ÖZET OLEİK ASİDİN MİKRODALGA YARDIMLI ESTERLEŞTİRİLMESİ VE BİYODİZEL ÜRETİMİ Bu çalışmada, oleik asidin mikrodalga yardımlı esterleştirilmesi metanol ve bir iyonik sıvı olan 1-butil-3-metilimidazolyum hidrojen sülfat ([BMIM]HSO4) katalizörlüğünde gerçekleştirilmiştir. Optimum koşulları (katalizör miktarı, reaksiyon süresi, iyonik sıvı miktarı ve sıcaklık) araştırmak için parametrik çalışmalar yapılmıştır. Bununla beraber benzer koşullarda farklı katalizör ve ısıtma sistemlerinin etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak maksimum verim %20 iyonik sıvı, 120 °C sıcaklık, 9:1 metanol/oleik asit molar oranı ve 90 dakikalık reaksiyon süresi sonunda %90,87 olarak elde edilmiştir. Oleik asit esterleştirilmesi mikrodalga, ultrasonik ve mekanik yöntemler kullanılarak gerçekleştirilmiş ve böylece farklı yöntemlerin etkisi incelenmiştir. Mikrodalga yönteminin diğer iki yöntemden daha etkili olduğu bulunmuştur. Ayrıca 1-metilimidazolyum hidrojen sülfat ([HMIM]HSO4) ve H2SO4 oleik asidin esterleştirilmesinde kullanılarak, farklı katalizörlerin etkisi araştırılmıştır. H2SO4 kullanıldığında, yaklaşık % 2 daha yüksek verim elde edilmesine rağmen, ([BMIM]HSO4)'ün yeniden kullanılabilirliği ve yüksek verimi nedeniyle yüksek katalitik aktiviteye sahip olduğu bulunmuştur.

ABSTRACT MICROWAVE-ASSISTED ESTERIFICATION OF OLEIC ACID AND BIODIESEL PRODUCTION In this work, microwave-assisted esterification of oleic acid was carried out in the presence of methanol and 1-butyl-3-methylimidazolium hydrogen sulphate ([BMIM]HSO4) which is an ionic liquid. Parametric studies have been carried out to investigate optimum conditions (amount of catalyst, reaction time, amount of ionic liquid and temperature). Also, the effects of different catalysts and heating systems have been investigated at the same conditions. A maximal yield of 90.87% was obtained while mole ratio of methanol to oil, ionic liquid dosage, reaction temperature and reaction time were 9:1, 20%, 120 and 90 min, respectively. Oleic acid esterification was carried out using the microwave, ultrasonic and mechanical methods and thus the effect of different methods has been examined. Microwave method has been found to be more effective than the other two methods. In addition, the effect of different catalysts on the esterification of oleic acid was investigated using 1-methylimidazolium hydrogen sulphate ([HMIM] HSO4) and H2SO4. It was found that ([BMIM]HSO4) has the high catalytic activity due to its reusability and high yield, although approximately 2% higher yield was obtained when H2SO4 was used. Keywords: Biodiesel, esterification, microwave, ionic liquid, renewable energy, green chemistry Advisor: Assoc. Prof. Özgür SÖNMEZ, Department of Chemistry, University of Mersin, Mersin.