Atık Motor Yağlarında Bulunan Metal Konsantrasyonları

Atık Motor Yağlarında Bulunan Metal Konsantrasyonları

Motor veya karter yağları olarak da adlandırılan benzinli ve dizel motor yağları, hareketli motor parçalarındaki sürtünme ve aşınmaları azaltma gibi önemli ve bariz işlevleri yerine getirirken aynı zamanda ısıyı uzaklaştırma, parçaları temiz tutma ve korozyonları da önlemeye yardımcı olmaktadır. Bu yağlar ham petrol (mineral) kökenli baz yağlar veya son zamanlarda sentetik (olefin veya ester) baz yağlar ve yağın (hacimce) %20'sine kadar ilave edilebilen çeşitli katkı maddeleri kullanılarak formüle edilmektedir (Lynch, 2008).

Bu yağlar; çoğunluğu hidrokarbon bazlı olmakla birlikte, çok çeşitli metalleri de bünyelerinde bulundurabilmektedir. Yeni motor yağlarındaki metaller potansiyel olarak;

  • Ham petrol besleme stoklarında bulunan doğal metallerden,
  • Rafinasyon sırasında kullanılan katalizör kalıntılarında bulunan metallerden ve
  • Çeşitli yağlayıcı katkı maddelerinde bulunan metallerden kaynaklanmaktadır (Speight, 1991).

Yaygın olarak kullanılan metal içerikli katkı maddeleri arasında aşınma / oksidasyon önleme amacıyla kullanılan kalsiyum veya magnezyum tuzları ve çinko dialkil ditiyofosfat (ZDDP) bulunmaktadır (Bardasz ve Lamb, 2009). Bunlardan ZDDP, 60 yılı aşkın bir süredir yaygın olarak kullanılan motor yağı katkı maddeleri arasında yer almaktadır (McDonald, 2009).

Kullanılmış motor yağları ise yeni yağlara ilave olarak ayrıca;

  • Kullanımları sırasında, piston patlaması nedeniyle yağlama yağlarını kirleten yanmamış kurşunlu benzinden kaynaklanan kurşun ve
  • Çeşitli motor aşınma metalleri de dâhil olmak üzere, kullanımları sırasında ortaya çıkan diğer metalleri içermektedir.

Bu metaller arasında yağa fiziksel aşınma ya da kimyasal sızma yoluyla karışabilen; demir, bakır, krom, mangan, nikel, çinko, alüminyum, kalay ve kurşun bulunmaktadır.  

Bu metallerden beşi en yaygın aşınma metalleri arasında yer almaktadır: Motor parçalarında kullanılan başlıca metal olan demir; alaşımlı yataklarda bulunan kurşun, kalay ve bakır ve daha iyi yakıt ekonomisi için ağırlığı azaltmak amacıyla yeni (daha hafif) araçların metal parçalarında giderek daha fazla oranda kullanılan alüminyum (Rizvi, 2003). Ayrıca kullanılmış motor yağlarındaki aşınma metal konsantrasyonları da çalışma süresiyle birlikte giderek daha da artmaktadır (Vazquez-Duhalt, 1989).

Ülkemiz için ulusal temsiliyet bazında referans özelliği taşıyan “Kamu Araştırmaları Destek Grubu (KAMAG) 1007 – ATIK MADENİ YAĞLARIN KONTROL VE İZLEME SİSTEMİNİN OLUŞTURULMASI” Projesi de atık motor yağlarında bulunan metal konsantrasyonları ile ilgili bulguları ortaya çıkarmıştır.

Proje kapsamında çeşitli yaşlara sahip otomobil, hafif ticari, kamyon ve otobüslerden kaynaklanan 200 adet atık motor yağı numunesi incelenmiştir. Sonuçlar genel olarak ağır metal kirliliğinin arsenik için 1-2 ppm, kadmiyum için 0,1-1 ppm, krom için 1-90,4 ve kurşun için de 1-577 ppm seviyesinde olduğunu göstermiştir (Pb > Cr > As > Cd).

Krom ve kurşun konsantrasyonları özellikle onbeş yaş üstü binek otomobillerde büyük artış göstermektedir. Bunun sebebi ise, eski araçlarda geçmiş dönemlerde kullanılan kurşunlu yakıtlardan arta kalan kurşun çökeleklerinin atık yağlara karışmasıdır. Bununla birlikte 2001 yılından bu yana kalıcı organik kirletici olarak tanımlanan Poliklorlu bifenillere (PCB'ler) ise hiç rastlanmamıştır (Pelitli vd., 2017).   

Sonuç olarak; atık motor yağları hem yeni yağların içerdiği hem de kullanımları sırasında ortaya çıkan metaller (örneğin aşınma metalleri ve kurşunlu benzin kullanımı durumunda kurşun) nedeniyle çok çeşitli konsantrasyonlarda metaller içerebilmektedir.

Bu sebeple atık motor yağlarının yönetiminde çevresel kaynakları korumanın tek etkili yolu, bu yağların toplanarak kontrollü şekilde geri kazanılmasıdır. Ancak hammadde geri kazanımı ya da yakma alternatifleri değerlendirilirken oluşabilecek metal emisyonları ve toksik atık yan ürünler mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır. Bununla birlikte, ağır metal mevcudiyeti hidrokarbonlarla birlikte aynı zamanda yağların parmak izlerinin belirlenmesinde de büyük bir potansiyele de sahiptir.

KAYNAKLAR

Lynch, T. R. 2008. Process chemistry of lubricant base stocks. Boca Raton, FL: CRC Press, 369.

Speight, J. G. 1991. The Chemistry and Technology of Petroleum, 2nd Ed. New York: Marcel Dekker, Inc., 760.

Bardasz, E. A. and Lamb, G. D. 2009. Additives for crankcase lubricant applications. In: Rudnick, L. R., Ed., Lubricant additives: Chemistry and applications, 2nd Ed., Boca Raton, FL: CRC Press, 457–491.

McDonald, R. A. 2009. Zinc dithiophosphates. In: Rudnick, L.R., Ed., Lubricant additives: Chemistry and applications, 2nd Ed., Boca Raton, FL: CRC Press, 51–62.

Rizvi, S. Q. A. 2003. Additives and additive chemistry. In: Trotten, G. E., Ed., Fuels and lubricants handbook: Technology, properties, performance, and testing. ASTM Manual Series, MNL37WCD, ASTM Int'l. PA: West Conshohocken, 199–248.

Vazquez-Duhalt, R. 1989. Environmental impact of used motor oil. Sci. Total Environment 79:1–23.

Pelitli, V. et al. 2017. Waste oil management: Analyses of waste oils from vehicle crankcases and gearboxes. Global Journal of Environmental Science and Management 3: 11-20.

9.05.2024 16:15:00
Dr. Volkan Pelitli    

Köşe Yazıları - Son Eklenen Haberler

Modern Çağın Siyah Altını Madeni Yağın Hikayesi VIII - Atık Yağ Geri Kazanım Teknolojileri

Modern Çağın Siyah Altını Madeni Yağın Hikayesi VIII - Atık Yağ Geri Kazanım Teknolojileri

Atık yağ oluşumunun kaynağında en aza indirilmesi ve kaçınılmaz olduğu durumlarda ise rafinasyon / rejenarasyon ile hammadde geri kazanımı ve bu alternatiflerin de ...

10.05.2024 17:02:00
Dr. Hansu Jülide Köroğlu    
Atık Motor Yağlarında Bulunan Metal Konsantrasyonları

Atık Motor Yağlarında Bulunan Metal Konsantrasyonları

Motor veya karter yağları olarak da adlandırılan benzinli ve dizel motor yağları, hareketli motor parçalarındaki sürtünme ve aşınmaları azaltma gibi önemli ...

9.05.2024 16:15:00
Dr. Volkan Pelitli    
Otomotiv Teknolojilerinde Son Trendler ve Madeni Yağ Analizi: Geleceğin Motor Performansı

Otomotiv Teknolojilerinde Son Trendler ve Madeni Yağ Analizi: Geleceğin Motor Performansı

Otomotiv endüstrisi, hızla değişen bir dünyada yol alıyor. Teknolojik gelişmeler, çevresel sürdürülebilirlik, güvenlik ve kullanıcı deneyimi ...

8.05.2024 14:03:00
Umut Arslan    
Deniz Yakıtları ve Biyorafineriler

Deniz Yakıtları ve Biyorafineriler

Yaşam, diğer deyişle besin zinciri toprakta ve denizde fotosentez ile başlar. Gezegenimizin su, azot, karbon döngüsünde denizler ve iç sular yaşamın mavi ...

30.04.2024 16:00:00
Prof. Dr. Filiz Karaosmanoğlu    
Elektriklendirmede Sera Gazı Nötr E-Sıvılar

Elektriklendirmede Sera Gazı Nötr E-Sıvılar

Yeşil, döngüsel, dijital dönüşüm için enerji sektörünün değişim yolunda elektrifikasyonu, en iyi sürdürülebilirlik ...

12.03.2024 14:30:00
Prof. Dr. Filiz Karaosmanoğlu    
Greste Kritik Konular

Greste Kritik Konular

BORA KIRAZLILAR Makine Mühendisi Gema Oil Madeni Yağlar Teknik ve Private Label Ürünler Uyum Müdürü   Endüstriyel dünyada, ...

12.03.2024 14:20:00
Modern Çağın Siyah Altını Madeni Yağın Hikâyesi - VII Atık Yağ Geri Kazanım Yöntemleri

Modern Çağın Siyah Altını Madeni Yağın Hikâyesi - VII Atık Yağ Geri Kazanım Yöntemleri

Atık yağların geri kazanımı; içerisinde bulunan her türlü kirletici, oksidasyon ürünleri ve partiküllerin giderilerek ulusal veya uluslararası ...

12.03.2024 12:35:00
Dr. Hansu Jülide Köroğlu    
Zorlu Koşullar için Biçilmiş Kaftan: Gresler

Zorlu Koşullar için Biçilmiş Kaftan: Gresler

Sıvı madeni yağ analizinin takibi kadar, kritik ekipmanlarımızda kullandığımız greslerin kimyasal yapısını, kullanım alanlarını bilmemiz ve bu minvalde analizlerin yakından takip ...

12.03.2024 12:15:00
Umut Arslan    
Atık Yağ Oluşum Miktarı Tahmin Edilebilir mi?

Atık Yağ Oluşum Miktarı Tahmin Edilebilir mi?

Atık yağların etkili ve sürdürülebilir yönetiminde en temel problem, atık yağ minimizasyonu ve geri kazanım (ham madde, enerji vb.) stratejileri planlanmadan ...

12.03.2024 12:00:00
Dr. Volkan Pelitli    
Prosesin Ana Kaynağı Kadın

Prosesin Ana Kaynağı Kadın

Figen Aksu Yüksek Kimyager 8 Mart Dünya Emekçi Kadınlar Günü’nü kutladığımız bu hafta, sizleri kadın istihdamı üzerine ...

8.03.2024 09:30:00