The modification of montmorillonite clay with benzethonium chloride and determination of its application areas
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2016
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
In this work, Montmorillonite clay (Mt) obtained from Tokat, Reşadiye region having 0.91 mmol/g cation exchange capacity were modified by using Benzethonium Chloride which is a quaternary alkylammonium cation. Because BEC is highly effective against the bacteria such as Staphylococcus aureus, Salmonella, Escherichia coli, hepatitis C virus, human immunodeficiency virus (HIV), it was used in the modification to obtain a new material with different application areas. The effects of heating method and amount of BEC used on the properties of modified clay were studied. For this aim, conventional and microwave heating methods and the different amounts of BEC that were equivalent to various percentages of CEC. In the first step of experiments, the montmorillonite was purified and then kinetic and adsorption experiments were performed. Organoclays were prepared by using conventional and microwave heating methods and the BEC in amounts equivalent to 50%, 100%, 200% of CEC. Then organoclay samples characterized by XRD, ATR-FTIR, SEM, Thermal analyses and Zeta Potential Measurements. Antibacterial experiments were carried out two main parts agar diffusion method as qualitative and ASTM 2149 as quantitative. Kinetic experiments revealed that adsorption kinetic of BEC was very fast when it was used less than a certain amount. If the amount of BEC was higher this amount, the adsorption kinetics fitted to pseudo second order kinetic model. Adsorption isotherm of BEC on montmorillonite was fitted to Sips isotherm model. According to all XRD results, the basal spacing of the clay increased up to 2.85 nm with increasing BEC amount that formed pseudo trimolecular layer in the interlayer. When Zeta potential Measurements and XRD analyses were considered together, it was found that BEC was distributed between external and internal surfaces. The shift in the temperatures assigned to removing of physically bonded water to smaller degrees indicated that the hydrophilicity of clay surface decreased with increasing amount of BEC. Antibacterial experiments demonstrated that the organoclays obtained had antibacterial property and they caused a 99 % of reduction against S. aureus and E. coli.
Bu çalışmada, Tokat Reşadiye bölgesinden elde edilen 0.91 mmol/g katyon değişim kapasitesine (KDK) sahip montmorillonit, kuaterner alkil amonyum katyonu olan Benzetonyum klorür (BEC) ile modifiye edildi. Staphylococcus aureus, Salmonella, Escherichia coli gibi bakteriler, hepatit C virüsü, HIV'e karşı etkili olduğu ve çalışmada modifiye kil için yeni kullanım alanı oluşturabileceği düşünülerek BEC tercih edildi. Modifikasyonda kullanılan yöntemin ve BEC miktarının elde edilen kilin özelliklerine etkisi incelendi. Bu amaçla, geleneksel ve mikrodalga ısıtma metotları ve kilin KDK sinin belli yüzdelerine eşdeğer miktarda BEC kullanıldı. Denemelerin ilk adımında montmorillonit saflaştırıldı; kinetik ve adsorpsiyon izoterm deneyleri yapıldı. İki farklı ısıtma yöntemi ve farklı miktarlada BEC kullanılarak hazırlanan organokil örnekleri, XRD, ATR-FTIR, SEM ve ısıl analizler ile zeta potansiyel ölçümleri yapılarak karakterize edildi. Antibakteriyel denemeler nitel Agar Difüzyon ve nicel ASTM 2149 yöntemleri kullanılarak yapıldı. Kinetik denemeleri, belli miktarların altında kullanıldığında BEC nin çok hızlı adsorplandığını gösterdi. Yüksek miktarda BEC kullanıldığında ise adsorpsiyon kinetiğinin yalancı ikinci mertebeye uygun olduğu saptandı. Adsorpsiyon izoterminin ise Sips modeli ile açıklanabileceği belirlendi. XRD analizleri ile kilin ara yüzey açıklığının BEC miktarıyla arttığı ve 2.85 nm ye ulaştığı ve kil arayüzeyinde yalancı üç moleküllü tabaka oluşturduğu gözlendi. Zeta potansiyel ölçümleri ve XRD analizleri birlikte değerlendirilerek BEC nin dış ve ara yüzeylerde dağıldığı sonucuna ulaşıldı. Isıl analizlerde fiziksel bağlanmış suyu gösteren pikin düşük sıcaklık derecelerine kayması ile yüzeyin hidrofilliğinin azaldığı gözlendi. Son olarak antibakteriyel deneyler, organokillerin antibakteriyel özelliğe sahip olduklarını S. aureus ve E. coli de % 99 luk bir azalmaya yol açtıklarını gösterdi.
Bu çalışmada, Tokat Reşadiye bölgesinden elde edilen 0.91 mmol/g katyon değişim kapasitesine (KDK) sahip montmorillonit, kuaterner alkil amonyum katyonu olan Benzetonyum klorür (BEC) ile modifiye edildi. Staphylococcus aureus, Salmonella, Escherichia coli gibi bakteriler, hepatit C virüsü, HIV'e karşı etkili olduğu ve çalışmada modifiye kil için yeni kullanım alanı oluşturabileceği düşünülerek BEC tercih edildi. Modifikasyonda kullanılan yöntemin ve BEC miktarının elde edilen kilin özelliklerine etkisi incelendi. Bu amaçla, geleneksel ve mikrodalga ısıtma metotları ve kilin KDK sinin belli yüzdelerine eşdeğer miktarda BEC kullanıldı. Denemelerin ilk adımında montmorillonit saflaştırıldı; kinetik ve adsorpsiyon izoterm deneyleri yapıldı. İki farklı ısıtma yöntemi ve farklı miktarlada BEC kullanılarak hazırlanan organokil örnekleri, XRD, ATR-FTIR, SEM ve ısıl analizler ile zeta potansiyel ölçümleri yapılarak karakterize edildi. Antibakteriyel denemeler nitel Agar Difüzyon ve nicel ASTM 2149 yöntemleri kullanılarak yapıldı. Kinetik denemeleri, belli miktarların altında kullanıldığında BEC nin çok hızlı adsorplandığını gösterdi. Yüksek miktarda BEC kullanıldığında ise adsorpsiyon kinetiğinin yalancı ikinci mertebeye uygun olduğu saptandı. Adsorpsiyon izoterminin ise Sips modeli ile açıklanabileceği belirlendi. XRD analizleri ile kilin ara yüzey açıklığının BEC miktarıyla arttığı ve 2.85 nm ye ulaştığı ve kil arayüzeyinde yalancı üç moleküllü tabaka oluşturduğu gözlendi. Zeta potansiyel ölçümleri ve XRD analizleri birlikte değerlendirilerek BEC nin dış ve ara yüzeylerde dağıldığı sonucuna ulaşıldı. Isıl analizlerde fiziksel bağlanmış suyu gösteren pikin düşük sıcaklık derecelerine kayması ile yüzeyin hidrofilliğinin azaldığı gözlendi. Son olarak antibakteriyel deneyler, organokillerin antibakteriyel özelliğe sahip olduklarını S. aureus ve E. coli de % 99 luk bir azalmaya yol açtıklarını gösterdi.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Montmorillonit, Modifikasyon, Benzetonyum Klorür, Adsorpsiyon, Antibakteriyel Etki, Montmorillonite, Modification, Benzethonium Chloride, Adsorption, Antibacterial Effect
