Search

ÖZET Surf aktantlarm sudaki çözeltilerinin karakteristlik ö- zelliklerinin başında suda çözünmeyen boyalar, alkanlar, al koller gibi organik maddeleri çözünürleştirmeleri gelir. Bu çalışmada suda çözünmeyen bir boya olan Sudan Red B 'nin çe şitli surf aktantlarm 'sulu çözeltilerinde çözünürleştirilmesi incelenmiş ve bu çözünürleştirme üzerine NaCl, NaBr, Na2SCU ve NaSCN gibi elektrolitlerin etkisi araştırılmıştır. Surfak- tantın karbon sayısı arttıkça mol başına çözünürleştirilen boya miktarının arttığı, ancak çözünürleştirilen boya mikta rının surfaktant molekülündeki hidrokarbon zincir uzunluğuy la orantılı olmadığı ortaya çıkmıştır. Ayrıca çözeltiye ila ve edilen elektrolitlerin çözünürleştirmeyi arttırdığı göz lenmiştir. NaCıo ve NaCi2 için hesaplanan çözünürleştirme güçleri karşılaştırıldığında sodyum laurat'ın Sudan Red B ' yi çözü nürleştirme gücünün sodyum kaprat'm çözünürleştirme gücünden daha büyük olduğu bulunmuştur. 01uşturulan( NaC8 + NaCıo ), ( NaC8 + NaCı2 ) ve (NaCıo + NaCi2) gibi karışık surf aktantlarm çözünürleştirme gücünün sistemdeki surfaktantlarm cinsine, karbon zincirinin uzunlu ğuna ve ayrıca çözünürleştirilen boyanın strüktürüne bağlı olduğu bulunmuştur. i 1 SUMMARY One of the most characteristic properties of aqueous solutions of surfactants is the solubilization of organic substances such as water-insoluble dyes, alkanes, alcohols. In this study, solubilization of a water-insoluble dye such as Sudan Red B by the aqueous solutions of various surfactants have been investigated and the effects of added electrolytes such as -NaCl, NaBr, Na^SCU and NaSCN on solubilization have been studied. It was found that the amount of dye solubilized per mol increases with increasing carbon number of surfactant but the amount of dye of solubilized is not proportionate to the lenght of the hydrocarbon chain. In addition,it has been observed that the electrolytes which have been added to the solution has increased the solubilization. On compairing the solubilizing power of NaCio and NaCi2 surfactants, it was found that the solubilizing power of sodium laurate is greater than that of sodium caprate. It was determined that the solubilization power of the prepared mixed surfactants such as ( NaCa + NaCio ), ( NaCa + NaCia) and (NaCio + NaCi2 ) depend on the structure of sur factant, the number of carbon in chain and the structure of dye solubilized in system. 84

ÖZET Yüksek lisans tezi Surfaktantların C.I. Reactive Orange 16'nın renk değişimi üzerine etkisi Trakya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilimdalı Bir reaktif boya olan C.I. Reactive Orange 16 ile tek ve ikili surfaktant çözeltilerinin karıştırılması ile oluşturulan sistemlerde, kompleks oluşum etkileşimi UV spektrofotometre ile incelenmiştir. Elde edilen kritik misel konsantrasyonlarını kullanarak hazırlanan gerek tek gerekse karışık surfaktant çözeltilerinde, boyanın absorbans değerlerinde değişim belirli zaman ve sıcaklık aradıklarında gözlenerek, boyanın absorbans değişimi araştırılmıştır. Burada çalışılan sistemler sodyum dodesil sülfat (SDS), dodesil pridinyum klorür'ün ve her ikisinin polioksi alkil eterler ile (CmPOEn ; m= 12, 16, 18 ve n= 4, 10, 23) olan karışımlarıdır. Çalışılan sistemlerde noniyoniklerin alkil veya etilenoksit grubu sayısındaki değişimin boyanın solarlığını nasıl etkilediği araştırılmıştır. Bu tez 2003 yılında 69 sayfa olarak sunuldu. ANAHTAR KELİMELER: Anyonik, katyonik, noniyonik surfaktant, karşık misel, boya- surfaktant etkileşimi, renk solarlığı. SUMMARY Master thesis The Effect of surfactants on colour fastness of C.I. Reactive Orange 16 Trakya University, Institute of Natural and Applied Sciences, Chemistry Department The complex-forming interaction between a reactive dye C.I. Reactive Orange 16 and pure or binary surfactants solution have been studied by means of UV spectrophotometer. By using the obtained critical micelle concentrations, single and mixed surfactant solutions have been prepared. The changes of absorbans value of dye were investigated by observing in certain time and temparature intervals. The binary systems studied here are sodium dodecyl sulfate (SDS), dodecyl pyridinium chloride (DPC) and their mixture with alcyl polyoxyethylene ethers (CmPOE` ; m= 12, 16, 18 and n= 4, 10, 23). In the systems studied, how the colour fastness of dye is changed, depending on the change of alcyl or polyoxyethylene chain length have been investigated. This thesis was submitted as 69 pages in 2003. KEY WORDS: Anionic, cationic, nonionic surfactants, mixed micelle, dye-surfactant interaction, colour fastness 69

Bu çalışma kapsamında, değişik hidrokarbon zincir uzunluklarına ve farklı bağlayıcı gruplara sahip imidazol baş gruplu yeni katyonik gemini yüzey aktif madde (KGYAM) ler sentezlenmiş, saflaştırılmış ve yapıları uygun spektroskopik yöntemler ile aydınlatılmıştır. Bu maddelere ait Kritik Misel Konsantrasyon (KMK), agregasyon sayısı (Nagg), Krafft sıcaklığı (TK), iyonlaşma derecesi (α), karşıt iyon bağlanma derecesi (ρ), sıvı/hava ara yüzey özellikleri, boya çözündürme gücü (SP), emülsiyon dayanıklılığı gibi fizikokimyasal özellikler; yüzey gerilimi, iletkenlik, UV ve floresans spektrofotometre cihazları ile belirlenmiştir. Farklı zincir uzunluklarının ve farklı bağlayıcı grupların fizikokimyasal özellikler üzerine etkisi araştırılmıştır. Yukarıda bahsi geçen deneysel çalışmaların bazıları, ticari olarak kullanılan monomerik yapılı yüzey aktif maddeler ile bu çalışmada sentezlenen KGYAM'lerden oluşturulan farklı mol kesirli karışım sistemlerine de uygulanmıştır. Karışım sistemlerinin ideal/ideal olmayan çözelti davranışları, deneysel verilerin teorik hesaplamalar ile harmanlanması sonucunda belirlenmiştir. Ayrıca bu maddelerin 3 adet gram-pozitif ve 3 gram-negatif bakteriye karşı sergiledikleri antibakteriyel aktivite özellikleri test edilmiştir. In this study, new cationic gemini surfactants (CGS) with imidazole head groups having different hydrocarbon chain lengths and different spacer groups have been synthesized, purified and their structures have been elucidated by appropriate spectroscopic methods. Physicochemical properties of these substances such as Critical Micelle Concentration (CMC), aggregation number (Nagg), degree of ionization (α), Krafft temperature (TK), counter-ion binding degree (ρ), liquid / air interface properties, paint solubilization power (SP), emulsion stability have been determined with devices of surface tension, conductivity, UV and fluorescence spectrophotometer. The effects of different chain lengths and different spacer groups on physicochemical properties have been investigated. The some of the aforementioned experimental studies have also been applied to different molar fractional mixing systems formed from commercially used monomeric surfactants and cationic gemini surfactants synthesized in this study. The ideal / non-ideal solution behaviors of the mixing systems have been determined by blending the experimental data with the theoretical calculations. Additionally, the antimicrobial activity properties of these substances against 3 gram-positive and 3 gram-negative bacteria have been tested. 186

Gemini veya dimerik surfaktantlar bir spacer grupla bağlı yüklü veya yüksüz iki amfifilik molekülden ibarettir. Keza ticari (monomerik) surfaktantlar tek kuyruğa bağlı bir polar veya apolar baş gruba sahiptirler. Spacer'in kimyasal yapısı, uzunluğu ve yapısal bükülebilirliği değişebilir. Böylece geniş surfaktant sınıf elde edilir. Gemini surfaktantlar uygun ticari monomerik surfaktantlardan oldukça fazla yüzey aktifliğe, düşük kritik misel konsantrasyonu (KMK) ve çok düşük Krafft noktası değerlerine sahiptirler. Onların süper özelliklerinden dolayı yeni Gemini surfaktant sentezi zordur.Bu çalışmada, hidroksil spacer gruplu yeni bir katyonik gemini surfaktant, N1,N3-diheksadesil-2-hidroksi-N1,N1,N3,N3-tetrametilpropan-1,3-diamonyumbromür (16-3OH-16) sentezlendi, saflaştırıldı ve karakterize edildi. Sentezlenen gemini surfaktantın Krafft noktası, kritik misel konsantrasyonu, iletkenlik, yüzey gerilimi, viskozite, agregasyon sayısı, yoğunluk ve görünür molar hacim gibi fiziksel özellikleri tayin edildi. Konduktometrik, tensiyometrik, viskozimetrik ve spektrofotometrik metotlar kullanılarak sentezlenen gemini surfaktantın KMK değeri yaklaşık 1,8 x 10-4 M olarak bulundu. Ticari surfaktant olan CTAB için de aynı metotlar kullanıldı ve CTAB nin 9.25 x 10-4 M KMK değeri olarak bulundu. Gemini surfaktant ve CTAB'nin Spektrofotometre ile yapılan ölçümler sonrası misel agregasyon sayıları (Nagg) sırasıyla 38 ve 84 olarak bulundu. Ubbelohde viskozimetresi ile viskozite değerleri bulundu. Yüzey gerilimi ölçümlerinden yararlanılarak maksimum yüzey alanı konsantrasyonu (Γmax) , yüzey basınç KMK. (ΠKMK) ve adsorpsiyon standart Gibbs enerjisi 〖(∆G〗_ad^°)hesaplandı. Saf gemini surfaktant ve CTAB nin belli molar kesirlerinde karışımları hazırlandı ve bu karışımlara saf çözeltilere uygulanan metotlar kullanılarak fizikokimyasal ölçümler alındı. Sentezlenen Gemini surfaktantın, CTAB'nin ve ikili karışımların mikrobiyal ölçümleri TUTAGEM merkezinde yapıldı. Bazı karışımların bazı bakteriyel için anti bakteriyel özellik gösterdiği gözlendi. The Gemini or dimeric surfactants are composed of two amphiphilic molecules, charged or uncharged, connected by a spacer group. Likewise, commercial (monomeric) surfactants have a polar or apolar head group attached to a single tail. The chemical structure, length and structural bendability of the spacer can be varied, resulting in a broader surfactant class. Gemini surfactants have considerably higher surfactant, lower critical micelle concentration (CMC) and very low Krafft point values than suitable commercial monomeric surfactants. Due to their superb properties, the nowel Gemini surfactant synthesis is difficult.In this work, the novel cationic Gemini surfactant, N1,N3-dihexadecyl-2- hydroxyl -N1,N1,N3,N3-tetramethylpropane-1,3-diammoniumbromide (16-3OH-16) with a hydroxyl spacer group was synthesized, purified and characterized. Physical properties such as Krafft point, critical micelle concentration, conductivity, surface tension, and viscosity, the number of aggregations, density and visible molar volume of the synthesized Gemini surfactant were determined.The CMC values of the Gemini surfactant synthesized using conductometric, tensiometric, viscosimetric and spectrophotometric methods were found to be about 2 x 10-4 M. The same methods were used for CTAB (the commercial surfactant) and the value of CMC was found to be 9.25 x 10-4 M. The number of mycelial aggregates (Nagg) after measurement with spectrophotometer for Gemini surfactant and CTAB were found to be 38 and 84, respectively. Viscosity values were found with Ubbelohde viscometer.The maximum surface area concentration (Γmax), surface pressure at CMC(ΠCMC) and adsorption standard Gibbs energy〖(∆G〗_ad^°) were calculated using the surface tension measurements.Mixtures of pure Gemini surfactant and certain fractions of CTAB were prepared and physico-chemical measurements were taken using these pure solutions. Microbial assays of the synthesized Gemini surfactant, CTAB and binary mixtures were performed at the TUTAGEM center. It has been observed that some blends show antibacterial properties for some bacteria. 131

Yüksek Lisans Tezi Bu çalışmada, amit fonksiyonlu saf katyonik gemini surfaktant laboratuvarımızda sentezlendi, saflaştırıldı ve fizikokimyasal özellikleri incelendi. Farklı sıcaklıklarda, surfaktanttın kritik misel konsantrasyon (KMK) değerleri, iletkenlik, yüzey gerilimi, bağıl viskozite ve floresans spektrofotometresi ölçümleri kullanılarak saptandı. İletkenlik ölçümlerinden misel iyonlaşma dereceleri (?) ve miselleşme Gibbs serbest enerjileri () tayin edildi. Keza floresans spektrofotometresi ölçümleri ile saf gemininin agregasyon sayısı hesaplandı. Karışık surfaktant çözelti sisteminin (saf gemini/CTAB), konduktometrik metotla etkileşimleri incelendi. Bulunan KMK değerlerinden Rubingh’s faz ayrım denklemine göre ß etkileşim parametresi hesaplandı. Deneysel etkileşim parametresi (ß) değerinin ideal hal değerine yakın olduğu görüldü (ßorta =0.014). Gemini surfaktanttın krafft sıcaklığı tayininde, diğer çalışmalarda amaçlanan düşük sıcaklık bulundu. Bu yüzden sıcaklığı düşürmek için elektrolit eklenerek Krafft sıcaklığının düşürülmesi yöntemine gerek duyulmadı. Yüzey gerilimi ölçümlerinden yararlanılarak maksimum yüzey alanı konsantrasyonu (?max) , yüzey basınç KMK. (?KMK) ve adsorpsiyon standart Gibbs enerjisi hesaplandı. Karışık surfaktant çözelti sisteminin agregasyon sayıları, floresans spektrofotometresi ölçümleri kullanılarak bulundu. Bulunan sonuçlar yorumlandı. Abstract In this study, the cationic gemini surfactant with amide functional group have been synthesized, purified and physicochemical properties have been examined in our laboratory. The critical micelle concentration (CMC) values of surfactant at different temperatures were determined by using conductivity, surface tension, viscosity and relative fluorescence spectrophotometry measurements. From the conductivity measurements, the micelle ionization degree (?) and the Gibbs free energy of micellization () were determined. Also, the aggregation number of pure cationic gemini surfactant was calculated by using fluorescence spectrophotometer measurements. The interaction of mixed surfactant solution system (pure gemini / CTAB), were examined by using conductometric method. From the CMC values, the interaction parameter ß values were calculated according to the equation Rubingh's phase separation. Experimental interaction parameter (ß) value was found to be close to the ideal state value (ßave = 0.014). In determination of Krafft temperature of cationic gemini surfactant , it was observed that surfactant synthesized here has a lower Krafft temperature. Therefore, there isn't need to reduce the temperature in addition of electrolytes. The maximum surface area concentration (?max), surface pressure CMC (?CMC) and standard Gibbs energy of adsorption were calculated by using surface tension measurements. The numbers of aggregation of the mixed surfactant solution system were found using fluorescence spectrophotometer measurements. The results found here were interpreted.

Bu çalışmada laboratuarımızda sentezlenen Semi Gemini 10-1-10, 12-1-12 ve 16-1-16, Gemini 12-2-12 ve 16-2-16 surfaktantlar karakterize edildi. Bu surfaktantların ve bu çalışmada kullanılan diğer monomerik katyonik surfaktantlar DTAB ve CTAB'nin kritik misel konsantrasyonları (KMK), misel iyonlaşma dereceleri (?) ve miselleşme Gibbs serbest enerjileri (?G0mis) iletkenlik ve yüzey gerilimi ölçümlerinden tayin edildi. Semi gemini ve gemini surfaktantlar için bulunan KMK değerleri incelendiğinde hidrofobik alkil zincir uzunluğu etkisinin bağlayıcı gruptan daha önemli olduğu görüldü.C.I. Reactive Red 239 boyarmaddesi karakterize edildikten sonra semi gemini, gemini ve monomerik surfaktant çözeltileriyle olan etkileşimleri incelendi. Anyonik boyanın molar konsantrasyonu 5.10-5M olarak sabit tutulurken, surfaktantların molar konsantrasyonları KMK değerlerinin altında ve üzerinde alındı. Bu şekilde oluşturulan surfaktant-boya karışımlarının analizleri spektrofotometrik, konduktometrik ve tensiyometrik yöntemlerle yapıldı.10-1-10, 12-1-12, 16-1-16 semi gemini surfaktantların, 12-2-12, 16-2-12 gemini surfaktantların ve CTAB, DTAB monomerik surfaktantlarının saf halde kraft sıcaklıkları konduktometrik olarak bulundu. Daha sonra bu surfaktantların her birine değişik konsantrasyonlarda NaCl ilave edilerek, kraft sıcaklığına elektrolit etkisi incelendi. Surfaktantların kraft sıcaklıklarının elektrolit ilavesi ile azaldığı görüldü.Anahtar kelimeler: Semi gemini surfaktant, gemini surfaktant, konduktometrik yöntem, tensiyometrik yöntem, spektrofotometrik yöntem, boyarmadde, bağlayıcı grup, kraft sıcaklığı. In this study the semi gemini 10-1-10, 12-1-12 and 16-1-16, gemini 12-2-12 and 16-2-16 surfactants that have been synthesized in our laboratory have been characterized. The critical mycelial concentration (KMK) of these surfactants and the critical mycelial concentration of the other monomeric cationic surfactants DTAB and CTAB that have been used in this study and their mycelial ionization degree and their mycelial Gibbs free energy (?G0mis) have been determined from their conductivity and their surface tension measurements.After the characterisation of C.I. Reactive Red 239 coloring agent, its interaction with semi gemini, gemini, and monomeric surfactant solutions have been examined. The molar concentration of the anionic color has been kept stable at 5.10-5M and the molar concentration of the surfactants have been taken under and over their KMK values. The surfactant-color mixtures that have been generated in this way have been analysed by means of spectrophotometric, conductometric, and tensiometric methods.The 10-1-10, 12-1-12, 16-1-16 semi gemini surfactants, 12-2-12, 16-2-16 gemini surfactants and DTAB, CTAB monomeric surfactants were analysed and their krafft temperatures in their pure state have been found as conductometric. Afterwards, to each of these surfactants varying degrees of NaCl concentration have been added and their electrolyte effect to the krafft temperature have been examined. It was determined that the krafft temperature of the surfactants decreased by the addition of the electrolytes.This dissertation was presented in 2012 as 184 pages.Key words : Semi gemini surfactants, gemini surfactants, conductometric method, tensiometric method, spectrophotometric method, coloring agent, connective group, krafft temperature. 196

Bu çalışmada laboratuvarımızda sentezlenen farklı alkil gruplu m-2-m (m=10, 12) ve farklı bağlayıcı gruplu 16-s-16 (s=2, 6, 10, Ar(8)) alkanedil -?-?-bis (alkildimetil amonyum bromür) tipi gemini surfaktantlar karakterize edildi. Bu surfaktantların ve bu çalışmada kullanılan diğer monomerik katyonik surfaktantlar DTAB ve CTAB' nin, noniyonik surfaktantlar Triton-X ve Brij-35' in kritik misel konsantrasyonları (KMK), misel iyonlaşma dereceleri (?) ve miselleşme Gibb's serbest enerjileri ( ) iletkenlik ölçümlerinden tayin edildi. Gemini surfaktantlar için bulunan KMK değerleri incelendiğinde hidrofobik alkil zincir uzunluğunun etkisinin bağlayıcı gruptan daha önemli olduğu görüldü.C.I. Reactive Red 180 boyarmaddesi tanındıktan sonra katyonik gemini surfaktant çözeltileriyle olan sistemlerdeki etkileşimleri konduktometrik ve spektrofotometrik olarak incelendi. Anyonik boya sabit 10-4 M konsantrasyonda tutulurken katyonik surfaktantlar ise KMK değerinin altında ve üzerindeki konsantrasyonlarda alınarak oluşturulan karışımların konduktometrik ve spektrofotometrik analizleri yapıldı.16-s-16 (s=2, 6, 10, Ar(8)) tipi katyonik gemini surfaktantların CTAB ile etkileşimi konduktometrik yöntemle incelendi ve bulunan KMK değerleri Rubingh's teorisine göre incelendiğinde ß etkileşim parametresinin ideal hale oldukça yakın olduğu bulundu. Ayrıca 12-2-12 ve 16-2-16 tipi katyonik gemini surfaktantlar ile Triton X-100 ve Brij-35'in etkişimi incelenerek ideal halden sapmalar gözlendi ve ß etkileşim parametresi yorumlandı. İdeal hale en yakın durum olarak Brij-35 ile daha hidrofobik olan 16-2-16' nın karışımı bulundu (ß=0.087). In this study, gemini surfactants of the type alkyl-edilyl-?-?-bis (alkyldimethyl ammonium bromide) with different alkyl group m-2-m (m=10, 12) and with different spacer group 16-s-16 (s=2, 6, 10, Ar(8)) which synthsized in our laboratory have been characterized. The critical micelle concentration (CMC), micelle ionization degree (?) and Gibbs free energy of micellization ( ) of these surfactants and also used in this study the other monomeric cationic surfactants DTAB and CTAB, nonionic surfactants Triton-X ve Brij-35 have been determined by means of conductivity measurements. When the CMC values found for cationic gemini surfactants examined it was seen that the effect of hydrophobic alkyl chain lenght is more important than spacer group.Firstly, C.I. Reactive Red 180 dyestuffs is characterized and then its interactions with cationic gemini surfactant solutions have been investigated conductometrically & spectrophotometrically. As the anionic dye is containing a fixed concentration 10-4 M also cationic surfactants were taken at below and above concentration of CMC values and the conductometric & spectrophotometric analysis of prepared mixtures are made.The interactions with the type of 16-s-16 (s=2, 6, 10, Ar(8)) cationic gemini surfactants and CTAB have been investigated by conductometric method . When the found CMC values have been examined according to Rubingh?s theory it found that interaction parameter ß is close to ideal state. Futhermore the interactions of 12-2-12 and 16-2-16 type gemini surfactants with Triton X-100 and Brij-35 have been examined, deviation from the ideal state observed and ß interaction parameter has been interpreted. The closest state to ideal state has been found as mixture of Brij 35 with more hydrophobic 16-2-16 (ß=0.087). 140

Noniyonik yüzey aktif maddelerin (Triton X-100, Triton X-114, Triton X-405, C12POE10 and C12POE23) sulu çözeltilerinin bulutlanma noktası (B.N.) üzerine tuzların, iyonik yüzey aktif maddelerin (YAM), alkollerin ve katyonik Gemini YAM'lerin etkisi incelendi. B.N. ölçümleri klasik metod olan gözle okumak yerine UV-vis spektrofotometre kullanılarak yapıldı.Noniyonik YAM'lere tuzların ilavesi B.N. azaltmaktadır. B.N. üzerine katyonların etkisi Na+>K+>Ca+2 olarak ve anyonların etkisi PO4-3>SO4-2?CO3-2> F¯>Cl¯>Br¯?NO3¬¬¬¯ olarak bulundu. Noniyonik YAM'lere iyonik YAM'lerin ve kısa zincirli alkollerin ilavesi B.N. arttırmaktadır. B.N.'ndaki bu artışın ilave edilen maddelerin tipine ve hidrofobik zincir uzunluğuna bağlı olduğu gözlendi. Bu tezde kullanılan Gemini YAM'ler, kuaterner amonyum dimerik YAM'ler (m-s-m, s=2 için 10-2-10, 12-2-12 ve 16-2-16 ve m=16 için 16-6-16, 16-8-16 ve 16-10-16) laboratuvarda sentezlendi ve sentezlenen bu YAM'lerin erime sıcaklığı (TE) ve %1'lik çözeltilerinin Krafft sıcaklığı (TK) ölçüldü. Noniyonik YAM Triton X-100'e katyonik Gemini YAM'lerin ilavesinin B.N. üzerine etkisinin tek zincirli iyonik YAM'lerden daha fazla olduğu ve Gemini YAM'lerin alkil zincir uzunluğunun etkisinin bağlayıcı grubun etkisinden daha önemli olduğu gözlendi. The effects of salts, ionic surfactants, alcohols and cationic Gemini surfactants on the cloud point (CP) of nonionic surfactants (Triton X-100, Triton X-114, Triton X-405, C12POE10 and C12POE23) in aqueous solutions have been investigated. The measurements of CP temperatures were made using UV-vis spectrophotometer instead of visual observation be classical method.The addition of salts to nonionic surfactants decreases the CP. It has been found that the effects of cations on CP are Na+>K+>Ca+2 and the effects of anions are PO4-3 >SO4-2>F¯>Cl¯>Br¯?NO3¬¬¬¯. The addition of ionic surfactants and the short-chained alcohols increase CP of nonionic surfactants. It has been observed that such CP increase was dependant on the type and hydrophobic chain lenght of the additives. In this thesis the used Gemini surfactants, the quaternary ammonium dimeric surfactants (m-s-m, 10-2-10, 12-2-12 and 16-2-16 for s=2 and 16-6-16, 16-8-16 and 16-10-16 for m=16) have been synthesized in laboratory and the melting temperature, TM, and the Krafft temperature, TK, of 1 wt% aqueous solutions of these synthesized surfactants have been measured. It has been observed that the effect of cationic Gemini surfactants on CP is larger than ionic surfactants with single chain and the effect of alkyl chain length of Gemini surfactant is more important than spacer chain length. 97

Bir reaktif boya olan C.I Reactive Orange 16 ile katyonik surfaktantçözeltilerinin karıştırılması ile oluşturulan sistemlerdeki etkileşimler konduktometrik vespektrofotometrik metotla araştırıldı. Ayrıca elektrolitlerin ilavesi ile oluşan absorbansdeğerindeki değişimler spektrofotometrik olarak incelendi. Surfaktanların farklısıcaklıklardaki Kritik Misel Konsantrasyonları ( KMK) bulundu.Bu tezde katyonik surfaktant olarak alkiltrimetilamonyum bromür serisinin( CnTAB, n = 12, 14, 16, 18 ) farklı sıcaklıklardaki konsantrasyon değişimiyleiletkenlikleri ölçülerek kritik misel konsantrasyon ( KMK ) değerleri bulundu. Anyonikboya sabit konsantrasyonda, katyonik surfaktantlar ise KMK değerinin altında veüzerindeki konsantrasyonlarda alınarak iletkenlikleri araştırıldı ve bu çözeltilerinspektrofotometrik metotla absorbans değişimleri incelendi.Çalışmanın ikinci kısmında elektrolitlerden KCl sabit tutuldu ve surfaktanlardeğiştirilerek boya absorbansındaki değişim incelendi. Sonra surfaktanlardan TTABsabit tutuldu ve elektrolitler ( KCN, KNO3, KCl, NH4Cl, NaCl, NaBr, MgCl2 ve K2SO4)değiştirilerek surfaktant-boya çözeltisinin absorbansındaki değişim ve elektrolitlerinnasıl bir etki yaptığı incelendi. Spektral değişimler surfaktantlar ve elektrolitin cinsineve konsantrasyonuna bağlıdır.Bu tez 2006 yılında 70 sayfa olarak hazırlanmıştır.ANAHTAR KEL MELER: Anyonik boyarmadde, Katyonik surfaktant, boyarmadde -surfaktant etkileşimi, Kritik misel oluşumu, karışık misel, iletkenlik The interaction between cationic alkyltrimethylammonium bromide surfactantsand an anionic dye C.I. Reactive Orange 16 solution have been studied by means ofconductometer and UV-vis. absorption spectrophotometer. Further, the effect ofelectrolytes on interaction C.I. Rective Orange 16 with a cationic surfactant tetradecyl-trimethylammonium bromide ( TTAB ) solution have been investigated. CriticalMicellar Concentration ( CMC) of pure surfactants at difference temperatures have beenfound.In this study, CMC of pure cationic alkyltrimethylammonium bromidesurfactant series ( CnTAB, n = 12, 14, 16, 18 ) at difference temperature have beenfound using conductometer. The conduction and change of absorption of anionic dyeC.I. Reactive Orange 16 with cationic surfactant solutions have been investigated.The purpose of our study was to determine the influence of the kind andconcentrations of electrolyte on the interaction of the Reactive Orange 16-TTABsolutions. For this purpose, KCN, KNO3, KCl, NH4Cl, NaCl, NaBr, MgCl2 and K2SO4have been used as electrolytes. Also, spectral change depends on surfactantconcentration.This thesis was submitted as 70 pages in 2006KEY WORDS: Anionic dye, cationic surfactant, dye-surfactant interaction, mixedmicelle, conduction 78

ÖZET Bir direkt azo boya olan C.LDirect Yellow 12 ile tek ve ikili surfaktant çözeltilerinin karıştırılması ile oluşturulan sistemlerde, kompleks oluşum etkileşimi U.V. spektroskopisiyle incelenmiştir. Elde edilen kritik misel konsantrasyonlarını kullanarak hazırlanan gerek tek gerekse karışık surfaktant çözeltilerinde, boyanın absorbans değerlerinde değişim belirli zaman aralıklarında gözlenerek, boyanın absorbans değişimi araştırılmıştır. Burada çalışılan sistemler sodyum dodesil sülfat (SDS), setiltrimetil amonyumbromür (CTAB)'ün ve her ikisinin polioksi alkil eterle (CmPOEn m=12'de n=4,10 ve 23 ve n=10'da m=12,16 ve 18) olan karışımlarıdır. Çalışılan ikili sistemlerde, noniyoniklerin alkil veya etilenoksit grubu sayısındaki değişiminin zamanla boyamn solarlığını nasıl etkilediği araştırılmıştır. 11 SUMMARY The compleks-forming interaction between a direct azo dye and pure or binary surfactants solution have been studied by means of ultraviolet (UV) spektroscopy. By using the obtained critical micelle concentrations, single and mixed surfactant solutions have been prepared and the changes of absorbans value of dye were investigated by observing in certain time intervals. The binary systems studied here are sodium dodesil sulfate (SDS), cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) and their mixture with alkil polyoxyethylene ethers (CmPOE` m=12, n=4,10 and 23; n=10, m=12,16 and 18). In the binary systems studied, how the dye fades, as the time goes by, depending on the change of alkil or polyoxyethelene chain length have been investigated. 73

ÖZET Sodyum dodesil sülfat (SDS) ve polioksietilen 23 lauril eter (Brij 35) sulu çözeltilerinin ve bunların O.IM NaCl'lu çözeltilerinin karıştırılmasıyla oluşan karışık misel çözeltilerini incelemek amacıyla yüzey gerilimleri ve iletkenlikleri ölçülmüştür. Elde edilen kritik misel konsantrasyonlarını kullanmak suretiyle karışık miselin bileşimi tayin edilmeye çalışılmıştır. Karışık misel bileşiminin tayini için Gibbs-Duhem denklemine dayanarak, surfaktant çözeltisi içinde meydana gelen monomer-misel dengesinden faydalanarak geliştirilen bir yöntem kullanılmıştır. Bu çalışmada, ayrıca tek ve karışık surfaktant sistemlerinin bağıl viskoziteleri elektroviskoz etkiyi incelemek amacıyla ölçülmüştür. Elektroviskoz etki üzerine NaCl gibi elektrolitlerin etkisi araştırılmıştır. Çalışılan sistemler sodyum dodesil sülfat (SDS) ve setiltrimetil amonyumbro- mür(C7>LÖ)'ün her ikisinin polioksietilen lauril eterle (Brij serisi « = 4,10 ve 23) olan karışımlarıdır. Surfaktant sistemlerin sulu çözeltilerinin bağıl viskoziteleri 30 °C ve 40 °C 'da Ubbelohde (Schott-Gerete) tipi viskozimetre kullanılarak ölçülmüştür. Çözeltilerin yoğunlukları da Paar DMA 38 densitometre kullanılarak ölçülmüştür. SUMMARY The surface tensions and the conductivities of some mixed micelle solutions which are sodium dodecyl sulfate (5D5)-polyoxyethylene 23 lauryl ether (Brij 35) in water and its mixture with 0.1 M sodium chloride solution are measured to investigate mixed micelle solutions. By using the obtained critical micelle concentrations mixed micelle composition have been determined. The method developed to determine mixed micelle composition is that the use of the surfactant solution, together with Gibbs-Duhem equation. In this study, further the relative viscosity of single and mixed surfactant systems have been measured to investigate electroviscous effect. Effect of electrolyte, such as NaCl on the electroviscous effect were investigated. The binary systems studied are sodium dodesil sulfate (SDS) and cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) and both of them mixture with lauryl polyoxyethylene ethers (CmPOEn, m = 16, n- 4,10 and 23). The relative viscosities of aqueous solutions of the binary surfactant systems were measured at 30 `C and 40 °C using an Ubbelohde type viscosimeter (Schott-Gerete). Densities of solutions were also measuring using a Paar DMA 38. 64