ankara ün vers tes fen bl mler enst - Ankara Üniversitesi Açık Erişim ...

ANKARA ÜNİVERSİTESİ 

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ 

YÜKSEK LİSANS TEZİ 

ZARARLI ORGANİK BİLEŞİKLERİN BOZUNDURULMASINA 

SES ÖTESİ DALGALARIN (ULTRASOUND) ETKİSİ 

HATİCE TUĞBA GÜMÜŞDERE 

KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI 

ANKARA 

2007 

Her hakkı saklıdır

ÖZET 

Yüksek Lisans Tezi 

ZARARLI ORGANİK BİLEŞİKLERİN BOZUNDURULMASINA 

SES ÖTESİ DALGALARIN (ULTRASOUND) ETKİSİ 

Hatice Tuğba GÜMÜŞDERE 

Ankara Üniversitesi 

Fen Bilimleri Enstitüsü 

Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı 

Danışman: Doç. Dr. Afife GÜVENÇ 

Atık sularda bulunan bozunmamış boyalar ve diğer kimyasalların çoğu tekstil endüstrisi 

proseslerinde üretilmektedir. Tekstil boyaları 10. 000 farklı tür boya içerir ve boya üretimi yılda 

7x10 5 tonun üzerindedir. Bu boyaların %10’nu endüstriyel atık su arıtma prosesleriyle çevreye 

atılmaktadır. Bu atıkların doğaya zarar vermesi ve insan sağlığını tehdit etmesi nedeniyle direkt 

olarak çevreye verilmesi istenmez. 

Su ve atık su arıtım proseslerinde boya ve diğer zararlı organik bileşiklerin uzaklaştırılması için 

ileri oksidasyon proseslerinin kullanıldığı bilinmektedir. Bu teknikler içinde ses ötesi dalga 

(SÖD) uygulamasının hızlı gelişen tekniklerden biri olduğu söylenebilir. Ses ötesi dalgalar 

değişik ortamlar içinde yayılan boyuna dalgalardır. SÖD bir sıvı içnden geçtiğinde, moleküller 

arası bağların titreşimsel hareketine neden olur ve böylece enerji yayınma yönünde ortama dik 

aktarılır. Ses ötesi dalga su, organik çözücü, sıvı helyum gibi akışkanlara verildiğinde ortamda 

önce mikrokabarcıklar oluşur, büyür ve aniden patlar. Bu olay kavitasyon olarak adlandırılır. Bu 

olay süresince bölgesel olarak kabarcıklarda yüksek sıcaklık (5000 K) ve basınç (1000 atm) 

gözlenir. Bu sıcaklık ve basınç artışı hidroksil radikali (HO • ), hidrojen radikali (H • ), 

hidroperoksil (HO2) ve H2O2 gibi oksitleyici yapıların oluşumuna neden olur. 

Bu çalışmanın amacı tekstil boyalarının ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasıdır. Reactive Red 2 

(RR2), Reactive Blue 4 (RB4) ve Basic Yellow 2 (BY2)’nin bozundurulması, 5,10, 25, 50 ve 

100 mg/L başlangıç derişimlerinde periyotlu (0.1 s açık 9.9 s kapalı ve 5 s açık 5 s kapalı) ve 

sürekli ses ötesi dalga uygulamasıyla 20 kHz’de incelenmiştir. Bozundurma işlemi 100 mL’ lik 

ceketli silindirik cam tepkime kabında 6 saat boyunca gerçekleştirilmiştir. Boya derişimleri ses 

ötesi dalga uygulamasından önce ve sonra RR2, RB4 ve BY2 için sırasıyla 538.5, 596 ve 430 

nm dalga boylarında UV-Vis spektrometreyle analizlenmiştir. Başlangıç derişimi azaldıkça % 

bozunma veriminin arttığı bulunmuştur. Sürekli ve periyotlu olarak ses ötesi dalga 

uygulandığında tepkime süresiyle % bozunma veriminin arttığı gözlenmiştir. Uygulama türü 

olarak, üç boyada da sürekli olarak ses ötesi dalga uygulandığında en yüksek bozunma verimleri 

elde edilmiş olup, karıştırma etkisi belirgin olarak gözlenememiştir. Genel olarak RR2 ile 

yüksek % bozunma değerleri elde edilirken, BY2’nin düşük derişiminde 5 saatte % 100 

bozunma sağlanabilmiştir. 

2007, 168 sayfa 

Anahtar Kelimeler: Ses ötesi dalgalar, Bozundurma, Reactive Red 2, Basic Yellow 2, Reactive 

Blue 4 

i

ABSTRACT 

Yüksek Lisans Tezi 

EFFECT OF ULTRASOUND ON DEGRADATİON OF HAZARDOUS ORGANİC 

COMPOUNDS 

Hatice Tuğba GÜMÜŞDERE 

Ankara Üniversitesi 

Fen Bilimleri Enstitüsü 

Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı 

Danışman: Doç. Dr. Afife GÜVENÇ 

Most of unconsumed dyes and other assistant chemicals which exist in the wastewaters are 

being produced in the textile industry processes. Textile dyes include nearly 10.000 different 

type dyes and dyes production is over 7*10 5 tons annually on average. Ten percent of these dyes 

have been discharged to environment by effluent of industrial wastewater treatment processes. It 

is not desired to discharge directly to environment, because these effluents destroy nature and 

threaten human health. 

It is well known that advanced oxidation processes are used to remove hazardous organic 

compounds and dye from water and effluents of wastewater treatment plants. Among these 

techniques, it can be said that application of ultrasound is one of rapidly developed techniques. 

Ultrasound which diffuse into several medium are vertical waves. When ultrasound passes 

through a liquid, it induces vibrational motions of the intermolecular bonds, and thus energy is 

transferred through the medium in the propagational direction. When it is used in fluids such as 

water, organic solvents and liquid helium, microbubbles first form in the medium and then 

growth and suddenly implode. This phenomenon is called as cavitation. Locally, the high 

temperature and pressure (1000 atm and 5000 K) in the bubbles are observed during this 

phenomenon. Increase of temperature and pressure result in formation of oxidizing species such 

as hydroxyl radicals (HO • ), hydrogen radicals (H • ), hyroperoxyl radicals (HO2) and H2O2 . 

The aim of this study is the degradation of textile dyes by ultrasound. The degradation of 

Reactive Red 2 (RR2), Reactive Blue 4 (RB4) and Basic Yellow 2 (BY2) were increased for 5, 

10, 25, 50 and 100 mg/L initial concentration by the application of pulse (5 s-on, 5 s-off or 0.1 

s-on, 9.9 s-off) and continuously ultrasonic irradiation at 20 kHz. The degradation was carried 

out in a cylindrical glass reactor with jacket (100 ml) during 6 hours. The samples before and 

after ultrasonic irradiation were analyzed by UV-VIS spectrophotometer at 538.5, 596 and 430 

nm for RR2, RB4 and BY2, respectively. 

It was found that the degradation yield (%) increased with decreasing the initial concentration. It 

was observed that the degradation yield (%) increased with increasing reaction time when the 

ultrasonic irradiation was applied as pulse and continuous. The highest degradation yields for all 

three dyes were obtained by continuously ultrasonic irradiation as ultrasound application type. It 

was not observed clearly the effect of mixing on the degradation. While the high degradation 

yields (%) were generally obtained for all initial concentration of RR2, 100 % degradation was 

reached for low initial concentration of BY2 at 5 hours. 

2007, 168 pages 

Key words: Ultrasound, Degradation, Reactive Red 2, Basic Yellow 2, Reactive Blue 4 

ii

TEŞEKKÜR 

“Zararlı organik bileşiklerin bozundurulmasına ses ötesi dalgaların (ultrasound) etkisi” 

konulu bu çalışma Ankara Üniversitesi 20050745006’nolu bilimsel araştırma projesi ile 

desteklenmiştir. 

Yüksek lisans çalışması süresince danışmanlığında çalıştığım Doç. Dr. Afife GÜVENÇ 

’e teşekkür ederim. Prof. Dr. Ülkü MEHMETOĞLU ’na verdiği öneriler ve 

yönlendirmeleri için teşekkür ederim. 

Lisans eğitimi aldığım yıllardan tezimin hazırlanması aşamasının sonuna kadar geçen 

sürede maddi ve manevi her konudaki desteği için değerli dostum Ebru ERTE’ ye çok 

teşekkür ederim. Tez savunmam sırasında rahatsızlığım nedeniyle maddi manevi 

desteğini esirgemeyen Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü çalışanlarına ve aileme 

teşekkür ederim. 

Tuğba GÜMÜŞDERE 

Ankara, Mart 2007 

iii

İÇİNDEKİLER 

ÖZET…………………………………………………………………………………….i 

ABSTRACT .................................................................................................................. ..ii 

TEŞEKKÜR ................................................................................................................. .iii 

ŞEKİLLER DİZİNİ ..................................................................................................... .vi 

ÇİZELGELER DİZİNİ ............................................................................................... .ix 

1.GİRİŞ ......................................................................................................................... ..1 

2. ZARARLI ORGANİK BİLEŞİKLER .................................................................. ..4 

2.1 Atık Sularda Bulunan Zaralı Bazı Organik Maddelerin 

Endüstriyel Kaynakları ......................................................................................... ..7 

2.2 Tekstil Atık Sularının Karakteristikleri .............................................................. 11 

2.3 Boya ve Boyarmadde ............................................................................................. 14 

2.3.1 Boyarmaddelerin sınıflandırılması .................................................................... 15 

2.3.1.1 Boyarmaddelerin çözünürlüklerine göre sınıflandırılması .......................... 15 

2.3.1.2 Boyarmaddelerin kullanım yerlerine göre sınıflandırılması........................ 15 

2.3.1.3 Boyarmaddelerin kimyasal yapılarına göre sınıflandırılması ..................... 17 

2.4 BozundurmaYöntemleri ........................................................................................ 21 

2.4.1 Tekil yöntemler.................................................................................................... 22 

2.4.1.1 Fotokataliz ........................................................................................................ 22 

2.4.1.2 Fenton prosesi ................................................................................................... 22 

2.4.1.3 Direkt olarak oksidantların kullanıldığı oksidasyon sistemleri ................... 23 

2.4.1.4 Ses ötesi dalgalar .............................................................................................. 24 

2.4.1.4.1 Ses ve ses ötesi dalgaların fiziği .................................................................... 24 

2.4.1.4.2 Ses ötesi dalgalar nasıl üretilir? ................................................................... 30 

2.4.1.4.3 Ses ötesi dalgaların kullanım alanları ........................................................ 33 

2.4.1.4.4 Ses ötesi dalgaların kimyasal tepkimeler üzerindeki etkileri .................... 34 

2.4.1.4.5 Kavitasyon olayı ............................................................................................ 34 

2.4.1.4.6 Sonokimyasal reaksiyonların temelleri ...................................................... 38 

2.4.2 Birleşik yöntemler ............................................................................................... 40 

2.4.2.1 Ozon / H2O2 bileşik prosesi.............................................................................. 40 

2.4.2.2 SÖD / H2O2 / Ozon bileşik sistemi ................................................................. 41 

2.4.2.3 UV / H2O2 / Ozon bileşik prosesi ..................................................................... 41 

2.4.2.4 Sonofotokatalitik oksidasyon prosesi ............................................................. 41 

2.5.2.5 Foto – Fenton prosesi ...................................................................................... 41 

3. KAYNAK ARAŞTIRMASI .................................................................................... 43 

4. MATERYAL VE YÖNTEM ................................................................................... 55 

4.1 Materyal .................................................................................................................. 55 

4.2 Yöntem .................................................................................................................... 55 

5 BULGULAR VE TARTIŞMA ................................................................................. 58 

5.1 SÖD Uygulama Türünün Etkisi ........................................................................... 59 

5.1.1 SÖD uygulama türünün RR2’ye etkisi ............................................................. 60 

5.1.2 SÖD uygulama türünün BY2’ ye etkisi ............................................................. 62 

5.1.3 SÖD uygulama türünün RB4’e etkisi ................................................................ 64 

5.2 Başlangıç Derişiminin Etkisi ................................................................................. 66 

5.2.1 RR2 için başlangıç derişiminin etkisi ................................................................ 67 

5.2.2 BY2 için başlangıç derişiminin etkisi ................................................................ 70 

iv

5.2.3 RB4 için başlangıç derişiminin etkisi ................................................................ 72 

5.3 Boya Türünün Etkisi ............................................................................................. 75 

5.3.1 Boyalara sürekli ve karıştırmalı olarak ses ötesi dalganın uygulanması ....... 76 

5.3.2 Boyalara sürekli ve karıştırmasız olarak ses ötesi dalganın uygulanması .... 79 

5.3.3 Boyalara (0.1 s açık 9.9 s kapalı) periyotlu olarak ses ötesi dalganın 

uygulanması ......................................................................................................... 80 

5.3.4 Boyalara (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu olarak ses ötesi dalganın 

uygulanması .......................................................................................................... 82 

5.4 Tepkime Süresinin Etkisi ...................................................................................... 84 

5.5 Karıştırmanın Etkisi .............................................................................................. 86 

5.6 Başlangıç Tepkime Hızı.. ....................................................................................... 87 

5.7Tekrarlanabilirlik…………..……...………………………………………………89 

6. SONUÇLAR ............................................................................................................. 92 

KAYNAKLAR ............................................................................................................. 95 

EKLER……...………………………………………………………………………....97 

EK 1 Kalibrasyon grafiği……………....…………………………………………..…98 

EK 2 Gerçekleştirilen deney koşulları ve sıcaklık verileri………………....……...101 

EK 3 Zamanla alınan derişim değerleri………………...……………...…………..165 

EK 4 Başlangıç hızı…………………..………...…..…………………………....…...167 

ÖZGEÇMİŞ……………..…………………………………………………………...168 

v

ŞEKİLLER DİZİNİ 

Şekil 2.1 Su kirliliği kontrolü yönetmeliğine göre atıksu sınıflandırılması ................... ..5 

Şekil 2.2 Atıksu dağılımı ............................................................................................... ..6 

Şekil 2.3 Antrakinon yapısı ............................................................................................ 20 

Şekil 2.4 Ses dalgasının genliği, dalga boyu, periyot .................................................... 26 

Şekil 2.5 İki farklı ortam yüzeyinde yansıma ve kırılma ............................................... 27 

Şekil 2.6 Ses ötesi dalgaların yansıması, kırılması ve saçılması ................................... 29 

Şekil 2.7 Ses ötesi dalganın piezoelektrik madde ile oluşturulması .............................. 30 

Şekil 2.8 Salınan bir pistonun bir tüp içerisinde ürettiği ses dalgaları ........................... 31 

Şekil 2.9 İçi gaz dolu bir tüpte bir vurunun hareketi. ................................................... 32 

Şekil 2.10 Bir kavitasyon kabarcığı üzerinde sonokimyasal tepkimelerin oluştuğu 

bölgeler ........................................................................................................ 35 

Şekil 2.11 Akustik kavitasyonu oluşturmak için kullanılan ekipmanlar ...................... 37 

Şekil 3.1 SÖD varken ve yokken sukrozun invertaz katalizli hidrolizi ......................... 43 

Şekil 3.2 SÖD varken ve yokken nişastanın α - amilaz katalizli hidrolizi .................... 44 

Şekil 3.3 SÖD varken ve yokken glikojenin α - amilaz katalizli hidrolizi ................... 44 

Şekil 3.4 Kolestrolün farklı periyotlarda SÖD uygulanmasıyla mikrobiyal olarak 

dönüşümü (Başlangıç derişimi:0.5 g/L, SÖD her 10 dk 5 s ve her 

10 dk 10 s uygulanmıştır) ............................................................................... 45 

Şekil 3.5 Kolestrolün SÖD varken ve yokken mikrobiyal olarak dönüşümü 

(Başlangıç derişimi:1.0 g/L, SÖD her 10 dk 5 s uygulanmıştır) .................... 46 

Şekil 3.6 Benzen (BN), klorbenzen (CB), 1,3-diklorbenzen (1,3-DCB), bifenil (BP) 

SÖD yardımıyla bozundurulması ................................................................... 47 

Şekil 3.7 1,2-;1,3-;1,4-diklorbenzen’in (DCB) SÖD yardımıyla bozundurulması 

Şekil 3.8 2-klorbifenil (2-CBP), 4-klorbifenil (4-CBP), 2.2’-diklorbifenil’ in 

(2,2’-DCP) SÖD yardımıyla bozundurulması ............................................... 48 

Şekil 3.9 Farklı frekanslara sahip dönüştürücülerin p-nitrofenol ’e etkisi (*A= pnitrofenol) 

.................................................................................................... 48 

Şekil 3.10 SÖD üreten ekipmanların p-nitrofenolün bozunmasına etkisi ..................... 50 

Şekil 3.11AO7 ve RO16’nın zamanla bozunma grafiği (Başlangıç derişimi: 

30µM, PH nötr) .......................................................................................... 51 

Şekil 3.12 C.I. Asit Turuncu 7 ‘nın çeşitli yöntemlerle bozundurulması ..................... 53 

Şekil 4.1 Deney sistemi .................................................................................................. 56 

Şekil 5.1 SÖD uygulama türüne ait akım şeması ........................................................... 59 

Şekil 5.2 50 mg/L başlangıç derişimindeki RR2 ’nin ses ötesi dalgalar ile 

bozundurulması ............................................................................................... 60 





Şekil 5.5 50 mg/L başlangıç derişimindeki BY2’nin ses ötesi dalgalar ile 





bozundurulması .............................................................................................. 63 

vi

Şekil 5.8 50 mg/L başlangıç derişimindeki RB4’ün ses ötesi dalgalar ile 





bozundurulması ............................................................................................ 65 

Şekil 5.11 Farklı başlangıç derişiminde gerçekleşen deneylere ait akım şeması ........... 67 

Şekil 5.12 Farklı başlangıç derişimindeki RR2’ nin 6 saat süresince sürekli ve 

karıştırmalı olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulması ........................... 68 

Şekil 5.13 Farklı başlangıç derişimindeki RR2’nin 6 saat süresince sürekli ve 

karıştırmasız olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulması ......................... 68 

Şekil 5.14 Farklı başlangıç derişimindeki RR2’ nin 6 saat süresince periyotlu (0.1 s 

açık 9.9 s kapalı) ve karıştırmalı olarak ses ötesi dalgalar ile 

bozundurulması ........................................................................................... 69 

Şekil 5.15 Farklı başlangıç derişimindeki RR2’ nin 6 saat süresince 

(5 s açık 5 s kapalı) periyotlu ve karıştırmalı olarak ses ötesi dalgalar ile 


Şekil 5.16 Farklı başlangıç derişimindeki BY2’nin 6 saat süresince sürekli ve 


Şekil 5.17 Farklı başlangıç derişimindeki BY2’ nin 6 saat süresince sürekli ve 

karıştırmasız olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulması………………...71 

Şekil 5.18 Farklı başlangıç derişimindeki BY2’nin 6 saat süresince (0.1 s açık 9.9 s 

kapalı) periyotlu ve karıştırmalı olarak ses ötesi dalgalar ile 


Şekil 5.19 Farklı başlangıç derişimindeki BY2’ nin 6 saat süresince 

(5 s açık 5 s kapalı) periyotlu ve karıştırmalı olarak ses ötesi dalgalar ile 


Şekil 5.20 Farklı başlangıç derişimindeki RB4’ün 6 saat süresince sürekli ve 


Şekil 5.21 Farklı başlangıç derişimindeki RB4’ün 6 saat süresince sürekli ve 

karıştırmasız olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulması ......................... 73 

Şekil.5.22 Farklı başlangıç derişimindeki RB4’ün 6 saat süresince (0.1 s açık 9.9 s 


bozundurulması ………………………………………………………...….74 

Şekil 5.23 Farklı başlangıç derişimindeki RB4’ün 6 saat süresince (5 s açık 5 s 



Şekil 5.24 Farklı boya türlerinin bozunmasında gerçekleşen deneylere ait akım 

şeması .......................................................................................................... 75 

Şekil 5.25 100 mg/L başlangıç derişimindeki üç boya için sürekli ve karıştırmalı 

olarak ses ötesi dalga uygulaması ................................................................ 76 




olarak ses ötesi dalga uygulaması ............................................................... 77 



vii


olarak ses ötesi dalga uygulaması ................................................................. 78 

Şekil 5.30 50 mg/L başlangıç derişimindeki üç boya için sürekli ve karıştırmasız 






Şekil 5.33 50 mg/L başlangıç derişimindeki üç boya için (0.1 s açık 9.9 s kapalı) 

periyotlu olarak ses ötesi dalga uygulaması ................................................. 81 


periyotlu olarak olarak ses ötesi dalga uygulaması ...................................... 81 


periyotlu olarak olarak ses ötesi dalga uygulaması ...................................... 82 

Şekil 5.36 50 mg/L başlangıç derişimindeki üç boya için (5 s açık 5 s kapalı) 


Şekil 5.37 25 mg/L başlangıç derişimindeki üç boya için (5 s açık 5 s kapalı) 


Şekil 5.38 5 mg/L başlangıç derişimindeki 3 boya için (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu 


Şekil 5.39 RR2’nin SÖD ve fotobozunma (Nansheng et al. 1996) ile 

bozundurulması ............................................................................................ 85 

Şekil 5.40 BY2’nin SÖD ve fotobozunma (Nansheng et al. 1996) ile 


Şekil 5.41 RB4’ün SÖD ve fotobozunma (Nansheng et al. 1996) ile 


Şekil 5.42 RR2’nin derişim-% bozunma ve derişim-başlangıç tepkime hızı 

grafiği…………………………………………………………………….....87 

Şekil 5.43 BY2’nin derişim-% bozunma ve derişim-başlangıç tepkime hızı grafiği….88 

Şekil 5.44 RB4’nin derişim-% bozunma ve derişim-başlangıç tepkime hızı grafiği….88 

Şekil 5.45 100 mg/L başlangıç derişiminde ki RR2 için sürekli ve karıştırmalı olarak 

gerçekleştirilen %bozunma-tepkime süresi…………………….…………..89 

Şekil 5.46 100 mg/L başlangıç derişiminde ki BY2 için sürekli ve karıştırmalı olarak 

gerçekleştirilen %bozunma-tepkime süresi………………………………...90 

Şekil 5.47 100 mg/L başlangıç derişiminde ki RB4 için sürekli ve karıştırmalı olarak 

gerçekleştirilen %bozunma-tepkime süresi……………………………..….90 

viii

ÇİZELGELER DİZİNİ 

Çizelge 2.1 Uçucu organik bileşiklerin grupları ve bu grupların örnekleri ................... ..9 

Çizelge 2.2 Tekstil atıksuları ortalama özellikleri ........................................................ 13 

Çizelge 2.3 Bazı azo boyar maddeler ............................................................................. 19 

Çizelge 2.4 Sesin çeşitli maddeler içindeki yayılma hızı………………………………27 

Çizelge 3.1 Vinilsülfon boyalarının SÖD yardımıyla bozundurulması (İşletme 

süresi 7 saat) ................................................................................................ 52 

Çizelge 3.2 Boyaların 2 ve 4 h sonundaki % bozunma değerleri ................................. 53 

Çizelge 4.1 Boyarmaddelerin açık yapıları ve özelikleri ............................................... 55 

ix

1.GİRİŞ 

Tekstil endüstrisinde baskı, ağartma, boyama gibi işlemlerin gerçekleştirilmesi için tekstil 

boyar maddeleri kullanılmakta olup, bu amaçla yılda ortalama 7x10 5 ton üzerinde tekstil 

boyası üretilmekte ve boyama işlemi için yaklaşık 8.000 farklı kimyasal gerekmektedir. Bu 

işlemler sonucunda oluşacak atık suyun doğanın dengesini bozması ve insan sağlığını tehdit 

etmesi sebebiyle çevreye doğrudan verilmesi istenmez (Sponza et al. 2000). 

Tekstil boyar maddesi olarak kullanılan azo boyar maddeler, doğaya verildiklerinde kararlı 

yapılarından dolayı aeorobik koşullarda bozunmayıp, ırmak diplerindeki çökeltilerde 

(anaerobik koşullarda) zamanla mikroorganizmalar tarafından bozunarak kanserojen 

aromatik aminlere (benzidin vb) potansiyel oluşturmaktadır (Rehorek et al. 2004). 

Literatürde, ses ötesi dalgalar (SÖD) yardımıyla bozundurma sonucu oluşan ürünlerin 

zararsız olabileceği belirtilmektedir (Rehorek et al. 2004). Ses ötesi dalgalar boya 

maddelerinin bozundurulması için yeni bir yöntem olarak kullanılmaktadır. 

Ses ötesi dalgaların kimyasal ve biyolojik etkileri tarihte ilk olarak 1927 yılında Loomis 

tarafından bulunmuştur (Vajnhandl et al. 2005, Thompson et al. 1999) 1937 yılında ise 

sentetik polimerlerin bozulması üzerine çalışmalar geliştirilmiştir. milisaniye gibi çok sınırlı 

zaman aralığında mikrokabarcıkların oluşması, büyümesi ve parçalanmasıyla, büyük 

miktarda enerji açığa çıkması olarak bilinen kavitasyon teriminin gündeme gelmesiyle 1950 

yılında Lord Rayleigh tarafından kavitasyon kabarcıkları modellenmiştir (Suslick 1988). Ses 

ötesi dalgaların 1954 yılında temizleme etkisi bulunmuştur. 1980 yılının başında 

“Sonokimya” kavramı oluşmaya başlamıştır. Sonokimya ise ses dalgaları ve ses ötesi 

dalgaların kimyasal proseslerde kullanımı şeklinde açıklanabilir. Sonokimya dalının 

gelişmesiyle 1990 yıllarda ses ötesi dalga üreten ekipmanların seri üretimine geçilmiştir. Ses 

ötesi dalgaların en önemli etkilerinden biri tepkime hızını artırmasıdır (Thompson et al. 

1999). Sukrozun invertaz katalizli hidrolizinde ses ötesi dalgaların başlangıç tepkime hızını 

% 50 artırdığı görülmüştür (Barton et al. 1996). Rhodoccous erythropohis ile kolesterolün 

kolestenona oksidasyonunda ses ötesi dalgaların etkisi incelenmiş ve 1 g/L kolestrol ses ötesi 

dalga yokken 22 saatte yaklaşık %75 dönüşüm elde edilirken, her 10 dakikada 5 saniye 

periyotlarla ses ötesi dalga verildiğinde 16 saat sonunda yaklaşık %97 verim elde edilmiştir 

1

(Bar 1988). Ayrıca, ses ötesi dalgalar tepkime mekanizmasını değiştirmekte böylece farklı 

ürünlerin elde edilmesini sağlamaktadır (Thompson et al. 1999, Cordemans 1991). Fe(CO3) 

bileşiğinden ses ötesi dalga yokken Fe oluşurken, ses ötesi dalga verildiğinde Fe3(CO)12 

oluşmaktadır (Cordemans 1991). 

Ses ötesi dalgalar biyolojik, kimyasal ve elektrokimyasal sistemlerde tepkimeyi başlatmakta, 

yüzey alanını genişletmesi nedeniyle kütle aktarımını ve katalizör aktivitesini artırmaktadır 

(Adewuyi 2001, Thompson et al. 1999). Bununla birlikte tepkime süresini kısaltması da 

önemli etkileri arasında yer almaktadır. Örneğin tiyokarbametin alkil klorid ile 

alkilizasyonuna ses ötesi dalgaların verilmesiyle tepkime hızı, sadece karıştırma yapıldığında 

elde edilen tepkime hızına oranla 75 kat artmıştır (Suslick 1988). 

Fizik, kimya, maden, metalürji, tıp, denizcilik, haberleşme ve daha pek çok alanlarda 

(Suslick 1988) kullanılan ses ötesi dalgaların endüstriyel anlamda hücrelerin parçalanması, 

kristal büyümesi, köpük ve gazların uzaklaştırılması, kristalizasyon, depolimerizasyon, 

kurutma, emülsiyon oluşturma, ekstraksiyon, filtrasyon gibi uygulamaları bulunmaktadır 

(Thompson et al. 1999). Bozundurma işlemi de bunlardan biridir. Özellikle endüstriyel 

üretimle birlikte oluşan zehirli organik bileşiklerin çevreyi ve dolayısıyla insan sağlığını 

tehdit etmeleri sebebiyle doğaya verilmeleri istenmez. Bu tip bileşikleri bozundurmak 

amacıyla UV, Fenton prosesi, ozonizasyon (Gogate 2004b), aktif karbon adsorpsiyonu, 

biyolojik arıtma (Abuhamed 2002) gibi pek çok yöntem geliştirilmiştir (Okuno et al. 2000, 

Sivakumar et al. 2000). Ancak, aktif karbon adsorpsiyonu ve yakma esnasında bu 

istenmeyen bileşiklerden daha zehirli bileşikler oluşmaktadır. UV ışını ile bozunma pahalı 

sistem olabilmektedir. Biyolojik arıtmanın ise yüksek derişimli sistemlere uygulanması 

zordur. Örneğin kirlilik yaratan benzen, klor benzen, diklor benzen, poliklor benzene ses 

ötesi dalgalar ile bozundurulduğu görülmüştür (Okuno et al. 2000). p-nitrofenolün bozunma 

tepkimesinde farklı frekansta iki adet ses ötesi dalga üreteci ile oluşturulan ses ötesi dalgalar 

yardımıyla p-nitrofenolün bozunduğu bulunmuştur (Sivakumar et al. 2000). 

Son zamanlarda yapılan araştırmaların çoğu, tekstil boyalarından kaynaklanan çevresel 

problemler ve bunların çözüm yolları üzerinde yoğunlaşmaktadır. Böylece, ses ötesi 

dalgaların bozundurma tepkimelerinde kullanımı giderek artmaktadır. Bu konuda, Ince ve 

arkadaşları azo boyar maddelerden olan Acid Orange 7 ve Reactive Orange 16 ses ötesi 

2

dalgalar yardımıyla bozundurulmasını incelemişlerdir (Ince et al. 2004) 300 kHz frekansta 

bir dönüştürücü (transducer) yardımıyla sisteme sürekli ses ötesi dalga vererek Asit Orange 7 

ve Reactive Orange 16’nın sırasıyla % 94’ü ve % 65’i bozundurulmuştur. Başka bir 

çalışmada ise, Reactive Black 5’in ozon yardımıyla bozundurulmasına ses ötesi dalgaların 

etkisi araştırılmıştır (Ince et al. 2001). 520 kHz’ de sisteme 3 saat boyunca ses ötesi dalga 

verildiğinde 20 µM başlangıç derişimindeki Reactive Black 5’in % 96’sının rengi 

giderilmiştir, yapıdaki aromatik halkaların ise % 68’nin bozunduğu saptanmıştır. Vinilsülfon 

boyalarına H202 varlığında ses ötesi dalga uygulandığında % 90’nın üzerinde renk giderimi 

sağlanmıştır (Vončina et al. 2003). Zhang ve arkadaşları ise demir metali yardımıyla Asit 

Orange 7’nin bozundurulmasına ses ötesi dalgaların etkisini incelemişlerdir (Zhang et al. 

2005). Asit Orange 7’nın ortamda sadece demir metali varken % 62 bozunurken, sisteme 20 

kHz frekansta sürekli olarak ses ötesi dalga uygulandığında (demir metali varlığında) % 

90’nı bozunmuştur. Literatürde, çok az çalışmada bozundurma işlemleri sonucunda zehirlilik 

testleri uygulanmıştır. Bunlardan birinde, endüstriyel azo boyar madde olan Asit Orange 5 ve 

52, Direct Blue 71, Reactive Black 5, Reactive Orange 16 ve 107 ‘e ses ötesi dalga 

uygulandığında, bozundurma sonucu oluşan son ürünün zehirli olmadığı Pseudomonas 

putida ile test edilmiştir (Rehorek et al. 2004). Bir başka çalışmada ise, Reactive Red 141, 

Reactive Black 5, Basic Brown 4 ve Basic Blue 3’ün bozunma tepkimesine 120 dakika 

boyunca ses ötesi dalga uygulaması sonunda Basic Blue 3’ün hemen hemen tamamının 

bozundurulduğu belirtilmiştir (Tezcanli-Güyer et al. 2003). 

Bu çalışmada çevre açısından zararlı organik bileşiklerden boyar maddelerin ses ötesi 

dalgalarla bozundurulması amaçlanmıştır. Boyar madde olarak Reactive Red 2 (RR2), 

Reactive Blue 4 (RB4) ve Basic Yellow 2 (BY2) seçilmiştir. Bozundurma tepkimesine SÖD 

uygulama türünün (sürekli ve periyotlu), başlangıç derişiminin, boya türünün, tepkime 

süresinin ve karıştırmanın etkisi incelenmiştir. 

3

2. ZARARLI ORGANİK BİLEŞİKLER 

Dünyada giderek artan nüfusla birlikte gelişen teknoloji ve hızlı sanayileşme, çok büyük ve 

çözülmesi giderek zorlaşan bir problemi, çevre kirliliğini de beraberinde getirmiştir. Bugün 

bu kirlilik doğanın dengesini bozar duruma gelmiş ve insan yaşamını tehdit eden boyutlara 

ulaşmıştır (Sponza et al. 2000). 

Su kirliliği ise çevre kirliliğinin önemli bir boyutunu oluşturmaktadır. Su kirliliği, su 

kaynağının kimyasal, fiziksel, bakteriyolojik, radyoaktif ve ekolojik özelliklerinin olumsuz 

yönde değişmesi şeklinde gözlenen, doğrudan veya dolaylı yoldan biyolojik kaynaklarda, 

insan sağlığında ve suyun diğer amaçlarla kullanılmasında engelleyici bozulmalar yaratacak 

madde veya enerji atıklarının boşaltılmasını ifade etmektedir (İleri 2000). 

Atık; her türlü üretim ve tüketim faaliyetleri sonucunda fiziksel, kimyasal ve bakteriyolojik 

özellikleriyle karıştıkları alıcı ortamların doğal birleşim ve özelliklerinin değişmesine yol 

açarak dolaylı veya doğrudan zararlara yol açabilen maddelere denir. Katı, sıvı, gaz veya 

çamur şeklinde olabilir. Şekli ne olursa olsun çevresel değerleri korumak için bu atıkların 

uygun şekilde yönetilmesi ve uzaklaştırılması gerekmektedir (İleri 2000). 

Endüstride ve kentlerde kullanıldıktan sonra atılan suya ‘Atık su’ denir. İnsanların çeşitli 

faaliyetleri sonucu değişik yapıda Atık su oluşumu söz konusudur. Şekil 2.1’de Su Kirliliği 

Kontrolü Yönetmeliği’ne göre Atık su sınıflandırılması ana başlıklar halinde verilmiştir ( 

İleri 2000). 

4

Evsel Nitelikli 

Atık Sular 

• N10000 

ATIK SU 

Endüstriyel 

Nitelikli 

Atık Sular 

• Gıda Sanayi Atık Suları 

• İçki Sanayi Atık Suları 

• Maden Sanayi Atık Suları 

• Cam Sanayi Atık Suları 

• Kömür Hazırlama, İşleme ve 

Enerji Üretme Tesisleri 

Atık Suları 

• Tekstil Sanayi Atık Suları 

• Petrol Sanayi Atık Suları 

• Deri Sanayi Atık Suları 

• Selüloz, Kağıt, Karton ve 

benzeri Sanayi Atık Suları 

• Kimya Sanayi Atık Suları 

• Metal Sanayi Atık Suları 

• Ağaç Mamulleri ve Mobilya 

Sanayi Atık Suları 

• Makine ve Yedek Parça 

Sanayii Atık Suları 

Şekil 2.1 Su kirliliği kontrolü yönetmeliğine göre atık su sınıflandırılması (İleri 2000) 

5 

Endüstriyel 

Nitelikli Diğer 

Atık Sular 

• Endüstriyel Soğutma 

Suları 

• Sulu Baca 

Filtrelerinin Çıkış 

Suları 

• Benzin İstasyonları 

Atık Suları 

• Tutkal ve Zamk 

Üretimi Atık Suları 

• İçme Suyu Filtreleri 

Geri Yıkama Suları 

• Katı Atık Bertaraf 

Tesisleri Atık Suları 

Rejenerasyon 

Tesisleri Atık Suları

Endüstriyel atık su; evsel atık su dışında kalan endüstrilerin, imalathanelerin, küçük ticari 

işletmelerin ve küçük sanayi sitelerinin her türlü üretim, işletim ve prosesinden kaynaklanan 

sulardır (İleri 2000). 

Endüstriyel atık sular; çevresel açıdan, evsel atık sulara oranla daha büyük tehlike 

oluşturmaktadır. Ayrışmaz ya da güç ayrışabilir türden maddelerin yanı sıra zehirli 

bileşenleri de içerebilen bu sular, zaman zaman oldukça fazla kirlilik içerebilirler. 

Endüstriyel atık sular teknolojik gelişmelere paralel olarak atık su dağılımı içerisinde önemli 

bir yere sahiptir. Şekil 2.2’ den görülebileceği gibi atık su dağılımının en büyük kısmını 

oluşturmaktadır (İleri 2000). 

Her endüstriyel proses, doğal su sistemlerine zararlı olabilecek artıklar verir. Her endüstri 

için kirlilik özellikleri farklıdır ve her biri doğayı farklı şekilde etkilemektedir. Endüstriyel 

atık sular içerisindeki zehirli maddeler, sudaki canlı yaşamın kısa sürede tükenmesine yol 

açmaktadır. Bu maddeler arasında ağır metaller oldukça önemli bir yere sahiptir (İleri 2000) 

8% 

Maden 

Evsel 

20% 

33% 

Endüstri 

Şekil 2.2 Atık su dağılımı (İleri 2000) 

Ulaştırma 

8% 

6 

Diğer 

9% 

22% 

Tarım

2.1 Atık Sularda Bulunan Zararlı Bazı Organik Maddelerin Endüstriyel Kaynakları 

Fenoller ve türevleri 

Fenol ve türevleri bilinen en zehirli ve tehlikeli organik kirleticiler olmaları nedeniyle bu 

bileşiklerin atık sulardaki miktarlarına sınırlandırmalar getirilmiştir. Endüstriyel atık 

sularında sıkça fenol ve türevlerine rastlanmaktadır. Özellikle kömür işletmelerinin kömür 

destilasyonu, petrokimyasallarda petrol arıtımı ve organik sentezlerin atık akımları bol 

miktarda fenol kirliliği içerir. Fenolik bileşenler ayrıca kağıt hamuru ve kağıt ağartma 

tesisleri, reçine, pestisit endüstrileri atık sularında ve doğal olarak insan ve hayvan idrarında 

da ölçülebilir miktarda yer almaktadır. Ayrıca soğutucu, yangın söndürücü, boya, çözücü, 

pestisit ve insektisit endüstrileri atık sularında da bol miktarda haloaromatik kirleticiler 

bulunmaktadır. Fenollü suların içilmesi şiddetli ağrılara, böbrek bozukluklarına, ağır 

sarsıntılara ve hatta ölümlere neden olabilir (Anonim 2003). 

Pestisitler 

Günümüzde dünya nüfusu hızla artmakta, artan nüfus sayısı da yiyecek talebindeki hızlı 

artışı beraberinde getirmektedir. Artan yiyecek ihtiyacının karşılanmasının yolu tarımda 

birim alandan daha fazla verim alınmasını sağlamaktan geçmektedir. Ancak tarım 

arazilerinde yüksek verim alınmasını etkileyen pest denilen doğal zararlılar (böcekler, 

mantarlar, kemirgenler, nematadlar ve akarlar vb.) mevcuttur. Böceklerden mantarlara zararlı 

böcekler ve kemirgenlere, akarlar ve nematadlar gibi canlılara kadar değişen canlı grupları, 

tarımda yüksek verim alınmasını etkilemekte bir anlamda da insanların yiyeceklerine ortak 

olmaktadır. İşte bu durumun önlenmesi ve insanlarla hayvanlara zararlı olan çeşitli 

hastalıkların engellenmesi amacıyla pestisit adı verilen kimyasal maddeler tarımda 

kullanılmaktadır (Anonim 2003) 

Çeşitli endüstriyel faaliyetlerden kaynaklanan suni organik kimyasal maddeler, tarım 

alanlarında kullanılan pestisit ve herbisitler, suda doğal olarak güç parçalanan bileşiklerdir. 

Bu tür bileşiklerin bir kısmı canlı bünyelerinde birikime ve zehirli etkilere neden olurlar. 

Diğer bir kısmı ise canlı bünyede mutojen ve kanserojen etkiler yapar (Anonim 2003 

7

Deterjanlar 

Sentetik deterjanların içerdikleri fosfor nedeni ile alıcı ortamlarda ötrofikasyona neden 

olduklarının yanısıra ayrıca deterjanların sulara neden olduğu köpük, estetik bir sorun olarak 

ortaya çıkar. Bunun ötesinde deterjanlar kimyasal yapılarına bağlı olarak alıcı su 

ortamlarında çeşitli düzeylerde kirliliğe neden olabilirler. Deterjanların ham maddesi olan 

alkilbenzen sülfanatlar alıcı ortamlarda parçalanması çok güçtür. Bu nedenle pek çok ülkede 

deterjan üreten endüstriler alkilbenzen sülfonatlar üretimini durdurmuş ve onun yerine lineer 

alkil sülfanat üretimine başlamışlardır. Lineer alkil sülfanatlar aerobik koşullarda biyolojik 

olarak kolay ayrışabilmekte ve deterjanlarla kirlenme problemi azalmaktadır. Bir diğer 

önemli kirletici maddede deterjanlarda katkı maddesi olarak kullanılan ve yüzey aktif aktif 

maddelerin etkinliğini artırmada özelliği olan sodyum tripolifosfat olup, kullanımında da 

çeşitli kısıtlamalar ve yasaklamalar söz konusudur. Katkı maddelerinin birinci görevi suyu 

yumuşatmaktır. Bunların birçok avantajları yanı sıra fosfor içermesi nedeni ile önemli çevre 

problemlerine yol açmaktadır. Çünkü sodyum tripolifosfat içerdiği yüksek düzeydeki fosfor 

nedeni ile sularda alg çoğalmasının artmasına ve dolayısıyla oksijen azaltımına neden 

olmaktadır. Bu durumda su canlıları yok olup, ötrofikasyon ortaya çıkmaktadır (Anonim 

2003) 

Uçucu organik bileşikler 

Atık sularda bulunan organik bileşiklerin çoğu uçucu organik bileşiklerdir. Bunların buhar 

basıncı yüksek olduğundan arıtma tesislerinde ve alıcı ortamlarda emisyona koku ve zehirli 

kirlenmeye sebep olurlar. Atık sulardan yayılabilecek muhtemel uçucu organik bileşikler 

şöyle sınıflandırılabilirler; Aromatik hidrokarbonlar, klorlu hidrokarbonlar, oksijenli 

hidrokarbonlar ve alifatik hidrokarbonlar (Anonim 2003). 

Endüstri ve ticari aktiviteler kentsel atık sudaki uçucu organik bileşiklerin en büyük 

kaynaklarıdır. Uçucu organik bileşikler için başlıca endüstriyel kaynaklar kimya ve 

petrokimya üretimleri, elektronik üretimi (örn. Devre üretimi sırasında oluşan atıklar) ve 

petrol rafinerileridir. Uçucu organik bileşiklerin ticari kökenli başlıca kaynakları ise araç ve 

makine tamirhaneleri, kuru temizleyiciler, hastaneler, boyahaneler, petrol ve kimyevi madde 

8

dağıtımı olup, bulundurdukları bileşenlere göre çeşitli gruplara ayrılırlar. Bu gruplar ve 

örnekler Çizelge 2.1’de verilmiştir. 

Evsel, endüstriyel ve ticari kökenli kaynakların yanısıra uçucu organik bileşikler arıtma 

tesislerinden de oluşur. Su dezenfeksiyonu sırasında trihalometanlar oluşup ve uçucu organik 

bileşiklerin kaynağı oluşturabilirler. Bununla beraber atık su arıtma tesisinde dezenfeksiyon 

ve koku kontrolü için yapılan klorlamada uçucu organik bileşiklerin kaynağı olarak ortaya 

çıkar. Ayrıca biyokimyasal dönüşümler sırasında da uçucu organik bileşikler oluşabilir 

(Anonim 2003). 

Çizelge 2.1 Uçucu organik bileşiklerin grupları ve bu grupların örnekleri 

Bileşen Sınıfı 

Örnekler 

Alifatikler Alkanlar, Hidrokarbonlar 

Aromatikler Benzen, Etilbenzen, Toluen, Ksilen 

Halojenli Türler Trikloroeten, Trikloroetan Vinil klorür, Metil 

klorür Trikloroetilen, 1.1.1. Trikloroetan 

Tetrakloroetilen, Kloroform, Karbontetraklorür 

Oksijen İçeren Türler Formaldehit, Aseton, Çeşitli Alkoller, Eterler, 

Aminler 

Sülfür içeren Türler Merkaptonlar, Tiyofenler 

Azot İçeren Türler Benzonitril 

Uçucu organik bileşikler normal atmosferik koşullar altında (25°C) yüksek buhar basıncına ( 

> 0.01 kPa) ve düşük kaynama noktasına sahiptirler. 

9

Endüstriyel çözücüler 

Sayıları her geçen gün artan ve pek çok endüstriyel aktivitede kullanılan bu grup bileşiklerin 

kanserojen oldukları bilinmekte ve bu nedenle bu bileşiklerin derişimleri içme sularında 

sınırlandırılmaktadır. Bu bileşiklerin en yaygın olarak kullanılan ilk altısı; boya, metal işleri, 

eczacılık, asetat film yapımında kullanılan di-klorometan (DCM); floro-karbon sentezi ve 

eczacılıkta kullanılan kloroform; metal ve plastik temizlemede kullanılan metil kloroform; 

yine floro-karbon sentezi ve yangın söndürücülerde kullanılan karbon tetra-klorür; metal 

temizleme ve kuru temizlemede kullanılan tri-kloroetilen ve perkloro-etilen olarak 

sıralanmaktadır. Bu bileşiklerden trikloretilen, perkloro-etilen, metil kloroform ve 

diklormetan içme sularında sık sık rastlanan endüstriyel çözücüler olarak tanımlanmaktadır 

Sulara karışan diğer bir kısım ise, ultraviyole ışınlarının tesiri ile oksitlenmekte ve zehirli 

olmayan son ürünlere dönüşmektedirler. Genel olarak bu bileşiklerin atmosferik yarı ömrü, 

üç ay olarak tanımlanırken; bazı bileşikler için (örneğin metil kloroform ) bu süre beş yıl gibi 

bir düzeye ulaşabilmektedir. Diğer taraftan, buharlaşma yoluyla atmosfere karışan bileşikler, 

atmosferde oldukça yoğun düzeylere erişebilmekte ve yağmurla tekrar yüzey sularına 

dönebilmektedirler(Anonim 2003). 

Polisiklik aromatikler 

Temel olarak organik maddelerin tam yanmaması sonucu ortaya çıkan bu bileşikler, egzoz 

emisyonları, yakıt kullanımı ve kısmen de, bakteri ve bitki faaliyetleri sonucu ortaya 

çıkmaktadır. Dolayısıyla, egzoz emisyonları, yakıt kullanımı başlıca kaynaklar olarak ortaya 

çıkmaktadır. Sindirim sistemi kanserlerine yol açtığı bilinen bu bileşikler, çözünürlükleri çok 

yüksek olmamakla beraber, partiküler maddelerin üzerinde kolayca adsorblanabilmeleri 

nedeniyle, askıda katı maddenin yüksek olduğu sularda yüksek derişimlere 

erişebilmektedirler. Demir boruların yüzeyinde kullanılan bitüm kaplamanın, suya polisiklik 

aromatiklerin geçmesine yol açtığı bilinmektedir. En yüksek çözünürlüğe sahip polisiklik 

aromatiklerin bileşiği olan fluorantan (240 mg/L) bu yolla suya geçmekte ve derişimi, 

tanımlanmış sınır değerleri aşabilmektedir. 

10

Avrupa Birliği ve Dünya Sağlık Teşkilatı, söz konusu altı bileşiğin toplam derişimi için, 

içme sularında 0,0002 mg/l sınır değerini önermektedir(Anonim 2003). 

Dezenfeksiyon sonucu oluşan organik maddeler 

Klorun, sularda bulunan doğal organikler olan hümik ve fulvik asitler ile reaksiyona girmesi 

sonucu oluşan klorlu organik bileşikler, sularda bulunan başlıca dezenfeksiyon yan ürünleri 

yada triholometanlar olarak tanımlanırken, sularda doğal olarak bulunan bromür de, 

triholometanlar oluşumuna yol açmaktadır. 

Literatürde, uygulanan klor miktarının, suda bulunan organik madde miktarına oranının, 

oluşan yan ürünlerin türlerini belirleyen en önemli faktör olduğu belirtilmektedir. Örneğin, 

düşük klor dozlarında, fenol suya tat veren klorofenole çevrilirken, yüksek dozlarda tatsız 

klorlu kinonlara çevrilmektedir (Anonim 2003). 

2.2 Tekstil Atık Sularının Karakteristikleri 

Bazı endüstriyel kuruluşların kirleticileri hem miktar hem de kirletici cinsi bakımından çok 

fazladır. Özellikle tekstil boyama endüstrisi atık suları oldukça yüksek oranda organik yüke 

sahip olmaları yanında, alıcı ortamın görünümünü de olumsuz etkilemektedir. Tekstil 

endüstrisine ait proseslerde ciddi boyutlarda bozunmamış boyalar ve boyama işlemine 

yardımcı kimyasallar içeren atık sular üretilmektedir (Vajnhandl et al. 2005). Yılda ortalama 

7x10 5 ton üzerinde yaklaşık 10.000 farklı boya üretilmekte ve bu boyaların %10’nu 

endüstriyel arıtma tesisi çıkış suları ile ortamlara verilmektedir (Sponza et al. 2000). Bu 

nedenle tekstil atık sularında boyarmadde giderimi önem kazanmaktadır. 

Tekstil atık sularının en belirgin özelliği renkleridir. Kullanılan boyar maddenin tipine bağlı 

olarak tekstil atık sularının rengi, baskınlıklarına göre, kırmızı, kahverengi, mavi, mor ve 

siyah olarak değişir. Tekstil atık suları günden güne renk değiştirir; hatta bazen, müşteri 

isteklerini karşılayabilmek üzere, boyama sürecinde kullanılan boyar madde günde birkaç 

kez değişir. Renk değişimleri aynı zamanda tekstil atık sularının Kimyasal Oksijen İhtiyacı 

11

(KOİ) üzerinde de dalgalanmalara neden olur. Böyle boyar maddece zengin sular arıtılmadan 

ortama verilirse, alıcı ortam ekosisteminde olumsuz etkiler oluşturacaktır 

Tekstil endüstrilerinden alıcı ortama verilen boyama atıkları alıcı suyun renginin 

değişmesine, boyalı hale gelmesine neden olurlar. Kullanılan boyaya göre bitki ve hayvan 

yaşamı üzerine zehirli etki yaparlar, akarsuyun kendi kendini arıtma kapasitesini (özümleme 

kapasitesi) engellerler. 

Boya banyoları atıkları alıcı suyun renklenmesine, suyun ışık geçirgenliğinin azalmasına, 

akuatik floranın fotosentez hızının azalmasına neden olurlar. Bazı anilin boyaları düşük 

derişimlerde olsalar da balıkların bünyelerinde birikirler ve hatta et üzerinde belirgin renk 

oluştururlar. Tekstil atıkları ile renklenmiş alıcıortam sular, endüstriyel faaliyetler (kağıt, bira 

v.b.) için su kaynağı olarak kullanılamazlar. 

Tekstil atık sularındaki büyük pH dalgalanmaları önemli dezavantajlardan birisidir. pH 

değişimi, öncelikle boyama sürecinde farklı tiplerde boyar madde kullanılmasından 

kaynaklanır. atık suyun pH' ı 2 -12 arasında değişebilir. Böylesine büyük pH değişimi, 

özellikle aktif çamur ve kimyasal arıtım süreçlerinin oldukça kısıtlı pH değerleri nedeniyle 

önemli bir sorundur. Bu nedenle uygun pH ayarlaması tekstil atık suları arıtım süreçlerinde 

gerekli bir parça haline gelmiştir. 

Endüstriyel atık suların bir çoğuna kıyasla tekstil atık sularının sıcaklığı, alışılmadık bir 

şekilde yüksektir. Boyama sürecinde, değişik basamaklarda sıcaklığı 90°C' a kadar varan 

yıkama suları kullanılır. Tekstil atık sularının yaklaşık 40°C' a kadar varan sıcaklığı, bu 

yıkama sularının bir sonucudur. Yüksek sıcaklık, direkt boyama sürecinden gelen tekstil atık 

sularının arıtımını gerçekleştirilemez hale getirir ve bu nedenle 30°C veya daha düşük 

sıcaklıklara ön ısı giderimi gerektirir 

Tekstil atık sularının içerdiği diğer önemli kirleticiler az miktarlarda polivinil alkol (PVA), 

karboksimetil selüloz (CMC), kimyasal maddeleri parçalamak için nişasta ve sentetik 

liflerdir. Tekstil malzemelerinin üretiminde kullanılan bu lifler; doğal olanlar (Bitkisel - 

pamuk-, Hayvansal –yün) ve sentetik olanlar (akrilik, naylon vb.) şeklinde ikiye ayrılabilir. 

12

pH, Biyolojik Oksijen İhtiyacı (BOİ), toplam katılar ve üretilen atık su miktarı bir süreçten 

diğerine büyük çeşitlilik göstermesine karşın, bu atık suların dengeleme tankında 

karıştırılması ile fiziksel ve kimyasal özellikler açısından daha kararlı atık su elde edilebilir. 

Genel olarak, tekstil atık suları, KOİ içeriği ve renk yoğunluklarına göre 3 sınıfa ayrılabilir: 

yüksek, orta ve düşük şiddetli atık sular. Yüksek şiddetli atık sular 1600 mg /L 'nin üzerinde 

KOİ derişimi ve çok düşük ışık geçirgenliğine sahip, koyu renkli sulardır. Orta şiddetli atık 

su 800-1600 mg / L KOİ içerirken, düşük şiddetli atık suyun KOİ içeriği < 800 mg /L 'dir. 

Çizelge 2.2'de bu üç tekstil atık suyunun ortalama özellikleri gösterilmiştir. Atık suyun rengi, 

yoğunluk açısından, bu üçlü sınıflandırmayla doğru orantılı olarak değişir. Ancak, bazı 

durumlarda düşük ya da orta şiddetli kirli atık su çok koyu renge sahip olabilir. Bu atık 

suların arıtımındaki zorluk derecesi, bağıl kirlilik derecesi ile yakından ilgilidir. Genel 

olarak, tekstil atık sularının pek çoğunun orta ve düşük şiddette kirli atık su sınıfına girdiği 

söylenebilir. 

Çizelge 2.2 Tekstil atık suları ortalama özellikleri 

Tip 

Yüksek 

şiddetli 

Orta 

şiddetli 

Düşük 

şiddetli 

BOİ 

(mg/L) 

KOİ 

(mg/L) 

pH Askıda katı 

madde (mg/L) Sıcaklık 

(C ) 

13 

Yağ 

(mg/L) İletkenlik 

(µS) 

500 1500 10 250 28 50 2900 

270 970 9 137 28 21 2500 

100 460 10 91 31 10 2100 

Arıtılmadan ortama verilen tekstil endüstrisi atık suları çözünmüş oksijeni hızlı bir şekilde 

tüketirler. Bu oksijen tüketimi dipte toplanan atıkların bozunması ile hızlanır. Akarsuların 

dibinde toplanan maddeler esas olarak yün lifleri ve yündeki safsızlıklardır. Suyun fiziksel 

özellikleri bozulur, renkli ve kokulu bir hal alır. 

Tekstil atık sularında bulunan ve kükürtlü maddelerin kullanımından oluşan kükürt 

bileşikleri özellikle beton borular üzerinde zararlı etki yapar. 300 mg/L' nin üzerindeki sülfat 

derişimleri, beton kanalizasyon borularında korozyona (taç korozyonu) yol açarlar. Ayrıca,

yünlü tekstil atıklarında bulunan yağların ve sabunların bozunmasından oluşan yağ 

asitlerinin de kanalizasyon kanallarında korozyon etkisi vardır. 

Bu amaçla tekstil endüstrisi atık suları çevreye direk olarak verilmemeli, ön işlemlerden 

geçmelidir. Arıtım yöntemlerini belirlemek için öncelikle tekstil endüstrisi atık sularının 

büyük kısmını oluşturan boyarmaddenin yapısı bilinmelidir. Bu nedenle bundan sonraki 

kısımda boyar maddeler ile ilgili bilgi verilecektir. 

2.3 Boya ve Boyarmadde 

Cisimlerin yüzeylerinin dış tesirlerden korunması ya da güzel bir görünümde olması için 

renkli hale getirilmesinde kullanılan maddelere boya denir. Konuşma dilinde çoğu kez boya 

ve boyarmadde birbiri yerine kullanılır. Ancak bu iki sözcük anlam bakımından farklıdırlar. 

Boyalar bir bağlayıcı ile karışmış fakat çözünmemiş karışımlardır. Boya bir yüzeye fırça 

veya boyama tabancası ile uygulanır. Bu şekilde boyanan yüzey üzerinde bir tabaka 

meydana gelir. Gerçekte bu işlem boyama değil bir örtme işlemidir. Genellikle boyalar 

anorganik yapıdadırlar ancak organik yapıda da olabilirler. Uygulandıkları yüzeyde hiçbir 

değişiklik yapmazlar. Kazıma işlemi ile yüzeyden büyük parçalar halinde 

uzaklaştırılabilirler. Tekstil endüstrisinde boyarmadde çoğu zaman kristallendirebilen 

moleküler yapıyı ifade ederken, boya ise bu molekülün katkı kimyasalları ilave edilerek 

boyama işlemine hazır hale getirilmiş şeklidir (Gregory 1983). 

Kumaş, elyaf gibi cisimleri renkli hale getirmede kullanılan maddelere tekstil boyası denir. 

Ancak her renk veren veya renkli olan madde boya ya da boyarmadde değildir. Genellikle 

çözeltiler veya süspansiyonlar halinde çeşitli boyama yöntemleriyle uygulanırlar. Bütün 

boyarmaddeler organik bileşiklerdir. Boyanacak cisimler boyarmadde ile devamlı ve 

dayanıklı bir şekilde birleşerek cismin yüzeyini yapı bakımından değiştirirler. Genellikle 

boyarmadde, cismin yüzeyi ile kimyasal veya fizikokimyasal bir ilişkiye girerek 

birleşmektedir. Boyanan yüzey kazıma, silme, yıkama gibi fiziksel işlemlerle başlangıçtaki 

renksiz durumunu alamaz. 

14

2.3.1 Boyarmaddelerin sınıflandırılması 

Boyarmaddeler birkaç şekilde sınıflandırılabilirler. Sınıflandırma çözünürlük, kimyasal yapı, 

boyama özellikleri, uygulama alanları gibi olabilir. Genel olarak kimyasal yapılarına göre 

sınıflandırma temel alınır (Waring and Halas 1994) 

2.3.1.1 Boyarmaddelerin çözünürlüklerine göre sınıflandırılması 

Suda çözünen boyarmaddeler 

a) Anyonik boyarmaddeler 

b) Katyonik boyarmaddeler 

c) İyon karakterli boyarmaddeler (Zwitter) 

Suda çözünmeyen boyarmaddeler 

a) Substratta çözünen boyarmaddeler 

b) Organik çözücülerde çözünen boyarmaddeler 

c) Geçici çözünürlüğü olan boyarmaddeler 

d) Polikondenzasyon boyarmaddeleri 

e) Elyaf içinde oluşturulan boyarmaddeler 

f) Pigmentler 

2.3.1.2 Boyarmaddelerin kaynaklarına göre sınıflandırılması 

1- Asit boyarmaddeler: Sülfonik asitlerin ve nitrofenollerin sodyum tuzlarıdır. Hayvansal 

liflere, bilhassa yün ve ipeğe uygulanmakla birlikte bitkisel liflere uygulanamaz. Naftol sarısı 

örnek olarak verilebilir (Erdik 2000). 

2- Basic boyarmaddeler: Renkli bazların HCl veya ZnCl2 tuzları olarak bilinirler. Hayvansal 

liflerin doğrudan, bitkisel lifleri taninle mordanlanmış olarak boyarlar. Pamuk ve ipeğe 

uygulanırlar. Metilen mavisi örnek olarak verilebilir (Erdik 2000). 

15

3- Direct (substantif) boyarmaddeler: Nötraldirler. Hayvansal ve bitkisel lifleri doğrudan 

boyarlar. Benzopurpurin bu gruba girmektedir (Erdik 2000) 

4- Mordan boyarmaddeler: Nötraldirler. Özellikle yün boyamacılığında kullanılırlar, fakat ne 

hayvansal ve ne de bitkisel lifleri mordansız boyayamazlar. Asidik boyalar için metal 

hidroksitleri, Basic boyalar için tannik asit mordan olarak kullanılır. Mordanın (veya lak) 

rengi kullanılan metale bağlıdır, özellikle Cr(III), Al (III) ve Fe (III) kullanılır. Lakların 

metal veya boya arasında oluşan kelat bileşikleri olduğu düşünülür. Mordan boyar 

maddelerin özelliği çoğunlukla hidroksil gruplarından ileri gelir. Alizarin bu gruba 

girmektedir (Erdik 2000). 

5- Vat (Küpe) boyarmaddeleri: Suda çözünmezler, fakat alkali sodyum diyonitte çözünerek, 

sonra yeniden boyaya oksitlenebilen bileşiklere indirgenirler. İndirgenmiş ve çözünür özellik 

kazanmış bu bileşikler çoğunlukla beyaz ve renksiz olduklarından “leuko” bileşikleri olarak 

adlandırılırlar ve bu durumda gerek hayvansal ve gerek bitkisel lifleri kolayca boyarlar. Vat 

boyaları özellikle pamuk boyamacılığında kullanılırlar. İndigo ve indantren mavisi gibi 

(Erdik 2000). 

6- Develope boyarmaddeler: Boyama sırasında liflerde oluştururlar, azo boyarmaddeleri ile 

boyama bu yolla yapılır. Boyar maddeyi elyaf üzerinde oluşturmak için, elyaf kenetleme 

bileşiğinin ( örneğin ß-naftol ) alkali çözeltisine batırılır, çözeltiyi iyice emen elyaf buradan 

çıkarılıp kurutulduktan sonra diazo bileşeninin çözeltisine batırılır. Kenetleme bileşeni ile 

diazo bileşeni seçilirken oluşan azo boyarmaddesinin suda çözünmez oluşuna dikkat etmek 

gerekir. Kenetleme bileşeni olarak en çok naftol türevleri kullanılır ve bunlar Bayer asidi 

,Naftol AS, Asit F, Asit G, Asit H v.b. gibi adlar alırlar (Erdik 2000). 

7- Sülfür Boyarmaddeleri: Bir çok organik bileşik kükürt ile ısıtılırsa boyama özelliği olan 

bazı ürünler ele geçer. Bunlar sulu sodyum sülfürde çözünürler. Bitkisel lifler için 

kullanılırlar ve havada veya potasyum bikromat çözeltisi ile oksitlenerek rejenere edilirler 

(Erdik 2000). 

16

8-Organik pigmentler: Pigment bir boyanın katı kısmıdır ve boyaya istenilen rengi vermek 

için kullanılır. Bu inorganik bir tuz veya organik bir bileşik olabilir. Çoğunlukla kolloidal bir 

bileşik organik bir boya beraberinde çöktürülerek sağlanır: Anilin siyahı, suda çözünmeyen 

bir pigment boyasıdır (Erdik 2000) 

2.3.1.3 Boyarmaddelerin kimyasal yapılarına göre sınıflandırılması 

Boyarmaddeler kimyasal yapılarına göre aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir (Waring and Halas 

1994). 

1- Azo boyarmaddeler 

2- Antrakinon boyarmaddeler 

3- Vat Boyarmaddeleri: 

4-İndigo boyarmaddeleri 

5-Polmethin boarmaddeleri 

6-Aril-Karbonyum boyarmaddeleri 

7-Ftasiyanamin Boyaları 

8-Nitro boyaları 

Azo boyarmaddeler 

Azo boyalar kimyasal yapılarında en az bir Ar–N=N-Ar grubu içeren organik boyar 

maddelerdir. Buradaki azot atomları sp 2 hibritleşmesi yapmış karbon atomlarına bağlıdır. 

Bağlı olan bu karbon atomları aromatik yapıdadır. Bunlar benzen veya naftalin türevleridir, 

ya da bunların dışında tiyazol veya piralazon yapıdadır. Ancak aromatik yapıya alifatik 

hidrokarbonlar da bağlanabilir (Gregory 1983). Azo boyaların genel formülleri Ar-N=N-Ar 

şeklindedir. Buradaki Ar grubu aril, heteroaril ya da –CH=C(OH)- alkil grubu olabilir. 

Azo boyalar içerdikleri azo grup sayılarına göre monoazo, disazo, trisazo, tetrakisazo v.b. 

gibi isimler alırlar. Eğer boyarmaddenin yapısında üç ya da daha fazla sayıda azo grubu 

varsa bu tip azo boyalara poliazo boyalar da denilebilir. 

Alifatik grup içeren azo boyarmaddelerinin renk şiddetleri düşüktür. Renk tonları geniş bir 

spektruma sahiptir. Haslık özellikleri de değişiktir. Doğal boyarmaddelerin hiçbirinde azo 

17

grubuna rastlanmaz. Bu boyarmaddelerin hepsi sentetik olarak elde edilir. Sentezlerinin sulu 

çözelti içinde ve basit olarak yapılması yanında, başlangıç maddelerinin sınırsız olarak 

değiştirilebilmesi çok sayıda azo boyarmadde elde edilmesini mümkün kılar. Örneğin 

Disperse Yellow 3 boyarmaddesi sentezi sırasında kenetleyici olarak kullanılan p-krezol 

yerine m-krezol kullanılabilir. Ancak elde edilecek kimyasalın boyarmadde olup olmadığına 

bir dizi deneyler sonucunda karar verilebilir. 

Tüm endüstriyel boyalar C.I katalogu bünyesine göre sınıflandırılmıştır. Bu katalog 

boyaların ticari isimleri, renk özellikleri ve kimyasal yapıları hakkında bilgiler verir. 

Boyaların katalogdaki sınıflandırılmasında, kimyasal özellikler ve renkler ön plana 

alınmıştır. Örneğin asit bazlı bir boyanın adı Colour Index’te C.I. Acid Black 1 (asit Black 1) 

veya C.I.2047 şeklinde bulunabilir(4). C.I. Disperse Yellow 3 (dispers Yellow 3) ise 

polyester elyafın boyanmasında kullanılan Disperse Yellow boyadır. Bir çok disperse sarı 

boya vardır ancak bunlar kronolojik sıralarına göre numaralanmışlardır (Gregory et al. 

1994) 

Azo boyalar kimyasal yapılarına ve uygulama alanlarına göre sınıflandırılabilirler. Oldukça 

fazla miktarda azo yapıya sahip boya vardır ve bunları bir başlık alında toplamak oldukça 

zordur. Küpe ve kükürt boyarmaddelerinde de azo grup görülmesine rağmen diğer tüm 

boyama yöntemlerinde kullanılan boyarmaddelerin yapısında azo grubuna rastlanır (Waring 

and Hallas 1994). 

18

Aşağıda bazı azo boyar maddelere örnekler verilmiştir. 

Çizelge 2.3 Bazı azo boyar maddeler (Gregory 1983, Waring and Halas 1994) 

Azo boyar maddenin açık yapısı Azo boyar maddenin adı 

N=N 

COOH 

N=N 

NH2 

NaO3S N=N N(CH3)2 

NaO3S N=N 

OH 

NH2 

N(CH3)2 

19 

Krizoidin 

Metil Kırmızısı 

Metil oranj 

ß-Naftol Oranj

Antrakinon Boyarmaddeleri 

Antrokinon boyarmaddeleri azo boyar maddelerinden sonra gelen ikinci önemli boyadır. En 

önemli antrokinon boyalar 9,10 Antrokinon türevleridir. Bunlar sarı renktedir. Elektron 

veren gruplar Şekil 2.3’de bağlanmasıyla Antrokinon boyar maddelerin türevleri elde edilir. 

bu gruplar amino, alkilamino, arilamino, hidroksi ve alkoksi gruplarıdır ve özellikle 1, 4, 5 

ve 8 nolu pozisyonlarına bağlanırlar (Gregory 1983, Waring and Halas 1994). 

7 

6 

8 9 

5 

10 

O 

O 

1 

4 

Şekil 2.3 Antrakinon yapısı (Gregory 1983) 

Vat Boyarmaddeleri 

2 

3 

Vat boyarmaddelerinin büyük bir kısmı indantron ve benzatron gibi polykondens aromatik 

karbonil bileşiklerinden oluşur. Bu boyarmaddelerin karakterstikleri antrokinon 

boyarmaddelere benzer (Gregory 1983). 

Polimethin Boyarmaddeleri 

Polimethin boyarmaddelerin genel yapısı aşağıda verilmiştir. Bu boyarmaddeler A ve B’nin 

yapısına göre katyonik (z=+n), nötral (z=0), anyonik (z= -n) olabilir. Burada X ve Y karbon 

ve azot olmaktadır (Gregory 1983). 

R 

A=C –(-X=Y)x-B 

z 

20

Aril-Karbonyum Boyarmaddeleri 

Aril-karbonyum boyarmaddelerinin yapıları çok çeşitlidir. İlk sentetik boyarmadde olmakla 

birlikte azo ve antrakinon boyarmaddeleri kadar önemli değildir (Gregory 1983). 

Ftalosyanin Boyarmaddeler 

Ftalosyanin boyarmaddeler bu yüzyılın başlarında bulunmuştur. Porfirin gibi doğal 

pigmentleri bulundurur ve bu pigment yapısında metal komplekslerini içerir. En önemli 

ftalosiyanin kararlı yapısından dolayı bakır ftalasiyanindir (Gregory 1983). 

Nitro boyarmaddeler 

Genellikle benzen, naftalin gibi iki veya daha fazla aromatik halkaya bir nitro grubu ve NH2, 

OH gibi donor grup bağlanmasından oluşur. Martius Yellow ve disperse Yellow tipik nitro 

boyarmaddeleridir (Gregory 1983). 

2.4 Bozundurma Yöntemleri 

Tekstil endüstrisinde ortaya çıkan atık suların büyük bir kısmı boyama işlemlerinden 

kaynaklanmaktadır. Tekstil atık sularında, kumaşa sabitlenmemiş boyalarla, pek çoğu yüzey 

aktif madde sınıfında yer alan yardımcı kimyasallar bulunmaktadır. Bu kirleticiler, tekstil 

atık sularında yüksek renk ve organik madde oluşmasına sebep olmaktadır (Tezcanlı vd. 

2004). 

Boyama işlemleri genel olarak asidik ve bazik pH’ lar da gerçekleştirildiğinden, ortaya çıkan 

atık suların pH’ ı da genelde nötr olmamakta ve ortaya karışık karakterde atık sular 

çıkmaktadır. Yeterli arıtma sağlanamaması durumunda, söz konusu atık sularda bulunan 

boyalar alıcı ortamlarda, ortamın rengini değiştirmekte ve zehirliliğe sebebiyet vermektedir. 

Bu atık sular solunum yetmezliği gibi bir çok sağlık probleminin oluşmasına neden 

olmaktadır. 

21

En çok su kullanılan sektörler arasında yer alan tekstil sektörüne ait atık suları miktar ve 

bileşim yönünden çok değişken olup, kompleks bir yapıya sahiptir. 

Günümüzde boyar maddelerin giderimi büyük oranda fiziksel ve kimyasal yöntemlerle 

gerçekleştirilmektedir. Ancak bu yöntemlerin maliyeti oldukça yüksektir. Bu nedenle büyük 

hacimli atık sulardaki boyar maddelerin etkili ve ekonomik şekilde giderilebilmesi için 

alternatif proseslere ihtiyaç duyulmaktadır. 

Tekstil atık sularına yönelik bozundurma yöntemleri, tekil yöntemler ve tekil yöntemlerin 

yetmediği durumlarda kullanılan bileşik yöntemler olmak üzere iki şekilde incelenebilir. 

2.4.1 Tekil yöntemler 

2.4.1.1 Fotokataliz 

Yöntem, fotoaktif katalizörler kullanılarak çeşitli dalga boylarında yapılan ışıma ile oksidatif 

bozunmayı temel alır. Fotoaktifliği bulunan katalizör ortamında oksidatif bozunmayı 

sağlayacak radikaller, UV ışınları ile oluşturulur. Bu yöntemle ham atık suyun bulunduğu 

ortama UV ışınları verilerek organik kirleticilerin mineralizasyonu sağlanabilir. UV ışımasını 

katalizör yüzeyine homojen bir şekilde dağılmasının sağlanması gereklidir. Sistem içine 

yerleştirilmiş silindirik bir UV lambasıyla ışınım sağlanabildiği gibi, sistem dışında 

oluşturulan UV ışınlarının saydam tepkime kabının yüzeyinden doğrudan gönderildiği 

sistemler de mevcuttur (Gogate et al. 2004b). 

2.4.1.2 Fenton prosesi 

Fe(II) bileşikleri hidrojen peroksit ortamında hidroksil radikalleri oluşturarak, oksidatif 

bozunma sürecine aracılık ederler. Fenton prosesinde radikal oluşumu aşağıdaki gibidir. 

Fe 2+ + H2O2 OH • + HO - + Fe 3+ 

H2O2 + Fe 3+ HO2 • + H + + Fe 2+ 

22

2. reaksiyonda oluşan Fe(II) iyonları hidrojen peroksit varlığında tekrar 1.tepkimeyi verirler. 

Dolayısıyla zincirleme bir radikal oluşum mekanizması gerçekleşir. Son aşamada boyar 

maddenin mineralizasyonu gerçekleşir. Oksidatif bozunma daha çok OH • radikalleri 

üzerinden yürür (Nansheng 1996, Gogate et al. 2004b). 

OH + RH R • + H2O 

R • + O2 RO • 2 

2.4.1.3 Doğrudan oksidantların kullanıldığı oksidasyon sistemleri 

Sisteme doğrudan hidrojen peroksit, ozon gibi boyar maddenin oksidasyonunu sağlayacak 

kimyasal maddeler eklenir Bozunma, bu kimyasalların meydana getirdiği radikaller 

üzerinden yürür (Gogate et al. 2004b). 

Ozonizasyon yöntemi 

Oksidatif bozundurma yöntemleri arasında ozonizasyon oldukça yaygın kullanım alanına 

sahiptir. Ozonun bozundurulmasıyla hidroksil radikalleri oluşarak, bu radikaller üzerinden 

oksidatif bozunma ile boyar maddenin mineralizasyonu sağlanır (Gogate et al. 2004b). 

O3 O2 + O( 3 P) 

O( 3 P) + H2O 2OH • 

Ozon her zaman yeterli mineralizasyonu sağlayamadığı için, tek başına tercih edilmeyebilir 

(Tezcanlı 2001, Gogate et al. 2004b). 

Hidrojen peroksitle oksidasyon yöntemi 

Direkt olarak ozon yerine H2O2’nin oksitleyici olarak kullanıldığı sistemlerdir. Mekanizma 

yine ozonizasyonda olduğu gibi, oksidatif bozunmayı sağlayacak radikaller üzerinden yürür. 

Tek başına kullanıldığında mineralizasyonda yetersiz kalması nedeniyle ekonomik değildir. 

23

Bozundurmayı artırmak için ozonizasyon yöntemi ile birlikte kullanılmalıdır. Çünkü ozonun 

bozunmasıyla oluşan hidroksil radikalleri H2O2’nin de bozunması sağlar. 

H2O2 HO2 - + H + 

Yukarıdaki tepkimeden de görüleceği üzere yalnız H2O2 kullanıldığında oksidatif bozunma 

HO2 - radikalleri üzerinden yürür ( Gogate et al. 2004b). 

2.4.1.4 Ses ötesi dalgalar 

Ses ötesi dalgalar yardımıyla bozundurma ise gelişmekte olan yöntemlerden biridir. Ses ötesi 

dalgalar kimya mühendisliği açısından pek çok avantaja sahiptir. Literatürde boyar 

maddelerin ses ötesi dalgalar yardımıyla bozundurulması sonucu oluşan ürünlerin zararsız 

olabileceği belirtilmektedir (Rehorek et al. 2004). Bu amaçla bu bölümde ses ötesi dalgalar, 

kullanım alanları, tepkimeler üzerindeki etkileri gibi pek çok özellikleri detaylı olarak 

verilmiştir. 

2.4.1.4.1 Ses ve ses ötesi dalgaların fiziği 

Ses dalgaları, değişik ortamlar içinde yayılan boyuna dalgalardır. Bu dalgalar her hangi bir 

ortamda ( yani gazlar, katılar veya sıvılar), ortamın özelliklerine bağlı olan bir hızla 

yayınırlar. Ses dalgası bir ortamda yayılırken; ortamın parçacıkları, dalganın hareket 

doğrultusu boyunca yoğunluk ve hacim değişiklikleri üreterek titreşirler. Bu parçacık 

hareketi, dalga hareketinin yönüne dik olan enine dalga hareketindeki durumun tersidir. Ses 

dalgaları şeklinde ortaya çıkan yer değiştirmeler, denge konumundan itibaren her bir 

molekülün boyuna yer değiştirmesini gerektirir. Bu sıkışma ve genişleme şeklinde yüksek ve 

alçak basınç düşmelerine yol açar. Bir mikrofonun diyaframındaki gibi, ses dalgası kaynağı 

sinüsel olarak titreşirse, basınç değişimleri de sinüsel olur. Frekanslarına göre, boyuna 

mekanik dalgalar üç gruba ayrılır (Halliday 1992). 

24

1-) İşitilebilir dalgalar: İnsan kulağının duyarlık sınırı içinde olan ses dalgalarıdır. Bu 

dalgalar 20 Hz ile 20.000 Hz frekansları arasındadır. Bu sesler değişik yollarla yaratılabilir; 

müzik aletleriyle, boğazdaki ses telleriyle ve hoparlör ile. 

2-) Ses altı dalgalar ( Infrasonic ) dalgalar; işitilebilir mertebenin altındaki frekansta olan 

boyuna dalgalardır. Deprem dalgaları bu dalgalara örnektir. 

3-) Ses ötesi dalgalar ( Ultrasonic ) dalgalar; işitilebilir mertebenin üstündeki frekansları olan 

boyuna dalgalardır. Örneğin, bu dalgalar, bir kuartz kristaline alternatif elektrik alanın 

uygulanmasıyla elde edilebilirler. Bu yol ile, 6x10 8 Hz (=600MHz) kadar yüksek ultrasonik 

frekanslar elde etmek mümkündür. Hava içinde bu frekansa karşılık gelen dalga boyu 5x10 -5 

cm’dir. Bu değer görünür ışık dalgalarının boyu ile aynı büyüklüktedir (Halliday 1992). 

Megahertz (MHz) mertebesindeki sinyaller radyo frekans dalgaları olarak adlandırılmasına 

rağmen, radyo frekans dalgaları ile ses ötesi dalgalar arasında (aynı frekans bandında 

olmalarına karşın) yapı itibariyle bazı temel farklar bulunmaktadır. Bunlardan en önemlisi, 

radyo frekans dalgalarının elektromanyetik dalgalar olması, ses ötesi dalgalarının ise akustik 

yapıda olmasıdır. Örneğin 2,5 MHz’ lik bir sinyal uygun bir antene bağlanırsa 

elektromanyetik bir ışınım meydana gelirken aynı sinyal bir ses ötesi dalga dönüştürücü 

(transduser) uygulanırsa ses ötesi dalgaları oluşmaktadır (Ley and Low 1989). 

Ses ötesi dalgaların temelini, darbe-yansıma (pulse-echo) prensibi oluşturmaktadır. Yani bir 

dalga darbesi gönderilir ve hedeften yansıyarak gelen eko geri alınır. Geri alınan ekodan, 

gözle görülmeyen hedefle ilgili istenen bilgiler elde edilebilmektedir. Bu sistemi kullanan 

canlılar içerisinde en çok bilinenleri yarasalar ve yunus balıklarıdır. Bu canlılar örnek 

alınarak geliştirilen ve daha çok askeri amaçlı olarak kullanılan cihazlar sonar ve radarlardır. 

Sonar ve radarlarda amaç; gözle görülmeyen nesneleri belirlemek, sınıflandırmak ve 

izlemektir. 

25

Hız, dalga boyu, periyot, frekans 

Ses dalgalarının tekrarlanan seri basınç dalgalarından meydana geldiği ve yayıldığı 

ortamlardaki molekülleri titreştirerek ilerlediği bilinmektedir. Ses dalgalarını frekanslarına 

göre ses altı (Infrasonic), işitilebilir ve ses ötesi (Ultrasound) olmak üzere üç gruba ayrıldığı 

daha öncede belirtilmiştir (Halliday 1992). 

Aşağıdaki şekilde bir ses dalgasının genliği, periyodu ve dalga boyu gösterilmiştir. 

Şekil 2.4 Ses dalgasının genliği, dalga boyu, periyot (Halliday 1992) 

Bütün ses ve elektromanyetik dalgalar 

v = λƒ (2.1) 

eşitliğine uygun olarak yayılmaktadırlar. 

Burada; 

Genlik,(Basınç),dB 

v : Dalganın ortamdaki yayılım hızı (m/s) 

ƒ : Frekans (Hz) 

T=1/f 

λ : Dalga boyu (m) dir. 

v=λ.f 

26 

t,(zaman),s

Ses dalgalarının yayılma hızını; ortamın cinsi, yoğunluğu, ısısı ve diğer bazı faktörler 

belirlemektedir. Ortam ne kadar yoğun ise yayılma hızı o kadar artmaktadır. Çizelge 2.4’de 

sesin bazı maddeler içindeki yayılma hızları verilmiştir. 

Çizelge 2.4 Sesin çeşitli maddeler içindeki yayılma hızı (Halliday 1992) 

Madde Ses Yoğunluğu (gr / cm 3 ) 

Hava 0,001 331 

Yağ 0.93 1450 

Su 1.0 1540 

Yumuşak doku - 1540 

Kemik 1.85 4080 

Alüminyum - 6400 

Yansıma, kırılma, saçılma ve zayıflama 

27 

Hızı (m / s) 

Optikteki ışığın yansıması ve kırılması ile ilgili kurallar akustik için de geçerlidir. Şekil 2.5’ 

de gelen dalganın farklı bir fiziksel ortama girdiğinde bir kısmının yansıması ve kırılması 

gösterilmiştir. 

Yansıyan Dalga 

θ r 

θ1 

Gelen Dalga 

P1,v1 

θ2 

P2,v2 

Kırılan Dalga 

Şekil 2.5 İki farklı ortam yüzeyinde yansıma ve kırılma (Suslick 1988)

Yansımada : θ 1 = θ r dir. 

θ 1: Gelme açısı, θ r : Yansıma açısıdır. 

Yoğunluğu farklı bir ortam ile karşılaşan ses ötesi dalgaların kırılarak ikinci bir ortama 

geçmeleri optikteki Snell Yasasına uygun olarak gerçekleşmektedir. 

Sinθ 

Sinθ 

1 = 

2 

Burada: 

v 

v 

θ1 : Gelme açısı 

θ2 : Kırılma açısı 

1 

2 

v1 : Ses ötesi dalgaların birinci ortamdaki yayılma hızı 

v2 : Ses ötesi dalgaların ikinci ortamdaki yayılma hızıdır. 

28 

(2.2) 

Şekil 2.5’den görüleceği gibi v1 < v2 ise θ1 < θ2 dir ve ses ötesi dalga az yoğun ortamdan çok 

yoğun ortama geçmektedir. Aynı şekilde v1 > v2 ise θ1 > θ2 dir ki buda Ses ötesi dalgaların 

çok yoğun ortamdan az yoğun ortama ilerlemesi anlamına gelir. Eğer bu dalga demeti belirli 

bir açıda ikinci yüzeye gelirse tam yansıma olmakta, hiçbir dalga ikinci ortama 

geçememektedir. Bu açıya kritik açı denmektedir. 

Ses ötesi dalgaların yansıması-kırılması, düzgün ve büyük yüzeylerde söz konusudur. Ancak 

ortamlar içinde homojen olmayan ve farklı yoğunlukta bölgeler bulunmaktadır. Dalga demeti 

bu tür ortamlara çarptığında saçılmaya uğrar ve yön değiştirir (Şekil 2.6).

A 

B 

C 

Şekil 2.6 Ses ötesi dalgaların yansıması, kırılması ve saçılması (Suslick 1988) 

A. Geliş açısı kritik açıdan büyükse gelen ışın demeti yansıtılır. 

B. Gelen ışınının bir kısmı yansıtılır, kalanı kırılır ve yoluna devam eder. Geçen ışın demeti kısmen 

saçılır. 

C. Işın demeti yüzeye dik olarak gelirse yansıyan ışınların çoğu dönüştürücüye (transducer), işaret 

güçlendirici olarak geri döner. 

Ses ötesi dalga demeti farklı ortamlardan geçerken gücünde bir azalma yani zayıflama 

olmaktadır. Dalgalarının yoğunluğunun azalmasına, enerjisinin bir kısmını kaybetmesine yol 

açan zayıflamaya üç temel etken yol açmaktadır. Bunlardan birincisi absorpsiyondur. Farklı 

ortamlardan geçen ses ötesi dalgaların enerjisinin bir kısmı ortam tarafından soğurulmakta ve 

soğurulan enerji ısı olarak ortaya çıkmaktadır. 

Zayıflamaya yol açan ikinci etmen saçılmadır. Saçılma sonucunda birim alandan geçen 

enerji miktarı azalmaktadır. Zayıflamaya neden olan üçüncü faktör ise dalga demetinin 

belirli bir mesafeden sonra genişleyerek yayılmasıdır. Enerji yoğunluğu kesit alanla ters 

orantılıdır. Demet genişlediğinde kesit alan artacağından dokudan geçen enerji yoğunluğu 

azalmaktadır. 

Tam yansıma 

yansıma 

Ortam 1 

Ses ötesi dalga demetinin zayıflaması geçilen ortamın tipi, kalınlığı ve dalganın frekansına 

bağlıdır. Ortam kalınlığı ve frekans arttıkça zayıflama da artmaktadır. 

29 

Ortam 2 

saçılma

2.4.1.4.2 Ses ötesi dalgalar nasıl üretilir? 

1917 yılında Fransız fizikçi Langevin, frekansı işitme eşiğinin üzerinde olan bir ses 

kullanarak böyle bir sesin geminin motorlarından kaynaklanan parazitlerden ve denizdeki 

çeşitli gürültülerden etkilenmeyeceğini düşünmüştür. Bu amaçla kullandığı ses kaynağı, bol 

miktarda bulunan bir kristalden elde edilen bir kuvars parçası olmuştur. 

Uygun şekilde kesilmiş bir kuvars parçası piezoelektrik özelliği göstermektedir. Yani, 

kristale belli bir doğrultuda basınç uygulandığında, buna dik bir doğrultuda bir elektrik 

sinyali oluşur. Bunun tersi de geçerlidir, kristale alternatif bir gerilim uygulandığında kristal 

titreşmeye başlar. Kristalin büyüklüğü, doğal titreşim frekansı uygulanan elektrik sinyalinin 

frekansına eşit olacak şekilde ayarlanırsa, titreşimler çok büyük olabilmekte ve yoğun bir ses 

dalgası üretmektedir (Şekil 2.7). Kuvars ve benzeri birkaç madde, günümüzde de ses ötesi 

dalga üretmek için kullanılmaktadır. Benzer özelliklere sahip bir kristal, ses ötesi bir dalgası 

ile bombardıman edildiğinde bir elektrik sinyali üreten hassas bir mikrofon olarak da 

kullanılabilmektedir (Halliday 1992). 

Elektrik akımı 

Şekil 2.7. Ses ötesi dalganın piezoelektrik madde ile oluşturulması (Halliday 1992) 

30 

Basınç 

Piezo elektrik kuvars 

Elektrik sinyalleri 

Ses ötesi 

dalga

Gücü, bir halden diğerine dönüştüren herhangi bir aygıt dönüştürücü (transducer) olarak 

adlandırılır. Mikrofon ve kuartz kristal gibi, seramik ve magnetik fonograf pikaplar da ses 

dönüştürücülerine ait genel örneklerdir. Bazı dönüştürücüler ses ötesi dalgalar yaratabilirler. 

Böyle aygıtlar, ultrasonik temizleyicilerde ve sualtı denizciliğinde kullanılır (Halliday 1992). 

Titreşim gösteren unsurların hepsi havayı sıkıştırarak öne doğru ilerlemesine ve daha sonra 

gevşeterek geri gelmesine neden olurlar. Hava bu etkileri kaynaktan dışarı doğru bir dalga 

olarak meydana getirir. Engellenmedikleri sürece ses dalgaları kaynaktan dışa doğru bütün 

yönlerde yayılırlar. Şekil 2.8’ de sıkıştırılabilir bir ortam ile doldurulmuş uzun bir tüp ve 

ucundaki piston gösterilmiştir. Dikey çizgiler sıkıştırılabilir ortamı (akışkan) aynı kütleye 

sahip dilimlere bölmektedir. Çizgilerin birbirine yaklaştığı yerlerde akışkan basıncı ve 

yoğunluğu, normal dağılımı değerlerinden daha büyüktür. Akışkan, sürekli bir ortam olarak 

kabul edilecek ve akışkanı oluşturan moleküllerin gelişi güzel hareketleri göz önüne 

alınmayacaktır. 

Şekil 2.8 Salınan bir pistonun bir tüp içerisinde ürettiği ses dalgaları (Halliday 1992) 

Aynı renk tonundaki bölgeler tüp içindeki sıkıştırılabilir ortamı eşit kütleli kısımlara ayırır. 

Tüp sonsuz olacak şekilde kabul edilmiştir. Dolayısıyla yansımanın neden olduğu 

karmaşıklık söz konusu değildir. 

31

Şekil 2.8’de görülen pistonu ileriye doğru itecek olursak pistonun önünde duran akışkan 

sıkışır ve akışkan basıncı ile yoğunluğu artar. Sıkışan akışkan ileriye doğru hareket eder ve 

kendisinden sonra gelen akışkan tabakasını sıkıştırır. Böylece bir sıkıştırma vurusu tüp 

boyunca ilerler. Eğer piston geriye çekilirse pistonun önündeki akışkan genişler ve basıncı 

ile yoğunluğu başlangıçtaki normal değerinin altına düşer. Bu durumda seyrekleştirme 

vurusu tüp boyunca ilerler. Bu vurular bir cisim boyunca ilerleyen enine vurulara benzerler. 

Ancak titreşen akışkan elemanları yayılma yönü ile aynı yönde yer değiştirirken titreşen 

sicim parçacıkları yayılma yönü ile dik yönde değiştirirler. Eğer piston ileriye ve geriye 

doğru salınmaya devam ederse, bir sürekli sıkıştırma ve seyrekleştirme katarı tüp boyunca 

hareket edecektir (Şekil 2.9). Bir sicimdeki enine dalgalar olduğu gibi Newton’un hareket 

kanunlarını kullanarak, boyuna dalganın yayılma hızını, ortamın esneklik ve eylemsizlik 

özellikleri cinsinden ifade edilebilir. 

υ 

Şekil 2.9 İçi gaz dolu bir tüpte bir vurunun hareketi (Halliday 1992) 

Bir dış etki ile tedirgin edilmeyen gaz referans sistemi olarak alınırsa vuru soldan sağa υ hızı 

ile hareket eder. Ancak vuruya kendisinin kararlı olduğu bir referans siteminden bakılır. 

Böyle bir referans sisteminde vurun dışında kalan gaz tüp boyunca sağdan sola doğru υ hızı 

ile hareket eder. 

R 

P noktasındaki hacmi V(=Aυ∆t) olan akışkan sıkıştırılmış bölgeye girdiğinde A( 

∆υ)∆t=∆V kadar sıkışır. Böylece, 

p 

SIKIŞTIRMA BÖLGESİ 

υ+∆υ 

Q 

υ∆t (υ+∆υ)∆t 

p+∆p 

ρo υ 2 = -∆p/(∆V/V) (2.2) 

32 

υ 

P 

υ∆t 

p

eşitliği elde edilir. Bir cisim üzerindeki ∆p basınç değişiminin, -∆V/V ‘ye oranında, cismin 

esnekliğinin hacim modülü (bulk modulus of elasticity) adı verilir ve B ile gösterilir. Yani 

B=-V∆p/∆V’ dir. 

B pozitiftir. Çünkü basınç arttıkça hacim azalır. Böylece Şekil 2.9’daki ortam içinde 

ilerleyen boyuna vurunun hızı υ = (B/ ρo ) 1/2 dir. 

2.4.1.4.3 Ses ötesi dalgaların kullanım alanları 

Ses ötesi dalgaların endüstrisindeki uygulamaları başlıca üç grup altında toplanabilmektedir: 

1.Sıvılardaki ortamdaki uygulamaları (Thompson et al. 1999) 

Temizleme Katı maddelerin ayrıştırılması 

Lehimleme Sterilize etme 

Zımparalama Filtreleme 

Aşındırma testi Atomizasyon 

Hücre ayrımı Kristal büyümesi 

Bitkilerden çıkarma Eritme kristalleşmesi 

Emülsiyonlaştırma Gaz alma 

2.Katı ortamdaki uygulamaları (Thompson et al. 1999, Adewuyi 1996) 

Plastik kaynak Metal kesme 

Metal kaynatma Dayanıklılık testi 

Metal formlandırılması Sert, zayıf malzemelerin işlenmesi 

3.Hava ortamındaki uygulamaları (Thompson 1996) 

Pıhtılaşma 

Köpük giderme 

Kurutma 

33

2.4.1.4.4 Ses ötesi dalgaların kimyasal tepkimeler üzerindeki etkileri 

Ses ötesi dalgaların kullanıldığı tepkimelere Sonokimyasal Tepkimeler denmektedir. 

Sonokimya ‘ses ötesi dalgalar’ yoluyla kimyasal tepkimenin gerekleştiği koşulların 

iyileştirilmesini, tepkime mekanizmasının değiştirilmesini ve tepkimeyi hızlandıracak 

radikal oluşumunu arttırmayı amaçlamaktadır. Ses ötesi dalgaların kimyasal tepkimelere 

etkileri çok çeşitlidir. Bunları aşağıdaki gibi sıralayabiliriz; 

� Tepkime hızını artırır. 

� Serbest radikal oluşumunu sağlayarak başlatıcı veya katalizör olarak görev yapar. 

� Mekanik etkileri sayesinde yüzey alanını artırarak, kütle aktarımını hızlandırır. 

� Yan ürünlerin oluşmasını engeller. 

� Tepkimenin verimini arttırmakla birlikte tepkime süresini kısaltır. 

� Tepkime yol izini değiştirir. 

� Yüksek sıcaklık ve basınçta gerçekleşen tepkimenin koşullarını değiştirerek, elverişli 

koşullarda gerçekleşmesini sağlayabilmektedir (Suslick 1988, Thompson et al. 1999, 

Adewuyi 2001). 

2.4.1.4.5 Kavitasyon olayı 

Kavitasyon milisaniye gibi çok sınırlı zaman aralığında mikrokabarcıkların oluşması, 

büyümesi ve parçalanmasıyla, büyük miktarda enerji açığa çıkması olarak bilinir (Gogate et 

al. 2004a). 

Ses ötesi dalgaların kimyasal ve mekanik etkileri, kavitasyon kabarcıkları tarafından 

meydana gelmektedir. Kavitasyon kabarcıklarının genleşme sırasında büyümeleri, büzüşme 

sırasındaki daralmalarına göre daha fazladır. Bu durum sıvı fazda oluşan kabarcıkların gaz 

ya da buhar olarak eşit olmayan dağılımına bağlıdır. Sıvıda yer alan bu kabarcıklar içinde 

yüksek sıcaklık ve basınç meydana gelmektedir (Suslick 1988). 

34

Ses ötesi dalgaların kavitasyonel etkilerinin sadece tek bir kabarcıkla değil; kabarcık yığını 

içerisindeki kavitasyonel olaylarla da ilgili olduğu da bazı araştırmacılar tarafından 

savunulmaktadır. 

Yığın çözelti ortamı: T≈ 300 K H2O2, N2,HO2°, O2, °OH, H°, HO° 

3. bölge 

Kabarcığın merkezi 

T> 5000 K 

P> 500 atm 

H2O (g) °OH (g) +°H (g) 

N2 2N° 

O2 2O° 

S Ürün 

°OH + S Ürün 

O2, N2, NO, HO2° 

1. bölge 

Şekil 2.10 Bir kavitasyon kabarcığı üzerinde sonokimyasal tepkimelerin oluştuğu bölgeler 

(Adewuyi 2001) 

1. Bölge (Gaz Bölge) : Buharlaşmış reaksiyon karışımı ve gazlar bulunur. Bu bölgede 

yüksek sıcaklık ve basınç değerlerine ulaşılmıştır. Böylece serbest radikaller oluşur ki 

bunlar ya kendi aralarında reaksiyona girerler ya da sıvı bölgeye geçerler. 

2. Bölge (Ara Bölge) : Daha az uçucu reaksiyon bileşenleri ve sürfaktantlar bulunur. 

3. Bölge (Yığın Çözelti ortamı) : Sadece sıvı bulunur. 

35 

Gaz-sıvı ara yüzeyi 

T≈ 2000 K 

°OH + S ürün 

2°OH H2O2 

2HO2° H2O2+O2 

°OH+NO HONO 

S ürün 

2. bölge

Kavitasyonu etkileyen faktörler 

Tepkime sistemlerini kavitasyon yoğunluğu direk olarak etkileyebilmektedir. Örneğin 

tepkime sıcaklığı, hidrostatik basınç, akustik güç kavitasyon yoğunluğundan 

etkilenmektedirler. Bununla birlikte kavitasyon yoğunluğunu etkileyen parametreler ise 

çözünmüş gazların, çözücü cinsi gibi faktörlerdir. 

Çözünmüş gazlar kavitasyon olayında önemli bir yer tutmaktadır. Kavitasyon 

kabarcıklarının patlamasıyla gazlar tepkime karışımından ayrılarak, yeni kavitasyonel 

olayların başlamasını zorlaştırır. Gaz karışımında kabarcıkların olması, kavitasyon 

kabarcıklarının oluşmasını hızlandırmaktadır. Ayrıca kullanılan gazın cinsi de kavitasyon 

kabarcıklarının meydana gelmesini etkiler. 

Sıcaklık, genellikle sonokimyasal reaksiyonların hızını azaltmaktadır. Bu azalış bir dizi 

olayın sonucunda gerçekleşmektedir. Tepkime sıcaklığının artması denge buhar basıncını 

arttırmaktadır. Böylece daha çok kabarcık oluşumu gerçekleşmektedir. Ancak bu durum 

kavitasyonel kabarcığın daha fazla buhar içermesi anlamına da gelmektedir ki buhar ses 

ötesi eriyiğin gücünü azaltmaktadır. Sonuç olarak sonokimyasal tepkimeler en iyi düşük 

sıcaklıklarda gerçekleşir. Basınç artışı ise sonokimyasal etki ile doğru orantılıdır. Çünkü 

kavitasyon sırasında oluşan ses ötesi enerji artmaktadır. Kavitasyon yoğunluğu yüksek 

viskoziteli sıvılarda daha yüksektir (Thompson et al. 1999). 

Oluşum şekillerine göre kavitasyon dörde ayrılır (Gogate et al. 2004a). 

1-Akustik kavitasyon 

2-Hidrodinamik kavitasyon 

3-Optik kavitasyon 

4-Tanecik kavitasyon 

36

Akustik kavitasyon 

Ses ötesi dalgaların; su, organik çözücü, sıvı helyum gibi akışkanlara verilmesiyle (Suslick 

1988) ortamda oluşan kabarcıkların büyümesi ve aniden parçalanması (Adewuyi 2001) ve 

büyük miktarda enerji açığa çıkması olayıdır(Gogate et al. 2004a). Yığın çözeltide kimyasal 

değişimleri sağlayan kavitasyondur. 

Ultrasonik boru (Horn) 

Üreteç 

Çift frekanslı hücre 

Boru (horn) 

Tepkime kabı 

Termoçift 

Dönüştürücü 

Ultrasonik banyo 

Şekil 2.12 Akustik kavitasyonu oluşturmak için kullanılan ekipmanlar (Gogate et al. 

2004a ) 

Şekil 2.12' de akustik kavitasyonu oluşturmak için kullanılan ekipmanlar görülmektedir 

(Gogate et al. 2004a). Burada ekipmanlar çok frekanslı/çok dönüştürücülü (çok frekanslı/çok 

dönüştürücülü elektrik enerjisini ses ötesi dalga enerjisine dönüştürmekte ve 15 kHz ile 10 

MHz frekans aralığında ses ötesi dalga üretmektedir) ve tek frekanslı olarak 

sınıflandırılabilir. Çok frekanslı /çok dönüştürücülü ekipmanlar tek frekanslı ekipmanlara 

göre daha yararlı olmaktadır. Ultrasonik çubuk (prob) ise radyal yönde titreşim sağlaması 

nedeniyle daha geniş alanlara etki etmekte ve gelecekte büyük ölçekli çalışmalarda 

kullanıma potansiyel oluşturmaktadır (Gogate et al. 2004a). 

37 

Üç frekanslı hücre 

Kirlilik 

Dönüştürücü 

Dönüştürücü

Hidrodinamik kavitasyon 

Orifis, vana, ventüri gibi hidrolik aygıtların kullanılmasıyla sıvının geçtiği yerlerin 

sıkıştırılmasıyla oluşan kavitasyondur. Yığın çözelti içerisinde kimyasal değişimlere yol 

açmaktadır (Gogate et al. 2004a). 

Optik ve tanecik kavitasyon 

Yığın çözeltide kimyasal değişim meydana getiremeyen ve tek kabarcıktan ibaret olan 

kavitasyondur. (Gogate et al. 2004a). 

2.4.1.4.6 Sonokimyasal reaksiyonların temelleri 

Sonokimyasal tepkimeler, sisteme ses ötesi dalgalar verilerek gerçekleştirilen tepkimelerdir. 

Ses ötesi dalgaların kimyasal tepkimeler üzerindeki etkileri fiziksel ve kimyasal etkiler 

olmak üzere iki şekilde açıklanmaktadır. Ses ötesi dalgaların fiziksel etkileriyle katalizörün 

aktifliğini artırarak tepkimenin yürüyüşünü daha verimli hale getirmektedir. Ses ötesi 

dalgaların kimyasal etkileri ise, kavitasyon sırasında oluşan Reaktif radikal bileşenlerin 

oluşumu nedeniyle reaksiyon hızının artması şeklinde açıklanmaktadır (Adewuyi 2001). 

Ses ötesi dalgalar sıvı fazlı homojen sistemlerde kavitasyon olayını meydana getirerek 

akustik mikroakım veya çok küçük şekildeki girdaplara neden olmakta, böylece yığın 

çözeltinin kütle ve ısı aktarımını artırmakta ve hız gradyeni yaratarak kesme gerilimiyle 

sonuçlanmaktadır. Heterojen sistemlerde ise kavitasyonun mekanik etkileri görülmektedir. 

Kabarcık ile yığın çözelti ara yüzeyinde kabarcıkların asimetrik parçalanmasını sağlayarak, 

mikrojet şeklinde erozyon oluşturmaktadır. 

Şimdiye kadar bahsedilen bu kimyasal olayları açıklamak için 4 teori önerilmektedir. Bu 

teoriler (1) Sıcak-nokta teorisi (2) elektrik teorisi (3) plazma yük dağılımı teorisi ve (4) 

süperkritik teori şeklinde sıralanabilir. Bunlar prolitik bozunma, hidroksil radikal 

oksidasyonu, plazma kimyası ve süperkritik su oksidasyonu gibi bazı aktivitelerin 

oluştuğunu öne sürmektedir. Sıcak-nokta teorisi, oluşan kabarcıkların şiddetle parçalanması 

38

esnasında noktasal olarak basıncın 1000 atmosferi üzerinde ve sıcaklığın yaklaşık 5000 K 

olduğundan bahsetmektedir. Elektrik alan teorisinde sınır koşullarda yoğun elektrik alan 

yüzünden parçalanma ile birlikte aşırı uçta (extreme) koşullar meydana gelmektedir. 

Kabarcık oluşumu ve parçalanması esnasında ciddi bir elektrik alan gradyeni oluşmaktadır. 

Bunlar bağların kırılmasını ve kimyasal aktivitenin artmasını sağlamaktadır. Plazma 

teorisinde, elektrik alan teorisinde olduğu gibi yoğun elektriksel alandan dolayı aşırı uçta 

(extreme) koşullar meydana gelmekte ve gerçek bir iç patlamanın gerçekleşmediği 

vurgulanmaktadır. Kavitasyon kimyasının esası parçalanmış, bir parçalanma prosesiyle 

oluşan korona-tipi akıma benzetilmektedir. Sonokimya ile korona kimyası arasında pek çok 

benzerlik olması bu fikri desteklemekte ve kabarcıklar içinde mikroplazmaların oluşturması 

bu görüşleri desteklemektedir. Süperkritik teori, kabarcık-çözelti ara yüzeyinde bir tabakanın 

var olduğunu ileri sürmektedir ve burada sıcaklık ve basınç suyun kritik koşullarının (647 

K,22.1 MPa) üstünde olabilmekte ve fiziksel özelikler gaz ile sıvı arasında yer almaktadır. 

Sonolitik olarak oluşan kavitasyon kabarcıklarının parçalanması sırasında süperkritik su elde 

edilmektedir (Adewuyi 2001). 

Genellikle, sonokimyanın çevresel konularında pek çok çalışma “Sıcak-nokta” kavramını 

kabul ederek deney sonuçlarını açıklamaktadır. 

Yukarıda da bahsedildiği üzere kullanılan arıtım yöntemleri tek başına yeterli olmayabilir. 

Bu amaçla bir veya daha fazla yöntem bir araya getirilerek etkin bir bozundurma sağlanmaya 

çalışılır. Bu birleşik yöntemler bileşik yada hibrit yöntemler adını almaktadır. Bundan 

sonraki bölümde bileşik yöntemlerden bahsedilmektedir ( Gogate et al. 2004b) 

39

2.4.2 Bileşik yöntemler 

2.4.2.1 Ozon / H2O2 bileşik prosesi 

Oksidatif bozundurma temeline dayanan bu yöntemde, ozonizasyon ve hidrojen peroksitin 

eşanlı kullanılmasıyla meydana gelen radikaller süreci çok daha hızlı ve etkin bir konuma 

getirirler. 

Oksitleyici olarak sadece ozon veya hidrojen peroksit kullanıldığında yeterli mineralizasyon 

sağlanamadığı için, ozon ve H2O2 aynı anda kullanılarak, daha çok radikal oluşumu sağlanır. 

Mineralizasyon, bozundurma işlemi gerçekleştirildikten sonra son ürünün su, karbondioksit 

gibi zararsız kısa zincirli organik bileşiklere dönüşmesine denir. Sonuç olarak tekil 

yöntemlere kıyasla daha yüksek verim elde edilir. Bozunma OH ve HO2 radikalleri 

üzerinden yürür. 

H2O2 sulu ortamda iyonlarına ayrılır. 

H2O2 HO2 - + H + 

O3 + HO2 - OH • + O2 +O • 2 - 

Ortamda hala bir miktar H2O2 olduğu için, OH • radikali varlığında aşağıdaki reaksiyonla, 

HO • 2 radikalleri oluşur. 

OH • + H2O2 H2O + HO • 2 

Oluşan radikaller oksidatif bozunmayı sağlayarak, boyar maddenin kararlı küçük 

moleküllere parçalanması sağlarlar (Gogate et al. 2004b) 

2.4.2.2 SÖD / H2O2 / Ozon bileşik sistemi 

Bu proseste H2O2/Ozon yöntemine ek olarak sisteme ses ötesi dalga verilmektedir. Böylece 

radikal oluşum hızı artacağından bozundurulacak organik maddenin mineralizasyonu 

kolaylaşacaktır (Tezcanlı 2001, Gogate et al 2004b). 

40

2.4.2.3 UV / H2O2 / Ozon bileşik prosesi 

SÖD/ H2O2/Ozon yöntemine benzer olarak burada sisteme ses ötesi dalga yerine UV ışını 

uygulanmaktadır. UV ışını da ses ötesi dalga gibi radikal oluşum hızını artırarak 

bozundurulacak organik maddenin mineralizasyonu kolaylaştırır (Gogate et al. 2004b). 

Bununla birlikte uygulanan prosese göre UV/H2O2, UV/ Ozon, SÖD/H2O2, SÖD/Ozon gibi 

yöntemlerde kullanılabilir. 

2.4.2.4 Sonofotokatalitik oksidasyon prosesi 

Yapılan çalışmalarla fotokatalitik süreçte ses ötesi dalgaların kullanımının bozundurmayı 

çok daha etkin bir hale getirdiği kanıtlanmıştır.. SÖD uygulamasıyla meydana gelen 

kavitasyonel bir süreçle radikal oluşturulurken, bir yandan da UV ışınımları ile aktif 

radikaller oluşturulur. SÖD, UV ışınımlarının homojen bir şekilde dağılımını sağlayarak 

fotokataliz sürecine aracılık ederek mineralizasyon verimini arttırır. Böylece organik 

maddenin mineralizasyonu sağlanır (Gogate et al. 2004b). 

2.4.2.5 Foto – Fenton prosesi 

Fentonun (Fe(II) sistemleri) bozundurucu etkisinden yaralanan kimyasal bir esasa dayalı 

olmasına karşın süreci daha etkin hale getirmek için fotokimyasal süreç de bu sisteme 

eklenir. 

Öncelikle Fe(II) iyonlarının oluşturulması için UV ışınımından faydalanılır ve aşağıdaki 

tepkimeler elde edilir. 

Fe (OH) 2+ + hν Fe 2+ + OH • 

Fe (C2O4)3 -3 Fe (II) + 2 C2O4 -2 + C2O • 4 - 

C2O • 4 - + Fe (C2O4)3 -3 Fe (II) + 3 C2O4 -2 + 2CO2 

41

Tepkime kabında Fe(II) iyonları Fe(III) iyonlarına yükseltgenirken hidroksil radikalleri 

oluşur. Ortamda bulunan Fe(III) iyonları, hidrojen peroksit ile HO2 radikallerini oluşturur. 

Bu tepkimeler aşağıda yer almaktadır. 

Fe 2+ + H2O2 OH • + HO - + Fe 3+ 

H2O2 + Fe 3+ HO2 • + H + + Fe 2+ 

Fe(II) iyonları hidrojen peroksit varlığında tekrar 1.tepkimeyi oluşturarak zincirleme bir 

serbest radikal oluşum mekanizmasını gerçekleştirir. Son aşamada boyar maddenin 

mineralizasyonu sağlanır (Nansheng 1996, Gogate et al. 2004b). 

OH • + RH R • + H2O 

R • + O2 RO • 2 

42

3. KAYNAK ARAŞTIRMASI 

Ses ötesi dalgalar insan duyma sınırının üzerinde 20 kHz ile 100 MHz frekans aralığındaki 

boyuna dalgalardır. Sonokimya ise ses dalgaları ve ses ötesi dalgaların kimyasal proseslerde 

kullanımı şeklinde açıklanabilir. İlk olarak ses ötesi dalgaların kimyasal ve biyolojik etkileri 

Loomis tarafından 1927 yılında belirlenmiştir (Vajnhandl et al. 2005, Thompson et al. 1999). 

Ses ötesi dalgaların en önemli etkilerinden biri tepkime hızını artırmasıdır (Thompson et al. 

1999). Barton et al. (1996) nişasta, glikojen ve sukrozun enzimatik hidrolizi üzerine SÖD 

etkisini araştırmışlardır. SÖD kaynağı olarak 60 W gücünde ve 1,75 L hacminde ultrasonik 

banyo kullanılmıştır. Sukrozun invertaz katalizörlüğünde hidrolizi SÖD varken ve yokken 

olmak üzere iki şekilde gerçekleştirilmiştir. Başlangıç hızı 1 M sukroz için 0,2 µmol dakika -1 

değerinden 0,3 µmol dakika -1 değerine artmıştır (Şekil 3.1). Nişastanın α- amilaz 

katalizörlüğünde gerçekleşen hidrolizinde ise, SÖD varken 8 g/L’ de hızın ≈ %57 arttığı 

gözlenmiştir (Şekil 3.2). Glikojenin alfa-amilaz katalizörlüğünde SÖD varken ve yokken 

hidrolizinde ise, 100 g/L başlangıç derişiminde başlangıç tepkime hızı %6 artmıştır ( Barton 

et al. 1996). 

Başlangıç hızı (µmol dk -1 ) 

Şekil 3.1 SÖD varken ve yokken sukrozun invertaz katalizli hidrolizi (Barton et al. 1996) 

43 

SÖD yokken 

SÖD varken 

Sukroz (M)

Başlangıç hızı 

(µmol dk -1 ) 

Şekil 3.2 SÖD varken ve yokken nişastanın α - amilaz katalizli hidrolizi ( Barton et al. 1996) 

Başlangıç hızı 

(µmol dk -1 ) 

SÖD yokken 

SÖD varken 

Nişasta (g/L) 

Şekil 3.3 SÖD varken ve yokken glikojenin α - amilaz katalizli hidrolizi ( Barton et al. 1996) 

44 

SÖD yokken 

SÖD varken 

Glikojen (g /L)

Ses ötesi dalgaların tepkime üzerindeki etkilerini uygulama şekli de etkilemektedir. 

Rhodoccous erythropohis ile kolesterolün kolestenona oksidasyonunda ses ötesi dalgalar 

periyotlar halinde uygulanmıştır (Bar 1988). 2,8 watt gücündeki SÖD 20 kHz frekansta 

sisteme verilmiştir. Başlangıç derişimi 0,5 g/L olan kolestrole her 10 dakikada 5 s ve her 10 

dakikada 10 s olmak üzere iki şekilde SÖD verilmiştir. Şekil 3.4’ten de görüleceği üzere her 

10 dakikada 5 s uygulamak daha etkili olmakla birlikte SÖD uygulama şekli tepkime 

üzerinde farklı etkiler meydana getirmektedir. 1 g/L kolestrol için, ses ötesi dalga yokken 22 

saatte yaklaşık %75 dönüşüm elde edilirken, her 10 dakikada 5 saniye periyotlarla ses ötesi 

dalga verildiğinde 16 saat sonunda yaklaşık %97 dönüşüm elde edilmiştir (Şekil 3.5). 22 

saatlik tepkime süresi daha yüksek verimle 16 saate düşmüştür. Buradan da SÖD tepkime 

süresini kısalttığı görülmektedir (Bar 1988). Başka bir çalışmada ise, tiyokarbametin alkil 

klorid ile alkilizasyonuna ses ötesi dalgaların verilmesiyle tepkime hızı, sadece karıştırma 

yapıldığında elde edilen tepkime hızına oranla 75 kat artmıştır ( Suslick 1988). 

Zaman (dakika) 

Şekil 3.4 Kolestrolün farklı periyotlarda SÖD uygulanmasıyla mikrobiyal olarak dönüşümü 

(Başlangıç derişimi:0.5 g/L, SÖD her 10 dakika 5 s ve her 10 dakika 10 s 

uygulanmıştır) (Bar 1988) 

45

Zaman (dk) 

Şekil 3.5 Kolestrolün SÖD varken ve yokken mikrobiyal olarak dönüşümü (Başlangıç 

derişimi:1.0 g/L, SÖD her 10 dakika 5 s uygulanmıştır) (Bar 1988) 

Ses ötesi dalgaların tepkime mekanizmasını değiştirmekte böylece farklı ürünlerin elde 

edilmesini sağlamaktadır (Thompson et al. 1999, Cordemans 1991). Fe(CO3) bileşiği 

ısıtıldığında Fe oluşurken, ses ötesi dalga verildiğinde Fe3(CO)12 oluşmaktadır. Ayrıca 

RCH2OH, %60’lık HNO3 ile tepkimesi ortam sıcaklığında mekanik karıştırma yapıldığında 

%100 verimle RCO2H elde edilirken, SÖD uygulamasıyla % 100 verimle RCH2ONO2 

bileşiği elde edilmektedir (Cordemans 1991). 

Ses ötesi dalgalar biyolojik, kimyasal ve elektrokimyasal sistemlerde tepkimeyi başlatmakta, 

yüzey alanını genişletmesi nedeniyle kütle aktarımını ve katalizör aktivitesini artırmaktadır 

(Thompson et al. 1999, Adewuyi 2001). Örneğin asetonitril çözeltisinde benzil klorit ve 

sodyum sülfitin çözünmesiyle elde edilen dibenzil sülfit sentezinde ses ötesi dalgaların kütle 

aktarım katsayısını arttırdığı bulunmuştur. 

Fizik, kimya, maden, metalürji, tıp, denizcilik, haberleşme ve daha pek çok alanlarda 

(Suslick 1988) kullanılan ses ötesi dalgaların endüstriyel anlamda hücrelerin parçalanması, 

kristal büyümesi, köpük ve gazların uzaklaştırılması, kristalizasyon, depolimerizasyon, 

46

kurutma, emülsiyon oluşturma, ekstraksiyon, filtrasyon gibi uygulamaları bulunmaktadır 

(Thompson et al. 1999). Bozundurma işlemi de bunlardan biridir. Özellikle endüstriyel 

üretimle birlikte oluşan zehirli organik bileşiklerin çevreyi ve dolayısıyla insan sağlığını 

tehdit etmeleri sebebiyle doğaya verilmeleri istenmez. Bu tip bileşikleri bozundurmak 

amacıyla UV fotolizi, radyoliz, aktif karbon adsorpsiyonu, yakma, biyolojik arıtma 

(Abuhamed, 2002) gibi pek çok yöntem geliştirilmiştir (Okuno et al. 2000, Sivakumar et al. 

2000). Ancak, aktif karbon adsorpsiyonu ve yakma esnasında bu istenmeyen bileşiklerden 

daha zehirli bileşikler oluşmaktadır. UV fotolizi ve radyoliz pahalı sistemlerdir. Biyolojik 

arıtmanın yüksek derişimli sistemlere uygulanması zordur. Örneğin başlangıç derişimi 10 - 

100 µmol/L arasında değişen ve kirlilik yaratan benzen, klorbenzen, 1,2-1,3-1,4 

diklorbenzen, bifenil ve 2,4-diklor bifenil ile 2,2- diklorbifenil gibi poliklorlanmış fenillerin 

bozundurulması amacıyla ses ötesi dalgalar uygulanmıştır. SÖD kaynağı olarak 200 kHz 

frekansta, 200 W gücünde, 6 W/m 2 şiddetinde baryum titanat osilatör kullanılmıştır. 100 

µmol/L başlangıç derişimindeki benzen (BN), klorbenzen (CB), 1,3-diklorbenzen (1,3-DCB) 

30 dakika boyunca SÖD uygulanmış ve %100 bozunma sağlanmıştır (Şekil 4.6)( Okuno et 

al. 2000). 

Derişim 

(µmol/L) 

Sonikasyon süresi (dakika) 

Şekil 3.6 Benzen (BN), klorbenzen (CB), 1,3-diklorbenzen (1,3-DCB), bifenil (BP) SÖD 

yardımıyla bozundurulması (Okuno et al. 2000) 

47

100 µmol/L başlangıç derişimindeki 1,2-;1,3-;1,4-diklorbenzen’e (DCB) (Şekil 3.7) ve 10 

µmol/L başlangıç derişimindeki 2-klorbifenil (2-CBP), 4-klorbifenil (4-CBP), 2.2’- 

diklorbifenil’ e (2,2’-DCP) 30 dakika süresince SÖD uygulandığında ise %90’nın üzerinde 

bozundurma gerçekleşmektedir(Şekil 3.8) (Okuno et al. 2000). 

Derişim 

(µmol/L) 

Şekil 3.7 1,2-;1,3-;1,4-diklorbenzen’in (DCB) SÖD yardımıyla bozundurulması (Okuno et 

al. 2000) 

Derişim 

(µmol/L) 



Şekil 3.8 2-klorbifenil (2-CBP), 4-klorbifenil (4-CBP), 2.2’-diklorbifenil’ in (2,2’-DCP) 

SÖD yardımıyla bozundurulması (Okuno et al. 2000) 

48

Zararlı organik bileşenlerin bozundurulmasında bazen ses ötesi dalga kaynağı yeterli 

olmayabilir. Bu durumda farklı frekansta ya da farklı ekipmanlarla (banyo tipi, çubuk tipi 

v.b.) ses ötesi dalga uygulaması etkili olabilmektedir. Literatürde p-nitrofenolün bozunma 

tepkimesinde 25 kHz ve 40 kHz frekanslı iki adet ses ötesi dalga üreteci ayrı ayrı ve birlikte 

kullanılmıştır. Şekil 3.9’dan da görüldüğü üzere farklı frekanstaki ses ötesi dalga üreten 

dönüştürücülerin birlikte kullanılması tekli kullanımdan daha etki olmuştur (Sivakumar 

2000). 

ln (CA/ CAo )* 

Şekil 3.9 Farklı frekanslara sahip dönüştürücülerin p-nitrofenol ’e etkisi (*A= p-nitrofenol) 

(Sivakumar et al. 2000) 

p-nitrofenolün bozundurulma tepkimesine ses ötesi dalga üreten farklı ekipmanların etkisi 

araştırlmıştır. Bu amaçla 25 kHz, 40 kHz ve 25+40 kHz frekansta dönüştürücü (transducer), 

4.91 cm 2 , 3.46 cm 2 , 1.54 cm 2 kesit alanına sahip boru (horn) ve ultrasonik banyo 

kullanılmıştır (Şekil 3.10). Dönüştürücünün, banyo ve boru tipine göre daha etkili olduğu 

gözlenmiştir. Farklı kesit alanına sahip boru tipi SÖD kaynağı kullanıldığında kesit alanı 

arttıkça p-nitrofenolün % bozununmasının arttığı görülmüştür (Şekil 3.10) (Sivakumar et al. 

2000). 


49 

25 kHz 

40 kHz 

25+40 

kHz

% Bozunma (W/ml) -1 

güç yoğunluğu 

Şekil 3.10 SÖD üreten ekipmanların p-nitrofenolün bozunmasına etkisi (Sivakumar et al. 

2000) 

Son zamanlarda yapılan araştırmaların çoğu, tekstil boyalarından kaynaklanan çevresel 

problemler ve bunların çözüm yolları üzerinde yoğunlaşmaktadır. Böylece, ses ötesi 

dalgaların bozundurma tepkimelerinde kullanımı giderek artmaktadır. Bu konuda, Ince ve 

arkadaşları azo boyar maddelerden olan Asit Orange 7 ve Reactive Orange 16’ya 300 kHz 

frekansta levha tipi piezoelektrik dönüştürücü yardımıyla sisteme sürekli ses ötesi dalga 

verilerek bozundurulması incelemiştir. Ses ötesi dalgalar yardımıyla Asit Orange 7 ve 

Reactive Orange 16’nın sırasıyla % 94’ü ve % 65’i bozundurulmuştur (Şekil 3.11) (Ince et 

al. 2004). 

25 kHz 40 kHz 25+40 

kHz 

50 

4.91cm 2 

3.46 cm 2 

1.54 

cm 2 

Dönüştürücü Ultrasonik Boru (22,5 kHz) 

SÖD üreten ekipmanlar 

Banyo 

(22,5 kHz)

C/Co 

Şekil 3.11 AO7 ve RO16’nın zamanla bozunma grafiği (Başlangıç derişimi: 30µM, PH nötr) 

(Ince et al. 2004) 

Başka bir çalışmada ise, Reactive Black 5’in ozon yardımıyla bozundurulmasına ses ötesi 

dalgaların etkisi araştırılmıştır. 520 kHz ’de sisteme 3 saat boyunca ses ötesi dalga 

verildiğinde 20 µM başlangıç derişimindeki Reactive Black 5’in % 96’sının rengi 

giderilmiştir. Ayrıca yapıda bulunan halkaların ise % 68’nin bozunduğu saptanmıştır (Ince et 

al. 2001). 


Vončina ve arkadaşları vinilsülfon boyalarının SÖD yardımıyla renk giderilmesi üzerine 

gerçekleştirdikleri çalışmada boya olarak Reactive Yellow 15, Reactive Red 22, Reactive 

Blue 28, Remazol Dark Black N %150, Reactive Blue 220, Reactive Black 5 kullanılmıştır. 

SÖD kaynağı olarak 20 kHz frekansta ve 80 W/cm 2 şiddetindeki 1 cm 2 kesit alanına sahip 

titanyum çubuk (prob) kullanılmıştır. 10 mg/L başlangıç derişimindeki boyalara7 saat 

boyunca sürekli olarak ses ötesi dalga uygulanmıştır (Vončina et al. 2003). 

51

Çizelge 3.1 Vinilsülfon boyalarının SÖD yardımıyla bozundurulması (İşletme süresi 7 saat) 

(Vončina et al. 2003) 

Boya Başlangıç 

C.I. Reactive Yellow 15 

C.I. Reactive Red 22 

C.I. Reactive Blue 28 

Remazol Dark Black N 

%150 

C.I. Reactive Blue 220 

C.I. Reactive Black 5 

Derişimi 

(mg/L)(Co) 

10.0 

10.0 

10.0 

10.0 

10.0 

10.0 

52 

Bozunma 

sonrası derişim 

(mg/L)(C) 

0.90 

1.85 

4.26 

2.51 

% Bozunma 

(1-(C/Co))*100 

Zhang ve arkadaşları ise demir metali yardımıyla Asit Orange 7’nin bozundurulmasına ses 

ötesi dalgaların etkisini incelemişlerdir. Asit Orange 7’nın ortamda sadece demir metali 

varken % 62 bozunurken, sisteme 20 kHz frekansta sürekli olarak ses ötesi dalga 

2.96 

0.38 

91.0 

81.5 

57.4 

74.9 

70.4 

96.2 

uygulandığında (demir metali varlığında) % 90’nı bozunmuştur (Zhang et al. 2005). 

Literatürde, çok az çalışmada bozundurma işlemleri sonucunda zehirlilik testleri 

uygulanmıştır. Bunlardan birinde, endüstriyel azo boyar madde olan Asit Orange 5 ve 52, 

Direct Blue 71, Reactive Black 5, Reactive Orange 16 ve 107’ e 850 kHz frekansta 60, 90 ve

120 W gücünde ses ötesi dalga uygulandığında, bozundurma sonucu oluşan son ürünün 

zehirli olmadığı Pseudomonas putida ile test edilmiştir (Rehorek et al. 2004). 

Bir başka çalışmada ise, Reactive Red 141, Reactive Black 5, Basic Brown 4 ve Basic Blue 

3’ün bozunma tepkimesine 520 kHz frekanslı ses ötesi dalgaların etkisi incelenmiş ve 120 

dakikalık uygulama sonunda Basic Blue 3’ün hemen hemen tamamının bozundurulduğu 

belirtilmiştir (Tezcanli-Güyer et al. 2003). 

Çizelge 3.2 Boyaların 2 ve 4 h sonundaki % bozunma değerleri (Tezcanli-Güyer et al. 2003) 

Boya % Bozunma 

Reactive Red 141 

Reactive Black 5 

Basic Brown 4 

Basic Blue 3 

(2 h sonunda) 

82,9 

81,1 

86,3 

99,8 

53 

% Bozunma 

(4 h sonunda) 

Bozundurma tepkimeleri üzerine ses ötesi dalgaların etkisi bazen yeterli olmayabilir. Buna 

karşın başka bozundurma yöntemleri ile birlikte kullanıldığında yüksek bozunma etkisi 

sağlayabilir. Bu konuyla ilgili olarak literatürde Tezcanlı-Güyer ve arkadaşları (2004) azo 

boyar madde olan Asit Orange 7’ye SÖD/UV/Ozon yöntemlerini birlikte ve ayrı ayrı 

uygulamıştır. Şekil 3.12’de Asit Orange 7’nin çeşitli yöntemler yardımıyla bozundurulması 

verilmiştir. Hegzagonal paslanmaz çelik tepkime kabı yüzeyine 520 kHz frekansta üç adet 

piezoelektrik dönüştürücü monte edilmiş ve ses ötesi dalgalar buradan sisteme verilmiştir ( 

Tezcanlı-Güyer 2004). 

11,2 

18,8 

49,0 

92,7

% Mineralizasyon 

Şekil 3.12 C.I. Asit Orange 7’nın çeşitli yöntemlerle bozundurulması (Tezcanlı-Güyer 2004) 

Asit Orange 7’ye 1 saat boyunca sadece SÖD yada sadece UV uygulandığında hangi bir 

bozunma sağlanamamıştır. Buna karşın SÖD, UV ışını ile birlikte kullanıldığında ≈ %7 

bozunma elde edilmiştir. Tek başına ozon kullanıldığında %22 bozunma sağlanırken, SÖD 

ile birlikte %28’e ulaşmıştır. Son olarak üç yöntem birleştirilmiş ve %39 bozunma 

sağlanmıştır. 

Zaman (dk) 

54 

SÖD+UV+O3 

O3+UV 

SÖD + O3 

O3 

SÖD+UV 

SÖD

4. MATERYAL VE YÖNTEM 

4.1 Materyal 

Bu çalışmada bozundurulmak amacıyla Reactive Red 2 (RR2), Reactive Blue 4 (RB4) ve 

Basic Yellow 2 (BY2) olmak üzere üç adet azo boyar madde kullanılmıştır. Bu boyalar 

Sigma-Aldrich ’ten temin edilmiştir. RR2, BY2 ve RB4’ün özellikleri Çizelge 4.1’de 

verilmiştir. 

Çizelge 4.1 Boyarmaddelerin açık yapıları ve özelikleri (Nansheng 1996) 

Boya 

RR2 

RB4 

BY2 

(CH 3 ) 2 N 

O 

O 

N N 

NH 2 

N 

H 

O H 

HN 

NaS O 3 

SO 3 Na 

Yapı 

N 

N 

N 

N 

H 

N 

SO Na 3 

NH . HCl 

Cl 

N 

Cl 

Cl 

N 

Cl 

N(CH 3 ) 2 

55 

C20H14Cl2N6O 

C25H18Cl2N6O2 

C17H22N3Cl 

RR2, RB4 ve BY2’ye ait diğer isimler aşağıda verilmiştir. 

Molekül 

ağırlığı 

(g/mol) 

425,28 

505,37 

303,5 

λ max 

(nm) 

538,5 

RR2 : 2,7-Naphthalenedisulfonic acid, 4-[(4,6-dichloro-1,3,5-triazin-2-yl)amino]-5- 

hydroxy-6-(phenylazo)-, disodium salt; 5-[(4,6-Dichloro-1,3,5-triazin-2-yl)amino]-4- 

hydroxy-3-(phenylazo)-2,7-naphthalenedisulfonic acid, disodium salt; Procion Brilliant Red 

596 

430

RB4: Procion Blue MX-R 

BY2: Auramine O; 1,1-bis(p-dimethylaminophenyl)methylenimine hydrochloride; 4,4'- 

bis(dimethylamino)benzhydrylidenimine hydrochloride; 4:4'- 

bis(dimethylamino)benzophenone-imine hydrochloride; 4,4'-(Imidocarbonyl) bis(N,N- 

dimethylaniline) monohydrochloride; adc auramine o; aizen auramine; aizen auramine oh; 

auramine 0-100; Auramine O, biological stain; auramine a1; auramine chloride; auramine fa; 

auramine fwa; Auramine hydrochloride; auramine ii; auramine lake Yellow o; auramine n; 

Auramine O; auramine on; auramine oo; auramine ooo; auramine os; auramine sp; auramine 

Yellow; Basic Yellow 2; calcozine Yellow ox; Canary Yellow; C.I. 41000; C.I. basic Yellow 

2; C.I. basic Yellow 2, monohydrochloride; mitsui auramine o; Pyoctanunum aureum; 

Pyoktanin Yellow 

4.2 Yöntem 

Deneyler,100 mL’li ceketli kapaklı cam tepkime kabında gerçekleştirilmiştir. Sisteme ses 

ötesi dalgalar “ultrasonik homojenizer” ile sürekli ve periyotlar halinde 20 kHz frekansta 

uygulanmıştır. Tepkime ortamını istenen sıcaklıkta tutmak için soğutmalı sirkülatör ve 

manyetik karıştırmalı ısıtıcıdan faydalanılmıştır. 100, 50, 25, 10 ve 5 mg/L başlangıç 

derişiminde her bir boyanın ayrı ayrı çözeltileri hazırlanmıştır. 80 mL boya çözeltisi tepkime 

kabına alınmış ve sisteme sürekli/periyotlu olarak 6 saat boyunca ses ötesi dalgalar 

uygulanmıştır. Karıştırma etkisi incelemek amacıyla sürekli uygulama karıştırmalı ve 

karıştırmasız olarak iki şekilde gerçekleştirilmiştir. Bununla birlikte periyotlu sistemde 0.1 s 

açık 9.9 s kapalı ve 5 s açık 5 s kapalı olmak üzere iki durumda deneyler yapılmıştır 1 . 

Deneylerde her saatte 1mL örnek alınmıştır. Deney sistemi Şekil 4.1’de verilmiştir. 

1 0.1 s açık 9.9 s kapalı: 6 saat boyunca 0.1 s sisteme ses ötesi dalga verilip 9.9 s verilmeyecek şekildeki periyotlu işletim 

5 s açık 5 s kapalı: 6 saat boyunca 5 s sisteme ses ötesi dalga verilip 5 s verilmeyecek şekildeki periyotlu işletim. 

56

Şekil 4.1 Deney sistemi 

Analiz 

Ultrasonik 

homojenizer 

Ses ötesi dalga uygulamasının öncesi ve sonrasında ortamdaki azo boyar madde derişimleri 

UV-Vis spektrofotometresiyle ölçülmüştür. Her bir boyar madde için spektrum alınmıştır. 

RR2, RB4 ve BY2 için maksimum absorbans yaptığı dalga boyu sırasıyla 538,5; 596 ve 430 

nm olarak bulunmuştur. Her bir boyar madde için bu dalga boylarında ayrı ayrı kalibrasyon 

grafikleri hazırlanmış ve EK-1’de verilmiştir. Deneylerde alınan örneklerdeki boyar madde 

derişimleri belirlenen dalga boylarında analizlenmiş ve elde edilen sonuçlar detaylı olarak 

Bölüm 5’de verilmiştir. 

Manyetik karıştırcı 

Titanyum Çubuk 

(prob) 

57 

Soğutmalı sirkülatör 

Silindirik cam tepkime kabı

5. BULGULAR VE TARTIŞMA 

Reactive Red 2 (RR2), Reactive Blue 4 (RB4), Basic Yellow 2 (BY2)’nin ses ötesi dalgalar 

yardımıyla bozundurma tepkimesine bazı parametrelerin etkileri incelenmiş ve bunlar 

aşağıda sıralanmıştır. 

1)SÖD uygulama türünün etkisi 

2)Başlangıç derişiminin etkisi 

3)Boya türünün etkisi 

4)Tepkime süresinin etkisi 

5) Karıştırma etkisi 

Ayrıca yukarıda incelenen parametrelerin yanı sıra en iyi uygulama türünde başlangıç 

tepkime hızı hesaplanmış, kinetik model oluşturulmaya çalışmıştır. Bununla birlikte 

deneylerin tekrarlanabilirliği de incelenmiştir. 

Bu amaçla RR2, RB4 ve BY2 olan boyar maddelerin saf su ile çözeltileri hazırlanmış olup, 

analizi UV-Vis spektrofotometrede yapılmış ve elde edilen kalibrasyon grafikleri EK 1’de 

verilmiştir. 

Boyaların bozundurma tepkimeleri ceketli cam tepkime kabında gerçekleştirilmiş ve ortam 

sıcaklığı, soğutma akışkanı olarak etilen glikol-su karışımının kullanıldığı bir soğutmalı 

sirkülatör yardımıyla sabit tutulmaya çalışılmıştır. Bozundurma tepkimesi boyunca ortam 

sıcaklığı sürekli izlenmiştir. Sürekli uygulamada enerjinin ortama sürekli verilmesi, 10 °C’ 

de başlayan tepkime sıcaklığı ilk 10 dakika süresince hızlı bir artış göstermiş, tepkime 

süresince 30 ± 5°C’ de tutulmuştur. Çünkü yüksek sıcaklık, direkt boyama sürecinden gelen 

tekstil atık sularının arıtımını gerçekleştirilemez hale getirir. 

Bununla birlikte periyotlu uygulamada ise 6 saat boyunca ortama verilen enerjinin sürekliye 

göre az olması nedeniyle fazla bir sıcaklık artışı gözlenmemiştir. Ancak başlangıç 

sıcaklığının standart olması amacıyla tepkime sıcaklığı 10 °C’ de başlatılmaya çalışılmıştır. 

58

RR2, RB4 ve BY2’nin bozundurma tepkimelerine ait zamanla alınan sıcaklık ölçümleri ve 

sıcaklık-zaman grafikleri EK 2’de verilmiştir. 

5.1 SÖD Uygulama Türünün Etkisi 

Boyar maddelerin bozundurma tepkimesine ses ötesi dalgaların uygulama türünün etkisi 

araştırılmıştır. Uygulama türü sürekli ve periyotlu olmak üzere iki şekilde 

gerçekleştirilmiştir. Sürekli (en çok) uygulama, 6 saat boyunca aralıksız olarak 

bozundurulması istenen boya çözeltisine uygulanmasıyla sağlanmıştır. Ayrıca karıştırma 

etkisini görebilmek amacıyla, sürekli uygulama karıştırmalı ve karıştırmasız olmak üzere iki 

şekilde gerçekleştirilmiştir. Bununla birlikte periyotlu uygulama da ise, 6 saat boyunca 

periyotlar halinde 0.1 s açık 9.9 s kapalı (en az) ve 5 s açık 5 s kapalı (orta) olmak ses ötesi 

dalga verilmiştir. 

Üç boya üzerinde SÖD uygulama türünün etkisini açıkça görebilmek amacıyla deneyler 

Şekil 5.1’ de yer alan akım şemasına göre gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçlar yine bu 

sırayla Bölüm 5.1.1, 5.1.2 ve 5.1.3’de verilmiştir. Bu akım şemasından da görüleceği üzere 

yukarıda sözü edilen uygulama türleri her bir boyada üç farklı başlangıç derişiminde 

gerçekleştirilmiştir. 

59

Karıştırmalı 

SÖD Uygulama Türü 

Sürekli Periyotlu 

Karıştırmasız 

RR2 

(5, 25 ,50 mg/L) 

Şekil 5.1 SÖD uygulama türüne ait akım şeması 

5.1.1 SÖD uygulama türünün RR2’ye etkisi 

RB4 

(5, 25 ,50 mg/L) 

Farklı başlangıç derişimindeki RR2’ye sürekli (karıştırmalı ve karıştırmasız) ve periyotlu 

(0.1 s açık 9.9 s kapalı ve 5 s açık 5 s kapalı) olmak üzere altı saat boyunca SÖD 

uygulanmıştır. Bozundurma tepkimesine ait zamanla alınan örneklerin derişimlerinden % 

bozunma değerleri hesaplanmıştır. Elde edilen % bozunma-tepkime süresi grafikleri 50 mg/L 

başlangıç derişimi için Şekil 5.2, 25 mg/L için Şekil 5.3 ve 5 mg/L Şekil 5.4’da verilmiştir. 

60 

0.1 s açık 9.9 s 

kapalı 

(karıştırmalı) 

BY2 

(5, 25 ,50 mg/L) 

5 s açık 5 s 

kapalı 

(karıştırmalı)

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

50 mg/L S+K'lı (28±1 °C) 

50 mg/L S+K'sız (28±1 °C) 

Reactive red 2 (50 mg/L) 

50 mg/L 0,1 s 9.9 s (10 °C) 

50 mg/L 5 s 5 s (9±2 °C) 

0 2 4 6 8 

Tepkime süresi (h) 

Şekil 5.2 50 mg/L başlangıç derişimindeki RR2 ’nin ses ötesi dalgalar ile bozundurulması 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

25mg/L S+K'lı (27±3 °C) 

25mg/L S+K'sız (17±2 °C) 

25 mg/L 0,1 s 9.9 s(10±2 °C) 

25 mg/L 5 s 5 s(11±2 °C) 


0 1 2 3 4 5 6 7 



61

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

-20 

5 mg/L S+K'lı (27±1 °C) 

5 mg/L S+K'sız(28±2°C) 

5 mg/L 5 s 5 s(10±2°C) 

5 mg/L 0,1 s 9.9 s(9±1 °C) 


0 

0 1 2 3 4 5 6 7 



5, 25 ve 50 mg/L başlangıç derişimindeki RR2’nin farklı uygulama türlerinde ses ötesi dalga 

verilmesiyle bozundurma tepkimeleri incelenmiştir. Üç farklı başlangıç derişimindeki RR2 

için karıştırmalı ve karıştırmasız olmak üzere sürekli uygulamanın (0.1 s açık 9.9 s kapalı) 

periyotlu uygulamaya göre daha etkin olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca (5 s açık 5 s 

kapalı) periyotlu uygulama da elde edilen % bozunmanın sürekli uygulamaya yakın 

olduğundan söz edilebilmektedir. 

5.1.2 SÖD uygulama türünün BY2’ ye etkisi 

5, 25 ve 50 mg/L başlangıç derişimindeki BY2’ye, SÖD uygulama türünün etkisi araştırmak 

amacıyla RR2’ye benzer olarak dört şekilde SÖD uygulanmıştır. 

62

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

50 mg/L S+K'lı (27±1°C) 

50 mg/L S+K'sız(26±2°C) 

Basic yellow 2 (50 mg/L) 

50 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı(10±1°C) 

50 mg/L 5s açık 5 s kapalı(15±2°C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.5 50 mg/L başlangıç derişimindeki BY2’nin ses ötesi dalgalar ile bozundurulması 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

25 mg/L S+K'lı(28±2°C) 

25 mg/L S+K'sız(26±3°C) 


25 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı(10°C) 


0 1 2 3 4 5 6 7 



63

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 


0 1 2 3 4 5 6 7 


64 

5 mg/L S+K'lı(27±1°C) 

5mg/L S+K'sız(28±1°C) 

5 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı(9±1°C) 



5, 25 ve 50 mg/L başlangıç derişimindeki BY2’ye ses ötesi dalga verilmiş olup, RR2’ye 

benzer şekilde sürekli uygulamanın (0.1 s açık 9.9 s kapalı) periyotlu uygulamaya göre daha 

etkin olduğu sonucuna varılmıştır. 

5.1.3 SÖD uygulama türünün RB4’e etkisi 

SÖD uygulama türü 3. boya olan RB4’de araştırılmıştır. Bu amaçla RB4’ye sürekli 

(karıştırmalı ve karıştırmasız) ve periyotlu (0.1 s açık 9.9 s kapalı ve 5 s açık 5 s kapalı) 

olmak üzere ses ötesi dalga uygulanmış olup, 50 mg/L, 25 mg/L ve 5 mg/L başlangıç 

derişimleri için elde edilen grafikleri sırasıyla Şekil 5.8, Şekil 5.9 ve Şekil 5.10’de 

verilmiştir.

% bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

50 mg/L S+K'lı (32±4 °C) 

50 mg/L S+K'sız(33±3°C) 

Reactive blue 4 ( 50 mg/L) 

50 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı(10±2 °C) 

50 mg/L 5s açık 5 s kapalı(16±2 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.8 50 mg/L başlangıç derişimindeki RB4’ün ses ötesi dalgalar ile bozundurulması 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

25 mg/L S+K'lı (29±2 °C) 

25 mg/L S+K'sız(28±2 °C) 

Reactive Blue 4 (25 mg/L) 

25 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı(9±1 °C) 


0 1 2 3 4 5 6 7 



65

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

5 mg/L S+K'lı 

5 mg/L 5s açık 5 s kapalı 

Reactive blue 4 (5 mg/L) 

0 1 2 3 4 5 6 7 



25, 50 mg/L başlangıç derişimindeki RB4’e ses ötesi dalga verilmiş olup, RR2 ve BY2’ye 

benzer şekilde sürekli ve periyotlu ( 5 s açık 5 s kapalı) uygulamanın periyotlu (0.1 s açık 9.9 

s kaplı) uygulamaya göre daha etkin olduğu sonucuna varılmıştır. 5 mg/L başlangıç 

derişiminde, boya çözeltisinin çok seyreltik olması nedeniyle bazı analiz problemleri 

yaşanmasına karşın, diğer boyalara benzer şekilde sürekli uygulamanın (5 s açık 5 s kapalı) 

periyotlu uygulamaya göre daha iyi olduğu görülmüştür. 

5.2 Başlangıç Derişiminin Etkisi 

5, 10, 25, 50 ve 100 mg/L başlangıç derişimindeki üç boyaya ses ötesi dalgalar uygulanmış 

ve başlangıç derişiminin etkileri araştırılmıştır. Deneyler Şekil 5.11 yer alan akım şemasına 

göre gerçekleştirilmiş ve tepkime süresiyle bozunma yüzdesinin değişimi RR2, BY2 ve RB4 

için sırasıyla Bölüm 5.2.1, Bölüm 5.2.2 ve Bölüm 5.2.3’de verilmiştir. 

66

Şekil 5.11 Farklı başlangıç derişiminde gerçekleşen deneylere ait akım şeması 

5.2.1 RR2 için başlangıç derişiminin etkisi 

Başlangıç derişimi 5, 10, 25, 50 ve 100 mg/L olarak değişen RR2’ye 6 saat boyunca sürekli 

(karıştırmalı ve karıştırmasız) ve periyotlu (0.1 s açık 9.9 s kapalı ve 5 s açık 5 s kapalı) 

olarak ses ötesi dalga verilmiştir. Sonuçlar sürekli ve karıştırmalı, sürekli ve karıştırmasız, 

(0.1 s açık 9.9 s kapalı) periyotlu ve (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu sırasına göre Şekil 5.12- 

Şekil 5.15’da verilmiştir. 

Başlangıç Derişiminin Etkisi 

(5, 10, 25, 50, 100 mg/L) 

RR2 BY2 

RB4 

Sürekli Periyotlu 

Sürekli 

0.1 s açık 

9.9 s kapalı 


karıştırmalı karıştırmasız 


kapalı 


67 

0.1 s açık 

9.9 s kapalı 


karıştırmalı karıştırmasız 

Periyotlu 


kapalı 

(karıştırmalı)

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Reactive red 2 (sürekli+ karıştırmalı+5-100 mg/L) 

100 mg/L S+K'lı (27±2°C) 

50 mg/L S+K'lı (28±1°C) 

25mg/L S+K'lı (27±3°C) 

10 mg/L S+K'lı (27±2 °C) 

5 mg/L S+K'lı (27±1 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.12 Farklı başlangıç derişimindeki RR2’nin 6 saat süresince sürekli ve karıştırmalı 

olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulması 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Reactive red 2 (sürekli+ karıştırmasız+5-50 mg/L) 

50 mg/L S+K'sız (28±1°C) 

25mg/L S+K'sız (17±2°C) 

5 mg/L S+K'sız( 28±2 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.13 Farklı başlangıç derişimindeki RR2’nin 6 saat süresince sürekli ve karıştırmasız 


68

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

Reactive red 2 (periyotlu 0.1 s açık 9.9 s kapalı+5-50 mg/L) 

50 mg/L 0,1 s 9.9 s (10°C) 

25 mg/L 0,1 s 9.9 s(10±2 °C) 

5 mg/L 0,1 s 9.9 s(9±1 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 

Tepkime süresi (saat) 

Şekil 5.14 Farklı başlangıç derişimindeki RR2’nin 6 saat süresince periyotlu (0.1 s açık 9.9 s 

kapalı) ve karıştırmalı olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulması 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Reactive red 2 (5 s açık 5 s kapalı+5-50 mg/L) 

50 mg/L 5 s 5 s(9±2°C) 

25 mg/L 5 s 5 s(11±2 °C) 

5 mg/L 5 s 5 s (10±2 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.15 Farklı başlangıç derişimindeki RR2’nin 6 saat süresince (5 s açık 5 s kapalı) 

periyotlu ve karıştırmalı olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulması 

Şekil 5.12-5.13’de görüldüğü gibi RR2’nin bozundurma tepkimesine sürekli olarak ses ötesi 

dalga verildiğinde başlangıç derişiminin azalmasıyla % bozunma artmaktadır. Bununla 

birlikte (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu uygulamada da aynı sonuca varılmaktadır (Şekil 5.14). 

69

0.1 s açık 9.9 s kapalı olarak periyotlu uygulama da ise, etkin bir bozundurma sağlanamadığı 

için başlangıç derişimi ile ilgili net bir sonuca varılamamıştır (Şekil 5.15). 

5.2.2 BY2 için başlangıç derişiminin etkisi 

BY2’nin farklı başlangıç derişimlerinde çözeltileri hazırlanmış, ses ötesi dalgalar ile 

bozundurma tepkimesi incelenmiş ve sonuçlar Şekil 5.16-5.20’de verilmiştir. 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Basic yellow 2 (sürekli+karıştırmalı+5-100 mg/l) 

100 mg/L S+K'lı(25±2°C) 

50 mg/L S+K'lı(27±1°C) 

25 mg/L S+K'lı(28±2°C) 

10 mg/L S+K'lı(27±1°C) 

5 mg/L S+K'lı(27±1°C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.16 Farklı başlangıç derişimindeki BY2’nin 6 saat süresince sürekli ve karıştırmalı 


Şekil 5.16’da farklı başlangıç derişimindeki BY2’ye sürekli ve karıştırmalı olarak ses ötesi 

dalga verilmiştir. BY2’de de RR2’ye de olduğu gibi (Bkz. Şekil 5.12) başlangıç derişiminin 

azalmasıyla % bozunma değerleri artmıştır. Boya derişiminin artması bozundurulması 

gereken daha fazla bağ anlamına gelir ki buda fazla enerji verilmesi demektir (Thompson 

1996, Adewuyi 2001). Aynı miktarda enerjiye sahip ses ötesi dalga verilmesiyle, seyreltik 

çözeltide birim boyaya karşılık gelen enerji, derişik çözeltiye göre daha çok olmakta, böylece 

seyreltik çözeltinin % bozunma değerlerinin arttığı söylenebilmektedir. 

70

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

Basic yellow 2 (sürekli+karıştırmasız) 

50 mg/L S+K'sız(26±2°C) 

25 mg/L S+K'sız(26±3°C) 

5mg/L S+K'sız(28±1°C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.17 Farklı başlangıç derişimindeki BY2’nin 6 saat süresince sürekli ve karıştırmasız 


% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

Basic yellow 2 (0.1 s açık 9.9 s kapalı) 

50 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı (10±1°C) 

25 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı (10°C) 

5 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı (9±1°C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.18 Farklı başlangıç derişimindeki BY2’nin 6 saat süresince (0.1 s açık 9.9 s kapalı) 


71

% Bozunma 

100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

Basic yellow 2 (5 s açık 5 s kapalı) 

50 mg/L 5s açık 5 s kapalı (15±2°C) 



0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.19 Farklı başlangıç derişimindeki BY2’nin 6 saat süresince (5 s açık 5 s kapalı) 


Şekil 5.17’de sürekli ve karıştırmalı, Şekil 5.18’de sürekli ve karıştırmasız, Şekil 5.18’de 

(0.1 s açık 9.9 s kapalı) periyotlu ve Şekil 5.19’da periyotlu ( 5 s açık 5 s kapalı) olarak 

BY2’ye SÖD uygulanmıştır. RR2’ye benzer şekilde BY2’ye de sürekli ve (5 s açık 5 s 

kapalı) periyotlu olarak SÖD uygulandığında başlangıç derişiminin azalmasıyla % 

bozundurma artmaktadır. 0.1 s açık 9.9 s kapalı olarak periyotlu uygulama da ise başlangıç 

derişimine yönelik kesin bir bilgi verilememektedir. 

5.2.3 RB4 için başlangıç derişiminin etkisi 

RB4’ün ses ötesi dalgalar ile bozundurma tepkimesine başlangıç derişiminin etkisi 

araştırılmıştır. Bu amaçla farklı uygulama türlerinde farklı başlangıç derişimleri için RB4’ün 

bozunma yüzdesi tepkime süresi boyunca izlenmiş ve elde edilen bulgular Şekil 5.20, Şekil 

5.21 ve Şekil 5.22’de verilmiştir. 

72

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

Reactive blue 4 (sürekli+ karıştırmalı+5-100 mg/L) 

100 mg/L S+K'lı(25±1 °C) 

50 mg/L S+K'lı(32±4 °C) 

25 mg/L S+K'lı (29±2 °C) 

10 mg/L S+K'lı (25±1 °C) 

5 mg/L S+K'lı (24±2 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.20 Farklı başlangıç derişimindeki RB4’ün 6 saat süresince sürekli ve karıştırmalı 


% bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

Reactive blue 4 (Sürekli+karıştırmasız+25-50 mg/L) 

50 mg/L S+K'sız(33±3 °C) 

25 mg/L S+K'sız(28±2 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.21 Farklı başlangıç derişimindeki RB4’ün 6 saat süresince sürekli ve karıştırmasız 


73

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

Reactive blue 4 (periyotlu 0.1 s açık 9.9 s kapalı+25-50 mg/L) 

50 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı (10±2 °C) 

25 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı (9±1 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil.5.22 Farklı başlangıç derişimindeki RB4’ün 6 saat süresince (0.1 s açık 9.9 s kapalı) 


% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

Reactive blue 4 (5 s açık 5 s kapalı+5-50 mg/L) 


25 mg/L 5s açık 5 s kapalı (16±2 °C) 


0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.23 Farklı başlangıç derişimindeki RB4’ün 6 saat süresince (5 s açık 5 s kapalı) 


Reactive Blue 4’e sürekli ve (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu olarak ses ötesi dalgalar 

uygulandığında genel olarak başlangıç derişiminin azalmasıyla % bozunma değerlerinin 

arttığından bahsedilmekle birlikte bu boya için değişimi net olarak gözlemek mümkün 

74

olamamıştır. 0.1 s açık 9.9 s kapalı olarak periyotlu uygulama da ise, % bozunma 

değerlerinin çok düşük seviyede olması nedeniyle başlangıç derişiminin etkisi 

gözlenmemektedir. 

5.3 Boya Türünün Etkisi 

Tekstil endüstrilerinin atık suları içerisinde yer alan boyaların çevreyi kirletmesi nedeniyle 

arıtılmadan çevreye verilmesi istenmemektedir. Bu sebeple boyar maddelerin arıtılmaları ile 

ilgili çalışmalar yoğunlaşmış, özellikle azo boyar maddelerin bozundurulması üzerine 

araştırılmalar hız kazanmıştır (Rehorek, Tezcanlı). Bu amaçla RR2, RB4 ve BY2 olarak 

seçilen üç boyanın bozundurulmasına SÖD sürekli ve periyotlu olarak etkisi incelenmiş ve 

akım şeması Şekil 5.24’de verilmiştir. 


Sürekli 

Başlangıç derişimi 

(mg/L) 

100 50 25 10 5 

Karıştırmasız 

Boya 


(mg/L) 

50 25 5 

0.1 s açık 9.9 s kapalı 



(mg/L) 

50 25 5 

Şekil 5.24 Farklı boya türlerinin bozunmasında gerçekleşen deneylere ait akım şeması 

75 

Periyotlu 

5 s açık 5 s kapalı 



(mg/L) 

50 25 5

5.3.1 Boyalara sürekli ve karıştırmalı olarak ses ötesi dalganın uygulanması 

Farklı başlangıç derişimindeki üç boya ya sürekli ve karıştırmalı olarak SÖD 6 saat boyunca 

uygulanmış % bozunma - tepkime süresi grafikleri elde edilmiş ve Şekil 5.25-Şekil 5.29’da 

verilmiştir. 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

(Sürekli+karıştırmalı+100 mg/L) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


76 

100 mg/L S+K'lı (RR2)(27±2 °C) 

100 mg/L S+K'lı (BY2)(25±2 °C) 

100 mg/L S+K'lı (RB4)(25±1 °C) 

Şekil 5.25 100 mg/L başlangıç derişimindeki üç boya için sürekli ve karıştırmalı olarak ses 

ötesi dalga uygulaması 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 


0 1 2 3 4 5 6 7 


50 mg/L S+K'lı(RR2)(28±1 °C) 

50 mg/L S+K'lı (BY2)(27±1 °C) 

50 mg/L S+K'lı (RB4)(32±4 °C) 


ötesi dalga uygulaması

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 


25mg/L S+K'lı (RR2)(27±3 °C) 

25 mg/L S+K'lı (BY2)(28±2 °C) 

25 mg/L S+K'lı (RB4)(29±2 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 




% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 


0 2 4 6 8 


77 

10 mg/L S+K'lı (RR2)(27±2 °C) 

10 mg/L S+K'lı (BY2)(27±1 °C) 

10 mg/L S+K'lı (RB4)(25±1 °C) 


ötesi dalga uygulaması

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 


0 1 2 3 4 5 6 7 


78 

5 mg/L S+K'lı (RR2)(27±1 °C) 

5 mg/L S+K'lı (BY2)(27±1 °C) 

5 mg/L S+K'lı (RB4)(24±2 °C) 



Şekil 5.25’dan incelendiğinde, sürekli karıştırmalı uygulama ile üç boya içinde yüksek 

başlangıç derişiminde (100 mg/L) genel olarak etkili bir bozundurma gerçekleştirilemediği 

görülmekle birlikte, 6 saatlik tepkime sonunda, %35 bozunma verimiyle ilk sırayı RR2 

almaktadır. 

Şekil 5.26-Şekil 5.29 birlikte incelendiğinde RR2’nin tüm başlangıç derişimlerinde tepkime 

süresiyle % bozunma değerlerinin düzenli bir artış gösterdiği ve başlangıç derişimi azaldıkça 

aynı tepkime süresi için % bozunma değerlerinin ve başlangıç tepkime hızlarının arttığı 

gözlenebilmektedir. RB4 için genel olarak zor bozundurulan bir boya türü olduğu 

söylenebilir. BY2’nin ise yüksek başlangıç derişimlerinde RB4’e benzer şekilde bozundurma 

yüzdesinin düşük olduğu, ancak düşük başlangıç derişimlerinde, hem başlangıç tepkime 

hızının hem de bozunma yüzdesinin yüksek olduğu görülmektedir. Özellikle, 5 mg/L 

derişimindeki BY2 ile, diğer iki boyaya göre daha etkin bir şekilde kısa sürede (5 saat) 

yüksek % bozunma değerine ( % 100 ) ulaşılmıştır.

5.3.2 Boyalara sürekli ve karıştırmasız olarak ses ötesi dalganın uygulanması 

5, 25, 50 mg/L başlangıç derişimindeki üç boyaya sürekli ve karıştırmasız olarak 6 saat 

boyunca ses ötesi dalga uygulanmıştır. % Bozunma-tepkime süresi grafikleri Şekil 5.30- 

Şekil 5.32 ile verilmiştir. 

% bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

(50 mg/L+ sürekli+karıştırmasız) 

50 mg/L S+K'sız (RR2)(28±1 °C) 

50 mg/L S+K'sız (BY2)(26±2 °C) 

50 mg/L S+K'sız (RB4)(33±3 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.30 50 mg/L başlangıç derişimindeki üç boya için sürekli ve karıştırmasız olarak ses 


% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

(25 mg/L+sürekli+karıştırmasız) 

25mg/L S+K'sız (RR2)(17±2 °C) 

25 mg/L S+K'sız (BY2)(26±3 °C) 

25 mg/L S+K'sız (RB4)(28±2 °C) 

0 2 4 6 8 




79

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

(5 mg/L+sürekli+karıştırmasız) 

5 mg/L S+K'sız (RR2)(28±2 °C) 

5mg/L S+K'sız (BY2)(28±1 °C) 

0 2 4 6 8 




Üç boya için sürekli ve karıştırmalı uygulamada olduğu gibi sürekli ve karıştırmasız 

uygulamada da genellikle yüksek derişimlerde RR2’nin daha yüksek bir bozundurma 

sağladığı gözlenirken, BY2’nin düşük derişimlerde daha etkin bir şekilde bozunduğu 

gözlenmiştir. Bunun sebebinin ise düşük derişimlerde BY2 miktarı azalmakta ve 

5.3.3 Boyalara (0.1 s açık 9.9 s kapalı) periyotlu olarak ses ötesi dalganın uygulanması 

6 saat boyunca (0.1 s açık 9.9 s kapalı) periyotlu olarak ses ötesi dalga verilmesiyle 3 

boyanın bozunması incelenmiş olup sonuçlar Şekil 5.33-5.35’de verilmiştir. 

80

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

(50 mg/L+periyotlu 0.1 s açık 9.9 s kapalı) 

50 mg/L 0,1 s 9.9 s (RR2)(10 °C) 

50 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı (BY2)(10±1 °C) 

50 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı (RB4)(10±2 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.33 50 mg/L başlangıç derişimindeki üç boya için (0.1 s açık 9.9 s kapalı) periyotlu 

olarak ses ötesi dalga uygulaması 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

(25 mg/L+periyolu 0.1 açık 9.9 s kapalı) 

25 mg/L 0,1 s 9.9 s (RR2) (10±2 °C) 

25 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı (BY2)(10 °C) 

25 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı (RB4)(9±1 °C) 

0 2 4 6 8 




81

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 

(5 mg/L+periyotlu 0.1 s açık 9.9 kapalı) 

5 mg/L 0,1 s 9.9 s (RR2)(9±1 °C) 

5 mg/L 0.1 s açık 9.9 s kapalı (BY2)(9±1 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 




5, 25 ve 50 mg/L başlangıç derişimindeki RR2, RB4 ve BY2’ye (0.1 s açık 9.9 s kapalı) 

periyotlu olarak ses ötesi dalga verilmiş ancak etkin bir bozunma sağlanamamıştır. Boyaların 

(0.1 s açık 9.9 s kapalı) periyotlu olarak ses ötesi dalgalarla bozundurulmasına ilişkin 

herhangi bir bulguya literatürde rastlanamamıştır. Ancak (0.1 s açık 9.9 s kapalı) periyotlu 

uygulama da sisteme ses ötesi dalgaların yeterince verilmemesi, dolayısıyla sisteme verilen 

enerjinin az olması sebebiyle % bozunmanın sağlanamadığı düşünülmektedir. 

5.3.4 Boyalara (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu olarak ses ötesi dalganın uygulanması 

6 saat boyunca (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu olarak ses ötesi dalga verilmesiyle üç boyanın 

bozunması incelenmiş olup sonuçlar Şekil 5.36-Şekil 5.38 ile verilmiştir. 

82

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

(periyotlu 5 s açık 5 s kapalı+50 mg/L) 

50 mg/L 5 s 5 s (RR2)(9±2 °C) 

50 mg/L 5s açık 5 s kapalı (BY2)(15±2 °C) 

50 mg/L 5s açık 5 s kapalı (RB4)(16±2 °C) 

0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.36 50 mg/L başlangıç derişimindeki üç boya için (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu olarak 

ses ötesi dalga uygulaması 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

-20 


25 mg/L 5 s 5 s (RR2)(11±2 °C) 



0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.37 25 mg/L başlangıç derişimindeki üç boya için (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu olarak 


83

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

5 mg/L 5 s 5 s (RR2)(10±2 °C) 




0 1 2 3 4 5 6 7 


Şekil 5.38 5 mg/L başlangıç derişimindeki 3 boya için (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu olarak 


Şekil 5.36 ve Şekil 5.37’den sürekli uygulamalarda olduğu gibi, bu periyotlu uygulama 

türünde de yüksek başlangıç derişimlerinde (50 mg/L, 25 mg/L) en yüksek bozunma verimi 

(% 40, % 50 ) RR2 ile elde edilmiş, ancak sürekli uygulamalar ile elde edilen verim 

değerlerinden (%50, %70) daha düşük bulunmuştur. 5 mg/L başlangıç derişiminde, bu 

periyotlu uygulama ile, en kararlı bozunma yüzdesi artışı BY2 ile elde edilirken, RB4 bu 

derişimde oldukça düzensiz değerler vermiştir. 

5.4 Tepkime Süresinin Etkisi 

RR2, RB4 ve BY2’ye ultrasonik homojenizerin sağlayabildiği maksimum süre (Sonics, 

2003) olan 6 saat boyunca ses ötesi dalga uygulanmış ve zamanla % bozunmasının nasıl 

değiştiği incelenmiştir. Bölüm 5.1, 5.2 ve 5.3’de yer alan grafiklerden de görüleceği üzere 

sürekli (karıştırmalı ve karıştırmasız) ve (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu uygulamada zamanla 

% bozunmanın arttığı gözlenmiştir. Literatürde de benzer olarak, Ince ve ark (2001) yaptığı 

çalışmada Acid Orange 7 ve Reactive Orange 16 sürekli olarak ses ötesi dalga verilmiş ve 

tepkime süresiyle % bozunmanın arttığı görülmüştür (Tezcanli 2001). (0.1 s açık 9.9 s 

kapalı) periyotlu uygulamada ise etkin bir bozunma sağlanamadığı için zamanla % 

bozunmanın arttığından söz edilememektedir. 

84

Nansheng et al. (1996) ise RR2, RB4 ve BY2 fotobozunma yöntemiyle bozundurmaya 

çalışmış ve zamanla % bozunmanın arttığı sonucuna varmışlardır. SÖD ile bozundurmadan 

farklı bir yöntem olan fotobozundurma ile bu çalışmadan elde edilen sonuçlar Şekil 5.39, 

Şekil 5.40 ve Şekil 5.41 karşılaştırılmıştır. 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Reactive red 2 

Fotobozunma (1.saat) SÖD (1.saat) SÖD (6.saat) 

Şekil 5.39 RR2’nin SÖD ve fotobozunma (Nansheng et al. 1996) ile bozundurulması 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Basic Yellow 2 


Şekil 5.40 BY2’nin SÖD ve fotobozunma (Nansheng et al. 1996) ile bozundurulması 

85

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

Reactive blue 4 


Şekil 5.41 RB4’ün SÖD ve fotobozunma (Nansheng et al.1996) ile bozundurulması 

Şekil 5.39, Şekil 5.40, Şekil 5.41’de görüleceği üzere 1. saat sonunda fotobozunma yöntemi 

ile SÖD’ dan daha iyi bozunma sağlamakla birlikte tepkime süresinin 6 saate çıkarılmasıyla 

% bozunma değerleri 3 boya içinde artmıştır. 

5.5 Karıştırmanın Etkisi 

Her üç boyaya sürekli olarak karıştırmalı ve karıştırmasız olarak ses ötesi dalga verilmesiyle 

karıştırma etkisi incelenmiştir. Bölüm 5.1’ de yer alan şekillerden de görüleceği üzere 

sistemde karıştırmanın % bozunmayı çok belirgin bir şekilde etkilemediği düşünülmektedir. 

Bunun sebebinin de ses ötesi dalgaların karıştırma etkisi göstermesi olarak düşünülmektedir. 

Literatürde de ses ötesi dalgaların kavitasyonel etkilerinden dolayı karıştırma etkisi 

gösterdiği bilinmektedir (Thompson 1996, Suslick 1988). Bununla birlikte ses ötesi 

dalgaların uygulandığı tepkime kabının geometrisi de önem kazanmaktadır. Ses ötesi 

dalgalar silindir dışında bir ortama uygulandığında (kare, hegzagonal v.b) tepkime kabının 

önce kenarlarına çarpacak ardından köşelere ulaşacaktır. Buda köşelerde ölü noktalar 

meydana getirecektir. Oysa silindirik sistemlerin köşeleri olmadığı için ölü noktalar en aza 

86

ineceğinden, daha etkin bir karıştırma sağlanabilmektedir (Suslick 1988). Bu çalışmada da 

silindirik cam tepkime kabı kullanılmış ve sistemde ölü noktalar en aza indirilmeye 

çalışılmıştır. 

5.6 Başlangıç Tepkime Hızı 

Farklı başlangıç derişimindeki RR2, RB4 ve BY2’nin ses ötesi dalgalar yardımıyla 

bozundurulma tepkimelerine ait başlangıç hızları hesaplanmış ve Şekil 5.42-5.44’de 

verilmiştir. 

% Bozunma 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 


0 

0 20 40 60 80 100 120 

0 20 40 60 80 100 120 

C RRo (mgL -1 ) 

Şekil 5.42 RR2’nin derişim-% bozunma ve derişim-başlangıç tepkime hızı grafiği 

-r RRo (mgL -1 h -1 ) 

10 

8 

6 

4 

2 

87

% Bozunma 

120 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

0 20 40 60 80 100 120 

C BYo ( mgL -1 ) 

Şekil 5.43 BY2’nin derişim-% bozunma ve derişim-başlangıç tepkime hızı grafiği 

% Bozunma 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

Basic Yellow 2 

Reactive Blue 4 

-r BYo (mgL -1 h -1 ) 

5 

4 

3 

2 

1 

0 

0 20 40 60 80 100 120 

0 20 40 60 80 100 

C RBo (mgL -1 ) 

Şekil 5.44 RB4’ün derişim-% bozunma ve derişim-başlangıç tepkime hızı grafiği 

88 

-r RBo (mgL -1 h -1 ) 

8 

6 

4 

2 

C BYo (mgL -1 ) 

0 

0 20 40 60 80 100 

C RBo (mgL -1 )

Şekil5.42, Şekil 5.43 ve Şekil 5.44’den de görüldüğü üzere üç boyada da sürekli ve 

karıştırmalı uygulamada genellikle başlangıç derişimi arttıkça başlangıç tepkime hızı 

zamanla artmaktadır. Üç boya içinde genellikle % bozunma değerlerinin azalmasıyla 

başlangıç tepkime hızı artmıştır. 

5.7 Tekrarlanabilirlik 

RR2, RB4 ve BY2’nin ses ötesi dalgalar yardımıyla bozundurulması amacıyla 

gerçekleştirilen deneylerin tekrarlanabilirliğini gözlemlemek amacıyla 100 mg/L başlangıç 

derişiminde 3 boya ya sürekli ve karıştırmalı olarak ses ötesi dalga uygulanmıştır ve elde 

edilen sonuçlar Şekil 5.42, Şekil 5.43, Şekil 5.44’ de verilmiştir. 

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

deney-1 

deney-2 

Reactive Red 2 (100 mg/L) 

0 1 2 3 4 5 6 

Tepkime Süresi (h) 

Şekil 5.45 100 mg /L başlangıç derişiminde ki RR2 için sürekli ve karıştırmalı olarak 

gerçekleştirilen %bozunma-tepkime süresi 

89

% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

deney-1 

deney-2 

deney-3 


0 1 2 3 4 5 6 

Tepkime Süresi (h) 

Şekil 5.46 100 mg/L başlangıç derişiminde ki BY2 için sürekli ve karıştırmalı olarak 


% Bozunma 

100 

80 

60 

40 

20 

0 

deney-1 

deney-2 

deney-3 

Reactive Blue 4 (100 mg/L) 

0 1 2 3 4 5 6 


Şekil 5.47 100 mg/L başlangıç derişiminde ki RB4 için sürekli ve karıştırmalı olarak 


90

Şekil 5.45-Şekil 5.47’den de görüldüğü üzere her bir boya için birkaç kez yapılan deneyler 

sonucunda elde edilen grafiklerin bir birlerine yakın olduğu görülmektedir. Buradan da 

yapılan deneylerin sonuçlarının tekrarlanabilir olduğu sonucuna varılabilmektedir. 

91

6. SONUÇLAR 

Çevre açısından zararlı organik bileşiklerden boyar maddelerin ses ötesi dalgalarla 

bozundurulması incelenmiş olup, boyar madde olarak Reactive Red 2 (RR2), Reactive Blue 

4 (RB4), Basic Yellow 2 (BY2) seçilmiştir. Ses ötesi dalgalar yardımıyla bozundurma 

tepkimesine SÖD uygulama türünün, başlangıç derişiminin, boya türünün, tepkime süresinin, 

karıştırma etkisinin ve başlangıç tepkime hızının etkileri incelenmiştir. 

Öncellikle boyar maddelerin bozundurma tepkimesine ses ötesi dalgaların uygulama türünün 

etkisi araştırılmıştır. Uygulama türü sürekli ve periyotlu olmak üzere iki şekilde 

gerçekleştirilmiştir. Ayrıca karıştırma etkisini görebilmek amacıyla, sürekli uygulama 

karıştırmalı ve karıştırmasız olmak üzere iki şekilde gerçekleştirilmiştir. Bununla birlikte 

periyotlu uygulama da ise, 6 saat boyunca periyotlar halinde 0.1 s açık 9.9 s kapalı (en az) ve 

5 s açık 5 s kapalı (orta) olmak ses ötesi dalga verilmiştir. Bu çalışmanın sonucunda sürekli 

uygulamanın 0.1 s açık 9.9 s kapalı uygulamaya göre daha etkili olduğu görülmüştür. Bunun 

sebebi sürekli uygulamada tepkimeye 0.1 s açık 9.9 s kapalı periyotlu uygulamaya göre daha 

fazla enerji verilmesi ve bu enerjinin boyanın içindeki bağların kırılmasında etkili olabileceği 

düşünülmektedir. Çünkü ses ötesi dalgalar sıvı ortama uygulandığında serbest radikal 

oluşturma özelliğine sahiptir (Thompson 1996). Bu radikaller bağların kırılmasını sağlayarak 

boyaların bozunmasını sağlayabileceği düşünülmektedir. Literatürden de organik bileşiklerin 

bozunma mekanizmasının bu radikaller üzerinden gerçekleştiği bilinmektedir (Gogate et al. 

2004b). Sürekli sistemde karıştırma varken ve yokken ki durumda % bozunma değerleri çok 

fark etmemiştir. Literatürde ise ses ötesi dalgaların karıştırma etkisi gösterdiğinden 

bahsedilmektedir (Suslick 1988). Bu amaçla sistemde ses ötesi dalgalar karıştırma etkisi 

göstererek manyetik karıştırıcı gibi davrandığı düşünülmektedir. 

5, 10, 25, 50 ve 100 mg/L başlangıç derişimindeki üç boyaya ses ötesi dalgalar uygulanmış 

ve başlangıç derişiminin etkileri araştırılmıştır. Üç boya içinde başlangıç derişiminin 

azalmasıyla % bozunma değerleri artmıştır. Çünkü ortamda boya derişiminin artması 

bozundurulması gereken daha fazla bağ anlamına gelir ki buda fazla enerji verilmesi 

demektir. (Adewuyi 1996, Thompson 1996). Ancak aynı koşullarda ses ötesi dalga verilmesi 

nedeniyle (aynı uygulama türlerinde üç boyaya aynı miktarda enerji verilmesi) seyreltik 

92

çözeltide birim boyaya karşılık gelen enerji, derişik çözeltiye göre daha çok olması nedeniyle 

yüksek bozunma değerleri elde edilmiştir. 

Zararlı organik bileşiklerin ses ötesi dalgalarla bozundurulma tepkimesine boya türü etkisi 

araştırılmıştır. Sürekli karıştırmalı uygulama ile üç boya içinde yüksek başlangıç derişiminde 

genel olarak etkili bir bozundurma gerçekleştirilemediği görülmekle birlikte, 6 saatlik 

tepkime sonunda, %35 bozunma verimiyle ilk sırayı RR2 almaktadır. 

RR2’nin tüm başlangıç derişimlerinde tepkime süresiyle % bozunma değerlerinin düzenli bir 

artış gösterdiği ve başlangıç derişimi azaldıkça aynı tepkime süresi için % bozunma 

değerlerinin ve başlangıç tepkime hızlarının arttığı gözlenebilmektedir. RB4 için genel 

olarak zor bozundurulan bir boya türü olduğu söylenebilir. BY2’nin ise yüksek başlangıç 

derişimlerinde RB4’e benzer şekilde bozundurma yüzdesinin düşük olduğu, ancak düşük 

başlangıç derişimlerinde, hem başlangıç tepkime hızının hem de bozunma yüzdesinin yüksek 

olduğu görülmektedir. Özellikle, 5 mg/L derişimindeki BY2 ile, diğer iki boyaya göre daha 

etkin bir şekilde kısa sürede (5 saat) yüksek % bozunma değerine (% 100) ulaşılmıştır. 

Bununla birlikte (0.1 s açık 9.9 s kapalı) periyotlu olarak uygulamada üç boyanında 

bozunmadığı gözlenmiştir. 

RR2, RB4 ve BY2’ye 6 saat boyunca ses ötesi dalga uygulanmış ve zamanla % 

bozunmasının nasıl değiştiği incelenmiştir. Sürekli (karıştırmalı ve karıştırmasız) ve (5 s açık 

5 s kapalı) periyotlu uygulamada zamanla % bozunmanın arttığı gözlenmiştir. Literatürde de 

benzer olarak tepkime süresi artıkça % bozunma artığı bilinmektedir (Ince 2001). 

Üç boyada en iyi % bozunma sürekli karıştırmalı uygulamada elde edilmesi nedeniyle bu 

koşulda başlangıç tepkime hızı araştırılmıştır ve başlangıç derişimi arttıkça başlangıç hızı 

arttığı görülmüştür. Bununla birlikte en yüksek başlangıç hızı BY2 boyası için 100 mg/L’ de 

14 mg/L.h olarak bulunmuştur. Üç boya içinde % bozunma değerlerinin azalmasıyla 

başlangıç tepkime hızı artmıştır. 5 mg/L başlangıç derişiminde ki RR2 ve BY2’nin farklı 

uygulama türlerinde ses ötesi dalgalar yardımıyla bozundurma tepkimesinde, sürekli ve 

karıştırmalı uygulamada tepkime mertebesinin en yüksek olduğu gözlenebilmekte, sırasıyla 

sürekli ve karıştırmasız ve (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu uygulamada tepkime mertebesi 

93

düşmektedir. RB4 için (5 s açık 5 s kapalı) periyotlu uygulamada tepkime mertebesi 

pozitiftir. 

Ayrıca her bir boya için birkaç kez yapılan deneyler sonucunda elde edilen değerlerin 

birbirlerine yakın olduğu görülmekte, yapılan deneylerin sonuçlarının tekrarlanabilir olduğu 

sonucuna varılabilmektedir. 

94

KAYNAKLAR 

Adewuyi, Y.G. 2001. Ind. Eng. Chem. Res. 40, 4681-4715 

Abuhamed, T. 2002. “Atık Sulardaki Aromatik ve Klorlu Bileşiklerin Çift Fazlı Sistemde 

Biyolojik Temizlenmesi”, Ankara Üniversitesi , Doktora Tezi, Ankara. 

Anonim, 2003. Web sitesi: http://www.gencbilim.com. Erişim Tarihi: 15.04.2005 

Bar, R. 1988. ”Ultrasound enhanced bioprocesses: cholestrol oxidation by Rhodococcus 

erytropolis Biotechnology and Bioengineering,:32, 655-663. 

Barton, S., Bullock, C. and Weir, D. 1996 “The effects of ultrasound on the activities of 

some glycosidase enzymes of industrial mportance”, Enzyme and Microbial 

Technology, 18, 190-194 

Banat, İ. M., Nigam, P., Singh D., Marchant, R. 1996 “Microbial decolorazation of textiledye 

containing effluents: A rewiew”, Bioresource Tecnology, 217-227 

Chisti, Y. 2003 “Sonobioreactors:using ultrasound for enhanced microbial productivity”, 

Trends in Biotechnology, 21(2):February 

Cordemans E. “Ultrasound, A new performance tool for the chemical industry”, 

Chimicaoggi, November, 17-20, 1991 

Drijvers, D. Langenhove H., V., Beckers, M., 1999 “Decomposition of phenol and 

Tricloroethylene by the ultrasound/ H2O2/CuO Process”, Water Research, 

33(5):1187-1194 . 

Erdik, E. Obalı M., Yüksekışık, N., Öktemer, A., Pekel, T., İhsaoğlu, E., 2000, 

“Boyarmaddeler”, Denel Organik Kimya, 3. baskı, Ankara Üniversitesi 

Basımevi, Ankara, 631-632 

Forgacs, E. Chershati T., Oros, G., 2004, “Removal of synthetic dyes from wastewater:a 

review”, Environmental International, 30 : 953-971. 

Gogate, P. R., Pandit, A., B., 2004a “A review of Imperative Technologies for Wastewater 

Treatment I : Oxidation Technologies at ambient conditions”, Advances in 

Environmental Research, 8, 501-551. 

Gogate, P. R., Pandit, A., B., 2004b “A review of Imperative Technologies for Wastewater 

Treatment II:Hybrid Methods”, Advances in Environmental Research, 8, 553- 

597. 

Gregory, P. 1983 “Organic chemistry in Colour”, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg,23-25. 

Gündüz, T. 2004, “Çevre Sorunları”, 3.baskı, Gazi Kitapevi, Ankara, 53-57. 

Halliday D. and Resnick R. 1992. “Fiziğin Temelleri-1”, (Çeviren: Prof. Dr. Cengiz Yalçın) 

,Arkadaş Kitabevi, 3 baskı, 368-369. 

İleri, R. 2000. “Çevre Biyoteknolojisi”, Değişim Yayınları, Adapazarı, 119-135. 

Ince H. I., Tezcanlı- Güyer G. 2004. “Impacts of pH and Moleculer structure on Ultrasonic 

degradation of azo dyes”, Ultasonics, 42:591-596. 

Ince, N.H., Tezcanli, G., Belen, R.K. and Apikyan, İ.G. 2001. “Ultrasound as a catalyzer of 

aqueous reactşon systems: the state of the art and environmental applications”, 

Applied Catalysis B: Environmental, 29: 167-176. 

Ince, N., Tezcanli-Güyer, G. 2001. ”Reactive dyestuff degradation by combined sonolysis 

and ozonation” Dye and Pigments, 49: 145-153. 

Ley, S.V and Low C. M. R. 1989.”Ultrasound in Synthesis”, Springer-Verlag, Berlin,1 

Nansheng, D., Tao, F., Shizhong T. 1996. “Photodegradation of dyes in aqueous solutions 

containing Fe(III)-hydroxy complex I. photodegradation kinetics”, Chemosphere, 

33(3): 547-557. 

95

Okuno, H., Yim, B., Mizukoshi, Y., Nagata, Y. and Maeda, Y. 2000. “Sonolytic degradation 

of hazardous organic compounds in aqueous solution”, Ultrasonics 

Sonochemistry, 7: 261-264. 

Peller, J., Wiest, O. and Prashant, V. K. 2001. “Sonolysis of 2,4- Dicchlorophenoxyacetic 

Acid in Aqueous Solutions. Evidende for OH-Radcal-Mediated Degradation”, 

Journal Phys. Chem. A, 105: 3176-3181 

Rehorek, A., Tauber, M., Gübitz, G. 2004. “ Application of power Ultrasound for Azo Dye 

Degradation”, Ultrasonic Sonochemistry,11: 177-182 . 

Sandhya, S., Padmavathy, K., Subrahmanyam, Y., V. and Kaul, S.N. 2005. 

“Microaerophilic-aerobic sequental batch reactor for treatment of azo dyes 

containing simulated wastewater”, Process Biochemistry, 40:885-890. 

Shemer, H., Narkis, N. 2004. “Mechanisms and inorganic byproducts of trihalomethane 

compounds sonodegradation”, Environmental Science Technology , 38: 4856- 

4859 

Sivakumar, M., Tatake, P., A., Pandit, A., B., 2002 “Kinetics of p-Nitrophenol degradation.: 

effect of reaction conditions and cavitational parameters for a multiple 

frequency system”, Chemical Engineering Journal, 85: 327-338, 

Sonics, 2003. Web sitesi: http://www.sonics.biz/old-models/VCX400VCX600400600wattwithmicro.pdf 

Erişim Tarihi: 20.12.2004 

Sponza, D., Işık, M. and Atalay, H. 2000 EÜ Mühendislik Fakültesi, Fen ve Mühendislik 

Dergisi, 2 ( 3): 23-24, Ekim 

Suslick K.S. 1988. “Ultrasound”, VCH Publishers, 1,129-130, 144. 

Tezcanlı- Güyer, G., Ince H. I. 2004 “ Individual and combined effects of ultrasound, ozone 

and Uv irradiation. A case study with textile dyes”, Ultasonics, 42: 603-609. 

Tezcanli-Güyer, G., Ince, N., H., 2003, “Degradation and toxicity Reduction of textile 

dyestuff by ultrasound”, Ultrasonics, 10: 235-240. 

Thompson L.H. and Doraiswamy L.K. 1999. “ Sonochemistry: science and Engineering”, 

Ind. Eng. Chem. Res. 38: 1215-1249. 

Vissher, A., D., Langenhove, H., V. 1998. “Sonochemistry of organic compounds in 

homogenous aqueous oxiding systems”, Ultrasonics Sonochemistry, 5: 87-92. 

Vajnhandl, S., Marechal, A. M. 2005. “Ultrasound in textile dyeing and the colouration/ 

mineralization of textile dyes”, Dyes and Pigments, 65: 89-101. 

Vončina D. B., Majcen-Le-Marechal A. 2003. “Reactive dye decolorazaiton using combined 

ultrasound/H2O2”, Dyes and Pigments, 59:173-179 

Warring, D. R., Hallas, G., 1994, “The Chemistry and Application of Dyes”, Plenum Press, 

Newyork, 18-47. 

Zhang, H., Duan, L., Zhang, Y. and Wu, F. 2005. “Dye and Pigments”, 65: 39-43. 

96

EK 1 Kalibrasyon grafiği 

EKLER 

EK 2 Gerçekleştirilen deney koşulları ve sıcaklık verileri 

97

EK 1 Kalibrasyon grafiği 

RR2, RB4 ve BY2 olan boyar maddelerin saf su ile çözeltileri hazırlanmış olup, analizi 

sırasıyla 538.5, 596 ve 430 nm dalga boyunda UV-Vis spektrofotometrede yapılmış ve elde 

edilen kalibrasyon grafikleri Şekil 1, Şekil 2 ve Şekil 3’de verilmiştir. 

Absorbans 

0,8 

0,7 

0,6 

0,5 

0,4 

0,3 

0,2 

0,1 

0 

y = 0,0297x - 0,005 

R 2 = 0,999 

Absorbans 

Doğrusal (Absorbans) 

0 5 10 15 20 25 30 

Derişim (mg/L) 

Şekil 1 RR2’nin kalibrasyon grafiği (538.50 nm) 

98

EK 1 Kalibrasyon grafiği (devam) 

Absorbans 

0,4 

0,35 

0,3 

0,25 

0,2 

0,15 

0,1 

0,05 

0 

y = 0,0068x + 0,0037 

R 2 = 0,9984 

absorbans 

Doğrusal (absorbans) 

0 10 20 30 40 50 60 

Şekil 2 RB4’ün kalibrasyon grafiği (596.0 nm) 


99

EK 1 Kalibrasyon grafiği (devam) 

Absorbans 

1,2 

1 

0,8 

0,6 

0,4 

0,2 

0 

y = 0,0993x + 0,049 

R 2 = 0,9881 

Absorbans 

Doğrusal (Absorbans) 

0 2 4 6 8 10 12 


Şekil 3 BY2’nin kalibrasyon grafiği (430.0 nm) 

100

EK 2 Gerçekleştirilen deney koşulları ve sıcaklık verileri 

Ses ötesi dalgalar yardımıyla bozundurma tepkimesi yapılan deneylere ait koşullar Çizelge 

1’de verilmiştir. 

Çizelge 1 Ses ötesi dalgalar yardımıyla bozundurma tepkimesi yapılan deneylere ait koşullar 

Amplitude (%) % 40 

Güç - 

Set sıcaklığı 35 

İşletim süresi/tipi 6 saat/(sürekli yada periyotlu) 

Hacmi 80 mL 

Zamanla alınan örnek hacmi 1 mL 

1. Reactive Red 2 (Sürekli+ karıştırmalı+100 mg/L) 

Reactive Red 2’e 6 saat boyunca sürekli olarak ses ötesi dalga verilmiştir. Deneyin 

gerçekleştiği koşullar ve reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 2 ve Çizelge 

3’de verilmiştir 

Çizelge 2 Reactive Red 2’e sürekli olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait deney 

koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 27 ± 2 C(12-29 C) 

Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı 9 C 

Başlangıç derişimi (Varsayılan) 100 mg/L 

Karıştırma var 

101

Çizelge 3 Çizelge 2 koşullarında gerçekleşen deneye ait zamanla reaktör içi sıcaklığın 

değişimi 

No Zaman Sıcaklık No Zaman Sıcaklık No Zaman Sıcaklık 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 12 16 8 23 31 20 26 

2 2 13 17 9 24 32 21 26 

3 2 14 18 10 24 33 22 26 

4 2 15 19 10 24 34 22 27 

5 2 16 20 11 25 35 23 27 

6 3 16 21 12 25 36 24 27 

7 3 17 22 13 25 37 25 27 

8 3 18 23 14 25 38 26 28 

9 4 19 24 15 25 39 27 28 

10 4 20 25 16 25 40 61 29 

11 5 20 26 17 25 41 121 29 

12 5 21 27 17 26 42 181 29 

13 5 22 28 18 26 43 242 29 

14 6 22 29 19 26 44 302 29 

15 7 23 30 20 26 45 360 29 

sıcaklık (C) 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

Reactive red 2 (100 mg/L+ sürekli+karıştırmalı) 

0 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk) 

Şekil 1 100 mg/L başlangıç derişimindeki Reactive Red 2’e sürekli olarak ses ötesi dalga verilmesiyle oluşan 

reaktör içi sıcaklığın zamanla değişim grafiği 

102

2.Reactive Red 2 (Sürekli+ karıştırmalı+50 mg/L) 


gerçekleştiği koşullar reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 4 ve Çizelge 5’de 

verilmiştir 


koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 28 ±1C(14-29 C) 

Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı - 




değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 14 13 7 25 25 18 28 

2 1 15 14 7 26 26 19 28 

3 2 17 15 8 26 27 20 28 

4 2 18 16 9 27 28 21 28 

5 3 19 17 10 27 29 22 28 

6 3 20 18 11 27 30 123 28 

7 4 21 19 12 28 31 183 29 

8 4 22 20 13 28 32 243 29 

9 5 23 21 14 28 33 303 29 

10 5 24 22 15 28 34 360 29 

11 6 24 23 16 28 

12 6 25 24 17 28 

103


35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

Reactive red 2 (50 mg/L+ sürekli+karıştırmalı) 

0 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk) 

Şekil 2 50 mg/L başlangıç derişimindeki Reactive Red 2’e sürekli olarak ses ötesi dalga 

verilmesiyle oluşan reaktör içi sıcaklığın zamanla değişim grafiği 

3. Reactive Red 2 (Sürekli+ karıştırmasız+50 mg/L) 


gerçekleştiği koşullar reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 6 ve Çizelge 7’de 

verilmiştir 


koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 28-29 C (15-29 C) 



Karıştırma yok 

104


değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 16 11 5 24 21 12 28 

2 1 15 12 5 24 22 13 28 

3 1 16 13 6 25 23 14 28 

4 2 17 14 6 25 24 15 28 

5 2 18 15 7 26 25 16 28 

6 2 19 16 8 26 26 61 28 

7 3 20 17 9 27 27 121 28 

8 3 21 18 9 27 28 181 29 

9 3 22 19 10 28 29 241 29 

10 4 23 20 11 28 30 301 29 

31 347 29 


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

reactive red 2 (50 mg/L+sürekli+karıtırmasız) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk) 



4. Reactive Red 2 (Periyotlu (0.1 s açık 9.9 s kapalı)+50 mg/L) 

Reactive Red 2’e 6 saat boyunca 0.1 s açık 9.9 s kapalı olarak ses ötesi dalga verilmiştir. 

Deneyin gerçekleştiği koşullar reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 8 ve 

Çizelge 9’de verilmiştir 

105


koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 10 C 

Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı C 




değişimi 

No Zaman Sıcaklık No Zaman Sıcaklık 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 10 7 7 10 

2 2 10 8 28 10 

3 3 10 9 127 10 

4 4 10 10 181 10 

5 5 10 11 301 10 

6 6 10 12 360 10 


12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

Reactive red 2 (50 mg/L+periyotlu 0.1 açık 9.9 s kapalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk) 

Şekil 6 50 mg/L başlangıç derişimindeki Reactive Red 2’e 0.1 açık 9.9 s kapalı periyotlu 

olarak ses ötesi dalga verilmesiyle oluşan reaktör içi sıcaklığın zamanla değişim 

grafiği 

106

5. Reactive Red 2 (Periyotlu (5 s açık 5 s kapalı)+50 mg/L) 

Reactive Red 2’e 6 saat boyunca 5 s açık 5 s kapalı olarak ses ötesi dalga verilmiştir. 




koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 9±2 C (8-11 C) 

Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı Sabit değil 




değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 8 11 16 8 

2 2 8 12 17 8 

3 3 8 13 18 8 

4 4 8 14 42 9 

5 5 8 15 61 9 

6 6 8 16 121 10 

7 6 9 17 180 11 

8 7 9 18 197 - 

9 10 9 19 245 10 

10 11 8 20 257 9 

107


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

reactive red 2 (50 mg/L+periyotlu 5 s açık 5 s kapalı) 

0 50 100 150 200 250 300 

zaman (dk) 

Şekil 7 50 mg/L başlangıç derişimindeki Reactive Red 2’e 5.0 s açık 5.0 s kapalı periyotlu 


grafiği 

6. Reactive Red 2 (Sürekli+karıştırmalı+25 mg/L) 

Reactive Red 2’ye 6 saat boyunca sürekli olarak ses ötesi dalga verilmiş olup, aynı zamanda 

da karıştırma yapılmıştır. 

Çizelge 12 Reactive Red 2’ye 6 saat boyunca ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait 

deney koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 27± 3 C(10-35 ºC) 


Soğutmalı Sirkülatörün Başlangıç Sıcaklığı -13,7 ºC 


Başlangıç derişimi 25 mg/L 

108


değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 9 24 11 29 47 69 28 

2 1 10 25 11 30 48 70 27 

3 1 11 26 12 30 49 71 27 

4 1 12 27 12 31 50 75 27 

5 2 13 28 13 31 51 78 26 

6 2 14 29 13 32 52 81 25 

7 2 15 30 14 32 53 84 25 

8 3 16 31 15 33 54 91 24 

9 3 17 32 23 34 55 92 24 

10 3 18 33 24 34-35 56 93 24 

11 4 19 34 25 35 57 119 23 

12 4 20 35 43 35 58 145 24 

13 5 21 36 44 35 59 178 25 

14 5 22 37 45 35-34 60 179 25 

15 6 23 38 46 34 61 180 25 

16 6 24 39 48 33 62 232 25 

17 7 25 40 50 32 63 233 25 

18 8 26 41 51 32 64 240 24 

19 8 27 42 52 31 65 241 24 

20 9 27 43 59 31 66 299 23 

21 9 28 44 61 30 67 300 23 

22 10 28 45 64 29 

23 10 29 46 66 28 

Sıcaklık (C) 

50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Reactive red 2 (25 mg/L+sürekli+karıştırmalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 

Şekil 8 Deneye ait sıcaklık-zaman grafiği 

Zaman (dk) 

109

7. Reactive Red 2 (Sürekli+karıştırmasız+25 mg/L) 

Reactive Red 2 ‘ye 6 saat boyunca aşağıdaki koşullarda ses ötesi dalga verilmiş olup reaktör 

içi sıcaklığın zamanla değişimi Çizelge 14’de verilmiştir. 

Çizelge 14 Reactive Red 2’nin ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait deney koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 17±2°C (10ºC-19ºC) 

Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı -15 ºC 




değişimi 

No Zaman (dk) Sıcaklık (ºC) No Zaman (dk) Sıcaklık 

(ºC) 

1 0 10 26 55 18-19 

2 2 11 27 56 18-19 

3 3 12 28 57 18-19 

4 3 13 29 57 18 

5 4 14 30 76 18 

6 5 14 31 77 17-18 

7 5 15 32 78 17 

8 6 15 33 149 17 

9 6 16 34 150 17-16 

10 8 17 35 154 17-16 

11 9 17 36 155 17 

12 26 17 37 183 17 

13 27 17-18 38 209 18 

14 28 18 39 210 18 

15 29 18 40 233 19 

16 35 18 41 255 19 

17 36 18-19 42 257 18 

18 36 19 43 273 18 

19 47 19 44 283 17 

20 48 18-19 45 317 17 

21 48 18 46 318 16 

22 52 18 47 343 17 

23 52 18-19 48 346 17 

24 52 19 49 347 16 

25 53 19 50 360 16 

110


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

Reactive red 2 (25 mg/L+sürekli+karıştırmasız) 

0 

0 10 20 30 40 50 60 70 80 


Zaman (dk) 


Reactive Red 2’ye 6 saat boyunca 5 s açık 5 s kapalı periyotlar halinde ses ötesi dalga 

verilmiştir. Bu sistemde manyetik karıştırıcı yardımıyla karıştırma yapılmıştır. Deneyin 



Çizelge 16 Deneyin gerçekleştiği koşullar 


Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı -15,2 ºC 



111


değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 0 10 22 11 17 43 46 8-9 

2 1 11 23 11 16 44 47 9 

3 1 12 24 12 16 45 138 9 

4 2 13 25 12 15 46 148 10 

5 2 14 26 12 14 47 149 10 

6 3 15 27 13 14 48 150 9-10 

7 3 16 28 13 13 49 151 9 

8 4 17 29 14 13 50 199 9 

9 5 18 30 14 12 51 215 10 

10 5 19 31 15 12 52 216 10 

11 5 20 32 15 11 53 217 10 

12 6 21 33 16 11 54 218 11 

13 6 22 34 16 10 55 237 12 

14 7 22 35 17 10 56 243 12 

15 7 23 36 18 10 57 244 12-13 

16 8 23 37 18 9 58 245 13 

17 9 22 38 19 9 59 360 13 

18 9 21 39 20 9 60 

19 10 20 40 20 9 61 

20 10 19 41 21 8 62 

21 11 18 42 45 8 63 


25 

20 

15 

10 

5 

0 

reactive red 2 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 


112


Reactive Red 2’ye 6 saat boyunca 0,1 s açık 9,9 s kapalı periyotlar halinde ses ötesi dalga 







Soğutmalı Sirkülatörün Başlangıç Sıcaklığı 0ºC 




değişimi 

No Zaman 

(dk) 

Sıcaklık 

(ºC) 

No Zaman 

(dk) 

Sıcaklık 

(ºC) 

113 

No Zaman 

(dk) 

1 0 10 14 10 10 27 21 9 

2 1 10-11 15 11 10 28 22 9 

3 1 11 16 12 11 29 23 9 

Sıcaklık 

(ºC) 

4 2 11 17 13 12 30 24 9-10 

5 3 9 18 14 12 31 25 10 

6 3 8 19 15 11 32 26 10 

7 4 8 20 15 10 33 27 11 

8 5 8 21 16 9 34 28 11 

9 6 8 22 17 8 35 28 10 

10 7 8 23 18 8 36 29 9 

11 7 9 24 19 8 37 30 9 

12 8 9 25 20 8 38 30 8 

13 9 9 26 21 8-9 39 34 8


değişimi (devam) 

No Zaman 

(dk) 

Sıcaklık 

(ºC) 

No Zaman 

(dk) 

Sıcaklık 

(ºC) 

114 

No Zaman 

(dk) 

40 34 9 63 70 9 86 118 8 

41 37 9 64 77 9 87 121 8 

42 38 10-9 65 78 8 88 122 9 

43 38 10 66 81 8 89 123 9 

44 41 10 67 82 9 90 124 9 

45 42 11 68 83 8 91 125 8 

46 43 11 69 87 8 92 127 8 

47 43 10 70 88 9 93 130 9 

48 44 10 71 89 8 94 134 9 

49 45 9 72 93 8 95 140 9 

50 46 9 73 94 9 96 149 9 

51 47 8 74 95 9 97 153 8 

52 53 8 75 96 9-8 98 155 9 

53 54 7-8 76 97 8 99 159 9 

54 54 7 77 100 8 100 185 9 

55 55 7-8 78 103 9 101 238 8 

56 55 8 79 104 8 102 240 9 

57 56 8 80 108 8 103 300 9 

58 57 8 81 109 9 104 352 9 

59 59 9 82 110 9 105 360 9 

60 60 9 83 111 8 

61 62 10 84 115 8 

62 63 10 85 116 9 

Sıcaklık 

(ºC)


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 


0 10 20 30 40 50 60 

Zaman (dk) 



Reactive Red 2’e 6 saat sürekli olarak ses ötesi dalga verilmiştir. Deneyin gerçekleştiği 

koşullar reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 20 ve Çizelge 21’de verilmiştir 


koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 27±2 C(15-28C) 





değişimi 

115


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 15 12 9 26 

2 4 18 13 10 26 

3 4 18 14 11 27 

4 5 19 15 11 27 

5 5 20 16 12 27 

6 6 22 17 13 28 

7 7 22 18 14 28 

8 7 23 19 15 28 

9 7 24 20 18 28 

10 8 25 21 19 28 

11 8 25 22 62 28 

23 161 28 


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Reactive red 2 (10 mg/L+sürekli+karıştırmalı) 

0 50 100 150 200 

Zaman (dk) 







koşulları 

116

Reaktör İçi Sıcaklık 27-28 C(15-28C) 





değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 15 12 5 24 23 14 28 

2 1 16 13 6 25 24 15 28 

3 1 17 14 7 25 25 122 27 

4 2 18 15 8 26 26 182 28 

5 2 19 16 8 26 27 242 28 

6 2 20 17 9 27 28 302 28 

7 3 21 18 10 28 29 360 28 

8 3 22 19 11 28 30 

9 4 22 20 11 28 31 

10 4 23 21 12 28 32 

11 5 24 22 13 28 33 


30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

reactive red 2 (5 mg/L+sürekli+karıştırmalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk) 



117

12. Reactive Red 2 (Sürekli+karıştırmasız+5 mg/L) 




koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 28±2°C(14-29 C) 





değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 15 17 7 24 33 19 29 

2 1 14 18 8 25 34 20 29 

3 1 15 19 9 25 35 21 29 

4 1 16 20 10 25 36 34 29 

5 2 16 21 10 26 37 62 29 

6 2 17 22 11 26 38 122 29 

7 2 18 23 11 27 39 183 29 

8 2 19 24 12 27 40 241 29 

9 3 19 25 13 27 41 291 29-30 

10 3 20 26 13 28 42 292 29 

11 3 21 27 14 28 43 302 28 

12 4 21 28 15 28 44 360 - 

13 4 22 29 16 28 

14 5 23 30 17 28 

15 6 23 31 18 28 

16 7 23 32 19 28 

118


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

Reactive red 2 (5 mg/L+sürekli+karıştırmasız) 

0 

0 50 100 150 200 250 300 350 

Zaman (dk) 




Reactive Red 2’e 6 saat 5 s açık 5 s kapalı olarak ses ötesi dalga verilmiştir. Deneyin 

gerçekleştiği koşullar reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 25 ve Çizelge 



koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 10 ± 2 C (7-12 C) 




119


değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 8 10 16 8 19 32 12 

2 1 7-8 11 19 9 20 35 12 

3 2 7-8 12 20 9 21 36 11 

4 3 7-8 13 21 9 22 58 9 

5 4 7-8 14 22 10 23 121 9 

6 5 7 15 24 11 24 296 9 

7 7 7 16 25 - 25 356 9 

8 10 7 17 28 12 

9 13 7 18 30 12 


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

Reactive red 2 (5 mg/L+periyotlu 5 s açık 5 s kapalı) 

0 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 

Şekil 15 5 mg/L başlangıç derişimindeki Reactive Red 2’e 5 s açık 5 s kapalı periyotlu olarak 

ses ötesi dalga verilmesiyle oluşan reaktör içi sıcaklığın zamanla değişim grafiği 


Reactive Red 2’e 6 saat 0.1 s açık 9.9 s kapalı olarak ses ötesi dalga verilmiştir. Deneyin 



120


koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 9-10 C 





değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 10 10 10 10 

2 2 10 11 11 10-9 

3 3 10 12 11 9 

4 4 10 13 12 9 

5 5 10 14 63 10 

6 6 10 15 121 10 

7 7 10 16 241 10 

8 8 10 17 299 10 

9 9 10 18 360 10 


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

reactive red 2 (5 mg/L+periyotlu 0.1 s açık 9.9 s kapalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk) 

Şekil 16 5 mg/L başlangıç derişimindeki Reactive Red 2’e 0.1 s açık 9.9 s kapalı periyotlu 


grafiği 

121

1. Basic Yellow 2 (Periyotlu (5 s açık 5 s kapalı)+5 mg/L) 

Basic Yellow 2’e 6 saat boyunca 5 s açık 5 s kapalı periyotlar halinde ses ötesi dalga 




Çizelge 29 Basic Yellow 2 periyotlu olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait deney 

koşulları 






değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 9 17 12 11 33 26 9 

2 1 8 18 13 11 34 27 9 

3 1 9 19 14 11 35 28 9 

4 2 9 20 15 11 36 29 9 

5 2 10 21 16 10 37 61 10 

6 3 10 22 17 10 38 62 11 

7 4 11 23 18 10 39 63 12 

8 5 11 24 19 10 40 123 10 

9 6 11 25 20 10 41 125 11 

10 6 12 26 21 10 42 178 10 

11 7 12 27 21 9-10 43 182 10 

12 8 12 28 22 9-10 44 241 11 

13 9 12 29 22 9 45 264 12 

14 10 12 30 23 9 46 343 11 

15 11 12 31 24 9 47 360 11 

16 12 11-12 32 25 9 

122


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

basic yellow 2 (5 mg/L+periyotlu (5 s açık 5 s kapalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 

Şekil 17 5 mg/L başlangıç derişimindeki Basic Yellow 2’e periyotlu olarak (5 s açık 5 s 

kapalı) ses ötesi dalga verilmesiyle oluşan reaktör içi sıcaklığın zamanla değişim 

grafiği 

2. Basic Yellow 2 (Sürekli+Karıştırmalı+5 mg/L) 

Basic Yellow 2’e 6 saat boyunca sürekli olarak ses ötesi dalga verilmiştir. Bu sistemde 

manyetik karıştırıcı yardımıyla karıştırma yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar ve 

reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 31 ve Çizelge 32’de verilmiştir. 

Çizelge 31 Basic Yellow 2’nin sürekli ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait deney 

koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 27-28 C (13-28C ) 




123


değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 13 14 5 23 27 14 28 

2 1 14 15 5 24 28 15 28 

3 1 15 16 6 24 29 16 28 

4 1 16 17 6 25 30 17 28 

5 2 16 18 7 25 31 18 28 

6 2 17 19 7 26 32 62 28 

7 2 18 20 8 26 33 122 28 

8 3 19 21 9 27 34 182 28 

9 3 20 22 10 27 35 242 28 

10 3 21 23 11 27 36 313 28 

11 4 21 24 12 27 37 360 28 

12 4 22 25 12 28 

13 4 23 26 13 28 


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

basic yellow 2 (5 mg/L+sürekli+karıştırmalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 

Şekil 18 5 mg/L başlangıç derişimindeki Basic Yellow 2’e sürekli olarak ses ötesi dalga 


3. Basic Yellow 2 (Sürekli+karıştırmalı+5 mg/L) 

Basic Yellow 2’e 6 saat boyunca sürekli olarak ses ötesi dalga verilmiştir. Bu sistemde 



124

Çizelge 33 Basic Yellow 2’nin sürekli ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait deney 

koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 28 ± 1(14-29C ) 





değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 14 13 6 25 25 16 28 

2 1 15 14 7 26 26 17 28 

3 2 17 15 7 26 27 18 28 

4 2 18 16 8 26 28 19 28 

5 3 19 17 9 27 29 60 28 

6 3 21 18 9 27 30 120 28 

7 4 21 19 10 27 31 180 28 

8 4 22 20 11 27 32 240 28 

9 4 23 21 12 27 33 300 28 

10 5 23 22 13 28 34 351 29 

11 5 24 23 14 28 35 360 29 

12 6 25 24 15 28 

125


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

basic yellow 2 (5 mg/L+sürekli+karıştırmasız) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 

Şekil 19 5 mg/L başlangıç derişimindeki Basic Yellow 2’e sürekli olarak ses ötesi dalga 


4. Basic Yellow 2 (Periyotlu (0.1s açık 9.9 s kapalı)+5 mg/L) 

Basic Yellow 2’e 6 saat boyunca 0.1 s açık 9.9 s kapalı periyotlu olarak ses ötesi dalga 

verilmiştir. Deneyin gerçekleştiği koşullar ve reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla 

Çizelge 35 ve Çizelge 36’de verilmiştir. 

Çizelge 35 Basic Yellow 2’ye 6 saat boyunca ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait 



Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı 9.5 C 



126


değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 10 9 112 10 

2 2 10 10 113 10 

3 3 10 11 122 10 

4 4 10 12 182 10 

5 5 10 13 242 10 

6 49 9 14 299 10 

7 50 9 15 359 10 

8 80 10 


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

basic yellow 2 (periyot 0,1 s açık 9,9 kapalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk) 

Şekil 20 Basic Yellow 2’e ait sıcaklık-zaman grafiği 

5. Basic Yellow 2 ( (Sürekli+karıştırmalı+10 mg/L) 

Basic Yellow 2’e 6 saat boyunca sürekli ses ötesi dalga verilmiştir. Bu sistemde manyetik 

karıştırıcı yardımıyla karıştırma yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar ve reaktör içi 

sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 37 ve Çizelge 38’de verilmiştir. 

127


Reaktör İçi Sıcaklık 27-28°C (13-28 º C) 





değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 13 12 9 26 23 20 28 

2 2 16 13 10 26 24 21 28 

3 3 17 14 11 27 25 22 28 

4 3 18 15 12 27 26 23 28 

5 4 19 16 13 27 27 62 28 

6 5 21 17 14 27 28 121 28 

7 5 22 18 15 27 29 182 28 

8 6 23 19 16 28 30 240 28 

9 7 25 20 17 28 31 302 28 

10 8 25 21 18 28 32 360 28 

11 9 25 22 19 28 


30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Basic yellow 2 (10 mg/L+sürekli+karıştırmalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk) 

Şekil 21 Basic Yellow ‘un sıcaklık-zaman grafiği 

128

6. Basic Yellow 2 (Sürekli+karıştırmasız+25 mg/L) 

Basic Yellow 2’e 6 saat boyunca sürekli halinde ses ötesi dalga verilmiştir. Bu sistemde 









değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 10 16 9 23 31 22 28 

2 1 11 17 10 24 32 23 28 

3 2 13 18 12 24 33 23 29 

4 2 14 19 13 24 34 24 29 

5 3 16 20 14 24 35 26 29 

6 3 17 21 15 24 36 27 29 

7 4 18 22 15 25 37 28 29 

8 4 19 23 16 25 38 54 28 

9 4 20 24 17 25 39 63 28 

10 5 20 25 18 25 40 120 28 

11 5 21 26 18 26 41 180 28 

12 6 21 27 19 26 42 242 29 

13 6 22 28 20 27 43 243 - 

14 7 22 29 21 27 44 244 28-29 

15 8 23 30 21 28 45 

129


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

basic yellow 2 (25 mg/L+ sürekli+karıştırmasız) 

0 50 100 150 200 250 300 


zaman (dk) 


Basic Yellow 2’ye 6 saat boyunca sürekli ses ötesi dalga verilmiştir. Bu sistemde karıştırma 

yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla 

Çizelge 41 ve Çizelge 42’de verilmiştir 


Reaktör İçi Sıcaklık 28± 2 ºC (10-30ºC) 

Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı -9.1 ºC 



130


değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 10 28 11 28 55 55 28 

2 1 11 29 11 29 56 62 28-29 

3 1 12 30 12 29 57 63 28-29 

4 1 13 31 13 29 58 64 28 

5 2 14 32 14 29 59 65 28 

6 2 15 33 15 29 60 67 28 

7 2 16 34 16 29 61 68 28 

8 3 16 35 17 29 62 69 28 

9 3 17 36 18 29 63 73 28 

10 3 18 37 19 29 64 76 28 

11 3 19 38 20 29 65 77 28 

12 4 19 39 24 28 66 78 28 

13 4 20 40 25 28 67 79 28 

14 4 21 41 26 28 68 118 30 

15 5 21 42 29 28 69 119 30 

16 5 22 43 30 28 70 120 30 

17 5 23 44 34 28 71 122 30 

18 6 23 45 35 28 72 122 29 

19 6 24 46 36 28 73 179 29 

20 6 25 47 42 28 74 183 29 

21 7 25 48 44 27-28 75 190 28 

22 7 26 49 45 27 76 239 28 

23 8 26 50 46 27 77 242 28 

24 8 27 51 50 28 78 243 27-28 

25 9 27 52 51 28 79 320 27 

26 9 28 53 52 28 80 329 27 

27 10 28 54 54 28 81 339 26-27 

82 360 26 

131


35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Basic yellow (sürekli+karıştırmalı+25 mg/L) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 


zaman (dk) 

8. Basic Yellow 2 (Periyotlu 0.1 s açık 9.9 s kapalı+25 mg/L) 

Basic Yellow 2’ye 6 saat boyunca 0.1 s açık 9.9 s kapalı periyotlu olarak ses ötesi dalga 

verilmiştir. Bu sistemde karıştırma yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar reaktör içi 

sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 43 ve Çizelge 44’de verilmiştir 


Reaktör İçi Sıcaklık 10± 0 ºC (10ºC) 

Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı 8,8 C 



132


değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 10 9 22 10 17 170 10 

2 2 10 10 41 10 18 181 10 

3 3 10 11 50 10 19 239 10 

4 4 10 12 56 10 20 242 10 

5 6 10 13 59 10 21 302 10 

6 8 10 14 64 10 22 350 10 

7 11 10 15 70 10 

8 15 10 16 121 10 


12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

Basic yellow (0.1 s açık 9.9s kapalı+25 mg/L) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 


zaman (dk) 

9. Basic Yellow 2 (Periyotlu 5 s açık 5 s kapalı+25 mg/L) 

Basic Yellow 2’ye 6 saat boyunca 5 s açık 5 s kapalı periyotlu olarak ses ötesi dalga 

verilmiştir. Bu sistemde karıştırma yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar reaktör içi 


133



Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı -9,3 C 




değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 5 16 14 17 31 34 18 

2 2 6 17 15 17 32 37 18 

3 2 7 18 16 17 33 40 18 

4 3 8 19 17 17 34 44 18 

5 3 8 20 18 17 35 48 18 

6 3 9 21 19 17 36 61 18 

7 4 10 22 20 17 37 97 19 

8 5 11 23 22 17-18 38 98 18 

9 7 13 24 23 17-18 39 121 18 

10 8 14 25 24 18 40 182 18 

11 9 14 26 25 18 41 203 17 

12 10 15 27 26 18 42 206 17-18 

13 11 15 28 27 18 43 218 18 

14 13 16 29 30 18 44 289 17 

15 14 16 30 32 18 45 300 17 


20 

15 

10 

5 

0 

basic yellow 2 (5 s açık 5 s kapalı+25 mg/L) 

0 50 100 150 200 250 300 350 

zaman (dk) 


134


50 mg/L Basic Yellow 2’ye 6 saat boyunca sürekli ses ötesi dalga verilmiştir. Bu sistemde 

manyetik karıştırıcı yardımıyla karıştırma yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar reaktör 

içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 47 ve Çizelge 48’de verilmiştir 







değişimi 

135


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 8 28 13 28 55 51 27 

2 1 9 29 14 28 56 53 27 

3 1 10 30 14 28 57 54 27 

4 2 11 31 15 28 58 57 27 

5 2 12 32 16 28 59 59 27 

6 2 13 33 17 28 60 60 27 

7 3 14 34 18 28 61 62 27 

8 3 15 35 19 28 62 121 27 

9 3 16 36 21 28 63 181 27 

10 4 17 37 22 28 64 238 27-26 

11 4 18 38 26 27 65 241 26 

12 5 19 39 27 27 66 249 26 

13 5 20 40 28 27 67 252 26 

14 6 20 41 29 27-26 68 253 26 

15 6 21 42 29 26 69 302 27 

16 6 22 43 31 26 70 340 26 

17 7 22 44 32 26 71 354 26 

18 7 23 45 33 26 72 360 26 

19 8 24 46 35 26 

20 8 25 47 37 26 

21 9 25 48 39 26 

22 9 26 49 42 26-27 

23 10 26 50 43 27 

24 11 26 51 44 27 

25 11 27 52 45 27 

26 12 27 53 46 27 

27 12 28 54 50 27 


50 

40 

30 

20 

10 

0 

Basic Yellow 2 (50 mg/L+Sürekli+Karıştırmalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk) 


136

11. Basic Yellow 2 (Sürekli+karıştırmasız+50 mg/L) 

Basic Yellow 2’ye 6 saat boyunca sürekli ses ötesi dalga verilmiştir. Bu sistemde karıştırma 

yapılmamıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla 

Çizelge 49 ve Çizelge 50’de verilmiştir 




Karıştırma Karıştırmasız 



değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 8 23 11 25 46 53 26 

2 1 9 24 12 25 47 56 26 

3 1 10 25 13 26 48 64 27 

4 2 11 26 14 26 49 117 27 

5 2 12 27 15 26 50 119 27 

6 2 13 28 16 27 51 120 27 

7 3 14 29 17 27 52 121 27 

8 3 15 30 18 27 53 122 27-28 

9 3 16 31 19 27 54 123 27-28 

10 4 16 32 21 27 55 123 28 

11 4 17 33 22 27 56 140 27 

12 4 18 34 23 27 57 155 26 

13 5 18 35 24 27 58 178 27 

14 5 19 36 25 27 59 182 27 

15 5 20 37 26 27 60 184 27 

16 6 20 38 29 27 61 235 27 

17 6 21 39 32 - 62 241 27 

18 7 22 40 33 - 63 327 25 

19 8 23 41 34 - 64 337 25 

20 9 23 42 41 - 65 347 24 

21 10 24 43 44 26 66 348 24 

22 10 25 44 45 26 67 360 24 

45 49 26 

137


30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

basic yellow 2 (sürekli+Karıştırmasız) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk) 


12. Basic Yellow 2 (Periyotlu (0.1 s açık 9.9 s kapalı)+50 mg/L) 

Basic Yellow 2’ye 6 saat boyunca 0,1s açık 9,9 s kapalı olarak ses ötesi dalga verilmiştir. Bu 

sistemde manyetik karıştırıcı yardımıyla karıştırma yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği 



Reaktör İçi Sıcaklık 10±1 ºC (8-11ºC) 





değişimi 

138


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 9 13 13 9 25 57 10 

2 2 9 14 17 10 26 58 10 

3 3 9 15 18 10 27 62 10 

4 4 9 16 19 10 28 64 10 

5 6 8-9 17 35 10 29 67 9 

6 8 8 18 37 10 30 69 10-9 

7 8 9 19 38 10 31 121 10 

8 8 8-9 20 45 11 32 182 10 

9 9 8-9 21 46 11 33 242 10 

10 10 8-9 22 49 11 34 297 10 

11 11 9 23 51 10-11 35 299 10 

12 12 9 24 52 10-11 36 301 10 


50 

40 

30 

20 

10 

0 

Basic yellow 2 (0.1 s açık 9.9 s kapalı) 

139 

37 360 10 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 


13. Basic Yellow 2 (Periyotlu (5 s açık 5 s kapalı)+50 mg/L) 

Basic Yellow 2’ye 6 saat boyunca 5 s açık 5 s kapalı olarak ses ötesi dalga verilmiştir. Bu 



Çizelge 53 Deneyin gerçekleştiği koşullar

Reaktör İçi Sıcaklık 15±2 ºC (5-17ºC) 






değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 5 18 15 14 35 42 14-15 

2 2 6 19 16 14 36 45 14-15 

3 3 7 20 17 14 37 47 14-15 

4 3 8 21 18 14 38 48 14-15 

5 4 9 22 18 14-15 39 49 14-15 

6 5 9 23 19 14-15 40 52 14 

7 5 10 24 19 15 41 56 14-15 

8 6 10 25 20 15 42 57 14-15 

9 6 11 26 21 15 43 63 15 

10 7 11 27 22 15 44 138 14 

11 8 12 28 23 15 45 181 14 

12 9 12 29 25 15 46 240 14 

13 10 13 30 26 15 47 241 14 

14 11 13 31 29 15 48 303 15 

15 12 14 32 31 15 49 327 15-16 

16 13 14 33 34 15 50 329 16 

17 14 14 34 39 15 51 347 16-17 

52 348 17 

53 360 17 

140


18 

16 

14 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

basic yellow 2 (5 s açık 5 s kapalı+50 mg/L) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk) 



Basic Yellow 2’ye 6 saat boyunca sürekli olarak ses ötesi dalga verilmiştir. Bu sistemde 

karıştırma yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı 

sırasıyla Çizelge 54 ve Çizelge 55’de verilmiştir 


Reaktör İçi Sıcaklık 25 ± 2 ºC (6-27ºC) 




141


değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 6 18 7 21 36 24 25 

2 1 7 19 8 22 37 27 25 

3 1 8 20 9 23 38 31 25 

4 2 9 21 10 23 39 35 25 

5 2 10 22 10 24 40 50 26 

6 2 11 23 11 24 41 54 26 

7 2 12 24 12 24 42 61 26 

8 3 12 25 13 25 43 62 26 

9 3 13 27 15 25 44 100 25 

10 3 14 28 16 25 45 120 26 

11 3 15 29 17 25 46 145 26 

12 4 15 30 18 25 47 186 26 

13 4 16 31 20 25-26 48 196 26 

14 4 17 32 21 25-26 49 299 27 

15 5 18 33 22 25-26 50 300 27 

16 6 19 34 23 25-26 51 301 27 

17 6 20 35 24 25-26 52 360 24 


30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Basic yellow 2 (100 mg/L+sürekli+karıştırmalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk9 


142

3. Reactive Blue 4 

1. Reactive Blue 4 (Sürekli+karıştırmalı+100 mg/L) 

100 mg/L Reactive Blue 4’e 6 saat boyunca sürekli ses ötesi dalga verilmiştir. Bu sistemde 

manyetik karıştırıcı yardımıyla karıştırma yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar ile 

reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 56 ve Çizelge 57’de verilmiştir 

Çizelge 56 Reactive Blue 4’ün sürekli olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait 


Reaktör İçi Sıcaklık 25 ±1 (6-26) °C 

Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı -12,4 °C 



143


değişimi 


(dk) (C) 

(dk) (C) 

(dk) (C) 

1 1 6 27 11 25 53 36 25 

2 1 7 28 12 25 54 51 25 

3 1 8 29 13 25 55 52 - 

4 2 9 30 14 25 56 53 - 

5 2 10 31 14 26 57 59 25 

6 2 11 32 15 26 58 60 25 

7 3 12 33 16 26 59 61 25 

8 3 13 34 17 26 60 63 25 

9 3 14 35 18 26 61 120 24 

10 4 14 36 19 26 62 122 24 

11 4 15 37 20 26 63 188 25 

12 4 16 38 21 26 64 189 25 

13 4 17 39 22 26 65 190 25 

14 5 17 40 23 26 66 191 25 

15 5 18 41 24 26 67 192 25 

16 5 19 42 25 26 68 247 25 

17 6 - 43 26 26 69 249 25 

18 6 20 44 27 26 70 250 25 

19 6 21 45 28 26 71 251 25 

20 7 21 46 29 26 72 256 25 

21 7 22 47 30 26 73 264 25 

22 8 22 48 31 26 74 302 25 

23 8 23 49 32 26 75 341 24 

24 9 23 50 33 26 76 346 24 

25 10 24 51 34 26-25 77 360 24 

26 11 24 52 35 25 

144


30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Reactive blue 4 (sürekli+karıştırmalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 

Şekil 31 100 mg/L RB4’e sürekli olarak ses ötesi dalga verilmesiyle oluşan sıcaklık zaman 

grafiği 




reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 58 ve Çizelge 59’de verilmiştir 

Çizelge 58 Reactive Blue 4’ün periyotlu olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait 


Reaktör İçi Sıcaklık 32 ± 4 °C (6-32 °C) 






değişimi 

145


(dk) (C) 

(dk) (C) 

(dk) (C) 

1 1 6 43 53 31 85 136 30 

2 1 7 44 54 31 86 138 30 

3 1 8 45 55 31 87 138 29 

4 1 9 46 56 30 88 139 29 

5 1 10 47 59 30 89 140 29 

6 2 12 48 60 30 90 141 29 

7 3 14 49 61 30 91 142 29 

8 3 15 50 62 30 92 144 29 

9 3 16 51 77 29 93 145 29 

10 3 17 52 78 29 94 148 29 

11 4 18 53 83 30 95 148 28-29 

12 4 19 54 87 30 96 149 28 

13 4 20 55 88 30 97 150 28 

14 4 21 56 89 30 98 151 28 

15 5 22 57 98 30 99 152 29 

16 5 23 58 103 30 100 153 29 

17 5 24 59 104 29 101 154 29 

18 6 25 60 105 29 102 154 30 

19 6 26 61 106 29 103 156 30 

20 7 27 62 108 29 104 157 30 

21 7 28 63 110 29 105 158 30 

22 8 29 64 112 29 106 159 29-30 

23 8 30 65 116 29 107 160 29 

24 9 31 66 117 29 108 161 29 

25 10 32 67 118 29 109 163 29 

26 10 33 68 119 29 110 169 28 

27 11 34 69 120 29 111 170 28 

28 12 35 70 121 29 112 171 28 

29 12 36 71 123 28 113 177 28 

30 40 31 72 124 29 114 178 28 

31 41 31 73 125 29 115 179 28 

32 42 31 74 125 30 116 188 29 

33 43 31 75 125 31 117 189 29 

34 44 31 76 126 31 118 190 28 

35 45 31 77 126 32 119 209 28 

36 46 31 78 127 33 120 211 28 

37 47 31 79 129 33 121 212 28 

38 48 31 80 130 33 122 214 28 

39 49 31 81 131 33 123 215 28 

40 50 31 82 131 32 124 216 28 

41 51 31 83 132 32 125 221 28 

42 52 31 84 133 32 126 222 28 



146

127 277 28 131 281 28 135 285 28 

128 278 28 132 282 28 136 354 28 

129 279 28 133 283 28 137 360 28 

130 280 28 134 284 28 

50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Reactive blue 4 (sürekli+Karıştırmalı+50) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 


grafiği 

3. Reactive Blue 4 (Sürekli+karıştırmasız+50 mg/L) 


karıştırma yapılmamıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar ve reaktör içi sıcaklığın zamanla 

artışı sırasıyla Çizelge 60 ve Çizelge 61’da verilmiştir 

Çizelge 61 Reactive Blue 4’ün periyotlu olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait 


Reaktör İçi Sıcaklık 34± 4 C (6-38 C) 




değişimi 

147


(dk) (C) 

(dk) (C) 

(dk) (C) 

1 1 6 43 28 37 85 77 33 

2 2 7 44 29 37 86 78 33 

3 2 8 45 30 37 87 78 32 

4 2 9 46 31 37 88 84 31 

5 2 10 47 32 37 89 89 31 

6 3 12 48 34 36 90 90 31 

7 3 13 49 35 36 91 91 31 

8 3 14 50 36 36 92 92 31 

9 3 15 51 37 36 93 93 31 

10 4 16 52 38 36 94 94 31 

11 4 17 53 39 36 95 95 31 

12 4 18 54 40 36 96 96 31 

13 5 19 55 40 36 97 97 31 

14 5 20 56 41 35 98 98 31 

15 5 21 57 42 35 99 99 31 

16 5 22 58 43 35 100 100 31 

17 6 22 59 44 - 101 101 31 

18 6 23 60 45 34 102 103 30 

19 6 24 61 46 34 103 104 30 

20 7 25 62 47 34 104 111 30 

21 7 26 63 48 34 105 112 30 

22 8 27 64 49 34 106 113 30 

23 8 28 65 50 34 107 114 30 

24 9 29 66 51 34 108 115 30 

25 9 30 67 52 34 109 116 30 

26 10 30 68 53 34 110 117 30 

27 10 31 69 54 34 111 118 30 

28 11 32 70 55 34 112 119 30 

29 11 33 71 56 - 113 120 30 

30 12 33 72 57 34-35 114 121 30 

31 13 34 73 58 35 115 122 30 

32 14 35 74 59 35 116 135 30 

33 15 36 75 60 35 117 136 30 

34 16 36 76 67 35 118 138 30 

35 17 36 77 68 35 119 141 30 

36 18 37 78 69 35 120 142 30 

37 19 37 79 70 35 121 143 30 

38 20 37 80 71 34 122 144 30 

39 23 37 81 72 34 123 145 30 

40 24 37-38 82 74 33 124 148 30 

41 24 37 83 75 33 125 149 30 

42 27 37 84 76 33 126 150 30 



148


(dk) (C) 

(dk) (C) 

(dk) (C) 

127 151 30 162 209 33 196 297 35 

128 152 30 163 210 33 197 298 35 

129 154 30 164 211 33 198 299 35 

130 155 30 165 212 33 199 300 35 

131 156 30 166 236 34 200 301 35 

132 157 31 167 237 34 201 306 36 

134 159 31 168 238 35 202 312 36 

135 160 31 169 241 35 203 313 36 

136 161 31 170 242 35 204 317 35 

137 162 31 171 243 35 205 323 32-33 

138 163 31-30 172 248 34 206 323 32 

139 164 31 173 249 34 207 327 31-32 

140 165 31 174 250 34 208 327 31 

141 166 31 175 250 33 209 328 31 

142 167 31 176 251 33 210 329 31 

143 168 31 177 252 33 211 330 31 

144 169 31 178 253 33 212 331 31 

145 170 31 179 254 33 213 337 31 

146 171 31 180 254 32 214 346 31 

147 172 31 181 255 32 215 351 31 

148 173 31 182 256 32 216 353 31 

149 174 31 183 260 32 217 354 31 

150 175 31 184 261 32 218 355 31 

151 176 31 185 264 32 219 356 31 

152 177 31 186 266 32 220 357 31 

153 178 31 187 284 33 221 358 31 

154 179 31 188 285 33 222 358 31-30 

155 180 31 189 290 33 223 359 31-30 

156 182 31 190 291 33 224 359 31 

157 193 33 191 292 34 225 360 30 

158 205 33 192 293 34 

159 206 33 193 294 34 

160 207 33 194 295 34 

161 208 33 195 296 34-35 

149


40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Reactive blue 4 (sürekli+karıştırmasız) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 


grafiği 

4. Reactive Blue 4 (Periyotlu (0.1 s açık 9.9 s kapalı)+50 mg/L) 

50 mg/L Reactive Blue 4’e 6 saat boyunca 0.1 s açık 9.9 s kapalı periyotlarla ses ötesi dalga 

verilmiştir. Bu sistemde karıştırma yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar ve reaktör içi 


Çizelge 62 Reactive Blue 4’nin 6 saat boyunca 0.1 s açık 9.9 s kapalı periyotlu olarak ses 

ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait deney koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 10±2 (5-12 C) 




150


değişimi 

No Zaman Sıcaklık No Zaman Sıcaklık No Zaman (dk) Sıcaklık 

(dk) (C) 

(dk) (C) 

(C) 

1 1 7 28 26 10 55 49 9 

2 2 - 29 26 9 56 50 9 

3 3 5 30 27 9 57 51 9 

4 4 5 31 28 9 58 52 9 

5 5 5 32 29 9 59 53 9 

6 6 6 33 30 9 60 54 9 

7 7 7 34 32 10 61 55 10 

8 8 8 35 33 10 62 56 10 

9 9 9 36 34 11 63 57 10 

10 10 10 37 35 11 64 58 10 

11 10 11 38 36 10 65 59 10 

12 11 12 39 37 10 66 60 10 

13 12 11 40 37 9 67 62 11 

14 13 10 41 38 9 68 64 11 

15 14 10 42 39 9 69 86 11 

16 14 9 43 40 9 70 119 11 

17 15 9 44 41 9 71 120 11 

18 16 8 45 42 9 72 121 11 

19 17 9 46 42 9 73 127 11 

20 18 9 47 43 10 74 160 11 

21 19 10 48 44 10 75 180 11 

22 19 9 49 45 10 76 236 11 

23 20 10 50 45 11 77 243 11 

24 21 10 51 46 - 78 300 11 

25 22 11 52 47 10 79 351 11 

26 24 11 53 48 10 80 357 11 

27 25 11 54 49 10 

151

% 

S 

ı 

c 

a 

k 

l 

ı 

k 

50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Reactive blue 4 (0.1 s açık 9.9 s kapalı+50) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 

Şekil 34 50 mg/L RB4’e 0.1 s açık 9.9 s kapalı periyotlu olarak ses ötesi dalga verilmesiyle 

oluşan sıcaklık zaman grafiği 

5. Reactive Blue 4 (Periyotlu (5 s açık 5 s kapalı)+50 mg/L) 

50 mg/L Reactive Blue 4’e 6 saat boyunca 5 s açık 5 s kapalı periyotlarla ses ötesi dalga 

verilmiştir. Bu sistemde karıştırma yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar ve reaktör içi 


Çizelge 64 Reactive Blue 4’nin periyotlu olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait 


Reaktör İçi Sıcaklık 16 ±2°(10-18 °C) 




152


değişimi 


(dk) (C) 

(dk) (C) 

(dk) (C) 

1 1 10 22 22 17 43 118 18 

2 2 10 23 28 17 44 119 18 

3 2 11 24 29 17 45 120 18 

4 3 11 25 33 17 46 124 17-18 

5 3 12 26 34 17 47 130 18 

6 4 12 27 37 17 48 131 17-18 

7 5 13 28 38 17 49 132 17-18 

8 6 13 29 39 17 50 134 18 

9 7 13 30 40 17 51 157 17 

10 7 14 31 41 17 52 178 18 

11 8 14 32 42 18 53 180 18 

12 8 14 33 43 18 54 235 18-17 

13 9 14 34 47 18 55 236 18-17 

14 10 15 35 52 18 56 237 18-17 

15 11 15 36 55 18 57 240 18-17 

16 14 16 37 56 18 58 290 18 

17 16 16 38 57 18 59 293 18-17 

18 17 16 39 114 18 60 294 17 

19 18 16 40 115 18 61 303 17-18 

20 20 16 41 116 18 62 360 - 

21 21 17 42 117 18 

sıcaklık (c) 

20 

18 

16 

14 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

Reactive blue 4 (5 s açık 5 s kapalı+50) 

0 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

zaman (dk) 

Şekil 35 50 mg/L RB4’e 5 s açık 5 s kapalı periyotlu olarak ses ötesi dalga verilmesiyle 

oluşan sıcaklık zaman grafiği 

153

6. Reactive Blue 4 (Periyotlu (0.1 s açık 9.9 s kapalı)+25 mg/L) 

25 mg/L Reactive Blue 4’e 6 saat boyunca 0,1 s açık 9,9 s kapalı periyotlar halinde ses ötesi 

dalga verilmiştir. Bu sistemde manyetik karıştırıcı yardımıyla karıştırma yapılmıştır. 



Çizelge 66 Reactive Blue 4’nin 0.1 s açık 9.9 s kapalı periyotlu olarak ses ötesi dalgalar ile 

bozundurulmasına ait deney koşulları 


Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı 6.2 C 




değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 10 15 14 9 29 65 10 

2 2 10 16 15 9 30 66 10 

3 3 10 17 16 9 31 99 10 

4 3 9 18 18 10 32 103 10 

5 4 9 19 20 10 33 153 10 

6 5 9 20 22 10 34 158 10 

7 6 9 21 24 10 35 162 10 

8 7 9 22 25 10 36 165 10 

9 8 9 23 26 10 37 168 10 

10 9 9 24 27 10 38 298 10 

11 10 9 25 29 10 39 315 10 

12 11 9 26 30 10 40 360 10 

13 12 9 27 59 10 

14 13 9 28 63 10 

154


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Reactive blue 4 (periyot 0.1s açık 9.9 s kapalı) 

0 100 200 300 400 

Zaman (Dk) 

Şekil 36 25 mg/L başlangıç derişimin de ki Reactive Blue 4’e periyotlu olarak (0.1 s açık 9.9 

s kapalı) ses ötesi dalga verilmesiyle oluşan reaktör içi sıcaklığın zamanla değişim 

grafiği 


25 mg/L Reactive Blue 4’e 6 saat boyunca 5 s açık 5 s kapalı periyotlar halinde ses ötesi 

dalga verilmiştir. Bu sistemde manyetik karıştırıcı yardımıyla karıştırma yapılmıştır. 

Deneyin gerçekleştiği koşullar ve reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 68 ve 

Çizelge 69’de verilmiştir. 

Çizelge 68 Reactive Blue 4’ün sürekli ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait deney 

koşulları 

Reaktör İçi Sıcaklık 16 ± 1 C (6-17 C ) 

Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı -10.3 



155


değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 6 15 14 16 29 177 16 

2 1 7 16 15 16 30 180 16 

3 2 8 17 16 17 31 181 16 

4 2 9 18 17 17 32 220 16 

5 3 10 19 18 17 33 233 16 

6 4 10 20 24 17 34 255 15 

7 4 11 21 27 17 35 261 15 

8 5 12 22 63 16 36 303 15 

9 6 13 23 114 15 37 333 15 

10 7 13 24 115 15 38 355 15 

11 8 14 25 119 15 39 356 16-15 

12 9 15 26 121 15 40 357 15 

13 12 16 27 123 16 

14 13 16 28 176 16 


50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Reactive blue 4 (periyot 5s açık 5 s kapalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (Dk) 

Şekil 37 25 mg/L başlangıç deişimindeki Reactive Blue 4’e periyotlu olarak (5 s açık 5 s 

kapalı)ses ötesi dalga verilmesiyle oluşan reaktör içi sıcaklığın zamanla değişim 

grafiği 

156

8. Reactive Blue 4 (Sürekli+karıştırmasız+25 mg/L) 

25 mg/L Reactive Blue 4’e 6 saat boyunca sürekli olarak ses ötesi dalga verilmiştir. 

Karıştırma yapılmamıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar ve reaktör içi sıcaklığın zamanla 

artışı sırasıyla Çizelge 70 ve Çizelge 71’de verilmiştir. 

Çizelge 70 Reactive Blue 4’e 6 saat boyunca ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait 


Reaktör İçi Sıcaklık 28±2 (8-30 ºC) 





değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 8 26 12 28 51 38 28 

2 1 9 27 13 29 52 39 28 

3 2 9 28 14 29 53 42 28-29 

4 2 10 29 15 29 54 43 29 

5 2 11 30 16 29 55 44 29 

6 2 12 31 17 29 56 46 29 

7 3 13 32 18 29-30 57 50 29 

8 3 14 33 18 29-30 58 53 29 

9 3 15 34 19 29 59 58 29 

10 4 16 35 19 29 60 61 29 

11 4 17 36 20 29 61 118 30 

12 4 18 37 21 29 62 119 30 

13 5 19 38 22 29 63 122 30 

14 5 20 39 23 29 64 125 30 

15 5 21 40 24 29 65 179 30 

16 6 21 41 25 29 66 182 30 

17 6 22 42 26 29 67 240 30 

18 7 23 43 28 29 68 241 30 

19 7 24 44 29 29 69 300 27 

20 8 25 45 31 29 70 301 27 

21 9 25 46 33 28-29 71 302 27 

22 9 26 47 34 28 72 353 27 

23 10 27 48 35 28 73 358 27 

24 11 27 49 36 28 74 359 27 

25 11 28 50 37 28 75 360 27 

157

Sıcaklık 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 


0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 

Şekil 38 25 mg/L başlangıç derişimindeki Reactive Blue 4’e sürekli olarak ses ötesi dalga 




karıştırma yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar ve reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı 

sırasıyla Çizelge 72 ve Çizelge 73’de verilmiştir 

Çizelge 72 Reactive Blue 4’nin periyotlu olarak ses ötesi dalgalar ile bozundurulmasına ait 


Reaktör İçi Sıcaklık 29±2 °C(10- 31°C) 



Başlangıç derişimi (Varsayılan) 25mg/L 

158


değişimi 


(dk) (C) 

(dk) (C) 

(dk) (C) 

1 1 10 43 26 30 84 119 - 

2 2 11 44 27 30 85 120 - 

3 2 12 45 28 30 86 121 - 

4 2 13 46 29 30 87 123 31 

5 2 14 47 30 30 88 137 30 

6 2 15 48 31 30 89 141 30 

7 3 15 49 32 - 90 142 30 

8 3 16 50 33 29-30 91 173 30 

9 3 17 51 33 29 92 174 30 

10 3 18 52 34 - 93 175 30-29 

11 3 19 53 35 29 94 176 29 

12 3 20 54 37 29 95 177 29 

13 4 21 55 38 29 96 178 29 

14 4 22 56 39 29 97 179 29 

15 5 22 57 40 29 98 180 29 

16 5 23 58 41 29 99 181 29 

17 6 24 59 42 29 100 182 29 

18 6 25 60 43 29 101 237 29 

19 7 25 61 44 29 102 238 29 

20 7 26 62 45 30 103 239 29 

21 8 26 63 46 30 104 240 29 

22 8 27 64 47 30 105 241 29 

23 9 27 65 48 30 106 244 30 

24 9 28 66 49 30 107 245 30 

25 10 28 67 50 30 108 252 29-30 

26 11 28 68 51 30 109 252 29 

27 11 29 69 52 30 110 253 29 

28 12 29 70 53 30 111 255 29 

29 13 29 71 54 30 112 258 29 

30 13 30 72 55 30 113 260 29 

31 14 30 73 56 30 114 261 29 

32 15 30 74 57 - 115 262 29-28 

33 16 30 75 58 - 116 263 29-28 

34 17 30 76 59 31 117 263 28 

35 18 30 77 60 31 118 264 28 

36 19 30 78 61 31 119 299 27 

37 20 30 79 62 31 120 300 27 

38 21 30 80 115 31 121 302 27 

39 22 30 81 116 31 122 259 27 

40 23 30 82 117 31 123 360 27 

41 24 30 83 118 31 

42 25 30 

159

Sıcaklık (c) 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

Reactive blue 4 (sürekli+karıştırmalı+25) 

0 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 


grafiği 


10 mg/L Reactive Blue 4’e 6 saat boyunca sürekli halinde ses ötesi dalga verilmiştir. Bu 


koşullar ve reaktör içi sıcaklığın zamanla artışı sırasıyla Çizelge 74 ve Çizelge 75’de 

verilmiştir. 


Reaktör İçi Sıcaklık 25±°1 C (8-26ºC) 

Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı -11,7ºC 



160


değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 8 16 8 22 31 23 26 

2 1 9 17 9 23 32 61 25 

3 1 10 18 9 24 33 66 25 

4 2 11 19 10 24 34 120 25 

5 2 12 20 11 24 35 122 25 

6 3 13 21 11 25 36 179 25 

7 3 14 22 12 25 37 180 25 

8 3 15 23 13 25 38 181 25 

9 4 16 24 14 25 39 192 25 

10 4 17 25 15 25 40 238 25 

11 5 18 26 16 25 41 239 25 

12 5 19 27 17 25 42 240 25 

13 6 20 28 18 25 43 241 25 

14 6 21 29 21 26 44 301 25 

15 7 22 30 22 26 45 360 25 

Sıcaklık 

50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 


0 100 200 300 400 

Zaman (dk) 

Karıştırmalı+10 mg/L) 

Şekil 40 10 mg/L başlangıç derişimindeki Reactive Blue 4’e sürekli olarak ses ötesi dalga 


161


5 mg/L Reactive Blue 4’e 6 saat boyunca 5 s açık 5 s kapalı periyotlar halinde ses ötesi dalga 



77’da verilmiştir 


Reaktör İçi Sıcaklık 18 ±2 ºC (6-20ºC) 

Soğutmalı Sirkülatörün Set Sıcaklığı -10,5 




değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 6 20 12 17 39 60 17 

2 1 7 21 13 17 40 61 17 

3 2 7 22 14 17 41 63 17 

4 2 8 23 15 17 42 97 18 

5 3 8 24 16 17 43 117 19 

6 3 10 25 17 17 44 118 19 

7 4 10 26 17 17-18 45 122 20 

8 4 11 27 18 17-18 46 177 20 

9 5 12 28 19 17-18 47 179 20 

10 6 12 29 20 17-18 48 180 20 

11 6 13 30 21 17-18 49 181 20 

12 7 14 31 23 17 50 239 18 

13 8 14 32 25 17 51 240 18 

14 8 15 33 28 17 52 242 18 

15 9 15 34 30 17 53 299 18 

16 10 15 35 31 17 54 302 18 

17 10 16 36 37 17 55 332 17 

18 11 16 37 57 17 56 357 17 

19 12 16 38 59 17 57 359 17 

58 360 17 

162

Sıcaklık 

50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Reactive blue 4 (Periyotlu 5 s açık 5 s kapalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 



Reactive Blue 4’e 6 saat boyunca sürekli ses ötesi dalga verilmiştir. Bu sistemde manyetik 

karıştırıcı yardımıyla karıştırma yapılmıştır. Deneyin gerçekleştiği koşullar reaktör içi 



Reaktör İçi Sıcaklık 24 ±2 ºC (8-26ºC) 




163


değişimi 


(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

(dk) (ºC) 

1 1 8 16 8 21 30 58 25 

2 1 9 17 9 22 31 59 25 

3 1 10 18 10 23 32 60 25 

4 2 11 19 11 23 33 61 25 

5 3 13 20 12 24 34 113 25 

6 3 14 21 13 24 35 123 25 

7 4 15 22 14 24 36 182 25 

8 4 16 23 15 25 37 183 25 

9 5 17 24 16 25 38 185 25-26 

10 5 18 25 17 25 39 186 25 

11 6 18 26 18 25 40 241 25 

12 6 19 27 19 25 41 301 25 

13 6 20 28 23 25 42 317 25 

14 7 20 29 38 25 43 360 25 

15 7 21 

Sıcaklık 

50 

45 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 

Reactive blue 4 (Sürekli+karıştırmalı) 

0 50 100 150 200 250 300 350 400 

Zaman (dk) 


164

EK 3 Zamanla alınan derişim değerleri 

Çizelge 1 Sürekli uygulama için Basic Yellow 2’nin zamanla alınan derişim değerleri 

Sürekli + Karıştırmalı 

165 

Sürekli + Karıştırmasız 

t(h) 100 50 25 10 5 50 25 5 

( mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) 

0 101,24 54,72 27,66 11,57 4,02 47,7 29,00 4,59 

1 96,53 52,56 25,68 9,67 2,90 47,46 26,53 2,97 

2 88,19 50,25 23,61 7,95 1,84 44,55 24,17 2,66 

3 91,36 46,53 21,84 6,59 0,79 41,4 21,51 1,14 

4 85,01 43,95 20,43 5,35 0,39 40,65 19,00 0,66 

5 85,65 42,24 18,12 4,56 0 38,49 17,04 0 

6 89,55 40,05 16,17 3,32 0 33,72 14,93 0 

Çizelge 2 Periyotlu uygulama için Basic Yellow 2’nin zamanla alınan derişim değerleri 

Periyotlu (0.1 s açık 9.9 s kapalı) + 


Periyotlu (5 s açık 5 s kapalı) + 


t(h) 50 (mg/L) 25 (mg/L) 5 (mg/L) 50 (mg/L) 25 (mg/L) 5(mg/L) 

0 50,67 26,85 4,59 49,59 25,11 4,59 

1 50,16 25,89 4,38 47,85 23,73 3,90 

2 50,85 26,4 4,41 46,92 22,5 3,05 

3 50,85 25,29 4,32 45,9 21,69 2,33 

4 49,23 26,25 4,44 45,27 19,86 1,78 

5 51,48 26,4 4,53 43,98 19,59 1,18 

6 48,15 26,55 4,26 40,62 18,12 0,70 

Çizelge 3 Sürekli uygulama için Reactive Red 2 ’nin zamanla alınan derişim değerleri 



t(h) 100 50 25 10 5 50 25 5 

(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) 

0 110,51 56,87 24,34 10,40 5,76 54,85 26,16 5,25 

1 101,72 49,80 17,46 6,67 3,44 49,60 25,45 2,63 

2 97,37 44,54 13,53 4,65 2,53 43,54 21,11 1,82 

3 92,02 40,30 11,4 3,03 2,02 38,79 18,69 1,52 

4 83,54 35,36 9 2,22 1,62 34,95 17,37 1,21 

5 79,19 32,12 7,98 2,02 2,02 31,31 15,76 0,91 

6 73,43 28,38 6,87 2,73 2,53 27,88 7,88 0,71

EK 3 Zamanla alınan derişim değerleri (devam) 

Çizelge 4 Periyotlu uygulama için Reactive Red 2’nin zamanla alınan derişim değerleri 

Periyotlu (0.1 s açık 9.9 s kapalı) + 


166 



t(h) 50 (mg/L) 25 (mg/L) 5 (mg/L) 50 (mg/L) 25 (mg/L) 5 (mg/L) 

0 56,67 22,74 5,25 56,67 22,74 6,16 

1 56,26 23,43 5,25 46,26 20,91 4,44 

2 56,87 23,55 5,15 42,63 17,67 3,94 

3 55,86 23,73 5,66 39,39 14,04 3,13 

4 55,76 23,43 5,66 36,97 11,91 3,23 

5 54,75 23,04 5,45 34,55 15,06 2,53 

6 55,15 22,62 5,45 32,93 10,71 2,12 

Çizelge 5 Sürekli uygulama için Reactive Blue 4’ün zamanla alınan derişim değerleri 



t(h) 100 mg/L 50 mg/L 25 mg/L 10 mg/L 5 mg/L 50 mg/L 25 mg/L 

0 94,98 61,89 27,93 11,22 10,71 42,93 27,48 

1 87,72 57,03 28,38 10,29 3,45 45,12 22,2 

2 83,52 55,71 26,16 10,71 3,87 41,61 20,88 

3 80,43 56,61 22,2 10,71 6,75 39,39 19,53 

4 75,78 57,03 19,98 8,07 4,53 35,88 16,47 

5 68,97 56,61 16,89 3,66 3,21 31,89 16,47 

6 68,07 53,07 20,43 4,98 8,07 34,11 17,34 

Çizelge 6 Periyotlu uygulama için Reactive Blue 4’ün zamanla alınan derişim değerleri 

Periyotlu (0.1 s açık 9.9 s kapalı) 

+ Karıştırmalı 



t(h) 50 mg/L 25 mg/L 50 mg/L 25 mg/L 5 mg/L 

0 37,62 26,61 43,38 24,39 12,93 

1 35,88 26,61 39,84 24,39 3,21 

2 36,75 25,29 39,84 22,62 7,62 

3 35,43 25,29 37,2 18,6 5,88 

4 33,21 25,29 33,21 17,34 9,39 

5 37,2 24,39 34,53 17,34 11,16 

6 31,47 24,84 30,57 16,02 2,34

EK 4 Başlangıç Hızı 

Bölüm 5.6’da yer alan başlangıç tepkime hızlarına ait örnek hesaplamalar aşağıda 

verilmiştir. 

n. saat sonundaki A boyası için başlangıç tepkime hızı aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır. 

-rA0 = dCA/dt = (CAn-CA0) / tn-t0 

Burada, 

-rA0 = Başlangıç tepkime hızı (mg/L*h) 

CAn= n. saat sonundaki derişim (mg/L) 

CA0= Başlangıç derişimi (mg/L) 

tn= n. saat sonundaki zaman (h)’ dır. 

100 mg/L başlangıç derişimindeki reactive Red 2 için sürekli ve karıştırmalı olarak 

gerçekleştirilen bozundurma deneyinde başlangıç tepkime hızı 

-rA0 = dCA/dt = (CAn-CA0) / tn-t0 = (110,51-101,72)/(1-0) = 8,79 mg/L*h olarak hesaplanır. 

Bölüm 5.6’da yer alan başlangıç tepkime hızları EK-3’de yer alan verilerden faydalanılarak 

hesaplanmıştır. 

167

ÖZGEÇMİŞ 

Adı Soyadı : Hatice Tuğba GÜMÜŞDERE 

Doğum Yeri : Ankara 

Doğum Tarihi : 29.08.1981 

Medeni Hali : Bekar 

Yabancı Dili : İngilizce 

Eğitim Durumu (Kurum ve Yıl) 

Lise : Ankara Aydınlıkevler Lisesi, 1995-1999 

Lisans : Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya 

Mühendisliği Bölümü, 1999 - 2003 

Yüksek Lisans : Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği 

Çalıştığı Kurum/Kurumlar ve Yıl 

Anabilim Dalı, 2004-2007 

Kurum : Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Araştırma Görevlisi 2005 

Yayınları 

1.Gümüşdere, H.,T.,, Erte, E., A., Güvenç , Ü. Mehmetoğlu, “İzoamil Alkolün Esterleşme 

Tepkimesine Lipaz ve Ses Ötesi Dalgaların Etkisi”, 6. Ulusal Kimya Mühendisliği 

Kongresi (UKMK-6), 7-10 Eylül, İzmir, ( 2004). 

2. Gümüşdere, H.T., Güvenç, A., Mehmetoğlu, Ü.,”Tekstil Endüstrisinde Kullanılan Bazı 

Azoboyar Maddelerin Ses Ötesi Dalgalarla Bozundurulması”, 7. Ulusal Kimya 

Mühendisliği Kongresi (UKMK-7), 9-12 Eylül,Eskişehir (2006). 

3. Artan T, Gümüşdere H. T., Güvenç A., Dönmez G., Mehmetoğlu Ü., " Textile Azo Dyes 

Decolourization by Combined Ultrasonication and Microbial Removal", ESS2007 

(2007). 

168

ankara ün vers tes fen bl mler enst - Ankara Üniversitesi Açık Erişim ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?