Borik Asitin Yüzey Neminin Mikrodalga ile Kurutulması

Bor mineralleri, Türkiye’nin ihraç ettiği en önemli endüstriyel hammaddelerinden biridir. Ülkemiz, gerek bor minerallerinin sahip olduğu rezerv büyüklüğü, niteliği ve çeşitliliği açısından, gerekse işletme maliyeti ve tenör avantajları ile dünyada birinci sırada bulunmaktadır. Bu çalışmada borik asit numunelerinin yüzey nemi 2,45 GHz mikrodalga kaynak ile incelenmiştir. Deneyler 10g kütleli ve 120, 350, 460, 600, 700 W mikrodalga güçlerinde gerçekleştirilmiştir. Mikrodalga kullanarak borik asit numunesinin belli bir andaki nem içereğinin belirlemek amacıyla Page, Difüzyon yaklaşımı, Verma, Midilli ve Küçük, Henderson ve Pabis, İki Terimli Üstel modelleri birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Deneysel verilerden nem içeriği ile kurutma süresi arasında bir ilişki elde etmek amacıyla Page, Difüzyon Yaklaşımı, Verma, Midilli ve Küçük, Henderson ve Pabis, İki Terimli Üstel olmak üzere istatistiksel olarak toplam altı model kıyaslanmıştır. Belirme katsayısı (r2), standart tahmin hatası (SEE), kalanlarının karalerinin toplamı (RSS), ki kare ( χ2 ) ve ortalama karesel hata (RMSE) değerlerine göre en uygun kurutma modeli Midilli ve Küçük model eşitliği bulunmuştur. Midilli ve Küçük modeli ile farklı çalışma modellerine ait özel k, a, b ve m katsayıları elde edilmiştir. Modelleme yeterliliği 0,9661 ile 0,9999 arasında değişmiştir. Bu mikrodalga kurutma prosesi borik asit kristallerinin bozunmasına ve parçalanmasına yol açmamaktadır. Borik asit numenelerinde bulunan kaba nemin ithalat, ihracat ve ürün tesliminde sorun olmamaması için mikrodalga ile kurutulması önerilmiştir.

Microwave Drying of Surface Moisture of Boric Acid

Boron minerals are one of the most important industrial raw materials exported by Turkey. In terms of the size of the reserves of boron minerals quality, operating cost and diversity of the boron minerals Turkey ranks the first in the world. Surface moisture of boric acid samples were examined in this study with 2.45 GHz microwave source. Experiments were carried out 10g sample mass at 120, 350, 460, 600 and 700 W microwave power. In order to determine the time of a particular card contents of boric acid sample using a microwave moisture Page, Diffusion Approximation, Verma, Midilli and Kucuk, Henderson and Pabis, Two Term Exponential models were compared with each other. The moisture content using the experimental data in order to provide a relationship between drying time, a total of four models, Page, Diffusion Approach, Verma including a Midilli and Kucuk were compared statistically. Regression coefficient (r2), standard error of estimate (SEE), residual sum of squares (RSS), chi-square ( χ2 ) and root mean square error (RMSE) optimal drying model based on the values of Midilli and Kucuk model equation parameters were found. The special coefficients m, a, b and k were obtained belonging to Midilli and Kucuk model and other different models. Regression coefficient ranged from 0.9661 to 0.9999. This microwave drying process does not lead to decomposition and disintegration of crystaline molecules. It was recommended that rough moisture present in boric acid was dried with microwave to avoid problems in import-export and delivering of the products.

PDF

___

Aghbashlo, M., Kianmehr, M.H., Khani, S. and Ghasemi, M., 2009. Mathematical modelling of thin-layer drying of carrot. International Agrophysics, 23, 313-317.
Agrawal, Y.C. and Singh, R.P., 1997. Thin layer drying studies on short grain rough rice. ASAE Paper No 773531, St. Joseph, MI, USA.
Alibaş, I., 2014. Microwave, air and combined microwaveair drying of grape leaves (Vitis vinifera L.) and the determination of some quality parameters. International Journal of Food Engineering, 10(1), 69– 88.
Alibaş, İ., 2012. Asma yaprağının (Vitis vinifera L.) mikrodalga enerjisiyle kurutulması ve bazı kalite parametrelerinin belirlenmesi. Tarım Bilimleri Dergisi, 18, 43-53.
AOAC.,1999. Official methods of analysis, 16th edn. association of official analytical chemists, Washington.
Bayrak, D., Bozbeyoğlu, F., Çağlayan, D., Cengiz, İ., Çelebi, A., 2001. Özelleştirmenin odağındaki bor. TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları, 59. Teknik klavuzlar serisi No:7.
Brown, A.M., 2001. A step-by-step guide to non-linear regression analysis of experimental data using a Microsoft Excel spreadsheet. Computer Methods and Programs in Biomedicine, 65, 191–200.
Dadalı, G., 2007. Bamya ve ıspanağın mikrodalga tekniği kullanılarak kurutulması, doku ve renk özelliklerinin incelenmesi ve modellenmesi. Yüksek lisans tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 195.
Doymaz, I., Kıpcak, A.S. and Pıskın, S., 2015.Microwave drying of green bean slices: drying kinetics and physical quality. Czech Journal of Food Sciences, 33(1), 367-376.
Doymaz, İ., 2005. Drying characteristics and kinetics of okra. Journal of Food Engineering, 69, 275-279.
Eren, Ö., Soysal., Y., Öztekin, S. and Doğantan, Z.S., 2005. Mikrodalga sistemi ile donatılmış bir bantlı kurutucuda maydanoz kurutulması. III. Tarımsal Ürünleri Kurutma Tekniği Çalıştayı, Antalya, 2–4 Mayıs.
Kemahlıoğlu, K. and Baysal, T., 2002. Hububat Ürünlerinin İşlenmesinde Mikrodalga Uygulamaları, HUBUBAT 2002 Hububat Ürünleri Teknolojisi Kongre ve Sergisi, Gaziantep, 3–4 Ekim.
Kılcı, S., 2011. Borik asitin dehidratasyonu. Yüksek lisans tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya, 76.
Kılıç, A. M., 2004. Bor madeninin Türkiye açısından önemi ve gelecekteki yeri, II. Uluslar arası Bor Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 31-41.
Kirk-Othmer, 1990. Encyclopedia of Chemical Technology, Smith R., Boric Oxide, Boric Acid and Borates, Vol: 1, No:4.
Kipcak, A.S., 2017. Microwave drying kinetics of mussels (Mytilus edulis). Research on Chemical Intermediates, 43, 1429–1445.
Kocakuşak, S., Akçay, K., Ayok, T., Köroğlu, J., Savaşçı , T. and ve Tolun, R., 1998. “Akışkan yatakta bor,” Tübitak Araştırma Merkezi, Rapor No:KM 323.
Kocakuşak,S., Köroğlu, H.J., Tolun, R., 1998. Drying of wet boric acid by microwave heating. Chemical Engineering and Processing 37, 197–201.
Lagowski, J.J., 1997. Mcmillan encyclopedia of chemistry: Mcmillan, New York, 366 p.
LI Yu, LEI Ying, ZHANG Li-bo, PENG Jin-hui and LI Changlong, 2011. Microwave drying characteristics and kinetics of ilmenite. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 21, 202-207.
Özbek, B. and Dadali, G., 2007. Thin layer drying characteristics and modelling of mint leaves undergoing microwave treatment. Journal of Food Engineering, 83, 541-549.
Sarı, M. and Karaaslan, S., 2014. Ananasın mikrodalga ile kurutulması ve uygun kurutma modelinin belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 9(1), 42-50.
Sarıiz, K. and Nuhoğlu, İ., 1992. Endüstriyel hammadde yatakları ve madenciliği, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir, 452 s.
Sevim, F., Demir, F., Bilen, M., Okur, H., 2006. Kinetic analysis of thermal decomposition of boric acid from thermogravimetric data. Korean J. Chem. Eng., 23(5), 736-740.
Soysal, Y., Öztekin., S. and Eren, Ö., 2006. Microwave drying of parsley: Modelling, kinetics and energy aspects. Biosystems Engineering, 93(4), 403–413.
Taheri-Garavand, A., Rafiee, S., Keyhani, A., (2011). Study on Effective moisture diffusivity, activation energy and mathematical modeling of thin layer drying kinetics of bell pepper, AJCS 5(2):128-131.
Toğrul, İ.T., Pehlivan, D., 2003. Modeling of Drying Kinetics of Single Apricot,’ Journal of Food Engineering, 58(1), 23-32.
Verma, L.R., Bucklin, R.A., Endan, J.B. and Wratten, F.T.,1985. Effects of drying air parameters on rice drying models. Transactions of the ASAE, 28, 296-301.
Yağcıoğlu, A., 1999. Tarım Ürünleri Kurutma Tekniği. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ofset Atölyesi, Yayın No:536, İzmir.