Kuzeybatı Anadolu halloysit/kaolinitlerinin karakterizasyon çalışmaları

Kuzeybatı Anadolu’da Çanakkale-Balıkesir illerinde yer alan bazı halloysit, halloysit/kaolinit ve kaolinit yataklarının demirli kısımlarından alınan temsili numuneler üzerinde özütleme ve karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Bu numunelerdeki halloysitler genel olarak hidro halloysit (10 Å) yapısındadır ve bazı kısımlarında kaolinite rastlanılabilmektedir. Halloysit ve kaolinit yataklarında birincil kirlilik kaynağı olan mineraller limonit (götit) ve muskovittir. Yapılarında kuvars, feldispat, gibsit, simektit grubu kil mineralleri ve anataz bulundurabilirler. Demir içerikleri hidroklorik veya oksalik asit özütlemesi ile ciddi oranda düşürülebilmektedir. Halloysit numunesi üzerinde TEM ve SEM analizleri yapılmış, halloysit tüplerinin silindir şeklinde olduğu, bazı durumlarda yüzeylerinde yapısal bir özellik olarak gözenekler bulunabildiği anlaşılmıştır. Çalışılan numunelerde SEM analizleri ile 5 μm’a kadar çıkabilen tüp uzunlukları tespit edilmiş, TEM analizleri ise tüp iç çaplarının 5 nm’ye kadar düşebildiğini, çaplarının ortalama olarak 40-50 nm arasında olduklarını göstermiştir.

The characterization studies of the Northwest Anatolian halloysites/kaolinites

The extraction and characterization studies were carried out on representative samples which were taken from iron bearing parts of halloysite, halloysite/kaolin deposits located in Çanakkale – Balıkesir vicinities in Northwest Anatolia. Halloysites in these samples are generally in the form of hydro halloysite (10 Å) and kaolinite could also be encountered in some parts. Minerals for primary source of pollution in halloysite and kaolin deposits are limonite (geothite) and muscovite. These minerals might contain clay minerals such as; quartz, feldspar, gibbsite, smectite and anatase in their structures. The iron content of the clays can be reduced signifi cantly by hydrochloric or oxalic acid treatments. Transmission electron Microscope (TEM) and Scanning Electron Microscope (SEM) analyses on Halloysite samples were carried out and it was noticed that halloysite tubes were in cylindrical shape, and in some cases; pores on their surfaces could be observed as a structural feature. In samples studied, tube lengths were measured up to 5 μm by means of SEM analyses, however; TEM analyses have indicated that internal diameters of tubes could decrease down to 5nm and their average diameters ranged in between 40 – 50 nm.

___

  • Aguzzi, C., Cerezo, P., Viseras, C. ve Caramella C. 2007. Use of clays as drug delivery systems: possibilities and limitations. Applied Clay Science, 36, 22-36.
  • Anthony, J.W., Bideaux, R.A., Bladh, K.W. ve Nichols, M.C., 1995. Handbook of Mineralogy, Vol. II. Silica, Silicates, Mineral Data Publishing, Tucson, Arizona.
  • Akçay, A.E., Dönmez, M., Ilgar, A., Duru, M. ve Pehlivan, Ş. 2008. 1:100.000 ölçekli Türkiye jeoloji haritaları, Bandırma H 19 paftası No 103, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, 26 s. Ankara.
  • Churchman, G.J. 1990. Relevance of different intercalation tests for distinguishing halloysite from kaolinite in soils. Clays and Clay Minerals, 38, 591–599.
  • ______, Aldridge, L. P. ve Carr, R. M. 1972. The relationship between the hydrated and dehydrated states of an halloysite. Clays and Clay Minerals, 20, 241-246.
  • ______ ve Carr, R. M. 1973. Dehydration of the washed potassium acetate complex of halloysite. Clays and Clay Minerals, 21, 423-424.
  • ______ ve ______, 1975. The defi nition and nomenclature of halloysites. Clays and Clay Minerals, 23, 382-388.
  • ______ ve Theng, B. K. G. 1984. Interactions of halloysites with amides: mineralogical factors affecting complex formation. Clay Minerals, 19, 161-175.
  • ______, Whitton, J. S., Claridge, G. G. C. ve Theng, B. K. G. 1984. Intercalation method using formamide for differentiating halloysite from kaolinite. Clays and Clay Minerals, 32, 241–248.
  • Churchman, G. J., Davy, T. J., Aylmore, L. A. G., Gilkes, R. J. ve Self, P. G. 1995. Characteristics of fi ne pores in some halloysites. Clay Minerals, 30, 89–98.
  • Dönmez, M., Akçay, A.E., Duru, M., Ilgar, A. ve Pehlivan, Ş. 2008. 1:100.000 ölçekli Türkiye jeoloji haritaları, Çanakkale H 17 paftası No 101, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, 27 s. Ankara.
  • Duru, M., Pehlivan, Ş., Okay, A.İ., Şentürk, Y. ve Kar, H.,2012. Biga Yarımadası’nın Tersiyer Öncesi Jeolojisi, s.7-74, Biga Yarımadası’nın Genel ve Ekonomik Jeolojisi, Editörler: Erdoğan Yüzer, Gürkan Tunay, MTA Özel Yayın Serisi, No: 28, Ankara
  • ______, ______, Dönmez, M., Ilgar, A. ve Akcay, A.E. 2007. 1:100.000 ölçekli Türkiye jeoloji haritaları, Bandırma H 18 paftası No 102, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, 50 s. Ankara.
  • Ece, Ö. İ. ve Schroeder, P. A. 2007. Clay mineralogy and chemistry of halloysite and alunite deposits in the Turplu area- Balıkesir-Turkey. Clays and Clay Minerals, 55, 1, 18-35.
  • Erdoğan, M., Gençoğlu, H. ve Mahmutoğlu, Y., 2012. Biga Yarımadası’nın Endüstriyel Hammadde Olanakları, s.273-289, Biga Yarımadası’nın Genel ve Ekonomik Jeolojisi, Editörler: Erdoğan Yüzer, Gürkan Tunay, MTA Özel Yayın Serisi, No: 28, Ankara
  • Horvath, E., Kristof, J., Kurdi, R., Mako, E. ve Khunova, V. 2011. Study of urea intercalation into halloysite by thermoanalytical and spectroscopic techniques. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 105, 53–59
  • Ilgar, A., Demirci, E.S. ve Demirci, Ö., 2012. Biga Yarımadası Tersiyer İstifi nin Stratigrafi si ve Sedimantolojisi, s.75-122, Biga Yarımadası’nın Genel ve Ekonomik Jeolojisi, Editörler: Erdoğan Yüzer, Gürkan Tunay, MTA Özel Yayın Serisi, No: 28, Ankara
  • Imerys Minerals Ltd. 2012, Technical Data Sheet, NZCC, http://www.imerys-ceramics.com/ Upload/Fichiers/Halloysite_table1.pdf
  • Joussein, E., Petit, S., Churchman, G. J, Theng, B. K. G., Righi, D. ve Delvaux, B. 2005. Halloysite clay minerals-a review. Clay Minerals, 40, 383–426.
  • ______, ______ ve Delvaux, B. 2007. Behavior of halloysite clay under formamide treatment. Applied Clay Science, 35, 17–24.
  • Kalemaden, 2012. Kaolinitler Kataloğu, Ürün no:151, http://www.kalemaden.com.tr/ kaolinit.pdf
  • Lacin, D. ve Yeniyol, M. 2006. An example to the halloysite deposits formed associated with the andesitic pyroclastics: Soğucak halloysite deposit (Yenice-Çanakkale). Istanbul Üniv. Yerbilimleri Journal, 19, 1, 27-41.
  • Levis, S. R. ve Deasy, P. B. 2002. Characterisation of halloysite for use as a microtubular drug delivery system. Int. J. of Pharmaceutics, 243, 1-2 ,125-134.
  • Liu, M., Guo, B., Du, M., Chen, F. ve Jia, D. 2009. Halloysite nanotubes as a novel nucleating agent for isotactic polypropylene. Polymer, 50, 3022–3030.
  • Mako, E., Senkar, Z., Kristof, J. ve Vagvölgyi, V., 2006. Surface modifi cation of mechanochemically activated kaolinites by selective leaching, Journal of Colloid and Interface Science, 294, 362–370.
  • Mellouk, S., Cherifi , S., Sassi, M., Marouf- Khelifa, K., Bengueddach, A., Schott, J. ve Khelifa, A. 2009. Intercalation of halloysite from Djebel Debagh (Algeria) and adsorption of copper ions. Applied Clay Science, 44, 230–236.
  • Murray, H. H. 2007. Applied Clay Mineralogy- Developments in Clay Science 2. Elsevier, 180p.
  • Nicolini, K. P., Fukamachi, C. R. B., Wypych, F. ve Mangrich, A. S. 2009. Dehydrated halloysite intercalated mechanochemically with urea: thermal behavior and structural aspects. Journal of Colloid and Interface Science, 338, 474–479.
  • Panda, A.K., Mishraa, B.G., Mishrac,D.K. ve Singha, R.K., 2010. Effect of sulphuric acid treatment on the physico-chemical characteristics of kaolin clay”, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 363, 98-104.
  • Ramirez, S. B., Fernandez, E. V. R, Albero, J. S., Escribano, A. S., Blas, M. M. P. ve Montiel, A. G. 2009. Use of nanotubes of natural halloysite as catalyst support in the atom transfer radical polymerization of methyl methacrylate, Microporous and Mesoporous Materials, 120, 132–140.
  • Saka, A.H. 1997. Mineralojik analizlerde X-Işını toz kırınım yönteminin temel prensipleri ve laboratuar şartlarının standardizasyonu. MTA Yayını, 234 s.
  • Saklar, S. 2011a. Türkiye halloysit kaynaklarının değerlendirme olanaklarının araştırılması proje sonuç raporu, Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü Rapor No: 11467, 122 s. Ankara. (yayınlanmamış)
  • Saklar, S., Ağrılı, H., Köse, A., Zimitoğlu, O. ve Aygün, A. 2010. Benefi ciation of pyritic halloysite from northwestern Turkey. XIIth International Mineral Processing Symposium, 6-8 October 2010, Cappadocia, 783-792.
  • TS2326, Türk Standartları, 1997. Pigmentler ve dolgu malzemeleri için genel deney metotları, Kısım-9: sulu süspansiyonun pH değeri tayini, TSE, Ankara.
  • Uygun, A. 1999. KB - Anadoluda karbonat kayaları içine yerleşmiş bazı halloysit yataklarının jeolojisi ve oluşumu. MTA Dergisi, 121, 141-151.
  • Wills, B. A. 2006, Wills’ Mineral Processing Technology: an introduction to practical aspects of ore treatment and mineral recovery. Elsevier, 441p.