunma piklerinin geçiş sıcaklıkları ve geçiş enerjileri sülfatın kızdırma sıcaklığına bağlı olarak değişmektedir.