İÇİNDEKİLER

İÇİNDEKİLERÖNSÖZ.........................................................................................................................................................1

1.BÖLÜMTEZ ÖZETLERİ1.1 Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı....................................................................................1.2 Fizik Anabilim Dalı..........................................................................................................................1.3 Biyoloji Anabilim Dalı......................................................................................................................1.4 Matematik Anabilim Dalı.................................................................................................................1.5 Moleküler Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı.................................................................................1.61.7 Orman Mühendisliği Anabilim Dalı.................................................................................................1.8 Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı...................................................................................1.9 Peyzaj Mimarlığı Anabilim Dalı.......................................................................................................1.10 Kimya Anabilim Dalı........................................................................................................................1.11 Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı.................................................................................................1.12 Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı..................................................................................................1.13 Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı................................................................................................1.14 Makine Mühendisliği Anabilim Dalı................................................................................................1.15 Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı...............................................................................................1.16 Bilgisayar Bilimleri Mühendisliği Anabilim Dalı............................................................................1.17 Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı...................................................................................................1.181.19 Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı.............................................................................1.20 İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı...................................................................................................1.21 Maden Mühendisliği Anabilim Dalı.................................................................................................1.22 Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı.........................................................................1.23 Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Anabilim Dalı.....................................................................1.24 Savunma Teknolojileri Anabilim Dalı..............................................................................................1.25 Biyomedikal Mühendisliği Anabilim Dalı........................................................................................1.26 ...........................................................................................................................................................1.27 Su Ürünleri Yetiştiriciliği Anabilim Dalı..........................................................................................1.28 Su Ürünleri Temel Bilimleri Anabilim Dalı.....................................................................................1.29 Su Ürünleri Avlama ve İşleme Teknolojisi Anabilim Dalı...............................................................1.30 Enformatik.........................................................................................................................................

DOKTORA

ASTRONOMİ VE UZAY BİLİMLERİ ANABİLİM DALI

  

AKKAYA ORALHAN İnci

Danışman : Doç. Dr. Yüksel KARATAŞAnabilim Dalı : Astronomi ve Uzay BilimleriProgramı (Varsa) : Astronomi ve Uzay BilimleriMezuniyet Yılı : 2012Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Yüksel KARATAŞ

Prof. Dr. İbrahim KÜÇÜK Prof Dr. Günay TAŞ Prof Dr. Serap AK Doç. Dr. Selçuk BİLİR

Açık Yıldız Kümelerinin Fotometrik İncelenmesi

Bu doktora tez çalışmasında, 20 açık yıldız kümesi Meksika San Pedro Martir (SPM) Ulusal Astronomi Gözlemevi’nde 84 cm teleskop ile gözlenmiş CCD UBVRI fotometrisi ile analiz edilmiş ve temel gözlemsel parametreleri: renk artığı E(B-V), fotometrik metal ve ağır element bolluğu ([Fe/H], Z), uzaklık modülü (V-Mv), uzaklık d(kpc) ve yaş A (Gyıl) tayin edilmiştir. Bu 20 küme aynı teleskop ile gözlendiğinden ve uniform olarak analiz edildiğinden homojen bir veri seti oluşturması bakımından bir avantaja sahiptir.

Literatür ile karşılaştırıldığında, bu kümelerin uzaklık modülü, uzaklık ve yaşlarındaki farklılıklar, farklı element bolluklarına ve yıldız iç fiziğine karşılık gelen eşyaş çizgilerinin ve farklı fotometri sistemlerinin kullanılmasından kaynaklanmaktadır. Farklı yıldızlararası renk artığı değerlerinin kullanılmasının yanısıra indirgeme ve küme üyeliği tekniklerinin farklılıkları da bu türden sistematik hatalardan sorumludur.

[Fe/H]-RGC (kpc) ilişkisinde, 20 küme için RGC=9 kpc’de bir süreksizlik değeri görülmüştür. RGC ≤ 9 kpc’de, -0.11±0.03 dex/kpc’lik negatif metal bolluğu gradiyenti ve RGC > 9 kpc’de, +0.03±0.04 dex/kpc’lik düz bir metal bolluğu gradiyenti elde edilmiştir. Bu değerler, Magrini ve diğ. (2009) tarafından verilen RGC < 8 kpc’de -0.14 dex/kpc ve RGC > 12 kpc’de +0.0053 dex/kpc değerleri ile uyumludur. R=8.5 kpc değeri dikkate alınırsa bu süreksizlik RGC=10.5 kpc’de oluşmakta fakat metal bolluğu gradiyentinin büyüklüğünü çok fazla etkilememektedir. Bununla birlikte seçim etkileri, küme örneğinin az oluşu ve fotometrik bolluklardaki belirsizlikler sonuçlar üzerinde olası yanlılıklara neden olmaktadır.

Bu süreksizlik, Lepine ve diğ.’nin (2011) Galaksinin dönmesiyle oluşan halka şeklindeki bir boşluğun Galaksinin o bölgesindeki gaz akışı ve yıldız oluşumunu engellediğini öne sürmesiyle açıklanmıştır. Bu gaz boşluğu RGC ≤ 9 kpc ve RGC > 9 kpc arasında kalan bölgelerde yıldızlararası madde geçişini engelleyen bir bariyer oluşturmuştur. Galaktik disk tarihi boyunca, bu iki bölgede yıldız metal bolluğunun evrimi bağımsız olarak devam etmiştir.

[Fe/H]’de ~ 0.30 dex oranındaki saçılmaya rağmen 20 kümenin yaşları ile metal bolluğu arasında bir ilişki görülememiştir. Bu durum Galaktik diskte homojen olmayan kimyasal zenginleşme (Haywood, 2008), kümelerin yörüngesel difüzyonu, radyal göç veya radyal karışım (Schönrich ve Binney, 2009) süreçlerinden ileri gelmektedir. Bu kümeler farklı Galaktik yarıçap (RGC) veya farklı yıldız oluşum bölgelerinden meydana gelmişlerdir (Lepine ve diğ., 2011).

Spiral kollarla birlikte çizdirilen (X, Y) düzleminde görüldüğü gibi bu 20 küme içerisinde genç, metalce zengin kümeler III. çeyrekte bulunmaktadır. Bu açık kümeler, geçmişteki birleşme olaylarının (Carraro ve diğ., 2010; Yong ve diğ., 2005) veya Galaktik disk burulmalarının (Momany ve diğ., 2006) imzası

olduğuna inanılan Canis Major (Martin ve diğ., 2004), Monoceros halkası (Newberg ve diğ., 2002) gibi aşırı yıldız fazlalığı ile ilişkili olabilirler.

Bu doktora tezinde, Tablo 4.13-4.14’de renk-kadir ve iki-renk diyagramlarında sınıflandırılan olası KY/KD ve MM adayları bu kümelerdeki üyeliklerinin onaylanması için, radyal-hız veya öz-hareket gözlemleri için önerilmiştir.

Photometric Investigation of Open Clusters

In this doctoral thesis, 20 open clusters observed with the 84 cm telescope at the San Pedro Martir National Observatory (SPM) have been analysed with CCD UBVRI photometry, and fundamental observational parameters: interstellar reddenings E(B-V), photometric metallicities and heavy element abundances ([Fe/H], Z), distance modulus (V-MV), distance d (kpc) and age A (Gyr) have been inferred. These 20 clusters have the advantage to create a homogeneous data set in terms of observed with the same telescope and analyzed uniformly.

As compared to the literature, differences in distance moduli, distance and age of these clusters come from the usage of distinct isochrones which correspond to differing element abundances, internal stellar physics, and photometric systems. Using different interstellar reddenings as well as varying reduction and cluster-membership techniques are also responsible for these kinds of systematic errors.

A discontinuity is seen at RGC = 9 kpc in the relation of [Fe/H]-RGC for 20 clusters. A negative radial abundance gradient of -0.11±0.03 dex/kpc for RGC ≤ 9 kpc and a flat gradient of +0.03±0.04 dex/kpc for RGC > 9 kpc have been obtained. These values are in reasonable concordance with the -0.14 dex/kpc for RGC < 8 kpc and +0.0053 dex/kpc for RGC >12 kpc given by Magrini et al. (2009). If R =8.5 kpc value is taken into account, this discontinuity occurs at RGC =10.5 kpc but the magnitudes of the abundance gradients are not effected significantly. However, selection effects, small-number statistics and uncertainties in the photometric abundances may lead to possible biases in these results.

This discontinuity has been explained by Lepine et al. (2011), who propose that star formation and gas flow are hindered in the Galaxy over a region of gas avoidance caused by a ring-shaped gap produced by Galactic corotation. This gas void forms a barrier that prevents the transfer of interstellar material between the regions of RGC ≤ 9 kpc and RGC > 9 kpc. The evolution of the stellar metallicity continued independently in these two regions during the history of the Galactic disk.

There is not any correlation between the cluster ages and metal abundances for these 20 clusters despite an almost 0.30 dex range in [Fe/H]. This is caused by inhomogeneous chemical enhancements in the Galactic disk (Haywood, 2008), orbital diffusion, radial migration and radial mixing of open clusters (Schönrich and Binney, 2009). These clusters have thusly originated from differing Galactic radii or various star forming regions (Lepine et al., 2011).

Young, metal-rich clusters in these 20 open clusters are existed in the III. Galactic quadrant as seen in (X, Y) plane drawn with spiral-arms. These open clusters may be associated with stellar overdensities, such as that in Canis Major (Martin et al., 2004), or the Monoceros Ring (Newberg et al., 2002), which are believed to be signatures of past accretion events (Carraro et. al. 2010, Yong et al., 2005) or Galactic warps (Momany et al. 2006).

In this doctoral thesis, some probable RG/RC and BS star candidates which have been classified from the colour-magnitude and colour-colour diagrams of the clusters in Tables 4.13-4.14 are proposed for radial-velocity or proper-motion observations for their confirmation as members of these clusters.

FİZİK ANABİLİM DALI  

ER Alev

Danışman : Prof. Dr. Gönül Başar, Prof. Dr. Sophie KrögerAnabilim Dalı : FizikProgramı : Atom ve Molekül FiziğiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Gönül Başar Prof. Dr. Sevim Akyüz Prof. Dr. Ayşen E. Özel Prof. Dr. Galip Tepehan Doç. Dr. F. Gülay Acar

Nb I Elementinin Aşırı İnce Yapısının İncelenmesi

Bu çalışmada nötr Niyobyum elementinin (Nb I) aşırı ince yapısının incelenmesi amaçlandı. Niyobyum elementinin aşırı ince yapısı deneysel olarak, Fourier Transform Spektroskopi ve Laserle Uyarılmış Floresans Spektroskopi metodları kullanılarak incelendi. Nb I elementinin 334.1 nm - 772.6 nm dalgaboyu aralığındaki 224 spektral geçişin spektrumları silindir katot boşalım ortamında Fourier Transform Spektroskopi yöntemi ile ölçüldü. Nb I elementinin tek pariteli 109 enerji seviyesine ait A manyetik dipol aşırı ince yapı sabiti belirlendi. Tek pariteli 57 enerji seviyesinin A manyetik dipol aşırı ince yapı sabiti ilk defa bu çalışmada elde edildi. Fourier Transform Spektroskopi yöntemi ile filtre kullanılarak yapılan ölçümlerde 405.8 nm - 670.1 nm dalgaboyu aralığındaki 50 spektral geçiş incelendi. Tek pariteli 46 çift pariteli 4 enerji seviyesine ait A manyetik dipol aşırı ince yapı sabiti belirlendi. Tek pariteli 9 çift pariteli 1 enerji seviyesinin A manyetik dipol aşırı ince yapı sabiti ilk defa bu yöntemle bu çalışmada elde edildi. Nb I elementinin 564.2 nm - 616.4 nm dalgaboyu aralığındaki 48 spektral geçişin spektrumları Laserle Uyarılmış Floresans Spektroskopi yöntemiyle silindir katot boşalım ortamında Rodamin 6G (560 nm - 625 nm) ve Kiton Red (595 nm - 635 nm) olmak üzere iki farklı boya kullanılarak boya laserle ölçüldü. Laserle Uyarılmış Floresans Spektroskopi metodu ile Nb I elementinin tek pariteli 33 enerji seviyesine, çift pariteli 6 enerji seviyesine ait A manyetik dipol aşırı ince yapı sabiti belirlendi. Tek pariteli 3 enerji seviyesinin, çift pariteli 5 enerji seviyesinin A manyetik dipol aşırı ince yapı sabiti ilk defa bu çalışmada elde edildi.

Investigation Of Hyperfine Structure Of Nb I Element

Investigation of hyperfine structure of neutral Niobium (Nb I) element was aimed in this study. The Niobium element was investigated experimentally using Fourier Transform Spectroscopy and Laser Induced Fluorescence Spectroscopy. Spectra of 224 spectral transitions of Nb I element in the wavelenght range of 334.1 nm – 772.6 nm were measured with Fourier Transform Spectroscopy method in a hollow cathode discharge. 109 A magnetic dipole hyperfine structure constants were determined for the odd parity energy levels of Nb I element: 57 of those are newly introduced to the literature. The measurements done using Fourier Transform Spectroscopy method with filters in the wavelenght range of 405.8 nm – 670.1 nm, spectra of 50 spectral transitions of Nb I element were investigated. 46 A magnetic dipole hyperfine structure constants for the odd parity energy levels, whereas 4 were evaluated for the even parity energy levels. 9 of the odd parity and 1 of the even parity energy level constants A are newly introduced to the literature. Spectra of 48 spectral transitions of Nb I element in the wavelenght range of 564.2 nm – 616.4 nm were measured with Laser Induced Fluorescence Spectroscopy method using two different dye lasers, Rhodamine 6G (560 nm – 625 nm) and Kiton Red (595 nm – 635 nm) in a hollow cathode discharge. 33 A magnetic dipole hyperfine structure constants for the odd parity energy levels, whereas 6 were evaluated for the even parity energy levels. 3 of the odd parity and all 5 of the even parity energy level constants A will appear for the first time in the literature.

  

ÇELİK Sefa

Danışman : Prof.Dr. Ayşen ERBÖLÜKBAŞ ÖZELAnabilim Dalı : FİZİKProgramı (Varsa) : ATOM VE MOLEKÜL FİZİĞİMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Ayşen E. ÖZEL

Prof.Dr. Sevim AKYÜZProf.Dr. Çetin ARIKAN Doç.Dr. Yasemin AKKAYA Doç.Dr. Gülay ACAR

Bazı Dipeptitlerin Konformasyon Analizi Ve Dft Yöntemi İle Titreşim Frekans Ve Kiplerinin İncelenmesi

Cyclo(Gly-Val), Cyclo(Gly-Leu) ve Cyclo(His-Phe) dipeptitleri kolon, rahim ve göğüs kanser

hücrelerinin büyümesini engellemektedir. Biyolojik aktivite gösteren Cyclo(Gly-Val), Cyclo(Gly-Leu) ve

Cyclo(His-Phe) dipeptidlerinin mümkün farklı konformasyonlarının serbest halde moleküler yapıları,

farklı konformasyon durumlarına bağlı olarak molekülün toplam enerjisi ve bulunan toplam enerjiye van

der Waals, elektrostatik, torsiyonal etkileşmelerin katkıları ve yan-ana zincirler arasındaki etkileşme

enerjileri, Ramachandran haritası kullanılarak, Prof.Dr.Niftali Godjayev tarafından yazılan “Fortran”

paket programı ile hesaplanmıştır.

Fortran programı ile belirlenen konformasyon durumlarından en kararlı duruma karşılık gelen

konformasyon durumu Gaussian03 programına tanıtıldıktan sonra bu en düşük enerjili konformer, ab-

initio hesaplamalarından DFT (Density Functional Theory) yöntemi, B3LYP fonksiyonu , 6-31++G(d,p)

baz seti ile optimize edilip titreşim dalga sayıları elde edilmiştir. İncelenen dipeptitlerin bulunan en düşük

enerjili konformerleri için gerçekleştirilen hesaplamalar aynı konformerlerin herbir olası, kararlı dimer

formları içinde tekrar edilmiştir. Bu uzun zaman alan ek hesaplamalar yoluyla, incelenen dipeptitlerin

belirlenen en kararlı dimer yapılarının karşılık gelen geometrik parametreleri ve titreşimsel dalga sayıları

belirlenmiştir. Ayrıca döterasyona bağlı olarak incelenen dipeptitlerin dalga sayılarında beklenen

kaymalar monomerik formlar için yapılan ek titreşimsel frekans hesaplamalarıyla belirlenmiştir. Toplam

enerjinin titreşim kiplerine dağılımı (TED), PQS (Parallel Quantum Solutions) ve SQM (Scaled Quantum

Mechanics) programlarıyla hesaplamalar yapılarak her bir titreşim dalga sayısına karşılık gelen titreşim

modlar belirlenmiştir.

Çalışmanın deneysel kısmında, Jasco 300E FT-IR spektrometre (2cm -1 çözünürlükte) ve NRS

3100 micro Raman spektrometre kullanılarak moleküllerin spektrumları çekilmiştir. Elde edilen

hesaplama sonuçları ve deneysel sonuçlar karşılaştırmalı olarak tablolar halinde verilmiştir.

   

Conformational Analysis And Dft Studies Of Vibrational Frequencies And Modes Of Some

Dipeptides

Cyclo(Gly-Val), Cyclo(Gly-Leu) and Cyclo(His-Phe) dipeptides inhibit the growth of colon,

cervical and breast carcinoma cell lines. In this project molecular structures of possible different

conformations of biological active Cyclo (Gly-Val), Cyclo (Gly-Leu) and Cyclo (His-Phe) dipeptides in

free forms have been calculated by a program called “Fortran”. The program was developed by Prof.Dr.

Niftali Godjayev and it uses the Ramachandran map. The total energy of the molecule and the van der

Waals, electrostatic, torsional energy contributions to this total energy for different conformations of the

molecules and interaction energies between side and main chains, have been calculated by the same

program.

The conformer that has the lowest energy value among the list of possible conformers given by

the program have been introduced to the Gaussian’03 program and the optimized geometry and the

wavenumbers for this molecule have been calculated by DFT method with B3LYP functional and 6-31+

+G(d,p) basis set. The calculations performed for the found minimum energy-conformers of the

investigated dipeptides were also repeated for each of their possible stable dimer forms. By means of

these quite time consuming calculations, the corresponding geometrical parameters and vibrational

wavenumbers of the determined most stable dimer structures of the investigated dipeptides were

determined. In addition, the shifts at the wavenumbers of the investigated dipeptides that sould be

expected depending on the deuteration were also determined by means of the additional vibrational

frequency calculations performed for their monomeric forms. The total energy distribution (TED %) for

this molecule have been calculated by PQS (Parallel Quantum Solutions) and SQM (Scaled Quantum

Mechanics) programs to determine the vibrational modes.

In the experimental part of this study, Jasco 300 E FT-IR spectrometer (in 2 cm -1 resolution) and

NRS 3100 micro Raman spectrometer were used to determine the experimental vibrational spectra of the

molecules. The obtained spectra were compared with the theoretical spectra and this comparison is given

in relevant tables.

  

ÖZOK Ferhat

Danışman : Prof. Dr. K. Gediz Akdeniz Prof. Dr. Ramazan Sever

Anabilim Dalı : FizikProgramı (Varsa) : Yüksek Enerji ve Plazma FiziğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. K. Gediz Akdeniz

Prof. Dr. Haşim MutuşProf. Dr. Sehban KartalDoç. Dr. Mithat KayaDoç. Dr. Kerem Cankoçak

Süpersimetrik parçacıkların CMS Deneyinde Gözlenmesi

LHC deneylerinden biri olan CMS deneyinde Higgs araştırmaları yanında SUSY ve diğer SM ötesi yeni fizik araştırmaları yapılmaktadır. LHC deneylerinde yapılan SUSY araştırmalarında Jet + kayıp enerji içeren son durumlar önem arz etmektedir. SM ötesi araştırmalarda SM dışı fizik sinyallerinin belirlenmesi ve bu sinyallerin kaynağını tanımlayacak uygun teorinin belirlenmesi önem taşımaktadır. SM'in süpersimetrik genişletilmesi için çeşitli olasılıklar bulunmaktadır. CMS'de genel olarak SUSY araştırmaları mSUGRA senaryosuna ait belirlenmiş parametre noktaları üzerinden yapılmakta da olsa SUSY araştırmaları için daha başka modeller de göz önüne alınmalıdır. Bu çalışmada Minimal Süpersimetrik Standart Model'in Ekstra U(1) genişletilmesi olan U'(1) modelin mSUGRA ile karşılaştırması yapılmıştır. CMS Deneyi SUSY araştırmalarında kullanılan mSUGRA noktaları LM0, LM1, LM6 ile U'(1) modelin karşılaştırılması yapılarak U(1)' modelin LHC'de gözlemlenebilme olasılığı irdelenmiştir. LHC'de gözlemlenmesi muhtemel SUSY sinyallerinin belirli bir modele bağlı gözlemlenip gözlemlenemeyeceği tartışılmıştır. Ayrıca bu çalışmada CMS Dedektör sisteminde p-p çarpışmaları sırasında gözlemlenebilecek durumlar incelenmiştir. HCAL kalorimetresinin jet yapılandırılmasındaki etkileri ve performansı kozmik veriler ve çarpışma verileri kullanılarak incelenmiştir. CMS deneyinde jet yapılandırması ve HCAL dedektörünün jet yapılandırmasına etkileri incelenmiştir. HF yenileme çalışmaları çerçevesinde kullanılması düşünülen PMT'lerin CERN'de yapılan nötron testlerinde nötronların PMT üzerindeki etkileri incelenmiştir.    Search For Supersymmetric Particles In CMS Experiment

The Compact Muon Selenoid (CMS) is one of the LHC (Large Hadron Collider) experiment. In addition to Higgs researches, SUSY and new researches on beyond the Standard Model are also investigated in CMS experiment. The final states containing jet +missing energy is one of the crucial cases of SUSY researches in LHC experiment. In beyond SM researches, non SM physical signals and the determination of the appreciate theory that can describe the source of these signals is important. There are various probabilities for the supersymmetric extension of SM. In CMS experiment, most of SUSY researches are investigated through the determined parameters concerning mSUGRA scenario however existence of other models for SUSY researches should be considered. In this study U'(1) model, which is the U(1) extension of the minimal supersymmetric Standard Model, is compared with the mSUGRA. The observation of the U'(1) model signatures in LHC is examined by comparing U'(1) model with mSugra points LM0, LM1, LM6. The probable observation of SUSY signals in LHC experiment with model dependent search is discussed. In this study, detector effects during the collision of p-p in CMS are also investigated. Jet reconstruction and effects of HCAL detector at CMS were studied. New PMTs which will be used in HF upgrade were tested with neutron source at CERN. Neutron effect on PMTs were studied.

ÇAVDAR İffet

Danışman : Doç. Dr. Yeşim ÖKTEMAnabilim Dalı : FizikProgramı : Nükleer FizikMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Yeşim ÖKTEM

Prof. Dr. Oya OĞUZ Prof. Dr. Hatice BİLGE Prof. Dr. Metin ARIK Prof. Dr. Baki AKKUŞ

Sintigrafik Görüntülerde Kısmi Hacim Etkisinin İncelenmesi

Radyofarmasötiklerin vücut içindeki dağılımının gama kamerada elde edilmiş görüntüsüne sintigrafi adı verilir. Sintigrafik görüntülerin klinisyenler tarafından yorumlanması ile hastalıkların tanısı konulmaktadır. Sintigrafik görüntülerde az radyoaktif madde tutan küçük hacimli lezyonların bulundukları zemin aktivitesinden ayırt edilmeleri çok zordur. Hastalıkların tanısında yanılgılara neden olabilen bu tür etkilere; Kısmi Hacim Etkisi (Partial Volume Effect) denir. Kısmi Hacim Etkisi; tümör boyutu ve şekli, doku etrafındaki zemin aktivitesi, tarayıcının uzaysal rezolüsyonu, voksel boyutu ve görüntü seçimi gibi bir çok faktörün etkilediği karmaşık bir süreçtir. Kısmi hacim etkisi, rekonstrükte edilmiş görüntü rezolüsyonunun FWHM değerinden üç kez daha küçük tümör boyutlarında çok daha fazla etkilidir. Bu çalışmada farklı şekillerde ve küçük boyutlarda lezyonların farklı matris değerlerinde Kısmi Hacim Etkisinden nasıl etkilendiklerinin araştırılması amaçlandı. Kısmi Hacim Etkisinin tümör boyutu, şekli ve matris değerlerinin değişimiyle nasıl etkilendiğini değerlendirmek amacı ile Kısmi Hacim Etkisi test fantomu geliştirildi. Bu tez çalışması için geliştirilen fantom 1.6 cm, 1.2 cm, 1 cm, 0.7 cm ve 0.5 cm çaplarında ve aynı hacimlerde küresel ve silindirik lezyonlar içermektedir. SPECT ve PET sistemleri kullanılarak yapılan deneylerde görüntüleme sistemlerinin parametrelerinin etkileri araştırıldı. Deney düzeneğindeki taklit lezyonlara ve zemine konulacak aktivite konsantrasyonu klinik verilerden elde edildi. Görüntüleme sisteminin software’da var olan matris boyutlarında görüntüler alındı. Görüntülerden kontrast hesapları ve kantitatif analizler yapıldı. Bulgularımıza göre lezyon çapı arttıkça hesaplanan kontrast değerleri artmakta, aynı şekilde matris boyutu büyüdüçe kontrast değerleri artmaktadır. Fantom üzerinde yapılan deney sonuçlarından, küresel ve silindirik şekilli lezyonlar aynı hacime sahip olsalar bile tutulumlarının farklı olduğu, silindirik şekilli lezyonların daha yüksek uptake değeri göstermeleri nedeniyle Kısmi Hacim Etkisinden daha az etkilendikleri sonucuna varıldı. Lezyon boyutunun ve şeklinin bilinmesinin Kısmi Hacim Etkisi araştırmalarında büyük öneme sahip olduğu, bu faktörlerin bilinmesinin ve klinik görüntülerin değerlendirilerek hastalıklara doğru tanı konulmasında önemli olduğu sonucuna varıldı.

      

Evaluatıon Of Partıal Volume Effect In Scıntıgraphıc Images

Images of radiopharmaceutical distributions within the body that obtained from the Gamma camera, is called scintigraphy. The diseases is diagnosed with interpretation of the scintigraphic images by the clinicians. It is very difficult to distinguish small-volume lesions which have low uptake, from their background activitiy in scintigraphic images. This kind of effects can lead mistake to diagnosis of diseases; is called Partial Volume Effect. Partial Volume Effect is a complex process affected by many factors including tumor size and shape, background activity in surrounding tissues, spatial resolution of the scanner, image sampling and voxel size. Partial volume effect is more effective whenever the tumor size is less than three times of FWHM of the reconstructed image resolution. In this study, it is aimed to investigate how lesions that have different size and small shape in differet dimension of a matrix affected by Partial Volume Effect. Partial Volume Effect test phantom is devoloped to evaluate how changes of tumor size and shape and dimension of a matrix affected by Partial Volume Effect.Developed phantom for this thesis contains spherical and cylindrical lesions that have 1.6 cm, 1.2 cm, 1 cm, 0.7 cm and 0.5 cm diameters and same volume. In the experiments using SPECT ad PET systems, the effects of parameters of imaging systems is investigated. Activity concentration which injected in lesions and background in the experiment setup, is obtained from clinical data. It is imaged in the matrix size of the existing imaging system software. Contrast calculations and quantitative analysis from images is performed. According to our results, increased lesion diameter increases the calculated contrast values as the same way as increased matrix size also increases the calculated contrast values. From the results of the phantom experiment, it is seen that even if spherical and cylindrical-shaped lesions have same volume they have different uptake and it is concluded that cylindrical-shaped lesions is less affected from the partial volume effect due to they have a higher uptake value.

It is concluded that is of great importance to known lesions size and shape in Partial Volume Effect research and to known this factors is before clinic interpretations to accurate diagnosis.

GÜVELİ Şükriye

Danışman : Prof. Dr. Bahri ÜLKÜSEVENAnabilim Dalı : Kimya Programı (Varsa) : Anorganik KimyaMezuniyet Yılı : 2012Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Bahri ÜLKÜSEVEN (Danışman)

Prof. Dr. İrfan KIZILCIKLI Prof. Dr. Süleyman TANYOLAÇ Prof. Dr. Ulvi AVCIATA (YTÜ) Prof. Dr. Ahmet GÜL (İTÜ)

Dikloro-Bis-Trifenilfosfin-Ni(Iı) Kompleksinin Bazı Tiyosemikarbazon Türevleri İle Reaksiyonlarının İncelenmesi

Tiyosemikarbazid [H2N(C=S)-NH-NH2], karbonil grubu içeren bileşiklerle kondensasyonu sonucu tiyosemikarbazon bileşiklerini verir. Bu sınıfdan bileşikler geniş spektrumda biyolojik aktiviteye sahiptir. Tiyosemikarbazonların metal kompleks bileşiklerinin biyolojik aktivite göstermelerinin keşfedilmesi ile metal komplekslerinin yapı analizi önemli bir ilgi alanı olmuştur. Biyolojik aktivitenin metal kompleksleri halinde seçicilik kazanması nedeniyle, tiyosemikarbazonların canlı organizmalardaki  oligo element iyonları ile verecekleri koordinasyon bileşikleri biyolojik aktif madde özelliği gösterebilme potansiyelindedir.

Fosfin türevlerinin metal kompleksleri 1950 yıllarından beri bilinmektedir. Son yıllarda, kiral fosfin ligandları içeren geçiş metal komplekslerinin sterokimyası ve onların steroselektif sentezlerdeki rolü önemli derecede dikkat çekmektedir. Bu yüzden trifenilfosfin coligandı ve biyolojik açıdan önemli ligandları içeren çok sayıda karışık ligand kompleksleri çalışılmaktadır.

Tiyosemikarbazonlar metal fosfin komplekslerinde klasik komplekslerinde olduğu gibi karbonil grubuna bağlı olarak davranış gösterirler. N-heterosiklik tiyosemikarbazonlar genellikle NNS donör setini kullanırken, bazıları metal bağlı olarak azometin azotu ve kükürt üzerinden NS kompleksi vermek üzere bağlanır. Salisiliden-tiyosemikarbazonlar O, N ve S donör atomlarına sahiptir ve 5 ve 6 üyeli çelat halkaları oluşturarak [M(L)PPh3] ve [M(L)2(PPh3)2] bileşimlerindeki kompleks yapıları verirler.

Çalışmamızda, 2-hidroksiasetofenon-S-alkil-N-alkil/aril-tiyosemikarbazon türevlerini ve ikinci ligand olarak trifenilfosfin içeren [Ni(L)PPh3] genel formülündeki bir seri nikel-fosfin kompleksi sentez edildi. Ayrıca sentezi gerçekleştirişen komplekslerde ligandların hangi donör atomlar (ONS, ONN) üzerinden koordinasyona katıldığı belirlendi.

Ligand ve komplekslerin özellikleri ve yapıları mikroanaliz ve spektroskopik yöntemlerle (IR, UV, 1H-NMR, 13C-NMR, 31P-NMR) araştırıldı. Bazı Ni(II) komplekslerinin tek kristal yapısı X-ışını kırınımı yöntemi ile aydınlatıldı. Ayrıca sentezlenebilen komplekslerde ligandların hangi donör atomlar üzerinden koordinasyona katılacağı da belirlenmeye çalışıldı.

Ayrıca sentezi yapılan bazı Ni(II) kompleksleri (1, 2, 6, 7, 10) aril-aril bağlanması için katalizör olarak test edildi. Nikel (II) komplekslerinin katalizlediği C-C eşleşme reaksiyonlarında elde edilen bifenil yüzdelerinin önemli oluşu bu komplekslerin katalitik rolünü desteklemektedir.

The Investıgatıon Of The Reactıons OfDıcholoro-Bıs-Trıphenylphosphıne-Ni(Iı) Complex Wıth Some Thıosemıcarbazone Derıvatıves

Thiosemicarbazide [H2N(C=S)-NH-NH2]  gives thiosemicarbazone compounds in a large scale as a result of condensation reactions with compounds including carbonyl groups. Due to discovery of biological activity of the metal complex compounds with thiosemicarbazone ligands their structural studies have been of great importance. Because of the fact that biologic activity increases in a state of being metal complex, coordination compounds made up of thiosemicarbazones in vivid organism and oligo element ions have a potential to demonsrate biologic activities.

Transition metal complexes of phosphine derivatives are known since 1950’ s. Over the last years, the stereochemistry of transition metal complexes with chiral phosphine ligands and their roles in stereoselective synthesis have received significant attention. Furthermore, many mixed-ligand complexes of biologically important ligands with triphenylphosphine coligands have been reported.

Thiosemicarbazones in metal-phosphine complexes behave depending on parent carbonyl compounds and metal ion as in their common complexes. While N-heterocyclic thiosemicarbazones usually act by NNS donor set, some thiosemicarbazones coordinate through the azomethine nitrogen and sulphur atoms giving a NS complex dependig on the metal. 2-Salicylidene-thiosemicarbazones have O, N, and S atoms as donor sites and they give complex structures in the compositions [M(L)PPh 3] and [M(L)2(PPh3)2] consisting of the five and six membered chelate rings.

In this study, a series of the metal-phosphine complexes with the general formula, [Ni(L)PPh3], have been synthesized. For this purpose, various 2-hydroxyacetophenone-(S-alkly)-(N-alkly/aryl)-thiosemicarbazone derivatives and triphenylphosphine as a coligand were used. It has been determined which donor atoms of ligands participate in the coordination.

The properties and structures of ligands and their complexes were investigated by elemental analyses and spectroscopic methods (namely, IR, UV, 1H-NMR, 13C-NMR, 31P-NMR). Single crystal structures of some Ni(II) complexes were determined by using X-Ray Diffraction Method.

In addition, nickel(II) complexes (1, 2, 6, 7, 10) have been tested as catalyst in aryl-aryl coupling reactions. The reaction yields obtained from the C-C coupling reactions including nickel(II) complexes supported the role of this kind of nickel(II) complexes.

KİŞMİR Yasemin

Danışman : Prof. Dr. Ayşe Z. AROĞUZAnabilim Dalı :KimyaProgramı (Varsa) :Fiziksel KimyaMezuniyet Yılı :2012Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ayşe Z. AROĞUZ

Prof. Dr.Mehmet Ali GÜRKAYNAK  Prof. Dr. Gözen BEREKET

Prof. Dr. Ayben KİLİSLİOĞLU Prof. Dr. Bahire Filiz ŞENKAL

Bazı Polimer Jellerin Hazırlanması ve İlaç Aktif Madde Salınımında Kullanılması

Kontrollü ilaç salım sistemleri son yıllarda bilim insanlarının ilgisini çekmektedir. Bunun başlıca

nedeni yeni ilaç tasarımının zor bir işlem olmasıdır. Yeni ilaç tasarımı yerine, var olan ilaçların etkisinin

sadece bir biyolojik hedefe iletilmesi ve tek doz halinde alınan ilaçların etki sürelerinin arttırılması daha

fazla önem kazanmıştır. Bu amaçla var olan ilaç aktif maddelerin yeni tasarlanan ilaç salım sistemlerine

yüklenerek yeni kontrollü salım sistemlerinin geliştirilmesi üzerinde yoğun çalışmalar yapılmaktadır.

Bu çalışmada Sodyum Aljinat, Jelatin ve α-Selüloz ile hidrojeller hazırlanarak Siprofloksasin HCl ilaç

aktif maddesinin ilaç yükleme ve ilaç salım profilleri incelenmiştir. Öncelikle bu amaçla tekli, ikili ve

üçlü polimerler içeren hidrojeller hazırlanarak, hidrojellerin değişik tampon çözeltilerdeki şişmeleri

incelenmiştir. Daha sonra hidrojeller üzerine ilaç aktif madde yüklenerek ilaç salımları analiz edilmiştir.

Elde edilen ikili ve üçlü hidrojellerin yapısal analizleri için FT-IR (Fourier Transform Infrared

Spectroscopy) spektrumları çekilerek hidrojeli oluşturan polimerlerin birbiri ile etkileşimi incelenmiştir.

Ayrıca hidrojeller ve ilaç aktif madde arasındaki etkileşimler incelenmiştir. İlaç aktif maddenin hidrojel

ile herhangi bir kimyasal etkileşime girmediği, ilaç aktif maddenin sadece fiziksel olarak hidrojele

yüklendiği görülmüştür. Bu durum hazırlanan hidrojellerin bu ilaç aktif maddenin salımı için

kullanılabileceğini göstermiştir.

Preparation of some polymer gels and using the release of active pharmaceutical ingredient

In the recent years, controlled drug release systems are interested by the scientists. The main

reason is the difficulty of the design of new drugs. Instead of new drug design, transportation of the effect

of existing drugs to the biological target and increasing of the effect time of one dosage form are

important. For this purpose, it is desired to develop new controlled drug release systems by loading of

existing drugs on the new designed release systems.

In this study, hidrogels were prepared using sodium alginate, gelatine and α-cellulose and the drug

release profilles of Ciprofloxacin HCl active pharmaceutical ingredient were investigated. Therefore, the

swelling behaviour of the hydrogels prepared using single, binary and ternary polymers was investigated

in the buffer solutions in different pH. Then the drug release profiles of the active pharmaceutical

ingredient loaded on hydrogels were analyzed. Then drug loaded on the hygrogels and drug release

profiles were studied.

For the structural analysis, FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) spectra of binary and

ternary hydrogels were withdrawn and the interaction between polymers in the prepared hydrogel were

investigated. The interactions between hydrogel and active phamaceutical ingredient were also

investigated. It was seen that there were no chemical interactions between hydrogel and active

phamaceutical ingredient. The active phamaceutical ingredient was physically loaded on the hydrogel. It

is shown that prepared hydrogels can be used for the release of this active phamaceutical ingredient.

  

BEKDEŞER Burcu

Danışman : Prof. Dr. Reşat APAK- Doç. Dr. Mustafa ÖZYÜREK (II. Danışman)Anabilim Dalı : KimyaProgramı (Varsa) : Analitik KimyaMezuniyet Yılı : 2012Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Reşat APAK (Danışman)

Prof. Dr. Birsen DEMİRATA ÖZTÜRK Prof. Dr. İnci SÖNMEZOĞLU Doç. Dr. Kubilay GÜÇLÜ Doç. Dr. Kevser SÖZGEN BAŞKAN

Biyolojik Örneklerde Reaktif Oksijen Türleri Süpürme Etkinliği Ölçümü için Spektrofotometrik Yöntemler Geliştirilmesi

Hidroksil radikali (∙OH), süperoksit anyon radikali (O2.-), ve hipokloroz asit (HOCl) gibi reaktif

oksijen türlerini süpürebilen antioksidanların araştırılmasına olan ilgi günümüzde giderek artmaktadır. Bu nedenle bu reaktif oksijen türlerinin (ROS) saptanması ve antioksidanların bu reaktif türleri süpürme aktivitesinin belirlenebilmesi için basit, duyarlı ve hızlı yöntemler gereklidir. Tez çalışmasında geliştirilen spektroskopik yöntemlerde amaç; bu reaktif türleri süpürme aktivite tayini için literatürdeki mevcut yöntemlerin eksikliklerini ve kısıtlamalarını ortadan kaldırabilmektir. Bunun için çalışma grubumuzca daha önce literatüre kazandırılan ve hem ülkemizde hem de dünyada yaygın kullanım alanına sahip CUPRAC ‘Bakır(II) iyonu indirgeyici antioksidan kapasite’ yönteminin esasına bağlı kalınarak çeşitli modifikasyonlarla hidroksil radikali (∙OH) ve süperoksit anyon radikali (O2

.-) süpürülmesine dayalı antioksidan aktivite analiz yöntemleri geliştirilmiştir. Hipokloroz asit (HOCl) süpürülmesine dayalı antioksidan aktivite tayini için CUPRAC yönteminden bağımsız olarak florometrik bir yöntem geliştirilmiştir.

İnsan vücudunda üretilen ve en reaktif oksijen türü olan hidroksil radikali, oksidatif stres kaynaklı hastalıklarla sonuçlanan doku hasarının oluşumunda önemli bir rol oynamaktadır. Hidroksil radikal süpürme aktivitesinin tayini için spesifik olmayan, düşük verimli TBARS yöntemi gibi mevcut tekniklere alternatif olarak geliştirilen Modifiye CUPRAC Yöntemi-I daha uygun, yüksek verimli bir yöntemdir. Bu çalışmada, Fe(II)-EDTA kompleksi ve H2O2 karışımından oluşan Fenton reaksiyonu ile üretilen hidroksil radikallerinin belirlenmesinde tereftalat probu kullanılmıştır. İnkübasyon periyodunun sonunda etil asetat ilavesiyle prob ve hidroksillenme ürünü ekstrakte edilerek CUPRAC yöntemiyle spektrofotometrik olarak belirlenmiştir. Tereftalat probu CUPRAC-reaktif olmadığı halde hidroksillenme ürünü 2-hidroksi tereftalat CUPRAC reaktifine yanıt vermektedir. İnkübasyon ortamına ilave edilen hidroksil radikal süpürücülerin tereftalat probu ile yarışması sonucunda daha az hidroksillenme ürünü oluşmakta ve CUPRAC reaktifinden Cu(I)-Nc kromofor oluşumu azalmaktadır. Bu çalışmada, bazı tiyol tipi antioksidanların, amino asitlerin ve plazma antioksidanlarının ikinci mertebeden hidroksil radikali

süpürme hızları yarışmalı kinetik yöntemiyle belirlenerek sonuçlar referans yöntem olarak seçilen TBARS yöntemiyle karşılaştırılmıştır.

Süperoksit anyon radikali çeşitli bileşikler için indirgen veya yükseltgen olarak hareket edebilir ve hidroksil radikali, singlet oksijen gibi daha aktif oksijen türleri oluşumu için anahtar rol oynar. Hücrede süperoksit anyon radikal üretimi enzimatik ve enzimatik olmayan reaksiyonlar sonucunda gerçekleşmektedir. Süperoksit anyon radikali süpürme aktivitesi tayini için geliştirilen yöntemde PMS-NADH (fenazin metasülfat-nikotinamid dinükleotid) sistemiyle üretilen süperoksit radikallerinin belirlenmesinde 2-tert-butil hidrokinon (TBHQ) probu kullanılmıştır. Bu tez çalışmasıyla birlikte literatürde ilk kez süperoksit süpürme aktivite tayini için prob olarak kullanılan TBHQ, sıklıkla kullanılan mevcut problara (NBT ve ferrisitokrom c) göre seçimlilik ve kapsayıcılık açısından daha üstün bir probdur. NBT ve ferrisitokrom c problarının süperoksit anyon radikali ile olduğu gibi doku homojenizatlarında bulunan düşük konsantrasyondaki askorbik asit tarafından da indirgenmesi söz konusudur. İnkübasyon ortamında süpürücü varlığında ve yokluğunda süperoksit anyon radikali tarafından yükseltgenmeden kalan TBHQ probu etil asetat ile reaksiyon ortamından ekstrakte edilerek organik çözücü fazında CUPRAC yöntemi ile spektrofotometrik olarak belirlenmektedir. Bu çalışmada tiyol tipi antioksidanlar, amino asitler ve plazma antioksidanları için süperoksit anyon süpürme aktiviteleri geliştirilen Modifiye CUPRAC Yöntemi-II ile belirlenerek sonuçlar referans yöntem olarak seçilen NBT yöntemiyle karşılaştırılmıştır.

Hipokloroz asit, radikalik olmayan bir reaktif oksijen türü olmakla birlikte oksidatif süreç içerisinde dokularda bulunabilmektedir. Hipokloroz asit süpürme aktivite tayini için literatürde mevcut yöntemlerin çeşitli kısıtlamaları bulunmaktadır. Hipokloroz asit süpürme aktivitesinin ölçümü için literatürde sıklıkla kullanılan TNB oksidasyonu yöntemi tiyol tipi antioksidanlar için kullanılamamaktadır. Bu tez çalışmasıyla birlikte literatürde ilk kez HOCl süpürme aktivite tayini için prob olarak resorsinol bileşiği kullanılarak tiyol tipi antioksidanlar, amino asitler ve plazma antioksidanlarının aktiviteleri florometrik olarak ölçülmüştür. Resorsinol probunun hipokloroz asit ile inkübasyonu sonucunda klorinasyon ürünlerinin oluşumu nedeniyle proba ait floresans şiddeti azalmaktadır, çünkü resorsinol floresan olduğu halde klorinasyon ürünleri değildir. Süpürücü varlığında ve yokluğunda ölçülen floresans şiddetlerinin farkından yararlanarak hipokloroz asit süpürme aktivitesi tayin edilmiştir. Geliştirilen yeni florometrik yöntem ile bulunan sonuçlar referans yöntem olarak seçilen KI/taurin yöntemiyle karşılaştırılmıştır.

Tez çalışmasında reaktif oksijen türleri süpürme etkinliği için geliştirilen tüm yöntemlerde kullanılan problar (tereftalat, 2-tert-butil hidrokinon, resorsinol) ve bu probların reaktif oksijen türü ile reaksiyonu sonucunda oluşan ürünler HPLC (Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi) yöntemiyle belirlenerek sonuçların istatistiksel karşılaştırması yoluyla geliştirilen yöntemler valide edilmiştir.

Ayrıca reaktif oksijen türleri süpürme etkinliği tayini için geliştirilen tüm yöntemler, biyolojik bakımdan önemli antioksidanlara (tiyol-tipi antioksidanlar, amino asitler ve plazma antioksidanları) ek olarak karaciğer ve böbrek doku homojenizatlarına uygulanarak gerçek örnekler için % inhibisyon değerleri hesaplanmış ve bulguların gıda kimyası yanında klinik biyokimya araştırmalarına da yararlı olması sağlanmıştır.

      

Development of Spectrophotometric Methods for Measurement of Reactive Oxygen Species Scavenging Activity in Biological Samples

Recently the growing interest in finding antioxidants that can scavenge superoxide anion (O 2.-),

hydroxyl radical (∙OH) and hypochlorous acid (HOCl) is becoming increasingly recognized. So simple and sensitive methods for the determination of related reactive oxygen species (ROS) species and of the scavenging activity of antioxidants are necessary. The aim of the developed spectrophotometric procedures is to resolve shortcomings and limitations of the available methods in literature for the determination of reactive species scavenging activity. The widely used CUPRAC (CUPric ion Reducing

Antioxidant Capacity) method was originally developed and introduced to world literature by our research group. Sticking to the essentials of the original CUPRAC method, modified CUPRAC assays were developed to establish novel antioxidant activity analysis methods based on scavenging hydroxyl and superoxide anion radicals. A fluorometric method has been developed for hypochlorous acid scavenging activity assay, independently of the CUPRAC method.

Hydroxyl radicals (·OH) generated in the human body may play an important role in tissue injury at sites of inflammation in oxidative stress−originated diseases. We developed more convenient and highly efficient Modified CUPRAC Assay-I as an alternative to the nonspecific, low-yield TBARS (thiobarbituric acid−reactive substances) test. We used a terephthalate probe for detecting ·OH generated by the reaction of iron(II)-EDTA complex with H2O2 (Fenton reaction). At the end of the incubation period, the probe and its hydroxylation product were determined spectrophotometrically by extracting with ethyl acetate. Whilst the terephthalate probe is not CUPRAC−reactive, its hydroxylation product, 2-hydroxy terephthalate, responds to the CUPRAC reagent. Added radical scavengers to the incubation medium compete with terephthalate for the ·OH produced, and diminish chromophore formation from Cu(II)-neocuproine (Nc). With the aid of competitive kinetic reaction, the second-order rate constant of thiol-type antioxidants, amino acids and plasma antioxidants were evaluated for their ·OH scavenging activity using the developed method and compared with the reference TBARS test.

The superoxide anion radical can act both as a reducing and oxidizing agent for a variety of compounds and is a key intermediate for more active oxygen species, such as hydroxyl radical and singlet oxygen. Superoxide anion radical formation occurs continuously in the cells as a consequence of both enzymatic and nonenzymatic reactions. We used a 2-tert-butyl hydroquinone (TBHQ) probe for detecting superoxide generated by the reaction of PMS-NADH (phenazine methosulfate-nicotinamide adenine dinucleotide). In this thesis, TBHQ, firstly used as a probe for the detection of superoxide scavenging activity, is a superior probe compared to existing probes (NBT and ferricytochrome c) in terms of selectivity and versatility. NBT and cytochrome c can be chemically reduced by low concentrations of ascorbic acid present in tissue homogenates as superoxide radicals. The remaining TBHQ probe in the reaction mixture (in the absence and presence of scavenger) was extracted with ethyl acetate and determined spectrophotometrically in the organic phase by the CUPRAC assay. Thiol-type antioxidants, amino acids and plasma antioxidants were evaluated for their superoxide radical scavenging activity using the developed Modified CUPRAC Assay-II, and the results compared with those of the reference NBT method.

Hypochlorous acid is a biologically relevant, non-radical oxidizing species, and may be formed in tissues through oxidative processes. A variety of methods available in literature for the determination of hypochlorous acid scavenging activity have some limitations. TNB oxidation method which is commonly used in literature is not suitable for hypochlorous acid scavenging activity measurement of thiol type antioxidants. In this thesis, resorcinol has been firstly used as a probe for the fluorometric determination of HOCl scavenging activity of thiol-type antioxidants, amino acids and plasma antioxidants. Resorcinol probe can be chlorinated with HOCl, and the fluorescence intensity of resorcinol is attenuated as a result of its reaction with HOCl, because resorcinol is fluorescent while its chlorination products are not. The attenuated intensity of resorcinol fluorescence is dependent upon the HOCl scavenging activity of the tested compound. With the aid of resorcinol fluorescence values recorded in the presence and absence of scavengers, the HOCl scavenging activity of scavengers can be calculated. The HOCl scavenging activity measured by the fluorometric method was compared with that by the reference KI/taurine method.

The developed methods for measurement of ROS scavenging activity were validated by quantifying the probes (terephthalate, 2-tert-butyl hydroquinone, resorcinol) and their oxidation products by HPLC (high performance liquid chromatography) method, and by statistically comparing the results.

In addition to biologically important antioxidants (thiol type antioxidants, amino acids and plasma antioxidants), tissue (e.g., liver and kidney) homogenates were evaluated for their ROS activity to calculate percentage inhibition values using the developed methods, thereby contributing research related to clinical biochemistry as well as food chemistry.

ÇALIŞKAN Elif

Danışman : Prof. Dr. Mehmet MahramanlıoğluAnabilim Dalı : Kimya Anabilim DalıProgramı : Fiziksel Kimya ProgramıMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Mehmet MAHRAMANLIOĞLU(Danışman)

Prof.Dr. Mustafa L. BERKEM Prof.Dr. Musa ŞAHİN

Doç.Dr. Sinem GÖKTÜRK Doç.Dr. İsmail İNCİ

Bazı İlaç Etken Maddelerinin Sulu Ortamda Ve Yüzey Aktif Maddeler Varlığında Adsorpsiyonunun İncelenmesi

Beş ilaç etken maddesinin; prometazin (PM), triflupromazin (TFP), trimetoprim (TM), karbamazepin (KM), ibuprofen (IBU); aktif karbon (AK) ve bentonit (BNT) üzerindeki adsorpsiyonu sulu ortamda ve anyonik; sodyumdodesil sülfat (SDS); ile katyonik; dodesiltrimetilamonyum bromür (DTAB); gibi farklı tiplerdeki yüzey aktif maddeler varlığında spektrofotometrik olarak çalışıldı. Adsorpsiyon deneyleri zaman, başlangıç derişimi ve sıcaklığa bağlı olarak yürütüldü. Adsorpsiyon kinetiği verileri Lagergren 1. derece ve Yalancı 2. derece kinetik eşitlikleri kullanılarak modellendi. Ayrıca tanecik içi difüzyon grafikleri de çizildi. IBU’nun BNT üzerindeki adsorpsiyonu hariç, tüm kinetik çalışmalardan elde edilen veriler Yalancı 2. derece hız eşitliğine Lagergren 1. derece hız eşitliğinden daha iyi uydu. IBU’nun BNT üzerindeki adsorpsiyonunun Lagergren 1. derece hız eşitliğine Yalancı 2. derece hız eşitliğinden daha iyi uyduğu görüldü. İlaç etken maddelerinin adsorpsiyon mekanizmasını anlamak için Giles izotermleri kullanıldı. Çizilen izotermler Giles sınıflandırmasına göre L tipine uydu ve yüzey aktif maddeler varlığında izoterm şekillerinde bazı değişimler gözlendi. Elde edilen denge verilerini modellemek için Langmuir ve Freundlich izotermleri kullanıldı. Langmuir modeli izoterm verilerine Freundlich modelinden daha iyi uydu. İlaç etken maddelerinin sulu çözeltilerde AK üzerindeki adsorpsiyonu için bulunan adsorpsiyon kapasitesi değerleri aşağıdaki sıralamayı izledi:PM < TFP < TM < KM < IBUİlaç etken maddelerinin sulu çözeltilerde BNT üzerindeki adsorpsiyonu için bulunan adsorpsiyon kapasitesi değerleri aşağıdaki sıralamayı izledi:PM > TFP > TM > KM > IBUYüzey aktif madde varlığının adsorpsiyon kapasiteleri üzerinde önemli etkileri olduğu, ancak adsorpsiyon süreçlerinin denge süresine etki etmediği gözlendi. Farklı sıcaklıklarda yürütülen adsorpsiyon çalışmalarından elde edilen veriler kullanılarak termodinamik parametreler de hesaplandı. Ayrıca seçilen ilaç etken maddelerinin biri (PM) ile yüklenmiş aktif karbonun rejenerasyonu da kimyasal ve termal yöntemler kullanılarak incelendi. Kimyasal rejenerasyon kapsamında, farklı alkollerin desorpsiyon verimleri birbiri ile karşılaştırıldı. Termal işlem için mikrodalga ile ısıtma yöntemi elektrikli fırında yapılan klasik termal rejenerasyon ile karşılaştırmalı olarak kullanıldı. Elde edilen optimum koşullar art arda adsorpsiyon-rejenerasyon döngüleri için kullanıldı ve hesaplanan rejenerasyon verimleri birbiri ile karşılaştırıldı. Kullanılan her iki yöntem için de rejenerasyon verimlerinde önemli değişimler gözlendi.

  

    

Study Of Adsorptıon Of Some Drugs In Aqueous Medıum And In The Presence Of Surface Actıve Agents

The adsorption of five drugs; promethazine (PM), triflupromazine (TFP), trimethoprim (TM), carbamazepine (KM), ibuprofen (IBU); onto activated carbon (AK) and bentonite (BNT) was studied spectrophotometrically in aqueous solutions and in the presence of different type of surfactants such as anionic; sodiumdodecyl sulfate (SDS) and cationic; dodecyltrimethylammonium (DTAB) bromide. The adsorption experiments were carried out as a function of time, initial concentration and temperature. Adsorption kinetic data were modeled using the Lagergren first order and the pseudo-second order kinetic equations. Intraparticle diffusion graphics were also plotted. The data obtained from all kinetic studies are fitted to the pseudo-second order kinetic equation better than the Lagergren first order kinetic equation, except the adsorption of IBU onto BNT. It was seen that the adsorption of IBU onto BNT is fitted to the Lagergren first order kinetic equation better than the pseudo-second order kinetic equation. The Giles isotherms were used to understand the adsorption mechanism of drugs. Isotherms plotted appear to fit L-type according to Giles isotherm classification and some changes in isotherm shapes were observed in the presence of surfactans. The Langmuir and Freundlich isotherms were used to model the equilibrium data obtained. The Langmuir model appears to fit the isotherm data better than the Freundlich model. The adsorption capacity values found for the adsorption of drugs onto AK in aqueous solutions followed the order below:

PM < TFP < TM < KM < IBUThe adsorption capacity values found for the adsorption of drugs onto BNT in aqueous solutions followed the order below:

PM > TFP > TM > KM > IBUIt was observed that the presence of surfactants had significant effects on adsorption capacities, although it did not affect the equilibrium time of the adsorption processes. Thermodynamic parameters were also calculated using the data obtained from adsorption studies conducted at different temperatures. Regeneration of the activated carbon loaded with one of the selected drugs (PM) was also investigated by using chemical and thermal methods. Within the chemical regeneration, desorption efficiency of different alcohols were compared with each other. Microwave heating was used for the thermal treatment in comparison with conventional thermal regeneration in electrical furnace. The optimum conditions obtained were used for successive adsorption-regeneration cycles and regeneration efficiencies calculated were compared with each other. Significant changes in regeneration efficiencies were observed for both methods used.

BİYOLOJİ ANABİLİM DALI

PAÇAL Ferda

Danışman : Doç. Dr. Hüsamettin BALKISAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : ZoolojiMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Hüsamettin BALKIS (Danışman)

Prof. Dr. Rikap YÜCE Prof. Dr. Mustafa TEMEL Prof. Dr. Meriç ALBAY Doç.Dr. Yelda AKTAN TURAN

Bandırma Ve Erdek Körfezi (Marmara Denizi) Ostrakod (Crustacea) Faunasındaki Mevsimsel

Değişiklikler Ve Ortamın Bazı Ekolojik Özellikleri

Bu çalışmanın amacı, Bandırma ve Erdek körfezlerinin ostrakod faunasını ortaya çıkarmak ve bazı ekolojik faktörlerin ostrakod faunasının dağılımı üzerindeki etkilerini belirlemektir. Örneklemeler her mevsim (Kasım 2006, Şubat 2007, Mayıs 2007 ve Ağustos 2007) Van Veen Grab, el kepçesi ve su örnekleyicisi ile her iki körfezde belirlenen 16 istasyondan toplam 64 kez yapılmıştır. Toplanan deniz suyu örneklerinde sıcaklık, tuzluluk ve çözünmüş oksijen içeriği ölçülmüştür. Ayrıca her istasyonda görünürlük ve öfotik zon derinliği hesaplanmıştır. Sediment örneklerinde ise çamur yüzdesi, toplam organik karbon miktarları ve toplam kalsiyum karbonat miktarları belirlenmiştir. İstasyonlarda belirlenen tür ve birey sayılarının kompozisyonundan yararlanarak Shannon-Weaver çeşitlilik indeksi (H') belirlenmiştir. İstasyonlardaki türler arasındaki benzerlik, Bray-Curtis benzerlik indeksine göre yapılmıştır. İstasyonlara ait sıcaklık, tuzluluk, çözünmüş oksijen, çamur yüzdesi, toplam organik karbon miktarı, toplam kalsiyum karbonat miktarı, derinlik, ostrakod tür sayıları ve birey sayıları arasındaki ilişkiler Spearman sıra- korelasyon katsayısına göre değerlendirilmiştir.

Bu çalışmada 22 famiya ve 43 cinse ait 112 ostrakod türü tespit edilmiştir. Bütün türlerin fotoğrafları TEM (Taramalı Elektron Mikrosbu) ile çekilmiştir. Marmara Denizi için 58 yeni tür

belirlenmiş olup, bu türlerden 18’i Türkiye ostrakod faunasına yeni kayıt olarak eklenmiştir. Tanımlanan türlerin istasyonlara ve mevsimlere göre tür ve birey sayılarının dağılımları tablolar halinde verilmiştir. Ayrıca belirlenen bütün türlerin Akdeniz, Ege Denizi, Karadeniz ve Türk Boğazlar Sistemi’ndeki dağılımları ile derinlik dağılımları da tablo halinde gösterilmiştir. Tesbit edilen 112 türden 5’inin baskın tür olduğu görülmüştür. (Loxoconcha rhomboidea, Pontocythere elongata, Carinocythereis carinata, Cytheridea neapolitana ve Xestoleberis margaritea).

Sonuç olarak bu çalışmada Erdek Körfezi’nden elde edilen ostrakodların tür ve birey sayısı bakımından Bandırma Körfezi’den daha zengin olduğu belirlenmiştir. Her iki körfezde de ostrakodların tür ve birey sayılarını etkileyen en önemli ekolojik faktörlerin derinlik ve sedimentin çamur yüzdesi olduğu görülmüştür.

Seasonal Varıatıons Of The Ostracoda (Crustacea) Faunas And Some Ecologıcal Characterıstıcs Of

The Bandırma And Erdek Bays ( Marmara Sea)

The aim of this study is the observation of the ostracoda faunas of the Bandırma and Erdek Bays and to investigate the effects of the ecological factors on distributions of the ostracoda faunas.The samples were collected by using Van Veen Grab, handle net and water sampler 64 times, in 16 stations from these bays in each season (October 2006, February 2007, May 2007 and August 2007), within four seasonal period. Temperature, salinity and dissolved oxygen amount were measured in the sea water samples. Also visibility and euphotic zone depths were calculated for each stations. The mud percentage, the total organic carbon amount and the total calcium carbonate amount were determined in the sediment samples. Shannon Weaver diversity index (H') has been determined by the help of the species and individual numbers’ compositions of ostracoda. The similarity in stations between the species was calculated with the Bray-Curtis similarity index. The correlation among the stations associated with temperature, salinity, dissolved oxygen, mud percentage, total organic carbon amount, total calcium carbonate amount, dephts, species number and individual number of ostracoda were evaluated with Spearman rank- correlation matrix.In this study, 112 ostracoda species were determined belonging to 22 family and 43 genera. All the photographs of the ostracoda species were taken by using SEM (Scanning Electron Microscopy). Fiftyeight new ostracoda species to Marmara Sea were determined, 18 species of them were added as new ostracoda species to the Turkish ostracoda fauna. The distributions of the determined species and individual numbers according to stations and the seasons were given in tables. Also, the distribution of the determined species in to the Mediterranean Sea, Aegean Sea, Black Sea and Turkish Straits System were shown together with depths diversity in tables. It is observed in this study that 5 species were dominant from the 112 species (Loxoconcha rhomboidea, Pontocythere elongata, Carinocythereis carinata, Cytheridea neapolitana and Xestoleberis margaritea).In conclusion, it is determined in this study that the species and the individual numbers of ostracoda in Erdek Bay were more abundant than the Bandırma Bay. It is seen that the most important ecological factors that effect on the species numbers and individual numbers of ostracoda are the depth and the percentage of the mud in sediment in both bays.

ŞEN Ayşe

Danışman :Yard. Doç. Dr. Sema ALİKAMANOĞLUAnabilim Dalı :BiyolojiProgramı :RadyobiyolojiMezuniyet Yılı :2011Tez Savunma Jürisi : Yard. Doç. Dr. Sema ALİKAMANOĞLU

Prof. Dr. Yavuz ÇOTUK Prof. Dr. Çimen ATAK Prof. Dr. Meral ÜNAL Prof. Dr. Leyla AÇIK

Gama Radyasyonu İle Şeker Pancarı (Beta Vulgaris L.)’Nda Kuraklığa Toleranslı Mutantların Eldesi Ve Moleküler Analizleri

Küresel ısınmanın en önemli sonuçlarından biri olan kuraklık, tarım ürünlerinde azalmaya neden olmakta ve gün geçtikçe artan dünya nüfusunun yetersiz beslenme ve açlık sorunu ile karşı karşıya kalmasına yol açmaktadır. Bu nedenle kuraklık stresine dayanıklı bitki türlerinin geliştirilmesi gelecek dönemlerde kuraklığın yol açacağı zararları azaltmada önemli rol oynayacaktır.

Abiyotik stres (tuzluluk, kuraklık, herbisitler vb.) faktörlerine toleranslı veya dirençli bitkiler geliştirmek için in vitro teknikler, gama radyasyonu gibi fiziksel mutagenler ile birlikte kullanılmaktadır.

Bu çalışmada önemli bir endüstri bitkisi olan şeker pancarı (Beta vulgaris L. cv. Felicita) bitkisinden in vitro doku kültürü kurulmuş ve bu kültürlere farklı dozlarda gama radyasyonu ve farklı konsantrasyonlarda PEG 6000 uygulanarak radyasyona ve kuraklığa olan hassasiyetleri belirlenmiştir. Şeker pancarı doku kültüründe somatik mutasyonların teşvik edilmesi için optimum radyasyon dozları tespit edilmiştir.

Kuraklığa toleranslı mutant bitkileri tespit etmek amacıyla, 15 ve 20 Gy gama radyasyonu ile ışınlanan Felicita şeker pancarı çeşidine ait M1V3 generasyonu eksplantları, 10 ve 20 g/l PEG 6000 içeren selektif besiyerlerine ekilmiştir.

Çalışmamızda elde edilen mutant bitkilerin yapraklarındaki çözünebilir protein konsantrasyonlarının kontrol grubuna göre % 12.66 - % 127 arasında artış gösterdiği tespit edilmiştir. Ayrıca kontrol ve mutant bitkilerin yaprak proteinlerinin SDS-PAGE yöntemi ile analizinde jel üzerinde toplam 22 bant gözlenmiştir. Araştırmamızda Felicita şeker pancarı (Beta vulgaris L.) çeşidine ait kontrol ve mutant bitkiler arasındaki moleküler düzeydeki farklılıklar, ISSR yöntemiyle ortaya konmuş ve kullanılan primerlere göre polimorfizm oranı % 85.85 olarak saptanmıştır. Kontrol ve mutant bitkilerin birbirlerine olan genetik mesafeleri, MultiVariate Statistical Package V3.1 paket programı kullanılarak hesaplanmış ve bu mesafeye bağlı olarak ortaya çıkan dendrogramları çizilmiştir. Yapılan hesaplamalar sonucunda mutant bitkilerin, kontrol grubundan ortalama % 27.94 oranında genetik uzaklığa sahip olduğu ve kontrol grubu ile en fazla genetik uzaklığa % 53.2 oranıyla 10 g/l PEG 6000 konsantrasyonu içeren selektif besiyerinde rejenere olan 20 Gy gama radyasyonu uygulanmış mutant bitkinin olduğu tespit edilmiştir.

  

Induce Of Drought Tolerance Sugar Beet (Beta Vulgaris L.) Mutants Wıth Gamma Radıatıon And Molecular Analysıs

Drought, one of the most important results of global warming, causes a decrease in agricultural products. This leads to the problem of malnutriation and hunger of the world’s populations, which is increasing day by day. Therefore, improvement of drought stress tolerant plant species will play an important role in reducing damages due to drought.

In vitro techniques have been used in combination with physical mutagens, such as gamma radiation, for developing plants which are tolerant or resistant to abiotic stress factors (such as salt, drought, herbicide etc.).

In this study, in vitro tissue culture of sugar beet (Beta vulgaris L. cv. Felicita), which is an important industrial plant, was established and the sensitivity of the plant to radiation and drought was determined by applying different doses of gamma radiation and different concentrations of PEG 6000 to the cultures. Optimal radiation doses have been determined to stimulate somatic mutations in sugar beet tissue cultures. In order to determine drought tolerant mutant plants, M1V3 generation-explants from Felicita sugar beet variety irradiated with 15 Gy and 20 Gy gamma rays, were sown in selective culture media containing 10 and 20 g/l PEG 6000.

It was determined that the soluble protein concentrations of the mutant plants obtained in this study have shown an increase between 12.66%-127% compared to the control group. In addition to this, total of 22 bands were observed on the gel in the analysis with SDS-PAGE method of leave proteins of the control and mutant plants. In our research, molecular basis differences between control and mutant plants, belonging to Felicita sugar beet (Beta vulgaris L.) variety, were shown using the ISSR method and based on the used primers polymorphism ratio was determined as 85.85%. Moreover, genetic distance between control and mutant plants have been calculated using the MultiVariate Statistical Package V3.1 program, and the dendograms based on the obtained distance have been drawn. As a result of the calculations, the genetic distance of the mutant plants to the control group has been determined to have average ratio of 27.94% and the largest genetic distance from the control group with the ratio of 53.2% has been obtained from the mutant plant which was applied to 20 Gy gamma radiation and regenerated in selective culture media containing 10 g/l PEG 6000 concentration.

  

DALYAN Cem

Danışman : Prof. Dr. Neslihan BALKISAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı (Varsa) : HidrobiyolojiMezuniyet Yılı : 2012Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Neslihan BALKIS

Prof. Dr. Mustafa TEMELDoç. Dr. Serhat ALBAYRAKDoç. Dr. Nagihan GÜLSOYYrd. Doç. Dr. Ünal ERDEM

Levant Denizi (Doğu Akdeniz) Kuzeydoğusunun Üst Kıta Yamacı Balıklarının Dağılımları

Bu araştırma 221 ile 777 m arasındaki derinliklerde ve İskenderun Körfezi’nin yaklaşık 9 – 24 deniz mili arası mesafede gerçekleştirilmiştir. Şubat – Mayıs – Ağustos – Kasım 2010 tarihlerinde gerçekleştirilen örnekleme çalışmalarında, toplamda 30 trol çekimi yapılmıştır. Bathophilus nigerrimus ve Bathypterois mediterraneus türlerinin Levant Denizi’nin kuzeyinde ilk kez gözlendiği trol çekimlerinde Chondrichthyes klasisinden 9 familyaya ait 13 tür ve Actinopterygii klasisinden 33 familyaya ait 50 tür olmak üzere toplam 63 tür balık elde edilmiştir. Analizler sırasında genellikle kıyısal sularda yaşadığı bilinen Fistularia commersonii’nin tesadüfen elde edildiği varsayılarak hesaplamalara katılmamıştır.

Chlorophthalmus agassizi, Coelorhynchus caelorhynchus, Dipturus oxyrinchus, Helicolenus dactylopterus, Lepidorhombus whiffiagonis, Lophius budegassa, Merluccius merluccius, Phycis blennoides, Scyliorhinus canicula, Synchiropus phaeton tüm derinlik aralıklarında rastlanmıştır. C. agassizi türü birim alana düşen birey sayısı, biyokütle ve baskınlık hesaplamalarında en yüksek değerlere sahip tür olmuştur. H. dactylopterus ise en yüksek sıklık değerine sahip tür olmuştur.

En yüksek ortalama tür sayısına 200 – 299 m derinlik aralığında rastlanılmasına karşın en yüksek ortalama birey sayısı 300 – 399 m derinlik aralığında elde edilmiştir. Shannon-Wiener tür çeşitliliği ve Pielou’nun düzenlilik indeksleri paralellik göstermiş ve en yüksek değerlere 200 – 299 ve 700 – 800 m derinlikler konturlarında ulaşılmıştır.

Örnekleme dönemlerine bakıldığında ortalama 19 tür ile Ağustos ayı ve 92434 birey ile Kasım ayı en yüksek değerler ile temsil edilirken, hesaplanan Margalef tür zenginliği indeksi ve Simpson baskınlık-çeşitlilik indeksi değerleri Kasım ayında en düşük değerlerde gözlenmiştir.Levant Denizi’nde ve ülkemiz sularında üst kıta yamacında gerçekleştirilen bu ilk kapsamlı çalışmada balık türlerinin uzamsal ve zamansal dağılımları incelenmiştir. 800 m olarak kabul edilen üst kıta yamacı alt sınırının Batı ve Orta Akdeniz ile benzer şekilde 400 – 500 (450) m olduğu ortaya konmuştur.

      

Distribution of Upper Continental Slope Fishes of Northeastern Levantine Sea (Eastern Mediterranean)

This study carried out between 221 and 777 m, offshore of Iskenderun Bay about 9 – 24 nautical miles on February – May – August – November 2010 with 30 trawl operations. In total 63 species (13 Chondrichthyes species belonging to 9 families and 50 Actinopterygii species belonging to 33 families) were collected. It is presented the first observation of B. nigerrimus and B. mediterraneus in the northern of Levantine Sea. F. commersonii was excluded from the analysis due to assume incidental catching because of found in coastal waters.

Chlorophthalmus agassizi, Coelorhynchus caelorhynchus, Dipturus oxyrinchus, Helicolenus dactylopterus, Lepidorhombus whiffiagonis, Lophius budegassa, Merluccius merluccius, Phycis blennoides, Scyliorhinus canicula, Synchiropus phaeton were found in all depth ranges of 200 – 800 m. C. agassizi has the highest abundance per unit area between fish species, biomass and dominancy as well. H. dactylopterus was estimated as highest frequency in sampling periods. The maximum number of species was observed in 200 – 299 m depth contours but the highest abundance score was obtained in 300 – 399 m depths. Shannon-Wiener index and Pielou’s evenness index achieved the maximum values in 200 – 299 and 700 – 800 depths contours.

In sampling periods, the highest average number of fish species obtained on August with nineteen species. In November, high abundance values were estimated with 92434 specimens, despite lowest value for Margalef diversity index and Simpson's dominance index results among sampling periods.

In the present study, spatial and temporal distribution of fish species were examined in the upper slope of Levantine Sea belong to depth ranges. Lower limit of upper slope that is theoretically adopted as 800 m depth, is revealed 400 – 500 (450) m depth as the West and Central Mediterranean Sea.

YILDIRIM Şenay

Danışman : Prof. Dr. Seyhan ALTUNAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : Genel BiyolojiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Seyhan ALTUN

Prof. Dr. Şehnaz BOLKENT Prof. Dr. Handan KAYA Doç. Dr. Ömür BULAN Prof. Dr. Feriha ERCAN

Sıçan Prostat Kanseri Modelinde Metastatik Potansiyelin Değerlendirilmesi: Voltaj Kapılı Sodyum Kanal Ekspresyonunun Rolü

Prostat kanseri, erkeklerde yaygın olarak görülen kanserlerden biridir. Prostat kanserinin tedavisindeki en önemli problem, hastalığın vücudun diğer bölgelerine yayılması, yani, metastazlardır. Prostat dokusunun gelişimi ve devamlılığını sürdürmesi androjen hormonlarına bağımlı olduğundan, metastatik prostat kanserinin tedavisinde, başlangıçta olumlu etkiler sağlayan, ‘androjen yoksunluk tedavisi’ kullanılmaktadır. Ancak, prostat kanser hücrelerinin androjen yoksunluğuna uyum sağlaması ile birlikte, hastalık ilerleme göstermekte ve kısa bir süre sonra ölüm meydana gelmektedir. Bu yüzden, metastatik prostat kanserinin tedavisi için yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Günümüzde, prostat kanserinin metastatik ilerlemesinde, voltaj kapılı sodyum kanalları (VGSC)’nın önemini ortaya koyan kanıtlar giderek artmaktadır.

Bu çalışmanın amacı, prostat kanserinin gelişimi ve metastatik yayılımında, VGSC’lerin olası hızlandırıcı rolünü in vivo sistemde incelemek ve kanalların metastatik aktivitedeki rollerini, fonksiyonel ilişki içerisinde bulunduğu voltaj kapılı potasyum kanalları (VGPC) ile birlikte in vitro düzeyde değerlendirmektir.

Deneysel prostat kanser modeli, Mat-LyLu, metastatik sıçan prostat kanser hücrelerinin, kökenlendikleri ırk olan, Copenhagen ırkı, erkek sıçanlara derialtı inokülasyonu ile meydana getirilmiştir. Mat-LyLu prostat kanser modelinde, spesifik VGSC blokeri tetrodotoksin (TTX) ile yapılan intratümöral tedavi, primer tümör gelişiminde bir etki oluşturmamakla birlikte, metastatik yayılımda, hayvanların sağkalımını arttıracak düzeyde, gerek metastazların sayısı gerekse büyüklüklerinde anlamlı bir inhibisyon meydana getirmiştir.

Mat-LyLu prostat kanser hücrelerindeki VGSC ekspresyonunu doğrulamak ve bu hücrelerin sıçanlara inokülasyonu ile meydana gelen primer tümör dokuları ve akciğer metastazlarındaki VGSC ekspresyonu araştırmak için PCR ve immünokimyasal yöntemler kullanılmıştır. Mat-LyLu hücrelerinde VGSC ekspresyonunun bulunduğu, mRNA (Nav1.7) ve protein düzeyinde, gösterilmiştir. Gerek TTX ile tedavi edilmeyen, gerekse TTX tedavisi alan hayvanların primer prostat tümörleri ve metastaz dokularında VGSC mRNA ve protein ekspresyonu belirlenmiştir.

VGSC’lerin metastatik aktivitedeki muhtemel rolünü, VGPC aktivitesi ile birlikte, in vitro düzeyde değerlendirebilmek amacıyla; VGSC blokeri TTX, VGPC (spesifik olarak, Kv1.3) blokeri margatoksin (MgTX) ve K+ iyonoforu valinomisinin, Mat-LyLu hücrelerinin çoğalma ve hareketlerinde meydana getirdikleri etkiler incelenmiştir. TTX ve MgTX hücre çoğalmasında bir etki meydana getirmemiş ancak, valinomisin, belli bir dozda (0,05 µM), sitotoksik etki ortaya çıkarmadan, hücre

çoğalmasını inhibe etmiştir. TTX ve valinomisin Mat-LyLu hücrelerinin lateral hareketini azaltmış ancak MgTX hücre hareketini etkilememiştir. MgTX+TTX ve valinomisin+TTX kombinasyonları ise, TTX’in hücre hareketinde kendi başına meydana getirdiği inhibisyona benzer oranda bir inhibisyonla, hücre hareketini, azaltmıştır. Valinomisin+TTX kombinasyonunda, valinomisinin, TTX’in hücre hareketini inhibe edici etkisinde ilave bir artış sağlamaması, motiliteyi azaltıcı etkisinin VGSC’ler ile ilişkili olabileceğine işaret etmiştir.

Bu çalışma, prostat kanserinin metastatik yayılımında, VGSC’lerin aktif bir görev üstlendiğine dair in vivo kanıtlar ortaya koymuştur. Bununla birlikte, VGPC’lerin, metastatik aktivitedeki rolünün belirlenebilmesi için başka çalışmalara gereksinim bulunduğunu vurgulamak gerekir.

    

Evaluation Of Metastatic Potential İn Rat Prostate Cancer Model: Involvement Of Voltage–Gated Sodium Channel Expression

Prostate cancer (PCa) is one of the most frequent malignancy in men. The major problem arising from PCa is its tendency to metastasize. Metastatic PCa is almost always treated with ‘androgen deprivation therapy’, which causes initial regression, due to the androgen dependent nature of PCa cells. However, very frequently, androgen-independent cancers emerge and, subsequently, wide-spread metastasis and death occurs. Therefore, new therapeutic strategies for the treatment of metastatic PCa are urgently required. Presently, there is a considerable body of evidence emphasizing the importance of voltage-gated sodium channels (VGSCs) in metastatic progression of PCa.

The purpose of this study was to investigate the accelerating role of VGSCs in metastatic progression of PCa in vivo and to evaluate this role with voltage-gated potassium channels (VGPC) activity in vitro.

PCa model was induced in male Copenhagen rats by subcutaneous implantation of strongly metastatic Mat-LyLu rat PCa cells. Intratumoural injection of tetrodotoxin (TTX), specific blocker of VGSC, had no effect on the primary tumour weight. However, TTX treatment significantly suppressed the average size and number of lung metastases and prolonged the survival time of the rats.

In order to verify the presence of VGSC expression in Mat-LyLu cells which were used to induce PCa model in rats and to analyze the expression of VGSC in primary tumour and corresponding metastases, PCR and immunochemical technics were used. Presence of VGSC mRNA (dominant subtype Nav1.7) and protein expression in Mat-LyLu cells were confirmed. Expression of the VGSC mRNA and protein were determined in the primary prostate tumours and corresponding metastases in both TTX-untreated and TTX-treated animals.

To evaluate the possible effect VGSC and VGPC activity on metastatic cell behavior, the effects of VGSC blocker TTX, VGPC (specifically Kv1.3) blocker margatoxin (MgTX) and K+ ionophore valinomycin in the proliferation and the lateral motility of Mat-LyLu cells were investigated in vitro. TTX and MgTX had no effect on the proliferation of Mat-LyLu cells but valinomycin (0,05 µM) reduced the proliferation of cells without any cytotoxic effect. TTX and valinomycin decreased the motility of the Mat-LyLu cells whilst MgTX had no effect on the motility of cells. Co-application of Margatoxin +TTX and valinomycin+TTX reduced the motility of Mat-LyLu cells. Inhibitory effects of these combinations were the same as the effect of TTX alone. These results may suggest that valinomycin decreases motility of Mat-LyLu cells by VGSC activity.

These results confirm the involvement of VGSC expression as a potentiating factor in metastatic PCa in vivo. On the other hand, further investigations are required as to whether VGPC activity has any effect on the metastatic ability.

BİYOLOJİ ANABİLİM DALI

KÖSESAKAL Taylan

Danışman : Prof.Dr. Muammer ÜNAL, Dr. Bayram YÜKSELAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı (Varsa) : BotanikMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Muammer ÜNAL

Prof.Dr. Meral ÜNAL Prof.Dr. Memduh SERİNProf.Dr. Orhan KÜÇÜKERDoç.Dr. Gül CEVAHİR ÖZ

Tatlı Su Eğreltisi Azolla Fılıculoıdes Lam. Kullanılarak Petrol Hidrokarbonlarının Fitoremediasyonu

Petrol hidrokarbonları ile kirlenmiş tatlı su alanlarının fitoremediasyonu alternatif ve çevre dostu bir teknoloji olarak umut vermektedir. Bu çalışmada bir tatlı su eğreltisi olan Azolla filiculoides Lam. bitkisinin petrol hidrokarbonlarının fitoremediasyonundaki etkinliği araştırıldı. Bitkiler azot içermeyen Hoagland besi suyunda sera koşullarında yetiştirildi. Deney grubu bitkilerine 15 gün süreyle % 0,005, % 0,01, % 0,05, % 0,1, % 0,2, % 0,3, % 0,4 ve % 0,5 konsantrasyonlarında ham petrol uygulandı. Taze ağırlık artışı, kök uzunluğu ve sayısı büyüme parametresi olarak alındı. Bitki büyüme ortamı, bitki ve kontrol ortamlarından alınan örneklerdeki petrol hidrokarbonlarının analizleri yapıldı.Bitki büyümesinin % 0,005 ve % 0,01 ham petrol konsantrasyonlarında teşvik edildiği, % 0,05 ve % 0,1 petrol konsantrasyonlarında çok az indirgendiği, % 0,2 petrol konsantrasyonunda ise kontrole göre neredeyse % 50 azaldığı ve % 0,3 ve daha yüksek ham petrol konsantrasyonlarında ise populasyondaki bitkilerin çoğunluğunun öldüğü görüldü. Bitki büyüme yüzdesi, taze ağırlık artışı ve kök büyümesinden elde edilen değerler A. filiculoides bitkisinin ham petrole olan toleransının % 0,1 - % 0,2 aralığında olabileceğini gösterdi. Toplam alifatik ve aromatik (fenantren) hidrokarbonların kontrole göre biyodegradasyonları % 0,05 - % 0,2 petrol konsantrasyonları aralığında sırasıyla % 94 - % 73 ve % 81 - % 77 gibi yüksek değerler saptanırken % 0,3 - % 0,5 petrol konsantrasyonları aralığında ise sırasıyla % 71 - % 63 ve % 75 - % 71 arasında bulundu. Uygulanan ham petrol konsantrasyonlarından elde edilen yüksek biyodegradasyon yüzdeleri A. filiculoides bitkisinin ham petrolle kirlenmiş tatlı su alanlarının fitoremediasyonunda etkili olabileceğini önermektedir.

Phytoremedıatıon Of Petroleum Hydrocarbons By Usıng A Freshwater Fern Specıes AzollaFılıculoıdes Lam.

The phytoremediation of freshwater resources contaminated with petroleum hydrocarbons is an environment-friendly promising approach. In this study, the phytoremediation capacity of petroleum hydrocarbons of Azolla filiculoides Lam was investigated. The plants were grown in nitrogen-free Hoagland nutrient solution under greenhouse conditions. The plants in the experimental group were grown in the mediums containing 0.005%, 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4% and 0.5% crude oil for 15 days. The increase in fresh weight, root length and number of roots were used to measure growth rate. The effect of the plants on the degradation rate of petroleum hydrocarbons was gaged by analyzing the amount of hydrocarbons in the experimental and control media and in the plant samples.

Altough the growth of plants were not too much influenced in the medium containing 0.005% and 0.01% crude oil, the presence of the oil in the growth medium from 0.05% and 0.1% insignificantly reduced the growth, however the higher concentrations of crude oil significantly retarded the growth; e.g., 0.2% oil in the media reduced growth approximately 50% relative control media, and the oil concentrations of crude oil 0.3% and higher the majority of plants were killed. The results from the percentage of plant growth, fresh weight increase and root growth showed that the tolerance of A. filiculoides plants to crude oil could be between 0.1% and 0.2%. In comparison to control values of the biodegradation of total aliphatic and aromatic (phenathrene) hydrocarbons between 0.05% - 0.2% oil concentrations, respectively, 94% - 73% and 81% - 77% was high, between 0.3% - 0.5% oil concentrations respectively 71% - 63% and 75% - 71%. The high biodegradation rates suggested that A. filiculoides plants could be used for the phytoremediation of crude oil contaminated freshwater resources.

YÜZBAŞIOĞLU Sırrı İbrahim

Danışman : Doç. Dr. Aliye ARAS PERKAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : BotanikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Aliye ARAS PERK (Danışman) Prof. Dr. Muammer ÜNAL

Prof. Dr. Ali ÇIRPICI Prof. Dr. Celal YARCI Doç. Dr. Gül CEVAHİR ÖZ

Türkiye’deki Kardelen (Galanthus) Taksonlarının Revizyonu

Bu çalışma, Galanthus L. cinsinin (Amaryllidaceae) Türkiye’de yetişen taksonlarının revizyonunu içermektedir. Konu ile ilgili çok sayıda kaynak bir araya getirilerek cinsin problemli taksonomik geçmişi detaylı bir şekilde incelenmiştir.

Tezin materyalini daha önceden yerli ve yabancı botanikçilerce toplanan örnekler ile asıl olarak tez aşaması ve öncesinde tarafımızdan toplanan çok sayıdaki örnek oluşturmaktadır. Arazi çalışmalarına, herbaryum örneğinde adlandırmada yaşanan güçlükler nedeniyle büyük önem verilmiştir. Arazide her takson detaylı olarak fotoğraflanarak sistematik botanikte yeni kullanılmaya başlayan bir metodla tüm taksonların karakteristik özellikleri vurgulanmıştır. Tohum yüzeylerine ait fotoğraflar verilmiştir.

Türkiye’de yayılış gösteren, 12 tür (14 takson) ve bir hibrid ile temsil edilen Galanthus taksonlarının morfolojik yapıları incelenmiştir. Taksonların morfolojik özellikleri yanında daha kullanışlı tür teşhis anahtarı, tür tanımları, sinonimleri, coğrafik yayılışları ayrıntılı olarak verilmiştir. Gerek Türkiye Florası adlı eserde gerekse Flora’nın yayımlanmasından sonra yazılan eserlerdeki Galanthus taksonlarının dağılışlarının yanlışlıkları ve eksiklikleri saptanmış ve bunlar düzeltilmiştir. Yayılış alanı gözetilerek yapıldığı düşünülen teşhisler ve oluşturulan sinonimlerin doğru takson altında yer alması sağlanmıştır. En çarpıcı örnek olarak G. plicatus M. Bieb. subsp. guenerii N. Zeybek ve G. plicatus M. Bieb. subsp. vardarii N. Zeybek’in Türkiye Florası’nın 11. cildinde belirtildiği şekilde G. plicatus M. Bieb. subsp. plicatus’un değil G. woronowii Losinsk.’nin sinonimi oldukları anlaşılmıştır.

Çalışmamız sırasında Galanthus taksonlarının herbaryum örneklerinden teşhis edilmesinin zorluğu bir kez daha görülmüştür. Bunun bir sonucu olarak G. elwesii Hook. f. türü için yeniden tipifikasyon yapılmasına ihtiyaç olduğu anlaşılmıştır. Ayrıca bu çalışma ülkemizdeki Galanthus taksonlarına ait dağılış haritalarının doğru bir şekilde ortaya konulmasını sağlamıştır.

 

   

Revision Of Snowdrops (Galanthus) Taxa In Turkey

This study comprises revision of the Galanthus L. (Amaryllidaceae) taxa grow in Turkey. Problematic taxonomic background of the genus was studied by collecting many resources. Beside the collected material by other botanists, many new materials were collected from field for this study. Due to the difficulty of identifiying species from dried herbarium specimens, importance was given to field work where living specimens of each taxa could be studied in habitat. Utilising a new method of systematic botany, the flowers of each species were disected and laid out flat for photographing which emphasized and highlighted the different characteristics of each taxon. Photographs of their seed surfaces were given.12 Galanthus species (14 taxa) which grow in Turkey, plus one hybrid, have been studied morphologically. In addition to the morphological characteristics of the taxa, identification keys, descriptions, synonyms and geographic distribution of these species were given in detail. Previous distribution errors in the Flora of Turkey and other subsequent publications have been corrected and others confirmed. It has provided true systematic distrubution of identifications and synonyms that were thougt to be done by looking distribution areas of taxa. As the most significant example, although G. plicatus M. Bieb. subsp. guenerii N. Zeybek and G. plicatus M.Bieb. subsp. vardarii N. Zeybek were stated as the synonym of G. plicatus M. Bieb. subsp. plicatus as cited in 11th volume of Turkish Flora, it has been understood that these are synonyms of G. woronowii Losinsk. This study has confirmed the difficulty of identification of Galanthus taxa from herbarium specimens which has required a new typification of G. elwesii Hook. f.. The study has provided an accurate up to date distribution map of Galanthus taxa in Turkey.

BONA Mehmet

Danışman : Doç.Dr. Aliye Aras PerkAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : BotanikMezuniyet Yılı :2011Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Aliye Aras-Perk

Prof. Dr.Muammer Ünal Prof. Dr.Celal Yarcı Prof.Dr. Ali Çırpıcı Doç. Dr. Gül Cevahir-Öz

Türkiye’nin Lepıdıum L. (Tere) (Brassıcaceae) Türleri Üzerinde Morfolojik Ve Taksonomik

Araştırmalar

Bu çalışmada Türkiye’de yayılış gösteren 14 Lepidium L. taksonu morfolojik yönden incelenmiştir. Taksonlar üzerinde klasik ve nümerik taksonomik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Tüm taksonların morfolojik özellikleri detaylı ölçümlere dayanarak verilmiş, tohum yüzeyleri Tarayıcı Elektron Mikroskop (SEM) ile incelenmiş, yeni teşhis anahtarı yapılmış, deskripsiyonları yenilenmiş, coğrafi yayılışları gösterilmiştir. Yapılan klasik sistematik çalışmalar nümerik analizlerle desteklenerek tür ve tür altı kategorilerde yaşanan sorunlar giderilmeye çalışılmıştır.

Tez materyali daha önce yerli ve yabancı botanikçiler tarafından toplanan örneklerle tarafımdan 2008-2010 yılları arasında toplanan çok sayıdaki yeni örneği içermektedir. Arazi çalışmalarına, herbaryum örneklerindeki eksiklikler ve nümerik taksonomik çalışma prensipleri gereği büyük önem verilmiştir.

Elde edilen morfolojik ve nümerik bulgular Türkiye Florası ile genel olarak uyum göstermiştir. L. sativum L. subsp. sativum ve L. sativum L. subsp. spinescens (DC.) Thell. taksonları Batı Pakistan

Florası ve IPNI kayıtlarına göre varyetedir. Bu çalışma ile bu taksonların Türkiye Florası’nda olduğu gibi alt tür olarak tanımlanması gerektiği anlaşılmıştır.

Türkiye Florası’nda L. cartilagineum (J. May.) Thell. subsp. cartilagineum ve L. cartilagineum (J. May.) Thell. subsp. crassifolium (Waldst. & Kit.) Thell. taksonları alt tür olarak değerlendirilmiştir. Yapılan çalışma sonunda bu taksonların L. pumilum Boiss. & Bal. ve L. crassifolium Waldst. & Kit. olarak tür düzeyinde değelendirilmesi gerektiğine karar verilmiştir. Sonuç olarak Türkiye Florası’nda 12 tür (14 takson) ile temsil edilen Lepidium L. cinsinin 13 tür (14 takson)’a sahip olması gerektiği belirtilmiştir.

The Morphological And Taxonomical Studies On Lepidium L. (Cress) (Brassicaceae) Species Of

Turkey

In this study, 14 Lepidium L. taxa which distributed in Turkey were investigated on their morphological traits. Classical and numerical taksonomic studies were performed on these taxa. Morphological structures were given on basis detailed measurements, seed surface were investigated with Scanning Electron Microscope (SEM), new identification key was prepared, descriptions were updated and geographical distributions of these taxa were given in the maps. Cladistic taxonomic studies were supported by numerical taxonomic studies for solving problems of species categories and lower categories.

Thesis material contains, beside the collected material by other botanists and many new materials collected from field between 2008-2010 years by myself. Due to the deficiency of herbarium specimens and principals of the numerical taxonomic studies, great importance were given field works.

Our morphological and numerical findings show common coherency with Flora of Turkey. L. sativum L. subsp. sativum ve L. sativum L. subsp. spinescens (DC.) Thell. were varieties according to Flora of West Pakistan and IPNI. In this study, it has been understood that these taxa should be identified as subspecies like in Flora of Turkey.

L. cartilagineum (J. May.) Thell. subsp. cartilagineum and L. cartilagineum (J. May.) Thell. subsp. crassifolium (Waldst. & Kit.) Thell. taxa were considered as subspecies in Flora of Turkey. In this study, it has been decided that these taxa should be considired species level as L. pumilum Boiss. & Bal. and L. crassifolium Waldst. & Kit. As a result it has been clarificated that genus Lepidium L. should be represented with 13 species (14 taxa) now which had 12 species (14 taxa) according to Flora of Turkey.

KILIÇ Önder

Danışman : Prof. Dr. Yavuz ÇOTUKAnabilim Dalı : BiyolojiProgramı : RadyobiyolojiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Yavuz ÇOTUK

Prof. Dr. Tulay ENGİZEK Prof. Dr. Çimen ATAK Prof. Dr. Tuncay ORTA Doç. Dr. Aysun UĞUR GÖRGÜN

İstanbul Boğazı Ve Haliç Biyota Ve Sedimentinde Radyonüklid Analizi

Bu çalışmada, Akdeniz midyesi (Mytilus galloprovincialis Lamarck, 1819) ve sediment örneklerinde ekolojik bakımdan önemli olan yapay ve doğal radyonüklidler (137Cs, 40K, 232Th ve 238U) ölçülmüştür. Bu radyonüklidlerin aktivite konsantrasyonları HPGe (yüksek saflıktaki germanyum) dedektörlü gama spektrometresinde ölçülmüştür.

Midye ve sediment örnekleri mevsimsel olarak İstanbul Boğazı ve Halic’inde, 5 istasyondan 2008 ve 2009 yıllarında toplanmıştır. Sediment örneklerinin partikül büyüklüğü < 63 µm ve > 63 µm olmak üzere iki fraksiyona ayrılmıştır. Böylece, sedimentteki bütün radyonüklidlerin analizi sedimentin bu iki fraksiyonunda yapılmıştır. Midyenin yumuşak ve kabuk dokularında da aynı radyonüklidlerin analizi yapılmıştır. Elde edilen aktivite konsantrasyonları literatürle karşılaştırılmıştır. Ayrıca, midye örneklerindeki tüm radyonüklidlerin aktivite konsantrasyonları ile sediment örneklerindeki aktivite konsantrasyonları karşılaştırılmış ve midyelerde bulunan aktivite konsantrasyonlarının, tüketicilerin sağlığı açısından risk oluşturmayacak düzeyde olduğu sonucuna varılmıştır.

Bütün örneklerde, 137Cs, 40K, 232Th ve 238U radyonüklidlerinin aktivite konsantrasyonları üzerine mevsimlerin etkisi incelenmiştir. Sediment örneklerinde fiziko-kimyasal parametrelerin (partikül büyüklüğü, organik madde %’si ve pH değeri) radyonüklid birikimi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Aynı zamanda, örnekleme istasyonlarından alınan su örneklerinde ölçülen fiziko-kimyasal parametrelerin (sıcaklık, tuzluluk, iletkenlik, pH değeri ve çözünmüş oksijen) midyelerin radyonüklid birikimi üzerindeki etkileri de incelenmiştir.

  Radionuclide Analysis İn Sediment And Biota İn The Bosphorus And The Golden Horn

In the present study, activity concentrations of artifical and natural radionuclides (137Cs, 40K, 232Th and 238U), which have ecological importance, were measured in the Mediterranean mussel (Mytilus galloprovincialis Lamarck, 1819) and sediment samples. The activitiy concentrations of these radionuclides were measured using gamma spectrometer equipped with HPGe (high purity germanium) detector.

Mussel and sediment samples were seasonally collected from 5 stations in the Bosphorus strait and the Golden Horn in 2008 and 2009. Sediment samples were separated to < 63 µm and > 63 µm particle fractions. Thus, the analysis of all radionuclides were carried out in these two fractions of sediment. Also, the analysis of same radionuclides were carried out in soft and shell tissues of mussels. Elevated activity concentrations were compared with the literature. Besides, the activity concentrations of all radionuclides in mussel samples were compared with the activity concentrations in sediment samples and found acitivity concentrations in mussels were deduced in the nonhazardous level in terms of consumers health.

Seasonal effect on the activity concentrations of 137Cs, 40K, 232Th and 238U radionuclides was investigated in the all samples. The effect of physico-chemical parameters (particulate fractions, organic matter % and pH value) on the radionoculides accumulation were studied in the sediment samples. At the same time, the effects of measured physico-chemical parameters (temperature, salinity, conductivity, pH value and dissolved oxygen) in collected water samples from the sampling stations on the radionuclides accumulation of the mussels were investigated.

MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK ANABİLİM DALI

  

TEMEL Aslıhan

Danışman : Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZIAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve GenetikProgramı (Varsa) : Moleküler Biyoloji ve GenetikMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZI (Danışman) Prof. Dr. Avni Kuru

Prof. Dr. Ahmet ZEHİR Prof. Dr. Keriman GÜNAYDIN Doç. Dr. Ahu ALTINKUT-UNCUOĞLU

Arpa Doku Kültürlerinde Genetik ve Epigenetik Varyasyonlar

Bu çalışmada, 15- ve 30-günlük arpa (Hordeum vulgare L. cv. Zafer-160) kallusları arasındaki genetik ve epigenetik varyasyonlar sırasıyla IRAP “Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism” ve MSRF “Methylation Sensitive Restriction Fingerprinting” teknikleri ile araştırıldı. Dört-günlük arpa fideleri kontrol olarak seçildi. Olgun embriyolar, 4 mg l-1 Dicamba içeren Murashige ve Skoog (MS) besiyerinde 30 gün boyunca kültüre alındı. Embriyogenik kalluslar, rejenerasyon için 0.5 mg l-1 trans-zeatin riboside içeren MS besiyerine aktarıldı. Dokular, BARE-1 ve Sukkula gibi arpa retroelementlerinden geliştirilen dört IRAP kombinasyonu ile analiz edildi. BARE-1 polimorfizmi gözlenmesine rağmen; Sukkula elementinin hareketsiz kaldığı gözlendi. Olgun embriyolardan kallus gelişimi sırasında, epigenetik varyasyonların en önemlilerinden biri kabul edilen metillenme değişimlerinin meydana geldiği anlaşıldı. MSRF verilerine göre, 30-günlük kallus DNA’sı, fide DNA’sına göre daha fazla metillenmiştir.

Çalışmanın ikinci kısmında, Homobrassinolide (HBL)’in, kallus gelişimine ve rejenerasyona etkileri araştırıldı. Otuz-günlük kalluslar, bir ay boyunca, iki farklı konsantrasyonda (0.5 µM and 1 µM) 22(S),23(S)-Homobrassinolide (HBL) uygulamasına maruz bırakıldı. Hem kontrol (hormon içermeyen) hem de HBL grupları, taze ağırlık miktarında ve SOD aktivitesinde azalmaya; total çözünebilir protein ve DNA içeriğinde artışa yol açtı. 0.5 µM grubu en yüksek değerleri oluştururken; en düşük SOD aktivitesi, 1 µM HBL grubunda gözlendi. HBL uygulamasının 14-15. gününde, HBL-uygulanmış ve uygulanmamış kalluslar, yeşil hücre kümeleri ve sürgün şeklinde rejenerasyon belirtileri gösterdi. Kontrol ve özellikle 0.5 µM hormon gruplarındaki kallusların, daha büyük, sert ve ufalanabilir oldukları gözlendi. En uzun sürgünlerin, 0.5 µM grubundaki kalluslarda geliştiği görüldü. Kontrol ve 0.5 µM hormon gruplarındaki metillenme değişimleri, MSRF tekniği ve iki primer kombinasyonu ile araştırıldı. HBL uygulamasının, genomda metillenme artışına yol açtığı görüldü.

Çalışmada elde edilen sonuçlara göre, kallus gelişimi sırasında genetik ve epigenetik varyasyonlar meydana gelmektedir. HBL metillenmede artışa yol açmakta ve rejenerasyonu olumlu etkilemektedir. Bu çalışmanın, doku kültürü kaynaklı varyasyonların anlaşılmasında ve HBL’nin, doku kültürlerinde kullanılmasında yararlı olması beklenmektedir.

  

Genetic and Epigenetic Variations in Barley Tissue Culture

In this study, genetic and epigenetic variations between 15- and 30-days-old barley (Hordeum vulgare L.) calli were investigated with IRAP “Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism” and MSRF “Methylation Sensitive Restriction Fingerprinting” techniques, respectively. Four-days-old seedling was used as control. Mature embryos were cultured on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 4 mg l-1 dicamba for 30 days. Embryogenic calli were transferred to regeneration medium, MS containing 0.5 mg l-1 trans-zeatin riboside. Tissues were analyzed with four IRAP primer combinations, which were designed according to barley retroelements BARE-1 and Sukkula. BARE-1 polymorphisms were detected however, Sukkula elements remained inactive. Methylation alterations, which is one of the most prominent epigenetic variations, occurred during callus formation from mature embryos. According to MSRF data, 30-days-old callus DNA was much more methylated than seedling DNA.

In the second part of the study, effects of Homobrassinolide (HBL) on callus growth and regeneration were investigated. Thirty-days-old calli were treated with two different concentrations (0.5 µM and 1 µM) of 22(S),23(S)-Homobrassinolide for one month. Both control (hormone-free) and HBL media caused decrease in fresh weight and SOD (EC 1.15.1.1) activity and increase in total soluble protein and DNA content. 0.5 µM group exhibited the highest protein and DNA levels and the least decrease in fresh weight. However, minimum SOD activity was measured in 1 µM HBL group. At the 14-15 th day of the HBL treatment, HBL-treated and non-treated calli started to regenerate. Green cell clusters and as well as shoots were observed. Control and especially 0.5 µM group calli were bigger, harder and more friable than 1 µM group calli. Longest shoots developed in 0.5 µM group. Methylation alterations between control and 0.5 µM group were investigated with MSRF with two primer combinations. HBL treatment caused increase in genome-wide methylation.

Data indicate that genetic and epigenetic variations occurred during callus formation. HBL treatment caused increase in methylation and favoured regeneration. These results may be useful for exploration of tissue culture-induced variation and use of HBL in tissue cultures.

  

ÇAKIR Özgür

Danışman : Prof. Dr. Şule ARIAnabilim Dalı : MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK ANABİLİM DALIProgramı (Varsa) : MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK PROGRAMIMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şule ARI

Prof. Dr. Avni KURU Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZI Prof. Dr. Hande ÇAĞLAYAN Doç. Dr. Tijen TALAS OĞRAŞ

Astragalus chrysochlorus’da Selenyum Birikimine İlişkin Moleküler Çalışmalar

Selenyum kanserden koruyucu etkilerinin yanı sıra insan sağlığında önemli rolleri olan bir elementtir. Selenyumlu bileşiklerin kanserden koruyucu etkilerinin değişkenlik gösterdiği saptanmış olmakla birlikte, metilselenosisteinin (MeSeCys) en etkili bileşiklerden biri olduğu bilinmektedir. Astragalus cinsi bitkilerin yüksek oranda MeSeCys olmak üzere, selenyumlu bileşikleri biriktirdikleri belirlenmiştir. Bu nedenle MeSeCys biriktirilmesi çalışmaları için uygun bir model oluşturmaktadırlar. MeSeCys oluşumundan sorumlu olan selenosistein metiltransferaz (SMT) enzimini şifreleyen gen Astragalus chrysochlorus bitkisinden, veribankasında bulunan diğer SMT genleri ve daha önceki çalışmamızdan elde edilen dizi bilgileri kullanılarak tasarlanan primerler ile PZR ve RACE PZR yöntemleriyle izole edilmiştir. Bu genin, 1.242 bç. uzunluğunda ve 340 amino asit, 40 kDa ağırlığında proteini şifreleyen açık okuma çerçevesine sahip olduğu belirlenmiştir. AcSMT’nin aminoasit dizisinin A. bisulcatus SMT proteinine % 97 oranında benzediği saptanmıştır. Mitokondri ve kloroplast sinyali içermediği belirlenen AcSMT’nin karboksil ucunda, diğer metil transferazlar gibi çinko bağlayan GGCC motifi içerdiği ve bu bölgeye yakın konumlanmış korunmuş sistein bakiyeleri saptanmıştır. AcSMT geni, Escherichia coli’ye aktarılarak bu bakteride anlatımı sağlanmış ve ürünü olan protein Western Blotlama yöntemiyle belirlenmiştir. Ayrıca bu bakterilerden elde edilen hücre ekstrelerinde yapılan enzim aktivitesiyle AcSMT’nin varlığı saptanmış, farklı selenat uygulamaları ile anlatımı araştırılan AcSMT geninin bitkide sürekli anlatım yaptığı bulunmuştur. AcSMT geninin bakteride klonlanarak ürünün anlatımının başarılması, bu enzimin rekombinant DNA teknolojisi ile üretimine temel oluşturacaktır.

      

Molecular Studies on Selenium Accumulation in Astragalus chrysochlorus

Selenium (Se) plays an indispensable role in human nutrition and has been implicated to have important health benefits, including being a cancer preventative agent. While different forms of Se vary in their anticarcinogenic efficacy, methylselenocysteine (MeSeCys) has been demonstrated to be one of the most effective chemopreventative compounds. Astragalus sp. is known for its ability to accumulate high levels of Se with the majority of the selenoamino acids in the form of methylselenocysteine. Therefore, they serve as a good model to study the regulation of MeSeCys accumulation in plants. A cDNA encoding selenocysteine methyltransferase (SMT), the key enzyme responsible for MeSeCys formation, was cloned from Astragalus chrysochlorus using specific primers designed from a fragment that we obtained in our previous work and other SMT genes in databases. AcSMT isolated by PCR and RACE-PCR reactions. This gene is a 1.242 bp cDNA with an open reading frame predicted to encode a 340 amino acid, 40 kD protein. The predicted amino acid sequences of AcSMT shows 97% identity with A. bisulcatus selenocysteine methyltransferase (AbSMT). Analyses of AcSMT showed that it lacks obvious chloroplast or mitochondrial targeting sequences and contains a consensus sequence of GGCC for a possible zinc-binding motif near the C-terminal and a conserved Cys residue upstream of the zinc-binding motif as other related methyltransferases. This cDNA, designated as AcSMT, was functionally expressed in Escherichia coli, and its identity was confirmed by sequence analysis, western blotting and enzyme activity. Expression of AcSMT correlated with the presence of SMT enzyme activity in cell extracts. Examination of AcSMT gene expression in response to selenate treatments showed that the AcSMT transcript was constitutively expressed in plants. We have achieved to clone and express AcSMT in bacteria. This results provide an avenue for producing AcSMT by using recombinant DNA technologies.

Danışman : Prof. Dr. Nazlı ARDAAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve Genetik Programı : Moleküler Biyoloji ve Genetik Mezuniyet Yılı : Aralık, 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Avni KURU

Prof. Dr. Nazlı ARDA Prof. Dr. Ayşegül TOPAL SARIKYAYA Prof. Dr. Ahmet Süha YALÇIN

Prof. Dr. Dilek KAZAN

Glioma Hücrelerinde İndometasinin Meydana Getirdiği Moleküler Hasarlar Üzerine E Vitamininin Etkileri

İndometasin, glioma tümörlerinin tedavisinde kullanılma potansiyeli yüksek non-steroidal anti-inflamatuar ilaçlardan (NSAİİ) biridir. Ancak, etkisini gösterirken reaktif oksijen türlerinin (ROT) oluşumunu da indükler ve moleküler hasarlara yol açar.

E vitamini, ROT’ları süpürücü etkisi nedeniyle kanser tedavisinde destekleyici olarak kullanılan bir vitamindir.

Bu tezin ana hedefi, indometasinin sıçan C6 glioma hücrelerinde meydana getirdiği moleküler hasarlara karşı E vitamini türevi -tokoferol süksinatın (-TOS) etkisini araştırmak ve indometasinin ilişkili olduğu bazı metabolik yolların kilit enzimlerini inceleyerek olası etkileşimlerin moleküler mekanizması hakkında bilgi elde etmektir.

Çalışmada, öncelikle deney gruplarını oluşturmak için ön sitotoksisite testleri gerçekleştirildi. Kültürdeki hücrelerin yarısını öldüren sitotoksik dozlar (SD50 değerleri) -TOS için 50 µM, indometasin için 200 µM olarak belirlendi. Farklı ikili (-TOS+indometasin) kombinasyonların sitotoksik dozları değerlendirilerek, dört deney grubu oluşturuldu ve analizler aşağıda belirtilen hücre gruplarında yürütüldü.

Kontrol: Sadece besiyerinde üretilen hücreler,TOK: 10 µM -TOS içeren besiyerinde üretilen hücreler;İnd: 200 µM indometasin içeren besiyerinde üretilen hücreler,TOK+İnd: 10 µM -TOS+200 µM indometasin içeren besiyerinde üretilen hücreler.

Deney koşullarında C6 glioma hücrelerinde meydana gelen ROT ile protein karbonilleri, apürinik/apirimidinik DNA bölgeleri ve lipid hidroperoksitleri gibi moleküler hasarlar belirlendi. Alfa-TOS ilavesinin, indometasinin, hücrelerin metabolizması üzerindeki etkisine olumlu/olumsuz katkısını değerlendirmek amacıyla COX ve Src-kinaz aktiviteleri ölçüldü. Reseptör olmayan tirozin kinaz (c-Src) analizleri, hem RT-PCR tekniği ile gen anlatımı düzeyinde ve hem de Western blot analiziyle protein düzeyinde gerçekleştirildi.

Oksidatif stres parametrelerine ilişkin bulgular, tüm deneysel uygulamaların (uygulanan tüm kombinasyonların) hücrelerde ROT oluşumunu ve protein hasarlarını indüklediğini ortaya koydu. DNA oksidasyon düzeyleri (apürinik/apirimidinik bölgelerin sayısı), TOK ve İnd gruplarında belirgin şekilde yüksekken, TOK+İnd grubunda kontroldeki düzeye yakındı. Lipid peroksidasyon düzeyleri tüm deney gruplarında kontrolün altında kaldı. RT-PCR bulguları, c-Src gen anlatımının, TOK grubu hariç tüm deney gruplarında kontroldekinden fazla olduğunu ortaya koydu. Western blot analizinin sonuçlarına göre, bu genin ürünü olan proteinin miktarı tüm deney gruplarında kontroldekine göre fazla olduğu bulundu. COX enzim aktivitesi tüm gruplarda kontroldekine göre düşük bulundu.

Bu çalışmada elde edilen verilere göre, C6 sıçan glioma kültüründe, hücre çoğalmasını %50 inhibe eden 200 M indometasinle birlikte uygulanan 10 M α-TOS’un, DNA ve lipid hasarlarını indirgediği ve artan ROT oluşumu ile protein hasarlarını indüklediği sonucuna varıldı. Ayrıca, c-Src indüksiyonu ve COX inhibisyonunun bu süreçlere eşlik ettiği ortaya koyuldu.

Tezin Yabancı Dildeki Adı The Effects Of Vitamin E On Molecular Damages Induced By Indomethacin İn Glioma Cells

Indomethacin is one of the non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAID), which has a high potential to be used for the treatment of glioma tumors. However, it induces generation of reactive oxygen species (ROS) and causes molecular damages while exhibiting its effects.

Vitamin E is a vitamin used as an adjuvant for the cancer treatment due to its ROS scavenging ability.

The main purpose of this study is to investigate the effects of -tocopherol succinate, as a vitamin E derivative against the molecular damages caused by indomethacin in C6 glioma cells and to get informative data on the molecular mechanisms of possible interactions, by investigating the key enzymes of some metabolic pathways related to indomethacin.

In principles, preliminary cytotoxicity tests were performed in order to figure out the experimental groups in the study. The cytotoxic doses that killed the half of the cells in the culture (CD50

values) were determined as 50 µM for -TOS and 200 µM for indomethacin. Four experimental groups were established by evaluation of the cytotoxic doses of different binary (-TOS+ indomethacin) combinations and the analyses were carried out on the following groups of cells.

Control: The cells grown in the medium alone, TOC: The cells grown in the medium, containing 10 µM -TOS,Ind: The cells grown in the medium, containing 200 µM indomethacin,TOC+Ind: The cells grown in the medium, containing 10 µM -TOS+200 µM indomethacin.

The ROS and the molecular damages, such as protein carbonyls, apurinic/apyrimidinic DNA sites and lipid hydroperoxides generated in C6 glioma cells under the experimental conditions were determined. COX and Src-kinase activities were measured to determine the positive or negative effects of indomethacin on cellular metabolism with addition of α-TOS.

Non-receptor tyrosine kinase (c-Src) analyses were run on the basis of gen expression by RT-PCR technique, as well as on protein level by western blot analysis. The findings concerning oxidative stress parameters revealed that ROS generation and protein damages were induced in all groups. The significantly high level of DNA oxidation (number of apurinic/aprimidinic sites) detected in TOC and Ind groups, while it was very close to control level in TOC+Ind group. Lipid peroxidation levels were below the control for all experimental groups. RT-PCR findings indicated that Src gene expression level were higher in all groups, except TOC than that of control. According to the results of Western blot analysis, the amount of the protein product of this gene seemed to be over the control in all experimental groups. COX enzyme activity in all groups was lower than that of control.

According to data obtained in this study, it was concluded that 10 M vitamin E along with 200 M indomethacin, which causes 50% inhibition of cell proliferation reduced the DNA and lipid damages and induced protein damages by increased generation of ROS in C6 glioma cultures. It was also deduced that c-Src induction and COX inhibition were attended to these processes.

MECBUR Hamat Halide

Danışman : Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZIAnabilim Dalı : Moleküler Biyoloji ve GenetikProgramı : Moleküler Biyoloji ve GenetikMezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Nermin GÖZÜKIRMIZI Prof. Dr. Avni KURU Prof. Dr. Ahmet ZEHİR Prof. Dr. Keriman GÜNAYDIN

Doç. Dr. Ahu ALTINKUT UNCUOĞLU

Antikarsenogenik Antibiyotik Epirubicin’in İn Vitro Bitki Gelişimi Üzerine Etkileri

Arpa (Hordeum vulgare L.) Poaceae ailesinden Liliopsida sınıfının bir üyesi olan önemli bir tahıl bitkisi olmasının yanı sıra biyokimyacılar, fizyologlar, genetikçiler ve moleküler biyologlar için çok önemli bir model organizmadır ve 35 yılı aşkın bir süredir İstanbul Üniversitesi Biyoloji Bölümü ile Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü’ndeki genetik temelli çalışmalarda model sistem olarak kullanılmaktadır.

Epirubicin antikanser etkisi olan bir antibiyotiktir. Tedavi amaçlı değişik kanser tiplerinde kullanılmaktadır. Epirubicin’in hücre bölünmesi üzerine sitotoksik etkileri değişik hayvansal sistemlerde ve hücre kültürlerinde gösterilmiştir. Bu çalışmada epirubicin antibiyotiğinin farklı konsantrasyonlarının Hordeum vulgare L. cv Tokak bitkisi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla arpa embriyoları 10 ve 20 gün süresince 250 mg/ml ve 500 mg/ml epirubicin içeren besiyerlerinde çimlendirilmiş ve arpada kök ve gövde gelişimini engellediği bulunmuştur. Moleküler düzeyde epirubicin’in retrotranspozon hareketleri üzerine etkisi araştırılmış ve BARE-1 transpozon hareketlerini az da olsa etkilediği saptanmıştır. Ayrıca total çözünebilir protein miktarının ve peroksidaz aktivitesinin azaldığı ve katalaz ve süperoksit dismutaz aktivitelerinin arttığı bulgular arasındadır.

Bugüne kadar literatürde antibiyotiklerin fitotoksik etkileri üzerine yapılmış çalışmalar oldukça azdır. Bu çalışma, epirubicin antibiyotiğinin arpa bitkisi üzerine olan etkilerinin; gelişim, moleküler (retrotranspozon hareketleri), total çözünebilir protein ve enzim düzeyde incelenmesi bakımından bir ilk olacaktır. Ayrıca epirubicin’in özellikle kanserli olmayan hücrelerdeki etkilerinin belirlenmesiyle, kanser çalışmalarına katkı sağlayabileceği düşünülmektedir.

   

   The Effects Of Anticarcinogenic Antibiotic Epirubicin On In Vitro Plant Development

Barley (Hordeum vulgare L.) Poaceae family, is a member of the class Liliopsida as well as being an important crop for plant biochemists, physiologists, geneticists and molecular biologists, and a very important model organism for more than 35 years of the Istanbul University Department of Biology and Molecular Biology and Genetics Part of genetic-based studies are used as a model system.

Epirubicine is an antibiotic that have anticancer effects. Also, it is used for curing in various cancer types. The cytotoxic effects of epirubicine was shown in different animal systems and cell cultures. In this study, different concentrations of epirubicin antibiotic, were investigated on Hordeum vulgare L. cv Tokak plant. For this purpose, barley embryos during 10 and 20 days germinated barley on the culture media which are containing 250 mg/ml and 500 mg/ml epirubicin and was found to inhibit the development of root and shoot. Epirubicin effects on retrotransposon movements at the molecular level were investigated and was affected slightly movement of BARE-1 transposon. Also decreases the amount of total soluble protein and peroxidase activity and increased catalase and superoxide dismutase activity are among the findings.

There is very few extensive study to date on the literature about phytotoxic effects of antibiotics. In this study, investigating of the effects of epirubicin antibiotic on barley; growth, molecular (retrotansposon movements), total soluble protein and enzyme levels such studies will be a first in this field. In addition, determination the effects of epirubicin on especially non-cancerous cells, is thought to be a kind of contribution to the cancer studies.

MATEMATİK ANABİLİM DALI

  

KARADENİZ GÖZERİ Gül

Danışman : Yrd. Doç. Dr. Ayten PEKİNAnabilim Dalı : MatematikProgramı (Varsa) : -Mezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Yrd. Doç. Dr. Ayten PEKİN Prof. Dr. Nazım SADIK Prof. Dr. Müfit GİRESUNLU Doç. Dr. Kamil ORUÇOĞLU Doç. Dr. Ünsal TEKİR

Bazı Kuvvet Serilerinin Aritmetik Özellikleri ve Belirli Reel KuadratikSayı Cisimlerinin Temel Birimleri

Bu çalışmada, bazı kuvvet serilerinin aritmetik özellikleri ve belirli tipteki reel kuadratik sayı cisimlerinin temel birimleri incelenmiştir. Bu tez çalışması beş bölümden oluşmaktadır.

Birinci bölümde, Transandant Sayılar Teorisi ve Reel Kuadratik Sayı Cisimlerinin Temel Birimleri üzerine genel bir inceleme yapılmıştır.

İkinci bölümde, Liouville Sayıları, Sayı Cisimleri, Temel Birimler ve Sürekli Kesirler ile ilgili temel tanım ve teoremler verilmiştir.

Üçüncü bölümde, elde ettiğimiz özgün teoremlerimizin ispatı için kullanılan yöntemler özetlenmiştir.

Dördüncü bölümde, ilk olarak belirli koşullar altında bazı rasyonel katsayılı kuvvet serilerinin bazı Liouville Sayıları argümanları için aldığı değerlerin ya bir Liouville Sayısı ya da bir rasyonel sayı olduğu

gösterilmiştir. Daha sonra, Richaud-Degert tipinde olmayan reel kuadratik sayı

cisimlerinde kuadratik irrasyonel sayısının sürekli kesir açılımındaki periyodunun 7 olması

durumunda, cisminin temel biriminin ve katsayıları ve

kuadratik irrasyonel sayısının sürekli kesir açılımı kesin bir biçimde belirlenmiş ve özgün teoremler elde edilmiştir.

Beşinci bölümde ise, elde edilen bulguların bir değerlendirmesi yer almaktadır.

      

Arithmetic Properties of Some Power Series and Fundamental Units of Certain Real Quadratic Number Fields

In this study, arithmetic properties of some power series and fundamental units of certain real quadratic fields are investigated. This thesis consists of five chapters.

In the first chapter, a general investigation about the Theory of Transcendental Numbers and the Fundamental Units of Real Quadratic Number Fields is presented.

In the second chapter, main definitions and theorems about Liouville Numbers, Number Fields, Fundamental Units and Continued Fractions are given.

In the third chapter, the methods which we used in order to prove our original teorems are summarized.

In the fourth chapter, firstly it is shown that under certain conditions the values of some power series with rational coefficients for some Liouville number arguments belong to either the field of rational

numbers or the set of Liouville numbers. Then, for all real quadratic fields except for

Richaud-Degert type such that the period in the continued fraction expansion of the quadratic

irrational number is equal to 7, , coefficients of the fundamental unit

and the continued fraction expansion of the quadratic irrational number

are determined explicitly and the original theorems are obtained.

An evaluation of the results of this study is carried out in the fifth chapter. 

  

BERAN Pirinççi  Danışman : Prof.Dr.Leyla ZEREN AKGÜNAnabilim Dalı : MatematikMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.Leyla ZEREN AKGÜN

Prof.Dr.Nuri KURUOĞLU Prof.Dr.Ayşe KARA

Prof.Dr.Mehmet ERDOĞAN Prof.Dr. Osman GÜRSOY

Weyl-Otsuki Uzaylarında Bazı Özel Eğrilerin İncelenmesi

Bu çalışmada, Weyl-Otsuki uzaylarında bulunan kongrüans eğrileri, eğrilik çizgileri, konjüge eğriler ve asimptotik eğriler incelenmiştir.

Dört bölümden oluşan bu çalışmada birinci bölüm, genel konneksiyonlar teorisi ve Weyl-Otsuki uzayları hakkında yapılmış çalışmaların genel bir değerlendirmesine ayrılmıştır.

Çalışmanın ikinci bölümü beş alt bölümden oluşmaktadır. Bölüm 2.1’de bir manifoldun ikinci mertebeden tanjant demetinin yapı grubunun genelleştirilmesi olan r-jet kavramı tanıtılmıştır. Bölüm 2.2’de bir manifoldun tanjant demetinin incelenmesinde kullanılan vektör demeti ve çatı demeti tanımları verilmiştir. Bölüm 2.3’te bir manifoldunun ikinci mertebeden tanjant demeti ve ikinci

mertebeden kotanjant demeti tanımları verilmiş ve bu demetler yardımıyla bir diferansiyel

operatörün elde edilişi gösterilmiştir. tensör çarpım demetinin bir kesiti şeklinde

tanımlı genel konneksiyon kavramı verilmiş ve genel konneksiyonuna göre kovaryant diferansiyel operatörünün elde edilişi gösterilmiştir. Özel olarak regüler genel konneksiyon ve bu konneksiyona göre

temel kovaryant diferansiyel operatörü kavramları verilmiştir. Bir regüler genel konneksiyonunun kontravaryant kısmı ile kovaryant kısmı tanıtılmış ve aynı zamanda birer klasik afin

konneksiyonlar olan bu kısımlara göre , temel kovaryant diferansiyellerin elde edilişi gösterilmiştir. Bir eğri boyunca kovaryant diferansiyel ve temel kovaryant diferansiyel tanımları yapılarak geodezik eğri tanımı elde edilmiştir. Son olarak genel konneksiyonların ve regüler genel konneksiyonların burulma ve eğrilik formları incelenmiştir. Bölüm 2.4’te üzerinde bir genel konneksiyon tanımlı bir Riemann manifoldun alt manifoldlarında indüklenmiş genel konneksiyon ve indüklenmiş regüler genel konneksiyonların kuruluşu incelenmiştir. Bir alt manifoldun geodezik alt manifold ya da flat alt manifold olması için gerek ve yeter koşullar verilmiştir. Bölüm 2.5’te Weyl-Otsuki uzayları tanıtılmıştır.

Çalışmanın üçüncü bölümü elde edilen bulgulara ayrılmıştır. Bu bölümde, ilk olarak, ikinci bölümde elde edilen eşitlikler yardımıyla Weyl-Otsuki uzaylarında Gauss, Codazzi ve Künhe eşitliklerinin elde edilişi gösterilmiştir. Weyl-Otsuki manifoldlarında kongrüans eğrileri tanımlanmış ve

bu eğriler, özel olarak, ortogonal olma koşulu altında incelenmiştir. Bu inceleme için, bir n-li ortogonal sistemin Ricci dönme katsayıları kullanılmış ve bu katsayılar yardımıyla genel konneksiyonunun belirlenebileceği gösterilmiştir. Bir n-li ortogonal sistemin bir birim tanjant vektör alanının paralelliği ile bu sistemin eğrilerinin geodezik olması koşulları, katsayıları yardımıyla elde edilmiştir. Ayrıca bir n-li ortogonal sistemin eğrilerinin normal ya da irrotasyonel olma koşulları incelenmiştir. Bu bölümde, son olarak, Weyl-Otsuki manifoldunun alt manifoldunda bulunan eğrilik çizgilerini, konjüge eğrileri ve asimptotik eğrileri incelemek için Riemann manifoldlarındaki tanımlar Weyl-Otsuki manifoldlarına genelleştirilmiştir. Bu genelleştirme sonucunda ortaya çıkan farklılıklar incelenmiş ve özellikle Riemann manifoldlarında birbirine denk olan eğrilik çizgileri tanımlarının Weyl-Otsuki manifoldlarında birbirine denk olmadıkları gösterilmiştir.

Çalışmanın dördüncü bölümünde, elde edilen sonuçların bir değerlendirmesi yapılmıştır.

    

Investigation Of Some Special Curves İn Weyl-Otsuki Spaces

 This study is an investigation of congruences of curves, lines of curvature, conjugate lines and

asymptotic lines in Weyl-Otsuki spaces.The present study consists of four chapters. In the first chapter, a general evaluation of the

studies about the theory of general connections and Weyl-Otsuki spaces is presented.The second chapter includes five sections. In Section 2.1 the notion of r-jet which is a

generalization of structure group of the tangent bundle of order 2 of a manifold is introduced. In Section 2.2 the definitions of vector bundles and frame bundles over a manifold that will be needed to investigate the tangent bundle of a manifold are given. In Section 2.3 for a manifold , the definitions

of , tangent bundle of order 2 of , and , cotangent bundle of order 2 of , as well as a differential operator which is defined with these bundles are given. With respect to general connection which is defined as a cross-section of tensor product bundle , the

covariant differantial operator is presented. Especially, the notions of regular general connections and the basic covariant differantial operator which is defined with these connections are given. The contravariant and covariant parts of a regular general connection which are denoted by and , respectively, is presented and the basic covariant differantial operators , with respect to these parts which are also classic affine connections are given. The definitions of covariant differentiation and basic covariant differentiation along a curve, as well as the definition of a geodesic curve are given. Finally, torsion forms and curvature forms of both general connections and regular general connections are presented. In Section 2.4 foundations of the induced general connections and the induced regular general connections of a submanifold in a Riemannian manifold with general connections are introduced. Moreover, necessary and sufficient conditions of a submanifold to be a geodesic submanifold or to be a flat submanifold are given. In Section 2.5 Weyl-Otsuki spaces are introduced.

The third chapter is devoted for some results of this study. In this chapter, firstly, by using some equations in the second chapter of this study; Gauss, Codazzi ve Künhe equations of Weyl-Otsuki spaces are written. Congruences of curves in Weyl-Otsuki manifolds are defined and these curves are particularly investigated under the orthogonally conditions. For this investigation, the Ricci’s coefficients of rotation of an orthogonal ennuple are used and it is proved that a general connection is

determined by these coefficients. By using the coefficients , parallelism of the unit tangent vector field of an orthogonal ennuple and the conditions of the curves of an orthogonal ennuple to be the geodesic curves of that ennuple are presented. Moreover, the conditions of the curves of an orthogonal ennuple to be normal or to be irrotational are discussed. In this chapter, finally, to investigate lines of curvature, conjugate lines and asymptotic lines in Weyl-Otsuki manifolds the definitions of these curves in Riemannian manifolds are generalized to Weyl-Otsuki manifolds. After these generalizations some differences of these definitions are presented and especially, it is proved that two kinds of definition of

line of curvature which are equivalent in Riemannian manifolds are not equivalent in Weyl-Otsuki manifolds.

An evaluation of the results of this study is carried out in the fourth chapter.

İLTER Serkan

Danışman : Prof. Dr. Müfit GİRESUNLU Prof. Dr. Abbas AZİMLİ Anabilim Dalı : MatematikMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Müfit GİRESUNLU

Prof. Dr. Elimhan MAHMUDOV Prof. Dr. Mustafa SİVRİ Prof. Dr. Nazım SADIK Prof. Dr. Fatma ŞENYÜCEL

Düzgün Olmayan Sistemler İçin Optimal Kontrol Problemleri

Bu tez çalışmasında, Lipschitz koşulunu sağlayan maksimum-minumum tipli vektör-değerli fonksiyonlar ve bu fonksiyonları içeren bir adi diferansiyel denklem sistemi tarafından belirlenen, sürekli zamanlı optimal kontrol sistemler ile çalışılarak; Düzgün olmayan analiz yapıları altında bu sistemler üzerindeki problemler için Pontryagin’in Maksimum Prensibinin bir genişlemesi (bir genelleştirilmiş hali) elde edilmiştir.

Bu çalışmayı, ilk ikisi hazırlık aşaması şeklinde olan dört bölüme ayırmak mümkündür. Birinci bölüm: (Clarke’ın ortaya koyduğu) genelleştirilmiş gradient ve genelleştirilmiş Jakobiyen, yönlü türev, diferansiyellenebilirlik kavramlarının temel özelliklerinden ve bu kavramların birbirleri ile olan ilişkilerininden oluşmaktadır.

İkinci bölümde: optimal kontrol problemlerinden, varyasyon problemlerinden ve diferansiyel içermeli problemlerden bahsedilmekte ve bu problemlerin birbirleri ile olan ilişkileri; ölçü teorisindeki bazı sonuçlardan ve ölçülebilir küme-değerli fonksiyonlar ve bu fonksiyonların ölçülebilir seçimleri ile ilgili sonuçlardan yararlanılarak ayrıntılı olarak incelenmektedir.

Üçüncü bölüm: genel olarak bir vektör-değerli fonksiyonun genelleştirilmiş Jakobiyen kümesinin bazı sonuçları ile ilgilidir.

Çalışmanın son bölümünde, özel olarak maksimum-minumum tipli vektör-değerli fonksiyonların genelleştirilmiş Jakobiyenleri ile ilgili bazı sonuçlar ve düzgün olmayan kontrol sistemler ve bu sistemlerin optimal kontrol problemleri ile ilgili temel sonuçlar yer almaktadır.

 Optımal Control Problems Of Nonsmooth Systems

In this thesis study, working with vector-valued maximum-minimum type functions satisfying Lipschitz condition and optimal control systems with continuous-time which is governed by systems of ordinary differential equation, including these functions; it is obtained a generalization of Pontryagin's maximum principle for optimal control problems of these systems.

This thesis have four parts which the first two are related to preliminary process. The first part consists of the concepts of generalized gradient and generalized Jacobian (introduced by F.H. Clarke), directional derivative, differentiability and relationships between these concepts.

In the second part, it is discussed about optimal control problems, variation problems,

problems for differential inclusions and the relationships between these problems are examined in detail using some results in measure theory and the results related to measurable set-valued (multivalued) functions and their measurable selections.

The third part is related to generally to some results of generalized Jacobian set of a vector-valued function.

The last part of the study contains some results related to generalized Jacobian of vector-valued maximum-minimum type function in particular and basic results for nonsmooth systems and optimal control problems of these systems.

KEKEÇ Gülcan

Danışman : Prof. Dr. Bedriye M. ZERENAnabilim Dalı : MatematikProgramı : MatematikMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Bedriye M. ZEREN (Danışman)

Prof. Dr. Serap ÖZTOP Prof. Dr. Fatma SENYÜCEL Prof. Dr. Nazım SADIK Prof. Dr. Hüseyin ÇAKALLI

Cebirsel Katsayılı Bazı Boşluk Serileri Ve Lıouvılle Sayıları

Bu çalışmada, bazı genelleştirilmiş boşluk serileri üzerine incelemeler yapılmıştır. İlk olarak, rasyonel katsayılı bazı genelleştirilmiş boşluk serilerinin, bazı koşullar altında, Liouville sayıları argümanlar için aldığı değerlerin ya bir rasyonel sayı ya da bir Liouville sayısı olduğu gösterilmiştir. Daha sonra bu teorem genelleştirilerek, katsayıları m. dereceden bir K cebirsel sayı cisminden alınmış cebirsel katsayılı bazı genelleştirilmiş boşluk serilerinin, bazı koşullar altında, Liouville sayıları argümanlar için aldığı değerlerin ya K cebirsel sayı cismine ait bir cebirsel sayı ya da Mahler sınıflandırmasındaki U1uU2u…uUm kümesine ait bir U-sayısı olduğu gösterilmiştir.

On SomeGap Serıes Wıth Algebraıc Coeffıcıents And Lıouvılle Numbers

In this work, some generalized lacunary power series are considered. First, it is shown that under some conditions the values of some generalized lacunary power series with rational coefficients for Liouville number arguments belong to either the field of rational numbers or the set of Liouville numbers. Then this theorem is generalized, and it is obtained that under some conditions the values of some generalized lacunary power series with algebraic coefficients from a certain algebraic number field K of degree m for Liouville number arguments belong to either the algebraic number field K or U1uU2u…uUm in Mahler’s classification of complex numbers.

DEMİRTAŞ İnanç Zekiye

Danışman : Prof. Dr. Leyla ZEREN AKGÜNAnabilim Dalı : MatematikMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Leyla ZEREN AKGÜN

Prof. Dr. Nuri KURUOĞLU Prof. Dr. Nazım SADIK

Prof. Dr. Ulviye BAŞER Doç. Dr. Fatma ÖZDEMİR

Lıe Grupları Üzerindeki Afin Kontrol Sistemleri İçin Bir Kontrol Edilebilirlik Karakterizasyonu

’Lie Grupları Üzerindeki Afin Kontrol Sistemleri İçin Bir Kontrol Edilebilirlik Karakterizasyonu’’ adlı bu tez çalışması üç bölümden oluşmaktadır.Afin sistemlerin kontrol edilebilirliği bilineer kısmının kontrol edilebilirliğine bağlı olarak çalışılmıştır. Bilineer sistemlerin incelenmesi ilk olarak 1972 ‘de Brockett [18], ve daha sonra 1973 ‘te Mohler [19], tarafından başlatılmıştır. Bilineer sistemler için temel obje olarak Lie cebirinin kullanılması yine 1972 ‘de Brockett [18], ve daha sonra 1997 ‘de Jurdjevic ‘in [6],çalışmaları ile başlamıştır. Jurdjevic ve Sallet 1984

yılında üzerindeki afin kontrol sistemlerinin kontrol edilebilirliğini karakterize etmişlerdir [12]. Daha sonra benzer tekniklerle, 2006’da Kara ile San Martin Genelleştirilmiş Heisenberg [13], ve 2010’da da Kara ile Kule Carnot grupları, [14] üzerinde karakterizasyonu genelleştirmişlerdir.İlk bölüm de, konu hakkındaki genel kavramlar verilmektedir.

İkinci bölüm de, genel kontrol sistemi verilerek, ve Lie grupları üzerinde afin kontrol sistemleri incelenmektedir..Genel bir kontrol sistemi, =(M,D) şeklinde bir ikiliden oluşmaktadır. Burada, M diferansiyellenebilir bir manifold ve D de M manifoldunun açık altkümeleri üzerindeki tüm düzgün vektör alanlarının bir topluluğu olan X(M) ‘nin bir altkümesidir.M ‘ye ’nın durum uzayı ve D’ nin elemanlarına sistemin stratejileri denir. kontrol sistemi;

sözde (pseudo) grubunu tanımlar ve ’nın, M’nin p noktasındaki yörüngesi

GppG |)()(p ’de G ’ nın etkisi ile verilir. Ayrıca ‘ya ilişik

sözde yarı (pseudo-semi) grubu vardır.

sistemin pozitif yörüngesidir. Genel olarak, Mp için,

)()( MpGpS

dir.Kontrol edilebilirlik problemi durum uzayı M, p ve dinamik D üzerindeki hangi koşullar altında bir p noktasından başlayarak pozitif zamanla M ‘nin tüm noktalarına ulaşma problemidir, yani; ne zaman

olur.

üzerindeki bütün endomorfizmaların uzayını ve bütün lineer otomorfizmaların kümesini de

ile gösterirsek, ile ‘nin semi-direkt çarpımı; yani,

’nin afin grubunu tanımlar ve bu grubun Lie cebiri ;

şeklindedir. Dolayısıyla, için,

vektör alanına afin vektör alanı denir.

üzerinde , üzerindeki difeomorfizmaların 1-parametreli grubunu oluşturur ve bunun sonsuz küçük üreteçleri

afin vektör alanlarıdır. Burada, afin vektör alanlarının herhangi bir sonlu topluluğu,

olmak üzere bir kontrol sistemi tanımlar.

şeklindeki kontrol parametreli diferensiyel denklemler üzerindeki afin sistemlerin dinamiğini

oluştururlar. Burada, fonksiyonları kontrollerle ilgili keyfi fonksiyonlar,

ler ‘lik matrisler ve ’ ler ise içindeki sütun vektörleridirler.G bağlantılı bir Lie grubu ve g ’de onun Lie cebiri olmak üzere,

d

j

jjj pXDtupXDtp

1

.))()(())(()(

diferansiyel denklem ailesi, G üzerindeki afin kontrol sistemini belirler. Burada, Gp)(,...,, 1 GautDDD d ; gXXX d ,...,, 1 ve ju de kontrolleri göstermektedir. Sistemin

dinamiği

d

j

djjj RuXDuXDD

1

)(

şeklindedir.

Çalışmanın özgün kısmını oluşturan, üçüncü bölüm de ise, grubu üzerindeki afin kontrol sistemleri incelenmiştir.

, ‘lik reel matrislerin bir grubu olduğundan dolayı de geometrik bir nesnedir ve diğer

taraftan, ün sınırsız bir alt kümesidir. Çünkü, ’ in tanımı gereği, herhangi bir sayı ve ise pozitif herhangi bir sayıdır. Ayrıca, tıkız olmayan bir Lie grubudur. Tüm bu özellikleri ile değişmeli olmayan bağlantılı 2-boyutlu tek Lie grubudur.

basit (simple) bir grup değildir. Ayrıca, nin çekirdeğindeki matrislerin normal alt grubu, kendi

matris Lie grubudur. grubunun çekirdeği, bütün matrislerini birim matrise gönderen bir grup

homomorfizmasıdır. Yani, için,

dır.Geometrik olarak, bu alt grup bir doğrudur, ve

olduğundan dolayı, grup işlemi doğru üzerinde toplamaya tekabül etmektedir.

, 4-boyutlu Öklid uzayı de sonsuz bir düzlemin yarısı olduğundan dolayı, geometrik olarak birim elemandaki teğet düzlem şeklindedir. Bununla beraber, teğet uzayın matrislerini bulmak için,

’in birim elemanı dan ’ in yakın noktalarına olan vektörlere bakılır. Burada,

düzlemdeki Lie doğrultuları aşağıdaki vektörlerle gerilirler;

Bu baz vektörlerinin Lie parantezi ;

şeklindedir. bir Lie cebiri yapısına sahip olduğu için aşağıdaki özellikleri sağlar;

•

•

’in Lie grubu olan ’ in merkezinin birim elemandan meydana geldiği bulunmuştur.

grubunun cebirsel özelliklerinin bazıları incelenmiş ve çözülebilir ancak nilpotent olmayan bir Lie grubu olduğu gösterilmiştir.Sistemin kontrol edilebilirlik karakterizasyonunda kullanabilmek için, grubun otomorfizm yörüngesi hesaplanmıştır.

Ayrıca, sistemin durum uzayı in yerel tıkız bir Hausdorff uzayı olduğu ispat edilmiştir.

Son olarak, grubunun otomorfizm yörüngesi ’ in yoğun olduğu gösterilmiş ve

durum uzayı üzerindeki afin sistemin kontrol edilebilir olması için gerek ve yeter koşulun afin

kontrol sistemine ilişik olan üzerindeki bilineer sistemin kontrol

edilebilmesi olduğu ispat edilmiştir.

A Controllabılıty Characterızatıon For Affıne Control Systems On Lıe Groups

This thesis titled ‘’A Controllability Characterization for Affine Control Systems on Lie Groups’’ consistof three parts.Controllability of Affine systems is studied related to the conrtollability of bilinear control systems. Study on bilinear systems has been initiated by the first in 1972 by Brockett, [18], and later in 1973 by Mohler, [19]. The use of Lie algebra as a fundamental object for Bilinear systems has been initiated again in 1972

by the work of Brockett, [18], and later in 1997 by the book of Jurdjaveic, [6]. Jurdjevic and Sallet in

1984 have characterized the controllability of affine control systems on [12]. Later, by the similar techniques, on Generalized Heisenberg groups in 2006 Kara and San Martin, [13], and on Carnot groups in 2010 Kara and Kule, have generalized the characterization.The first chapter, it is given the general concept on the subject.

In the second chapter, giving the general control system, the affine control systems on and on Lie groups are studied.

A general control system consists of a pair of the form . Here, is a diffrentiable manifold

and is a subset of which is collection of all smooth vector fields on open subsets of .

It is called that is a state space of and the elements of are the strategies of of the system.

Control system ,

defines so-called pseudo group and the orbit of at the point of of .

is given by the action of at . Moreover, associated to , there exist

so-called pseudo-semi group,

is the positive orbit of the system. In general, ,

Controllability problem is to find under which conditions on the state , state space and the dynamic

to reach all points of by starting from with positive over time, i.e.; when ?

If we denote space of the all endomorphisms of by and denote the set of all linear

automorphisms by , then the semi direct product of and , i.e.;

defines the affine group of and Lie algebra of this group is of the following from

Therefore, for and , the vector field

is called affine vector field.

on creats 1-parameter group of diffeomorphisms on and these infinitesimal generators,

are affine vector fields. Here, any finite number of affine vector fields such that

defines a control system.

Such control-parameter differential equations on form the dynamics of affine systems. Here,

functions are of arbitrary functions of controls, are matrices and

are the column vectors of .

Let be a connected Lie group and g its Lie algebra, and then the family of differential equations

Determines the affine control system on . Here, , ,

and denotes the controls. The dynamics of the system is in the following form

In the third section which contains the original part of the study, the affine control systemson group have been investigated.

Since is a group of real matrices, it is a geometric object in and on the other hand it is

an infinite subset of . Because of the definition of , is any number and is any positive

number. In addition, is a non-compact Lie group. , with all of these properties, is the only non-abelian 2-dimensional connected Lie group.

is not a simple group. Moreover, normal subgroup of matrices in kernel of is their matrix Lie

group. Kernel of is a group homomorphism that sends al of matrices to unit matrix. So, for

and .

Geometrically, this subgroup is a line and

Because of that, the group operation corresponds to the addition on the line. Since is the half of a

plane in the four-dimensional Euclidean space , it is geometrically clear that it is of the form of the tangent space at the identity element. However, to find explicit matrices for the elements of the tangent

space we look at the vectors from the identity element of . Here, Lie directions in the plane are stretched by the following vectors;

Lie brackets of these base vectors have the following form;

Since, has a Lie algebra structure, provides the following properties,

•

•

That the center of the Lie group which is the Lie group of consists of the identity element has been found.

Some of the algebraic properties group has been studied and, that group is not nilpotent but solvable Lie group has been showed.To use the characterization of the controllability of the system, the authomorphism orbit of the group has been calculated.

In addition, that the system’s state space is a locally compact Hausdorff space has been proven.

Finally, it has been shown that the authomorphism orbit of group is dense and it has been proven

that the affine control system on the state space is controllable if and only if associated to affine

control system on -orbit is controllable.

MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK ANABİLİM DALI

ORMAN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

SAĞLAM Serhun

I. Danışman : Prof.Dr. Ünal ASANII. Danışman : Dr. Raffaele LAFORTEZZAAnabilim Dalı :Orman MühendisliğiProgramı (Varsa) :Orman AmenajmanıMezuniyet Yılı :2012Tez Savunma Jürisi :Prof.Dr.Ünal ASAN

Prof.Dr. Kamil ŞENGÖNÜLProf.Dr. Ahmet YEŞİLProf.Dr. Güniz Akıncı KESİMDoç. Dr. Zeki DEMİR

İstanbul Metropolündeki Kent Ormanlarının Kullanım Kriterlerinin Belirlenmesi Ve Planlama Esasları

Son yüzyıldaki hızlı kentleşme ve nüfus artışı, habitat alanlarının azalmasına ve yapay alanlarla yer değiştirmesine neden olmuştur. Bu değişim, başta global biyolojik çeşitliliğin azalması olmak üzere beraberinde birçok çevresel soruna neden olurken, diğer taraftan kentlerde yaşayan toplumun yeşil alanlardan beklentisi çeşitlenmiş ve değişmiştir. Kent yaşamındaki tüm bu değişimler başta "Kent Ormancılığı" olmak üzere yeni uzmanlık alanlarının ortaya çıkmasına neden olmuştur.

Bu amaçla, çalışmada öncelikle kent ormancılığı kavramı gelişmiş ülkeler baz alınarak detaylı biçimde araştırılmış ve ülkemiz açısından kavramın nasıl anlaşılması gerektiği gerekçeleri ile belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde ise aşırı kentleşme sonucu fragmantasyona (parçalanma) uğramış ve farklı ekosistemlerin etkisi (kenar etkisi) altında kalmış İstanbul kent ormanlarının meşcere yapılarının durumu belirlenmiştir. Elde edilen bilgiler ışığında, parçalanmanın biyolojik çeşitliliğe etkileri belirlenmeye çalışılmıştır. Ayrıca kent ormanlarında konumsal fonksiyonların belirlenmesi aşamasında, çalışma sonucu ortaya çıkan verilerden (meşcere parametreleri) yararlanma olanakları değerlendirilmiştir.

Son olarak ise çalışma tümüyle bütüncül yaklaşım ile yeniden ele alınarak, kent ormanlarının fonksiyonel planlanmasına yönelik öneriler ortaya konulmuştur. Bu amaçla İstanbul kentinin her iki yakasından üçer adet (toplam altı adet) kent ormanı çalışma için seçilmiş ve İstanbul kent ormanlarındaki kenar etkisi ölçülmüştür. Orman kenarlarından içlere doğru meşcere parametrelerindeki (göğüs yüzeyi, ağaç sayısı ve hacmi) değişim Fragstats programı kullanılarak belirlenmiştir. R-statistics programı kullanılarak elde edilen sonuçlar değerlendirilmiş ve etkin metrikler modellenmiştir.

Sonuçlar, kent ormanlarının konumunun ve büyüklüğünün meşcere parametreleri üzerinde etkisi olduğunu ortaya koymuştur. Kent içinde bulunan ve alansal olarak kent çevresindekilere göre daha küçük olan kent ormanlarındaki tür sayısı (egzotik+doğal) kent dışındakilere göre daha zenginlik göstermiştir. Ayrıca kent ormanlarının konumunun toplumun kent ormanından beklentilerini etkilediği ortaya çıkmış, meşcere yapısına özellikle kent içindeki ormanlara daha çok müdahalede bulunulduğu belirlenmiştir. Kent ormanlarına yapılan etkinin kent içindeki ormanlarda öncelikle estetik amaçlı, kent çevresindeki ormanlarda ise rekreasyon amaçlı müdahaleler olduğu ortaya çıkmıştır.

Determınatıon Of Usage Crıterıa And Plannıng Prıncıples Of The Urban Forests In Istanbul Metropolıs

In the last century, the rapid urbanization, industrialization, and population increase have caused decreases in the habitat areas and replacement of these areas with man created fields. These changes have led to many environmental problems like decreased biological diversity in a global scale. In addition to these changes, expectations of urban community from the green spaces have increased and changed. Hence, Urban Forestry emerged as a new expertise area to seek solutions for populace demand from green spaces.

For this purpose, examples of urban forestry concept from developed countries were investigated firstly in detail and then the concept was discussed for how it should be understood in our country. In the second step, effect of land fragmentation and intensive urbanization on the stand structure of İstanbul urban forests was studied with using the data obtained from the analyses.

Finally, in order to make plans for the urban forests based on their functions, recommendations were made according to the result of the study. In this context, three urban forests from each side of Istanbul city (for a total six) were chosen for this study. In each the urban forest, edge effect was measured by using the Fragstats program and changes in the stand parameters like basal area, number of trees and volume from edge to interior of forest were determined through fragmentation metrics. Data were analyzed by using the R-statistics program and effective metric models were developed.

Results showed that location and size of urban forests had an effect on the stand parameters. Comparison of the locations and sizes of the urban forests revealed that the patches within the city with smaller sizes had greater species diversity (exotic+natural) than the outside urban forests with larger size. Additionally, location of the urban forests affected expectations of the society from the urban forests and the society had desire to manipulate the structure and location of urban forest located within the city through mainly municipality. The structural changes were made mostly aesthetic purposes in the urban forests located within the city whereas recreational purposes in peri-urban forests.

  

AKGÜL Mustafa

Danışman : Prof.Dr.Mesut HASDEMİRAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı (Varsa) : Orman İnşaatı ve Transportu Mezuniyet Yılı : 2012Tez Savunma Jürisi : 04.06.2012

Üretim Ormanlarında Tampon Zon Belirleme Kriterleri

Bu çalışma kapsamında, üretim ormanlarında üretim faaliyetleri sırasında oluşan sediment hareketlerini en aza indirmek amacıyla kullanılacak tampon zon genişliğini etkiyen faktörler değerlendirilmiştir. Bu amaçla İstanbul Üniversitesi Araştırma ve Uygulama Ormanına sediment kapanları kurulmuştur. Farklı meşcere kapalılığı, yamaç uzunluğu, yamaç alanı, yağış ve eğime bağlı olarak tesis edilen deneme alanlarından sediment verisi alınmıştır. Bu kapsamda, sediment verimini hesaplamak amacıyla istatiksel bir model ortaya konmuştur. Modelin doğruluğu çeşitli istatistiksel analizlerle sınanmıştır.

Sediment veriminin hesaplanmasına ilişkin ortaya konulan model, tampon zon etkinlik oranlarının belirlenmesinde kullanılmıştır. Araştırma ormanı içerisinde seçilen örnek bir alt havza, ormancılık çalışmalarının yapıldığı üretim alanı ve dere kenarı koruma zonu olarak kabul edilen tampon zon olarak iki parça halinde incelenmiştir.

Söz konusu alt havza içerisinde 50 mm’lik bir yağış için üretim alanı ve tampon zondan mevcut topoğrafik koşullar dahilinde (eğim, yamaç alanı vs) alternatif üretim senaryolarına göre gelecek sediment miktarı ayrı ayrı hesaplanmıştır. Alternatif üretim senaryoları meşcere kapalılığına yapılabilecek müdahalelere göre belirlenmiştir. Buna göre farklı tampon zon genişliklerinin, farklı üretim senaryolarının uygulanması halindeki tampon zon etkinlik oranları (TEO) belirlenmiştir.

Sonuçlara göre 25 m ile 150 m arasında denenen farklı tampon zon genişliklerinin farklı üretim senaryoları karşısındaki tampon zon etkinlik oranlarına bakıldığında, Senaryo-2’de % 78 ile % 84 arasında, en yüksek tampon zon etkinlik oranlarına ulaşılmıştır. Bu senaryoda tampon zon alanının 3 kapalılıkta olduğu/ulaştığı, üretim alanın tümünde ise mevcut kapalılığın 2 kapalılığa düşürüldüğü/ulaştığı durumu temsil etmektedir En düşük tampon zon etkinlik oranı ise % 34 ile % 53 arasında Senaryo-4’de karşılaşılmıştır. Bu senaryoda tampon zon alanının 3 kapalılıkta olduğu/ulaştığı, üretim alanın tümünde mevcut kapalılığın 0 kapalılığa düşürüldüğü/ulaştığı durumu temsil etmektedir.

      

Determination Of Buffer Zone Criterias For Production Forest

In this study, factors affecting the width of buffer zone, which used to minimize sediment movement during harvesting activities productive forest, have been evaluated. For this purpose, sediment traps were constructed in İstanbul University Education and Research Forest. Sediment data have been obtained from sample plots established depending on different canopy closure, slope lenght, slope area, rainfall and slope. In this context, a statistical model has been developed to estimate sediment yield. The accuracy of the model has been tested with various statistical analyzes.

The model, which was developed to estimate sediment yield, has been used to determine to effectiveness ratio at buffer zones. A sample subbasin, which was choosen in research forest, was studied in two parts; production area where forest operation allowed and buffer zone that is defined as protection zone in the edge of the creek.In the subbasin, for a rainfall of 50 mm, the amount of sediment received from production area and buffer zone within existing topographical conditions (slope, slope area, etc.) with alternative harvesting scenarios were calculated the alternative production scenarios were determined according to interventions implemented on canopy closure. Accordingly, in case of applying different production scenarios, buffer zone effectiveness ratios were determined for different buffer zone widths.According to results, the highest buffer zone effectiveness ratios have been reached by 78-84 % in Scenario 2 when testing buffer zone effectiveness ratios for different harvesting scenarios considering different buffer zone width between 25 m and 150 m. In this scenario, the buffer zone canopy closure reached to 3 while canopy closure reduced to 2 for entire harvesting area. The lowest buffer zone efficiency rate of 34-53 % in Scenario 4. In this scenario, canopy closure of buffer zone reached to 3 while canopy closure was at the lowest rate.

  

GENÇAY Gökçe

Danışman : Prof. Dr. Sedat AYANOĞLUAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı (Varsa) : Çevre ve Orman HukukuMezuniyet Yılı : 2012Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sedat AYANOĞLU (Danışman)

Prof. Dr. Avni Yücel ERYILMAZ Prof. Dr. Yusuf GÜNEŞ Prof. Dr. Aynur AYDIN COŞKUN Prof. Dr. İsmet DAŞDEMİR

Orman Kadastrosunun Güncel Sorunları Üzerinde Hukuksal İncelemeler

Doğal kaynaklar arasında önemli bir yer tutan ormanlar, insan ihtiyaçları için yüzyıllardır kullanıldığı halde, bu değerli kaynağın korunması ve geliştirilmesi konusu çok daha yeni bir kavramdır. Özellikle günümüzdeki sürdürülebilir ormancılık anlayışından hareketle ormanların gelecek kuşaklara sağlıklı bir şekilde aktarılabilmesi için öncelikle sınırlarının belirlenmesi ve korunması gerektiği açıktır.

Dünya’da ve Türkiye’de, ormanların ve diğer tüm taşınmazların sınırlarının ve mülkiyetinin belirlenmesi kadastro ile sağlanmakta olup, kadastrosu yapılan taşınmazlar tapu siciline kaydedilerek güvence altına alınmaktadır. Ancak ülkemizde henüz ormanlar ve diğer taşınmazların tamamının kadastrosu yapılamamış ve tapu siciline kaydedilememiştir. Uzun yıllardır önemli bir sorun olarak görülen orman kadastrosu hakkında yasal düzenlemelerle birçok kez çözüm aranmış, ancak her çözüm yasası yeni birtakım sorunların doğmasına neden olmuştur. Günümüzde ise orman kadastrosu geçmişten gelen sorunlar yumağı içinde çözümlenmeyi beklemektedir.

Bu doktora tez çalışmasında temelde geçmişten gelen orman kadastro sorunlarının ortaya konularak, günümüzde yaşanan sorunların tespit edilmesi ve bu sorunlara karşı geliştirilebilecek yeni çözüm önerilerinin ortaya konulması hedeflenmektedir. Çalışmada orman kadastrosunda yaşanan sorunların ve çözüm önerilerinin geliştirilmesinde uygulayıcıların da görüşlerinin alınması amacıyla anket çalışması yapılmıştır. Bu amaca yönelik 2 farklı anket hazırlanmış olup, birincisi “ilgili meslek grupları anketi” olarak adlandırılan ve Orman Genel Müdürlüğü (OGM), Tapu Kadastro Genel Müdürlüğü (TKGM) ve yargı mensuplarının cevapladığı ankettir. Diğeri ise halkın orman kadastrosu konusunda yaşadığı sorunların tespit edilmesi amacıyla hazırlanan “yöre halkı anketi”dir. Anket sonuçları ile tespit edilen sonuçlara tezin bulgular kısmında yer verilmiş olup, ardından tezin tartışma ve sonuç bölümünde

Türkiye’de orman kadastrosunun bir an önce tamamlanması için tespit edilen sorunlara yönelik çözüm önerileri sunulmuştur.   

Legal Studies on Actual Problems of Forest Cadastre

Forests, which occupy a significant place among natural resources, although they have been used for human necessities for centuries, are those that protection and development of such a valuable resource have been considered new concepts. Particularly, starting from sustainable forestry approach, it is apparent that to convey forest resources to future generations, their boundary delimitation and protection must be secured at the first stage.

At global level and Countrywide the boundary limitation of both forestlands and all other immovable possessions are ensured land surveying and upon completion of those surveying they are secured by recording them into land register. However, land surveying work for both forestlands and other immovable possessions have not yet been completed and recorded in land register. To deal with forest land survey issue, which has been considered a serious problem for years, several laws have been enacted, however, each newly enacted law has posed new problems. At present forest land survey problem, which has its background coming from the past, is waiting for solution.

In this study it is aimed to put forward forest land survey problems arise from past, to specify current problems and to make solutions for those problems. When carrying out the study a survey questionnaire has been completed to obtain the ideas and thoughts of implementers to figure out forest land survey problems and make a solution to it. To do this two separate questionnaires have been prepared; the first is “relevant professional group questionnaire”, which was sent to General Directorate of Forestry and General Directorate of General Land Survey and members of judicial branches to get answer. The second is “local people questionnaire” which aims figuring out the problems that local people and forest villagers have been faced with respect to forest land survey. The outcomes of those questionnaires have been included in the “findings” section of the thesis and a series of recommendations have been made addressing the specified problems to complete forest land survey right away in Turkey.

KARLIOĞLU Nurgül

Danışman : Prof. Dr. Ünal AKKEMİKAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Orman BotaniğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ünal AKKEMİK (Danışman)

Prof. Dr. Adnan UZUN Prof. Dr. Nüzhet DALFES Prof. Dr. Meral AVCI Doç. Dr. Tayfun KİNDAP

Istranca Ve Belgrad Ormanlarında Güncel Polen Dağılımını İncelenmesi

Türkiye’de yapılan palinolojik çalışmalar polen morfolojisi, değişik ortamlarda polen analizi ve polen alerjisi gibi konularda yoğunlaşmıştır. Bunlar içerisinde güncel polen dağılımıyla ilgili çalışmalar oldukça fazla olup Türkiye’nin birçok iline ait polen takvimi çıkarılmış durumdadır.

Tez kapsamında yapılan bu çalışma ise diğerlerinden farklı olarak belirli bir birim toprak yüzeyine aylık olarak düşen polenlerin yoğunluğunu içermektedir. Bu tez çalışmasındaki amaçlar;

Paleopalinolojik çalışmalara altlık oluşturmak üzere, (1) Istranca ve Belgrad ormanlarına toplam 12 adet Tauber tipi polen uzağı kurarak toprağa düşen polen yoğunluğu dağılımını 2 yıl boyunca izlemek, (2) Bu süre boyunca toprağa düşen polen yoğunluğunun çoğunluğunu hangi odunsu ve otsu taksonların oluşturduğu, hangi aylarda bu bitkilerin polen yoğunluğunun en yüksek seviyeye çıktığı veya hangi aylarda en düşük olduğunu incelemek, (3) Polen yoğunluğundaki değişimi etkileyen meteorolojik parametrelerin (aylık toplam yağış, aylık ortalama sıcaklık vs.) neler olduğu ve bu parametrelerin polen yoğunluğunu 2 yıl boyunca nasıl etkilediğini araştırmak ve (4) aylara bağlı olarak değişen polen yoğunluğunu meteorolojik parametrelerle karşılaştırmalı olarak analiz etmektir.

12 adet Tauber tipi polen tuzağı meşcere kompozisyonu göz önünde bulundurularak 6 tanesi İstanbul’da Belgrad Ormanı’na diğer 6 tanesi de Kırklareli- İğneada Longoz Ormanı’na yerleştirilmiştir. Bu 12 polen tuzağının içine polenlerin birikmesini sağlayacak olan karışım her ay düzenli olarak konmuştur. Bu karışım gliserol, formalin ve thymolden oluşmaktadır. Polen tuzakları Eylül 2007-2009 yılları arasında araziden her ay düzenli olarak yerlerine yenileri konarak laboratuara getirilmiştir. Laboratuara getirilen polen tuzaklarındaki karışımda analiz yapılarak polen preparatları hazırlanmıştır. Avrupa Polen İzleme Sistemi Protokolü esasları kapsamında Lycopodium tabletler (Stockmarr, 1971) kullanılarak, polen preparatları hazırlanmış ve polen sayımları gerçekleştirilmiştir. Preparatlardaki arboreal (odunsu bitki) polenleri sayısının en az 200, Lycopodium spor sayısının da en az 50 olmasına dikkat edilmiştir. Buna göre her örnek alanda önemli odunsu ve otsu cinslerin polenlerinin teşhisi yapılarak cm2’ye düşen aylık polen yoğunluğu (cm2/ay) belirlenmiştir.

Tüm örnek alanlarda 2007-2009 yılları arasında toprağa düşen yıllık polen yoğunluğu (cm2/yıl) en fazla olan odunsu bitki polenleri Quercus, Carpinus, Fraxinus, Corylus, Alnus ve Pinus nigra’dır. 2007-2009 yılları arasında toprağa düşen yıllık polen yoğunluğu (cm2/yıl) en fazla olan otsu bitki polenleri ise, Poaceae familyası ve Plantago cinsine aittir. Orman içinde yıllık odunsu bitki polen yoğunluğu (AP) fazla iken, açık alana doğru gidildikçe azalmakta ve yıllık otsu bitki polen yoğunluğu (NAP) açık alanda en fazla olmaktadır. Odunsu ve otsu bitki polen yoğunlukları (cm 2/yıl) 2007-2009 yılları arasında karşılaştırıldığında, 2007-2008 yılında cm2’ye düşen yıllık odunsu ve otsu bitki polen yoğunluğu fazla iken, 2008-2009 yılında yağışın fazla olması nedeniyle cm2’ye düşen yıllık odunsu ve otsu bitki polen yoğunluğu azalmıştır. Bu çalışma sonucunda elde edilen aylık polen yoğunluğu (cm2/ay) verileri ile meteorolojik parametreler karşılaştırıldığında, sıcaklık genellikle aylık polen yoğunluğunu artırırken yağış polen dağılımını azaltmıştır.

Bu tez çalışması, Avrupa Polen İzleme Sistemi’ne (European Pollen Monitoring Programme) dahil olabilmek için Türkiye’de yapılan ilk polen izleme çalışması olmuştur. Avrupa ve araştırma alanı olarak seçtiğimiz Istranca Dağının hemen kuzeyinde Bulgaristan tarafında en az 10 yıldır polen dağılımı izlenmektedir (Pidek ve diğ., 2010). Bu programın Türkiye tarafında herhangi bir çalışma bulunmaması büyük bir eksiklik olarak sürekli dile getirilmektedir. Tez çalışmasının ana çıkış noktası bu eksiği gidermek ve polen izleme çalışmalarına başlamaktır. Bu çalışma sonucunda elde edilen önemli odunsu ve otsu bitki polen yoğunluğu (cm2/yıl) verileriyle, Avrupa Polen İzleme Sistemi’ne Türkiye’den de veri girişi yapılmış olacak ve tez çalışmasından sonra her yıl da yapılmaya devam edecektir. Polen İzleme Sistemi uzun yıllar boyunca veri girişi isteyen bir programdır. Bu açıdan tez çalışması, Türkiye’de yapılacak olan polen izleme çalışmasının ilk adımı olmuştur.

Monitoring Of Polinization İn Istranca And Belgrad Forests

Palynological studies in Turkey has been mostly centered on themes of pollen morphology, pollen analysis in various environments and pollen allergy. Among these, studies of modern pollen distribution related had more place than the others and for many cities in Turkey pollen calendars were issued.

The scope of this study is different from others, it emphasizes the monthly pollen influx per unit soil surface. It involves the monitoring of the distribution of pollen influx on the soil for a period of two years by installing twelve Tauber pollen traps in several forest locations. The arboreal and herbaceous taxa constituting the majority of pollen influx on the soil and the months when pollen of such plants reach maximum or minimum level have been determined for the study period. Furthermore, meteorological parameters influencing the variations in pollen influx and how these factors influence the pollen influx for two years have been investigated.

Twelve Tauber-type pollen traps were installed on the research sites based on the composition of the stands as of September 2007 (six traps for Belgrade Forest in Istanbul, six traps for İğneada Longoz

Forest in Kırklareli). A mixture consisting of glycerol, formalin and thymol is the receiving medium for pollen grains. The contents of all twelve traps have been collected every month and replaced with fresh solutions. From September of 2007 to 2009, pollen traps were changed every month and accumulated pollen mixtures were brought to the laboratory. Pollen preparations were made to analyse the mixture of pollen in the laboratory. Following the European Pollen Monitoring Programme (EPMP) protocol, Lycopodium tablets were added before pollen preparations were made, and then pollen grains were counted. It was required that the arboreal taxa pollen number to be at least 200 and the number of Lycopodium spores to be at least 50 for a given sample. Along with the diagnosis of important arboreal and herbaceous taxa pollen for every sampling site, monthly pollen influx per unit soil surface (pollen/cm2/month) was calculated.

Pollen grains of arboreal taxa, Quercus, Carpinus, Fraxinus, Corylus, Alnus and Pinus nigra have the most annual influxes on the soil for the study period (2007-2009) for all sampling sites. Also herbaceous pollen grains of Poaceae family and Plantago genus dominate annual pollen influxes on the soil for the same period for all sampling sites. Annual arboreal pollen influx (AP) is higher in the forest and decreases in open areas and annual herbaceous pollen influx (NAP) is higher in open areas. When we compared arboreal and herbaceous pollen influx between 2007 and 2009, we notice that annual arboreal and herbaceous pollen influx per unit area increased between 2007-2008 while annual arboreal and herbaceous pollen influx decreased due to heavy rainfall in 2008-2009. When we compare meteorological parameters and monthly pollen influxes estimated in this study, we notice that a rise in temperature usually increases pollen influx and rainfall results in a decrease.

This study is the first pollen monitoring study in Turkey made for the purpose of partaking in INQUA Work Group ‘EPMP’ (European Pollen Monitoring Programme). Pollen distributions in Europe and in our study region situated in the northern of the Istranca Mountains has been monitored for at least 10 years (Pidek et al., 2010). Absence of a study under this programme on the Turkish side has been continuously pronounced as a significant deficiency. Starting point of the study is to make up for this deficiency and start pollen monitoring in that area. Results of this study will contribute data entries from Turkey to European Pollen Monitoring Programme, and this study will be carried out each year from coming years. Pollen soil influxes of woody taxa covered in this study will be continuously monitored. Therefore this thesis is a first step of pollen monitoring studies in Turkey.

ÇÖMEZ Aydın

Danışman : Doç. Dr. Doğanay TOLUNAYAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı (Varsa) : Toprak İlmi ve EkolojiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Doğanay TOLUNAY

Prof. Dr. M. Ömer KARAÖZ Prof. Dr. Levent ŞAYLAN Doç. Dr. Ender MAKİNECİ

Doç. Dr. Oktay YILDIZ

Sündiken Dağlarında Sarıçam (Pinus Sylvestris L.) Meşcerelerinde Karbon Birikiminin

Belirlenmesi

Bu çalışmada kapalılık ve gelişim çağları bakımından farklı yapılara sahip sarıçam meşcerelerinde, ağaç kütlesi, diri örtü, ölü odun, ölü örtü ve topraktaki karbon stokları ile ağaç kütlesinde yıllık olarak biriken karbon miktarları incelenmiştir.

Çalışmada önce, gövde odunu, kabuk, kuru dal, canlı dal, ibre, kozalak ve kök bileşeni kütlelerinin tahmini için denklemler geliştirilmiş, daha sonra bu denklemlerden yararlanılarak 1 hektar alan için, meşcerelerdeki ağaç kütleleri hesaplanmıştır. Ayrıca, ağaç kütlesi hesaplarında kullanılabilecek hacim ağırlığı, BGF (bitkisel kütle genişletme faktörü), BDGF (bitkisel kütle dönüştürme ve genişletme faktörü) katsayıları, kök/sak oranı ve karbon oranları belirlenmiştir. Hasılat tablosundan hesaplanan yıllık hacim artımlarından, bu oran ve katsayılar kullanılarak yıllık karbon birikimi hesaplanmıştır. Diri örtü, ölü odun, ölü örtü ve toprağın da karbon stokları hesaplanarak ekosistemdeki tüm karbon havuzlarının sahip olduğu karbon stokları belirlenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda, ağaçlarda D2H indeksinin gövde kütlesini en iyi tahmin eden parametre olduğu, göğüs çapının ise diğer ağaç bileşenlerinin kütlesini daha iyi tahmin ettiği belirlenmiştir. Çalışma alanındaki sarıçamlar için hacim ağırlığı 0,431 t/m3, BGF 1,279, BDGF 0,664 t/m3, kök/sak oranı 0,209, karbon içeriği ise % 52,463 bulunmuştur. Karbon stoğu, ağaç kütlesinde 8,422- 207,777; diri örtüde 0,040-3,533; ölü odunda 0,461-1,492; ölü örtüde 8,422-20,926; toprakta ise 90,056-108,450 tC/ha arasında bulunmuştur. Meşcere tipleri arasında, ağaç kütlesi, diri örtü ve ölü örtüde depolanan karbon stokları bakımından önemli farklılıklar olduğu belirlenmiştir. Ancak ölü odun ve toprakta depolanan karbon miktarları meşcere tiplerine göre önemli farklar göstermemiştir. Karbon stoklarında belirlenen farklılıkların ormanın gelişmesinden ve geçmişte yapılan silvikültürel müdahalelerden kaynaklandığı sonucuna ulaşılmıştır. Ağaç kütlesinde yıllık karbon birikimi meşcere tiplerine göre 0,520-3,076 tC/ha/yıl arasında belirlenmiştir.

      

Determination Of Carbon Sequestration İn Scots Pine (Pinus Sylvestris L.) Stands On Sündiken

Mountain

In this study, carbon stocks of tree biomass, understorey, dead wood, forest floor, and soil, as well as carbon sequestration by trees were investigated in verious Scots pine stand types which are different in terms of canopy closure and development stages.

Equations were developed for estimating biomass of tree compartments including stem, bark, dead branch, live branch, needle, cone, and root. Stand biomass for each stand was estimated by using these biomass equations. Besides, basic wood density (WD), BEF (biomass expension factor), BCEF (biomass conversion and expension factor), root/shoot ratio (R/S), to be used for stand biomass estimation, and carbon fraction were determined. Carbon sequestration by tree biomass was also estimated by using WD, BEF, R/S, carbon fraction, and stand volume increment, calculated from the yield table. Carbon stocks of all pools in the ecosystem, including trees, understorey, dead wood, forest floor and soil were determined. In conclusion, D2H was the best predictor for stem biomass, while diameter at breast height for other tree compartments. Average wood density was determined to be 0.431 t/m3, while BEF, BCEF, R/S, and carbon fraction as 1.279, 0.664 t/m3, 0.209, 52,463 %, respectively, for Scots pine stands in the study area. Carbon stocks were found to be 8.422- 207.777 tC/ha in tree biomass, 0.040-3.533 tC/ha in ground vegetation, 0.461-1.492 tC/ha in dead wood, 8.422-20.926 tC/ha in forest floor, and 90.056-108.450 tC/ha in soil. Carbon stocks in trees, ground vegetation, and forest floor were significantly different between stand types due to forest growth and past silvicultural treatments. Annual carbon sequestration of standing trees was estimated between 0.520-3.076 tC/ha/year in relation to stand types.

ALTUNEL AÇIKGÖZ Tayyibe

Danışman : Prof. Dr. Ahmet TürkerAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Ormancılık EkonomisiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ahmet Türker (danışman)

Prof. Dr. Ömer Saraçoğlu Prof. Dr. Rona Turanlı Doç. Dr. Kenan Ok Doç. Dr. Mehmet Şişman

Odun Dışı Orman Ürünlerinin Dünyada Ve Türkiye’de Sosyoekonomik Boyutu

Orman ekosistemlerinden yararlanma insanlık tarihi boyunca odun hammaddesi elde etmek ile sınırlı kalmamıştır. Odun hammaddesi olarak yararlanma biçimi yararlanmanın sadece bir boyutunu oluşturmaktadır. Besin, ilaç, barınma ve diğer nedenlerle her türlü bitki ve bitki parçalarının toplanması ve kullanılması ise yararlanmanın başka bir boyutunu temsil etmektedir. Odun Dışı Orman Ürünleri (ODOÜ) olarak adlandırılan, orman içi ve açıklıklarında, dolayısıyla orman ekosistemlerinde yetişen, ticari ve ticari olmayan amaçlarla hasat edilen ya da toplanan, ağaççık, çalı, her türlü bitki ve bunların parçalarından oluşmaktadır. Bu ürünler aynı zamanda çeşitli kaynaklarda “ikincil ürünler”, “özel orman ürünleri”, “geleneksel olmayan ürünler” olarak da adlandırılmışlardır. Bunların yanında orman ekosisteminin sağladığı av ve yaban hayatı, balık, rekreasyon, su gibi odun dışı değerler de söz konusudur, ancak bu çalışmada bu değerler kapsam dışı bırakılmıştır.Bu çalışmada öncelikle ODOÜ bakımından farklı ülkelerin hangi ürünlerle öne çıktığı, ODOÜ ürünleri ticareti açısından hangi ürünlerin önem kazandığına bakılmış ve dünyadan ODOÜ ticareti ile ilgili bilgilere yer verilmiştir. Ülkemiz özelinde ise Ege Bölgesi çalışma alanı olarak belirlenmiş ve bu bölgede önemli ihracat değerlerine sahip olan üç ürün, kekik, defne ve çamfıstığı alınarak bu ürünlerin ticareti ile ilgili gruplarla görüşülmüştür. Üretici/toplayıcı, aracı/tüccar, ihracatçı ve orman teşkilatı olarak belirlenen dört ilgili grupla anket çalışması gerçekleştirilerek, bu gruplar arasındaki ilişkiler, sorunları, çözüm önerileri ve bu konuda politikalar ve yönetim biçimi belirleme konularında önerilerde bulunmak amaçlanmıştır.Kekikte, ormandan toplayan ve tapulu arazilerinde yetiştiren iki grup tespit edilmiş fiyatın üretim miktarından bağımsız olarak oluştuğu saptanmıştır. Defne genellikle ormandan toplanmakta ve fiyat ile miktar arasında bir ilişki bulunmamaktadır. Çamfıstığında da miktar fiyat ilişkisinde benzer sonuçlar elde edilerek görülmüştür ki; kekik, defne ve çamfıstığında piyasa doygunluğa ulaşmamış ve üretim açığı mevcuttur. Kekik, defne ve çamfıstığı üretiminde başka bir problem ise, üreticilerin örgütlenmesi ve diğer ilgili gruplarla koordinasyon eksikliği olarak öne çıkmaktadır. ODOÜ genelinde envanter ve pazar bilgilerinin yetersizliği, teknolojik eksiklikler nedeniyle yeterince katma değer yaratılamaması sektörün hak ettiği değere ulaşamamasında büyük bir engel olarak görülmüştür.

Anahtar kelimeler: Odun Dışı Orman Ürünleri (ODOÜ), Ticaret, Kekik, Defne, Çamfıstığı, Ege Bölgesi, Üretim

Socioeconomic Dimension Of Non-Wood Forest Products İn Turkey And İn The World

Benefiting from the forest ecosystems has not solely been limited to the utilization of untreated wood materials as the human existence on earth has been progressed over the centuries. The type of this utilization in the form of raw wood materials constitutes only one side of the subject. Gathering of any kind of plant and plant materials for satisfying the nutritional, medicinal, sheltering and similar others needs and utilizing them for the well being of the day to day living, represent another dimension of the same subject. Any kind of small tree, brush, shrub, plant material and their inherent pieces growing inside the forests or in and around the open meadows, in forest ecosystems in short, harvested or collected for

commercial or non commercial purposes are called as non wood forest products (NWFP). The same group of plant material is in various other sources named as secondary, special or untraditional forest products. Apart from these, other none wood values such as game and hunting, fresh water fisheries, recreation, water preservation and management are positive contributions of forest ecosystems, but these later ones are not included in the scope of this investigation.In this study, it was initially checked to see which countries were excelling in what kind of none wood forest products, which products were commercially preferred over what other ones and latest information about NWFPs from around the world was given. Aegean region and three NWFP types, which had considerable export value in this region, thyme, bay leaf and pine nut, were chosen as the study area and objectives; interviews were performed with the groups specializing in the commercialization of these products. Public surveys were carried out with producer/gatherer, middle men/merchant and exporters all of whom are directly related with the commercialization of the products; in this way, it was intended to yield suggestions concerning relationships between these groups, problems, possible resolution proposals, policies and management strategies. Two independent groups, one cultivating in private lands and the other gathering from the forests were determined in terms of thyme production. Additionally determined was the market price of the product, it was forming independently from the amount of the gathered products. It was determined after establishing similar results about the pine nut price and its produced amount that the market saturation up to when this study was conducted was not formed and there still was a market shortage for them. Another problem arising in the production of these products was the lack of organization or coordination shortages between the related groups. It was determined that the insufficient nature of inventories and market information and technological deficiencies were the main reasons of this sector not being able to create an added value to the national economy. 

Keywords: Non-Wood Forest Products (NWFP), Trade, Thyme, Bay Leaf, Pine Nut, Aegean Region, Production

ÖZDEMİR Emrah

Danışman : Prof.Dr.Tahsin AKALPAnabilim Dalı : Orman Mühendisliği Anabilim DalıProgramı : Orman Hasılatı ve Biyometri ProgramıMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Tahsin AKALP (Danışman)

Prof.Dr.Ömer SARAÇOĞLU Prof.Dr.Hakkı YAVUZ Prof.Dr.Gülen ÖZALP Prof.Dr.Serdar CARUS

Karışık Meşcerelerde Artım Ve Büyümenin Simulasyonu (Büyükdüz Örneği)

Bu çalışmada, karışık meşcerelerde artım ve büyümenin simulasyonu amacıyla sarıçam (Pinus sylvestris L.), göknar (Abies bornmülleriana Mattf.) ve kayın (Fagus orientalis Lipsky) karışık meşcerelerinden sağlanan veriler yardımıyla, uzaklığa bağlı tek ağaç simulasyon modeli oluşturulmuştur.

Model üç ana bölümden oluşmaktadır. Bunlar; meşceredeki ağaçların büyümesi, meşcereye katılmalar ve meşcereden ayrılmalardır. Modelin en önemli bölümü meşceredeki ağaçların büyümesidir. Bundan dolayı modelde ağaçların meşcere içerisindeki konumlarından ve dolayısıyla meşcere sıklığından

en çok etkilenen eleman olan göğüs çapının büyümesi temel alınmıştır. Ağaçların diğer elemanlarının büyüklükleri göğüs çapının fonksiyonu olarak oluşturulan regresyon denklemlerinden “Ortalama Etrafında Tahmin” yöntemi ile tayin edilmiştir. Göğüs çapı her tür için birbirinden bağımsız olarak oluşturulan çap artım modelleri yardımıyla belirlenmiştir.

Göknar ve kayın için oluşturulan çap artım modellerinde tepe yüzeyi ve ağaçlar arasındaki rekabetin sayısal ifadesi olarak kabul edilen yarışma endeksi bağımsız değişken olarak kullanılmıştır. Sarıçamda ise diğer türlerden farklı olarak rekabet gücü endeksi ve tepe yüzeyi bağımsız değişken olarak alınmıştır Rekabet gücü endeksi yarışma endeksi, açı sayım yöntemi ile belirlenen karışım oranı ve meşcere göğüs yüzeyi yardımıyla hesaplanmıştır.

Meşcereye katılmalar; vejetasyon dönemi içinde 1,3 m yüksekliği aşarak meşcereye katılmaların sürekli bir olasılık dağılımı gösterdiği varsayımına dayanarak hesaplanmıştır. Hesaplamalar üstel dağılıma uygun olarak EX üstel dağılım parametresi yardımıyla türetilen rasgele değerlerle yapılmıştır.

Meşcereden ayrılmalar iki şekilde olmaktadır. Bunlar belli bir göğüs çapına ulaşan ağaçların ayrılması, diğeri ise abiyotik ve biyotik faktörlerle meşcereden ayrılmalardır.

Oluşturulan simulasyon modeli MS Excel 2000 programının makro özelliğinden yararlanılarak programlanmıştır. Önerilen varsayımlar altında simulasyon modelinin genel olarak başarılı olduğu ve simulasyon sonucu elde edilen bilgilerin karışık meşcerelere ilişkin bilgilerle uyumlu olduğu söylenebilir.

   

Simulation Of Growth And Yield At Mixed Stands (Example Of Büyükdüz)

In this study, a depending on distance tree model created with the help of data obtained from Scotch pine (Pinus sylvestris L.), Fir (Abies bornmülleriana Mattf.) and Beech (Fagus orientalis Lipsky) mixed stands in order to simulate of growth and yield at mixed stands.

The model consists of tree main parts. These parts are growth of trees at stand, ingrowths to stand and leave from stand. The most important part of the model is growth of trees at stand. Thus growth of diameter at breast height which the element most affected the location of the trees in stand and therefore, density of stand is based in model. The size of other elements of the trees was determined by “Estimating around of the average” method from generated regression equations as a function of diameter at breast height. Diameter at breast height was determined with help of the increment models created for each species independently of each other.

The crown surface and the competition index which the numerical expression of competition between trees were used as independent variable in increment models created for fir and beech. However, unlike other species, at Scots pine, the crown surface and the competitiveness index calculated using the mixing ratio and basal area of stand determined by angle count method was used as independent variables.

Ingrowths based on the assumption that ingrowths exceeding 1,3 m height in the vegetation period show a continuous probability distribution were calculated. Calculations in accordance with exponential distribution were carried out randomly values generated with the help of EX exponential distribution parameter.

There are two ways leaves from the stand. These are leaving trees reached a certain diameter at breast height and due to the abiotic and biotic factors leaves from stand.

The generated simulation model was programmed using macro feature of MS Excel 2000. It can be said that the model is generally successful proposed under the assumptions and information obtained from result of simulation are compatible with knowledge of mixed stands.

ŞENYURT Muammer

Danışman : Prof.Dr.Ömer SARAÇOĞLUAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Orman Hasılatı ve BiyometriMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.Ömer SARAÇOĞLU

Prof.Dr.Tahsin AKALP Prof.Dr.Serdar CARUS

Prof. Dr. Ferhat BOZKUŞ Doç. Dr. Emrah ÇİÇEK

Batı Karadeniz Yöresi Sarıçam Meşcerelerinde Artım Ve Büyüme

Bu çalışmada, Batı Karadeniz Yöresi Sarıçam (Pinus sylvestris) meşcerelerinde artım ve büyüme ilişkileri incelenmiştir. Bu incelemeler tek ağaç ve meşcere bazında yaş, bonitet ve sıklık derecelerine göre yapılmıştır.

Bu amaçla, 2006-2008 yılları arasında Kastamonu, Sinop, Bolu, Zonguldak, Ankara ve İstanbul Orman Bölge Müdürlükleri bünyesinde toplam 101 geçici örnek alan alınmıştır. Bu örnek alanlardan elde edilen veriler yardımıyla bonitet, hacım ve hasılat tabloları düzenlenmiştir. Hasılat tablosunu istenilen yaş, sıklık ve bonitete göre veren bir program yazılmıştır. Hasılat tablosu 5 farklı sıklık derecesi ve 5 farklı bonitet sınıfına göre 20 yaşından başlamakta ve 10 yıllık periyotlara göre sonuç vermektedir.

Batı Karadeniz yöresi sarıçam hasılat tablosu değerleri hem Alemdağ (1967), Batu (1971) ve Erdemir (1974) sarıçam hasılat tablolarıyla hem de diğer bazı asli ağaç türleri (Karaçam, Kızılçam ve Doğu ladini) ile karşılaştırılmıştır. Doğal kanuniyetler hakkında yorumlamalar yapılmıştır.

Increment And Growth Of Pinus Silvestris Forests İn West Blacksea Region

In this study, the increment and growth relationships of West Black sea Scots pine (Pinus sylvestris) stands in Western Black Sea region were examined. These relationships are based on individual tree and stand level according to age, site quality and stand density.

For this purpose, 101 temporary sample plots were taken in Kastamonu, Bolu, Zonguldak, Ankara and Istanbul forest regional offices between 2006 and 2008 years. Site quality, volume and yield tables were made with the help of the data which obtained from these sample plots. A computer program designed to make revenue table according to desired age, density and site quality. Yield table prepared according to 5 different density and 5 different site quality classes. Yield tables are 10 years period and begin from 20 ages.

The values of western Black sea Scotchs pine yield tables compared with both Alemdağ (1967), Batu (1971) and Erdemir (1974) Scotchs pine yield tables and with some of the common species (Pinus nigra, Pimus brutia and Picea orientalis) yield tables. Comments made about nature rules.

BİRBEN Üstüner

Danışman : Doç. Dr. Yusuf GÜNEŞAnabilim Dalı : Orman MühendisliğiProgramı : Çevre ve Orman HukukuMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Yusuf GÜNEŞ Prof. Dr. Avni Yücel ERYILMAZ

Prof. Dr. Aynur AYDIN COŞKUN Prof. Dr. Sedat AYANOĞLU Doç. Dr. Sezgin ÖZDEN

Orman Mülkiyeti Ve Kullanım Haklarının Gelişimi Üzerinde Karşılaştırmalı Hukuka Dayalı Bir Analiz

Orman kaynaklarının sürdürülebilirliği ve etkin kullanımı birçok faktöre bağlıdır. Bunlardan en başta gelenlerinin, ormanlar üzerindeki mülkiyet hakkının türü, güvenilirliği ve malike sağladığı kullanım haklarının kapsamı ve hukuksal yapısı olduğunu söylemek mümkündür. Bu çalışmanın amacı, orman mülkiyetinin gerek kamu ve gerekse özel orman mülkiyeti kapsamında hukuksal temellerini ortaya koyarak, malikin mülkiyet hakkı yoluyla sahip olduğu kullanım haklarının türlerini, kapsamını ve her bir kullanım hakkının hukuksal niteliğini açıklamaktır. Bununla birlikte, mülkiyet türü ile kullanım haklarının orman kaynaklarının sürdürülebilirliğine olan etkisinin ortaya konulması da diğer bir hedeftir.

Yukarıda sayılan amaçlara ulaşmak adına çalışmanın birinci bölümünde öncelikle mülkiyet kavramı felsefi, sosyal, ekonomik, politik ve hukuki yönleriyle ele alınmış ve bu kavramın tarihi süreçteki gelişimi ve karşılaştırmalı hukuktaki durumu irdelenmiştir.

İkinci bölümde ise öncelikle Osmanlı Devleti ve Cumhuriyet dönemi Türk hukukundaki arazi mülkiyeti ve orman mülkiyeti kavramları, toprak hukuku çerçevesinde incelenmiştir. Böylece, literatürde tartışmalara konu olan Osmanlı Devleti döneminden Cumhuriyet dönemine geçişte arazi ve orman mülkiyetinin şekillenişi ayrıntılı olarak ortaya konmaya çalışılmıştır. Daha sonra ise Cumhuriyet dönemi orman mülkiyet ve kullanım hakları anlayışı, literatürdeki haklar demeti teorisi açısından irdelenmiştir.

Üçüncü bölümde ise Karaavrupası Hukuku, Anglo-Sakson Hukuku ve Sosyalist Hukuktaki orman mülkiyet ve kullanım hakları, ülkemizdeki orman mülkiyeti yapısının sağlam temellere oturtulması amacıyla incelenmiştir.

Çalışmanın son bölümde ise ülkemizdeki orman mülkiyet yapısı, ormanların sürdürülebilirliği ana ekseninde tartışılmış ve karşılaştırmalı hukuktan elde edilen bilgiler ışığında önerilerde bulunulmuştur.   

A Legislative Analysis, Based Upon Comparative Law, Of The Legal Basis And Development Of Forest Ownership And Use Rights

Efficient usage and sustainability of forest resources depend on various factors. Of which the most prominents are the type and security of forest ownership, the contents of those rights assigned to the owners, and its legal structure. In light of the above introductory statement, the purpose of this study is to establish the pillars of forest ownership within the context of both public and private ownership, to explain the kinds, contents and legal aspects of each right. At the same time, the influence of the types of ownership and usage rights on the sustainability of forest resources is another target of this study.

To achieve the above-mentioned objectives, in the first chapter, philosophical, social, economic, political, and legal aspects of the ownership, and its historical development has been investigated by considering comparative laws.

In the second part of the study, the concepts of land tenure and forest ownership have been examined by considering both the legal system of the Ottoman Empire and the Turkish Republic. Thus, the debate in the formation of the land and forest ownership during the transition period from the Ottoman Empire to the Turkish Republic has been studied in detail. Then, the concept of forest ownership and usage rights in the period of Turkish Republic have been discussed in terms of the theory of bundle of rights.

In the third section, forest ownership and usage rights in European Law, Anglo-Saxon Law and the Socialist Law have been studied in order to construct property rights on strong foundations.

In the last section of the study, the structure of forest ownership within the context of sustainability and then in light of the data obtained through comparative laws a series of recommendations have been made addressing sustainability issues.

ORMAN ENDÜSTRİSİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

BÜYÜKSARI Ümit

Danışman : Prof.Dr. Nusret ASAnabilim Dalı : Orman Endüstri MühendisliğiProgramı : Odun Mekaniği ve TeknolojisiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Nusret AS

Prof.Dr. Turgay AKBULUT Prof.Dr. Ayhan ÖZÇİFÇİ Doç.Dr. Nurgül TANKUT Doç.Dr. Öner ÜNSAL

Farklı Yarıçaplarda Bükülmüş Kayın (Fagus Orientalis Lipsky.) Ve Meşe (Quercus Spp.) Odunlarının Bazı Teknolojik Özellikleri

Bu çalışmada, farklı yarıçaplarda bükülmüş Kayın (Fagus orientalis Lipsky.) ve Meşe (Quercus petraea Lieb.) odunlarının bazı teknolojik özelliklerinde meydana gelen değişimler incelenmiştir.

Deneme ağaçları Bolu Orman Bölge Müdürlüğü, Düzce Orman İşletme Müdürlüğü, Darıyeri İşletme Şefliği’nden alınmıştır. Her iki ağaç türünden de düzgün gövdeli ve yaklaşık 40 cm çapa sahip 2’şer adet ağaç seçilmiş ve her ağaçtan 4 metre boyunda 2 adet tomruk alınmıştır. Alınan tomruklardan 8 cm kalınlığında keresteler biçilmiş ve bu kerestelerden 2x2 cm enine kesitinde ve bükme yarıçapına bağlı olarak farklı uzunluklarda örnekler hazırlanmıştır. Hazırlanan örneklerden kontrol grubu hariç diğer örnekler buharlanmış, bükülmüş ve set edilmiştir. Buharlamada iki farklı buhar basıncı ve süresi kullanılmıştır. Örnekler 300 mm, 200 mm ve 100 mm yarıçaplarda bükülmüştür. Set etme işlemi kurutma odasında ve yüksek frekansla yapılmıştır. Düz ve bükülmüş örneklerde fiziksel (hava kurusu yoğunluk ve geriye yaylanma), tahribatsız (ultrasonik ses iletim hızı ve iletim süresi) ve mikromekanik (eğilme direnci, elastikiyet modülü, liflere paralel çekme direnci ve liflere paralel basınç direnci) özellikler belirlenmiştir. Geriye yaylanma sadece bükülmüş örneklerde ölçülmüştür. Tahribatsız ölçümler liflere paralel ve dik yönlerde yapılmıştır. Liflere paralel ölçümlerde düz örneklerde tek yüzeyde ölçümler yapılmış, bükülmüş örneklerde ise konveks, konkav ve yan yüzeylerde ayrı ayrı ölçümler yapılmıştır. Liflere dik ölçümler hem düz hem de bükülmüş örneklerde radyal ve teğet yönlerde yapılmıştır. Mikromekanik test örnekleri hem konveks hem de konkav yüzeylerden hazırlanmıştır. Liflere paralel ultrasonik iletim süresi ve iletim hızı ile eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü, liflere paralel çekme direnci ve liflere paralel basınç direnci değerleri arasında ilişkilerin olup olmadığı regresyon analizi ile tespit edilmiştir.

Elde edilen sonuçlara göre, hava kurusu yoğunluk değerleri bükülmüş Kayın ve Meşe örneklerde kontrol grubuna göre daha yüksektir. Her iki ağaç türünde de bükme yarıçapı azaldıkça yoğunluk değerleri artmaktadır. Meşe odununda yoğunluk artışı Kayındaki artışa göre daha fazladır. Kayın ve Meşe odununda bükme derecesi arttıkça (bükme yarıçapı azaldıkça) geriye yaylanma değerleri istatistiki anlamda önemli derecede artmaktadır. Meşe odununda meydana gelen geriye yaylanma değerleri Kayın odununa göre daha azdır. Kayın ve Meşe odununda bükülmüş örneklerde buharlama ve set etme yönteminin yoğunluk ve geriye yaylanma üzerine etkisi istatistiki olarak anlamsızdır.

Liflere paralel ultrasonik ses iletim hızı en yüksek konveks yüzeylerde, en düşük ise konkav yüzeylerde bulunmuştur. Kayın ve Meşe odununda liflere paralel ses iletim hızı, 300 mm yarıçapta bükülmüş örneklerde hem konveks hem de konkav yüzeyde kontrol grubundan daha yüksek, 200 mm yarıçapta bükülmüş örneklerde konveks yüzeyde kontrol grubuna yakın iken konkav yüzeyde kontrol grubuna göre daha düşüktür. Liflere paralel ses iletim hızı 100 mm yarıçapta bükülmüş örneklerde ise hem konveks hem de konkav yüzeyde kontrol grubuna göre çok daha düşük bulunmuştur. Konveks ve konkav yüzeyde bükme yarıçapı azaldıkça ses iletim hızı azalmaktadır. İletim süresi değerlerinde de iletim hızına benzer ilişkiler bulunmuştur. Kayın ve Meşe odununda bükülmüş örneklerde set etme yönteminin liflere paralel ses iletim hızı ve süresi üzerine etkisi konveks, konkav ve yan yüzeylerde istatistiki olarak anlamlıdır. Buharlamanın etkisi, Kayın odununda sadece konkav yüzeyde, Meşe odununda ise üç yüzeyde de istatistiki olarak anlamlıdır.

Liflere dik ses iletim hızı bakımından, radyal yöndeki ses iletim hızı teğet yöndeki ses iletim hızından daha yüksektir. Kayın ve Meşe odununda bükme yarıçapının azalması ile radyal ve teğet yöndeki ses iletim hızları azalmaktadır. Bükme yarıçapının azalmasına bağlı olarak meydana gelen azalma teğet yönde radyal yöndekine göre daha fazladır. Radyal ve teğet yöndeki ses iletim hızı, 300 mm yarıçapta bükülmüş örneklerde kontrol grubundan daha yüksektir. 200 mm ve 100 mm yarıçapta bükülmüş gruplarda kontrol grubuna göre daha düşük teğet ses iletim hızı bulunmuştur. Kayın ve Meşe odununda bükülmüş örneklerde buharlama ve set etme yönteminin radyal ve teğet ses iletim hızı ve süresi üzerine etkisi istatistiki olarak anlamlıdır.

Kayın ve Meşe odununda bükülmüş örneklerde konveks yüzeyden alınan mikromekanik örneklerde bulunan eğilme direnci, elastikiyet modülü, çekme ve basınç direnci değerleri konkav yüzeydeki değerlerden daha yüksektir. Bükme yarıçapı azaldıkça hem konveks yüzey hemde konkav yüzeyde direnç değerleri azalmaktadır. Konveks yüzeyde, 300 mm yarıçapta bükülmüş örneklerde kontrol grubuna göre daha yüksek, 200 mm yarıçapta bükülmüş örneklerde kontrol grubuna yakın, 100 mm yarıçapta bükülmüş örneklerde ise kontrol grubuna göre çok daha düşük direnç değerleri bulunmuştur. Konkav yüzeyde ise her iki ağaç türünde de kontrol grubundan daha düşük direnç değerleri bulunmuştur. Kayın ve Meşe odununda bükülmüş örneklerde buharlama ve set etme yönteminin çekme ve basınç direnci üzerine etkisi hem konkav hem de konveks yüzeyde istatistiki olarak anlamlı değildir. Her iki ağaç türünde de eğilme direnci ve elastikiyet modülü üzerine set etme yönteminin etkisi konkav yüzeyde istatistiki olarak anlamlı iken, konveks yüzeyde anlamsızdır. Buharlamanın etkisi sadece Meşe odununda konkav yüzeyde istatistiki olarak anlamlıdır.

Kayın ve Meşe odununda hem konveks hem de konkav yüzeyde ultrasonik ses iletim hızı ve süresi ile eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü, çekme direnci ve basınç direnci değerleri arasında % 95 güven düzeyinde anlamlı ilişkiler bulunmuştur. Kayın ve Meşe’de ultrasonik ses iletim hızı ve süresi ölçülerek ilgili tablolardaki denklemler kullanılarak belirtilen statik direnç değerleri tahmin edilebilecektir.

Genel olarak tahribatsız ve mikromekanik ölçümlerde elde edilen değerler arasındaki değişimler birbirine benzer bulunmuştur. Yapısal amaçlı veya mobilya gibi yüke maruz kalan kullanım yerlerinde bükülmüş ağaç malzemenin kullanılması durumunda, bükme yarıçapının azalmasına bağlı olarak meydana gelen direnç kayıpları dikkate alınmalıdır.

Some Technological Properties Of Beech (Fagus Orientalis Lipsky.) And Oak (Quercus Spp.) Wood Bended At Different Radii

In this study, changes of some technological properties of Beech (Fagus orientalis Lipsky.) and Oak (Quercus petraea Lieb.) wood bended at different radii were evaluated.

The sample trees were harvested from Duzce Forest Enterprises in the north western part of Turkey. Two trees from each wood species having straight stems and with approximately 40 cm diameter were selected and two 4-m long logs from each tree were cut. The logs were sawn to timber at 8 cm thickness. Samples having 2x2 cm cross sections and different lengths were prepared from this timber. The prepared samples except for control group were steamed, bended and setted. The steaming was carried out at two different steam pressures and steaming times. The samples were bended at 300 mm, 200 mm and 100 mm radius. The setting process was performed with a drying room setting and a high frequency setting. Physical (density and springback), nondestructive (ultrasonic velocity and transmission time) and micro-mechanical (modulus of elasticity, bending, tension and compression strength parallel to fibers) properties of bended and unbended samples were determined. Springback was only measured in bended samples. Nondestructive properties were determined parallel and perpendicular to the fibers. Measurements in the parallel direction were taken on one surface of unbended samples and in the three (convex, concave and side) surfaces of bended samples. Perpendicular measurements were carried out in both tangential and radial directions. Micro-mechanical test samples were cut from convex and concave surfaces. Relationships between nondestructive and micro-mechanic tests were determined with regression analyses.

The results of this study showed that bended samples of Beech and Oak wood had higher density compared to unbended groups. The density increased with decreasing bending radius in both wood

species. The increase in the density of oak wood was higher than that of beech wood. Springback values significantly increased as bending radius decreased. Oak wood had lower springback values compared to Beech wood. The effects of steaming and setting method on the density and springback of Beech and Oak wood were no statistically significant.

The highest velocity parallel to the fibers was measured in the convex surface while the lowest was measured in the concave surface. Velocities parallel to the fibers of Beech and Oak wood when bended at 300 mm radius were higher in comparision with control group on both convex and concave surfaces. Velocities parallel to the fibers of Beech and Oak wood in bending at 200 mm radius were approximately equal to the control group in the convex surface and lower in the concave surface. When bended at 100 mm radius velocities were lower than that of control group in both convex and concave surfaces. The parallel velocity decreased with decreasing bending radius on both surfaces. Transmission times had similar relationships to the velocity. The effect of setting method on the parallel velocity and transmission time of Beech and Oak wood were statistically significant on the convex, concave and side surfaces. The effect of steaming on the velocity and transmission time was statistically significant in the concave surface for Beech wood and on the three surfaces for Oak wood.

In terms of velocity perpendicular to the fibers, radial velocity was higher than that of tangential velocity. The radial and tangential velocity decreased with decreasing bending radius on both surfaces. Decreases in velocity were higher in the tangential direction than the radial direction. Radial and tangential velocity, bended at a 300 mm radius, was higher than that of control group. However, when bended at 200 mm and 100 mm radii lower radial and tangential velocity values resulted. The effects of steaming and setting method on the radial and tangential velocity and transmission time of Beech and Oak wood were statistically significant.

Bending strength, modulus of elasticity in bending, tension strength and compression strength on convex surfaces measured on the micro-mechanic samples were higher than those on concave surfaces. The strength values decreased with decreasing bending radius on both surfaces. On the convex surfaces, strength values of Beech and Oak wood bended at 300 mm radius were higher when compared to control groups while the strength values of the same wood species were lower for 100 mm radius. The values for 200 mm radius, on the other hand, were approximately equal to the control groups value. On the concave surface, all of the bended groups had lower strength values than that of control group. The effect of steaming and setting method on the compression and tension strength of Beech and Oak wood were statistically not significant on both concave and convex surfaces. The effect of setting method on the bending strength and modulus of elasticity of Beech and Oak wood was statistically significant on concave surface and not significant on convex surface. The effect of steaming on the bending strength and modulus of elasticity were statistically significant on only concave surface of Oak wood.

Between the velocity and transmission time parallel to the fibers and the bending strength, modulus of elasticity in bending, tension strength and compression strength on both surfaces had a good relationship at the 95 % confidence level. The equations in the related tables can be used for estimation of the strength values by using velocity and transmission times.

In general, changes in values between the non-destructive evaluation and micro-mechanic measurements were similar to each other. When using bended wood, which is subject to the pressure of load for structural purposes or furniture, losses in strength due to a decrease in bending radius should be taken into account.

PEYZAJ MİMARLIĞI ANABİLİM DALI

ÖZNAM ATAKAN Betül

Danışman : Prof.Dr.T.Hakan ALTINÇEKİÇ

Anabilim Dalı : Peyzaj MimarlığıProgramı : Peyzaj MimarlığıMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.T.Hakan ALTINÇEKİÇ

Prof.Dr. Ahmet Cengiz YILDIZCI Prof.Dr.Adnan UZUN Prof.Dr. Yahya AYAŞLIGİL

Prof.Dr.Nilgün ERGUN

“İstanbul’da Kamu Kontrolünde Yaptırılan Toplu Konut Alanlarının Yeşil Alan Kriterleri

Açısından Değerlendirilmesi: Ataşehir – Esenkent Halkalı Örnekleri”

Gelişmekte olan ve nüfusu artan tüm toplumlarda olduğu gibi ülkemizde de 1950 sonrasında konut ihtiyacı baskın bir imar unsuru olarak ortaya çıkmıştır. Endüstrileşmenin de etkisiyle büyük şehirlerimizde plansız kentleşme yayılımı başlamıştır. Bu gelişme özellikle büyük kentlerde açık ve yeşil alanları olumsuz etkilemiş ve toplu konut olgusunun ortaya çıkmasında en başta gelen etkenlerden biri olmuştur. Günümüzde, İstanbul’da kentleşme sonucu ortaya çıkan olumsuz yaşam şartlarından bunalan insanlar kent yakın çevresinde yapılanan, estetik değerler ve sağlıklı yaşam çevresi sunan toplu konut alanlarına yönelmektedir. Hızlı kentleşme sonucunda çarpık gelişme gösteren İstanbul’un, planlı konut alanı olarak gelişmesini sağlamak ve yasadışı gelişme baskısını durdurmak amacıyla kamu ve özel sektör girişimleri toplu konut üretimine yönelmişlerdir. Ancak üretilen toplu konut alanlarında niceliksel açığı kapatmak ve çok sayıda kişiyi konut sahibi yapmak amacı öncelikli olarak ele alındığından, hızlı üretim ve düşük maliyetli yapım ilkeleri benimsendiğinden söz konusu üretimde başta amaçlanan sosyal ve ekonomik hedeflere ulaşılamadığı, kalite ve estetik gibi niteliksel öğelerin ise tamamen göz ardı edildiği söylenebilir.Bu çalışmada, İstanbul’da uygulaması tamamlanmış toplu konut projelerine, yeni uygulanacak projeler ya da sonraki etaplarının yapımına başlanacak toplu konut projelerinin planlama ve tasarımına etkili olabilecek ilkelerin ortaya koyulması ile bu düşüncelerden hareketle toplu konut uygulamalarında konut dışı alanların önemine dikkat çekip gerekli standartların oluşturulması gerekliliğini vurgulamak amaçlanmıştır.Bu bağlamda araştırmanın başlıca hedefleri,● Konut alanlarında özelikle açık ve yeşil alanlar açısından nitelikli ve tatminkar bir ortam sağlayan parametreleri, tasarıma veri olabilecek değerler, normlar şeklinde önermek; böylece tasarım araştırmaları ve uygulamaları arasında diyalog kuran bir yöntem geliştirmek,● Kullanıcı görüşlerini, fiziksel çevre özellikleri ve tanımlanmış çevre koşulları çerçevesinde insanların tepkileri şeklinde ölçmek ve yeşil alanlarda fiziksel ve algılanan özelliklerin tatmin boyutu ile ilişkisini kurmak, nicel olarak ölçülebilen nesnel değerler ile algılanan, benimsenen veya tercih edilen öznel değerler arasında ilişki kurarak ne tür konut çevre özelliklerinin insanları tatmin edeceğine ilişkin sonuçlar elde etmek,● Toplu konutların, özellikle de Toplu Konut Kanunu kapsamında üretilen T.C.Başbakanlık Toplu Konut İdaresi Başkanlığı ve diğer toplu konut üreticilerinin Türkiye’de, özellikle de metropollerdeki toplu konut yerleşimlerinin planlama ve tasarım süreçlerinde kullanabilecekleri, konut alanlarında kalite kriterleri açısından açık ve yeşil alanların tatminkar bir düzeye erişmesini sağlayacak olan bilgiyi üretmek şeklinde özetlenebilir.

Çalışma kapsamında, örnek olarak alınan üç toplu konut alanının hedef kitleleri, planlama özellikleri, yerleşme içerisindeki açık ve yeşil alanların fiziksel özellikleri, işlev alanları, donatıları, yapısal ve bitkisel peyzaj elemanları; kullanıcı özellikleri ve ihtiyaçları, istekleri ve beklentileri ile kullanım koşulları ve bakım konuları araştırılmıştır. Araştırma alanlarında yapılan fiziksel çevre analizi ile alanlarda arazi kullanım dağılımı, açık ve yeşil alanların alansal büyüklükleri, TAKS, KAKS, yoğunluk, sert zemin-yeşil alan oranları ile yerleşim alanlarında kabul edilen nüfusa göre kişi başına düşen yeşil alan miktarları ortaya konarak kamu kontrolünde yaptırılan toplu konut alanlarında yeşil alan standartları % olarak belirlenmeye çalışılmıştır.Toplumsal çevre analizi kapsamında ise, seçilen üç toplu konut yerleşmesinde “kullanım sonrası değerlendirme” yöntemi uygulanarak kullanıcı analizi yapılmıştır. Kullanıcı özellikleri ile kullanıcıların açık ve yeşil alanlardaki mekan algılamalarına ilişkin tespitlerin yapılabilmesi için araştırma alanında

anket yöntemi uygulanmıştır. Anket çalışmalarında ele alınan boyutlar; (i) yeşil alanlardaki kullanım ve aktiviteler (ii) ulaşım ve bağlantılar (iii) konfor ve imaj (iv) sosyalleşme şeklinde gruplanmıştır. Ayrıca söz konusu toplu konut alanları arasında planlama, tasarım, uygulama, yönetim ve işletme açısından ortaya çıkan farklılıklar ile bu farklılıkların olumlu ve olumsuz özellikleri değerlendirilmeye çalışılmıştır.Araştırmamızda elde edilen bulgulara dayanarak ele alınan toplu konut yerleşmelerinde araştırmaya yön veren soruları cevaplayacak olursak,1. Günümüzde nitelikli konut çevresi için ne gibi faktörlerin göz önüne alınması gerekir? (Önce faktörlerin saptanması, sonra kullanıcı değerlendirmeleri ve tercihlerinin belirlenmesi, daha sonra da kriterlerin önerilmesi mi gerekir?).Nitelikli bir konut çevresinin planlanabilmesi için öncelikle hedef kitle belirlenmeli, ardından talep analizi yapılmalıdır. Elde edilen verilere göre her alan için farklı kriterlerin önerilmesi uygun olacaktır.2 Kentin farklı alanlarında ve farklı kuruluşlar tarafından geliştirilmiş farklı sosyo-ekonomik yapıya sahip gruplar için yapılmış uygulamalarda açık ve yeşil alanlara ilişkin kullanım sonrası değerlendirmeler farklılaşmakta mıdır?.Farklı toplu konut sunum modellerinde özellikle gelir durumları açısından farklı kitlelere sunum yapılmakta, bu durum alanın planlama, tasarım ve uygulama aşamalarında farklılıkların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Ayrıca alanlarda oluşturulan yönetim ve işletme modelleri de önem taşımaktadır. Bunun sonucunda toplu konut uygulamalarında açık ve yeşil alanlara ilişkin kullanım sonrası değerlendirmeler hem kullanıcı profiline hem de alan özelliklerine göre farklılaşmaktadır.3. Toplu konut uygulamalarında açık ve yeşil alan niteliğini arttırmak sadece kaynakları arttırmakla mı gerçekleştirilebilir? Toplu konut uygulamalarında planlanan açık ve yeşil alan miktarı kadar bu alanların belli kalite kriterleri çerçevesinde oluşturulması da büyük önem taşımaktadır.Yaratılan açık ve yeşil alanların sürdürülebilirliği doğru bir işletme modeli çerçevesinde yapılacak bakım onarım işleri ile sağlanmalıdır. Bu nedenle sadece kaynakları artırmak nitelikli açık ve yeşil alanların yaratılması için yeterli değildir.Sonuç olarak, araştırmamızda elde edilen bulgulara dayanarak ele alınan toplu konut yerleşmelerinde saptanan sorunların ve olumsuzlukların çözümüyle ilgili kısa ve uzun döneme yönelik öneriler sunulabilir.Konut alanlarında yaşam kalitesini iyileştirecek mevzuat düzenlemeleri yapılmalıdır. Yeşil alanlardaki kullanıcı yoğunluğunu minimize ederek özellikle açık ve yeşil alanları daha verimli kullanabilmek için yerleşim alanının plan kararları değiştirilmemelidir.Alanda kullanıcı yoğunluğunu arttıracak ve yeşil miktarının azalmasına neden olacak, böylelikle kullanıcıların yaşam standartlarını olumsuz yönde etkileyecek plan tadilatları gerekli yasal düzenlemelerle engellenmelidir. Düzenlemeler yapılırken serbest nizamda kimin olduğu belirsiz, bir başka deyişle sahipsiz yeşil alan bırakmamaya özen gösterilmeli, yetki karmaşası önlenmelidir.Konut yaşam çevrelerinin bireysel, sosyal ve kültürel gelişmeyi arttırıcı biçimde tasarlanması esasına dayalı kentsel tasarım ölçütleri geliştirilmeli ve uygulanması için yönetmelikler, şartnameler ve yol gösterici standartlar oluşturulmalıdır. Özellikle kullanıcıların konut yakın çevresini kullanmayı tercih ettikleri unutulmamalı, ada bazında yeşil alan düzenlemelerinde bireylerin günlük rekreatif ihtiyaçlarını karşılayacakları fonksiyon alanları tasarlanmalıdır.Toplu konutların oluşturduğu fiziksel çevrenin istenilen standartta uzun yıllar yaşatılabilmesi planlı bir bakım, onarım ve işletme yaklaşımını gerekli kılmaktadır. Toplu konut projelerinde ilk maliyetin yanı sıra kullanım maliyetinin de dikkate alınması; toplumsal kaynakların rasyonel kullanımı açısından önem taşımaktadır. Kullanıcıların ve mal sahiplerinin sahip olacakları veya oturacakları çevrelerin bakım, onarım ve işletme maliyetleri hakkında önceden bilgilendirilmeleri, seçimlerini ilk maliyeti yanında kullanım maliyetini de dikkate alarak yapmalarına olanak sağlanmalıdır. Getirilecek bu ölçütlere konut ve çevresinin planlama, tasarım, uygulama, yönetim ve işletme evrelerinde işlerlik kazandırılmalı, mutlak denetimleri sağlanmalıdır. Bu konuda yapı yapan ve yaptıran özel ve tüzel kişilerin bakım-onarım işlemlerini de üstlenmeye teşvik edilmesi konut ve çevresinin niteliğini arttıracaktır.

Assessment The Mass Housing Areas In Istanbul Developed By Public Control In Terms Of Green

Space Criteria: Examples Of Ataşehir-Esenkent-Halkalı Mass Housing Settlements

Just like all developing societies with increasing population, the need for housing has emerged as a dominant town planning element. Affected by the industrialization, unplanned urbanization started to prevail in big cities. This development has affected the open and green spaces in big cities in particular and has been one of the leading factors in the emergence of the mass housing phenomenon.Today, people who are exhausted with the negative living conditions brought by urbanization in Istanbul move to the mass housing areas built in the near periphery of the city, providing aesthetic values and healthy living environment. Public and private sector initiatives tended towards mass housing production in order to ensure that Istanbul with unplanned development due to fast urbanization will develop as a planned housing area and to stop illegal development pressure. However, it can be said that the concerned production didn’t achieve the targeted social and economic objectives and the qualitative elements like quality and aesthetics were totally neglected due to the fact that the priority in the mass housing areas were to close the quantitative gap and to make many people own a house and that fast production and low cost construction principles were adopted.This study aims to put forward the principles that may be helpful to the completed mass housing projects in Istanbul, to the planning and design of new projects or to those with the subsequent stages to start. It is also aimed to draw attention to the importance of the areas outside of the houses in the mass housing applications and to emphasize the necessity to create the necessary standards.

In this context the main objectives of the study are:

● To propose the parameters that ensure quality and satisfactory atmosphere especially for the open and green spaces in the housing areas as values and norms that may constitute data to design; thus to develop a method creating a dialogue between the design studies and applications,

● To measure the opinions of the users as the reactions of the people within the framework of the physical environment features and defined environment conditions and to establish the relation of the physical and perceived qualities in green spaces with the dimension of satisfaction, to obtain results on which type of housing environment features would satisfy people by establishing relations between the adopted and preferred subjective values and the objective values that can be measured quantitatively.

● To produce the information to ensure a satisfactory level of the open and green spaces in the housing areas in term of quality criteria, that can be used by the Republic of Turkey Housing Development Administration and other housing development produces within the planning and design processes of the mass housing settlements especially in metropolis.

Within the scope of the study, the target audience of the three mass housing areas taken as examples, their planning features, physical properties of the open and green spaces within the settlement, the function areas, equipment, structural and vegetative landscape, user properties and requirements, their wishes and expectation and usage conditions and maintenance issues have been studied.

The physical environment analysis conducted in the study areas, the field utility distribution in the areas, the sizes of the open and green spaces, BCR, FAR, density, hard and soft landscape area ratios and the green space per person in the settlement areas have been put forward and it has been attempted to determine the percentage of the green space standards in the mass housing areas developed by public control.

Within the scope of the social environment analysis, the user analysis has been carried out in the three selected housing developments by using the “Post Occupancy Evaluation” method. Survey technique has been used in the study area in order to be able to determine the user properties and space perceptions in the open and green spaces. The sizes dealt with in the surveys have been grouped as (i) usage and activities in green spaces, (ii) access and linkages, (iii) comfort and image and (iv) socialization.

Besides, it has been attempted to reveal the differences among the concerned mass housing areas in terms of planning, design, application, management and operation as well as to determine the negative and positive sides of these differences.

To answer the questions guiding the study in the housing development settlements based on the findings of the study:

1. What kind of factors should be taken into consideration today for the quality estate environment? (Is it necessary first to determine the factors, then to determine the user preferences, then to propose criteria?)In order to be able to plan a quality estate environment, first the target audience should be determined and than the demand analysis should be made. It would be appropriate to propose different criteria for each area according to the obtained data.

2. Are there any differences in the evaluations after use of the open and green spaces in the application for the groups with different socio-economic structure and developed by different organizations in different areas of the city?Different models for offering mass housing target different audience especially in terms of income status and this causes differences in the planning, design and application stages of the area. Besides, the management and operation models created in the areas are also important. As a result of this, the evaluations after use on the open and green spaces in mass housing applications vary depending on both the user profile and the area characteristics.

3. Is resource increase the only way to increase the quality of open and green space in mass housing applications?In mass housing projects, the amount of planned open and green spaces is as important as the creation of these areas within the framework of certain quality criteria. The sustainability of the open and green spaces should be ensured by maintenance and repair works to be done within a correct operation model. Therefore, just increasing the resources is not enough to create quality open and green spaces.As a result, it is possible to offer proposals for short and long term about the solution of the problems and setbacks determined in the mass housing settlement based on the findings of our study.Regulations should be amended to improve living quality in estate areas. The user density in green spaces should be minimized and the plan resolutions of the settlement area should not be changed to make more efficient use of the open and green spaces.Necessary legal arrangements should be made to prevent plan changes which would negatively affect the living quality of the users by increasing the user density and decreasing the green space.While making the arrangements, care should be given for not leaving unattended green space in order to prevent confusion of authority.Urban design criteria should be developed based on the design of estate living environments in a way to increase the individual, social and cultural development and regulations, specifications and guiding standards should be created for its application. In particular, it should be remembered that users prefer to using near environment of the estate and function areas should be designed for the island based green area arrangements to meet the daily recreative needs of the individuals.The long sustainability of the physical environment created by the mass housing at desired standard requires a planned maintenance, repair and operation approach. One should take into consideration the utility cost as well as the initial costs in mass housing projects for the rational use of the public resources. The users and property owners should be informed before hand about the maintenance, repair and operation costs of the environments they would own or live and be allowed to make their choices taking utility cost into consideration as well as the initial cost.Functionality should be provided to these criteria in the planning, design, construction, maintenance and management stages of the estate and its environment and they should be definitely supervised.The encouragement of the private and legal persons making constructions to assume the maintenance and repair processes will increase the quality of the estate and its environment.

AKÇAY Dilek

Danışman :Prof.Dr.Ayşe Zehra AROĞUZAnabilim Dalı :Kimya Programı (Varsa) :Fiziksel KimyaMezuniyet Yılı :12.01.2012Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.Ayşe Zehra AROĞUZ

Prof.Dr.Gözen BEREKETProf.Dr.Serpil GÖKSELProf.Dr.Ayben KİLİSLİOĞLUProf.Dr.Bahire Filiz ŞENKAL

Kitosan/Kil Kompozitin Hazırlanması Ve Sulu Çözeltilerden Pestisit Adsorpsiyonu İçin Kullanılması

Bakır hidroksit, pestisit (tarım ilacı) ailesinden olan bir fungusit (mantar ilacı) olup yaygın olarak kullanılmaktadır. Filtrasyon, kimyasal çöktürme, iyon değişimi, elektrodepozisyon ve membran sistemleri gibi fizikokimyasal prosesler bakır gibi ağır metaller içeren atık suların saflaştırılmasında kullanılmaktadır. Adsorpsiyon metodu diğer proseslere göre daha ekonomiktir ve bazı üstünlükleri vardır. Son yıllarda araştırmacılar düşük maliyetli ve kolayca elde edilebilen adsorbanların elde edilmesi yönünde çalışmalar yapmaktadır.

Bu çalışmada, sulu çözeltisinden Cu (II) iyonlarının giderilmesi bentonit, modifiye bentonit, kitosan kürecik, kitosan/bentonit kompoziti ve kitosan/modifiye bentonit kompoziti gibi hazırlanan düşük maliyetli adsorbanlar kullanılarak araştırılmıştır. Sıcaklığın (293K, 303K, 313K, 323K) ve adsorbat konsantrasyonunun (0,06; 0,08; 0,10; 0,12 g/L) adsorpsiyon üzerine etkisi incelenmiştir. Farklı adsorbanlar için adsorpsiyon hız sabitleri hesaplanmıştır.

Adsorbanların FTIR spektrumları alınarak yapısal özellikleri incelenmiştir. Adsorbanların morfolojik yapılarını karşılaştırmak için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizleri yapılmıştır. Langmuir izoterm ve Freundlich izoterm sabitleri hesaplanmıştır. Deneysel verilerden serbest enerji (∆Go), entalpi (∆Ho) ve entropi değişimi (∆So) gibi termodinamik parametreler hesaplanmıştır.

Anahtar kelimeler: Kitosan kürecik, bentonit, modifiye bentonit, bakır (II) hidroksit WP, adsorpsiyon

Preparatıon Of The Chıtosan/Clay Composıte And Usage For The Adsorptıon Of Pestıcıde From Aqueous Solutıons

Copper hydroxide is commonly used as fungisid which is in the family of pesticide. Various physicochemical process such as filtration, chemical precipitation, ion exchange, electrodeposition, and membran systems are used to remove heavy metals as copper from aqueous solution. Among these processes adsorption technique is economical process and it has some advantages on the other techniques. Recently, various researchers have many studies on the low cost and easily obtainable adsorbents.

In this study, the removal of the Cu (II) ions from the aqueous solution by low cost adsorbents on the adsorbents prepared from bentonite, modified bentonite, chitosan spheres, chitosan/bentonite composite, chitosan/modified bentonite composite has been investigated. The effect of the temperature (293K, 303K, 313K, 323K) and the adsorbate concentrations (0,06; 0,08; 0,10; 0,12 g/L) on the adsorption have been studied. The adsorption rate constants for the different adsorbents have been calculated.

The structural properties of the adsorbents have been analyzed by FTIR spectra. The morphological properties have been researched by comparing scanning electron microscope results. Langmuir isotherm and Freundlich isotherm constants have been estimated. The thermodynamic parameters, free energy change (∆Go), enthalpy (∆Ho), and entropy change (∆So) have been calculated from the experimental data.

Keywords: Chitosan beads, bentonite, modified bentonite, copper (II) hydroxide WP, adsorption

ZAHOOR Muhammad

Danışman : Mehmet MAHRAMANLIOĞLUAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Fiziksel KimyaMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Mehmet Mahramanlıoğlu (Danışman) Prof. Dr.Ayben Kilislioğlu,

Prof. Dr. Mustafa L. Berkem, Prof. Dr. İnci Sönmezoğlu

Doç. Dr. Sinem Göktürk

Bazı Organik Maddelerin Adsorpsiyon-Filtrasyon Ve Adsorpsiyon-Membran Hibrid Sistemleri İle

Sulardan Uzaklaştırılması

Pestisidler, yüzey aktif maddeler ve diğer organik bileşikler düşük konsantrasyonda bile yüksek toksisiteleri nedeniyle çevresel zararlara neden olmaktadır. Bu organik bileşikleri sulardan uzaklaştırmak için birçok metod vardır. Bunların arasında filtrasyon ve membran prosesleri çok yaygın kullanılan tekniklerdir. Membran prosesleri son birkaç yılda kullanılmakta ve içme suyu üretiminde etkili olmaktadır.

Bir membran patojenik mikroorganizmaları ve kolloidal tanecikleri hemen hemen tamamen eleyebilecek şekilde çalışır. Bununla beraber konsantrasyon polarizasyonu ve organik maddelerin neden olduğu kirlilik bu proseslerin etkinliğine etki eder. Kirlenme nedeni ile akımda uzun dönemde kademeli olarak bir azalma gözlenmektedir. Sedimentasyon sonrası pıhtılaştırma, hava flotasyonu sonrası pıhtılaştırma gibi prosesler ve aktif karbon adsorpsiyonu bu kirlilikleri uzaklaştırmak için ileri sürülmektedir. Kirlilik kontrolu için toz aktif karbon ile ön muamele etkin metod olarak kabul edilmiştir. Membran prosesinde, oluşan toz aktif karbon (TAK) tabakasının akışı etkilemediği kabul edilmiştir. Son araştırmalara göre, TAK membran yüzeyinde kek oluşumuna neden olarak geri yıkama zamanını uzatmaktadır. Membran sisteminde akışmetre ve boruların da kararmasına neden olmaktadır. Magnetik adsorbentler akımlarda organik ve inorganik bileşiklerin uzaklaştırılmasında kullanılmakta olup arıtma işlemlerinde kullanıldıktan sonra basit magnetik prosesler ile ortamdan uzaklaştırılmaktadır. Demiroksit membran proseslerinde kirlilik kontrolünde etkilidir fakat TAK ile karşılaştırılnca düşük yüzey alanına sahiptir. Magnetik özelliklere sahip ve yüzey alanı TAK ile karşılaştırılacak adsorbentlere ihtiyaç vardır. İmpregnasyon adsorbentleri geliştirmek için seçilen bir metoddur. Granüler aktif karbon (GAK) filtreleri membran proseslerinde kirlilik kontrolunda kullanılacak diğer alternatiftir.

Bu çalışmada bir demiroksit/TAK konmpoziti hazırlandı ve kirlilik kontrolunda kullanıldı. Çalışmada kullanılan TAK ve magnetik aktif karbon (MAK); FTIR, yüzey alanı analiz cihazı, sıfır yük noktası, Boehm titrasyonu ve XRD ile karakterize edildi. Bu adsorbentlerin adsorpsiyon parametreleri belirlendi. Kinetik parametreleri belirlemek için özel olarak tasarlanmış bir reaktör kulanıldı.

Polietersülfon UF membranlar kullanıldığı zaman akım düşüşü ve organik kirleticilerin membran tarafından çekilme yüzdesi belirlendi. Organik kirleticilere, UF membrandan önce TAK veya MAK ile reaktörde muamele edildiğinde veya GAK filtresi uygulandığında alıkonma yüzdesinin ve akımin arttığı görüldü. UF/MAK hibrit sisteminde bu alıkonma yüzdesi UF/TAK sistemindekine yakın bulundu. MAK’nin yüzey alanı TAK’den küçük olduğundan bazı küçük farklılıklar görüldü. MAK/UF sistemi ön arıtmada yüksek adsorpsiyon kapasitesi ve ortama magnetik alan uygulanarak ortamdan kolayca alınması nedeniyle kullanılabilir. Kek oluşumu ve boruların kararması gibi problemler de MAK için gözlenmedi.

   

   

Removal Of Some Organic Substances From Water Through Adsorption–Filtration And

Adsorptıon-Membrane Hybrid Systems.

Pesticides, surface active agents and other organic compounds cause environmental hazards due to their high degree of toxicity, even at low concentrations. There are many methods to remove these organic compounds from water. Amongst them filtration and membrane systems are widely used techniques to remove organic substances from water. Membrane processes are being in use for few decades and proved efficient in drinking water production.

A membrane serves as a nearly complete barrier to pathogenic microorganism and colloidal particles. However, concentration polarization and fouling by organic contaminants affects the efficiency of these processes. A gradual reduction in flux has been observed in long term applications due to fouling. Pretreatments like coagulation followed by sedimentation, coagulation followed by dissolved air flotation, and activated carbon adsorption to remove foulants (mainly organic matter) have been suggested. The

pretreatment with powdered activated carbon (PAC) is considered the most effective method for foul control. It was assumed that the PAC formed porous layer on the membrane surface which did not affect the flux. However, a decline in flux due to cake formation on membrane surface has been observed recently. Cake formation over the membrane surface lengthens the back washing time. It also causes blackening of the flow meter and pipes of the membrane system. Magnetic adsorbents have been used to remove organic and inorganic pollutants from effluents and after their use in treatment; they can be separated from the medium by a simple magnetic process. Iron oxide is efficient against foul control in the membrane processes but it has low surface area as compared to PAC. There is need for such adsorbents having magnetic properties and comparative surface area as that of PAC. Impregnation is the method of choice for developing such adsorbents. Granular activated carbon (GAC) filters are the other alternative to be used for foul control in the membrane processes.

In this study an iron oxide/PAC composite was prepared, characterized and used as foul controlling agent. The adsorptive capacities of PAC and magnetic activated carbon (MAC) for different organic pollutants were determined. These adsorbents were then used as pretreatment for foul control in the ultrafiltration membrane processes. GAC filters were also tested for foul control. PAC and MAC used in this study were characterized by FTIR, surface area analyzer, point of zero charge, Boehm titration and XRD. The adsorption parameters for these adsorbents were determined. In order to determine the kinetic parameters, a specially designed container was used.

Polyethersulfone ultrafiltration (UF) membranes were used in this study and parameters like flux decline with time and percent retention of organic pollutants by membrane was determined. Improved flux and percent retention were observed when ultrafiltration membrane was used in combination with GAC filter and with continuous stirred reactor where organic pollutants solutions were treated with PAC and MAC. The percent rejection in the hybrid UF/MAC process was almost equal to that of UF/PAC for each substance. The same trend was observed for the improvement of permeate flux in both the processes. The little differences were due lower surface area of MAC than the PAC. MAC can be used as pretreatment in UF systems because it has high adsorption capacity and it can be separated easily from medium by application of magnetic field. The problems like cake formation and blackening of the pipes were not observed for MAC.

ÖZKÖK Funda

Danışman : Prof.Dr. Cemil İBİŞAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Organik Kimya Mezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.Cemil İBİŞ (İstanbul Üniversitesi)

Prof.Dr.Oya ATICI (İstanbul Teknik Üniversitesi) Prof.Dr.Mustafa BULUT (Marmara Üniversitesi) Prof.Dr.Süleyman TANYOLAÇ (İstanbul Üniversitesi) Prof.Dr.F.Serpil GÖKSEL (İstanbul Üniversitesi)

1,3-Butadienil Gruplu Bazı Yeni Tiyoeterlerin Sentezi

1,3-Butadienil Gruplu Bazı Yeni Tiyoeterlerin Sentezi

Çalışmamızda başlangıç maddeleri olarak 2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (1), 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2) ve 4-Brom-2H-1,1,3,4-tetraklor-1,3-butadien (3) bileşikleri kullanıldı.

2H-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (1)’in 4,4´-Tiyobisbenzentiyol ile etanollü ortamda NaOH varlığında gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen yeni Benzen-1,1’-tiyobis[4-(3,4,4-triklor-1-butenil)tiyo] (30) bileşiği elde edildi.

2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2)’in 2-merkaptofenol ile çözücüsüz ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen yeni 3,4,4-Triklor-1-[benzo(1,3-oksatiya)]-2-nitro-1,3-butadien (4) bileşiği elde edildi.

2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2)’in Tiyosalisilik asit ile çözücüsüz ortamdaki reaksiyonundan bilinmeyen yeni 1,1-Bis(2-Karboksifeniltiyo)-3,4,4-triklor-2-nitro-1,3-butadien (5) bileşiği elde edildi.

2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2)’in o-tiyokresol ile çözücüsüz ortamdaki reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(2-Metilfeniltiyo)-1,3-butadien (6) ve 1,1-Bis(2-Metilfeniltiyo)-3,4,4-triklor-2-nitro-1,3-butadien (7) bileşiği elde edildi.

2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2)’in o-tiyokresol ile etanollü ortamda NaOH varlığında gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen yeni 1,1,4-Tris(2-Metilfeniltiyo)-3,4-diklor-2-nitro-1,3-butadien (17) bileşiği elde edildi.

2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2)’in 2,4-dimetilbenzentiyol ile etanollü ortamda NaOH varlığında gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen yeni 1,1-Bis(2,4-Dimetilfeniltiyo)-3,4,4-triklor-2-nitro-1,3-butadien (18) bileşiği ve 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2)’in 2,4-dimetilbenzentiyol ile etanollü ortamda NaOH varlığında gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen yeni 1,1,4-Tris(2,4-Dimetilfeniltiyo)-3,4-diklor-2-nitro-1,3-butadien (19) bileşiği elde edildi.

2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2)’in 3-Tiyometil-3-propiyonat ile çözücüsüz ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(3-butil-3-propiyoniltiyo)-1,3-butadien (20) bileşiği ve 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentaklor-1,3-butadien (2)’in 4,4’-Tiyobisbenzentiyol ile çözücüsüz ortamda gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen yeni Benzen-1,1’-tiyobis[4-(1,3,4,4-tetraklor-2-nitro-1,3-butadienil)tiyo] (29) bileşiği elde edildi.

4-Brom-2H-1,1,3,4-tetraklor-1,3-butadien (3)’in 4,4’-Tiyobisbenzentiyol ile etanollü ortamda NaOH varlığında gerçekleştirilen reaksiyonundan bilinmeyen yeni Benzen-1,1’-tiyobis[4-(3,4-diklor-4-brom-1-butenil)tiyo] (31) bileşiği elde edildi.

Çalışmamızın ikinci aşamasında, elde edilen mono(tiyo)sübstitüe nitrodien bileşiklerinin bazı piperazin türevleri, morfolin türevleri ve piperidin türevleri ile reaksiyonları incelendi.

2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(2-Metilfeniltiyo)-1,3-butadien (6) bileşiği, sırasıyla 1-(2-Florfenil)piperazin, 1-(4-Florfenil)piperazin, N-fenilpiperazin, 1-(2-Metoksifenil)piperazin, 1-(Difenilmetil)piperazin, 1-(4-Nitrofenil)piperazin, 1-(4-Hidroksifenil)piperazin, N-morfolin, 4-(2-Aminoetil)morfolin ile reaksiyona sokuldu. Reaksiyonlar sonucunda sırasıyla bilinmeyen yeni 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(2-Metilfeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(2-florfenil)piperazin (8), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(2-Metilfeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(4-florfenil)piperazin (9), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(2-Metilfeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(1-fenil)piperazin (10), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(2-Metilfeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(2-metoksifenil)piperazin (11), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(2-Metilfeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(1-Difenilmetil) piperazin (12), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(2-Metilfeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(4-Nitrofenil)piperazin (13), 1- [2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(2-Metilfeniltiyo)-1,3-butadienil] -4-(4-hidroksifenil) piperazin (14), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(2-Metilfeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-morfolin (15), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(2-Metilfeniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(2-aminoetil)morfolin (16) bileşikleri sentezlendi.

2-Nitro-1,3,4,4-tetraklor-1-(3-butil-3-propiyoniltiyo)-1,3-butadien (20) bileşiği, sırasıyla 1-(4-Florfenil)piperazin, 1-(2-Metoksifenil)piperazin, 1-(4-nitrofenil)piperazin, N-fenilpiperazin, 1-(2-Florfenil)piperazin, N-morfolin, N-piperidin, 1-(4-Metil)piperidin ile reaksiyona sokuldu. Reaksiyonlar sonucunda sırasıyla bilinmeyen yeni 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(3-butil-3-propiyoniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(4-florfenil)piperazin (21), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(3-butil-3-propiyoniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(2-Metoksifenil)piperazin (22), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(3-butil-3-propiyoniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(4-nitrofenil)piperazin (23), 1-[ 2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(3-butil-3-propiyoniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(1-Fenil)piperazin (24), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(3-butil-3-propiyoniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(2-Florfenil)piperazin (25), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(3-butil-3-propiyoniltiyo)-1,3-butadienil]-4-morfolin (26), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(3-butil-3-

propiyoniltiyo)-1,3-butadienil]-4-piperidin (27), 1-[2-Nitro-3,4,4-triklor-1-(3-butil-3-propiyoniltiyo)-1,3-butadienil]-4-(4-Metil)piperidin (28) bileşikleri kazanıldı.

Sentezlenen bu yeni bileşikler kristallendirme veya kolon kromatografisi yöntemleri ile saflaştırıldı. Bileşiklerin yapısı mikro analiz ve spektroskopik yöntemlerle (-IR, -1H-NMR, -13C-NMR veya -APT-NMR, -UV ve –MS) ile aydınlatıldı. Bazı yeni bileşiklerin X-ışınları kristalografisi ile konformasyonal yapısı aydınlatıldı.

The Synthesıs Of Some New Thıoethers Havıng 1,3-Butadıenyl Groups

In our study, 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (1), 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2) and 4-Bromo-2H-1,1,3,4-tetrachloro-1,3-butadiene (3) compounds were used as starting compounds.The unknown, new compound Benzene-1,1’-thiobis[4-(3,4,4-trichloro-1-butenyl)thio] (30) was obtained from the reaction of 2H-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (1) with 4,4’-thiobisbenzenethiol in the presence of NaOH in ethanol.

The unknown, new compound 3,4,4-Trichloro-1-[benzo(1,3-oxathia)]-2-nitro-1,3-butadiene (4) was obtained from the reaction of 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2) with 4,4’-thiobisbenzenethiol.

The unknown, new compound 1,1-Bis(2-Carboxyphenylthio)-3,4,4-trichloro-2-nitro-1,3-butadiene (5) was obtained from the reaction of 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2) with thiosalicylic acid.

The unknown, new compounds 2-Nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(2-Methylphenylthio)-1,3-butadiene (6) and 1,1-Bis(2-Methylphenylthio)-3,4,4-trichloro-2-nitro-1,3-butadiene (7) was obtained from the reaction of 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2) with o-thiocresol.

The unknown, new compound 1,1,4-Tris(2-Methylphenylthio)-3,4-dichloro-2-nitro-1,3-butadiene (17) was obtained from the reaction of with 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2) with o-thiocresol in the presence of NaOH in ethanol.

The unknown, new compound 1,1-Bis(2,4-Dimethylphenylthio)-3,4,4-trichloro-2-nitro-1,3-butadiene (18) was obtained from the reaction of with 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2) with 2,4-dimethylbenzenethiol in the presence of NaOH in ethanol.

The unknown, new compound 1,1,4-Tris(2,4-Dimethylphenylthio)-3,4-dichloro-2-nitro-1,3-butadiene (19) was obtained from the reaction of with 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2) with 2,4-dimethylbenzenethiol in the presence of NaOH in ethanol.

The unknown, new compound 2-Nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(3-butyl-3-propionyl)-1,3-butadiene (20) was obtained from the reaction of 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2) with 3-Thiomethyl-3-propionate.

The unknown, new compound Benzene-1,1’-thiobis[4-(1,3,4,4-tetrachloro-2-nitro-1,3-butadienyl)thio] (29) was obtained from the reaction of 2-Nitro-1,1,3,4,4-pentachloro-1,3-butadiene (2) with 4,4’-Thiobisbenzenethiol.

The unknown, new compound Benzene-1,1’-thiobis[4-(3,4-dichloro-4-bromo-1-butenyl)thio] (31) was obtained from the reaction of 4-Bromo-2H-1,1,3,4-tetrachloro-1,3-butadiene (3) with 4,4’-Thiobisbenzenethiol in the presence of NaOH in ethanol.

In the second step, reactions of derivatives of some piperazine, morpholine and piperidine with the mono(thio)substituted nitrodiene compounds were investigated.

The unknown, new compounds 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(2-Methylphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(2-florophenyl)piperazine (8), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(2-Methylphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(4-florophenyl)piperazine (9), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(2-Methylphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(1-phenyl)piperazine (10), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(2-Methylphenylthio)-1,3-butadienyl] -4-(2-metoxyphenyl)piperazine (11), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(2-Methylphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(1-Diphenylmethyl) piperazine (12), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(2-Methylphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(4-Nitrophenyl) piperazine (13), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(2-Methylphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(4-Hidroxyphenyl)piperazine (14), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(2-Methylphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-morfoline (15), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(2-Methylphenylthio)-1,3-butadienyl]-4-(2-aminoethyl)morfoline (16) were synthesized from the reactions of 2-Nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(2-Methylphenylthio)-1,3-butadiene (6) with the 1-(2-Florophenyl)piperazine, 1-(4-Florophenyl)piperazine, N-phenylpiperazine, 1-(2-Metoxyphenyl)piperazine, 1-(Diphenylmethyl)piperazine, 1-(4-Nitrophenyl)piperazine, 1-(4-Hidroxyphenyl)piperazine, N-morfoline, 4-(2-Aminoethyl)morfoline, respectively.

The unknown, new compounds 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(3-butyl-3-propionylthio)-1,3-butadienyl]-4-(4-florophenyl)piperazine (21), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(3-butyl-3-propionylthio)-1,3-butadienyl]-4-(2-Metoxyphenyl)piperazine (22), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(3-butyl-3-propionylthio)-1,3-butadienyl] -4-(4-nitrophenyl)piperazine (23), 1-[ 2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(3-butyl-3-propionylthio)-1,3-butadienyl]-4-(1-Phenyl)piperazine (24), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(3-butyl-3-propionylthio)-1,3-butadienyl]-4-(2-Florophenyl)piperazine (25), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(3-butyl-3-propionylthio)-1,3-butadienyl]-4-morfoline (26), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(3-butyl-3-propionylthio)-1,3-butadienyl]-4-piperidine (27), 1-[2-Nitro-3,4,4-trichloro-1-(3-butyl-3-propionylthio)-1,3-butadienyl] -4-(4-Methyl)piperidine (28) were synthesized from the reactions of 2-Nitro-1,3,4,4-tetrachloro-1-(3-butyl-3-propionylthio)-1,3-butadiene (20) with the 1-(4-Florophenyl)piperazine, 1-(2-Metoxyphenyl)piperazine, 1-(4-nitrophenyl)piperazine, N-phenylpiperazine, 1-(2-Florophenyl)piperazine, N-morfoline, N-piperidine, 1-(4-Methyl)piperidine, respectively.

Synthesized the new compounds were purified either crystallization or via column chromatography. Structure of these new compounds were characterized by microanalysis and spectroscopic methods (-IR, - 1H-NMR, - 13C-NMR or APT-NMR, -UV and –MS). Some new compounds of conformational structure were characterized by X-Ray crystallography.

GÜNEŞ ÖZSOY Zeliha

Danışman :Prof. Dr. Cemil İBİŞAnabilim Dalı :KimyaProgramı :Organik KimyaMezuniyet Yılı :2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Cemil İBİŞ (Danışman)

Prof. Dr. Süleyman TANYOLAÇ

Prof. Dr. F.Serpil GÖKSEL Prof. Dr. Mustafa BULUT Prof. Dr. Belkıs BİLGİN ERAN

Halokinonların S-, O- Ve N- Nükleofilleri İle Reaksiyonlarından Bazı Yeni Kinon Boyalarının

Sentezi

Bu doktora tez çalışmasının amacı, geniş bir uygulama alanına sahip olan kinon bileşiklerinin S-, S,S-, S,O- nükleofilleri ile reaksiyonlarının incelenmesi ve bilinmeyen yeni tiyosübstitüe kinon bileşiklerinin sentezlenmesidir.Bu çalışmada, S-, S,S-, S,O- nükleofilleri ile halokinon bileşiklerinin çeşitli reaksiyonları sonucu bilinmeyen yeni sübstitüe kinon bileşikleri sentezlendi. Yeni kinon bileşiklerinin sentezlenmesinde; başlangıç maddesi olarak 2,3,5,6-tetrakloro-1,4-benzokinon (p-kloranil) (1a) ve 2,3-diklor-1,4-naftakinon (1b) bileşikleri kullanıldı.p-Kloranil (1a) bileşiğinin 4-florobenzil merkaptan ile sentez yöntemi 1’e göre reaksiyonundan yeni 2-kloro-3,5,6-tris(4-florobenziltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (2), 2,3,5,6-tetrakis(4-florobenziltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (3) ve 2-etoksi-3,5,6-tris(4-florobenziltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (4) bileşikleri sentezlendi. p-Kloranil (1a) ile 4-florobenzil merkaptan’ın sentez yöntemi 2’ye göre olan reaksiyonundan yeni 2,5-dikloro-3,6-bis(4-florobenziltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (5), 2,6-dikloro-3,5-bis(4-florobenzil tiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (6), 2-kloro-3,5,6-tris(4-florobenziltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (2) ve 2,3,5,6-tetrakis(4-florobenziltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (3) bileşikleri sentezlendi. Bilinmeyen yeni 6H,6H-dibenzo[1,2-b:4,5-e]bis[1,4]oksatiefin-6,14(8H,16H)-dion (7), 6H,6H-dibenzo[1,2-b:5,4-e]bis[1,4]oksatiefin-6,14(12H,16H)-dion (8) ve 2-etoksi-3,5,6-tris(2-(hidroksimetil)feniltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (9) bileşikleri p-kloranil (1a) ile 2-merkaptobenzil alkol bileşiklerinin reaksiyonundan sentez yöntemi 1’e göre elde edildi. p-Kloranil (1a) bileşiğinin 3-merkapto-1-propanol ile sentez yöntemi 1’e göre reaksiyonundan yeni 3,4,9,10-tetrahidro-2H,8H-benzo[1,2-b:4,5-b']bis[1,4]oksatiefin-6,12-dion (10), 3,4,9,10-tetrahidro-2H,8H-benzo[1,2-b:5,4-b']bis[1,4] oksatiefin-6,12-dion (11) ve 2-kloro-3,5,6-tris(3-hidroksipropiltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (12) bileşikleri sentezlendi. p-Kloranil (1a) ile, 1,6-hekzanditiyol’ün sentez yöntemi 1’ye göre olan reaksiyonundan yeni 10,11-dikloro-2,3,4,5,6,7-hekzahidro benzo[b][1,4]ditiesin-9,12-dion (13) bileşiği sentezlendi. Bilinmeyen yeni 2,3,4,5,6,7,8,9, 13,14,15,16,17,18,19,20-hekzadekahidrobenzo[1,2-b:4,5-b']bis[1,4]ditiasiklododesin-11,22 -dion (14) bileşiği p-kloranil (1a) ile 1,8-oktanditiyol bileşiklerinin reaksiyonundan sentez yöntemi 1’e göre elde edildi. p-Kloranil (1a) bileşiğinin siklopentil merkaptan ile sentez yöntemi 1’e göre reaksiyonundan yeni 2-kloro-3,5,6-tris(siklopentiltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (15), 2-kloro-3,6-bis(siklopentiltiyo)-5-etoksisiklohekza-2,5-dien-1,4-dion (16), 2,3,5,6-tetrakis(siklopentiltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (17), 2,5-bis(siklopentil tiyo)-3,6-dietoksisiklohekza-2,5-dien-1,4-dion (18) ve 2,6-bis(siklopentiltiyo)-3,5-dietoksi siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (19) bileşikleri sentezlendi. p-Kloranil (1a) ile siklopentil merkaptan’ın sentez yöntemi 2’ye göre olan reaksiyonundan yeni 2,3,5-trikloro-6-(siklopentiltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (20), 2,5-dikloro-3,6-bis (siklopentiltiyo)siklo hekza-2,5-dien-1,4-dion (21), 2-kloro-3,5,6-tris(siklopentiltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (15) ve 2,3,5,6-tetrakis(siklopentiltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (17) bileşikleri sentezlendi. Bilinmeyen yeni 2,3,5,6-tetrakis(2,3,5,6-tetraflorofeniltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (22) ve 2,6-dietoksi-3,5-bis(2,3,5,6-tetraflorofeniltiyo)siklohekza-2,5-dien-1,4-dion (23) bileşikleri p-kloranil (1a) ile 2,3,5,6-tetrafloro benzentiyol bileşiklerinin reaksiyonundan sentez yöntemi 1’e göre elde edildi. 2,3-Dikloro-1,4-naftakinon (1b) bileşiğinin 2,3,5,6-tetrafloro benzentiyol ile reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2,3-bis(2,3,5,6-tetraflorofeniltiyo)naftalen-1,4-dion (24) ve 2-etoksi-3-(2,3,5,6-tetraflorofeniltiyo)naftalen-1,4-dion (25) bileşikleri sentezlendi. 2,3-Dikloro-1,4-naftakinon (1b) ile siklopentil merkaptan’ın reaksiyonundan bilinmeyen yeni 2,3-bis(siklopentiltiyo)naftalen-1,4-dion (26) ve 2-etoksi-3-(siklopentiltiyo)naftalen-1,4-dion (27) bileşikleri sentezlendi. Bilinmeyen yeni 2,3-bis(4-florobenziltiyo)naftalen-1,4-dion (28), 2-kloro-3-(4-florobenziltiyo)naftalen-1,4-dion (29) ve 2-etoksi-3-(4-florobenzil tiyo)naftalen-1,4-dion (30) bileşikleri 2,3-dikloro-1,4-naftakinon (1b) ile 4-florobenzil merkaptan’ın reaksiyonundan elde edildi.

Sentezlenen yeni kinon bileşikleri kromatografik yöntemlerle saflaştırıldı. Bu bileşiklerin yapıları mikroanaliz ve spektroskopik yöntemler (IR, UV, 1H-NMR, 13C-NMR, MS) kullanılarak aydınlatıldı.

 

The Synthesıs Of The Some New Quınone Dyes From The Reactıons Of Haloquınones Wıth S-, O-

And N- Nucleophıles

The purpose of this doctoral thesis was to investigate the reactions of quinone compounds which has a wide application area with some S-, S,S-, S,O- nucleophiles and to synthesize unknown new thiosubstituted quinone compounds.In this study, the unknown new substituted-quinone compounds were synthesized by reactions of S-, S,S-, S,O- nucleophiles with haloquinones. 2,3,5,6-Tetrachloro-1,4-benzoquinone (p-chloranil) (1a) and 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone (1b) were used as starting materials to synthesis of new quinone compounds.Unknown new 2-chloro-3,5,6-tris(4-fluorobenzylthio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (2), 2,3,5,6-tetrakis(4-fluorobenzylthio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (3) and 2-ethoxy-3,5,6-tris(4-fluorobenzylthio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (4) compounds were synthesized by reaction of p-chloranil (1a) with 4-fluorobenzyl mercaptan according to synthesis method 1. Unknown new 2,5-dichloro-3,6-bis(4-fluorobenzylthio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (5), 2,6-dichloro-3,5-bis(4-fluorobenzylthio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (6), 2-chloro-3,5,6-tris(4-fluorobenzylthio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (2) and 2,3,5,6-tetrakis(4-fluorobenzylthio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (3) compounds were synthesized by reaction of p-chloranil (1a) with 4-fluorobenzyl mercaptan according to synthesis method 2. Unknown new 6H,6H-dibenzo[1,2-b:4,5-e]bis[1,4]oxathiepin-6,14(8H,16H)-dione (7), 6H,6H-dibenzo[1,2-b:5,4-e]bis[1,4]oxathiepin-6,14(12H,16H)-dione (8) and 2-ethoxy-3,5,6-tris(2-(hydroxymethyl)phenylthio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (9) compounds were synthesized by reaction of p-chloranil (1a) with 2-mercaptobenzyl alcohol according to synthesis method 1. Unknown new 3,4,9,10-tetrahydro-2H,8H-benzo[1,2-b:4,5-b']bis [1,4]oxathiepin-6,12-dione (10), 3,4,9,10-tetrahydro-2H,8H-benzo[1,2-b:5,4-b']bis[1,4]oxa thiepin-6,12-dione (11) and 2-chloro-3,5,6-tris(3-hydroxpropylthio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (12) compounds were synthesized by reaction of p-chloranil (1a) with 3-mercapto-1-propanol according to synthesis method 1. Unknown new 10,11-dichloro-2,3,4, 5,6,7-hexahydrobenzo[b][1,4]dithiecine-9,12-dione (13) compounds were synthesized by reaction of p-chloranil (1a) with 1,6-hexanedithiol according to synthesis method 1. Unknown new 2,3,4,5,6,7,8,9,13,14,15,16,17,18,19,20-hexadecahydrobenzo[1,2-b:4,5-b'] bis[1,4]dithiacyclododecine-11,22-dione (14) compounds were synthesized by reaction of p-chloranil (1a) with 1,8-octanedithiol according to synthesis method 1. Unknown new 2-chloro-3,5,6-tris(cyclopentylthio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (15), 2-chloro-3,6-bis (cyclopentylthio)-5-ethoxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (16), 2,3,5,6-tetrakis (cyclopentyl thio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (17), 2,5-bis(cyclopentylthio)-3,6-dietoksicyclohexa-2, 5-diene-1,4-dione (18) and 2,6-bis(cyclopentylthio)-3,5-diethoxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (19) compounds were synthesized by reaction of p-chloranil (1a) with cyclopentyl mercaptan according to synthesis method 1. Unknown new 2,3,5-trichloro-6-(cyclopentyl thio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (20), 2,5-dichloro-3,6-bis(cyclopentylthio)cyclohexa-2, 5-diene-1,4-dione (21), 2-chloro-3,5,6-tris(cyclopentylthio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (15) and 2,3,5,6-tetrakis(cyclopentylthio)cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (17) compounds were synthesized by reaction of p-chloranil (1a) with cyclopentyl mercaptan according to synthesis method 2. Unknown new 2,3,5,6-tetrakis(2,3,5,6-tetrafluorophenylthio)cyclohexa -2,5-diene-1,4-dione (22) and 2,6-diethoxy-3,5-bis(2,3,5,6-tetrafluorophenylthio)cyclohexa -2, 5-diene-1,4-dione (23) compounds were synthesized by reaction of p-chloranil (1a) with 2,3,5,6-tetrafluoro benzenthiol according to synthesis method 1.

Unknown new 2,3-bis(2,3,5,6-tetrafluorophenylthio)naphthalene-1,4-dione (24) and 2-ethoxy-3-(2,3,5,6-tetrafluorophenylthio)naphthalene-1,4-dione (25) compounds were synthesized by reaction of 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone (1b) with 2,3,5,6-tetrafluoro benzenthiol according to synthesis method 1. Unknown new 2,3-bis(cyclopentylthio) naphthalene-1,4-dione (26) and 2-ethoxy-3-(cyclopentylthio)naphthalene-1,4-dione (27) compounds were synthesized by reaction of 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone (1b) with cyclopentyl mercaptan according to synthesis method 1. Unknown new 2,3-bis(4-fluoro benzylthio)naphthalene-1,4-dione (28), 2-chloro-3-(4-fluorobenzylthio)naphthalene-1,4-dione (29) and 2-ethoxy-3-(4-fluorobenzylthio)naphthalene-1,4-dione (30) compounds were synthesized by reaction of 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone (1b) with 4-fluorobenzyl mercaptan according to synthesis method 1.

The novel synthesized quinone compounds were purified by chromatographic methods. The structures of compounds were determined by using micro analysis and spectroscopic methods (IR, UV, 1H-NMR, 13C-NMR, MS).

KARAKUŞ Selcan

Danışman : Prof. Dr. Ayşe Z. AROĞUZAnabilim Dalı : KimyaProgramı :Fiziksel KimyaMezuniyet Yılı :2011Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Ayşe Z AROĞUZ (Danışman)

Prof. Dr. Serpil GÖKSEL Prof. DrGözen BEREKET Prof. Dr. Ayben KİLİSLİOĞLU Prof. Dr. Sermin ÖRNEKTEKİN

Farklı Boyar Maddelerin Özel Hazırlanmış Adsorbanlar Üzerinde Adsorpsiyon Kinetiğinin Ve Termodinamiğinin İncelenmesi

Bu çalışmada; özel hazırlanmış adsorbentler üzerinde üç farklı boyar maddenin Kongo Kırmızısı, Metil Mavisi ve Metil Violent adsorpsiyon kinetiği ve termodinamiği incelenmiştir. Adsorbent olarak; kahverengi alg (Laminaria Japonica), yeşil alg (Ulva Rotundata), bentonit (Reşadiye, Tokat) ve modifiye bentonit kullanılmıştır. Adsorpsiyon özelliklerini arttırmak için bentonit modifiye edilmiştir. Ayrıca; hazırlanan Kahverengi Alg/Modifiye Bentonit (1/1) ikili karışımı üzerinde üç farklı boyar maddenin adsorpsiyonu dört farklı sıcaklıklarda ( 20°C, 30°C, 40°C ve 50°C) ve dört farklı derişimde (Kongo Kırmızısı (1,43.10-5M, 1,71.10-5M, 2,28.10-5M ve 2,57.10-5 M), Metil Mavisi (1,0x10-4 M,1,25x10-

4M, 1,9x10-4M ve 2,5x10-4 M), Metil Violent (1,0x10-5M, 2,3x10-5M, 4,1x10-5M ve 5,1x10-5M) incelenmiştir. Freundlich, Langmuir ve Temkin izotermleri adsorpsiyon verilerine uygulanmıştır. Adsorpsiyon mekanizmasını incelemek için; yalancı birinci dereceden kinetik model ve yalancı ikinci dereceden kinetik model uygulanmıştır. Ayrıca termodinamik parametreler, serbest enerji (ΔGº), entalpi (ΔHº) ve entropi değişimi (ΔSº) hesaplanmıştır. Negatif serbest enerji değeri (ΔGº) boyar maddenin adsorbent üzerinde sıvı-katı yüzeyinde adsorpsiyonun kendiliğinden olduğunu gösterir. Anahtar Kelimeler: Kahverengi alg, Yeşil alg, Kahverengi Alg /Modifiye Bentonit, kinetik model, izoterm.

  Investıgatıon Of Adsorptıon Kınetıc And Thermodynamıc Of Dıfferent Dyes On Specıal Prepared Adsorbents

In this work, the adsorption kinetic and thermodynamic of three different dyes, Congo Red, Methyl Blue and Methyl Violent on the natural and specially prepared adsorbents have been investigated. Brown algae (Laminaria japonica), green algae (Ulva Rotundata), bentonite (Reşadiye, Tokat) and modified bentonite were used as adsorbents. Bentonite was modified to improve its adsorption features. The adsorption of three dyes on the binary adsorbent of brown algae/modified bentonite has been studied at four different temperatures, (20°C, 30°C, 40°C, 50°C) and four different concentrations of dye; Congo Red (1,43.10-5 M, 1,71.10-5 M, 2,28.10-5 M ve 2,57.10-5 M), Methy Blue (1,0x10-4 M, 1,25x10-4 M,1,9x10-4

M ve 2,5x10-4 M), Methyl Violent (1,0x10-5 M, 2,3x10-5 M, 4,1x10-5 M ve 5,1x10-5 M). Freundlich, Langmuir and Temkin’s models applied to the experimental data related to adsorption isotherms. The adsorption mechanism of these dyes on different adsorbents has been investigated using 1.order, 2. order kinetic models. The various thermodynamic parameters such as entalpy of sorption (ΔHº), free energy change (ΔGº), and entropy change (ΔSº) were estimated. The negative value of free energy change (ΔGº) shows the randomness at the solid liquid interface during the adsorption of dyes onto adsorbent.

Keywords: Brown algae, Green algae, Brown Algae /Modified Bentonite, kinetic model, isotherm.

  

ÇELİK Esin Saliha

Danışman : Prof. Dr. Reşat APAKAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Analitik Kimya Mezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Reşat APAK - Tez Danışmanı (İ.Ü.) Prof. Dr. Esma TÜTEM (İ.Ü.)

Prof. Dr. Hayati FİLİK (İ.Ü.) Prof. Dr. Adnan AYDIN (M.Ü.)

Prof. Dr. Birsen DEMİRATA ÖZTÜRK (İ.T.Ü.)

Farklı Tür, Karışım Ve Çözücü Ortamlarına Uygulanabilen Modifiye Cuprac Antioksidan Kapasite Ölçümleri

Biyolojik sıvılarda, gıda maddelerinde ve bitki ekstrelerinde (özütlerinde) bulunan lipofilik ve hidrofilik antioksidanların kapasite tayinine olanak sağlayan pek çok yöntem geliştirilmiş olmasına rağmen bu yöntemlerin birçok sakıncası veya uygulama kısıtları vardır. Bu tez çalışmasında; farklı antioksidan türlerine, karışımlarına ve çözücü ortamlarına uygulanabilecek, dünyada yaygın kullanım alanına sahip CUPRAC: ‘Bakır(II) iyonu indirgeyici antioksidan kapasite’ yöntemi esaslı, basit, tekrarlanabilir, ucuz ve duyarlı yöntemlerin bilimsel çevrelerce yaygın bir şekilde kullanılabilecek referans yöntemler olarak geliştirilmesi ve antioksidan bileşiklerin farklı karışım ve çözücü ortamlarında antioksidan kapasitelerindeki değişimlerin bu yöntemlerle incelenmesi amaçlanmıştır.

Çözücü etkisi, antioksidan bileşiklerin kimyasal davranışları üzerinde çok önemli bir parametredir. Bu çalışmanın ilk kısmında bazı lipofilik ve hidrofilik antioksidanların farklı çözücü ortamlarındaki (%100 EtOH (etanol), %100 MeOH (metanol), MeOH/H2O (4:1, v/v), MeOH/H2O (1:1, v/v) ve DCM (diklorometan)/EtOH (9:1, v/v)) toplam antioksidan kapasiteleri (TAC) incelenmiştir. Seçilen antioksidanların CUPRAC değerleri deneysel olarak troloks eşdeğeri antioksidan kapasite (TEAC) cinsinden belirlenmiştir ve diğer referans yöntemlerle (örn. (2,2’-azinobis(3-etil-benzotiazolin-6-sülfonik asid)/persülfat (ABTS/persülfat) ve demir(III) indirgeyici antioksidan gücü (FRAP) yöntemleri) bulunan değerlerle karşılaştırılmıştır. Antioksidanların sentetik karışımlarının TAC değerleri troloks eşdeğeri cinsinden deneysel olarak ölçülmüştür ve absorbansların toplamsallığı ilkesinden yararlanılarak teorik olarak bulunan değerlerle karşılaştırılmıştır. Bu sentetik karışımların çözücü seçimine bağlı olarak olası sinerjik (örn. DCM/EtOH ortamında BHT ve BHA) veya antagonistik davranışları incelenmiştir.

Karmaşık bitki matrikslerinde polifenollerin (flavonoidler, basit fenolik ve hidroksisinnamik asidler) seçimli tayini için yeni bir hat-üstü HPLC-CUPRAC yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntem bitki ekstrelerindeki antioksidanların kromatografik ayrımını, bileşen analizini ve kolon-sonrası tanımlanmasını eş zamanlı gerçekleştirmektedir. Polifenollerin ayrılması iki farklı mobil faz çözeltili (metanol ve %0.2 o-fosforik asid) gradient elüsyon kullanılarak C18 kolonunda gerçekleşmiştir. HPLC kolonunda ayrılan antioksidan bileşenler, türevlendirilmiş ürün oluşturmak için bir kolon-sonrası reaksiyon sarmalı içinde bakır(II)-neokuproin (Cu(II)-Nc) reaktifi ile reaksiyona girmektedir. CUPRAC reaktifi, antioksidanlar tarafından 450 nm’de maksimum absorpsiyona sahip bakır(I)-neokuproin (Cu(I)-Nc) kelatına indirgenmektedir. Cu(I)-Nc’den kaynaklanan absorbans artışı ölçülerek antioksidan bileşiklerin negatif pikleri izlenip değerlendirilmiştir. Polifenollerin kolon-sonrası türevlendirmeyi takiben 450 nm’deki belirtme sınırları (0.17-3.46 µM aralığında), türevlendirme yapılmadan 280 nm’de UV yöntemiyle saptanan belirtme sınırlarıyla kıyaslanabilir düzeydedir. Geliştirilen yöntem Camellia sinensis, Origanum marjorana ve Mentha bitki ekstrelerindeki antioksidan bileşiklerin belirlenmesine başarıyla uygulanmıştır. Bu yöntem, hızlı, çok yönlü, geniş kapsamlı ve zahmetsiz olup kararlı reaktifler

kullanmakta ve kompleks bitki örneklerindeki antioksidan bileşenlerin hat-üstü kalitatif ve kantitatif tayinine olanak sağlamaktadır. Polifenollerin TAC değerlerinin ölçümü, antioksidanları suda çözünebilir kılmak amacıyla siklodekstrinlerin (CD) kullanımını gerektirmektedir. Bu çalışmanın son kısmında sudaki çözünürlükleri az olan antioksidanlardan rozmarinik asid (RA), klorojenik asid (CA), kuersetin (QR) ve rutinin (RT); doğal (a-CD, β-CD) ve modifiye (hidroksi-propil-β-CD, hidroksi-etil-β-CD, metil-β-CD) siklodekstrinler ile içerme (inklüzyon) kompleksleri incelenmiştir. Bu polifenollerin spektral özellikleri üzerinde siklodekstrinlerin etkisi, UV-Vis ve kararlı-hal floresans yöntemleri kullanılarak CD derişimlerinin değiştirilmesiyle sulu ortamda ölçülmüştür. Bu içerme komplekslerinin oluşum sabitleri floresans spektroskopik veriler kullanılarak Benesi-Hildebrand denklemine göre belirlenmiştir. Siklodekstrinler arasında maksimum içerme kabiliyeti M-β-CD’de gözlenmekte olup HP-β-CD, HE-β-CD, β-CD ve α-CD sırasıyla devam etmektedir. Katı içerme kompleksleri dondurarak kurutma yöntemiyle hazırlanmıştır ve fonksiyonel gruplar IR-spektroskopisi kullanılarak analiz edilmiştir. Siklodekstrinlerle kompleksleşmiş polifenollerin CUPRAC yöntemine göre antioksidan kapasitesi, yalnız haldeki polifenollere göre daha yüksek ölçülmüştür. TAC değerlerindeki artış, siklodekstrinler (özellikle M-β-CD) tarafından sağlanan hidrofobik bir çevrede artan molekül içi H- bağlanmasıyla polifenollerin 1 e- yükseltgenmiş o-kateşol yapılarının stabilizasyonu ile açıklanmaktadır.

Modified Cuprac Antioxidant Capacity Measurements Applicable To Different Species, Mixtures And Solvent Media

Although many methods have been developed for the antioxidant capacity determination of lipophilic and hydrophilic antioxidants present in biological fluids, food and plant extracts, these methods have various disadvantages and restrictions of application. Thus the aim of this thesis work is to develop widely used CUPRAC (CUPric ion Reducing Antioxidant Capacity)-oriented, simple, reproducible, cost-efficient and sensitive assays, to apply these methods to divergent matrices of complex materials so that they may be accepted by scientists of different origins as reference methods of antioxidant assay, and to examine the changes in the antioxidant capacities of compounds in different species, mixture and solvent media with the aid of these methods.

Solvent effect is a crucial parameter on the chemical behaviour of antioxidant compounds. The first part of this study was undertaken to investigate the total antioxidant capacity (TAC) of certain lipophilic and hydrophilic antioxidants, measured in different solvent media such as ethanol (EtOH) (100%), methanol (MeOH) (100%), methanol/water (4:1, v/v), methanol/water (1:1, v/v), dichloromethane (DCM)/EtOH (9:1, v/v)). CUPRAC values of selected antioxidants were experimentally reported in this work as trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC), and compared to those found by reference TAC assays, i.e., 2,2’-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)/persulphate (ABTS/persulphate) and ferric reducing antioxidant power (FRAP) methods. The TAC values of synthetic mixtures of antioxidants were experimentally measured as trolox equivalents and compared to those theoretically found by making use of the principle of additivity of absorbances. Possible synergistic (e.g., BHT and BHA in DCM/EtOH) or antagonistic behaviours of these synthetic mixtures were investigated in relation to solvent selection.

A novel on-line HPLC-CUPric Reducing Antioxidant Capacity (CUPRAC) method was developed for the selective determination of polyphenols (flavonoids, simple phenolic and hydroxycinnamic acids) in complex plant matrices. The method carries out chromatographic separation, constituent analysis, and post-column identification of antioxidants simultaneously in plant extracts. The separation of polyphenols was performed on a C18 column using gradient elution with two different mobile phase solutions, i.e., MeOH and 0.2% o-phosphoric acid. The HPLC−separated antioxidant polyphenols in the extracts react with copper(II)-neocuproine (Cu(II)-Nc) reagent in a post-column reaction coil to form a derivative. The CUPRAC reagent is reduced by antioxidants to the copper(I)-neocuproine (Cu(I)-Nc) chelate having maximum absorption at 450 nm. The negative peaks of antioxidant constituents were monitored by measuring the increase in absorbance due to Cu(I)-Nc. The detection limits of polyphenols at 450 nm (in the range of 0.17-3.46 µM) after post-column derivatization were comparable to those at 280 nm UV-detection without derivatization. The developed method was

successfully applied to the identification of antioxidant compounds in crude extracts of Camellia sinensis, Origanum marjorana and Mentha. The method is rapid, inexpensive, versatile, nonlaborious, uses stable reagents, and enables the on-line qualitative and quantitative estimation of antioxidant constituents of complex plant samples. Measurement of TAC of polyphenols necessitates the use of cyclodextrins (CD) to solubilize antioxidants of poor aqueous solubility. The inclusion complexes of the slightly water soluble antioxidants, rosmarinic acid (RA), chlorogenic acid (CA), quercetin (QR) and rutin (RT) with native (α-cyclodextrin (α-CD), β-cyclodextrin (β-CD)) and modified (2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HP-β-CD), 2-hydroxyethyl-β-cyclodextrin (HE-β-CD), and methyl-β-cyclodextrin (M-β-CD)) cyclodextrins were investigated in the last part of study. The effect of cyclodextrins on the spectral features of polyphenols was measured in aqueous medium using UV-Vis and steady-state fluorescence techniques by varying the concentrations of CDs. The formation constants of the inclusion complexes were determined from Benesi-Hildebrand equation using fluorescence spectroscopic data. Among the CDs, maximum inclusion ability was measured in the case of M-β-CD followed by HP-β-CD, HE-β-CD, β-CD and α-CD. Solid inclusion complexes were prepared by freeze drying, and their functional groups were analyzed by IR spectroscopy. Antioxidant capacity of CD-complexed polyphenols were measured to be higher than that of the lone polyphenols by the CUPRAC method. The mechanism of the TAC increase was interpreted as the stabilization of the 1-e oxidized o-catechol moiety of polyphenols by enhanced intramolecular H-bonding in a hydrophobic environment provided by CDs, mostly by M-β-CD.

ÖZGEN Özge

Danışman : Prof. Dr. Mehmet MAHRAMANLIOĞLUAnabilim Dalı : Kimya Anabilim DalıProgramı : Fiziksel Kimya Doktora ProgramıMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Mehmet MAHRAMANLIOĞLU Prof. Dr. Mustafa L. BERKEM, Prof. Dr. İrfan KIZILCIKLI, Prof. Dr. Musa ŞAHİN, Doç. Dr. Sinem GÖKTÜRK,

Bazı Organik Ve İnorganik Maddelerin Aktif Karbon Ve Mağnetik Adsorbentler Üzerinde

Adsorpsiyonu

Organik maddelerden pestisitler, yüzey aktif maddeler, inorganik maddelerden F- ve Cr6+ iyonları yüksek toksik etkileri nedeniyle çok düşük dozlarda bile çevreye zarar vermektedirler. Organik ve inorganik bileşiklerin sulardan uzaklaştırılmasında en yaygın kullanılan proses adsorpsiyon prosesidir. Arıtma tesislerinde en yaygın kullanılan adsorbent yüksek yüzey alanı ve gözenek hacmine sahip olan aktif karbondur. Arıtma tesislerinde kullanılan karıştırmalı adsorpsiyon proseslerinde, sulardan adsorbentin ayrılma işlemi uzun zaman alması nedeniyle problem oluşturmaktadır. Mağnetik hale getirilmiş adsorbentler, mağnetik alan uygulanarak çok kısa zamanda arıtma havuzlarından uzaklaştırılabilmektedir.

Bu çalışmada, çeşitli aktif karbonlardan mağnetik karbonlar üretildi. Ayrıca aynı üretim koşullarında saf demir oksitler elde edildi. Çeşitli yüzey aktif maddeler (sodyum dodesil sülfat (SDS),

triton X-100), çeşitli pestisitler (2,4-diklorofenoksi asetik asit (2,4-D), tiram, linuron), Cr6+ ve F-

iyonlarının mağnetik karbonlar üzerinde adsorpsiyonu çalışıldı. Mağnetik karbonların yapılarının aydınlatılması için, saf demir oksitler ve mağnetik karbonların

XRD analizleri, mağnetizasyon ölçümleri, yüzey alanı, mikrogözenek ve toplam gözenek hacmi ölçümleri gerçekleştirildi; aktif karbon ve mağnetik karbonların zeta potansiyelleri ölçüldü. Yüzey fonksiyonel grupların belirlenmesi için FTIR ve Boehm analizleri yapıldı.

Mağnetik karbonlar ve demir oksitlerin XRD grafiklerinde, mağnetik özelliğe sahip Fe3O4

(magnetit) ve γ-Fe203 (maghemit) bulundu. Mağnetizasyon ölçüm sonuçları, spesifik doygunluk mağnetizasyon değerinin, mağnetik karbondaki demir oksit oranıyla arttığını gösterdi. Spesifik doygunluk mağnetizasyon değerinin, yüksek aktif karbon içerikli mağnetik karbonlarda, hava ortamında üretilen mağnetik karbonlarda ve Fe3+:Fe2+ oranının yüksek olduğu mağnetik karbonlarda düşük olduğu görüldü.

Yüzey alanı ve gözenek hacmi ölçüm sonuçları, demiroksitin mağnetik karbonların yüzey alanını, mikrogözenek ve toplam gözenek hacmini azalttığını gösterdi.

FTIR ve Boehm analizleri aktif karbon ve mağnetik karbonların asidik yüzey fonksiyonel gruplarına sahip olduğunu ve mağnetik karbon üretim yönteminin yüzey fonksiyonel gruplarını etkilemediğini gösterdi. Adsorpsiyon kinetiğinin F- iyonu için Lagergren birinci dereceden hız eşitliğine, diğer kirleticiler için yalancı ikinci dereceden hız denklemine uyduğu bulundu. Herbir adsorbent ve kirletici için adsorpsiyon kinetiği hız sabitleri ve tanecik içi difüzyon sabitleri hesaplandı. Dengeye gelme süreleri bulundu.

Langmuir ve Freundlich izoterm sabitleri hesaplandı. Adsorpsiyon kapasitesinin, herbir kirletici için mağnetik karbondaki demiroksit oranının artmasıyla azaldığı görüldü. Ayrıca, hava ortamında üretilen mağnetik karbonların ve Fe3+:Fe2+ oranı yüksek olan mağnetik karbonların adsorpsiyon kapasitelerinin yüksek olduğu bulundu.

Ortam pH’sı arttıkça SDS, linuron, 2,4-D, tiram, Cr6+ ve F- iyonu adsorpsiyonlarının azaldığı, triton X-100 adsorpsiyonunun ise değişmediği bulundu. Çeşitli sıcaklıklarda adsorpsiyon termodinamiği çalışıldı. Standart serbest enerji değişimi (G0), standart entalpi değişimi (H0) ve standart entropi değişimi (S0) termodinamik parametreleri hesaplandı. Çeşitli adsorbentler üzerine adsorpsiyonun 2,4-D, tiram, linuron ve triton X-100 kirleticileri için sıcaklıkla azaldığı, F- iyonu için ise sıcaklıkla arttığı görüldü. Adsorpsiyonun 2,4-D, tiram, linuron ve triton X-100 kirleticileri için egzotermik ve düzensiz; F -

iyonu için endotermik ve düzenli; tüm kirleticiler için kendiliğinden olduğu görüldü.

  Adsorption Of Some Organic And Inorganic Substances On Activated Carbon And Magnetic

Adsorbents

Organic pollutants such as pesticides, surface active agents, inorganic pollutants such as F- and Cr6+ ions with very small dosages damage the environment due to their high toxic effects. Adsorption process is the most common process in order to removal organic and inorganic pollutants from the aqueous effluents. Activated carbon is the most widely used adsorbent in treatment systems since it has a great surface area and a pore volume. The stirred adsorption process used in treatment systems, separation of the adsorbent from water was a problem due to taking a long time. Magnetic adsorbents can be separated from treatment pools in a short time applying magnetic field.

In this study, magnetic carbons were produced from several activated carbons. And also, pure iron oxides were produced in the same reaction conditions. The adsorption of several pesticides (2,4-dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D), thiram, linuron), surface active agents (sodium dodecyl sulphate (SDS), triton X-100), F- and Cr6+ ions on the magnetic carbons was studied.

In order to characterize the structures of magnetic carbons, XRD analysis of magnetic carbons and pure iron oxides, measurements of magnetization, surface area, micropore and total pore volumes were carried out; zeta potentials of activated carbons and magnetic carbons were measured. FTIR and Boehm analysis were carried out in order to determine surface functional groups.

Fe3O4 (magnetite) and γ-Fe203 (maghemite) which have magnetic properties were found in the XRD spectrums of iron oxides and magnetic carbons. Magnetization measurements showed that specific saturation magnetization value increases with iron oxide ratio in the magnetic carbons. It was seen that specific saturation magnetization value was low for magnetic carbons with high activated carbon ratio; magnetic carbons produced in the air and magnetic carbons with high Fe3+:Fe2+ ratio.

Surface area and pore volume measurements showed that iron oxide decreased the surface area, micropore and total pore volumes of magnetic carbons.

FTIR and Boehm analysis showed that activated carbons and magnetic carbons have acidic surface functional groups and magnetic carbon production process did not affect the surface functional groups.

It was found that adsorption kinetic data were fitted to the Lagergren first order rate equation for F- ions and pseudo-second order rate equation for other pollutants. Adsorption kinetic rate constants and intraparticle diffusion constants for each adsorbent and pollutant were calculated. Equilibrium times were found.

Langmuir and Freundlich isotherm constants were calculated. It was seen that adsorption capacity for each pollutant decreased with increasing iron oxide ratio in the magnetic carbon. In also, it was found that adsorption capacities were high for magnetic carbons produced in the air environment and magnetic carbons with high Fe3+:Fe2+ ratio.

It was found that as the pH incresed the adsorptions of SDS, linuron, 2,4-D, thiram, Cr 6+ and F-

ions decreased, and also the adsorption of triton X-100 did not change. Adsorption thermodynamic was studied at several temperatures. Standard free energy change (G0), standard enthalpy change (H0) and standard entropy change (S0) thermodynamic parameters were calculated. It was found that the adsorption on the several adsorbents was decreased with temperature for 2,4-D, thiram, linuron and triton X-100 while increasing for F- ions. It was seen that adsorption is exothermic and uniform for 2,4-D, thiram, linuron and triton X-100 pollutans while endothermic and nonuniform for F- ions and spontaneous for all pollutants.

DONDURMACIOĞLU Ferda

Danışman : Prof. Dr. Hayati FİLİKAnabilim Dalı : KimyaProgramı : Analitik KimyaMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Hayati FİLİK

Prof. Dr. Hüseyin AFŞAR Prof. Dr. Reşat APAK Prof. Dr. Birsen DEMİRATA ÖZTÜRK Prof. Dr. Kevser Saadet PABUCCUOĞLU

Tezin Ağır Metal İyonlarının Tayini İçin Optik Sensörlerin Geliştirilmesi

Ağır metallerin önemli bir kirletici grubu oluşturdukları bilinmektedir. Bunların toksik ve kanserojen etkileri olduğu gibi, tüm canlı organizmalarda birikme eğilimi de söz konusudur. Eser miktarda bile toksik etkisi olan bu maddelerin çevresel ve biyolojik örneklerde tayinleri ile ilgili literatürlerde çok çeşitli teknikler bulunmaktadır. Bunlar arasında AAS, ICP-ES, NAA, XRFA, ASV teknikleri sayılabilir. Bu teknikler pahalıdır ve kullanıcının yeterli bilgi ve beceriye sahip olması gerekir. Aynı zamanda sadece laboratuar ortamında kullanılabilir ve metallerin yerinde analizleri için pek uygun değildirler. Bunun için ucuz, hızlı portatif analitik tekniklere ihtiyaç vardır.

Bir örnek içinde tayin edilmek istenen analitin derişimini veya aktivitesini ölçmeye yarayan bir düzenek algılayıcı olarak tanımlanmaktadır. Günümüzde sensörler (algılayıcılar) oldukça önem kazanmıştır ve yaygın olarak kullanılmaktadır. Yerinde ölçümlerde ya da saha çalışmalarında sürekli ölçüm yapabilen sistemlerin (algılayıcı) önemi oldukça büyük olmasına karşın, pek çok kimyasal problemlerin çözümünde sadece bir kez ölçüm yapabilen, farklı nitelikteki “prob” denilen sistemler de oldukça önem arz etmektedir. Algılayıcı aygıtların, tüm diğer kimyasal analiz yöntemleri gibi duyarlı ve seçimli olması beklenir. Son yıllarda ağır metallerin tayini için optik kimyasal sensörlerin hazırlanması ve kullanılması artmıştır, çünkü optik sensörlerin hazırlanması oldukça kolay ve ucuzdur. İyi seçimlilik, duyarlılık, geniş dinamik derişim aralığı ve yeniden kullanılabilirlik sensörlerin genel özelliklerindendir.

Optik kimyasal sensörlerin en önemli özelliği, bu tür sensörlerde analit ile kolay ve hızlı reaksiyon verebilen bazı indikatör boyaların ya da redoks ligandlarının kullanılmasıdır. Fiber optik kimyasal sensörler (FOCs), taşıyıcı katı faz üzerine immobilize edilmiş duyarlı indikatör boyanın, analit varlığında renk değiştirmesi ya da optik özelliklerinin değişmesi ve bu değişimin bir fiber optik yardımıyla bilinen klasik yöntemlerle (absorbans, floresans, kemilüminesans ve reflektans) ölçülmesi esasına dayanır. Katı destek fazı olarak XAD reçineleri istenen özellikleri taşırlar, çünkü bunların porozite, düzgün gözenek boyutu dağılımı, yüksüz pek çok bileşiğin tutulması için yüksek yüzey alanı ve yüksek soğurma yeteneği vb. olumlu fiziksel özellikleri vardır ve bu özelliklerinden ötürü bu reçineler, gerek kelatlayıcı ligandların gerekse metal komplekslerinin immobilizasyonu gayesiyle kullanılırlar.

Cd(II), Cr(VI) ve Fe(II) tayini için, 1-(2-thiazolilazo)-2-naftol (TAN), 9-fenil-2,3,7-trihidroksi-6-fluoron (fenilfluoron) (PF) ve (2-(5-bromo-2-piridilazo)-5-dietilamino-fenol) Br-PADAP reaktiflerinin reçine üzerine immobilizasyonu yapılarak fiber optik sensör ve prob geliştirildi. Optimal ligand/katı faz bileşimleri olarak TAN/Amberlit XAD-1180, PF/Amberlit XAD-1180 ve Br-PADAP/Diaion HP-20SS üzerine immobilize edildi. Metaller sırasıyla; Cd(II) pH=10, Cr(VI) pH=3 ve Fe(II) pH=5'de tayin edildi. Amberlit XAD-1180/TAN-Cd(II), Amberlit XAD-1180/PF-Cr(VI) ve Diaion HP-20SS/Br-PADAP-Fe(II) komplekslerinin reflektans maksimum dalga boyları sırasıyla λ=578,7 nm, λ=566 nm ve λ=712,3 nm'dir. Cd(II) derişim aralığı 11,24-112,4 ng mL-1, Cr(VI) derişim aralığı 2,08-10,4 ng mL-1 ve Fe(II) derişim aralığı 5,6-56 ng mL-1 bulundu. Tayin limitleri (LOD) ve yüzde bağıl standart sapmaları (% RSD); Cd(II): 7,22 ng mL-1 ve 0,82, Cr(VI): 1,47 ng mL-1 ve 1,5, Fe(II): 4,39 ng mL-1 ve 0,1 olduğu gözlendi. Ayrıca tüm yöntemler için, interfere edici iyonların tolerans limitleri araştırıldı. 

Development Of Optical Sensors For Determination Of Heavy Metal Ions

It is well known that heavy metals constitute an important class of contaminants. They have toxic and carcinogenic effects as well as the ability to accumulate in living organisms. Various techniques exist in literature for the determination of these contaminants (having toxic effects even at minute amounts) in enviromental and biological samples. AAS, ICP-MS, NAA, XRF, and ASV can be cited among these techniques. These techniques are of high-cost, and the user should be well informed and experienced about them. These techniques are more useful in the laboratory, and are not as appropriate for on-site analysis. For this purpose, low-cost, rapid and portable analytical technologics are necessary.

An apparatus designed for measuring the concentration or activity of a given analyte in a sample is called “sensor”. Nowadays sensors have gained significant importance and are widely used. Although in-situ or on-site sensors capable of continuous measurement have an undeniable importance, the rather different one-time use “probes” gain an increasing importance for solving many chemical problems. All kinds of sensing devices are expected to be as sensitive and selective as in all chemical analysis methods. In recent years, the preparation and usage of optical chemical sensors for heavy metal determination show a distinct increase, because the preparation of such sensors is easy and cheap. Good selectivity, sensitivity, wide dynamic concentration range and reusability are among the general properties of sensors.

The most important property of optical sensors is that certain indicator dyes or redox ligands capable of rapid and easy reaction with analytes are used for their manufacture. The working principle of fiber optic chemical sensors (FOCs) is the change of color or optical properties of a sensitive indicator dye immobilized onto a solid support phase in the presence of an analyte so as to give a measurable absorbance, fluorescence, chemiluminescence or reflectance signal. XAD resins meet the requirements of solid phase supports, because they have good physical properties such as porosity, uniform pore size distribution, high surface area and good adsorbent properties for many uncharged compounds, and they have been used as supports for immobilisation of chelating agents and metal complexes.

Ligands such as 1-nitroso-2-naphthol (TAN), 2-(5-Bromo-2-pyridylazo)-5 diethylaminophenol (5-Br-PADAP), and 9-phenyl-2,3,7-trihydroxy-6-fluorone (PF) have been used for heavy metal ions optrodes and their adsorption onto Amberlite XAD-1180 and Diaion HP-20SS ion-exchange resins has been investigated. The optimal ligand/solid support combinations selected were: TAN/Amberlite XAD-1180, PF/Amberlite XAD-1180, and Br-PADAP/Diaion HP-20SS. Fibre optic sensors has been developed for the reflectance spectrometric determination of cadmium(II), chromium(VI) and ferrous ions. Amberlit XAD-1180/TAN-Cd(II), Amberlit XAD-1180/PF-Cr(VI) and Diaion HP-20SS/Br-PADAP-Fe(II) complexes showing an reflectance maximum wavelength at λ=578,7 nm, λ=566 nm, and λ=712,3 nm, respectively. The sensors were found to have an optimum response at pH=10, pH=3 and pH=5, The sensor response from different probes (n=5) gave an R.S.D. of 0,82 % at 45 ng mL -1 Cd(II). The dynamic working response of Cd(II) was found within the concentration range of 11,24–112,4 ng

mL-1, with a LOD of 7,22 ng mL-1, For the other metal ions, the linear concentration ranges were: Cr(VI) 2,08-10,4 ng mL-1 and Fe(II) 5,6-56 ng mL-1, The corresponding LOD and RSD values, respectively, were: Cd(II): 7,22 ng mL-1 and 0,82, Cr(VI): 1,47 ng mL-1 and 1,5, Fe(II) 4,39 ng mL-1 and 0,1. The tolerance limits of the metal ions for possible interferents were determined.

  

GÖK Aslı

Danışman :Pof: Dr: Ş. İsmail KIRBAŞLARAnabilim Dalı :KİMYA MÜHENDİSLİĞİProgramı (Varsa) :TEMEL İŞLEMLER VE TERMODİNAMİKMezuniyet Yılı :2012Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Ş. İsmail KIRBAŞLAR

Prof. Dr. Umur DRAMURProf. Dr. Salih DİNÇERProf. Dr. Mahmut BAYRAMOĞLUDoç. Dr. Mehmet BİLGİN

Turunçgillerden Farklı Yöntemlerle Uçucu Yağ Elde Edilmesi Ve Kimyasal Bileşiminin İncelenmesi

Türkiye yılda ortalama 3 milyon ton turunçgil üretimi ile dünya limon üretiminin % 12’sini, mandalina üretiminin %10’unu, greyfurt üretiminin % 2’sini ve portakal üretiminin % 2’sini gerçekleştirmektedir. Ancak turunçgil uçucu yağları sektörü ülkemizde yeterince gelişmemiştir ve ihtiyacın büyük kısmı ithalat ile karşılanmaktadır.

Çalışmada Batı Akdeniz Tarım Araştırma Enstitüsü turunçgil üretim sahasında yetiştirilen Klemantin mandalinası, Alanya dilimlisi portakalı, Kıbrıs limonu, Star Ruby greyfurtu ve bergamut meyveleri kullanılmıştır. Meyve kabuklarından soğuk sıkma (SS), süperkritik akışkan ekstraksiyonu (SCFE), su destilasyonu (SD) yöntemleri (bergamut kabuklarına ise yanlızca SCFE) uygulanarak uçucu yağ elde edilmiştir. Uçucu yağ numunelerinin analizi Gaz Kromatografisi ve Gaz Kromatografisi/Kütle Spektroskopisi yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir.

Klemantin mandalinası ürünlerinde toplam 68 bileşen tespit edilmiştir. SS ürününün kimyasal bileşiminin % 95.37’sini monoterpen hidrokarbonlar, % 0.73’ünü seskiterpen hidrokarbonlar, % 3.70’ini oksijenli bileşikler oluşturmuştur. SCFE ürününde ise aynı bileşen grupları sırasıyla % 95.13, % 0.51, % 4.11’dir. SD ürününde ise ana gruplar sırasıyla % 96.09, % 0.20, % 2.71’dir. Ayrıca piperiton bileşeni ilk defa Türkiye orijinli Klemantin kabuk ürününde bulunmuştur. Alanya dilimlisi portakalı ürünlerinde toplam 48 bileşen belirlenmiştir. Ana bileşen grupları olan monoterpen hidrokarbonlar, seskiterpen hidrokarbonlar ve oksijenli bileşikler sırasıyla SS ürünü için %97.77, % 0.33, % 1.80, SCFE ürünü için % 97.32, % 0.50, % 2.12 ve SD ürünü için %98.21, % 0.05, % 1.44’dür. Kıbrıs limonu ürünlerinde toplam 45 bileşen tespit edilmiştir. Ana bileşen sınıfları olan monoterpen hidrokarbonlar, seskiterpen hidrokarbonlar ve oksijenli bileşikler sırasıyla SS ürünü için % 92.87, % 2.58, % 4.39, SCFE ürünü için % 92.95, % 2.68, % 4.48 ve SD ürünü için % 93.48, % 2.02 ve % 4.12’dir. SCFE yöntemi ile elde edilen limon ürününün aldehit oranı % 2.13 olup bunun % 86’sı sitral (neral+geranial)’dir. Sitral anahtar bileşen

olup limon ürününün fiyatını ve kalitesini belirler. Star Ruby greyfurtu ürünlerinde toplam 35 bileşen tespit edilmiştir. Ana bileşen grupları olan monoterpen hidrokarbonlar, seskiterpen hidrokarbonlar ve oksijenli bileşikler sırasıyla SS ürünü için % 95.55, % 1.20, % 3.04, SCFE ürünü için % 95.95, % 1.24, % 2.77 ve SD ürünü için % 96.17, % 0.74, % 2.91’dir. Bergamut meyva kabuklarına sadece SCFE yöntemi uygulanmış olup üründe 57 adet bileşen belirlenmiştir. Monoterpen hidrokarbonları % 22.34, seskiterpen hidrokarbonları % 1.26, oksijenli bileşikler ise % 74.49 oranında bulunmuştur. Ester fraksiyonunun başlıca bileşenleri linalil asetat (% 27.85), neril asetat (% 0.87) ve geranil asetattır (% 0.49).

Cıtrus Oıl Productıon Wıth Dıfferent Methods And Examınatıon Of Chemıcal Composıtıon

In Turkey, approximately 3 billion tons of citrus are cultivated, which corresponds to 12% of lemon, 10% of mandarin, 2% of grapefruit and 2% of orange cultivation of the world. However, the citrus essential oil production in Turkey has not been developed enough and the great part of the need is supplied by import.

In our study, Clemantine mandarin, Cyprus lemon, Alanya sliced orange and Star Ruby grapefruit grown in Batı Akdeniz Agricultural Research Institute production area were used. Essential oils were produced from fruit peels with cold press (CP), supercritical fluid extraction (SFE) and hydrodistillation (HD) methods. Gas Chromatography and Gas Chromatography-Mass Spectrometry methods were used in analysis.

In Clemantine mandarin products 68 components were identified totally. The chemical composition of CP products were composed of 95.37 % of monoterpene hydrocarbon, 0.73% of sesquiterpene hydrocarbon and 3.70% of oxygenated components. In SFE products the same group components are 95.13%, 0.51%, and 4.11%, respectively, whereas for HD products they are 96.09%, 0.20%, 2.71%, respectively. Furthermore, for the first time piperitone component is found in Turkey originated Clemantine peel product. In Alanya sliced orange products, 48 components are identified totally. Main component groups which are monoterpene hydrocarbon, sesquiterpene hydrocarbon and oxygenated compounds were found in CP products as 97.77%, 0.33%, and 1.80%, whereas they are in SFE products 97.32%, 0.50%, and 2.12% respectively, and for HD products 98.21%, 0.05%, 1.44% respectively. In Cyprus lemon products, 45 compounds are identified totally. Monoterpene hydrocarbon, sesquiterpene hydrocarbon, and oxygenated compounds in CP products were found as 92.87%, 2.58%, 4.39%, and in SFE products as 92.95%, 2.68%, 4.48%, and in HD products as 93.48%, 2.02%, 4.12%, respectively. The lemon product obtained by SFE includes 2.13% of aldehydes which is composed of 86% of citral (neral and geranial). Citral is the key component for the product which determines the quality and price. In Star Ruby grapefruit products, 35 compounds are identified totally. Monoterpene hydrocarbon, sesquiterpene hydrocarbon, and oxygenated compounds in CP products were found as 95.55%, 1.20%, 3.04%, and in SFE products as 95.95%, 1.24%, 2.77%, and in HD products as 96.17%, 0.74%, 2.91%, respectively. Only SFE method is applied on bergamot fruit peel and 57 component are identified totally in bergamot product. The monoterpene hydrocarbons were found in 22.34%, sesquiterpene hydrocarbon in 1.26% and oxygenated compounds in 74.49%. The main components of ester fraction are linalyl acetate (27.85%), neryl acetate (0.87%), and geranyl acetate (0.49%).

  

BAYAZİT Şahika Sena

Danışman : Doç. Dr. İsmail İNCİAnabilim Dalı : Kimya MühendisliğiProgramı (Varsa) : Temel İşlemler ve TermodinamikMezuniyet Yılı : 2012Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. İsmail İNCİ

Prof. Dr. Umur DRAMUR Prof. Dr. Esen BOLAT Prof. Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAK, Doç. Dr. Hasan USLU

Çevresel Kirletici Metallerin Adsorpsiyonunun İncelenmesi

Sanayileşmenin hızlanmasıyla beraber ağır metallerin çevreye yayılması da artmaktadır. Bu durum doğal hayatı ve canlı yaşamını olumsuz etkilemektedir. Bu sebeple suların arıtılması önemli bir konudur. Su arıtımı için birçok yöntem geliştirilmiştir. Bu çalışmada 4 farklı metal, sulu çözeltilerinden adsorpsiyon yöntemi kullanılarak ayrılmaya çalışılmıştır. Adsorbe edilen metaller Cu(II), Cr(VI), Pb(II) ve Zn(II)’dur.

Adsorban olarak 1991 yılında Iijima tarafından bulunan karbon nanotüplerin iki farklı tipi kullanılmıştır. Bunlar tek duvarlı karbon nanotüpler (SWCNT) ve çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNT)’dir. Karbon nanotüpler yapılarında çok miktarda safsızlık bulundurmaları ve duvarlarının genel olarak aktif olmamasından dolayı farklı oksidasyon yöntemleri kullanılarak okside edilirler. Bu sayede adsorpsiyon kapasiteleri arttırılmış olur. Bu çalışmada metal adsorpsiyonu için genel olarak kullanılan, CNT’lerin ultrasonik banyoda bir inorganik asit yardımıyla okside edilmesi işlemi uygulanmıştır. Öncelikle, en yüksek verimin elde edildiği asit olarak derişik HNO3 belirlenmiştir. Bu yöntemin yanı sıra CNT’lerin saflaştırılması ve okside edilmesi için UV-C ışığının yükseltgeme özelliğinden faydalanılarak yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Bu yeni yöntemle en yüksek adsorpsiyon kapasitesini elde edebilmek amacıyla UV-C ışığının CNT ile düzgün bir biçimde temas edebilmesi için uygun şartlar belirlenmiştir. Bu şartlar şöyledir; yaklaşık 0,05-0,1 g aralığında CNT, 15 mL derişik HNO3 ile UV-C ışığına 10-15 cm mesafede 40 dakika boyunca karıştırılmalıdır. CNT’lerin yüzeylerinde meydana gelen değişikler FTIR, TGA, SEM ve toplam yüzey asitliği analizleri ile belirlenmiştir.

CNT’lerin asit ile muamelesi sonucunda nanotüpler safsızlıklarının büyük bir bölümünden arındırılmıştır. Bu sonuç, SEM analizlerinde nanotüplerin çaplarının azalması ile ve nanotüplerin etrafını sarmış olan kirlilik kümelerinin azalması ile belirlenmiştir.

Metal adsorpsiyonu için en önemli yüzey özelliği, toplam yüzey asitliğidir. Uygulanan oksidasyon işlemleri sonrası yüzey asitliği miktarları belirlenmiş ve en yüksek yüzey asitliği, UV-C ışığı altında okside edilmiş SWCNT ve MWCNT’de meydana gelmiştir. Bu sonuç FTIR analizinde de görülmüştür. Adsorpsiyon denemeleri sonucunda SWCNT’nin MWCNT’ye göre daha başarılı sonuçlar verdiği görülmüştür. Bunun sebeplerinden birisi yüzey asitlik değerleridir.

Metallerin sulu çözeltilerinden adsorbe edilmesi işleminde en önemli parametrenin pH farkı olduğu görülmüştür. Her metal için uygun çözelti pH’ları belirlenmiştir. Bakır adsorpsiyonu için en uygun pH değeri 10, krom adsorpsiyonu için 1, kurşun ve çinko adsorpsiyonu için ise 7’dir. Bu pH değerlerinde en yüksek adsorpsiyon kapasiteleri elde edilmiştir. Bakır pH 10 değerinde UV-SWCNT ile, krom pH 1’de SWCNT ile, kurşun pH 7’de UV-SWCNT ile ve çinko da pH 7’de US-SWCNT ile maksimum adsorbe edilmiştir.

Sonuç olarak bu çalışmada kullanılan UV-C ışığı altında CNT’lerin oksidasyonu yönteminin, ultrasonik banyoda yapılan oksidasyon işlemine göre daha iyi sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.

      

Investigation Of Adsorption Of Environmental Pollutant Metals

Heavy metals released into the environment is increasing with the acceleration of industrialization. This situation negatively affects the natural life and live life. For this reason, water treatment is an important issue. Many methods were developed for water purification. In this study, four different metals tried to separate from aqueous solutions using adsorption method. The adsorbed metals were Cu(II), Cr(VI), Pb(II) ve Zn(II).

The materials used as adsorbents were carbon nanotubes discovered by Iijima in 1991. In this study, two different type of nanotubes were used, single walled carbon nanotube (SWCNT) and multiwalled carbon nanotube (MWCNT). Carbon nanotubes are generally oxidized because, they have many impurities and their walls are not reactive. The oxidation process is increased the adsorption capacity of CNT’s. In this study, commonly used oxidation process of the CNT, in an ultrasonic bath was applied with the help of an inorganic acid for metal adsorption. First, the maximum adsorption efficiency is obtained with concentrated HNO3 were determined. In this study, a new method was improved for purification and oxidation of CNT’s, based on oxidation feature of UV-C light. In this new method, in order to achieve the higher adsorption capacity, the proper conditions were determined for the UV-C light contact with the CNT. These conditions are as follows: approximately  in the range of 0.05 to 0.1 g CNT should be mixed with 15 mL of concentrated HNO3 and this mixture treated with 10-15 cm from the UV-C light  for 40 minutes. Changes occurring in the surface of the CNT’s were determined with FTIR, TGA, SEM, and the total surface acidity analysis.

As a result of treating CNT’s with acid, a large part of impurities eliminated from nanotubes. This result was determined with SEM analysis. In the SEM images, the diameter of CNT’s was seen as decreased and the mass of impurities was seen as reduced.

The most important surface feature for the metal adsorption is total surface acidity. After the oxidation processes, the total surface acidity of CNT’s were determined. SWCNT and MWCNT which were oxidized under UV-C light had higher acidity values than ultrasonic bath. This result was seen in FTIR analysis. After the adsorption experiments, it was determined that SWCNT’s were more effective than MWCNT’s. One of the reasons of this situation is surface acidity values.

The most important parameter for the adsorption metals from aqueous solutions is pH difference. Appropriate pH solution  was determined for each metal. The optimum pH value for adsorption of copper is 10, for chromium adsorption is 1, while for the adsorption of lead and zinc is 7. The high adsorption capacities were obtained at these pH values. Copper was highly adsorbed at pH 10 with UV-SWCNT, chromium was highly adsorbed at pH 1 with SWCNT, lead was adsorbed at pH 7 with UV-SWCNT and lastly, zinc was adsorbed at pH 7 with US-SWCNT.

As a result of this study, it was observed that the CNT oxidation method with UV-C light gave better results than ultrasonic bath oxidation process.

  

BAŞLIOĞLU Burcu

Danışman : Doç. Dr. Mehmet BİLGİNAnabilim Dalı : Kimya MühendisliğiProgramı (Varsa) : Temel İşlemler ve TermodinamikMezuniyet Yılı : 2012Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Mehmet BİLGİN (Danışman)

Prof. Dr. Umur DRAMURProf. Dr. Salih DİNÇERProf. Dr. Mahmut R. BAYRAMOĞLUProf. Dr. Ş. İsmail KIRBAŞLAR

Karboksilli Asitlerin Sulu Ortamlardan Sıvı Membran Tekniği Kullanılarak Ayrılmasının İncelenmesi

Yüksek kalitede doğal ürün elde etmek ve endüstriyel atıklardan toksik veya değerli bileşenleri ayırmak ya da geri kazanmak için etkili ayırma proseslerine ihtiyaç vardır. Membran prosesleri; destilasyon, kristalizasyon ve ekstraksiyon gibi geleneksel ayırma işlemlerine ek olarak alternatif bir ayırma prosesi olarak karşımıza çıkmaktadır.

Endüstride geniş bir kullanım alanına sahip olan karboksilli asitlerin doğal yolla üretildiği fermentasyon işleminde karboksilli asitler sulu ortamda bulunmaktadır. Fermentasyon işleminin sağlıklı ve sürekli olması için üretilen asitlerin ortamdan uzaklaştırılmaları gerekir. Benzer şekilde proses yan ürünü olan veya endüstriyel atık sularda bulunan karboksilli asitlerin de çevresel ve ekonomik nedenlerle sulu ortamlardan ayrılmaları istenir.

Bu çalışma kapsamında karboksilli asitlerin sıvı membranlarla sulu ortamlardan ayrılmaları incelenmiştir. Elde edilecek olan sonuçların değerlendirilmesi ve klasik çözücü ekstraksiyonu ile karşılaştırılabilmesi için (su + karboksilli asit + çözücü) üçlü sistemlerine ait sıvı – sıvı denge verileri 298.15 K’de deneysel olarak tayin edilmiştir. Temel asitler olarak formik ve valerik asit, çözücü olarak dietil sebakat, dietil süksinat, dietil malonat, izoamil alkol, etil kaprilat ve etil valerat kullanılmıştır. Ayrıca sıvı membran sistemlerinde besleme fazından membran fazına kütle taşınımı reaktif ekstraksiyonla olduğundan incelenenen sıvı membran sistemlerinin performanslarını değerlendirmek amacıyla, salt reaktif ekstraksiyon denemeleri de yapılmıştır. Bu denemelerde reaktan olarak dibenzil amin ve tripropil amin farklı seyrelticiler içinde seyreltilerek kullanılmıştır.

Sıvı membran olarak yukarıda belirtilen amin ve çözücülerden oluşan kütlesel ve emülsiyon sıvı membranlar hazırlanmış ve karboksilli asitlerin (formik, asetik, propiyonik, valerik asit) sulu çözeltilerinden ayrılmaları incelenmiştir. Kütlesel sıvı membran sistemlerine ait denemelerde membran fazındaki karıştırmanın, asit türünün, başlangıç asit konsantrasyonunun, taşıyıcı türünün ve konsantrasyonunun, seyrelticilerin ve sıyırma fazı konsantrasyonunun ayırma üzerine etkileri gözlenmiştir. Emülsiyon sıvı membran denemelerinde ise bunların yanısıra karıştırma ve dinlendirme sürelerinin de ayırma işlemi üzerine etkileri incelenmiştir. Emülsiyon oluşturucu yüzey aktif madde olarak Span 80 ve Span 85 kullanılmıştır.

Genel olarak, karboksilli asitleri sulu çözeltilerinden ayırmada sıvı membranların salt reaktif ekstraksiyon işlemlerine göre daha etkili bir ayırma yöntemi olduğu ve kütlesel sıvı membranların emülsiyon sıvı membranlara göre daha yüksek etkinlik gösterdiği görülmüştür.    Investigation of the Separation of Carboxylic Acids from its Aqueous Solutions by Using Liquid

Membrane Techniques

Efficient separation processes are needed in order to obtain high quality natural products and to separate or recover the valuable or toxic components from industrial wastes. Membrane processes are regarded as an alternative separation process to conventional separation techniques such as distillation, crystallization and extraction.

Carboxylic acids which are widely used in industry exist as aqueous solutions in the fermentation processes where they are produced naturally. In order to perform a continuous process, the produced acids must be removed from the fermentation broth. Similarly, carboxylic acids existing as process by-product or in industrial wastewater should also be required to remove from aqueous media because of environmental and economic reasons.

In this study, the separation of carboxylic acids from aqueous solutions with liquid membranes was investigated. For the evaluation of the obtained results and comparing it with the conventional solvent extraction method, liquid – liquid equilibrium data of (water + carboxylic acid + solvent) ternary systems were determined experimentally at 298.15 K. Formic and valeric acids were specified as basic acids and diethyl sebacate, diethyl succinate, diethyl malonate, isoamyl alcohol, ethyl caprylate and ethyl valerate were used as solvents. On the other hand, reactive extraction experiments were also performed to evaluate the performance of investigated liquid membrane systems, because the mass transport process between feed and membrane phases in liquid membranes occur with reactive extraction. In these experiments, dibenzyl amine and tripropyl amine dissolved in various diluents were used as reactants.

Bulk and emulsion liquid membranes containing above mentioned amines and solvents were prepared as liquid membranes, and thus the separation of carboxylic acids (formic, acetic, propionic, and valeric acids) from its aqueous solutions was investigated. In the bulk liquid membrane experiments, the effects of the mixing of membrane phase, the acid type, the initial acid concentration, the type and concentration of the carrier, the diluents, and the concentration of stripping phase on the separation process were observed. In addition of these, the effects of mixing and settling times on the separation were also studied in the emulsion liquid membrane experiments. Span 80 and Span 85 were used as emulgators.

In general, it was observed that liquid membranes were more effective separation techniques than reactive extraction for the separation of carboxylic acids from aqueous solutions, and bulk liquid membranes present higher efficiency than emulsion liquid membranes.

ÖZCAN Önder

Danışman : Doç. Dr. İsmail İNCİ (DanışmanAnabilim Dalı :Kimya MühendisliğiMezuniyet Yılı :2011Tez Savunma Jurisi : Doç. Dr. İsmail İNCİ

Prof. Dr. Umur DRAMUR Prof. Dr. Mualla ÖNER

Prof. Dr. Sabriye PİŞKİN Prof. Dr. Ş.İsmail KIRBAŞLAR

Biyoteknolojik Organik Asitlerin Karbon Nanotüplerle Adsorpsiyonun İncelenmesi

Bu çalışmanın amacı yeni bir malzeme olan karbon nanotüpler ile biyoteknolojik organik asitlerin sulu çözeltilerinden adsorpsiyonlarının incelenmesidir. Çalışmada kullanılan biyoteknolojik öneme sahip karboksilli asitler asetik asit, propiyonik asit, sitrik asit, glikolik asit, oksalik asittir. Deneysel çalışmada ilk olarak bu karboksilli asitlerin çok duvarlı karbon nanotüplerle adsorpsiyonu için dengeye gelme süreleri belirlenmiştir. Daha sonra bu asitlerin iki farklı yapıdaki çok duvarlı karbon nanotüp ile adsorpsiyonu üç farklı sıcaklıkta incelenmiştir. Çalışmada kullanılan sıcaklıklar 278,15 K, 298,15 K, 318,15 K’dir.Adsorpsiyon işlemi sonrasında dengedeki asit miktarı UV spektrofotometresi ve yüksek basınçlı sıvı kromatografisi kullanılarak ölçülmüştür. Bu amaçla UV spektrofotometresi ve yüksek basınçlı kromatografisi ile çalışılırken her bir karboksilli asidin çalışma konsantrasyonları ile çalışma konsantrasyonunda verdiği absorbans arasında doğrusallık çalışması yapılmıştır ve korelasyonlar hesaplanmıştır.Elde edilen denge konsantrasyonları kullanılarak her bir asit için adsorpsiyon izotermleri çizilmiş ve bu adsorpsiyon izotermlerine ait parametreler belirlenmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlara göre çalışmada kullanılan karboksilli asitlerin çok duvarlı karbon nanotüplerle adsorpsiyonu sıcaklıkla ters orantılıdır. Yani sıcaklık azaldıkça adsorbe edilen asit miktarı artmaktadır. Çok duvarlı karbon nanotüplerin dış çapları azaldıkça adsorbe edilen asit miktarının arttığı belirlenmiştir.

Investıgatıon Of Adsorptıon Of Bıotechnologıcal Organıc Acıds By Carbon Nanotubes

The aim of this study is to investigate biotechnological organic acids adsorption from their aqueous media on to carbon nanotubes which are new material. Acetic acid, propionic acid, citric acid, glycolic acid and oxalic acid, are important biotechnological organic acids, were used in this study.

In the experimental section, the period of the achieving to the equilibrium state of carboxylic acid adsorption on to two different multi walled carbon nanotubes were investigated in three different temperatures. Temperatures used in this study were 278,15 K, 298,15 K, 318,15 K.Equilibrium concentrations of organic acids were measured by UV spectrophotometer and high pressure liquid chromatography after adsorption process. Linearity parameters and correlation factors between concentrations and absorbances were determined for every carboxylic acids that were used in this study. Adsorption isoterms were shown on graphics and adsorption parameters were calculated by using equilibrium concentrations. The adsorption capacity of carboxylic acids that were used in this study had inverse proportion with temperature. On all investigated adsorbents adsorption capacities were decreased as temperature increased. Results were indicated that amount of adsorbed organic acids were increased as outside diameter of carbon nano tubes were decreased.

ŞAHİN Selin

Danışman : Doç. Dr. Mehmet BİLGİNAnabilim Dalı Kimya MühendisliğiProgramı : Temel İşlemler ve TermodinamikMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Mehmet BİLGİN (Danışman)

Prof. Dr. Umur DRAMUR Prof. Dr. Salih DİNÇER (Y.T.Ü.)

Prof. Dr. Mahmut BAYRAMOĞLU (G.Y.T.E.) Prof. Dr. Ş. İsmail KIRBAŞLAR

Zeytin Ağacı Yapraklarından Süperkritik-CO2 İle Ekstrakt Eldesi Ve Bileşimindeki Oleuropein

Miktarının İncelenmesi

Bu çalışmada zeytin ağacı (Olea europaea) yapraklarından farklı yöntemlerle ekstrakt elde edilmesi ve eksrakt bileşimindeki oleuropein miktarının elde etme yöntemlerine göre incelenmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla ülkemizde (Menemen, İzmir) yetişen Memeli türü zeytin ağaçlarından toplanmış, kurutulmuş ve öğütülmüş yapraklardan klasik çözücü ekstraksiyonu, sokslet ekstraksiyonu ve süperkritik karbondioksit (SC-CO2) ekstraksiyonu yöntemleri ile çeşitli işletme parametrelerinde ekstrakt elde edilmiştir. Elde edilen ekstraktların oleuropein içeriği sıvı kromatografisi–elektrosprey iyonizasyonu- kombine kütle spektrometresi (LC-ESI-MS/MS) yöntemi ile gerçekleştirilmiştir.

Zeytin ağacının türünün, coğrafi konumunun ve örnek alma zamanının yapraktan elde edilen ekstrakt içerisindeki toplam fenolik madde ve temel fenolik bileşiklere (oleuropein, verbaskozit, luteolin 7-O-glukozit ve luteolin 4’-O-glukozit) etkilerinin incelendiği çalışma kapsamında, aynı yetiştirme koşulları altında ve aynı bölgede bulunan (San Antonio, Teksas) 25 farklı türdeki zeytin ağacı yaprağı ekstraktı ile dört farklı coğrafik konumda (San Antonio, Seadrift, Brazoria ve Santa Fe) yetişen aynı tür (Arbequina) zeytin ağacı yaprağı ekstraktı incelenmiştir. Fenolik madde profilinin mevsimsel olarak değişimini gözlemlemek için yapraklar Şubat ve Haziran aylarında olmak üzere iki farklı dönemde toplanmıştır. Elde edilen ekstraktlarda temel fenolik maddelerin analizi HPLC ile, toplam fenolik madde analizleri ise UV-Spektrofotometresi ile gerçekleştirilmiştir.

Ayrıca bitkiler üzerindeki çevresel faktörlerin en önemlilerinden birisi olan su stresinin zeytin ağacı üzerindeki etkileri, ekstraktın içeriğindeki toplam fenolik madde ve aminoasit miktarları açısından incelenmiştir. İki farklı tür (Koroneiki ve Arbequina) zeytin ağacı, iki alternatif sıcaklık aralığında sera içerisinde gözlemlenmiştir.

Elde edilen bulgular, varyans analizi (ANOVA) yöntemi kullanılarak istatiksel olarak değerlendirilmiştir. Zeytin yapraklarından oleuropein eldesi için SC-CO2 ile ekstraksiyonda yardımcı

çözücü türü ve miktarının verimi oldukça etkilediği görülmüştür. Zeytin ağacı türünün yapraktaki fenolik madde profilinde önemli farklılıklara yol açtığı bulunmuştur. Ancak toplam fenolik madde miktarının türler arasında çok farklı olmadığı ve soğuk hava koşullarında daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Su stresi altındaki ağaçların yapraklarından elde edilen fenolik madde ve aminoasit miktarlarında artış meydana geldiği görülmüştür.

 Obtaining Of Olive Leaf Extract With Supercritical-CO2 And Investigation Of The Oleuropein

Content İn The Extract

This study aimed to obtain extracts from olive tree (Olea europaea) leaves by means of different methods, and to investigate the oleuropein content in extracts with respect to these methods. For this purpose, dried and ground leaves picked from olive trees of Memeli cultivar (Menemen, İzmir) were extracted with conventional solvent extraction, soxhlet extraction and supercritical carbondioxide (SC-CO2) extraction methods in different operation conditions. The oleuropein content of obtained extracts was analyzed by using a liquid chromatography-electrospray ionization-tandem mass spectrometry (LC-ESI-MS/MS) technique.

Within the scope of investigating the effects of olive tree cultivar, geographical location and sampling period on total phenolic content and main phenolic compounds (oleuropein, verbascoside, luteolin 7-O-glucoside and luteolin 4’-O-glucoside), 25 varieties of olive tree leaves cultivated in the same geographical area (San Antonio, Texas) under the same cultural conditions, as well as the same variety of olive tree (Arbequina) leaves cultivated in four different geographical areas (San Antonio, Seadrift, Brazoria and Santa Fe) were evaluated. In order to observe the phenolic profile regarding the season change, leaves were picked in February and June. The analysis of individual phenolic compounds and total phenolic content of the obtained extracts were performed by HPLC and UV-Spectrophotometry, respectively.

In addition, effects of water stress on olive trees, which is one of the most important environmental factor influencing plants, were investigated in terms of total phenolic compound and amino acid contents. Two different kinds of olive tree (Koroneiki and Arbequina) were observed in green house under two alternative temperature ranges.

The results were evaluated statistically by using analysis of variance (ANOVA) method. It was observed that the type and amount of co-solvent used in SC-CO2 extraction has affected considerably the extraction efficiency. It was found that the olive tree cultivar leads to differences in phenolic compound profile. But the total phenolic content among the cultivars did not change with variety of trees and were found higher under cold weather conditions. Both total phenolic and amino acid contents of olive tree leaves increased by water stress.

 JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  

YILMAZ Murat

Danışman : PROF. DR. ATİYE TUĞRULAnabilim Dalı : JEOLOJİ MÜHENDİSLİĞİProgramı (Varsa) : -Mezuniyet Yılı : 2012Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Atiye TUĞRUL

Prof. Dr. M.Namık YALÇIN

Prof. Dr. Remzi KARAGÜZELProf. Dr. Sabah YILMAZ ŞAHİNProf. Dr. Simav BARGU

Granitik Kayaçların Sıcak Asfalt Karışımlarında Agrega Olarak Kullanılabilirliği

Asfalt kaplamaların % 90’dan fazlasını oluşturan agregaların özellikleri yolun servis ömrü süresinde önemli rol oynamaktadır. Asfalt kaplamasının performansının iyi olması için, kullanılan agregaların dayanım ve dayanıklılığının istenilen düzeyde olması ve soyulmaması gerekmektedir. Bilindiği gibi; granitik kayaçlar, sertlik, dayanım ve dayanıklılık özellikleri açısından birçok kayaç türüne göre üstün özelliklere sahip olabilmelerine karşın, sıcak asfalt karışımlarında kullanılmaları durumunda soyulmaya neden olduklarından ülkemizde asfalt agregası olarak kullanımları sınırlıdır. Uluslararası ve ulusal literatürde granitik kayaçların agrega olarak kullanılmalarına ilişkin bilgiler bulunmaktadır. Ancak bu tür kayaçların sıcak asfalt karışımlarında agrega olarak kullanılmaları durumunda ortaya çıkacak problemler yeterince irdelenmemiştir. Bu çalışmada, farklı özellikteki granitik kayaçların asfalt agregası olarak kullanılabilirliklerinin nedenleriyle birlikte karşılaştırılması amaçlanmıştır.

Araştırmalar örnek çeşitliliği sağlamak amacıyla; ağırlıklı olarak Marmara Bölgesi olmak üzere Türkiye’nin farklı bölgelerinde bloktaş olarak işletilmekte olan granit ocaklarından alınan örnekler üzerinde gerçekleştirilmiştir. Granitik kayaçların öncelikle jeolojik, petrografik, mineralojik ve kimyasal özellikleri belirlenmiştir. Daha sonra bu kayaçlardan laboratuvarda üretilen agregaların özelliklerini belirlemek için standartlara uygun agrega deneyleri, ayrıca suyun etkisinden ve trafik yüklerinden kaynaklanan soyulma özelliklerini belirlemek için soyulma testi ve çekip-çıkarma (pull-out) testi yapılmıştır. Öte yandan, granitik kayaçların sıcak asfalt karışımlarında agrega olarak kullanılmaları durumunda, ortaya çıkan en önemli problemlerden biri olan soyulmayı kontrol eden parametrelerden yüzey enerjileri ve yüzey pürüzlülükleri farklı yöntemler kullanılarak belirlenmiştir. Elde edilen veriler değerlendirilirken, İstanbul Bölgesindeki asfalt üretiminde yaygınca kullanılan bazalt, kireçtaşı ve kumtaşı agregaları referans olarak kullanılmıştır.

Tez kapsamındaki agrega test sonuçları incelendiğinde ve bu sonuçlar referans agregalarının test sonuçlarıyla karşılaştırıldığında, granitik kayaç agregalarının laboratuvarda çeneli kırıcıda üretilmeleri nedeniyle yassı tane yüzdeleri yüksektir. Bu durum agregaların Los Angeles katsayılarının artmasına neden olmuştur. Bu kayaçların agrega olarak üretilmeleri sırasında uygun kırıcı ve ekipmanların seçilmesiyle bahsedilen sorunlar azaltılabilir. Bunun dışındaki diğer özellikleri sıcak asfalt karışımlarında agrega olarak kullanılabilirlikleri açısından uygundur. Bu özelliklerinin dışında, granitik kayaç agregaları soyulmaya karşı eğilimlidir. Soyulma özellikleri su ve trafik yükü olmak üzere iki ayrı parametre tarafından kontrol edilmektedir. Suyun etkisiyle meydana gelen soyulma, granitik kayaç agregalarının yüzey gerilmesine, bileşiminde bulunan kuvars, ortoklaz ve hornblend yüzdesine, mineral boyutuna (ortoklaz boyutu) ve kimyasal bileşimine bağlı iken, trafik yüklerinin etkisiyle meydana gelen çekme gerilmeleri, agregaların yüzey pürüzlülüğüne ve bileşimindeki kuvars, plajiyoklaz ve biyotit minerallerinin boyutuna bağlı olduğu ortaya konmuştur. Özellikle iklimsel açıdan yağışlı bölgelerde ortaç karakterli kuvars monzonit, trafik yükünün fazla olduğu bölgelerde ise, kuvars ve plajiyoklaz yüzdesi yüksek, iri taneli kuvars monzonit ve granit/granodiyorit türü granitik kayaçların sıcak asfalt karışımlarında agrega olarak kullanılmalarının uygun olduğu belirlenmiştir.

  

Usabılıty Of Granıtıc Rocks As Aggregate In Hot-Mıx Asphalt

roperties of aggregates that used more than 90% in asphalt pavements play an important role during service life of roads. To achieve good asphalt pavement performance, the strength and durability of aggregates should be at intended level and should not be separated from asphalt (stripping). As known; properties of granitic rocks like hardness, strength and durability are more favorable than many rock

types. But, granitic rocks have a limited usage in our country as asphalt aggregate because of stripping when granitic rocks are used in hot mix asphalt. Studies on the usage of granitic rocks as aggregate exist in international and national literature. However, the performance of granitic rocks as asphalt aggregate hasn’t been evaluated yet. This study aims to correlate the usability of granitic rocks with different properties as asphalt aggregate and to discuss their reasons.

Studies were conducted on samples from granite quarries especially in Marmara region and in different regions of Turkey to obtain varying samples. Firstly, geological, petrographical, mineralogical and chemical properties of granitic rocks were determined. Then, standard aggregate tests were performed to evaluate the effects of different aggregates to the hot mix asphalt properties. One of the major problems of these rocks when used in asphalt aggregate is stripping. Sripping and pull-out tests were conducted on the studied granite aggregates to determine stripping properties caused by water and traffic loads. The parameters (surface energy and surface roughness) affecting stripping are determined by different methods. During the evaluation stage, basalt, limestone and sandstone aggregates, which have been widely used in hot mix asphalt production in Istanbul, were used as reference aggregates.

When the test results of the aggregates are investigated and compared with the reference aggregate test results, flakiness indices of granitic rock aggregates are high because of being produced with jaw crusher in laboratory. This situation causes increasing in Los Angeles coefficient of aggregates. These problems can be reduced by using suitable crusher and its equipments. On the other hand, other properties of granitic rocks are suitable for usability as aggregate in hot mix asphalt. Except these properties, granitic rock aggregates tend to be strip. Stripping properties of granitic rock aggregates are affected by two different parameters. These parameters are water and traffic load. It is also determined that stripping caused by water depends on surface tension, mineral composition (quartz, orthoclase and hornblende percentages), grain size (orthoclase size) and chemical composition of granitic rock aggregates whereas stripping caused by traffic load depends on surface roughness and grain size (quartz, plagioclase and biotite size) of aggregates. It’s also determined that especially in rainy regions, quartz monzonite with neutral character and in the regions with high traffic load, including high quartz and plagioclase percentage and coarse grained quartz monzonite and granite/granodiorite is suitable for using as aggregate in hot mix asphalt.

  

GÖRÜCÜ Mahmut Ziya

Danışman :Prof. Dr. Simav BARGUAnabilim Dalı :Jeoloji MühendisliğiProgramı (Varsa) :Mezuniyet Yılı :2011Tez Savunma Jürisi :Prof.Dr. Simav BARGU

Prof.Dr. Ö.Feyzi GÜRERProf.Dr. M.Namık YALÇINProf.Dr. H.Murat ÖZLER, Prof.Dr. Mehmet ÖNAL

Ulukışla(Niğde) Güney Kesimlerindeki Tersiyer Evaporitik Çökellerinin Sedimentolojisi ve Bölgenin Paleocoğrafik Evrimi

Bu çalışma Orta Toroslardaki Bolkar Dağı’nın kuzeyinde bulunan Ulukışla(Niğde) ve civarında yer alan Tersiyer yaşlı ve bol evaporitli sedimenter havzanın incelenmesini içerir.

Bu bölge, Üst Kretase Alt Paleosen arasında kapanan bir okyanusun (Neo Tetisin güney kolu) çarpışma

zonunun kuzeyinde Paleosen’den sonra oluşmaya başlayan iç denizel bir havza niteliğindedir. Bölge

güneyinde, Üst Kretase birimleri güneye doğru Paleosen birimlerinin üzerine ters faylarla itilmiştir.

Çalışma alanımızın sınırları içerisinde bu bindirmelerin dolaylı olarak sebep olduğu deformasyonlar

izlenmektedir. Bu araştırmada, Ulukışla (Niğde) ve civarındaki Paleosen-Pliyosen yaşlı çökellerin

sedimentolojik özellikleri ve bu sedimentlerle birlikte görülen evaporitlerin çökelme mekanizmaları ve

oluşumları sırasındaki ortam koşulları incelenmiş, bu suretle bölgenin jeolojik evrimi ortaya konulmaya

çalışılmıştır.

İnceleme alanındaki en yaşlı birim, Üst Kretase (Kampaniyen) yaşlı ve koyu gri-yeşil renkli, ofiyolitik

Şimşim Formasyonu (Alihoca Ofiyoliti) dur. Yastık lavlarla temsil edilen Paleosen yaşlı Sansartepe

Formasyonu bu birim üzerinde uyumsuz olarak durur. (çünkü yastık lavlardaki deformasyon ofiyolitteki

deformasyondan daha azdır ve stratigrafinin deformasyon kuralına göre aralarında uyumsuzluk

olmalıdır). Daha sonra Alt-Orta Eosen yaşlı ve genellikle kaba ve köşeli, yarıköşeli çakıltaşı ile bloklu

sedimentlerlerle temsil edilen Serenkaya formasyonu Sansartepe Formasyonunu uyumlu olarak örter.

Serenkaya Formasyonunun malzemesinin çoğu Sansartepe Formasyonundandır. Serenkaya

Formasyonundan sonra, Orta-Üst Eosen yaşlı Güney formasyonu, uyumlu olarak gelir. Bu formasyon alt

seviyelerde bol çakıllı ve bazen çapraz tabakalı, beyaz-açık gri renkli kumtaşlarıyla temsil edilir. Bu

formasyonun Orta seviyeleri ince-orta tabakalı, kırmızı silttaşı-kumtaşı ardalanması ile temsil edilir. Bu

formasyonun üst seviyeleri ise tamamen ince-orta tabakalı, kırmızımsı, bozumsu renkli kumtaşı-silttaşı

ardalanmasından ibarettir. Güney formasyonu, tamamen evaporitlerden ibaret olan, Oligosen yaşlı

Zeyvegediği formasyonu tarafından uyumsuz olarak örtülür. Zeyvegediği formasyonu ise Erken Miyosen

yaşlı killi, kumlu, kireçtaşlarından oluşan Kurtulmuştepe formasyonu tarafından uyumlu ve geçişli olarak

örtülür. Kurtulmuştepe formasyonu ise tamamen kırmızı renkli karasal kumtaşlarından oluşan, Orta

Miyosen yaşlı Kızılöz formasyonu tarafından uyumlu olarak örtülür. Miyosen yaşlı Kızıltepe traverteni

ise Kızılöz formasyonunu diskordan olarak örter. Kızıltepe Traverteni de tabanda kömür bantlı, orta ve

üstlere doğru pembemsi boz renkli kumtaşı-silttaşı ardalanmasından oluşan Kızılbayır formasyonu

tarafından diskordan olarak örtülür. Pliyosen yaşlı karbonatlı sedimentlerden oluşan Katrandedetepe

formasyonu da Kızılbayır formasyonu üzerine uyumlu olarak çökelmiştir. Onların üzerine karasal

kırıntılı sedimentlerden oluşan Beştepeler Formasyonu yine uyumlu olarak gelir. En son olarak da Eski

ve Yeni taraça çökelleri çökelmiştir.

Hem inceleme alanı hemde çevresinin, tektonik yapısını ve paleocoğrafyasını üç etken kontrol etmiştir. 1-

Toros Platformu’nun kuzeye doğru hareket etmesi ve sonunda, Neo-Tetis okyanusunun (güney kolunun)

kapanması, 2- Paleosen sonunda bölgede kapalı bir iç denizel havzanın oluşması, 3- sonunda devam eden

bölgesel sıkışma sebebiyle bu iç denizin kapanması. Neo-Tetisin kapanması ve bazı ada yaylarının

oluşması sebebiyle, bölge yükselerek kara haline gelmiştir. Bu yükselme sonucu, yeni bir iç deniz

oluşmuş ve Ulukışla sedimenter havzasındaki sedimentler bu iç denizde çökelmiştir. Söz konusu havza

Kretase’de derin deniz halindeydi. Havza Paleosen’de de kapanmaya devam ederek sığlaşmıştır. Ancak

türbidit benzeri çökellerinin istiflenmesine olanak verecek kadar da derin kalmıştır. Paleosen sonunda

havza hala kapanmaya devam ediyordu. Fakat Orta Eosen’den itibaren nispeten durağan bir dönem

girmiştir. Bu durum bölgede iki gözlemle ispatlanır. İlki Tayhacı andeziti Eosen’i keser. İkincisi bu

andezit Oligosen tarafından da diskordan olarak örtülür. Diğer taraftan Oligosen‘de evaporitler ve sığ

denizel çökeller oluşmuştur. Bu dönemde bölgede olasılıkla ani bir transgrasyonla yeni bir iç deniz

oluşmuş ya da mevcut sığlaşan deniz derinleşmiştir. Miyosen sonuna kadar tamamen kapanan bu iç

denizel havza ise Pliyosen’den itibaren akarsu çökellerinin ve gölsel sedimentlerin oluştuğu karasal bir

havza haline dönüşmüştür. Havzada Geç Kretase ve Paleosen de adayayı-kıtasal kabuk çarpışması gibi

önemli tektonik olaylar olmuştur. Bu sıkışma sırasında kuzeyden güneye doğru çok sayıda bindirmeler ile

çarpışma kuşağında melanj oluşumları meydana gelmiştir.

Havzanın tektonik evrimi Miyosen’e kadar sürmüştür. Miyosen sonunda havza kapanmasını

tamamlayarak kara haline gelmiştir. Miyosen-Pliyosen arasında meydana gelen kıvrımların kıvrım

eksenleri Kuzeydoğu-Güneybatı doğrultulu olup, genellikle doğrultu atımlı olan bir çok faylar da kıvrım

eksenleriyle kabaca bir paralellik göstermektedir. Ayrıca Ulukışla güneyinde yer alan ana senklinalin

güney kanadı faylarla parçalanmıştır. Bu senklinalin kuzey kanadı ise nispeten sakin bir evre geçirmiştir

ve deformasyon izlenmemektedir. Havzadaki yapısal veriler ise bölgenin Miyosen ile Pliyosen arasındaki

bir dönemde kuzeybatı-güneydoğu doğrultusunda bir sıkışmaya uğradığını göstermektedir.

   The Sedimentology of Tertiary Evaporitic Sediments In The Southern Part of Ulukışla (Nigde) And

Paleogeographic Evolution Of The Region

This study includes the research of Tertiary aged and mostly evaporitic sedimentary basin which

is located in the district Ulukışla(Niğde) and Nourthern of Mount Bolkar of Middle Taurus(Toros)

Mountains.

This region, is an inner marinal basin which begins to be formed after Paleocene in the North of collision

zone of an old ocean in the southern branch of the Neo-Tethys which is closed between Upper Cretaceous

and Lower Paleocene. In the south of the region, the Upper Cretaceous units were thrust with reverse

faults on Paleocene units towards south. Within the borders of our study field, there are deformations

indirectly caused by these overthrusts. In this study, it is tried to research and explain the

sedimentological features of sediments which are between Paleocene-Pliocene aged sediments around

Ulukışla (Nigde) and the sedimentation mechanism of evaporates with environmental conditions during

this forming and geological evolution of the region.

The oldest unit in the study field is Şimşim formation (Alihoca ophiolite) which is Upper Cretaceous

aged, ophiolithic and dark grey-green color. Sansartepe Formation which is Paleocene aged and

represented by pillow lavas stays discordantly over this formation (because deformation in the pillow

lavas is less than the deformation in Şimşim Formation and according to stratigraphic rules it must be an

unconformity between them). Then, Serenkaya Formation which is Lower-Middle Eocene aged and

generally represented by the sediments with coarse, angular, sub-angular fragments and blocks

concordantly overlies Sansartepe Formation. The most of the material of Serenkaya Formation are from

Sansartepe Formation. After Serenkaya Formation Güney Formation which is Middle-Upper Eocene

aged comes concordantly. This formation is represented by pebbly sandstone with lots of pebbles at the

bottom in white, greyish color and it is cross bedded sometimes. The middle of this formation is

represented by fine-middle laminated reddish sandstone-siltstone repetation. The upper levels of this

formation is completely consist of fine-middle bedded reddish, grayish sandstone-siltstone repetation.

Güney Formation is overlaid by Zeyvegediği Formation which is Oligocene aged and completely consist

of evaporate discordantly. Zeyvegediği formation is overlaid by, Kurtulmuştepe Formation which is

Lower Miocene aged and represented by clayey, sandy limestone bedded concordantly and transitively as

well Kurtulmuştepe formation is covered by Kızılöz formation which is Middle Miocene aged and

formed by completely red color continental sandstones concordantly. Kızıltepe travertine which is Upper

Miocene aged covers Kızılöz Formation discordantly. Kızıltepe Travertine is also overlaid by Kızılbayır

formation which is with coal layers at the bottom and pink, grayish sandstone-siltstone repitation at the

middle levels towards top discordantly. Katrandedetepe formation which is consist of Pliocene aged

carbonate sediments overlies Kızılbayır formation concordantly. Beştepeler formation which is

represented by terrestrial clastic sediments also overlies comformable them. Finally there are old and

recent terrace deposits.

The tectonic structure and paleogeography of both the working area and its surrounding area was

controlled by three factors. 1-The movement of Toros Platform toward to south causing the closure of the

Neo-Tetis ocean(south branch), 2-after that forming an inner sea at the end of Paleocene in the region,

3- finally Closure of this inner sea because of local stressing in the region. The region became a higher

continental area because of the closure of Neo-Tethys ocean and forming some island arc. Because of this

stressing, first it became an inland sea in the region and the sediments in Ulukışla basin deposited in this

inner sea. The mentioned basin was a deep sea during Cretaceous. The basin did continue to closuring by

becoming more and more shallow in Paleocene too. But still it was deep enough for forming turbidites.

At the end of Paleocene the basin still was closuring. But in Eocene it was more relax term. This situation

is proved by two observing in the field. First one is that Tayhacı andesite cuts Eocene. Second one is

Oligocen overlies this andesite discordantly. On the other hand Evaporates and shallow marine

sediments formed in Oligocene. In this period, probably a new inland sea was formed because of a

sudden transgression or current shallow sea was deepened. This inner sea which had closed until the end

of Miocene turned into a continental basin including rivers and lacustrine sediments aged Pliocene.

The basin had important tectonic events, such as island arc forming, continental crust collision in Late

Cretaceous and Paleocene. During this compression, many overthrusts developed from North to south

and melange formed in the collision belt.

The tectonic evolution of the field continued until Miocene. At the end of Miocene the basin closed and

became a continental area. The direction of the axis of the folds which occurs between Miocene-

Pliyocene are on northeast-Southwest and they are generally parallel to the strike-slip fault zones. In

addition the south wing of the main syncline on the south of Ulukışla is broken by many faults. But on

contrast the north wing of this syncline is relatively looking more relax and it isn’t seen much

deformation. Furthermore the structural data of the working area, indicate that the region had stressed in

northwest-southeast direction between Miocene and Pliocene.

JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

MERT Aydın

Danışman :Prof. Dr. Ali PINARAnabilim Dalı :Jeofizik MühendisliğiMezuniyet Yılı :2011Tez Savunma Jürisi :Prof. Dr. Ali PINAR

Prof. Dr. Demir KOLÇAK Prof. Dr. Bilge SİYAHİ Doç. Dr. Eşref YALÇINKAYA Doç. Dr. Ayşe EDİNÇLER

İstanbul İçin Tasarım Esaslı Kuvvetli Yer Hareketi Dalga Formlarının Zaman Ortamında

Türetilmesi

Bu tez çalışmasında, yapıların doğrusal ve doğrusal olmayan analizlerine girdi verisi oluşturmak amacıyla Prens Adaları ve Orta Marmara fay segmentlerinin kırılmasıyla Marmara Bölgesi ve İstanbul da oluşacak yer hareketi dalga formları ve farklı kaynak parametrelerinin bu dalga formlarının genlik ve frekans içeriklerini nasıl etkilediği incelenmiştir. Hutchings ve Wu tarafından geliştirilen Fiziksel tabanlı yırtılma süreçlerini göz önüne alan Hibrid bir yöntem kullanılarak geniş bir frekans bandı aralığında yer hareketi dalga formları Ampirik ve Sentetik Green fonksiyonları beraber kullanılarak üretilmiştir.

Bu amaçla, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsünün Marmara Bölgesinde çalıştırdığı geniş bant deprem istasyonlarında kaydedilen dalga şekli verileri kullanılmıştır. Küçük depremlerin oluşturduğu dalga şekilleri spektrumun yüksek frekanslı bileşenlerini elde etmek amacıyla Ampirik Green fonksiyonu olarak kullanılmıştır. Spektrumun alçak frekans kısmını elde etmek için ise Sonlu Farklar hesaplama yöntemini kullanan üç boyutlu E3D yazılımı yardımıyla sentetik sismogramlar üretilmiştir. Prens Adaları ve Orta Marmara faylarında muhtemel farklı deprem senaryoları için kuvvetli yer hareketi dalga formları alçak ve yüksek frekans bandında ayrı ayrı elde edilmiş ve özel filtreler yardımıyla birleştirilerek geniş bant deprem simülasyonları elde edilmiştir.

Prens Adaları fayı 36 km uzunluğunda ve sismojenik zonun kalınlığı 15 km olarak seçilmiştir. Bu fay üzerinde 2004-2008 yılları arasında büyüklükleri 2.7<Mw<3.9 arasında değişen 12 adet deprem

Ampirik Green fonksiyonu olarak kullanılmıştır. Sentetik Green fonksiyon olarak fay bloğu üzerinde doğrultu boyunca her 7 km de bir üç farklı derinlikte bir odak seçilmiş ve toplam 15 odak için sentetik depremler üretilmiştir. Sentetik olarak üretilen depremlerin sismik momentleri M0=1.0E+21 dyn-cm, köşe frekansları fc=10.0 Hz olarak alınmıştır. Prens Adaları Deprem senaryolarına göre oluşacak depremin büyüklüğü 7.1<Mw<7.3 aralığında seçilmiştir. Orta Marmara fayı 110 km uzunluğunda ve sismojenik zonun kalınlığı 15 km olarak seçilmiştir. Bu fay üzerinde 2005-2009 yılları arasında büyüklükleri 2.5<Mw<4.1 arasında değişen 18 adet deprem Ampirik Green fonksiyonu olarak kullanılmıştır. Sentetik Green fonksiyon olarak fay bloğu üzerinde doğrultu boyunca her 10 km de bir üç farklı derinlikte bir odak seçilmiş ve toplam 33 odak için sentetik depremler üretilmiştir. Sentetik olarak üretilen depremlerin sismik momentleri M0=1.0E+21 dyn-cm köşe frekansları ise fc=10.0 Hz olarak alınmıştır. Orta Marmara fayı deprem senaryolarına göre oluşacak depremin büyüklüğü 7.4<Mw<7.6 aralığında seçilmiştir.

Farklı deprem senaryoları için elde edilen geniş bant deprem simülasyonları sonucunda Prens Adaları depremi için 10 istasyonda (ADV, ARM, GEM, ISK, KLY, MFT, MRM, SIL, SLV, YLV), Orta Marmara depremi için 7 istasyonda (ARM, CTK, CTY, MDN, MFT, MRM, SLV) ortalama ivme değerleri elde edilmiştir. Örneğin, Prens Adaları fayına 54 km mesafedeki ADV istasyonunda hesaplanan ortalama ivme değeri 80 mg dir. MRM istasyonu için Orta Marmara fayında meydana gelecek bir deprem için hesaplanan ortalama ivme değeri ise 250 mg dir. Çalışmada kullandığımız yöntem bir deprem sonucunda oluşacak yer hareketinin sadece genliğini değil aynı zamanda frekans içeriğini de belirleyebilmektedir. Simülasyonlarda kullanılan istasyonlar yakın fay bölgesi olarak tanımlanan alanda yer almaktadır. Elde edilen deprem kayıtlarında alçak frekans bandındaki enerjinin baskın olduğu dikkat çekmektedir.  

Predıctıon Of Desıgn-Basıs Strong Ground Motıon Waveform Tıme Hıstorıes For Istanbul

In this study, the strong ground wave forms and the influence of different source parameters to the amplitude frequency content of this wave forms which is a product of the fault fracture on the Mid Marmara and Prince Island Fault is studied to provide a reliable input data for the linear and non-linear analysis of structures. A hybrid method produced by Hutchings and Wu based on physical raptures is used to produce a strong ground motion wave forms in a broad frequency range with the use of Empirical and Synthetic Green’s Functions.

The recorded wave forms by the broad band earthquake recording stations of Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute are used for the above-mentioned purposes. The wave forms produced by small magnitude earthquakes are used to produce the high-frequency content of the spectrum as Empirical Green’s Functions. The low-frequency content of the same spectrum is produced with the help of synthetic seismograms by a three dimensional finite-difference program E3D. Different broad band earthquake simulations is formed with the help of special filters to attach low and high-frequency wave forms for the potential earthquake scenarios over the Prince Island and Mid Marmara Fault Line.

In this simulations the length and the depth of the Prince Island Fault is selected to be 36 and 15 km. 12 earthquakes between the years 2004-2008 and with a varying magnitude of 2.7<Mw<3.9 are used as Empirical Green’s Functions. For Synthetic Green’s Functions a total of 15 epicenters over the fault line in every 7 km in fault directions, in 3 different depths is used to produce synthetic earthquake record. The seismic moment of the synthetic earthquakes are selected to be M0=1.0E+21 dyn-cm with a corner frequency of 10 Hz. The magnitude of the scenario earthquakes over the Prince Island Fault varies between 7.1<Mw<7.3. The length and the depth of the Mid Marmara Fault is selected to be 110 and 15 km. 18 earthquakes between the years 2005-2009 and with a varying magnitude of 2.5<Mw<4.1 are used as Empirical Green’s Functions. For Synthetic Green Functions a total of 33 epicenters over the fault line in every 10 km in fault directions, in 3 different depths is used to produce synthetic earthquake record. The seismic moment of the synthetic earthquakes are selected to be M0=1.0E+21 dyn-cm with a corner frequency of 10 Hz. The magnitude of the scenario earthquakes over the Mid Marmara Fault varies between 7.4<Mw<7.6.

The broad band earthquake simulations for various scenarios produced mean acceleration values for 10 different stations for the Prince Island Fault (ADV, ARM, GEM, ISK, KLY, MFT, MRM, SIL, SLV, YLV), and 7 different stations for the Mid Marmara Fault (ARM, CTK, CTY, MDN, MFT, MRM, SLV). For example for the ADV station 54 km away from the Prince Island Fault calculated mean

acceleration value is 80 mg and for the MRM station which is over the Mid Marmara Fault is 250 mg. The method used in this study not only evaluates the amplitude of the strong ground motion but also evaluates the frequency content of the same ground motion. The stations used in these simulations are located in a near fault zone. The produced strong ground motions indicate that the energy in the low-frequency band is dominant.

Makaroğlu Özlem

Danışman : Prof. Dr. Naci Orbay Anabilim Dalı : Jeofizik Mühendisliği Anabilim DalıMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Naci Orbay

Prof. Dr. Namık Çağatay Prof. Dr. Niyazi Baydemir

Prof. Dr. Cemil Gürbüz Prof. Dr. Zuhal Düzgit

Van Gölü Sedimanlarının Çevre Mağnetizması Ve Paleomağnetik Kayıtları

Bu tez kapsamında, Doğu Anadolu’da kusursuz iklim kayıtlarına sahip olan Van Gölü sedimanlarının GÖ 9.5 bin yıl zaman boyunca, detaylı çevre ve paleomağnetizma kayıtları incelenmiş ve bu kayıtlar kullanılarak zamansal korelasyon temelinde çevre mağnetizması parametrelerinin iklim belirteci olup olamayacağı tartışılmıştır.

Van Gölü 607 km3 lük hacmi ile dünyanın en büyük dördüncü terminal gölüdür. Doğu Anadolu Platosu’nda yer alan Van Gölü, derinliği 460 m, su seviyesi deniz seviyesinden 1648 m yükseklikte, güneyde Bitlis metamorfik kayaçları, kuzey ve batıda Kuvaterner volkanik birimleri ile çevrili olan, tuzluluk oranı % 24, pH’ı 9.81 oranına sahip ve yüksek çözünürlüklü iklim, tektonik ve volkanik olayları belirlemeye elverişli yıllık laminalanmış sedimanlara sahip bir göldür.

Van Gölü’nden elde edilen paleomağnetik kayıtlar, yakın bölgedeki paleomağnetik kayıtlarla karşılaştırıldığında sedimantasyon oranına bağlı olarak ortalama 200 yıllık bir zaman farkı belirlenmiştir. Bu farklılığa rağmen karotların korelasyonu oldukça uyumlu eğriler içermekte ve zaman ekseninin oluşturulmasında destekleyici veriler oluşturmuştur. İlk defa bu çalışma ile Türkiye’de GÖ 9.5 bin yılı kapsayan kesintisiz eğim açısı değerleri elde edilmiştir.

Karotların yaşlandırılması için 14C AMS analizi yapılmış ve bu analiz sonuçlarında elde edilen yaşlar karotlardaki tefra seviyeleri ve paleomağnetik kayıtlar dikkate alınarak yorumlanmıştır. Yakın bölgeden elde edilen paleomağnetik kayıtlar ve daha önceki çalışmalarda belirlenen tefra seviyelerinin karşılaştırılması sonucunda, göl sedimanlarında 2.6 ile 4.3 bin yıl arasında değişen rezervuar yaşının olduğu belirlenmiştir.

Van Gölü sedimanlarında ölçülen ortalama 40x10-9 m3/kg mıknatıslanma katsayısı değeri, sedimanlarda paramağnetik minerallerin baskın olduğunu göstermektedir. Histeresiz parametreleri, termomağnetik ve IRM eğrileri gibi mağnetik sonuçlar çok az yoğunlukta da olsa demiroksit ve demirsülfür içeren ferrimağnetik minerallerin de varlığını göstermektedir. Karotlarda 6 adet tefra seviyesi tanımlanmıştır. Tefra seviyesindeki örneklerin histeresiz ölçümleri bu örneklerin Yalancı Tek Domenli mağnetik mineral grubunda olduğunu göstermektedir. IRM eğrileri düşük koersiviteli mağnetik minerallerin varlığını göstermiştir. Tefra seviyelerinin belirlenmesinde χ değerlerindense ARM değerleri daha kullanışlı bilgiler içermektedir.

Karotlara ait mıknatıslanma katsayısı değerleri karotlar arasında karşılaştırma yapmaya uygun değişimlere sahiptir. Karotlar arasındaki bu uyum, mağnetik minerallerin depolanmasında, uzaysal değişimlerin göl boyunca yerel değişimlerden daha çok etkili olduğunu göstermektedir. Fe, Ti ve χ arasındaki uyumlu grafikler de bu sonucu desteklemektedir. Ancak ortam değişimlerinin yorumunda, ferrimağnetik minerallerin çok düşük yoğunlukta olması χ parametresinin kullanımını zorlaştırmıştır.

Bundan dolayı iklim değişimlerinin yorumunda kalıntı mıknatıslanmalardan sorumlu olan parametreler (SIRM, ARM) kullanılmıştır.

Tüm mağnetik paramatreler ile jeokimya analizleri, oksijen izotopları (Wick ve diğ., 2003) ve polen kayıtları (Wick ve diğ., 2003; Landmann ve diğ., 1996) birlikte incelendiğinde, Van Gölü sedimanları üç farklı evreye ayrılmıştır. Bunlar GÖ 9.5-7.6 bin yıl , GÖ 7.6-3.5 bin yıl ve GÖ 3.5-0.6 bin yıllar arasını içeren dönemlerdir.

GÖ 9.5-7.6 bin yılları arasında kaba taneli mağnetik minerallerin (düşük ARM/SIRM) arttışı ile birlikte yüksek koersiviteli mağnetik minerallerin de (yüksek HIRM) arttığı gözlenmiştir. Bu dönemde rüzgar aktivitesi ile ilişkili olan Zr/Al oranında da benzer artışlar gözlenmiştir. Zr/Al, HIRM ve ARM/SIRM arasındaki bu ilişki, bu dönemde kurak bir iklimin egemen olduğunu ve bununla ilişkili olarak göl suyu seviyesinin düşük olduğunu göstermektedir. Bu döneme ait oksijen izotopları (yüksek δ18O) ve polen kayıtları da (düşük Oak polen yüzdesi) bu durumu desteklemektedir.

GÖ 7.6-3.5 bin yılları arasında ince taneli mağnetik minerallerin artışı (yüksek ARM/SIRM) ve yüksek koersiviteli mağnetik minerallerin azaldığı gözlenmiştir. χ, tefra seviyelerinin dışında rölatif olarak en yüksek bu dönemde ölçülmüştür. Bu durum yüksek enerjili yağışlarla göl tabanında ince taneli mağnetik minerallerin biriktiğini göstermektedir. Bu dönemde, Zr/Al oranında, δ18O değerlerinde düşüş ve yüksek Oak polen yüzdesi yağışlı bir dönemin egemen olduğunu desteklemektedir. Redox koşullarına duyarlı olan SIRM/χ değerlerinin ani değişimler göstermemesi bu dönemde göl suyu seviyesinde ani değişimlerin olmadığını açıklamaktadır. Ayrıca GÖ 4.8-5.3 bin yılları arasında χ değerleri, Quercus polen yüzdesindeki ani yükselme ile uyumludur.

GÖ 3.5-0.6 bin yılları arasında redox koşulları ile ilişkili olan SIRM/χ değerlerinde ani artışlar gözlenmiştir. Bu durum göl suyu seviyesinin sabit kalmadığını ve ani değşimlerinin olduğunu göstermektedir. Termomağnetik analizlerde belirlenen greigit mineralinin varlığı ve SEM çekiminde gözlenen yüksek demir sülfür oranı bu dönemde diyajenik mağnetik minerallerin varlığını göstermektedir. Bu dönemde, Mn değerlerindeki artış da bu durumu desteklemektedir.

Envıronmental Magnetısm And Paleomagnetıc Records Of Sedıments From Van Lake

Within the thesis, enviromagnetic and paleomagnetic records of Lake Van sediments, in the East Anatolia that have perfect climatic records have been examined in details over the last 9.5 ka BP. Magnetic results, combined with temporal correlations, are discussed whether parameters of environmental magnetism could be a climate proxy or not.

Lake Van, which is located in East Anatolian Plateau (Turkey), is the fourth largest terminal lake on the world with a volume of 607 km3. It has a depth of 460 m, salinity of 21.4, 9.81 pH value. Present water level of Lake Van is 1648 m higher than the sea level. It is surrounded by Bitlis metamorphic rocks to the south and Quaternary volcanoes to the north and east. It is possessed of annual laminated sediments which is convenient to detect and examine climatic, tectonic and volcanic phenomenon with high resolution.

When the paleomagnetic records of Lake Van sediments are compared with those in nearby regions, there is a 200-year differentiation between their range of sedimentation. Inspite of this disparity, the correlation of cores carry coherent curves and support the constituation of time axis. Inclination

curves is obtained for 9500 years in Turkey uninterruptedly for the first time by this study. 14C AMS analysis are used for dating the cores, and they are interpreted by considering the tephra layers and the paleomagnetic records. C-14 ages indicate reservoir ages ranging from 2600 to 4275 a; the reservoir ages generally increase with the varve age of the sediments.

An average magnetic susceptibility value of 40x10-9 m3/kg, indicates that paramagnetic minerals are dominant in sediments. Additional magnetic parameters such as hysteresis, termomagnetic and IRM, also show the presence of iron oxides and iron sulphides. 6 tephra layers are identified from the cores. The hysteresis parameters of samples, taken from these layers indicate that they are within Pseodo Single Domain range. IRM curves show that magnetic minerals in the samples have low coercivities. ARM values are agreed to be more convenient than χ values for the tephra layers.

Magnetic susceptibility variations of the cores can be used for comparisions among the cores. This conformity among the cores indicates that spatial variations have been more effective on storage of magnetic minerals than local variations throught the lake. Hence, the adjustment graphs between Fe, Ti ve χ support this result. However, low concentration of ferromagnetic minerals has enforced the usage of χ parameters during the interpretation of spatial variations. Consequently, at the interpretation of climatic variations, SIRM and ARM parameters that are responsible for remanent magnetization have been used.

For the examination of the magnetic and geochemical analyses, oxgyen isotopes (Wick et all., 2003) and pollen records (Wick et al., 2003; Landmann et al., 1996) of sediments from Lake Van have been divided into 3 different stages. These are the periods of 9.5-7.6 ka BP, 7.6-3.5 ka BP and 3.5-0.6 ka BP.

Between 9.5-7.6 ka BP there is an observed increase of high coercivity minerals (high HIRM), with the increase of coarsed grain magnetic minerals (low ARM/SIRM). In this period, a similar increase of Zr/Al ratio is also observed which is related to wind activity. Relationship between Zr/Al, HIRM and ARM/SIRM support that there had been an arid climatic conditions and low water level at the lake during this period. Indeed, the oxygen isotopes ( high δ18O ) and pollen records (low percentage of Oak pollen) also support this case.

During 7.6-3.5 ka BP, an increase of fine grained magnetic minerals (high ARM/SIRM) and a decrease of high coercive magnetic minerals are observed,as well as highest values of χ except tephra layers. Under this circumstance, it is concluded that fine grained magnetic minerals had been accumulated on the bottom surface of the lake by the effects of high energy rains. Decrease of Zr/Al range, δ18O values and increse of Oak pollen percentage support the precipitation stage in this period. Absence of SIRM/χ variations which are sensitive to redox conditions clarifies that there had not been any intentaneous variation of lake water level in this period. Indeed, χ values between 4.8- 5.3 ka BP are convenient with the instantaneous variation of Quercus pollen percentage.

At 3.5-0.6 ka BP, increaces of SIRM/χ values are observed. This indicates that water level of the lake had not been constant. Presence of greigite minerals determined by thermomagnetic analyses and the range of iron sulphur obtained by SEM indicate the presence of diagenic magnetic minerals. In this stage, the increase of Mn values also supports this case.

     

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ERTAL Cüneyt

Danışman : Doç.Dr. Erol UzalAnabilim Dalı : Makina MühendisliğiProgramı : Makina MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Salim Özçelebi

Prof.Dr.Nurkan Yağız Prof.Dr. İsmail Yüksek

Prof.Dr. Metin Orhan Kaya

Bina Titreşimlerinin Teorik Analizi

Kirişler yapısal kontrol ile ilgilenen bir çok araştırmacının ilgi odağı olmuştur. Araştırmacıların bir kısmı farklı kiriş modellerinin titreşim karakteristiklerini incelemişler, diğer bir kısmı ise kontrol mekanizmaları ve kontrol yöntemlerinin kirişlerin titreşimleri nasıl etkilediğini araştırmışlardır. Bu çalışmada önerilen yöntem ile kirişin doğal frekanslarının yeri değiştirilebilmektedir. Kiriş sürekli bir sistem olduğu için sonsuz sayıda doğal frekansa sahiptir. Kirişe dışarıdan uygulanan bozucu etki kirişin doğal frekanslarından bir veya bir kaçı ile titreşmeye başlamasına sebep olacaktır. Zaman içinde kirişin titreşim genliği çok hızlı bir şekilde artacak ve sonuçta kiriş rezonansa girerek tahrip olacaktır. Önerilen kontrol yöntemi kullanılarak kirişin titreşimleri kontrol edilebilir. Çalışmanın birinci bölümünde kirişler ile ilgili genel bilgiler verilmiştir. İkinci kısımda daha önce bu konu ile ilgili yapılan çalışmalar özetlenmiştir. Üçüncü bölümde kontrolcüsüz kirişin özfrekansları, mod şekilleri ve zorlanmış titreşim zaman cevabı gözden geçirilmiş, kontrol edilen kirişin özfrekansları ve mod şekilleri hesaplanmış, zorlanmış titreşim zaman cevabı elde edilmiştir. Bulgular kısmında önerilen kontrol metodunun etkinliği, kontrol kazancı ile kirişin titreşim karakteristikleri arasındaki ilişkiyi gösteren grafikler ile sunulmuştur.

Tartışma ve sonuç kısmında ileride yapılabilecek çalışmalar ile ilgili bilgi verilmiştir.

Theoretical Analysis Of Building Vibrations

Beams has been the focus of attention for researchers who are interested in structural control. Some researchers studied the natural frequencies and mode shapes of the different beam models, some of the other researched the effects of control mechanisms and control methods on the vibration characteristics of the beams. Natural frequencies of beam can be moved by using proposed method in this study. Since beam is a continuous system, it has infinite natural frequencies. Disturbance will make beam started to vibrate by it's one or more natural frequencies. As time progresses magnitude of vibration of the beam will increase quickly, the beam will enter rezonans mode and this will make the beam destroy. Vibrations of the beam can be controlled by using proposed method. In the first chapter general knowledge about beams is given. Previous studies about this subject that are done are summarized in the second chapter. Following this, natural frequencies, mode

shapes and forced vibration response of uncontrolled beam is reviewed, natural frequencies and mode shapes of controlled beam is calculated, forced vibration response of controlled beam is obtained. In the next chapter, effectiveness of the proposed method is presented with graphical results which shows relation between the control gain and vibration characteristics of the beam.In the conclusion and discussion part of the study, the knowledge is given about the future studies.

ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  

ERDAL Halil İbrahim

Danışman : Doç Dr. Alp BARAYAnabilim Dalı : Endüstri MühendisliğiProgramı (Varsa) : Endüstri MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Alp BARAY

Prof. Dr. Şakir ESNAF Prof. Dr. Selim ZAİM Doç. Dr. Kemal Güven GÜLEN Doç. Dr. Ferhan ÇEBİ

Destek Vektör Makineleri İle Tahmine Dayalı Modelleme Ve Bir Uygulama

Bu tezde destek vektör makineleri yöntemi ile tahmine dayalı modelleme konusu işlenmiştir.

Uygulamada, Türkiye’de Ocak 1991/Ağustos 2008 dönemine ait (210 ay) 21 ana imalat sanayi aylık

sektörel kapasite kullanım oranları tahmini yapılmıştır. Ardından kurulan modellerle Ocak 2007/Aralık

2010 dönemine ait (48 ay) 21 ana imalat sanayi aylık sektörel kapasite kullanım oranları öngörüsü

yapılmış ve Türkiye Kalkınma Bankasının kredi tahsisi değerlendirmesinde bulunduğu 11 firma için

uygulama yapılmıştır. Sonuçlar yapay sinir ağları ve vektör otoregresyon yöntemleri sonuçları ile

karşılaştırılmıştır.

Çalışmanın ikinci kısmında ilk önce kalkınma ve yatırım bankacılığı kavramları ve faaliyet alanları

tanımlanmış, ardından kapasite kullanım oranının tanımı yapılmış ve kapasite kullanım oranlarının

yatırım ve kalkınma bankacılığı açısından önemi iktisadi olarak tartışılmıştır. Ayrıca analiz yöntemleri

irdelenmiş ve tahmin yöntemleri performansları değerlendirme kriterleri üzerinde de durulmuştur.

Üçüncü kısımda ilk önce yapay sinir ağları ve vektör otoregresyon yöntemlerine değinilmiş ve bu

yöntemlerin uygulamaları üzerinde durulmuştur. Ardından tezin ana konusu olan destek vektör

makineleri teorisi detaylı olarak incelenmiş ve konu ile ilgili uygulamalardan bahsedilmiştir.

Dördüncü kısımda veri seti ve durağanlık testleri hakkında bilgi verilmiştir. Ardından tezde kullanılan

tahmin yöntemlerinin teknik değerlerinden bahsedilmiştir. Daha sonra sonuçlar her bir sektör için ayrı

ayrı eğitim ve test aşamaları ana başlığında 3 değerlendirme kriteri açısından değerlendirilmiştir. Bundan

sonra bütün sektörler için her bir değerlendirme kriteri için eğitim ve test aşamaları için toplu tablolar

oluşturulmuş ve yöntemlerin genel olarak değerlendirilebilmesi için varyans analizi testleri yapılmıştır.

Tahmin başarısı genel değerlendirmesinin ardından seçilen 11 şirket için, ilk önce firma ile ilgili genel

bilgiler verilmiştir. Ardından yazılan bir program ile herbir tahmin yöntemi ile öngörülen kapasite

kullanım oranları değerleri ile net bugünkü değer ve iç verim oranı hesaplamaları yapılmıştır.

Son olarak destek vektör makinelerinin tahminleme başarısı tezin uygulama sonuçları kapsamında

değerlendirilmiştir.

     

Predıctıve Modelıng Wıth Support Vector Machınes And An Applıcatıon

In this thesis predictive modeling with support vector machines issue is discussed. 21 Turkish

main manufacturing sectorîal monthly capacity utilization ratios predicted for the period of January 1991-

August 2008 (210 Months). Afterwards 21 Turkish main manufacturing sectorial monthly capacity

utilization ratios forecasted for the period of January 2007- December 2010 (48 Months) and an

application done with estimated models for selected 11 firms which were evaluated for credit allocation

by Development Bank of Turkey. The Results are compared with artificial neural networks and vector

auto regression results.

In the second part of the thesis Development and investment banking issues and their business areas are

defined. Moreover capacity utilization ratios is defined too and the economically importance of capacity

utilization ratios within the scope of development and investment banking is argued. Besides analysis

methods and the evaluating criteria of prediction methods performances are discussed.

In the third part of the thesis firstly artificial neural networks and vector auto regression and their

applications is introduced. Then the support vector machines which is the main aspect of this thesis and

its applications is proposed too.

In the fourth part of the thesis information about data, stationary tests and technical values of prediction

methods is given.

At the last part all individually sectors is evaluated for three evaluating criteria as training sections and

test sections. Further general tables are created for every individual evaluating criteria as training sections

and test sections and analysis of variance tests are done on the way of assessing success generally.

After predicting success assessment, firstly general firm’s information about selected 11 firms given.

Than net present value and internal rate of return done with forecasted capacity utilization rates which

were obtained from predicting machines via software.

As conclusion the success of the support vector machines is judged in the concept of application of this

thesis.

  

ÖZCAN Tuncay

Danışman : Prof. Dr. Şakir ESNAFAnabilim Dalı : Endüstri MühendisliğiProgramı : Endüstri MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şakir ESNAF

Prof. Dr. Selim ZAİM Prof. Dr. Semra BİRGÜN Doç. Dr. Alp BARAY Doç. Dr. Mehpare TİMOR

Perakende Endüstrisinde Raf Alanı Yönetimine Veri Madenciliği Esaslı Analitik Bir Yaklaşım

Rekabetin ve elde edilebilir ürün sayısının sürekli artması nedeniyle, raf alanı; perakende yönetiminin en sınırlı kaynaklarından biridir. Diğer taraftan, pazarlama araştırmaları müşteri satınalma davranışının raf alanı miktarı ve lokasyonu gibi mağaza içi faktörlerden etkilendiğini ortaya koymaktadır. Müşteri davranışının bu yapısı, raf alanı yönetim sistemine hayati bir anlam yüklemektedir. Raf alanının

etkin yönetimi; hem operasyon maliyetlerinin düşürülmesi hem de finansal performansın iyileştirilmesi açısından kritik önem taşımaktadır. Bu bağlamda; elde edilebilir ürünler arasında hangilerinin sergileneceği (çeşitlendirme kararı), sergilenen ürünlere ne kadar raf alanı tahsis edileceği (tahsis kararı) ve herbir ürünün hangi raflarda sergileneceği (yerleşim kararı) raf alanı yönetiminin ana problemleri olarak tanımlanabilir.

Bu çalışmada; ilk olarak, bir kitap perakendecisinin raf alanı tahsis kararı için yeni bir doğrusal olmayan karışık tamsayılı programlama modeli geliştirilmiştir. Geliştirilen modelin NP-Zor yapısından dolayı, büyük ölçekli problemlerin çözümü için parçacık sürü optimizasyonu ve yapay arı kolonisi esaslı sezgisel yaklaşımlar önerilmiştir. Daha sonra, bu yaklaşımların gerçek hayat problemlerini çözmedeki yetersizliği nedeniyle, özgün bir sezgisel yaklaşım tasarlanmıştır. İkincil olarak, bu sezgisel yaklaşımdan elde edilen en iyi alan tahsis kararı temelinde, mağaza yerleşim problemine odaklanılmıştır. Bu amaçla; veri madenciliğinin birliktelik kuralları kullanılarak bir matematiksel programlama modeli tasarlanmış ve büyük boyutlu problemlerin çözümü için genetik algoritmalar esaslı yeni bir sezgisel yaklaşım geliştirilmiştir. Raf alanı tahsisi ve mağaza yerleşim kararları için geliştirilen modellerin ve sezgisel yaklaşımlarının etkinliği, bir kitap perakendecisinde gerçekleştirilen vaka çalışması ile sunulmuştur. Son olarak, raf alanı tahsisi ve mağaza yerleşimi gibi bir perakendecinin yinelenen kararlarına rehberlik etmek için bir raf alanı yönetim aracı tasarlanmıştır.

    

  

An Analytic Approach Based On Data Mining To Shelf Space Management In Retail Industry

Due to the competition and the numbers of available products are continiously growing, shelf space is one of the scarcest resources of retail management. On the other hand, the various marketing researches show that the customer buying behavior may be influenced by in-store factors such as shelf space amount and location. This structure of consumer behavior gives vital meaning to shelf space management system. The efficient management of shelf space carries critical importance on both the reduction of operational costs and improvement of financial performance. In this context; which products to display among the available products (assortment decision), how much shelf space to allocate the displayed products (allocation decision) and which shelves to display of each product (location decision) can be defined as main problems of shelf space management.

In this study, firstly, a new nonlinear mixed integer programming model is developed for shelf space allocation decision of a bookstore retailer. Because of NP-Hard nature of this model, the heuristic approaches based on artificial bee colony and particle swarm optimization are proposed for solving large sized problems. Later, due to the lack of these approaches for solving real life problems, an originial heuristic is designed. Secondly, this study focuses to the shop layout problem using the best space allocation solution which is obtained from this heuristic approach. To this end, a mathematical programming model by utilizing association rules of data mining is designed and a new approach which is predicated on genetic algorithms, is developed for solving the large-sized problems. The efficiency of the developed models and heuristics is illustrated with a case study which is performed at a bookstore

retailer. Lastly, a shelf space management tool is designed in order to guide to recurring decisions of a retailer such as shelf space allocation and shop layout.

  

Rüya ŞAMLI

Danışman : Prof. Dr. Sabri ARIKAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiProgramı (Varsa) : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Sabri ARIK

Prof. Dr. Ahmet SERTBAŞ Prof. Dr. İbrahim EKSİN Prof. Dr. İlhami YAVUZ Prof. Dr. Serdar ÖZOĞUZ

Nötral Sistemlerin Dinamik Davranış AnaliziBu tez çalışması gecikmeli yapay sinir ağlarının özel bir tipi olan nötral sistemlerin dinamik

davranışlarını incelemek amacıyla gerçekleştirilmiştir.

Gecikmeli yapay sinir ağlarının dinamik davranış analizi, literatürde oldukça geniş yer tutan, pek çok araştırmacının üzerinde çalıştığı bir konudur. Bunun sebepleri arasında bu tip sistemlerin farklı uygulama alanlarında, bir çok problemin çözümünde kullanılabilmesi, klasik bazı yöntemlerin uygulanamadığı kimi durumlarda uygulanabilmesi, modellerin analizi yapılırken hangi tip fonksiyonların kullanılacağının artık iyi bir şekilde tahmin edilebilmesi vb. gösterilebilir. Uygulama ve probleme göre gecikmeli yapay sinir ağı modelleri zaman içerisinde çeşitlenmiştir.

Nötral sistemler diferansiyel denklemin her iki tarafında da sahip olduğu gecikme ile oldukça karmaşık bir gecikmeli yapay sinir ağı tipidir. Kararlılık analizinin gerçekleştirilebilmesi için yüksek matematik bilgisi kullanılarak oldukça uzun işlemlerin yapılması gerekmektedir. Bu şekliyle dezavantajlı gibi görünen nötral sistemler, klasik gecikmeli yapay sinir ağlarından daha karmaşık problemlere uygulanabilmeleri gibi bir avantaja da sahiptirler.

Tez çalışmamızda, öncelikle klasik bir gecikmeli yapay sinir ağı modeli alınarak modelin global asimtotik robust kararlılığı incelenmiş ve bu şekilde nötral sistemlere geçiş yapılmıştır. Ardından iki adet birbirinden farklı özelliklere sahip nötral sistem incelenerek global asimtotik kararlılıkları için yeterli şartlar bulunmuştur. Tüm bu kararlılık analizlerinde uygun Lyapunov fonksiyonları kullanılarak çeşitli teoremler elde edilmiştir. Ayrıca ele alınan bu modeller dışındaki genel modellerin analizi için de yol göstermeye çalışılmıştır.

Elde edilen kararlılık özelliklerinin daha anlaşılır bir şekilde ifade edilmesi için çeşitli simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Simülasyonlar çeşitli parametreler değiştirilerek tekrarlanmış, her seferinde tezde elde edilen kriterlerin kararlılığı sağladığı, diğer aralıkların kararsızlığa neden olduğu görülmüştür. Böylece

tez çalışması ismine uygun olarak nötral sistemlerin dinamik davranış analizini gerçekleştirmiş, gerek genel olarak gerekse ele aldığı özel modeller hakkında çeşitli kararlılık şartları türetmiştir.

  Analysis Of Dynamical Behaviour Of Neutral Systems

The work for this thesis is done to investigate the dynamic behaviour of neutral systems, which are special types of delayed neural networks.

Dynamic behaviour analysis of delayed neural networks is a subject which finds itself a wide place in literature and an important number of researchers study. Among the reasons for this include the possibility of using this type of systems in different application areas, and different problems, their applicability in some of the cases where the classical methods cannot be used, the ease of predicting which types of functions to be used when analysing models. Depending on the applications and problems, models for delayed neural networks has varied in time.

Neutral systems are more complex delayed neural network types which have delays in both sides of the differential equation. In order to analyse its stability, a great deal of mathematical knowledge must be utilized and very complex operations must be done. This seems to make neutral systems disadvantageous; on the other hand, they do possess an advantage since they can be used in more complex problems than the classical neural networks.

In the work for this thesis, first, a model for a classical delayed neural network model was created and the global asymptotic robust stability of this model was investigated, from there, the transition to neutral systems was made. Afterwards, two neutral systems with different properties were observed and sufficient criteria are obtained for their asymptotic stability. In all of these stability analyses, various theorems are obtained by using appropriate Lyapunov functions. In addition, with the exception of investigated models, significant effort was made to guide about the analysis of general models.

Some simulations are implemented to make the stability analysis more comprehensible. Simulations are repeated by sweeping some parameters and at every turn, it has been seen that the criteria in the thesis provide stability while the other intervals cause instability. So, the thesis work makes dynamic behaviour analyses appropriate to its title and it produces various stability criteria in both general models and special models in it.

  

DEMİRCİ Mehmet Deniz

Danışman :Prof.Dr.A.Halim ZAİMAnabilim Dalı :Bilgisayar MühendisliğiProgramı (Varsa) :Mezuniyet Yılı :2011Tez Savunma Jürisi :Prof.Dr.A.Halim ZAİM

Prof.Dr.Gökhan UzgörenProf.Dr.Osman Nuri UÇANProf.Dr.Ahmet SERTBAŞProf.Dr. İlhami YAVUZ

Internet Protokolü Televizyonunun Uydu Üzerinden Gerçeklenmesi İçin Bir Yöntem Geliştirilmesi

Bu çalışmada İnternet Protokolü Televizyonu adıyla anılan yeni bir dijital teknoloji üzerinde durulmuştur. Bu teknoloji televizyon yayını, dijital telefon görüşmesi ve internet bağlantısının aynı anda ve ip protokolü üzerinden verilmesidir.

Öncelikle, İnternet Protokolü Televizyonu(IPTV) nun günümüz internet teknolojileri üzerinde nasıl gerçeklendiğini ve daha standartlaşmamış bir teknoloji olduğu üzerinde tartışılmıştır.

Sonrasında, çokluortam uygulamalarının internet üzerinde uygulanabilmesi için uygulanan tekniklerden bahsedilmiş, ardından internet üzerinde bu uygulamaların gerçeklenebilmesinin zorluklarından bahsedilmiştir. Servis kalitesi (QoS) kriterlerinin neler olduğu ve bu kriterlerin hangilerinin IPTV üzerinde etkili olduğundan bahsedilmiştir.

Sonuçta, servis kalitesinin sağlanabilmesi için üretilmiş tekniklerden bahsedildikten sonra tezimizin asıl konusu olan planlama ve tarifelendirme tekniklerinden bahsedilerek kendi ürettiğimiz teknik anlatılarak, bulgularımız ve bu bulgular hakkındaki objektif yorumlarımız ve tartışmalarla tez sonlandırılmıştır.  

Design of a Method to Implement IPTV over Satellite

In this study, a new digital technology called The Internet Protocol Television (IPTV) is dwelled. By this technology, broadcast of digital interactive television, phone calls and internet services over internet protocols becomes possible.

Primarily, implementation of IPTV in today and future technologies  and issues about standardization is discussed.

Then technologies that are used to implement multimedia applications over internet with their challenges and criterias for quality of service (QoS) are mentioned. 

Finally, techniques to provide the quality of service and a new scheduling algorithm for prioritized services over IPTV are given with the simulation results. The results are discussed as epilogue.

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  

GÜRKAŞ AYDIN Gülsüm Zeynep

Danışman : Prof.Dr.A.Halim ZAİM, Doç.Dr.Hakima CHAOUCHIAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiProgramı (Varsa) : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.A.Halim ZAİM (İstanbul Üniversitesi - Danışman)

Prof.Dr.İlhami YAVUZ (Maltepe Üniversitesi) Prof.Dr. Hakan Ali ÇIRPAN (İstanbul Teknik Üniversitesi) Prof.Dr.Ahmet SERTBAŞ (İstanbul Üniversitesi) Prof.Dr.Selim AKYOKUŞ (Doğuş Üniversitesi)

Gelecek Nesil Kablosuz Ağlar İçin Yeni Bir Mobilite Yönetim Sisteminin Geliştirilmesi

Kablosuz ortamlarda IP ağlarının hızla gelişmesi ile mobil düğümlerin yönetimi daha fazla önem kazanmaktadır. Ağ ortamlarında heterojenlik arttıkça, farklı tiplerdeki kablosuz ağların IP katmanında

entegrasyonu gerçekleşmektedir. Bu yüzden, ağ katmanı ve daha üst katmanların mobil düğümlerin hareketinden zarar görmemesi beklenmektedir. IP protokollerine dayanan mobilite yönetimi mekanizmaları halen büyük ölçekli servislerin işleyişinde yeterli miktarda etkili olamamaktadır.

Mobilite yönetiminin performansı ile ilgili en önemli noktalardan biri uygulama katmanının mobil düğümün hareket etmesi ve buna bağlı olarak IP adresinin değişiyor olmasıdır. Uygulama katmanında kurulan ve sürdürülen oturumlar mevcut IP adresi ve port numarası ikilisine dayanmaktadır. Bu durumu ile ilgili iyileştirme fikirlerindeki yeni bir akım ise oturum tanımlama ve kimlik tanımlama kavramlarının ayrılması üzerinedir. Bu iki kavrama göre günümüze kadar IP adreslerinin konum ve kimlik tanımlama olmak üzere iki rolü bulunmaktadır. Bu iki rolün ayrılması ile oturumlar IP adresi yerine, bir düğümü benzersiz şekilde tanımlayan yeni bir kimlik belirleyiciye göre tanımlanmaktadır. Böylece, IP adresi değişikliği ile uygulama oturumlarının zarar görmesi önlenmektedir. Bu yeni yaklaşım, TCP/IP protokol kümesine, IP katmanının üstüne, mevcut IP adresleri ve yeni kimlik tanımlayıcıların eşleştirmelerini saklamak üzere yeni bir katman tanımlamaktadır.

Bu kavramlara uygun olarak IETF ve IRTF kurumları tarafından ortaya çıkarılan Konuk Kimliği Protokolü (Host Identity Protocol-HIP) ortaya çıkmıştır. Bu protokol konum/kimlik tanımlayıcı ayrımını aynı zamanda güvenlik desteğini de bünyesinde barındırarak çözmeyi önermektedir. Bu tez çalışmasında HIP protokolü incelenmiş ve önerilen yeni yöntemler bu protokole dayanarak tasarlanmıştır.

Bu tez çalışmasının ilk bölümünde HIP protokolü ile kullanılmak üzere hiyerarşik ağ yapısı ve özelikle mikro mobilite konusunda HIP’in mevcut eksikliklerine çözüm getirmek adına yeni bir yer değiştirme yönetimi mekanizması tasarlanmıştır. Bu yeni yöntem, mobil bir düğümün hareketi esnasından yapması gereken konum güncellemesini erken zamanda başlatarak, yer değiştirme zamanını ve gecikmesini iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Önerilen yeni yöntemin HIP’in klasik uçtan uca mobilite yönetimine göre getirdiği avantajlar incelenmiştir.

Çalışmanın ikinci bölümünde önerilen eHIP yöntemi için bir önceden tahmin eklentisi tasarlanmıştır. Buradaki amaç, mobil düğümün erken güncelleme prosedürünün, hareketi esnasında izlediği yolu inceleyerek, eHIP’den farklı olarak daha erken tetiklenmesidir. Bu yöntemin normal eHIP mekanizmasına entegre edilmesi ve başarılı kararları incelemek suretiyle başarımı, mobil düğümün hızını göz önüne alarak ve almayarak incelenmiştir.

Tez çalışmasının üçüncü bölümünde ise eHIP’de önerilen ağ mimarinse uygun olarak, ağ yapısının bir örgü (mesh) ağ olarak düşünüldüğü bir sistem modellemesine yer verilmiş ve bu model doğrultusunda QoS (servis kalitesi-quality of service) faktörlerini göz önünde bulunduan bir mobilite algoritması önerilmiştir. Önerilen algoritma benzer hiyerarşik yol bulma algoritmaları ile karşılaştırılarak incelenmiştir.

Çalışmanın dördüncü bölümünde ise HIP protokolü, gerçek bir örnek ağ ortamında, mevcut infraHIP implementasyonu kullanılarak test edilmiştir. Çeşitli parametreler iki farklı ağ senaryosu üzerinden incelenmiş ve HIP’in gerçek ağ ortamındaki ağ davranışlarına dair sonuçlar elde edilmiştir.

Tez çalışmasının son bölümünde ise çalışmayla ilgili sonuç değerlendirmelerine yer verilmiştir.

 Desıgn Of A New Mobılıty Management System For Next Generatıon Wıreless Networks

With the rapid growth of IP networks in wireless environments, management of mobile nodes has become a more important issue. As the heterogeneity increases in network environments, the integration of different types of wireless networks occurs in the IP layer. Therefore, it is expected the network layer and above layers to be aware of movement of mobile nodes. Mobility management based on IP protocols is not yet efficient enough to be used for large-scale service deployment.

One of the most important issues related to the performance of mobility management is related to the fact that the application layer suffers from the changing of IP addresses during the movement of the mobile node. In fact, the application layer established and ongoing sessions relies on the current IP address and

the port number. New wave in the improvement ideas on this concept is separating the session identification and the location identification. More precisely, up to now the IP address was playing these two roles: the location, and the identification. So, by separating these two concepts, the sessions are not identified according to IP addresses but the new unique identifiers that define a node. This avoids the applications to suffer when the IP address changes during the mobility.. This new approach needs to introduce a new layer in the TCP/IP protocol stack, on top of the IP layer that will handle the new identifiers correspondent with the current IP address.

According to these concepts, Host Identity Protocol (HIP) is proposed by IETF and IRTF. This protocol proposes to solve the locator/identifier split problem by also including the security support. In this thesis study, HIP protocol is examined and new methods based on this protocol have been designed and proposed.

In the first part the study, a hierarchical network structure for HIP protocol and a new handover management mechanism have been designed in order to propose a solution for especially HIP’s existing imperfections about mobility management. This new method aims to start the location updates of a mobile node earlier during mobility and so to enhance the handover time and latency. The advantages of this new method have been observed in accordance with HIP’s end-to end mobility management.

In this study’s second part, a prediction extension has been designed for eHIP method. This extension, aims to trigger the early update of a mobile node by investigating the path during its mobility earlier than eHIP. The success of this method has been examined with integration of this extension to eHIP method and successful decisions made both with and without taking into account the mobile node’s speed.

In the third part of this thesis, a system model and a related mobility algorithm considering QoS factor has been investigated where the network structure is taken into consideration as a mesh network and suitable for network architecture proposed for eHIP. The proposed algorithm has been compared with similar hierarchical path selection algorithms.

In the fourth part of the study, HIP protocol has been tested on a real network testbed and using infraHIP implementation. Various parameters on two different scenarios have been observed and results have been obtained about HIP’s behaviors on real network environments.

ARSLAN Emel

Danışman : Prof.Dr. Sabri ARIKAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiProgramı : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Sabri ARIK

Prof.Dr. Vedat TAVŞANOĞLUProf.Dr. A.Halim ZAİMProf. Dr. Ahmet SERTBAŞDoç.Dr. Müştak Erhan YALÇIN

Hücresel Sinir Ağı Sistemleri Kullanarak Hareketli Nesnelerin Görüntü İşleme Uygulamaları

Uygulama alanı gün geçtikçe artan görüntü işleme, sayısal görüntülerin giriş olarak alınıp amaca yönelik işlemlerden geçirilerek özelliklerinin belirlenmesi ve belirlenen bu özellikler kullanılarak görüntünün değiştirilmesi çalışmalarını ifade etmek için kullanılan genel bir tanımdır. Burada sözü edilen sayısal görüntüler yapay olabileceği gibi gerçek görüntülerin kaydedilip elektronik ortamda sayısal görüntü haline dönüştürülmesiyle de elde edilmiş olabilirler. Görüntünün sayısal hale dönüşmüş olması bilgisayar ortamında işlenebilmesi açısından önemlidir. Bir görüntünün sayısal görüntü haline dönüştürülmesi demek bir matris ile temsil edilmesi anlamına gelmektedir.

Savunma, güvenlik, sağlık ve imalat sanayii gibi çeşitli alanlarda ihtiyaç duyulan görüntü işleme uygulamalarının işlem yükü oldukça fazladır. Gerçek zamanlı görüntü işleme yapılabilmesi için ise çok hızlı sistemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Son yıllarda tasarlanan paralel işlem yapabilen analog işlemciler klasik sayısal işlemcilere göre hız konusunda oldukça önemli avantajlara sahiptir. Hücresel Sinir Ağı Çok Fonksiyonlu Makine mimarisinin temelini de bu analog işlemciler oluşturmaktadır.

Bu tez kapsamında bir Hücresel Sinir Ağı Çok Fonksiyonlu Makine olan Bi-i Hücresel görü sistemi incelenerek bu sistem üzerinde hareketli görüntü işleme uygulamaları geliştirilmiştir. Bi-i Hücresel görü sistemi, Analog Hücresel Sinir Ağları (HSA) tabanlı ve ACE16k olarak isimlendirilen bir işlemci ve DSP olarak isimlendirilen Sayısal İşaret İşlemcisi olmak üzere iki işlemci içermektedir. Bu sistem gerçek zamanlı görüntü işleme uygulamaları gerçekleştirmek için tasarlanan hızlı, kompakt ve bağımsız görüntü işleme sistemidir.

Bu tez çalışmasında Bi-i Hücresel Görü sistemi üzerinde hareketli görüntü işleme konusunda çeşitli uygulamalar geliştirilmiştir. Bu uygulamaların ilki Prewitt ve Canny kenar belirleme yöntemlerinin Bi-i Hücresel Görü Sistemi ile Matlab motoru kullanılarak gerçeklenmesi ve iki yöntemin sonuçlarının karşılaştırılması çalışmasıdır. Çalışma sonunda elde edilen sonuçlar Canny yönteminin görsel açıdan çok daha başarılı olduğunu ve Bi-i Hücresel Görü Sisteminin Matlab motoru ile oldukça uyumlu çalıştığını göstermektedir. İkinci uygulamamızda ise Bi-i Hücresel Görü Sistemi üzerinde Edge, Edge8 ve Sobel kenar belirleme teknikleri uygulanmış ve sonuçları değerlendirilmiştir.

Üçüncü uygulama olarak yine Bi-i Görü Sistemi üzerinde hareketli bir görüntüdeki nesnelerin tespiti ve bu nesnelerin özelliklerinin belirlenmesi uygulaması gerçekleştirilmiştir. Bu uygulamadan yola çıkılarak geliştirilen bir başka uygulama ise tespit edilen nesnenin sınırları içine taşan diğer nesne kalıntılarının temizlenmesi uygulamasıdır. Bu uygulamanın morfolojik işlemler adımı hem ACE16k hem de DSP işlemci üzerinde ayrı ayrı uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlar karşılaştırıldığında ACE16k işlemcisinin hız bakımından avantaj sağladığı gözlenmiştir.

Bir diğer uygulama da bir hareketli görüntü içinde belirlenen bir nesnenin hareketli görüntüden çıkarılması uygulamasıdır. Bu uygulamada da yine ACE16k ve DSP işlemciler kullanılmış ve ACE16k ‘in hız bakımından sağladığı avantaj ortaya konulmuştur.

Son olarak hareketli görüntü içindeki hareketli nesnelerin izledikleri yolu çizen bir uygulama geliştirilmiştir. Söz konusu uygulama da etkileşimli olarak çalışan ACE16k ve DSP işlemcileri üzerinde çalışmaktadır. Bu uygulama Bi-i görü sisteminin hedef takip uygulamaları için de etkin şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.

Bu uygulamalar için geliştirilen algoritmalar analog sistemler üzerinde gerçekleştirilerek elde edilen deneysel sonuçlar bu sistemlerin hareketli görüntü işleme uygulamaları geliştirmede çok uygun birer platform olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte elde edilen deneysel sonuçlar, geliştirilen nesnenin kalıntılardan temizlenmesi, bir nesnenin hareketli bir görüntüden silinmesi algoritmalarının etkinliğini de ispatlamıştır.

Image Processıng Applıcatıons Of Movıng Objects Usıng Cellular Neural Network Systems

Image processing whose application fields are becoming larger day by day is a general definition that is used for expressing the studies about getting digital images as inputs, determining their features by processing them in some appropriate operations and changing the images using these features. These

digital images can be artificial as well as they can be actual images converted into digital images in electronic environments. It is important to have these images in digital format to process them by using computers. Converting an image into digital format means that this digital image can be represented as matrix.

Image processing practices are needed in various fields such as defense, security, health and manufacturing industries however in these fields processing load is rather high. Real-time image processing systems require powerful and fast processors. Analog processors capable of parallel processing designed in recent years have major advantage compared to classic digital processors in terms of processing speed. These analog processors form the basis of Cellular Neural Network Universal Machine’s architecture.

The scope of this thesis, Bi-i Cellular Vision System, which is a CNN-UM, is examined and on this system moving image processing applications was developed. Bi-i Cellular Vision System is based on Cellular Neural Networks (CNN) and it contains two processors named ACE16K processor and Digital Signal Processor (DSP). This system is designed to develop real-time image processing applications and it is fast, compact and independent.

This thesis work on moving image processing on Bi-i Cellular Vision System and for that various applications have been developed. The first of these practices, using Prewitt and Canny edge detection methods on Bi-i Cellular Vision System and Matlab engine and comparing these results. Results obtained after these tests shows that Canny method is visually more successful and Bi-i Cellular Vision System is quite compatible with Matlab engine. In our second practice Edge, Edge8 and Sobel edge detection methods were used on Bi-i Cellular Vision System and results evaluated.

In the third practice again on Bi-i Cellular Vision System, application was developed for detection of the objects in a moving image and characterization of these objects. Another application developed based on this one is to find and clean the residues of an object which is extending into the border of our target object. Morphological operations step of this application separately applied on both ACE16k and the DSP. When the obtained results were compared, we have observed ACE16k provides advantages in terms of processor speed.

One other application is extraction of a defined object from a moving image. ACE16K and DSP processors are also used in this application and it is proven that ACE16K provides an advantage in terms of speed.

Finally, follow the path of moving objects in the moving image that draws an application has been developed. The interactive application also works on a working ACE16k and DSP processors. This application is Bi-i vision system for target tracking applications can be used effectively. Algorithms developed for these applications shows us based on the experimental results that analog systems are suitable platform to develop moving image processing applications. At the same time, experimental results proven effectiveness of the algorithm to delete the residue of enhanced object and removing object from a moving image.

KIRCI Pınar

Danışman : Prof.Dr. A.Halim ZAİMAnabilim Dalı : Bilgisayar MühendisliğiProgramı : Bilgisayar MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.A.Halim ZAİM Prof.Dr.İlhami YAVUZ Prof.Dr. Hakan Ali ÇIRPAN Prof.Dr.Ahmet SERTBAŞ Prof.Dr.Gökhan UZGÖREN

Optik Çoğuşma Anahtarlamalı Ağlarda Çoğa Gönderim Yapısının Oluşturulması

Son yıllarda internet kullanımının katlanarak artması, kullanıcılara sunulan internet uygulamalarındaki çeşitlilik ve bunların hızlı gelişimi, çok büyük oranlarda bantgenişliği talebini ortaya çıkarmıştır. Özellikle bire-çok bağıntı yada çoktan-çok bağıntı iletişimi yapısında olan çoğa gönderim uygulamalarını temel alan yüksek bantgenişliği gerektiren uygulamalardan video konferans, uzaktan interaktif eğitim gibi örnekler optik ağlarda WDM teknolojisi sayesinde kullanıcılara kolaylıkla ulaştırılmaktadır. WDM optik ağında bir çoğa gönderim bağlantısı, yönlendirme ve dalgaboyu ataması ile kurulabilir. Yönlendirme ile kaynaktan başlayıp bütün varış noktalarına giden bir çoğa gönderim ağacı oluşturulur, dalgaboyu ataması ile de oluşturulan bu yönlendirme ağacındaki düğümlere dalgaboyları tayin edilir. Bir OBS ağında çoğa gönderim, her varış noktasına ilgili çoğuşmanın birer kopyası gönderilerek yani teke gönderim çoğuşmaları şeklinde iletilerek yada her çoğa gönderim oturumunun kendine özel bir çoğa gönderim ağacının olduğu veya birçok çoğa gönderim oturumunun paylaştığı birkaç çoğa gönderim ağacı ile iletilerek sağlanır. Bu iki yöntemden birçok teke gönderim ile sağlanan çoğagönderim, diğer yöntem ile karşılaştırıldığında basit bir yapıdadır, her düğümde optik üleştirici (splitter) gerektirmez ancak bantgenişliği kullanımı açısından kötü sonuçlar verir (Wan ve Liang,2005-Jue ve Vokkarane,2005).

Bu çalışmada OBS ağlarda çoğa gönderimi sağlayabilmek için PPM (Precalculated Path Multicast-Önceden Hesaplanan Yol Çoğa Gönderim) isimli yeni bir protokol sunulmuştur. Yaprak başlatımlı eklenmeyi temel alan bu protokol yapısını oluşturabilmek için OBS ağlar, IP çoğa gönderim mantığı, çoğa gönderim yönlendirme protokolleri, çoğa gönderim ağaç oluşturma algoritmaları ve özellikle optik ağlarda çoğa gönderim ayrıntılı bir şekilde ilk bölümde incelenmiştir.

Protokol yapısı ve işleyişi durum diyagramları kullanılarak açıklanmıştır. Oturum boyunca kullanılan eklenme/ayrılma, duraklama/devam gibi en temel mesajların yanında oturum boyunca olayları tetikleyecek, diyagramdaki durumları değiştirecek en uygun mesaj yapıları tasarlanmış ve ortaya çıkabilecek başlıca durumlar için mesaj sıralama çizelgeleri tasarlanmıştır.

Protokol yapısı, mevcut OBS rezervasyon yöntemlerinden JET (Just Enough Time)ve JIT (Just In Time) ile incelenmiştir. Servis kalitesi, çoğuşma düşme, eklenme istek düşme ve uçtan uca gecikme süreleri açısından ele alınmıştır. Simulasyonda Poisson, özbenzer (Selfsimilar) ve random dağılımlı trafik üreteçleri kullanılmış ve farklı dalgaboylarında verdikleri sonuçlar elde edilmiştir. Son bölümde Microsoft Visual C++ 6.0 programı ile hazırlanmış simulasyonun sonuçları sunulmuş ve değerlendirilmiştir. Ayrıca gelecekte bu konu ile ilgili yapılabilecek çalışmalar ile ilgili öneriler verilmiştir.

   

Design Of A Multicast Architecture For Optical Burst Switching Networks

The great increase of internet utilization, the variety and quick developments of internet applications that are proposed to the users, reveals the demand of great amaunts of bandwidth requirment. Especially,one to many or many to many transmission typed, multicast based and high bandwidth needed applications like video conference and distance interactive education are transmitted to the users easily by the WDM technology in OBS networks. A multicasting connection in a WDM optical network is constructed by routing and wavelength assignment. A multicasting tree that is rooted at the source and traversed all of the destinations is constituted by routing and the wavelengths of the nodes on the constituted multicast tree are dedicated by wavelength assignment. Multicasting in an OBS network may be accomplished by sending a copy of related burst to every destination, delivering as multiple unicast bursts or by transmitting over a private multicasting tree belonging to a multicasting session or over multiple multicasting trees shared by many multicast sessions. Multicasting with mutiple unicasting is a simple method, does not need optical splitters at every node of the network but has bad bandwidth utilization when compared to the other method. Accordingly, in multicasting applications multicasting with tree method is prefered and studied (Wan ve Liang,2005-Jue ve Vokkarane,2005).

In this study, to provide multicasting in OBS networks a new protocol which is named as Precalculated Path Multicast-PPM is presented. OBS network, IP multicasting, multicast routing protocols, multicast tree construction algorithms and especially multicasting in optical network is deeply examined in the first part to be able to compose our leaf initiated join based protocol.

Protocol architecture and mechanism is explained by state diagrams. Beside the basic join/leave and pause/continue messages which are used during the session, most suitable message types which may trigger the actions, change the states in the diagram are designed and message sequence charts are also designed for probable main states.

Protocol structure is examined with current OBS reservation schedulers, JET and JIT. QoS is handled according to the burst drop, join-request drop and end to end delay parameters.In the simulation, poisson, self similar and random traffic generators are used and the results on different wavelengths are obtained.

In the last part of the study, the simulation results that are prepared by Windows C++ 6.0 are presented and evaluated. Furthermore, the studies that may be worked in the future are suggested.

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ÇELİK Özden Suna

Danışman : Doç.Dr.Neşe TüfekçiAnabilim Dalı : Çevre MühendisliğiMezuniyet Yılı :2011Tez Savunma Jürisi :Doç. Dr. Neşe TÜFEKÇİ :Prof. Dr. Reşat APAK

:Prof. Dr. Beyza ÜSTÜN:Doç. Dr. Vedat UYAK:Doç. Dr. Mehmet ÇAKMAKCI:Prof. Dr. İsmail KOYUNCU

Fe(II) Ve Mn(II)’Nin Birlikte Giderimine DOM Etkisi Ve Batık Membran Filtrelerle İleri Arıtımı

Demir ve mangan pek çok doğal su kaynağında yüksek konsantrasyonlarda bulunan ve içme suyu temini için belirli limitlere düşürülmesi gereken kirleticilerdir. İçme sularında demir giderimi için, oksidasyonda düşük pH gereksinimi dolayısıyla havalandırma yeterli olurken, mangan giderimi için ozon, klor, klor dioksit, permanganat, hidrojen peroksit gibi oksidanlar kullanılır. Bunun yanında içme sularının temin edildiği doğal su kaynaklarında çeşitli bozunma süreçleri sonucu oluşan ve yüksek konsantrasyonlara ulaşabilen doğal organik maddelere de rastlanmaktadır. Doğal organik maddeler, arıtmada kullanılan kimyasala bağlı olarak kanserojen dezenfeksiyon yan ürünleri oluşturma potansiyeli dolayısıyla insan sağlığına tehdit oluşturabilmektedirler. Doğal su kaynaklarında demir, mangan ve Doğal organik maddelerin birlikte bulunuş mekanizması oldukça karmaşıktır ve doğal organik maddelerin, metallerin stabilitesine etkisi pek çok araştırmaya konu olmuştur.

Konvansiyonel arıtma sistemlerinde karşılaşılan problemler sebebiyle, içme sularının arıtılmasında uzun yıllardır konvansiyonel yöntemlerin yerini alacak yeni yöntemler araştırılmaktadır. Bunlardan biri olan batık membran sistemler, halihazırda arıtma tesislerinde kullanılmakta olan arıtma birimlerine adapte edilebilmeleri, az alan ihtiyacı, yüksek arıtma verimleri dolayısıyla kullanım alanı bulmaya başlamıştır. Giderim verimini artırmak üzere batık membran sistemlerin havalandırma, koagülasyon, adsorpsiyon gibi diğer arıtma yöntemleri ile birlikte kullanıldığı hibrit sistemlerle ilgili çeşitli araştırmalar yürütülmektedir.

Bu çalışmada Fe(II) ve Mn(II)’nin, havalandırma ve havalandırma-batık membran sistemiyle giderimine doğal organik madde ve demir ve mangan (oksi)hidroksitin etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Doğal organik maddeyi temsilen, doğal organik maddelerin önemli bir yüzdesini oluşturan hümik asit seçilmiştir. Bu şekilde demir ve mangan (oksi)hidroksitin adsorplayıcı ve oksidasyonu katalizleyici etkilerinden yararlanarak, hümik asit mevcudiyetinde Fe(II) ve Mn(II) giderimi araştırılmıştır.

Birinci bölümü oluşturan Giriş kısmında, çalışmanın amaç ve kapsamı açıklanmış, İkinci bölümde, demir, mangan, doğal organik maddeler, demir ve mangan oksitler hakkında yapılan geniş literatür araştırması verilmiş, doğal organik maddeler ile Fe(II), Mn(II) ve demir ve mangan oksitler arası etkileşimler tartışılmış, son olarak literatürde içme suyu arıtımında batık membran sistemlerin uygulandığı çalışmalardan örnekler verilmiştir. Üçüncü bölümde havalandırma ve batık membran deneylerinin yürütüldüğü sistemler ve kullanılan malzemeler hakkında ayrıntılı bilgi verilmiş ve uygulanan yöntemler açıklanmıştır. Çalışmada havalandırma ve

membran deneylerinde elde edilen sonuçlar dördüncü bölümde ve elde edilen bulgular, havalandırma ve membran deneyleri için ayrı ayrı ve birlikte değerlendirilerek beşinci bölümde verilmiştir.Deneysel çalışmalar iki kısımda gerçekleştirilmiştir. Birinci kısımda, bir tanesi yüksek Mn(II) konsantrasyonuna sahip yeraltısuyu ve diğeri nispeten yüksek doğal organik madde içeriğine sahip yüzeysel su kaynağı olmak üzere doğal su kaynakları seçilerek mevsimlere göre Fe(II), Mn(II) ve TOK profilleri elde edilmiştir. Bu profiller doğrultusunda belirlenen konsantrasyonlar baz alınarak, çeşitli Fe(II)-Mn(II)-Hümik asit-Demir (oksi)hidroksit ve Mangan (oksi)hidroksit kombinasyonlarında sentetik çözeltiler hazırlanmış ve bu çözeltilere havalandırma uygulanması durumunda Fe(II) ve Mn(II) giderim verimlerinin belirlendiği havalandırma deneyleri yapılmıştır. Çalışmanın yürütüldüğü pH 8.5’e ek olarak, Fe(II)’nin hızlı oksidasyonu sebebiyle reaksiyonların yürüyüşünü gözlemleyebilmek açısından pH 6,7’de de deneyler yapılmıştır.

İkinci kısımda ise, demir ve mangan (oksi)hidroksit çökeltilerinin, doğal organik maddeyi temsilen seçilen hümik asit varlığında, Fe(II) ve Mn(II) giderimi amacıyla havalandırma-batık membran birleşik sisteminde uygulanması durumunda çeşitli kombinasyonlarda hazırlanan sentetik çözeltiler ve doğal sularda elde edilecek toplam demir, toplam mangan, TOK ve UV254 giderme verimleri araştırılmış, basınç artışına ve membrandaki kirlenmeye etki ortaya konmaya çalışılmıştır. Batık membran deneyleri, hollow fiber mikrofiltrasyon (MF) ve ultrafiltrasyon (UF) membranları ile paralel yürütülmüş ve her iki membrandaki giderimler karşılaştırılmıştır. Kullanılmış membranlarda SEM görüntülemesi ile membran lifleri üzerinde oluşan kek tabakası karakterize edilmeye çalışılmış ve çeşitli Fe(II)-Mn(II)-Hümik asit ve demir ve mangan (oksi)hidroksit kombinasyonlarının basınç artışı ve giderime etkisi değerlendirilmiştir.

Havalandırma deneylerinde hümik asidin, Fe(II)’nin havalandırma ile giderim veriminde artışa sebep olduğu belirlenmiştir. Bu etki, özellikle pH 6,7’de yürütülen çalışmalarda dikkate değer bulunmuştur. Buna ek olarak demir (oksi)hidroksitin mevcut olduğu sentetik çözeltilerle yürütülen çalışmalarda, demir (oksi)hidroksitin, Fe(II) giderim veriminde oldukça önemli bir artışa sebep olduğu belirlenmiştir. Aynı etki, pH 8.5’da tek başına havalandırma ile giderilemeyen Mn(II)’nin gideriminde mangan (oksi)hidroksit ile de elde edilmiştir.

Fe(II) ve Mn(II)’nin birlikte bulunduğu çözeltilerle yürütülen havalandırma deneylerinde, Mn(II) giderimine mangan (oksi)hidroksitin etkisinin, demir (oksi)hidroksitten daha fazla olduğu ve giderim verimini önemli ölçüde arttırdığı belirlenmiştir.

Batık membran deneylerinde, demir (oksi)hidroksitin basınçtaki artışı, dolayısıyla membran gözeneklerinde meydana gelen kirlenmeyi azalttığı belirlenmiştir. Demir (oksi)hidroksit içeren sentetik çözeltilerle yürütülen deneylerde, demir (oksi)hidroksitin, MF ve UF membranlar ile % 99’un üzerinde toplam demir ve mangan giderimi, aynı zamanda önemli TOK ve UV254 giderimleri sağladığı belirlenmiştir. Başlangıç konsantrasyonu olarak sadece 5 mg/l Fe(II) ve 1 ve 7 mg/l hümik asit içeren sentetik çözeltilerde TOK ve UV254

giderim verimleri birbirine yakın olarak gerçekleşirken, demir(oksi)hidroksitin mevcut olduğu kombinasyonlarda UV254 giderim verimi, TOK gideriminden fazla gerçekleşmiştir. Bu durum, demir(oksi)hidroksit katkısı ile SUVA değerinde, dolayısıyla aromatik kısımda daha fazla giderim sağlandığını göstermektedir. SUVA’daki azalma, SUVA değerinin yüksek olduğu sularda dezenfeksiyon yan ürünü oluşumunun azaltılması bakımından özellikle önemlidir. Fe(II) ile Mn(II)’nin birlikte bulunduğu çözeltilerle elde edilen TOK ve UV254 giderim verimleri, Fe(II)-HA kombinasyonları ile yürütülen deneylerdekine benzer olup, giderim veriminde bir miktar daha artış gözlenmiştir.

UF membran, boşluk büyüklüğüne bağlı olarak, her durumda MF membrandan daha fazla toplam demir, toplam mangan, TOK ve UV254 giderimi sağlamıştır. Fakat, demir (oksi)hidroksitin mevcut olduğu durumlarda MF ve UF membran için toplam demir ve mangan giderimleri ile TOK ve UV 254 giderim verimleri birbirine yakın gerçekleşmiştir. Buna göre, çalışmada uygulanan demir (oksi)hidroksitin, daha büyük boşluk büyüklüğüne sahip MF membranda, UF membranda elde edilen verimin yakalanmasını sağladığı sonucuna varılmıştır.

Kullanılmış membranlara ait SEM görüntüleri incelendiğinde, demir (oksi)hidroksitin olmadığı deneylerde kullanılan membranlara göre, demir (oksi)hidroksitin mevcut olduğu deneylerde membran üzerinde daha kalın ve sıkı bir kek tabakası oluştuğu görülmektedir. Buna rağmen basınç artışının diğer kombinasyonlardan düşük gerçekleşmesi ve giderimin daha yüksek bulunması, membran porlarından ziyade membran yüzeyinde kirletici birikimi olduğunu göstermektedir. Bu durumun literatürdeki çeşitli çalışmalarda da belirtildiği üzere membran üzerinde oluşan ve aynı zamanda ikinci bir filtre tabakası görevi gören kek tabakasına bağlı olması olasıdır. SEM görüntüleri incelendiğinde bu tabakanın kopma/kırılma ile kolayca membran yüzeyinden ayrılabilir karakterde olduğu görülmektedir.

Demiroksihidroksit mevcudiyetinde doğal sularla yürütülen deneylerde ise sentetik sularla elde edilen verimler kadar yüksek verimler elde edilememiştir. Doğal sulardaki organik maddelerin çeşitli biyojeokimyasal süreçler sonucu meydana gelmeleri dolayısıyla, deneysel çalışmalarda kullanılan sentetik hümik asit çözeltileri ile elde edilenden farklı sonuçlar elde edilmesi olağandır. Çalışmada kullanılan Aldrich hümik asidin, aromatikliğin bir göstergesi olarak 254 nanometrede elde edilen UV adsorbans ölçümünün, çözünmüş organik karbon değerine oranı olarak verilen SUVA değeri oldukça yüksektir. Demir (oksi)hidroksitlerin aromatik

karakterdeki organik maddelere olan eğiliminin yüksek olduğu bilindiğinden, sentetik sularla elde edilen yüksek TOK ve UV254 giderim verimleri, çalışmada hümik asit içeren sentetik çözeltilerin hazırlanmasında kullanılan Aldrich hümik asidin yüksek SUVA değeri ile açıklanmıştır. Doğal sularla yürütülen deneylerde kullanılan Ömerli Barajı ve özellikle Danamandıra su alma yapısından alınan örneklerde belirlenen SUVA değerleri ise sentetik çözeltiye göre oldukça düşüktür.

Çalışmanın birinci kısmında Fe(II) ve hümik asidin birlikte bulunduğu çözeltilerde elde edilen yüksek ve hızlı Fe(II) giderim veriminin, membran deneylerinde hamsu ve bir günlük havalandırma sonucu elde edilen toplam demir değerleri ile karşılaştırıldığında, Fe(II) ile hızlı kompleks oluşumu ve bu kompleksin daha hızlı oksidasyonu ile Fe(III) ve/veya Fe(III)-Hümik asit kompleksi oluşumu ile açıklanması mümkündür. Nitekim, 5 mg/l Fe(II) ile birlikte 7 mg/l hümik asit içeren sentetik çözelti ile yürütülen membran deneylerinde bir günlük havalandırma sonucu ham suda toplam demir ölçümü yapıldığında, suda nispeten yüksek toplam demir mevcudiyeti söz konusudur.

Effect Of NOM On The Removal Of Fe(II) And Mn(II) And Advanced Treatment With Immersed Membrane System

Iron and manganese are two important pollutants which can be found in high concentrations in many natural waters. Aeration is usefull application to remove iron in drinking water because low pH requirements. But manganese removal requires strong oxidants like ozone, chlorine, chlorine dioxide, permanganate, hydrogen peroxide. Beside this, many natural waters have high concentrations of natural organic matter resulting from several degragation processes. As a carsinogenic disinfection byproduct precursors, natural organic matters can be threat to human health. The occurance mechanism and interaction of Fe(II), Mn(II) and natural organic matter in natural water is quite complicated. The effect of natural organic matter on the stability of metals have been subjected in a lot of investigation.

Due to problems encountered in conventional treatment systems, new treatment systems have been researched to treat drinking water for several decades. Immersed membrane system is an alternative and have lots of advantage. To provide high removal efficiency, immersed membrane systems can be adopt to conventional treatment system or can be use to upgrade currently used treatment plant. There are various researches in the literature about hybrid membrane systems, which combined membrane with other conventional processes such as aeration, coagulation, adsorption to increase removal efficiency.

In this research, the effect of natural organic matter and iron and manganese (oxy)hydroxide to Fe(II) and Mn(II) removal have been researched in aeration and aeration-immersed membrane system. Humic acid has been selected to represent natural organic matter. In this manner, in the presence of humic acid, the adsorbtive and catalytic effect of iron and manganese (oxy)hydroxide to Fe(II) and Mn(II) removal have been investigated.

In the first chapter, the objective and scope of the thesis was demonstrated by Introduction caption. Comprehensive literature review about iron, manganese, natural organic matter and iron and manganese oxides and interactions were given in the second chapter. In the second chapter, some examples using immersed membrane in drinking water treatment given, too. The systems conducted aeration and immersed membrane experiments were represented in third chapter. The results of the aeration and membrane experiments were given in forth chapter and discussion of them seperately and together were given in fifth chapter.

Experiments have been constituted as two stage. In the first stage, a ground water source characterized with high Mn(II) and a surface water source characterized with high natural organic matter content have been selected and Fe(II), Mn(II) and TOC profiles with seasonal variations have been revealed. According to these profiles, Fe(II), Mn(II) and humic acid concentrations have been selected and synthetic solutions have been prepared with various combination of Fe(II)-Mn(II)-Humic acid- Iron and manganese (oxy)hydroxide. In the aeration experiments, the removal efficiencies of Fe(II) and Mn(II) have been investigated with aerated synthetic solutions. HA, iron and/or manganese oxyhydroxide effect on the removal efficiencies have been evaluated. Because Fe(II) are oxidized fast at pH 8.5, to sight of Fe(II) removal by aeration, some experiments have been done at pH 6.7 beside pH 8.5.

In the second stage, in the presence of humic acid and iron and manganese oxyhydroxide, the removal efficiencies of Fe(II), Mn(II), TOC and UV254 have been determined in the hybrid aeration-immersed membrane systems. The effect of humic acid and iron and manganese oxyhydroxide to pressure increase and membrane fouling have been evaluated. Immersed membrane experiments conducted with hollow fiber MF and UF membrane and results yielded from experiments were compared. Cake covering of the used membrane were

visualized with SEM and characterization of this cake tried to made. The effect of different combination of Fe(II)-Mn(II)-humic acid and iron and manganese oxy(hydr)oxide on pressure change and removal efficiencies have been evaluated.

At the aeration experiments, it was determined that, humic acid raisened up of Fe(II) removal by aeration. This effect is notable at pH 6.7. Beside this, it was determined that iron (oxy)hydroxide have raising effect on the Fe(II) removal efficiencies. Manganese oxides had same effect on Mn(II) removal efficiencies at pH 8.5.

With synthetic solutions, Fe(II) and Mn(II) including together, the effect of manganese (oxy)hydroxide on Mn(II) removal efficiencies were higher than iron (oxy)hydroxide. Mangan (oxy)hydroxide have raisened up removal efficiencies, to a large extent.

In the immersed membrane experiments iron (oxy)hydroxide had positive effect on pressure rise and fouling. More than % 99 total iron and manganese removal and high TOC and UV 254 removal efficiencies were yielded with both MF and UF membrane with synthetic solutions in the presence of iron oxyhydroxide. With synthetic solutions containing 5 mg/l Fe(II) and 1 and 7 mg/l humic acid, TOC and UV 254 removal efficiencies were very similar. But in the presence of iron (oxy)hydroxide, UV254 removal efficiency was upwards of TOC removal. This phenomenon can be explained by iron (oxy)hydroxide preferentially removed SUVA, especially aromatic fractions of NOM. The reduction of SUVA is important because, provide disinfection by products reduction.

UF membrane had higher total iron, total manganese TOC and UV254 removal efficiencies than MF membrane because of pore size. But, in the presence of iron (oxy)hydroxide, total iron and manganese, TOC and UV254 removal efficiencies were similar both MF and UF membrane. It is concluded that iron oxyhydroxide gives opportunity to MF having bigger pore sizes, to provide same removal efficiency with UF. SEM was carried out on the fouled membranes and it was visualized that iron oxide constituted thick and tighter cake layer on membrane. But, pressure increase was lower and removal efficiencies were higher than other combination. For this reason, it was concluded that foulant possibly collected on membrane surface, not in the membrane pore. It was seen that, this cake layer have cracking character and can easily removable from the membrane surface.

Experiments with natural solutions have yielded lower rate of removal efficiencies. Because natural organic matter are formed according to various biogeochemical processes, it is normal to yield different results from the experiments with synthetic solutions. SUVA, ratio of absorbans value in 254 nanometer to dissolved organic carbon content, is indicator of aromaticity. SUVA value of Aldrich humic acid, used in this work is quite high. It is known that iron oxyhydroxide have high affinity to aromatic fraction of natural organic matter. High TOC and UV254 removal efficiencies yielded in the experiment with synthetic solution were explained by high aromaticity and high SUVA value of Aldrich humic acid used in the experiments. However, SUVA values of Omerli Dam and Danamandıra ground water used in the experiments were lower than Aldrich humic acid.

In the first stage of experiments, with Fe(II)-HA combination, it can be seen that Fe(II) removal is quite high and fast. When this results compared with raw water and one day aerated water total iron concentrations in the immersed membrane experiments, this fast and high Fe(II) removal can be explained by Fe(II)-HA complex formation and fast oxidation of this complex, transforming to Fe(III) and/or Fe(III)-HA complex. As a matter of fact, with membrane experiment conducted with synthetic solution containing 5 mg/l Fe(II) and 7 mg/l humic acid, after one day aeration raw water have relatively high total iron concentration.

ÖNGEN Atakan

Danışman : Prof. Dr. Semiha ARAYICIAnabilim Dalı : Çevre MühendisliğiProgramı : Çevre MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Semiha ARAYICI (Danışman) Prof. Dr. Nilgün BALKAYA (İzleme) Prof. Dr. İlhan TALINLI (İzleme) Prof. Dr. Esma TÜTEM

Prof. Dr. Beyza ÜSTÜN

Endüstriyel Atıklardan Gazlaştırma İle Sentez Gaz Eldesi

Bu çalışmada, termokimyasal işlemler ile organize deri sanayi atıksu arıtma tesisinden toplanan arıtma çamurlarından sentez gaz üretimi ile çamur hacim azaltımının incelenmesi amaçlanmıştır. Deneysel çalışmalar kapsamında, önce çamur numunelerinin karakterizasyonu yapılmıştır. Böylece, kek çamur numunesinin ağır metal içerikleri belirlenmiş ve Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği Ek-11A ile karşılaştırılarak kullanılan numunenin tanımlaması yapılmıştır.

Atıksu arıtma tesisinin biyolojik arıtma, kimyasal arıtma ve çamur susuzlaştırma ünitelerinden ayrı ayrı toplanan arıtma çamurları öncelikle kurutma işlemine tabi tutulmuşlardır. Boyutlandırılması yapılan numuneler havasız ortamda, kuru hava eşliğinde ve saf oksijen eşliğinde termal işlemlere tabi tutulmuşlardır. Oluşan sentez gazların analizleri yapılarak ısıl değerler hesaplanmıştır. Ayrıca, katı maddelerdeki kütlesel ve hacimsel azalmalar tespit edilmiştir. Oluşan sıvı ürünlerin hacim ve ağırlıkları ölçülerek elementel analizleri gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, kuru hava debisi 0.5 L/dk olarak yürütülen deneylerde ortaya çıkan her bir sentez gaza ait hesaplanan ısıl değerlerin 1000 kcal/m3 mertebesine erişemediği gözlenirken, 0.1-0.2 L/dk kuru hava debisi aralığında yürütülen deneylerde en yüksek ısıl değere sahip gaz kompozisyonuna erişilmiştir. Kuru hava debisinin optimum değer olan 0.2 L/dk üzerine çıkmasıyla birlikte sentez gazları H2, CO ve CH4 gazlarının yüzdesel hacimlerindeki net azalma doğrulanmaktadır. Bu durum, kuru hava debisinin sentez gaz üretiminde etkin rolünü açıkca göstermektedir. Maksimum ısıl değerin 2500-3275 kcal/m3 aralığında değiştiği tespit edilmiştir. Ajan türünde meydana gelen değişikliklerden dolayı ısıl değerlerde meydana gelen değişimi anlayabilmek için yürütülen ANOVA testi sonucunda saf O2 ile yürütülen deneylerde elde edilen ortalama ısıl değerin, kuru hava ile yürütülen gazlaştırma deneylerinde tespit edilen ısıl değerlere nazaran daha yüksek değerlere ulaştığı belirlenmiştir. Gazlaştırma deneyleri sonucunda çamur hacmininde azaldığı tespit edilmiştir.

     

 

Production Of Synthesis Gas From Industrial Wastes By Gasification

In this study, both waste minimisation and sythesis gas production from organised tannery industry wastewater treatment sludge by thermochemical processes were aimed. During experimental studies firstly characterisation of sludge samples were made. So that, heavy metal content of dewatered sludge was determined and compared to Turkish Hazardous Waste Control Regulation Ad.-11A in order to identify the sludge samples.

Sludges collected seperately from biological treatment, chemical treatment and sludge dewatering units of the facility and then dried. Samples were adjusted to the desired dimensions and thermochemical processes were applied in the existence of dried air, pure oxygen and oxygen free media. Producer gas was analysed and

calorific values were calculated according to mathematical equations. Besides, weight and volume reductions of both solid and liquid products were determined. Related instrumental analysis were carried out.Evaluation of the results showed that calorific values of the synthesis gases in the existence of dried air (0.5 L/dk) were calculated approximately as 1000 kcal/m3. As the gas flow of dried air was between 0.1-0.2 L/dk, gas compositions with higher calorific values were achieved. The fact that the volume percentages of H2, CO and CH4 decreased related to gas flow over 0.2 L/dk was confirmed. This result expressed the effect of dried air gas flow on producer gas production. Malsimum calorific values were achieved in the range of 2500-3300 kcal/m 3. Related to the ANOVA statistical analysis that was used to understand the change of calorific values due to variation of agent gases, it was seen that avarage calorific value was higher than the value achieved by dried air. Sludge volume reduction was also achieved during gasification experiments.

YILMAZ BAYRAK Gökçen

Danışman : Doç. Dr. Nüket SİVRİAnabilim Dalı : Çevre MühendisliğiProgramı : Çevre MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Nüket SİVRİ (Danışman)

Prof. Dr. Nilgün BALKAYA Prof. Dr. Hilmi İBAR Prof. Dr. Dursun Zafer ŞEKER Prof. Dr. Süleyman TANYOLAÇ

Yüzey Sularında Uzun Süreli Besi Yüklerinin Etkisinin Belirlenmesi: Ergene Havzası Örneği

Doğal ve antropojenik kirleticilerin çeşitli yollarla ulaştığı yüzeysel su kaynakları, son otuz yıldır kirlilik düzeylerinin hızla artmasıyla sürdürülebilir yaşamın birincil konularından birisi haline gelmiştir. Dünyada kısıtlı su kaynaklarının hızla tüketildiği günümüzde, sorunlara çözümler aranırken kalitesi belirlenmiş su kaynaklarını etkileyen faktörlerin incelenmesi ve su kaynaklarının havzasıyla bütünsel olarak ele alınması gerektiği görülmüştür.

Organizmaların en önemli hücresel bileşenlerinden olup sularda da sınırlayıcı etkisi olan azot ve fosforun, yüzey sularında ekosisteme etkilerinin belirlenmesi gerekmektedir. Bu değerlendirme için havza ölçeğinde besi maddesi miktarının tahmin edilmesi, besi yüklerinin taşınımı ve tutulumu ile mekansal ve zamansal değişimlerinin ortaya konması gerekmektedir.

Bu çalışmada, ülkemizde en fazla kirlenmiş akarsular arasında yer alan Ergene Nehri örneğinden yola çıkılarak, yüzey sularında uzun süreli besi (toplam azot ve toplam fosfor) yükleri ve besi yüklerinin ekosisteme etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla; Ergene Havzası’nda 1985-2010 yılları arasında farklı zaman aralıklarına ait çevresel veriler Veri Madenciliği yardımı ile bütünleştirilmiş ve uzun süreli veriler ile bir veri tabanı oluşturulmuştur. Coğrafi Bilgi Sistemleri kullanılarak havzanın arazi kullanımı sayısallaştırılmış ve yayılı kaynaklardan gelen yüklerin tahmininde elde edilen arazi kullanım şekillerinin alansal değerleri kullanılmıştır. Üstel Fonksiyon Yöntemi ile nüfus öngörüleri yapılmış ve nüfusa bağlı yük değişimi hesaplanmıştır. Aktarım Katsayısı Modeli ile yayılı kaynaklardan gelen besi yükleri, Doğrudan Hesaplama Yöntemi ile mekansal ve zamansal olarak nehir suyundaki yük değişimi, Yapay Sinir Ağları yöntemi (İBGYSA) ile gelecekteki en yüksek debi ve besi yükleri tahmin edilmiştir. Elde edilen tüm veri ve tahminler sonucunda, Ergene Havzası’ndaki uzun süreli besi yüklerinin ekosisteme ve sosyo-ekonomik yapıya etkileri irdelenmiştir.

Ergene Havzası’nda noktasal ve yayılı kirletici kaynaklardan gelen besi yükleri tahmininde TN (24000 ton/yıl) ve TP (2700 ton/yıl) yükleri için yayılı kaynakların %90 gibi büyük bir orana sahip olduğu görülmüştür. Noktasal kaynaklardan gelen besi yüklerinin büyük kısmının (%74 TN ve %93 TP) evsel atık sulardan

kaynaklandığı; yayılı kaynaklardan gelen yük dağılımına bakıldığında ise kimyasal ve doğal (hayvansal) gübrelerin neredeyse toplam yükü oluşturduğu (%82 TN ve %92 TP) ortaya konmuştur.

Ergene Nehri’nde uzun süreli besi yüklerinin zamansal ve mekansal değişimi mevsimlere göre incelendiğinde; TN ve TP için yaz mevsiminde yıllara göre artış olduğu, TN yükü için kış, ilkbahar ve sonbahar mevsimlerinde azalma, TP içinse dalgalanma olduğu belirlenmiştir. Tüm mevsimlerde en yüksek değerler TN için Uzunköprü ve TP için Alpullu ve Uzunköprü istasyonlarında görülmektedir.

Ergene Havzası yüzey sularındaki besi yüklerinin etkileri hem ekolojik ve hem de sosyo-ekonomik açıdan değerlendirildiğinde, su kaynaklarının kullanım amaçlarının değiştiği, yüzey sularında bozulan ekolojik denge ile tarımsal ve sucul üretimin de olumsuz etkilendiği tespit edilmiştir. Havzada ekolojik yaptırımların sosyo-ekonomik yaptırımlardan daha öncelikli olması gerektiği belirlenmiştir.

Determination Of The Impact Of Long Term Nutrient Loads On Surface Water: A Case Study Of Ergene Basin

Surface water sources, which natural and anthropogenic pollutants reaches in various ways, with rapidly increasing levels of pollution, has become one of the primary issues of sustainable life in the last thirty years. Nowadays, that limited waters sources in the world are consumed rapidly, while searching for solutions to problems, it has been seen that examining the factors affecting identified quality water sources and addressing water sources with its basin holistically are required.

The most important cellular components of organisms and with the limiting effect in water, nitrogen and phosphorus’s effects to the ecosystem at surface water should be determined. For this assessment, estimating the amount of nutrient for the basin scale, and presenting the transportation and retention of nutrient load with the spatial and temporal variations should be placed.

In this study, on the basis of the sample of Ergene River, which takes part in the most polluted rivers in our country, it is aimed to determine the long term nutrient (total nitrogen and total phosphorus) loads at surface water and the effects of the nutrient loads to the ecosystem. For this purpose, in Ergene Basin, environmental data from different time intervals between 1985-2010 years has been integrated with the help of Data Mining and with long term data, a database has been created. Using Geographic Information System, land use of the basin has been digitized and the spatial values of patterns of land use which is used to estimate the load from diffuse sources has been used. By using Exponential Function Method, population predictions have been made and the assumption of load change connected to population has been calculated. By using Export Coefficient Model, nutrient loads from diffuse sources and with Direct Calculation Method spatial and temporal change of the load and by the method of Artificial Neural Networks (FFBPNN), the highest flow rate and nutrient loads have been estimated for future. As a result of all data and estimations, the effects of the long term nutrient loads in Ergene Basin to ecosystem and socio-economic structure have been discussed.

In estimation of nutrient loads from point and diffuse sources of pollutants in Ergene Basin, for the loads TN (24000 tons/year) and TP (2700 tons/year) it has been seen that diffuse sources have a large share, such as 90%. Large portion of the nutrient loads from point sources (74% TN and 93% TP) are due to domestic wastewater, and when the distribution of the load from diffuse sources, chemical and natural (animal) fertilizers generates almost the total load (82% TN and 92% TP) has been out.

When the temporal and spatial change in long term nutrient loads in Ergene River are analyzed according to the seasons, for TN and TP increase over the years in the summer season, for TN load reduction in the winter, spring and fall seasons, and for TP fluctuation has been identified. The highest values in all seasons are seen in Uzunköprü for TN and Alpullu and Uzunköprü stations for TP.

When the effects of nutrient loads at surface waters in Ergene Basin are considered both ecologically and socio-economically, it has been identified that intended use of water sources was changed, agricultural and aquatic production was negatively affected by deteriorated ecological balance at surface water. It has been determined that ecological sanctions at Basin should have the precedence over the socio-economic sanctions.

ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ

URAN Aysan

Danışman : Prof. Dr. Ekrem MANİSALIAnabilim Dalı : İnşaat Mühendisliği Anabilim DalıProgramı : İnşaat Mühendisliği ProgramıMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ekrem MANİSALI (Danışman)

Prof. Dr. N. Kemal ÖZTORUN (Asil Üye) Prof. Dr. Tuncer ÇELİK (Asil Üye) Prof. Dr. Emin ÖCAL (Asil Üye) Doç. Dr. Murat GÜNDÜZ (Asil Üye)

İnşaat İhalelerinde Optimum Kâr Haddi Tespiti için Bulanık – Rekabetçi Bir Teklif Stratejisi Modeli

Rekabet düzeyinin analizini yapmak için pek çok sektörde, birbirinden bağımsız mal veya hizmetlerin arz talep etkileşimi tarafından kontrol edilen piyasalara/pazarlara odaklanılmaktadır. Bu durumda, tedarikçi firmaların çoğunluğu benzer ürünler satmakta ve belli bir fiyat seviyesi belirleyerek tüketiciye alma ya da almama tercihi tanımaktadırlar. Tüketicilerin tercihleri sonucunda ise ürün gerçek fiyatını bulmaktadır.

İnşaat sektörünün büyük çoğunluğunda ise durum yukarıdakinden farklıdır, çünkü bir projenin fiyatını o bölgede mevcut olan işlerin miktarının belirlediği gerçeği genel olarak bilinmektedir. İnşaat sektöründe genellikle düşük fiyat teklifi veren firmanın ihaleyi kazandığı Rekabetçi Teklif yöntemiyle çalışılması nedeniyle fiyatlar proje bazında ayarlanır. Rekabetçi Teklifte, tedarikçi firmalar tam olarak aynı şeyi satmazlar. Aslında, bir projeyi gerçekleştirmek için müteahhitler birbirinden tamamen farklı yöntemleri satıyor olabilirler ancak ihaleyi verenin en düşük teklifi veren firmayı kabul etmesi zorunludur. Bu sebeple inşaat sektöründeki rekabet ortamı ile ilgili olarak yapılan araştırma ve analizlerde, daha konvansiyonel Pazar analizi yöntemleri yerine öncelikle Rekabetçi Teklif modellerinin geliştirilmesine odaklanılmıştır.

Getirileri belirsiz olan alternatifler arasında verilecek bir ticari karar için alternatiflerin beklenen değerlerinin bilinmesi gerekmektedir. Rekabet içerisinde teklif veren inşaat şirketleri bilinçli ticari kararlar verebilmek açısından, kendi rekabet konumlarını analiz etmek zorundadırlar. Rekabet ortamlarını ne derece iyi anlarlarsa o kadar iyi ve kolay çalışabilirler. Geniş çaplı ve detaylı bir istatistiki analiz yapmak istemeyen bir müteahhidin hiç değilse rakip firma sayısını dikkate alması gerekir. Beklenen değerin karar konusundaki en öncelikli veri olması sebebiyle, beklenen değerin hesaplanmasında bir modelin kesinliği, bu modelin seçimi için öncelikli kriterdir. Beklenen değerlerinin tahmin hesaplamaları açısından değişik pek çok model mevcuttur.

Rekabetin artmasıyla ihaleler için teklif hazırlarken göz önünde tutulması gereken ilgili faktörlerin sayısında olduğu gibi müşteri beklentilerinin de artmaya başlamasıdır. Kısaca, teklif verme hazırlığı aşağıda tanımlanan önemli adımlardan geçmesi gereken bir prosestir. Faktörlerin üzerinde düşünülüp karara varılmasından doğan teklif verme sonuçlarına ait rekabetçi değer alıcının değerlendirme ölçütü ve rekabetçi teklifine bağlı olarak meydana gelir.Kazanma olasılığı verilen teklifin rekabetçi değerine bağlıdır. Diğer tarafta, yüklenicinin tarafsızlığı fiyat teklifindeki parasal değeri en yüksek dereceye çıkarmak içindir. Fiyata bağlı olan ve olmayan koşullarda daha çok rekabete dayalı olunduğunda kazanma olasılığı daha da büyüyecektir. Ancak aksine, kazanç ne kadar yüksekse kazanma olasılığı da o kadar düşük olacaktır. Bunun nedeni fiyattaki düşmeler ve masrafın artmasıdır. Teklif verme sorunu beklenen kazanç katılımını en yüksek dereceye çıkaracak olan teklifin seçilmesidir.

Hesaplama ve teklif, inşaat müteahhitleri tarafından gerçekleştirilen iki önemli işlevdir. Son teklif fiyatına varmak için alınması gereken kararların çoğu, tecrübe ve sezgiye dayanmaktadır. Bir projenin tahmini bedeline eklemek üzere doğru kar marjı üzerinde karar vermek bu tür kararlardan biridir. Marj, mukavele (satış) fiyatına varmak için bir projenin tahmini bedeli (bir başka deyiş, projenin doğrudan maliyetleri ve projenin genel gider maliyetleri) üzerine eklenen para miktarı olarak tanımlanmaktadır. Marj, gerek kurumsal genel gider maliyetlerini (bir başka deyişle, merkez ve şube işletme maliyetleri) gerekse karı kapsamaktadır. Bazı şirketler, kurumsal genel giderleri, ayrı bir proje maliyet kalemi olarak ele alabilir, çünkü bunların her bir proje için ayrı olarak tahsis edilmesi ve diğer proje maliyetleri gibi geri alınması gerekmektedir. Bazı projelerde, özellikle de küçük projelerde, marj, proje riskini ve alternatif fırsat ödeneklerini de içermektedir. Marj, genellikle toplam tahmini bedelin yüzdesi olarak ifade edilir, ancak bazı durumlarda mukavele bedelinin bir yüzdesi veya götürü bedel olarak da ifade edilebilir.

Marj-büyüklük kararı, teklif süresini kapsayan şartların büyük oranda niteliksel ve öznel değerlendirmesini içermektedir. Geleneksel olarak, marj-büyüklük kararı, standart veya resmi bir prosedür esasına değil, her yeni teklif durumuna uygulanan, yıllar boyunca edinilen tecrübeye dayalı ilkelere dayandırılmaktadır. Bir marjı belirlemek için kullanılan karar verme sürecini yapılandırmaya ve formülleştirmeye ihtiyaç duyulmaktadır, bunun nedeni marj-büyüklük kararının, bir şirketin işi kazanmasında şirketin başarısı ve ardından gelecek karlılık için çok kritik bir karar olmasıdır.

Tez kapsamında amaçlanan geliştirilecek rekabetçi teklif modeli ile şirketin bir ihaleye girerken projenin özelliklerine, proje dokümanlarına, şiketin özelliklerine, ihalenin durumuna, genel ekonomik koşullara, işveren ve müşavirin özelliklerine göre bir marj belirlemesine yardımcı olmaktır. Bu sayede şirket tarafından sayısal olarak hesaplanamayan ama bilinen tüm koşullar teklifte kullanılacak olana marj büyüklüğüne yansımış olur ve böylece risk minimuma inerken marja yapılacak gereksiz yüklemelerden de kurtulunur. Bu durumda ihaleyi kazanma şansı artar. Ayrıca kimi ihalelerde riski algılayamadan yapılabilecek düşük kar marjlı tekliflerinde önüne geçilmiş olur. Model herhangi bir projeye veya şirkete uygulanabilir. Belirlenen marj

büyüklüğü yine modelde istatistiki verilerle kontrol edilerek kullanıcının önüne bir karar grafiği sunar. Grafikte firma için en uygun kar marjı, ihaleyi alabilecek en optimum kar marjı ile şirketin minimum ve maksimum marj aralığındaki bazı marjlara ait kazanma olasılıkları yer alır.

Tezin 2. bölümünde teklif modeli ve kararı olgusu irlenmiş, rekabetçi teklif modellerine kısaca değinilmiş ve modelde bulanık mantık kullanılmasının avantajları ve sebebi anlatılmıştır. İnşaat projelerinde risk analizi, fiyatlandırma anlayışı incelenirken Türk inşaat firmalarının yurtiçi ve yurtdışı risk algılamaları ile deneyimleri aktarılmıştır.Bir inşaat firması için riski oluşturan faktörler daha önce gerek yurtiçi gerekse yurtdışında yapılmış olan alan çalışmaları doğrultusunda tanımlanmaya çalışılmıştır. Aslında tezin başında Türkiye' de kurulu bulunan İNTES ve Türkiye Müteahhitler Birliği üyesi firmalara bir alan çalışması uygulanmak istendiysede yakın zamanda yapılmış olan çalışmalar yüzünden bu karardan vazgeçilmiştir

Tezin 3. bölümünde ise model bulanık mantık kullanılarak geliştirilmiştir. Modelin ilk adımı firmanın 10 maddeden oluşan bir hedef tablosundan bir veya birden çok tercih yapmasıdır. Daha sonra yapılması gereken firmanın tercih ettiği hedef veya hedeflere birer ağırlık değeri atamasıdır. İkinci adımda ise firma yaklaşık 6 ana başlık ve 60 faktörden oluşan bir tablodan ihale, firma ve çevre koşullarına bağlı olarak faktör seçilmesidir. Seçilen faktörlere önem derecesi ve uygunluk değerleri atanır. Marj aralıkları belirlenerek faktörlerin marj aralıklarına etkileri belirlenir. Daha sonra model tarafından her marj büyüklüğüne karşılık gelen gerek maks-min bileşim işlemi gerekse küm-min bileşim işlemi ile tavsiye oranları hesaplanır. Bu aşamaya kadar hesaplanan şirket ve proje gerçeklerine göre şirketin ihaleye teklif verirken kullanması gereken kar marjı oranıdır.

İhale bir firmanın tek başına boy gösterdiği bir ortam değildir, aksine rekabetçi bir ortamdır. İşveren tarafından rakipler ile birlikte şirket tarafından verilen tüm teklifler değerlendirmeye alınır, karar verilir. Dolayısı ile modelin bu aşamasında hesaba rakiplerinde tekliflerinin değerlendirilmesi de katılacaktır. Firma tarafından girilecek ihaleye benzer işlerdeki geçmiş verilerin değerlendirmeye katılması gereklidir. Firma benzer işler ile ilgili ve istatistiki olarak anlamlı olabilmesi için en az 30 sonuçtan oluşan bir tabloyu tanımlar. Tanımlanan tabloda yer alan ihalelerde verilen tekliflerdeki kar marjları belirlenir, en uygun teklif ile firmanın teklifi karşılaştırılarak kar marjları ve kazanma olasılıkları arasındaki ilişki tabloya aktarılır. Bu ilişki regresyon yöntemi ile bir denkleme dönüştürülür. Bu işlem için SPSS 17 bilgisayar programından yararlanılmıştır. Bulunan denklem vasıtası ile en optimum kar marjı hesaplanır.

Modelin son adımında ise gerek bulanık mantık gerekse regresyon yöntemleri ile oluşturulan farklı kar marjları ve karşılık gelen kazanma olasılıkları ile hesaplanarak ihale için bir karar grafiğine dönüştürülür. Kullanıcıdan beklenen karar grafiğinden faydalanarak şirketi için en uygun kar marjını belirlemesidir.

Tez kapsamında 4. bölümde modeli denemek amacı ile 20 adet senaryo oluşturulmuş, geçmiş dönemlerde yapılmış olan alan çalışmalarından örnek bir faktör önem tablosu çıkartılmıştır. Ayrıca senaryolara uygun 4 alt sektörde konut, üstyapı, altyapı ve yol başlıklarında istatistiki veri tabloları türetilmiştir. Bu tablolar ve geçmiş alan çalışmaları ile SPSS 17 sonuçları ekte verilmiştir.

Developıng A Fuzzıfıed Competıtıve Bıddıng Strategy Model For Optımum Mark – Up In Constructıon

Tenderıng

Many sectors are focusing on markets controlled by the supply-demand interaction of independent goods or services in order to analyze competitive level. In this case, most of the suppliers sell similar products and provide consumers with a buy-or-not-to-buy option determining a certain price level. And products find their real price based on options of the consumers.

On the other hand, a large part of the construction sector faces a different situation, as it is a widely known fact that the price of a project is determined by quantity of works existing in a specific area. Construction sector generally does business by the Competitive Bidding method, whereby the lowest-bidder is awarded the contract and, for this reason, prices are set on a project-by-project basis. In Competitive Bidding, suppliers don’t sell the utterly same product. As a matter of fact, although it is true that building contractors might sell their products under utterly different methods, the tendering administration has to accept the lowest-bidding company. Therefore, researches and analyses conducted with respect to competitive platform in the construction sector are putting a bigger emphasis on development of Competitive Bidding models, first of all, rather than on more conventional market analyzing methods.

For a commercial decision to be made among the alternatives of which yields are not so clear, one must know the expected values of such alternatives. Individual construction companies bidding in a competitive platform must analyze their own competitiveness in order to be able to make self-conscious business decisions. The better they gain insights into their competitive platform/environment, the better and easier they work. A building contractor that is not willing to make a comprehensive and detailed statistical analysis must, at least, be give due consideration to the number of competitors. As the expected value is the top-priority data as regards decision-making, certainty of the model used for computing the expected value is the most important criterion in choosing such model. There are many models which are different on the score of computation of estimated expected values.

One of the facts that must be considered while preparing a bid for tendered contracts is that number of relevant factors is rising as is the case in the growing expectations of individual customers. In a nut-shell, the bidding preparation is a process which must go through the below-defined important steps. Competitive value arising from results of bidding based on a decision built upon a good thinking of the factors involved takes form depending on buyer’s evaluation criteria and on its competitive bid. The chance to win (likelihood of winning) depends on competitive value of the bid submitted. On the other hand, impartiality of the contractor aims at getting monetary value given in the bid (quotation/price offer) up to highest degree. The chance to win would go bigger when action is mostly built upon competition under price-related and unrelated conditions. However, on the contrary, the higher the gains, the lower the chance to win. This arises from the lowering price and growing costs. The issue in bidding is about selection of a bid which would get the expected gain participation up to highest degree.

Computation and bidding are two significant functions performed by construction contractors. Most of the decisions that must be made to arrive at final bidding price are simply based on experience and insights. And making a decision on an accurate profit margin (mark-up) for adding thereof to an estimated project price is an example of this kind of tough decisions. The margin (mark-up) is defined as a sum of money added on top of the estimated price of a project (in other words, direct costs of project and general overheads of project) to arrive at contract (selling) price. The margin covers both business overheads (in other words, operating costs of central and branch offices) and profit. Some companies may regard business overheads to be a separate item of project costs, as these must be allocated/assigned separately for each project and be recovered as is the case in other project costs. In some projects, especially in small ones, the margin also covers project risk and alternative opportunity appropriations. The margin is generally expressed as a percentage of total estimated price and, yet, in some situations, may also be expressed as a percentage of the contract price or in a lump sum.

The margin-magnitude decision largely comprises qualitative and subjective assessment of conditions surrounding the bidding process. Traditionally, the margin-magnitude decision is built upon on principles which are applicable to each new bidding situation and which are based on years-long experience rather than upon a standard or formal procedural framework. A decision-making process adopted for determining a margin must be structured and formularized. The reason for this necessity is that the margin-magnitude decision is a very critical decision in terms of the company’s success in winning the contract and of its subsequent profitability.

What is aimed for in this thesis is to provide the company bidding for a tendered project with assistance in determining a margin which is proper and convenient with regard to characteristics of project, project documentation, company’s characteristics, attributes of tender, general economic circumstances and attributes of the tendering administration and consultant, through a competitive bidding model. In this way, all conditions known but not quantitatively computed by the company are reflected in the margin magnitude intended to be used in the bid and, thus, the risk is kept minimum and the margin is relieved of unnecessary burdens. In this

case, the chance to win the contract goes up. Moreover, this may also hinder some low-margin bids which might be submitted without a proper recognition/appreciation of the risks in certain tenders. The model is applicable for any project or company. The model also allows a cross-check of the determined margin magnitude with statistical data, thereby providing the user with a decision-making chart. This chart gives most convenient margin which can be adopted by the company, most optimal margin likely to win the tender, as well as chances to win for some margins in the company’s minimum and maximum margin interval.

Second chapter of the thesis discusses the bidding model and decision-making phenomenon and briefly touched on competitive bidding models, explaining advantages of, and reason for, fuzzy logic in the model. While discussing risk analysis and pricing approach in construction projects, risk perceptions and experiences of Turkish companies have been reflected here. Factors posing risks for a construction company have been defined in line with field studies previously conducted both at home and abroad. As a matter of fact, while a field study had been intended in the beginning of the thesis on Turkey-based companies which are members of İNTES (Construction Industrialist’ and Builders’ Association of Turkey) and Building Contractors’ Association of Turkey, this has been given up because of recent studies conducted in this field.

In chapter 3 of the thesis, the model has been developed using fuzzy logic. The first step of the model for the company is to make a single or a series of choices on a table of objectives consisting of 10 articles. The next thing to do is to assign a weight value for each objective or objectives chosen by the company. In the second step, the company chooses factors depending on tender-, company- and environment-related conditions on a table consisting of 6 main headings and 60 factors. An order of priority and eligibility value is assigned to factors so chosen. After margin intervals are identified, the impacts of factors on such margin intervals are also identified. Thereafter, recommended ratios are computed by the model by way of max-min composition process corresponding to each margin magnitude as well as of cum-min composition process. What is computed up to this phase is that margin profit which should be used by the company while bidding for the tendered contract in harmony with realities of the company and project.

Tendering process is not a platform on which a single company comes out and is, just the opposite, a competitive platform. The tendering administration makes its final decision (award) after evaluation of all bids submitted not only by the company but also the competitors. Therefore, at this phase of the model, evaluation of the competitors’ bids is taken into account. Past data pertinent to similar tenders previously put out to contract must be considered, as well. The company defines a table which is relating to similar projects and which should be consisting of at least 30 results in order that it might be statistically significant. The margins in bids submitted for the tenders mentioned in the table so defined are determined and a comparison is made between the most affordable price and the company’s bid and, thus, relationship between the profit margins and chances to win is reflected in a table. This relationship is translated into an equation by the regression method. SPSS 17 computer program has been used for this. Most optimal profit margin is computed through the equation so found.

In the final step of the model, different profit margins found by both fuzzy logic and regression methods and their corresponding chances to win are computed, thereby achieving a decision chart for the tender. What is expected from the user is to determine the most convenient profit margin taking advantage of the expected decision chart.

In chapter 4, 20 scenarios have been designed with an eye to testing the model and an example factor significance table has been derived from field studies conducted in the past. Moreover, statistical data tables have been derived under housing, superstructure, infrastructure and road headings in 4 sub-sectors, in a way matching up with the scenarios. These tables, past field studies and SPSS 17 results are given in the appendix.

  

ÖZYAZGAN Cemil

Danışman :Yrd. Doç. Dr. Özlem SOLAAnabilim Dalı :İnşaat Mühendisliği

Programı :YapıMezuniyet Yılı :2011Tez Savunma Jürisi :Yrd. Doç. Dr. Özlem SOLA

Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN Prof. Dr. Cengiz Duran ATİŞ

Prof. Dr. Mehmet Ali GÜRKAYNAK Doç. Dr. Aygül YEPREM

Petrol Türevi Atıkların Eklenmesi İle Üretilen Yapı Malzemelerinin Mikroyapısal Ve Mineralojik Özelliklerinin İncelenmesi

Tüm dünyada ve ülkemizde de doğal kaynaklar hızla tükenmekte ve çevre sorunları artarak çok ciddi boyutlara ulaşmaktadır. Bu sebeple, inşaat sektöründeki bilim insanları alternatif, doğayla uyumlu inşaat malzemeleri üretimine yönelmişlerdir. Bu bilinçle, yapılan bu tez çalışmasında, doğaya salıverilmiş durumda bulunan petrol türevi endüstriyel atık malzemeler kullanılarak yapı malzemeleri üretilmiştir. Kullanılan endüstriyel atık malzemeler, dört farklı boyuttaki atık lastik ve üç farklı boyuttaki kazınmış asfalttır. Bu atıklar kullanılarak; deneysel çalışma kapsamında 4x4x16cm ölçülerindeki prizmatik harç kalıpları ile katkılı çimento harcı numuneleri üretilmiştir. Üretilen bu numunelerin dayanım ve dayanıklılık deneyleri yapılmıştır. Basınç dayanım deneyleri için harçlara 2, 7, 28, 56 ve 98 günlük kür süreleri uygulanmıştır. Dayanıklılık deneyleri için ıslanma-kuruma ve donma-çözülme deneyleri yapılmıştır. Geleneksel deneylerin yanında, numunelere yeni teknoloji ürünü olan ileri analizler de kapsamlı olarak uygulanmıştır. Kullanılan malzeme ve harç numunelerinin tane boyut dağılımları, kimyasal özellikleri, XRD (X-Ray Diffraction) ile mineralojik özellikleri ve SEM (Scanning Electron Microscopy) ile mikro yapı özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca bu cihaz analizlerine ek olarak numunelerin sıcaklık karşısındaki davranışlarını ve kütle kayıplarını ölçmek için DTA-TG (Differential Thermal Analysis and Thermal Gravimetry Analysis) kullanılmıştır. FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) analizleri ise numunelerde oluşan bileşiklerin bağ yapılarının aydınlatılması için uygulanmıştır. Sonuç olarak bütün deney ve analizler sonucunda kullanılan katkıların katkılı çimento harcı özelliklerini nasıl etkilediği birbirleri ile ilişkilendirilerek detaylı bir biçimde sunulmuştur.

 Investigation of microstructural and mineralogical features of building materials produced by adding petroleum wastes

Natural resources are scarce and environmental problems are increasing to an alarming level in the whole World. Therefore, scientists in civil engineering area are intended to produce alternative building materials, compatible with nature. With this awareness, in this thesis, construction materials were produced by using oil derivatives industrial wastes abandoned in nature.

The used waste materials were waste tires in four different particle sizes, and three different sizes of scraped asphalt. In the experimental study, by using 4x4x16cm sized prismatic mortar mold, blended cement mortar samples were produced. Strength and durability tests of produced mortars were performed. The strength tests were applied to the mortars on 2, 7, 28, 56 and 98 days in curing periods. Wetting-drying and freeze-thaw durability tests were carried out.

In addition to these traditional methods, advanced analyses were applied to the materials and samples in details. With using of Mastersizer-X device, particle size distribution, chemical properties and mineralogical properties of XRD and SEM analysis of microstructure properties of the materials were determined. Beside of these techniques, DTA-TG (Differential Thermal Analysis and Thermal Gravimetry Analysis) were used to measure mass loss of the samples. FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) was also used to determine bond type of components. Consequently, effects of wastes on cement mortar properties was presented and discussed in details.

ÖZ Burak

Danışman : Prof. Dr. Ekrem MANİSALIAnabilim Dalı : İnşaat Mühendisliği Anabilim DalıProgramı (Varsa) : Mezuniyet Yılı : Haziran, 2012Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ekrem MANİSALI

Prof. Dr. Cengiz KAHRAMAN, Prof. Dr. Murat GÜNDÜZ Prof. Dr. Mustafa KARAŞAHİN, Doç. Dr. Gül POLAT TATAR

KAMU İNŞAAT PROJELERİNDE KARŞILAŞILAN İHTİLAFLAR İÇİN BİR BULANIK MANTIK ÇÖZÜM MODELİ

Hızlı büyüyen inşaat endüstrisinde, ihtilafın tarafları arasında anlaşmazlıkların çıkması kaçınılmazdır. Kamu inşaat projelerinde karşılaşılan ihtilaflar çok sayıda karmaşık ve bir birleriyle bağlantılı faktörleri içerir. Bundan dolayı, bir ihtilafın sonucunu ortaya çıkarmak oldukça zordur. Bu tip ihtilafların çözüm aşaması, genellikle çok uzun zaman alır ve mahkeme yoluyla inşaat ihtilaflarının çözümü oldukça maliyetli ve zaman alıcı bir süreçtir. Bu durum projenin teslimi uzatır ve planlanan kamu hizmeti gecikir. Ayrıca projenin kalitesi ve maliyeti kötü bir şekilde etkilenebilir.

İhtilaflar, taraflar arasındaki çelişkilerden doğar ve çelişkiler ise anlam belirsizliklerini içerir. Bir anlaşmazlığın çözümüyle ilgili çoğu karar kriterlerinin yanıtı kesin ifadeler değildir; bunlar bulanık ifadeler içerir. Diğer bir ifadeyle, örneğin, bazı karar kriterlerin yanıtları evet ya da hayır olabilirken, bazıların ki çok az, az, kısmen, fazla ya da çok fazla olabilir.

Bu çalışmanın amacı, sözleşme taraflarının olası kusur oranlarını hesaplamak ve sebep-sonuç ilişkilerini göstererek tavsiyelerde de bulunmak için bir bulanık mantık çözüm modeli oluşturmaktır. Böylece, idare ve müteahhiti modelin sonucundan ikna olabilmesini sağlanacak, her iki tarafın dostane bir anlaşma yapması mümkün olabilecektir.

Bu çalışma dört aşamadan oluşmaktadır. Bunlar;

1. Kamu inşaat projeleri için düzenlenmiş mahkeme kararları, kanun ve yönetmelikler incelenmiş, ihtilaflar sınıflandırılmış ve her bir ihtilaf sınıfı için karar kriterleri tespit edilmiştir.

2. Kurallar eğer-ise kalıpları kullanılarak meydana getirilmiş ve her bir kuralın ise kısmı için referans kusur oranları hesaplanmıştır.

3. İdarenin ve yüklenicinin kusur oranlarını hesaplamak ve tavsiyeler yapmak için bir bulanık mantık çözüm modeli oluşturulmuştur.

4. Çözüm aşamasını hızlandırmak ve karışık olan hesaplamayı kolaylaştırmak için bir bilgisayar yazılımı yapılmıştır.

Bu çalışma ile idare ve müteahhit, modelin sonucundan ikna olabilecek ve dostane bir anlaşmaya ulaşarak, anlaşmazlıkların mahkemeye taşınmadan hızlı bir şekilde çözülmesine imkan sağlanabilecektir. Sonuç olarak, bu model ile anlaşmazlıktan kaynaklanan mahkeme masrafları ve süre kaybı azalarak, projenin zamanında tamamlanabileceğine ve projenin kalitesinin artacağına inanmaktayız.

 A FUZZY LOGIC RESOLUTION MODEL FOR CONFLICTS ENCOUNTERED IN PUBLIC

CONSTRUCTION PROJECTS

In the rapid growing construction industry, disagreements between parties are inevitable. Conflicts encountered in public construction works comprise many complicated and interdependent factors, so it is very difficult to predict the result of a conflict. The resolution process of such conflicts usually takes a long time, and resolution of construction disputes through the court system is a highly priced and a time-consuming process.

This delays the completion of a construction project, so the planned public services are postponed. Additionally, the project cost and the project quality might be adversely affected.

Conflicts break out because of contracting parties’ contradictions and contadictions include ambiguity. Many responses of decision criteria are not crispt; they are fuzzy. In other words, for instance, the responses of some ones may be yes or no, whereas the others may be slightly, little, partly, much, or very much.

The aim of this study is to develope a fuzzy logic resolution model to calculate contracting parties’ possible defective fractions, and to make recommendations by showing cause and effect relations. Thus, both of the client and the contractor will be able to be satisfied by the output of the model and to reach an amicable settlement.

This study includes four phases. These are;

1. The court decisions, laws, and regulations issued for the public construction works were examined. Conflicts were classified, and decision criteria were determined in accordance with these laws and court decisions.

2. The rules were established by using the if-then structures and the reference fraction defectives were calculated for the “then parts” of each rule.

3. A fuzzy logic resolution model was developed to estimate contracting parties’ fraction defectives and to make recommendations.

4. A computer application was developed to accelerate the resolution process and make the complex calculation easier.

We believed that the client and the contractor would be convinced of the result of the model. An amicable settlement might be reach and disagreements could be resolved promptly without going to court. As a result, by reducing the court expenses and loss of time, the planned project might be completed in time and the project quality might be improved.

BEKDAŞ Gebrail

Tez Adı : Eksenel Simetrik Kısa Silindirik Duvarların AnaliziDanışman : Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUNAnabilim Dalı : İnşaat MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Namık Kemal ÖZTORUN

Prof. Dr. Ekrem MANİSALI Prof. Dr. Y. Cengiz TOKLU Prof. Dr. Tuncer ÇELİK Prof. Dr. Abdurrahman GÜNER

Eksenel Simetrik Kısa Silindirik Duvarların Analizi

Yapım ve fonksiyon yönünden önem arz eden yapılarda sıkça kullanılan kabuk yapılar, kesin çözüm bakımından gerek matematiksel, gerekse geometrik olarak karmaşık yapısal sistemler arasındadır. Bu durum, kabuk yapıların matematiksel ifadelerinin çözümünde çeşitli varsayımlar yapılmasına veya alternatif çözüm yollarının araştırılmasına neden olmaktadır. Kabuk yapıların bir türü olan silindirik kabuklar ile elastik zemine oturan kirişin diferansiyel denklemleri benzerdir. Bu benzerlikten yararlanılarak silindirik kabukların analizlerini yapmak mümkündür.

Bu çalışmada, eksenine göre simetrik yayılmış kuvvetlerin etkisi altındaki kısa silindirik kabukların analizleri için alternatif bir çözüm sunulmaktadır. Bu çözüm, elastik zemine oturan kirişlerin analizlerinde kullanılan beş moment denklemlerinin geliştirilmesi ile elde edilmektedir. Geliştirilen denklemlerin genelliğinin gösterilmesi amacıyla farklı mesnet koşullarına sahip, uzun ve kısa silindirik kabukların literatürdeki diğer yöntemlerle karşılaştırmalı analizi yapılmıştır. Sonuçlar, yapılan çalışmanın silindirik kabukların analizinde alternatif bir çözüm olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Çalışmada, ayrıca beş moment denklemleri ile silindirik kabukların analizinin yapılması amacıyla geliştirilmiş bir algoritma ve bu algoritmayı temel alan bir bilgisayar programı da tanıtılmaktadır.

Analysıs Of Axıally Symmetrıcal Short Cylındrıcal Walls

Shells, which are being used frequently in constructional and functionally important structures, are among mathematically and geometrically complex structural systems in sense of exact solution. This situation leads to making assumptions or searching alternative solution approaches, for solving shell structures’ mathematical expressions. Differential equations of beams on elastic foundation and cylindrical shells, which are a kind of shell structures, are similar. Making use of this similarity, it is possible to analyze also cylindrical shells. In the present study, an alternative solution for the analysis of short cylindrical shells under axially symmetrical distributed loads is presented. This solution is obtained by development of five moment equations that is being used in analysis of beams on elastic foundation. In order to show the generalization of the equations that are developed, comparative analysis of long and short cylindrical shells under different support conditions and other methods cited in the relevant, is made. Results show that, the method developed in this work can be used as an alternative tool in the analysis of cylindrical shells. An algorithm and a computer program based on this algorithm analyze the cylindrical shells using five moment equations is developed.

MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

  

BEKÖZ Nuray

Danışman : Prof. Dr. Enver OKTAYAnabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim DalıProgramı (Varsa) : ---Mezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Enver OKTAY

Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU Prof. Dr. Sakin ZEYTİN Prof. Dr. Suat YILMAZ Prof. Dr. Müzeyyen MARŞOĞLU

Toz Metalurjisi Yöntemiyle Elde Edilen Demir Esaslı Köpüksü Metallerin Mikroyapısı ve Mekanik

Özellikleri

Bu çalışmada; yüksek oranda gözenek içeren demir esaslı numuneler ticari isimleri Distaloy AB, Astaloy Mo ve Distaloy AE olan ön alaşımlı demir tozlarına farklı oranlarda boşluk yapıcı ilave edilerek toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiştir. Başlangıç tozunun, bağlayıcının, boşluk yapıcı miktarının, boşluk yapıcının partikül boyutu ve şeklinin, sinterleme sıcaklığı ve süresinin, karbon katkısının mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkisi incelenmiştir. Yüksek oranda gözenek içeren demir esaslı malzemeler; dolgu kolonlarında ve dış yüzeyleri yoğun metalle kaplanmış oldukça hafif yapılarda kullanım alanı bulmaktadır. Mo içeren yüksek gözenekli demir esaslı malzemeler, ısı yalıtımı ve soğutma sistemlerinde, yüksek sıcaklığa maruz kalan yanma motorlarının çıkış yerlerinde kullanım alanına sahiptir.

Deneysel çalışmada; ön alaşımlı demir tozları bağlayıcı çözeltisiyle karıştırılmış ve hedeflenen gözenekliliği sağlayacak karbamit metal tozuna ilave edilmiştir. Elde edilen karışım 200 MPa basınçta preslenerek farklı partikül boyut ve şeklinde hacimce %50, 60, 70 ve 80 karbamit içeren silindirik ham numuneler elde edilmiştir. Ham numunelerde bulunan karbamitin büyük bölümü oda sıcaklığında su banyosunda çözündürülerek uzaklaştırılmıştır. Bağlayıcı ve kalan karbamit sinterleme çevrimi sırasında termal olarak uzaklaştırılmıştır. Numuneler, hidrojen atmosferi altında 1150 °C ve 1200 °C’de 1 saat ve 1200 °C’de 2 saat sinterlenmiştir. Ayrıca karışıma ağ. %0,3, 0,6 ve 0,8 karbon ilave edilip, karbonun mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine etkisi incelenmiştir.

Hacimsel değişimler, yoğunluklar, sinterlenmiş numunelerin açık ve kapalı gözenek oranları belirlenmiştir. Sinterlenmiş numunelerin mikroyapısı ve gözenek morfolojileri ışık metal mikroskobu ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiştir. Numunelerin mekanik karakterizasyonu basma testi ile gerçekleştirilmiştir.

Karakterizasyon çalışmaları sinterlenmiş numunelerde gözenek miktarı, şekli ve boyutunun kullanılan karbamitin miktarı, partikül şekli ve boyutu ile kontrol edilebileceğini göstermiştir. Suda çözündürme; karbamit miktarı, partikül şekli ve boyutuna bağlı olarak ham numunelerde hacimsel büyümeye neden olmuştur. Sinterleme sonrası hacimsel çekme oranı gözenek miktarı, şekli ve boyutuna bağlıdır. Sinterlenmiş numunelerin yoğunlukları 2,25-4,12 g/cm3, toplam gözenek oranları %47,2-71,1 aralığındadır. Basma deneyi sonuçları; sinterlenmiş numunelerin maksimum basma akma mukavemetleri ve elastisite modüllerinin artan gözenek miktarı ile azaldığını ortaya koymuştur. Gözenek duvarlarındaki mikro gözenekler de mukavemet değerlerinde azalmaya neden olmuştur. Sinterlenmiş numunelerin maksimum basma akma mukavemetleri, elastisite modülleri ve yoğunlaşmanın başladığı şekil değişimleri sırasıyla; 15-133 MPa, 0,41-3,43 GPa ve %41,5-88 aralığında bulunmuştur. Küresel şekilli gözenek yapısına sahip yüksek oranda gözenek içeren numuneler, düzensiz şekilli gözenek yapısına sahip numunelerden daha yüksek basma dayanımı göstermiştir. Açık gözenek oranı düzensiz şekilli gözenek yapısına sahip numunelerde daha fazladır. Sinterleme süresinin 1 saat artması numunelerin mukavemeti üzerine az bir etkiye sahipken, sinterleme sıcaklığının 1150 °C’den 1200 °C’ye yükselmesi numunelerin mukavemetini arttırmıştır. Karbon katkısı, sinterlenmiş numunelerin maksimum basma akma mukavemetini artırmıştır. Sinterlenmiş numunelerin mekanik özellikleri üzerine gözeneklerin boyutu, şekli ve dağılımının etkisi olmasına rağmen en önemli etkiyi gözenek miktarı yapmıştır.

Microstructural and Mechanical Properties of Iron Based Foamed Metals Obtained by Powder

Metallurgy Method

In this study highly porous iron based specimens were produced by adding different amounts of space holder to commercially available pre-alloyed iron powders named Distaloy AB, Astaloy Mo and Distaloy AE via powder metallurgy technique. Effects of the starting powder, binder, space holder amount, particle size and shape of the space holder, sintering temperature and time, and carbon addition on the mechanical properties and microstructure were investigated. Highly porous iron based materials can have applications at filling columns and extremely light structures covered with dense metal. Highly porous iron based materials containing Mo can be used as heat insulation and cooling systems at exiting parts of the combustion engines which are imposed to high temperatures.

In the experimental study, pre-alloyed iron powders were mixed with a binder solution and carbamide was added to metal powder to obtain a defined porosity. The mixture uniaxially compacted at 200 MPa to produce cylindrical green specimens with 50, 60, 70 and 80 vol.% carbamide having different particle sizes and shapes. Most of the carbamide in green specimens was removed by water leaching at room temperature. The binder and residual carbamide were removed by thermal debinding during the sintering cycle. The specimens were sintered at 1150 °C and 1200 °C for 1 hour and at 1200 °C for 2 hours in hydrogen atmosphere. Additionally, 0.3, 0.6 and 0.8 wt.% carbon was added to the mixture to investigate its effects on the microstructure and mechanical properties.

Volumetric changes, densities, open and closed porosities of the sintered specimens were determined. The microstructures and pore morphology of the sintered specimens were characterized using an optical microscope and scanning electron microscope (SEM). Spherical diameter and sphericity distributions of the pores in the sintered specimens were estimated using image analyzer software. Mechanical characterizations of the specimens were carried out with compression test.

Characterization studies showed that pore amount, shape and size in the sintered specimens could be controlled by the particle shape, size and amount of carbamide. Water leaching caused volumetric expansion in the green specimens depending on the particle amount, shape and size of carbamide. The extent of volumetric shrinkage after sintering depended on amount, shape and size of the pores. Densities of the sintered specimens varied from 2.25 to 4.12 g/cm3. Total porosity of the sintered specimens was in the range of 47.2 to 71.1%. The compression test results showed that maximum compression yield strength and the modulus of elasticity of the sintered specimens were decreased with increasing porosity. Micro pores in the pore walls of the specimens also caused a decrease in the strength values. Maximum compression yield strengths, the modulus of elasticity and densification strain values of the sintered specimens were observed to vary in the range 15-133 MPa, 0.41-3.43 GPa and 41.5-88%, respectively. Highly porous specimens having spherical-shaped pores showed higher compressive strength than those having irregular-shaped pores. Open porosity fraction was high in the specimens having irregular-shaped pores. Raising the sintering temperature from 1150 °C to 1200 °C improved the strength of the specimens while one hour increase in sintering time had a little effect. Carbon additions increased the maximum compressive yield strength values of the sintered specimens. Pore fraction in the sintered specimens had a profound effect on the mechanical properties although size, shape and distribution of pores were also effective.

ÇETİNKAYA Şenol

Danışman : Prof. Dr. Şerafettin EROĞLUAnabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme MühendisliğiProgramı : Metalurji ve Malzeme MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU (Danışman - İstanbul Üniversitesi)

Prof. Dr. Enver OKTAY (İstanbul Üniversitesi) Prof. Dr. Sakin ZEYTİN (Sakarya Üniversitesi) Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU (İstanbul Üniversitesi) Prof. Dr. Müzeyyen MARŞOĞLU (Yıldız Teknik Üniversitesi)

Kimyasal Buhar Reaksiyon Yöntemi İle Nanokristal Malzemelerin Sentezi

Son yıllarda, araştırmacılar nanokristal malzemelerin sentezi üzerinde yoğunlaşmaktadır. Nanokristal malzemelerden elde edilen ürünlerin gelişmiş özellikleri (daha iyi yoğunlaşma, yüksek sertlik, düşük aşınma oranı gibi) nedeniyle bu tür malzemeler ilgi çekmektedir. Nanokristal malzemeler arasında karbürler; aşındırıcılar, kesici takımlar, aşınma dirençli parçalar, varistörler, zırhlar ve katalist destekleri gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Ayrıca, karbon kabuk–oksit çekirdek yapısında nanoboyutlu kompozit tozlar, son zamanlarda tribolojik ve katalitik uygulamalarda büyük ilgi görmektedir.

Bu tez çalışmasında, oksit ve gaz reaktanlar kullanılarak kimyasal buhar reaksiyon yöntemiyle beş değişik nanokristal karbür (Mo2C, WC, Fe3C, TiC, SiC) ve karbon kaplanmış oksit (C–TiO2, C–SiO2) toz sentezleri incelenmiştir. Kimyasal buhar reaksiyon yöntemi esas olarak başlangıç partikülleri ile gazların reaksiyonlarını içermektedir. Bu yöntem, partiküller ile gaz reaktanların yakın teması nedeniyle düşük sıcaklıklarda reaksiyon hızını arttırmak için etkili bir yoldur. Bu çalışmada, karbon kaynağı olarak nispeten ucuz, bol ve çevre dostu olan CH4 (doğal gazın ana bileşeni) kullanılmıştır. Burada tanımlanan yöntemin sahip olduğu basit ve esnek sentez prosedürü, düşük maliyetli karbon kaynağı ve kısa reaksiyon süresi gibi doğal avantajlar, nanokristal tozların kitlesel üretimi için sağlam dayanak oluşturmaktadır.

Gibbs serbest enerji minimizasyon yöntemiyle yapılan termodinamik analiz sonuçları, karbür oluşumu için deneysel şartları tahmin etmede ve sentez prosesini anlamada kılavuz olarak kullanılmıştır. Bu çalışmanın amacı, nanokristal karbür ve C kaplanmış oksit tozlarını sentezlemek için uygun çalışma koşullarını saptamaktır. Proses parametreleri olarak sıcaklık, süre ve gaz bileşimleri seçilmiştir. Değişik reaksiyon kademelerindeki ürünlerin karakterizasyonu için ağırlık değişim grafikleri ile XRD, SEM ve HR-TEM teknikleri kullanılmıştır.

Süngerimsi Mo2C sentezlemek için önce Ar akışında MoO3’in buharlaştırılması, buhar fazından taşınması ve yoğunlaştırılması ile plakalı MoO3 kristalleri büyütülmüştür. Artan merkez sıcaklığı (≥1200 K) ve sıcaklık gradyanı (≥100 K/cm) ile oksit buharının yüksek doygunluğa ulaşması sonucu ~900 K’de süngerimsi oluşum gözlenmiştir. İç içe geçmiş ince tabakalı (90–380 nm) kristaller içeren Mo2C, yoğunlaşan MoO3’in H2

(370 cm3/dk) ve CH4 (20 veya 40 cm3/dk) ile 900 K’de yerinde karbürizasyonu yoluyla 60 dk içinde sentezlenmiştir. XRD faz analizleri, deneysel sonuçların termodinamik öngörü ile uyumlu olduğunu göstermiştir. Termodinamik analiz, Mo2C oluşumunun artan reaktan gazları ile MoO3 → MoO2 → Mo2C şeklinde olduğunu öngörmektedir. Ayrıca Mo2C, MoO3’in H2 atmosferinde 900–1000 K’e ısıtılması sırasında indirgenmesini takiben Mo ile saf CH4’ın izotermal reaksiyonu yoluyla sentezlenmiştir. Bu şartlar altında, kalınlığı 50–100 nm olan tabakalı yapıda Mo2C 900, 950 ve 1000 K’de sırasıyla 45, 5 ve 2.5 dk içinde elde edilmiştir. Mo 2C kristal boyutları 30–35 nm olarak ölçülmüştür.

WC tozları iki yolla sentezlenmiştir. Birinci yolda, WO3 Ar atmosferinde ısıtılmış ve akabinde H2+CH4

gaz karışımı ile 900–1300 K’de reaksiyona sokulmuştur. Partikül boyutu 0.2–1.5 μm olan tek faz WC tozları, 1300 K’de 120 dk içinde elde edilmiştir. Ürünün kristal boyutu ~50 nm olarak belirlenmiştir. Termodinamik analiz, WC oluşumunun artan reaktan gazları ile WO3 → WO2 → W → WC şeklinde olduğunu öngörmektedir. WC’ün partikül boyutunu azaltmak için ikinci yol izlenmiştir. Bu yolda, WO3’in H2 atmosferinde ısıtılması sırasında elde edilen W nanopartiküller, 900–1100 K’de saf CH4 ve Ar veya H2 ile seyreltilmiş CH4

atmosferlerinde karbürlenmiştir. 900 K’deki karbürizasyon, yavaş C difüzyonu nedeniyle W2C oluşumu ile sınırlıdır. 1000 K’de, seyreltik gaz karışımları kullanılarak ~75 dk içinde WC elde edilmiştir. Saf CH4

atmosferinde ise karbürizasyon reaksiyonu, elde edilen karbonun tüketimden daha fazla olması nedeniyle partikül yüzeyinde oluşan pirolitik karbon tabaka sonucu pratik olarak durmaktadır. Partikül boyutu 40–65 nm ve kristal (tane) boyutu 15–25 nm olan WC tozları, 1100 K’de çalışılan tüm gaz atmosferlerinde kısa bir süre (5 dk) içinde sentezlenmiştir.

Fe3C, 800 K’de H2 atmosferinde (5 veya 10 dk) Fe2O3’in izotermal indirgenmesini takiben indirgenmiş ürünün saf CH4 (15 veya 30 dk) ile reaksiyonu yoluyla sentezlenmiştir. Fe3C tozlarının partikül ve kristal boyutları sırasıyla 0.3–0.9 μm ve 40–130 nm olarak ölçülmüştür.

Nanokristal TiC ve SiC tozları, oksit (TiO2 veya SiO2) partiküllerinin CH4 gazı kullanılarak kimyasal buhar biriktirme yöntemiyle C kaplanması akabinde karbon kabuk / oksit çekirdek kompozit partiküllerinin karbotermal dönüşümü sonucu sentezlenmiştir. Oksit toz ağırlıklarının, 1300 K’de saf CH4 atmosferinde artan C birikimi nedeniyle hızlı bir şekilde arttığı tespit edilmiştir. TiO2 ve SiO2 partikülleri yüzeyinde kalınlıkları sırasıyla 10–20 ve 5–8 nm aralığında olan pirolitik karbon tabakalar biriktirilmiştir. Ağırlıkça % ~33 C içeren C kabuk / oksit çekirdek kompozit tozlar, 1600–1800 K’de Ar atmosferinde TiC sentezi için kullanılmıştır. Artan sıcaklık ve süreyle elde edilen ürünlerin kafes sabiti ve ağırlık kaybı değerlerinin TiC seviyelerine yükseldiği bulunmuştur. Ortalama partikül boyutu ~125 nm olan saf TiC tozları, 1750 ve 1800 K’de 30 dk içinde elde edilmiştir. SiC sentezi için, C içerikleri ağırlıkça % 40 ve 42.6 olan kaplanmış tozlar seçilmiştir. Karbotermal redüksiyon deneyleri, Ar atmosferinde 1700–1800 K sıcaklık aralığında yapılmıştır. Yaklaşık 100 nm boyutlarında partikül ve visker karışımından oluşan saf SiC, ağırlıkça % 40 C içeren başlangıç tozlarından 1750 K – 45 dk ve 1800 K – 30 dk şartlarında elde edilmiştir. SiC viskerler, muhtemelen gaz-katı mekanizması sonucu oluşmaktadır. Termodinamik analiz sonuçlarından, karbür (TiC veya SiC) reaksiyon mekanizmaları ile oksit (TiO2 veya SiO2)–C–Ar sisteminde olası ürünler tespit edilmiştir. Bu çalışma, hem C kabuk / oksit çekirdek partiküllerinin hem de karbür tozlarının aynı reaktörde hızlı bir şekilde sentezlenebildiğini de göstermiştir.

Synthesis of Nanocrystalline Materials by Chemical Vapor Reaction Method

In recent years, researchers have focused on the synthesis of nanocrystalline materials because demands for these materials increase owing to improved properties (such as better densification, higher hardness, lower wear rate) in the products produced from them. Among nanocrystalline materials, carbides have been exploited in many areas including abrasives, cutting tools, wear resistant parts, varistors, armors, catalyst supports. In addition, carbon shell / oxide core nanosized composite powders have recently received considerable attention for tribological and catalytical applications.

In this thesis study, syntheses of five different nanocrystalline carbide (Mo2C, WC, Fe3C, TiC, SiC) and carbon coated oxide (C–TiO2, C–SiO2) powders were investigated by chemical vapor reaction method using oxide and gaseous reactants. Chemical vapor reaction method essentially involves reactions of gases with precursor particles. It is an efficient way to increase reaction rate at low temperatures owing to close contact of gaseous reactants with particles. In this study, CH4 (main component of natural gas) was used as a carbon source because it is relatively cheap, abundant and environmentally favorable. The process described here has inherent advantages such as simple flexible synthesis procedure, low cost carbon source and short reaction time, providing a sound rationale for massive productions of nanocrystalline powders.

Equilibrium thermodynamic analysis by the method of minimization of Gibbs’ free energy was used as a guide to predict the experimental conditions for the formation of carbides and to understand the synthesis processes. This study aimed to establish optimal conditions for the synthesis of nanocrystalline carbide and C coated oxide powders. The process parameters were selected to be temperature, time and gas compositions. Weight change graphics, XRD, SEM and HR-TEM were used to characterize the products at various stages of the reactions.

In order to synthesize spongy Mo2C, MoO3 platelet crystals were first grown by vaporization, vapor-phase transportation and condensation of MoO3 in Ar flow. It was observed that increased source temperature (≥1200 K) and temperature gradient (≥100 K/cm) favor the formation of spongy deposits owing to high supersaturation of the oxide vapor at ~900 K. Mo2C consisting of intermingled platelet crystals with thin walls (90–380 nm) was synthesized by in situ carburization of the condensed MoO3 using H2 (370 cm3/min) and CH4

(20 or 40 cm3/min) at 900 K within 60 min. XRD phase analysis revealed that the experimental results were in agreement with the thermodynamic prediction. Thermodynamic analysis suggests that Mo2C formation follows the path MoO3 → MoO2 → Mo2C with increasing amount of reactant gases. Mo2C was also synthesized by reduction of MoO3 in H2 atmosphere during heating to 900–1000 K followed by isothermal reaction of Mo with pure CH4. Under these conditions, plate shaped Mo2C with thickness of 50–100 nm were obtained at 900, 950 and 1000 K within 45, 5 and 2.5 min, respectively. Mo2C crystallite sizes were measured to be 30–35 nm.

WC powders were synthesized by two routes. In the first route, WO3 was heated in Ar atmosphere and was subsequently reacted with H2+CH4 gas mixtures at 900–1300 K. It was found that single phase WC powders

with particle size of 0.2–1.5 μm were obtained at 1300 K within 120 min. The crystallite size of the product was determined to be ~50 nm.

Thermodynamic analysis reveals that WC formation follows the path WO3 → WO2 → W → WC with increasing amount of reactant gases. In order to reduce the size of WC particles, the second route was followed. In this route, W nanoparticles derived from WO3 during heating in H2 were carburized at 900–1100 K in pure CH4 and Ar or H2 diluted CH4 atmospheres. At 900 K, carburization was limited to the formation of W2C owing to slow C diffusion. At 1000 K, WC was obtained within ~75 min using the diluted gas mixtures, while under pure CH4 atmosphere carburization reaction practically stopped due to pyrolytic carbon skin formed on particle surfaces where C supply was more than consumed. WC powders with particle size 40–65 nm and crystallite (grain) size 15–25 nm were synthesized at 1100 K in a short time (5 min) under the gas atmospheres studied.

Fe3C was synthesized by isothermal reduction of Fe2O3 in H2 atmosphere (5 or 10 min) followed by reaction of reduced product with pure CH4 (15 or 30 min) at 800 K. The particle and crystallite sizes of the Fe3C powder were measured to be 0.3–0.9 μm and 40–130 nm, respectively. Nanocrystalline TiC and SiC powders were synthesized by chemical vapor deposition of C from CH 4

on particulate oxides (TiO2 or SiO2) and subsequent carbothermal conversion of the resultant C shell–oxide core composite particles to carbides. It was found that oxide particles gained mass rapidly at 1300 K under CH 4

atmosphere owing to enhanced C uptake. Pyrolytic carbon layers with thicknesses of 10–20 and 5–8 nm were deposited on TiO2 and SiO2 particles, respectively. C shell / oxide core composite powders containing ~33 wt.% C were used for TiC synthesis at 1600–1800 K under Ar flow. It was found that lattice constant and mass loss of the samples increased to the levels of TiC with temperature and time. Nearly pure TiC powders with a mean particle size of ~125 nm were synthesized at 1750 and 1800 K within 30 min. For SiC synthesis, the coated powders with C contents of 40 and 42.6 wt.% were selected. The carbothermal reduction experiments were carried out under Ar flow in a temperature range of 1700–1800 K. Almost pure SiC powders containing a mixture of particles and whiskers of ~100 nm were obtained at 1750 K for 45 min and at 1800 K for 30 min using the starting powder with 40 wt.% C. It was proposed that SiC whiskers were grown by a vapor-solid mechanism. Equilibrium thermodynamic analysis predicted the reaction pathways to carbide (TiC or SiC) and to the product species in the oxide (TiO2 or SiO2)–C–Ar system. This study demonstrated that either C shell / oxide core particles or carbide powders could be synthesized rapidly in the same reactor.

ERZİ Eray

Danışman : Prof. Dr. Suat YILMAZAnabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim DalıMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Suat YILMAZ (Danışman, İ.Ü. Mühendislik Fak)

Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU (İ.Ü. Mühendislik Fak.) Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU (İ.Ü. Mühendislik Fak.)

Prof. Dr. Ercan AÇMA (İ.T.Ü. Kimya-Metalurji Fak.) Prof. Dr. Hüseyin ÇİMENOĞLU (İ.T.Ü Kimya-Metalurji Fak.)

Isıl Püskürtme Yöntemi İle Kısmi Stabilize Edilmiş Zirkonya Kaplanmış Hafif Metak Alaşımlarının Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Alüminyum alaşımları gibi hafif metaller, ekonomik ve ekolojik nedenlerden dolayı endüstride yoğun biçimde kullanılmaktadır. Ancak, bu malzemelerin sertlikleri, mekanik mukavemetleri ve aşınma dirençlerinin düşük olması bir dezavantaj olarak görülmektedir. Sağladıkları ağırlık tasarrufu nedeniyle kullanılma gerekliliği her gün biraz daha artan alüminyum alaşımlarının mekanik ve tribolojik özelliklerini geliştirmek için çeşitli endüstriyel yöntemler uygulanmaktadır. Örneğin, aşınmaya karşı alınabilecek en basit önlem,  tüm elemanların aşınmaya karşı dayanıklı malzemeden imal edilmesidir ancak bu yaklaşım çoğu zaman yüksek maliyeti de beraberinde getirir. Aşınma bir yüzey hadisesi olduğundan uygun bir kaplama seçimi ile malzemenin ömrü

azami seviyeye çıkarılabileceği gibi maliyeti de asgariye düşürebilir. Bir malzeme kendisinden daha sert bir kaplamaya sahip olduğunda, kaplama var oldukça ana malzemedeki aşınma azalmış olacaktır, zira aynı şartlar altında sert malzemeler, yumuşak malzemelerden genellikle daha az aşınırlar ve ayrıca içi yumuşak dışı sert malzemelerin toklukları daima yüksektir. Isıl püskürtme yöntemleri, özellikle plazma püskürtme yöntemi son yıllarda önemli uygulama alanları bularak yaygınlaşmaktadır. Yöntem toz,  tel veya çubuk halindeki kaplama malzemesinin ergiyik ya da kısmi-ergiyik durumuna getirilerek,  kaplanacak yüzeye hızlı bir şekilde (~80m/s) püskürtülmesine dayanmaktadır. Bu yöntem ile üretilen Al2O3  ve  ZrO2 gibi sert seramik kaplanmış metalik malzemelerin, mekanik mukavemeti ve aşınma direncinin geliştirilmesiyle, değişik endüstriyel uygulamalarda geniş bir kullanım alanı yaratılmıştır. Bu çalışmada; 6063 alüminyum alaşımının yüzeyi ağ.%8 Y2O3 ile kısmen stabilize edilmiş zirkonya (Y-PSZ) ile plazma püskürtme yöntemi ile kaplanmış, böylece çeşitli mekanik özellikleriyle birlikte, aşınma dayanımı ve sürünme dayanımı özellikleri incelenmiştir. Bu amaca yönelik olarak enjeksiyon pres döküm yoluyla şekillendirilmiş 6063 serisi alüminyum çubukların talaşla kaldırma kabiliyetini arttırmak için önce T6 ısıl işlemi uygulanmıştır. Daha sonra standartlarına uygun olarak darbe, aşınma, sürünme vb. test numuneleri şekillendirilmiştir. Şekillendirilen test numunelerinin yarısının yüzeyleri plazma püskürtme yöntemi uygulanarak önce astar ve sonra Y-PSZ ile kaplamaları gerçekleştirilmiştir. Y-PSZ ile kaplanmış yüzeylerin XRD, SEM/EDS ve mikrosertlik gibi karakterizasyon çalışmalarının ardından, kaplanmış ve kaplanmamış test numunelerinin mekanik özelliklerinin belirlenmesi çalışmalarına geçilmiştir. Bunun için sertlik testleri; çentikli charpy darbe deneyleri; farklı yükler, süre ve hız şartları altında abrasif aşınma deneyleri ve Üssel Sürünme Kanunu’na uygun olarak gerilmeye/sıcaklığa bağlı sürünme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen bu çalışmaların sonucunda Y-PSZ ile kaplanmış 6063 alüminyum alaşımının mekanik özelliklerinin yüksek oranda geliştirilebildiği belirlenmiştir. Y-PSZ kaplama ile kaplanmamışına göre abrasif aşınma direnci yüksek oranda arttırılırken, sürtünme katsayısında önemli bir değişiklik gözlenmemiştir. Sürünme deneyleri sonucunda kaplanmış ve kaplanmamış numunelerin sürünme hızları belirlendikten sonra, gerilme faktörü (n) ve sürünmede aktivasyon enerji (Q) değerleri hesaplanarak belirlenmiştir.

Investigation Of Mechanical Properties Of Thermally Sprayed Partially-Stabilized Zirconia Coated Light Metal Alloys

Light metals like aluminum alloys have been used in industries for years because of both economical and ecological reasons. But these materials have some disadvantages like low hardness, mechanical strength and wear resistance. Because of their low weights their need for usage in industries are increasing with the need of improving their mechanical and tribological properties. For example; easiest way to resist against wear is to produce the machine parts with hard materials but this solution increase the productions cost of these parts. Wear is a surface problem so we can increase the lifespan of that part, production costs will still stay low. When a material has a coating which is harder than itself, it’s wear resistance will be high as long as that coating exists. Because it’s known that harder materials have better wear resistance than softer materials also soft materials with hard coatings is known as their high toughness properties. Thermal spray methods and especially plasma spray method have increasing importance and being widely used by industries. This method depends on the purpose of spraying the melted wire or powder based coating materials to a surface by the speeds of ~80m/s. By using this method and using ceramic powders like Al2O3 and ZrO2 new application areas were created with improving mechanical properties and wear resistances of metals. In this study, 6063 aluminum alloys surface were coated with wt% 8Y2O3-Partially Stabilized Zirconia (Y-PSZ) by plasma spray process and their mechanical, wear and creep behaviors were investigated. For this purpose T6 heat treatment was applied to injection press casted 6063 series of aluminum bars to increase its machining ability. Then impact, wear, creep etc. test samples were prepared according to the standards. Later, half of the samples were coated with lining and surface coating materials with plasma spray on 6063 aluminum. After the characterization studies like XRD, SEM/EDS and micro hardness tests determination studies of mechanical properties of both coated and un-coated test samples was carried out. To do this hardness tests, charpy impact tests and wear tests for different load, time and speed conditions and also stress and temperature dependant creep tests were carried out according to the Power Law Creep. As a result of these studies Y-PSZ coated 6063 aluminum alloys mechanical properties were significantly increased. By Y-PSZ coating abrasive wear resistance increased no difference on the friction coefficient was observed. As a result of creep tests in coated and uncoated samples after determination of rates of creep, stress factor (n) and creep activation energy (Q) values were calculated.

MUTLU İlven

Danışman : Prof. Dr. Enver OKTAYAnabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Enver OKTAY (Danışman)

Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU Prof. Dr. Sakin ZEYTİN Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU Prof. Dr. Müzeyyen MARŞOĞLU

Toz Metalurjisi Yöntemiyle Elde Edilen Gözenekli Martensitik Paslanmaz Çeliğin Mikroyapısı Ve

Mekanik Özellikleri

Bu çalışmada, yüksek oranda gözenek içeren 17-4 PH martensitik paslanmaz çelik numuneler, toz metalurjisi esaslı boşluk yapıcı-sinterleme yöntemiyle üretilip boşluk yapıcı miktarı ve partikül boyutu, sinterleme sıcaklığı ve süresi, bor katkısı ve yaşlandırma ısıl işleminin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. 17-4 PH paslanmaz çelik alaşımı yüksek korozyon direncine ve mukavemete sahip olup tıp, havacılık ve otomotiv alanlarında; gözenekli 17-4 PH paslanmaz çeliği ise biyomalzeme olarak implant uygulamalarında kullanılmaktadır. Yüksek oranda gözenekli yapı vücut dokusunun gözenekler içerisinde büyüyebilmesini ve birbirine bağlı gözeneklerden vücut sıvısının iletimini sağlayabilmektedir. Gözenekli 17-4 PH paslanmaz çeliğin avantajı biyomedikal implant olarak en yaygın kullanılan malzemeler olan AISI 316L paslanmaz çeliği, Ti alaşımları ve Co-Cr alaşımlarına göre daha mukavemetli olmasıdır.

Deneysel çalışmada, 17-4 PH çelik tozları bağlayıcı çözeltisiyle (parafin, polivinilalkol veya polimetilmetakrilat) karıştırılmış ve hedeflenen gözenekliliği sağlayacak karbamit metal tozuna ilave edilmiştir. Elde edilen karışım 180 MPa basınçta preslenerek hacimce % 40, 50, 60, 70 ve 80 karbamit içeren silindirik ham numuneler elde edilmiştir. Ham numunelerdeki karbamit oda sıcaklığındaki suda çözündürülerek uzaklaştırılmıştır. Bağlayıcının uzaklaştırılması termal bağlayıcı giderme işlemiyle, sinterleme çevrimi sırasında gerçekleştirilmiştir. Ham numuneler 1200-1360 °C arasında 20-120 dakika arası sürelerde H2 atmosferinde sinterlenmiştir. Ayrıca karışıma ağırlıkça % 0.2-0.8 arasında değişen faklı oranlarda bor ilave edilip, borun mikrogözeneklere ve mekanik özelliklere olan etkisi araştırılmıştır. Mekanik özellikleri daha da arttırmak için sinterlenmiş numunelere çökelme sertleşmesi (yaşlandırma) ısıl işlemi uygulanmıştır. Bunun için numuneler 1050 °C de vakum ortamında östenitlenmiş ve ardından su verilmiştir. Su verilmiş numuneler 450-570 °C arasında farklı sürelerde hidrojen atmosferinde yaşlandırılmıştır.

Sinterlenmiş numunelerin gözenek morfolojileri ve mikroyapıları optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskop (SEM) yardımıyla incelenmiştir. Basma ve mikrosertlik deneyleri ile numunelerin mekanik karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Gözenekli 17-4 PH paslanmaz çeliğin biyouyumluluğu in vitro sitotoksisite testleriyle belirlenmiştir. Sitotoksisite denemeleri tetrazolyum (XTT) ve metil tetrazolyum (MTT) olmak üzere iki farklı yöntemle gerçekleştirilmiştir. Ayrıca gözenekli 17-4 PH paslanmaz çelik numunelerinin hızlandırılmış yaşlandırma testi ve yüzey pürüzlülüğü testleri de gerçekleştirilmiştir.

Karakterizasyon çalışmaları sinterlenmiş numunelerde gözenek miktarı, şekli ve boyutunun, kullanılan karbamit miktarı, şekli ve boyutu ile kontrol edilebileceğini göstermiştir. Basma deneyi sonuçları, sinterlenmiş numunelerin elastisite modülü ve basma akma mukavemetlerinin artan gözenek miktarı ile azaldığını ortaya koymuştur. Bor ilavesi sinterleme sıcaklığı ve süresini düşürmüş, mekanik özellikleri ise iyileştirmiştir. Optimum mekanik özellikler ağırlıkça % 0.5 bor ilave edildiğinde ve 1260 °C sıcaklıkta 40 dakika süreyle

sinterleme sonucunda elde edilmiştir. Çökelme sertleşmesi işlemiyle mekanik özellikler daha da arttırılmıştır. En yüksek basma akma mukavemeti ve elastisite modülü değerleri 480 oC sıcaklıkta 4 saat yaşlandırılmış numunelerde elde edilmiştir. MTT ve XTT yöntemleriyle gerçekleştirilen in vitro sitotoksisite testlerine göre 17-4 PH paslanmaz çeliğin yeterli derecede biyouyumluluğa sahip olduğu belirlenmiştir.

   Microstructural And Mechanical Properties Of Porous Martensitic Stainless Steel Obtained By Powder

Metallurgy Method

In this study, highly porous 17-4 PH martensitic stainless steel specimens were produced using space holder-sintering method in powder metallurgy and effects of space holder amount and particle size, sintering time and temperature, boron addition and aging heat treatment on the microstructure and mechanical properties were investigated. 17-4 PH stainless steel alloy has high corrosion resistance and strength and used in automotive, medical and aviation applications. Porous 17-4 PH stainless steel can be used as biomaterial in medical implant applications. Highly porous structure allows body tissue to grow inside the pores and to transport the body fluids. In addition porous structure is light. The advantage of the porous 17-4 PH stainless steel is based on its higher strength compared to AISI 316L stainless steel, Ti alloys and Co-Cr alloys which are mostly used materials in biomedical implant applications.

In the experimental study the 17-4 PH steel powders were mixed with binder (paraffin, polyvinylalcohol or polymethylmethacrylate) solution and carbamide was added to metal powder to obtain defined porosities. The mixture compacted at 180 MPa and cylindrical green specimens having 40, 50, 60, 70 and 80 % carbamide were obtained. Space holder in green compacts was removed by water leaching at room temperature. Binder was removed by thermal debinding during the sintering cycle. The green compacts were sintered at temperatures between 1200-1360 °C for times between 20-120 minutes in H2 atmosphere. Additionally, 0.2-0.8 wt.% boron was added to the mixture to investigate the effects of boron on microporosity and mechanical properties. Precipitation hardening (aging) heat treatment was carried out after the sintering to further enhance the mechanical properties. The quenched specimens were austenitized at 1050 °C in vacuum and subsequently quenched. The specimens were aged at temperatures between 480-550 °C for different times in H2 atmosphere.  

The microstructures and pore morphology of the sintered specimens were characterized using an optical microscope and scanning electron microscopy (SEM). Mechanical characterizations of the specimens were carried out with compression and microhardness tests. Biocompatibility of the porous 17-4 PH stainless steel was determined by in vitro cytotoxicity assays. In vitro cytotoxicity assays were carried out by both tetrazolium (XTT) and metil tetrazolium (MTT) methods. In addition, accelerated aging test and surface roughness tests of 17-4 PH stainless steel specimens were carried out.

Characterization studies on the sintered samples showed that pore fraction, shape and size in the sintered specimens could be controlled by the particle shape, size and amount of carbamide. Compression test results showed that modulus of elasticity and compressive yield strength of the sintered samples were decreased with increasing porosity. Boron addition decreased the sintering temperature and time, and enhanced the mechanical properties. Optimum mechanical properties were obtained with 0.5 wt.% boron additions and sintering at 1260 °C for 40 minutes. Mechanical properties were also increased by precipitation hardening. Highest compressive yield strength and elasticity modulus values were obtained for the specimens aged at 480 oC for 4 hours. 17-4 PH stainless steel foams showed sufficient biocompatibility according to in vitro cytotoxicity assays carried out by MTT and XTT methods.

ALTAY CUMBUL Melek

Danışman : Prof. Dr. Şerafettin EROĞLUAnabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim DalıProgramı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Doktora ProgramıMezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU (Danışman Öğretim Üyesi) Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU Prof. Dr. Enver OKTAY

Prof. Dr. Sakin ZEYTİN Prof. Dr. Müzeyyen MARŞOĞLU

Kimyasal Buhar Biriktirme Yöntemiyle Nanoyapılı Karbon Büyütülmesi

Karbon, atomlarının düzenlenmesine bağlı olarak farklı özelliklere sahiptir. Nanoyapılı C malzemeler (fullerenler, tüpler/fiberler), eşsiz elektronik ve mekanik özelliklerinden ötürü endüstriyel uygulamalarda çığır açması beklendiğinden büyük ilgi çekmektedir.

Bu çalışmada, Kimyasal Buhar Biriktirme (KBB) sistemi nanoyapılı karbon malzemeler sentezi için inşa edilmiştir. Yapılan çalışmada, proses parametrelerinin ürün morfolojilerine etkisi araştırılarak nano tüp/fiber oluşumuna yol açan optimal koşulların belirlenmesi hedeflenmiştir. Doğal gazın ana bileşeni olan CH 4 nispeten ucuz, bol miktarda ve çevre dostu olmasından dolayı karbon kaynağı olarak kullanılmıştır. Fe-Ni (ağ. % 70 Ni), Fe2O3, Fe3O4 ve NiO tozları, <100> yönüne sahip Si altlık üzerinde karbon nanotüp/fiber büyütmek için katalizör malzemesi olarak kullanılmıştır.

Termodinamik analiz, C oluşum koşullarının öngörülmesi ve sentez prosesinin termokimyasının anlaşılması için Gibbs serbest enerji minimizasyon yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Her bir katalizör için büyütme sıcaklığı, ön ısıtma sıcaklığı, süre ve gaz akış hızı proses parametreleri olarak seçilmiştir. C nanofiberlerin katalizör Ni ile büyümesini daha iyi anlamak için, nikel oksit tozunun reaksiyon davranışı da farklı sıcaklık ve süre için çeşitli atmosferler altında çalışılmıştır. SEM ve HRTEM teknikleri ürünlerin karakterizasyonunda kullanılmıştır. Ayrıca, nikel oksit toz içeriğinin tanımlanmasında DTA/DSC-TG, FTIR ve XRD tekniklerinden yararlanılmıştır.

Fe-Ni ve NiO tozları kullanılarak yapılan deneysel çalışmalar, termodinamik analiz sonuçlarının aksine, 1100 K’ in altındaki sıcaklıklarda kayda değer C oluşumunun olmadığını göstermiştir. C nanotüp/fiber sentezinde iki yol kullanılmıştır. Birinci yolda, 1200-1300 K büyüme sıcaklıklarında C nanotüp/fiber altlık üzerinde sentezlenmiştir. İkinci yolda ise büyütme, ön ısıtılmış CH4 fırının sıcak zonundan (1200-1300 K) geçirildikten sonra daha düşük sıcaklıklarda (1050-1150 K) gerçekleştirilmiştir. Tüp/fiber çapının artan sıcaklık ve süreyle arttığı gözlenmiştir.

Fe-Ni (ağ. % 70 Ni)-CH4 sisteminden elde edilen deneysel sonuçlar şu şekilde özetlenebilir: Ön ısıtma olmaksızın 1200 K’ de ve 6,7-13,4 cm3/dak metan akış hızı aralığında karbon nano fiber sentezlenmiştir. 1300 K büyüme sıcaklığında ise genellikle >5 dak sonrası karbon kaplamalar elde edilmiştir. 1200 K’ de 15 ve 30 dak sürelerde büyütülmüş nano fiber çaplarına CH4 akış hızının etkisinin olmadığı gözlenmiştir. Ön ısıtılmış CH4

kullanıldığında diğer yolla sentezlenenlere kıyasla daha düşük fiber çapları elde edilmiştir. Karbon nano fiberlerin, 1200 K’ de ön ısıtılmış metan (13,4 cm3/dak ) gazı kullanılarak 1100-1150 K’ de 15-30 dak’ da, 1050 K’ de ise <60 dak’ da büyüdüğü tespit edilmiştir. HR-TEM çalışması fiber morfolojisinin çok cidarlı nanotüplerden oluştuğunu ortaya koymuştur.

Fe-Ni (ağ. % 70 Ni)-CH4 sisteminden elde edilen optimum koşullar ışığında, C nanotüpler Fe2O3 ve Fe3O4 tozlarıyla sentezlenmişlerdir. HR-TEM görüntüleri, birbirine ve tüp eksenine paralel olarak büyümüş çok sayıda grafit tabakalarından oluşan tüpleri göstermiştir. Fe2O3-CH4 ve Fe3O4-CH4 sistemleri için yapılan termodinamik analiz, artan CH4 miktarıyla Fe oksit→Fe→Fe3C→Fe3C+C dönüşümlerinin olabileceğini ortaya koymuştur. Yüksek CH4 miktarında katı ve gaz bileşim analizleri aşağıdaki genel reaksiyonları öngörmektedir. 3Fe2O3(k) + 12 CH4 → 2Fe3C(k) + C(k) + 9CO + 24H2 Fe3O4(k) + 6 CH4 → Fe3C(k) + C(k) + 4CO + 12H2 Nikel oksit tozunun sadece NiO fazını içerdiği XRD analiz ile ortaya konulmuştur. Enstrümantal analiz, az miktarda Ni(OH)2xH2O fazının da orijinal nikel oksit tozda mevcut olduğunu göstermiştir. Ağırlık ölçümleri, Ni:O oranının 2:3 olduğunu belirtmiştir. Yığın toz 1100 K’ e ısıtma sırasında ve 1200 K’ de 5 dak içinde (izotermal koşullar) saf metan tarafından Ni’ e indirgenmektedir. Artan sıcaklık ve süreyle serbest C’ da oluşmaktadır. Bu sonuçlar, yüksek sıcaklıklarda (1100-1300 K) termodinamik analiz sonuçlarıyla kalitatif olarak uyum içinde bulunmuştur. NiO-CH4 sistemi için yüksek CH4 miktarında C nano fiber sentezi sırasında meydana gelebilecek genel reaksiyon şu şekilde ifade edilebilir. NiO(k)+2CH4 Ni(k)+C(k)+CO+4H2

Ni katalizörüyle yapılan KBB deneyleri, C nanofiber sentezi için optimum koşulların 1200 K, 13,4 cm3/dak ve 30 dak olduğunu göstermiştir. Çalışılan diğer koşullarda ise partiküllerin sinterlenmesinden dolayı az sayıda fiber içeren ürünler elde edilmiştir.

Nanotüplerin/fiberlerin muhtemel büyüme mekanizmaları, HR-TEM ve SEM görüntüleri kullanılarak belirlenmiştir. Fe-Ni, Fe2O3 ve Fe3O4 tozları kullanıldığı durumlarda, tüplerin genel olarak kök mekanizmasına göre büyüdüğü sonucuna varılmıştır. Nikel katalizörüyle KBB’ de, muhtemelen uç büyüme mekanizmasının C nano fiber büyümesinde etkin olduğu belirlenmiştir.

Bu çalışma, C nano tüplerin/fiberlerin saf CH4 gazı ve demir oksitler, Fe-Ni ve nikel oksit tozu kullanılarak sentezlenebileceğini göstermektedir.

Growth Of Nanostructured Carbon By Chemıcal Vapo Deposıtıon

Carbon has many different properties depending on the arrangement of carbon atoms. Nanostructured C materials such as fullerenes, tubes/fibers have received considerable attention owing to unique electronic and mechanical properties that are expected to lead to breakthrough industrial applications. In this study, Chemical Vapor Deposition (CVD) system was built for the synthesis of nanostructured carbon materials. It was aimed to determine the optimal conditions leading to the formation of nanotubes/fibers by investigating effects of processing parameters on the morphologies of the products. CH4, which is the main component of natural gas, was used as a carbon source because it is relatively cheap, abundant and environmentally favorable. Fe-Ni (wt. 70 % Ni), Fe2O3, Fe3O4 and NiO powders were utilized as catalyst materials to grow C nanotubes/fibers on a <100> oriented Si substrate.

Equilibrium thermodynamic analysis was carried out by the method of minimization Gibbs’ free energy in order to predict the conditions for C formation and to understand thermochemistry of synthesis processes. The processing parameters for each catalyst were selected to be growth temperature, pre-heating temperature, time and gas flow rate. Reaction behavior of nickel oxide powder was also studied under various atmospheres (H 2, CH4, Ar) at different temperatures and time to better understand the Ni-catalyzed growth of C nanofibers. SEM and HRTEM techniques were used to characterize the products. Also, DTA/DSC-TG, FTIR and XRD techniques were employed for the determination of contents of nickel oxide powders.

Experimental studies using Fe-Ni (wt. 70 % Ni) catalyst and NiO powders showed that no significant C formation was obtained at temperatures below 1100 K contrary to the results of thermodynamic analysis. Two routes were used for C nanotube/fiber synthesis experiments. In the first route, C nanotube/fiber was synthesized on the substrate with growth temperatures of 1200-1300 K. In the second route, growth was carried out at lower temperatures (1050-1150 K) after pre-heating CH4 gas by flowing it through the hot zone of the furnace (1200-1300 K). It was observed that tube/fiber diameter increased with increasing time and temperature.

The experimental results obtained from Fe-Ni (wt. 70 % Ni)-CH4 system can be summarized as follows. Without methane pre-heating, carbon nano fibers (<100 nm diameter) were obtained at 1200 K and at CH4 flow rates in the range of 6.7-13.4 cm3/min, while the growth temperature of 1300 K for growth times >5 min resulted in carbon coatings. It was observed that CH4 flow rate did not affect the diameter of nano fiber grown at 1200 K for 15 and 30 min. When pre-heated CH4 was used, fiber diameter was obtained to be lower compared to those obtained by the other route. It was found that carbon nano fibers were grown at 1100-1150 K for 15-30 min and at 1050 K for <60 min using methane (13.4 cm3/min) pre-heated at 1200 K. The HR-TEM study revealed that the fiber morphology consisted of multi-walled nanotubes.

In the light of the optimum conditions determined from the Fe-Ni (wt. 70 % Ni)-CH 4 system, carbon nanotubes were synthesized using Fe2O3 and Fe3O4 powders. HR-TEM images showed that the tubes consisted of multi graphite layers grown parallel to each other and to the tube axis. Thermodynamic analyses carried out in the systems of Fe2O3-CH4 and Fe3O4-CH4 revealed that Fe oxide→Fe→Fe3C→Fe3C+C transformations take place with increasing CH4 amount. The equilibrium analyses of solid and gas compositions at high CH4 contents predict the following general reactions:3Fe2O3(s) + 12 CH4 → 2Fe3C(s) + C(s) + 9CO + 24H2 Fe3O4(s) + 6 CH4 → Fe3C(s) + C(s) + 4CO + 12H2

Nickel oxide powder consisted of only NiO phase as revealed by XRD. Instrumental analysis showed that a small amount of Ni(OH)2xH2O phase is also present in the original powder. Weight measurements indicated that the ratio of Ni to O is 2:3. Bulk powder was reduced to Ni during heating to 1100 K and at 1200 K within 5 min (isothermal conditions) under CH4 atmosphere. Free C was also observed with increasing temperature and time. These results were found to be qualitatively in agreement with those of thermodynamic analysis at high temperatures (1100-1300 K). The general reaction in this system at high CH 4 contents which may take place during C nanofiber synthesis can be expressed as: NiO(s)+2CH4 Ni(s)+C(s)+CO+4H2 Ni-catalyzed CVD experiments showed that optimal conditions for the synthesis of C nanofibers are 1200 K, 13.4 cm3/min and 30 min. The other conditions resulted in the products with a few fibers owing to sintering of Ni catalyst particles.

Possible growth mechanisms of nanotubes/fibers were determined by utilizing TEM and SEM images. It was concluded that the tubes were generally grown by root mechanism when Fe-Ni, Fe2O3 and Fe3O4 powders were used. In the case of Ni-catalyzed CVD, tip growth mechanism was believed to be operative.

This study demonstrated that C nanotubes/fibers could be synthesized by CVD technique using pure methane and Fe oxides, Fe- Ni and nickel oxide powders.

DENİZ ULAŞTIRMA İŞLETME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI  

NEBİYEV Asiman

Danışman : Prof.Dr.Güler ALKANAnabilim Dalı : Deniz Ulaştırma ve İşletme MühendisliğiProgramı : DoktoraMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr.Güler ALKAN

Prof.Dr. Mahmut Celal Barla Prof.Dr.Mehmet, Şakir ERSOY

Prof.Dr.Fevzi ERDOĞMUŞ Prof.Dr. Şakir ESNAF.

Karadeniz Havzası Ulaştırma Hatlarının Analizi Ve Alternatif Hat Uygulanması

Son yıllarda küresel ticarette ortaya çıkan gelişmeler ulaştırma ve lojistik sektörünün hızla gelişmesine neden olmuştur. Bir taraftan günümüzdeki küresel ticaret hacmi, diğer taraftan söz konusu hizmet sektörünün gelişme potansiyeli ve küresel üretimin ulaştığı yapı, lojistik ve ulaşım alanını yükselen sektörler kapsamına

sokmaktadır. Bu bağlamda dünyada küresel ulaşım koridorları oluşturulmaya çalışılmaktadır. Bu süreç kıtalararası ulaşım koridorları üzerinde bazı ülkeleri söz sahibi olabilmek için rekabete sürüklemektedir.

Karadeniz ve çevresi coğrafi konumu gereği doğuyla batı, ağırlıklı olarak hammadde ihraç eden ülkeler ile buna son teknoloji ürünleri üreten sanayileşmiş ülkeler arasında ticaret hacmi bakımından bir merkez konumunda bulunmakatdır. Karadeniz bölgesinin çok önemli aktörü olan Rusya aynı Türkiye gibi söz konusu uluslararası taşıma ağ sistemlerinin merkezinde bulunmaktadır. Rusya 17 milyon kilometrekareden fazla toprağı ve demiryolu gibi güçlü ulaştırma altyapıları ile, köşeler arasında irtibat sağlayan bir köprü vazifesi yapmasıyla sadece zenginleşme kaynağını değil, uluslararası jeopolitikayı etkileme aracını da elde etmeye çalışmaktadır.

Bu çalışmada Karadeniz Havzasındaki artan yük trafiğine paralel gelişen taşıma hatlarında öngörülen yük trafiğinin gerçekleşme olasılıkları değerlendirilerek, Rusya’nın bölge üzerindeki ulaşım politikaları incelenmiştir.

Bu çalışmada bölgede ulaştırma hatlarında ortaya çıkan gelişmelere ve bölge ülkelerinin bölgeye yönelik geliştirdikleri yeni alternatifler ve ulaştırma politikaları göz önünde bulundurulmuştur. Yanı sıra söz konusu ulaştırma politikalarının geliştirilmesinde kullanılan modeller ve yöntemler üzerinde ayrıntılı olarak durulmuştur.

Bu çerçevede Rusya ile Türkiye arasında alternatif kombine taşıma hatlarının ve lojistik merkezlerinin geliştirilmesi, yeni ulaştırma entegrasyon modellerinin oluşturulması ve yeniden yapılandırılması üzerinde durulmuştur.Yukaıdaki gelişmeler göz önünde bulundurularak konu 5 başlık altında incelenmiştir.

Birinci bölümde; Tez çalışmasının amacı ve tanımı üzerinde durulacaktır. İkinci bölümde; Dünya Ticaretinin Gelişme Trendi, Karadeniz ve Hazar Havzasında bölgesel ticaretin

durumu ve ulaştırmanın önemi ele alınacaktır. Ayrıca mevcut taşıma hatlarının durumu özetlenecek, Rusya’nın ulaştırma politikaları üzerinde durulacak ve bu çerçevede Türkiye’yi içeren alternatiflerden bahsedilecek.

Üçüncü bölümde; Uluslararası taşımacılıkta problemlerin çözülmesinde ve alternatiflerin geliştirilmesinde kullanılabilecek değişik ulaştırma modelleri ve yaklaşım metodları yakın perspektiften ele alınacaktır. Ayrıca Rusya’nın bölgede geliştirdiği uluslararası alternatif ulaşım koridoru modeli ayrıntılı olarak analiz edilecektir.

Dördüncü bölümde; Rusya ve Türkiye arasında yeni alternatif ulaştırma modeli (hattı) üzerinde çalışma yapılacaktır. Bu alternatif ulaştırma modelin (hattın) teknik ve ekonomik bakımdan yapılabilirliği üzerinde ayrıntılı olarak durulacaktır. Ayrıca Rusya Türkiye arasında önerilen yeni alternatif ulaştırma modelinin (hattın) kısa, orta ve uzun vadede Türkiye’ye sağlayacağı faydalardan bahsedilecektir.

Son bölümde ise; Türkiye’nin Karadeniz Bölgesine yönelik ulaştırma politikaları ve çözümleri kapsamında ilerde oluşturulabilecek projelere yönelik önerilerde bulunulacaktır.

 Analysis Of The Black Sea Rim Transport Networks And A Proposal For An Alternative Networks

In the latest years the extention of global trade caused rapid developments of transportation and lologistics areas. The volume of the global trade the progressive potentional of the services sector in future and characteristics of global production put logistics and transportation issues on the care of leader sectors. In this respect many global transportation corridors take the agenda of the world. As a result of this developments, the state which have great interests regardly concerned corridors found themselves in the great competition.

Black Sea and around is regarded as a center point due to its situation of great volume of trade traffic between the West and East. Also it is situated between great row materials exporting developing countries and the latest technology products producing developed countries.

Similar to Turkey, Russia, being an important player in a Black Sea basin, is at the heart center of international transport system. With its territory exceeding 17 million km2 and major railways network, serving as a natural bridge between geographic regions, Russia is not just aimed at generating transit income, but also seeks to use its position as a tool to influence international geopolitics.

With at this study, assesion of the load traffic and applicability of the transportation lines at the Black Sea regions and transport policies of Russia concerning the region are investigated. By taking account the development in the transportation lines in the region and new alternatives and transport policies of the regional countries in regard to the region. The thesis also provides detailed analysis of various models and methods applied for the development of the above-mentioned transport policy. Thus, we have scrutinized various options for development of alternative combined transport routes and establishment of new transport integrated models between Turkey and Russia. Considering the above-mentioned developments discussion of the topic is divided into five sections.

The first chapter of the thesis cover its contents and purpose.In the second chapter, the developments in the global and Black Sea and Caspian Regions trade and

importance of transportation is presented. Also the development of transportation lines in the Black Sea snd Caspian Regions, transport policies of countries in the region and role of Russia in this processes, as well as alternative routes, which include Turkey, are discussed in detailed.

In the third chapter, this section will cover detailed discussion of possible solutions for challenges faced by the international transportation system, as well as comprehensive analysis of various methods and models applied for the development of alternative transport routes. It will also provide detailed analysis of Russian model for the development of alternative transport corridors.

In the fourth chapter, this section will provide an overview of work on establishment of alternative transport model (route) between Russia and Turkey. It will also provide detailed analysis of technical and economical feasibility of such alternative transport model. It will also covers analysis of potential short, medium and long-term benefits to Turkey from new alternative transport model between Russia and Turkey.

Finally chapter of dissertation discusses possibilities of establishing projects to address challenges faced by Turkey's transport policy in Black Sea Regions.

AYDIN Gülsüm

Danışman : Prof. Dr. Güler ALKANAnabilim Dalı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Anabilim DalıProgramı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Anabilim DalıMezuniyet Yılı 2011Tez Savunma Jürisi Prof. Dr. Güler ALKAN

Prof. Dr. Fevzi ERDOĞMUŞ Prof. Dr. Mehmet Şakir ERSOY Prof. Dr. Mahmut Celal BARLA

Prof. Dr. Mustafa AKSU

Türkiye’de Marinacılık: Kapasite Ve Yer Seçimi Üzerine Modelleme

Yatçılık, pek çok unsurun bir araya gelerek bir deniz gezisi hizmetinin sunulmasıyla sonuçlanan ekonomik faaliyettir Ayrıca yakın gelecekte Türkiye’de kruvaziyer turizmin unsuru olan marinacılığın artması öngörülmektedir. Jeostratejik açıdan önemli bir noktada olan ülkemiz üç tarafı denizlerle çevrili olması nedeniyle yat turizminde önemli bir avantaja sahiptir. Çalışmanın amacı, turizmin önemli bir alt sektörü olan deniz turizmi ve yat turizminin ele alınmasıdır. Bu bağlamda Türkiye’deki Marinaların kapasitelerinin incelenmesi, ülkemize gelen yat sayıları ile yolcu sayılarını ifade edilerek, gelecekteki yat ve yolcu sayılarının analizi yapılarak ileriye yönelik marina planlamalarına yön vermek açısından Balıkçı Barınaklarının öneminin vurgulanması planlanmaktadır. Önümüzdeki yıllar için, marina yer seçimi modeli kullanılarak ülkemize marinacılık konusunda, objektif bir bakış açısı kazandırarak alternatif marina yerlerin tespit edilmesi için gerekli kriterlerin saptanmasını ve planlama aşamasında bu kriterler göz önüne alınarak, değerlendirme yapılmasını sağlayarak, planlama ve karar süreçlerini daha hızlı bir şekilde ve daha doğru olarak yürütmeyi sağlamaktır. Günümüzde sermaye ve zaman kısıtlarının en verimli şekilde kullanarak en doğru yatırıma karar vermek bu uygulamanın amacıdır. Elbette ki marina yatırımları büyük sermaye gerektiren projelerdir. Böyle bir projeye başlanırken en önemli safha yatırımın mevcut alternatifler arasındaki en karlı ve faydalı olanını hızlı bir şekilde seçebilmektir.

Ülkemizde bulunan mevcut Balıkçı Barınaklarının yerlerine, alternatif marinaların kurulması için gerekli yer seçimini kolaylaştıracak kriterlerin belirlenmesini içermekte olup Balıkçı Barınaklarının yapılarının kademeli bir şekilde modernize edilmesi sağlanarak, etkin marinalara dönüştürülüp, hem mevcut kaynakları etkin kullanıp hem de marina endüstrisinden elde edilecek gelir ile ülke ekonomisine katkı sağlanması hedeflenmektedir. Bu doğrultuda uygun yer seçimi modeli marina yani yat limanlarına dönüştürülmesi için izlenilmesi gereken adımları ifade edilerek öncelikli olarak hangi bölgelere yatırım yapılması gerektiği ifade edilecektir.

Çalışma planı içinde dünya turizm sektörüne genel bir bakış yapılmıştır. Ülkemizin turizmden aldığı paylar ifade edilmiştir. Daha sonra ülkemizde mevcut olan marinaların mevcut profilleri incelenerek, yanaşma ve bağlama yerlerinin kapasite miktarları ifade edilmiştir. Marinalarda sunulan hizmetler ve işlemler hakkında bilgi verilmiş ve marinaların yatırım dönemi öncesi gider kalemleri ile gelir kalemleri ifade edilecektir.. Bu çalışma beş bölümden oluşacaktır. İkinci bölümde yat limanı ve marina ile ilgili kavramlar ile marinaların tarihçesi, dünyadaki marinalara genel bir bakış yapılıp, ülkemizde bulunan mevcut marinalar ifade edilecektir. Bunlara ilave olarak marina yapım aşamasında maliyet kalemlerinin önemi vurgulanacaktır Kültür ve Turizm Bakanlığı’ndan güncel alınan yat istatistikleri incelenerek yat turizmin potansiyel talebi ortaya konacaktır. Bunlara ilave olarak Balıkçı Barınaklarının tüm özellikleri içeren envanter hazırlanmış bölgeler bazında analiz ifade edilmiştir. Bölüm 3’te ileriki yıllar için zaman serilerinin analizi yapılması için kullanılacak olan yöntemleri açıklanacaktır. Marina için son zamanlarda ifade edilen kapasite sorunlarına değinilecektir. Daha sonra bilimsel makalelerden oluşturulan yer seçimi kriterleri ifade edilerek, Bulanık AHP yöntemi açıklanarak mevcut marina planlamasının önemi vurgulanacaktır. Yer seçimi kriterleri tespit edildikten sonra talep tahminindeki hangi bölgeye marina yatırım planlaması yapılması gerektiği ifade edilecektir. Bunlara ilave olarak hangi Balıkçı Barınağın aday bölge olarak seçilmesi hususunda yorumlara değinilecektir. Marinalar için ileriye yönelik talep tahmin analizleri yapıldıktan sonra talep artışının yüksek olduğu tespit edilen bölgelerde bulunan iller ele alınacaktır. Böylece seçilecek olan Balıkçı Barınaklarının tespitleri yapılacaktır. Bölüm 4’te. Aday bölgelerde yer seçimi kriterlerinin 5 ana kriter halinde gruplanması ile hazırlanmış olan anket soruların uzmanlar tarafından değerlendirilen cevaplar ifade edilip anket analizi yapılacaktır. Yer seçim kriterlerinin; Çevresel, Planlama, Siyasi ve Yasal, Finansal ve Ekonomik ve Doğa Peyzaj ana kriterleri altında gruplanmış olan alt kriterlerin Bulanık AHP Yöntemi ile ikili karşılaştırılması yapılarak önem derecesi değerlendirilerek, aday bölgeler için önem ağırlıkları ifade edilecektir. Kurulacak model çerçevesinde kısıtların ve amaçların fonksiyonlarının belirlenmesi, kurulan model için yer seçimi analizi yapılması planlanmaktadır. Bölüm 5’ te uzmanlar tarafından cevaplanmış soruların analizin genel değerlendirmesi yapılıp ileri ki çalışmalarda ülkemizde nasıl başarı ile uygulanabileceği ve nasıl yön verileceği hakkında bilgi verilecektir.  

Turkish Marina Industry: A Modelling Capacity And Location Selection

Yachting is the economic activity resulting in ocean travel service with a combination of number of multiple factors. As well many forecasts indicate that marina industry as part of cruise tourism is expected to arise in the near future. Our country has a strong geo-strategic importance and advantage in terms of yachting tourism due to the homeland surrounded by oceans from three sides. The goal of this study is to process throughly the tourism subsectors, ocean and marina tourism. In this regard, by analyzing the actual marina capacities in Turkey, the yacht and passenger statistics to/ from Turkey in the past years, the estimate of demand for the coming years in terms of yacht and passenger numbers and tourism is made and the importance of the fisher shelters in the stage of new marina planning’s is accordingly stated just to give a right direction to the marina industry. For the next years, with marina location selection model, the study aims to help the decision makers in the marina industry and officials to take the right decisions even at planning and decision stages in a more efficient and accurate way with the determination of necessary marina selection criterias and alternative marina areas and a comprehensive objective outlook to the sector. The goal of the study is as well to use capital and time variables efficiently in planning stage to decide the best investment for the beneficiary. As marina investments are very costly projects needing huge amount of capital, the most important issue for an investor in the planning stage is to be able to place the money in the most profitable and available investment candidate among others.

Study is inclusive of the information enabling the determination of criterias that will have a help to decide the right places of current fisher shelters in the country and have them replaced by alternative marinas and turning the old fisher shelters into the new marinas gradually in the years, study aims to use the resources of the country in more efficient way and to contribute country’s economy with the income to be made from the new marinas. In this regard, the steps underlined within the study and marina location selection model will indicate as to which places within the country the investment for marines should go.

In the work plan of the study, an overlook to the world tourism is done and the income of the tourism to our country is advised. After that, actual marinas within the our country are analyzed and analysis results in

terms of their mooring and berthing capacities are shown. The information about the services and operations offered by marinas, the cost items in the pre-investment period and revenues for marinas are listed. This study consists of five sections. First section will be the introduction of the marina industry. In the second section, terms used in the marina industry, history of marinas, a general look to the marinas in the world and the information about the current marinas within our country is given. In addition, the importance of the cost items in marina building stage is strongly stated. By examining thoroughly the yacht statistics provided by Turkish Culture and Tourism Ministry an estimate of demand in potential yacht tourism is made. Further to above stock sheet of current fisher shelters including all necessary specifications for all regions within our country is prepared. In the third section, three different demand methods to be used to estimate the demand in marina industry in the next years is explained. Recently advised and so-called marina capacity problems will be advised and with explanation of marina location selection criterias determined as per the scientific publications in the world and Fuzzy AHP Method, the importance of the current marina planning will be highlighted. After the determination of marina location model selection criterias, study will read the information as to which region the investment should be made in the estimate of demand table. In addition to all above the study will read the comments by as to which regions and fisher shelters should be nominated as candidates. Estimate of demand analysis’s for the current marinas within our country will be processed in terms of the future demand on each city in the next years and accordingly the fisher shelters in the cities which are expected to have higher yachting demand in future will be nominated as candidate marinas. In section four, the survey results will be analyzed right after the replies by experts in marina industry to the survey with questions grouped in five main criterias for each candidate region. Binary comparisons for all five main criterias, Environmental, Planning, Political and Legal, Financial and Economic, Nature and Landscape, and sub-criterias under each main criteria will be made by Fuzzy AHP method, the weights of importance for each criteria in comparison to the other will be then determined for each candidate and results for each candidate will expressed. The model to be established with this study is intended to determine the functions of variables and goals and then decide on the place of investment. In section five, a general evaluation and assessment will be made over the answers to the survey by the experts in marina industry and study will end up with the information as to how this study will give a direction to our marina industry and can successfully be applied within our country for our national benefits.

ÇAĞLAK BAYAR Sibel

Danışman : Prof. Dr. Güler ALKANAnabilim Dalı : Deniz Ulaştırma İşletme MühendisliğiProgramı : Deniz Ulaştırma İşletme MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Güler ALKAN

Prof. Dr. Fevzi ERDOĞMUŞ, Prof. Dr. Mahmut Celal BARLA

Prof. Dr. Şakir ESNAF Prof. Dr. Sezer ILGIN

Çin- Almanya Denizyolu Taşımacılığında Türkiye’nin Konumunun Analizi

Dünya üzerinde uluslararası ticaretin %80’den fazlası denizyolu ile yapılmaktadır. Bu nedenle, denizyolu taşımacılığı uluslararası ticarette önemli bir konumdadır. Ayrıca, taşıma kolaylığı ve çeşitli avantajları nedeni ile konteyner taşımaları denizyolu taşımacılığında önemli olmaktadır. Hatta layner taşımacılığının büyük bir kısmı konteyner taşımacılığı şeklindedir.

Dünya ticaretindeki önemli ülkelere baktığımızda, Çin’in parlayan bir ülke olduğu görülmektedir. Özellikle Çin’in Dünya Ticaret Örgütü’ne katılmasından sonra uluslararası taşımacılıkta önemli ülkelerden biri konumunda olup, ucuz işgücü nedeni ile ticarette tercih edilen bir ülke durumundadır. Bununla birlikte, Avrupa ülkeleri içinde en çok yatırımı yapan ülke Almanya’dır. Bu nedenle tezde, Çin- Almanya arası denizyolu taşımacılığı incelenmektedir.

Türkiye, Avrupa- Asya ve Afrika ülkeleri açısından stratejik bir konumdadır. Bu nedenle, Türkiye’nin konumu Çin- Almanya arasındaki denizyolu taşımacılığında analiz edilmektedir.

  

 The Analysis Of Turkey’s Situation İn Maritime Transportation Between China And Germany

More than 80 % of international trade is done by sea routes in the world. Therefore, maritime transportation has an important position in international trade. However, container shipments are important in maritime transportation, because of several advantages such as ease of transport. In fact, a large part of layner shipping forms container shipping.

Looking at the improtant countries in world trade, China is seen as a shinning country. Especially after China joined World Trade Organization is one of the important countries in international transport and trade with the preferred position of a country because of cheap labor. However, Germany is the most investment’s country in European countries at China. Therefore, this thesis is examined maritime transportation between China and Germany.

Turkey is a strategic location in terms of Europe, Asia and Africa. Therefore, Turkey’s position is analyzed for maritime transportation between China and Germany.

ELMAS Güldem

Danışman : Prof. Dr. Fevzi ERDOĞMUŞ Anabilim Dalı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Anabilim DalıProgramı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Anabilim DalıMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Fevzi ERDOĞMUŞ

Prof. Dr. Güler ALKAN Prof. Dr. Mehmet Şakir ERSOY Prof. Dr. Mahmut Celal BARLA

Prof. Dr. Mustafa AKSU

Bursa Bölgesi'nde Otomotiv Lojistiği Ve Otomotiv Terminallerinde Kapasite Analizi

Ülkemizin bir numaralı ihracat kalemi olan otomotiv sektörü her geçen gün üretim ve ihracat kapasitesini daha da arttırmaktadır. Otomotiv Lojistiği, otomotiv sektörü ile birlikte hızla gelişen, nihai müşterilere ulaşacak olan ürünlerin hasarsız, zamanında ve minimum maliyetle teslim edilmesini amaç edinen bir dağıtım zinciridir. Dağıtım zincirinin tüm halkalarının eksiksiz çalışması, ülkemizin otomotiv sektöründe rekabet gücünü arttıracaktır. Zaman, kapasite ve kalite problemleri yalnızca para kaybına yol açmaktadır Otomotiv lojistiği daha düşük maliyetlerin elde edilmesi ve servis kalitesinin arttırılması için işbirliği alanlarının oldukça fazla olduğu, rekabet ve gelişim için ortak projeler üretilebilecek bir alandır. Otomotiv sektörü Türkiye’nin “rekabetçi avantajlı sektörü” konumuna getirilebilecek durumdadır. Ama ne yazık ki fabrikalar iç lojistik süreçlerde sağladıkları optimizasyonu, dış lojistik süreçler söz konusu olduğunda yeterli düzeyde gerçekleştirilememektedirler. Özellikle limanlarda yaşanan darboğazlar alarm verici düzeylere ulaşmıştır.

Çalışmada, ülkemizin en büyük otomobil fabrikalarının yer aldığı Bursa Bölgesi incelenmektedir. Bu fabrikalarımızın ihracat potansiyelleri her geçen gün artmaktadır. Artan bu potansiyele karşılık, Bursa’daki

otomotiv fabrikalarının ihracat ve ithalat yüklemelerinde en çok kullandıkları Gemport limanında sıkışıklıklar gündeme gelmiş ve gelecekte de gelmeye devam edecektir.

Çalışmada, Gemport limanı için kapasite analizi yapılmıştır. Araba Terminallerinde yüklenen/boşaltılan gemilerin periyodik ziyaretlerle servis verdiği ve kara tarafındaki alıcıların talep ettikleri hizmet göz önüne alındığında, araba terminallerinin depolama kapasitesi ve gemilerin limanlar için ayırdıkları yükleme kapasitesi çok önemli bir sorun arz etmektedir. Dolayısıyla araba terminallerinin, yükleme boşaltma için terminale yanaşan gemilerin kapasitelerinin çok değişken oluşuna ve kara tarafı taşımacılık şekillerine ayak uydurabiliyor olması gerekmektedir. Bu bilgiler ışığında, uygulamada yöneylem araştırması modellerinden Tam Sayılı Doğrusal Programlama Modeli kullanılmıştır. 2011 ve 2012 yılları için aylara göre beklenen ihracat ve ithalat talep tahminleri yapılmıştır. Elde edilen adetlerin mevcut kısıtlar altında nekadarlık bir kısmının yüklenip yüklenemeyeceği görülmüştür. Tahmin edilen tüm talebin karşılanabilmesi için mevcut kısıtlarda nekadarlık bir iyileştirilme yapılması gerektiği tespit edilmiştir.

Bu bağlamda çalışmanın Giriş bölümünde; problem tanıtılmış, daha önce yapılmış çalışmalar verilerek çalışmanın amacı ve çözüm yöntemine giriş yapılmıştır. Genel Kısımlar bölümünde; sırasıyla Türkiye’de ve Dünya’da otomotiv endüstrisi, lojistik, otomotiv lojistiği, kapasite, zaman dizileri analizi, tam sayılı doğrusal programlama anlatılmıştır. Malzeme ve Yöntem bölümünde; Bursa Bölgesinde yer alan otomotiv fabrikaları ve otomotiv terminallerine ilişkin tanıtım yapılarak, elde edilen veriler ışığında çözüm modeli ve yöntemi oluşturma çalışmaları yapılmıştır. Bulgular kısmında; araştırmanın bulguları ve geliştirilen model tartışılmış, oluşturulan model çalıştırılarak problem çözümlenmiştir. Son bölümde ise araştırmanın sonuçları ve öneriler verilmektedir.

Bursa Region’s Auto Logistics And Capacity Analyse İn Auto Terminals

The Turkish automotive industry, being the most significant portion of the country’s export market, has been increasing its production and export capacity by the day. In parallel, automotive logistics provide an ever increasing supply chain that aims to deliver the sector’s products free of damage, in time and with minimized costs to the end user. It is a crucial component of the competitive capacity of Turkey’s automotive sector, that all integral links of this chain function efficiently. Setbacks in timing, capacity and quality will ultimately lead to loss of capital. The landscape of automotive logistics is ripe for cooperation for the achievement of optimal cost and increased service quality as well as projects that aim to enhance competitive strength and pave way to improving the sector. The automotive sector is an excellent candidate for being the country’s sector with the ultimate competitive advantage. However, factories and production plants have been unable to achieve and apply the level of optimization they have maintained with their internal logistics processes to their external processes. Particularly, bottlenecks concerning the harbours have reached an alarming level.

This study focuses on the region centered on Bursa where Turkey’s biggest production plants are located. The export capacity of these plants have been increasing significantly. On the other hand, congestion at Gemport Harbour which most frequently serves this plants, has become and it seems will remain a most critical issue.

The study provides a capacity analysis for the Gemport Harbour. Considering the service provided by the ships loaded and unloaded at the car terminals and received by import and export company facilities on land, the storage capacity of the car terminals and the loading capacity of the ships reserved for the harbours constitute a major problem. Therefore, the car terminals should be adaptable to the variability of the capacity of ships that dock for loading and unloading as well as different processes of land transportation. Given these factors, the study utilizes Integer Linear Programming Model as an operations research methodology. Monthly demand forcast forimport and exporthave been formulated for the years 2011 and 2012. It has then been calculated how much of this demand can be met. Finally, it has been determined how much enhancement is needed in order to meet this demand fully.

Within this context, the Introduction identifies the problem at hand, presents previous literature on the subject, defines the objective of the study and lays the foundation for the suggested solution. In the General

Information section, an evaluation of the automotive industry in Turkey and the world has been presented as well as concepts of logistics, automotive logistics, capacity, time series analysis and integer lineral programming. In the Data and Methodology Section, the solution model and methodology have been presented upon providing data on production plants and automotive terminals located in the Bursa Region. In the Finding Section, a discussion of the findings and the methodology is provided. The final section is reserved for conclusion and suggestions.

ERGİN Ayfer

Danışman : Prof. Dr. Güler ALKAN Anabilim Dalı : Deniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Programı : Deniz Ulaştırma İşletme MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Güler ALKAN ( Danışman ) Prof. Dr. Fevzi ERDOĞMUŞ Prof. Dr. Mehmet Şakir ERSOY ( GÜ ) Prof. Dr. Mahmut Celal BARLA ( Piri Reis Üniv. ) Prof. Dr. Mustafa AKSU ( Haliç Üniv. )

Tedarik Zinciri Yönetiminde Konteyner Taşıyıcı Firma Seçimi Ve Türkiye’deki Uygulaması

Küreselleşmeyle birlikte tüketim ve uluslararası ticaretin artması taşımacılığın rolünü daha kritik hale getirmiştir. Müşteri memnuniyeti ve işletmelere getirdiği maliyet üzerinde belirgin etkileri olan taşımacılık, lojistiğin en önemli aktivitelerinden biridir. Taşımacılık maliyeti toplam lojistik maliyetinin büyük bir bölümünü oluşturmakta hatta ürünün satış fiyatına etki etmektedir. Bununla beraber taşımacılık, maliyete olan etkisi yanısıra zaman ve mekan açısından müşteri memnuniyetine de tesiri olmaktadır.

İşletmelerin hızla değişen ekonomik çevrede, rekabet avantajı kazanmalarında kilit noktalardan biri iyi tasarlanmış stratejik taşıma planı oluşturmak ve bu planı uygulamaktır. Taşıma hizmeti sağlayan taşıyıcıların seçilmesi taşımacılık stratejisinin temel parçalarından biridir. Taşıyıcılar taşıma maliyetini düşürme, taşıma süresini azaltma ve tüm taşıma organizasyonunu daha güvenilir hale getirme gibi noktalarda anahtar role sahiptirler.

Literatür çalışmaları incelendiğinde taşıyıcı seçimi konusundaki uygulamaların karayolu taşımacılığında yoğunlaşmış olmasına rağmen uluslararası taşımacılığın %90’dan fazlasının yapıldığı denizyolu taşımacılığında yayın sayısının yok denecek kadar az olduğu görülmüştür. Son yıllarda artan konteyner trafiği tederik zincirleri yönetimi için konteyner taşıyıcı firma seçiminin önemini pekiştirmiştir. Bu bağlamda çalışmamızda, ihracat yüklemelerine yönelik olarak tekstil-hazır giyim, beyaz eşya ve kimya sektörlerinde “Konteyner Taşıyıcı Firma Seçimi” modeli geliştirilmiştir. Uygulama, farklı sektörleri ele alması ve aralarındaki ayrımları belirleyerek hem konteyner taşıyıcı firmalara yol göstermesi hem de literatüre yenilik getirmesi açısından son derece ehemmiyetlidir.

Taşıyıcı seçimi problemi; bir çok nicel ve nitel kriteri kendi bünyesinde barındırdığından oldukça kompleks bir yapıdadır. Bu da, taşıyıcı seçimini ziyadesiyle zor ve karmaşık bir duruma getirmektedir. Taşıyıcı seçiminde verilecek kararda tutarlı olabilmek için, probleme getirilecek yaklaşımın bütün nicel ve nitel kriterleri aynı anda dikkate alabilecek nitelikte olması gerekmektedir. Bu amaçla, taşıyıcı seçimi probleminde yöneticilere alternatifleri değerlendirmede yardım eden ve işletme kaynaklarını daha verimli kullanılmasını sağlayan çok kriterli karar verme methodularından AHP ve ANP metodlarının yanı sıra bulanık çok kriterli karar verme methodlarından da Bulanık AHP ve Bulanık ANP de uygulanarak elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak yorumlanmıştır.

Çalışmada “Konteyner Taşıyıcı Firma Seçimi” maksadı ile kurulan model, tedarik zincirleri için belirli bir bölgede uygulanabileceği gibi, tüm dünyada konteyner taşımacılığı yapılan noktalar arasında kullanılabilinir bir yapıdadır. Bu nedenle kurulan model farklı bölgelere ve farklı alternatiflerle uygulanarak çalışma sayısı arttırılabilinir. Ayrıca geliştirdiğimiz model ile “Konteyner Taşıyıcı Firma Seçimi”inde işletmelere daha hızlı ve doğru karar vermede yardım etmesi yanı sıra tedarik zincirlerinin lojistik departmanlarını kolaylıkla denetlemelerini sağlayabilmesi açısından da son derece önemlidir.

Contaıner Carrıer Fırm Selectıon In The Supply Chaın Management And Its Applıcatıon In Turkey

The role of transportation has become critical with the increasing consumption and international trade after globalization. Transportation is one of the most important logistics activities with significant impacts on both customer sevice and economical result of the company. Transportation costs represent an important part of total logistics costs and also of the product selling price. On the other hand, transportation is not just a cost centre because it creates time and place utilities which are important elements in customer satisfaction.

In rapidly changing operating environment, for companies one of the key factors in gaining a competitive advantage is to develop and implement well-conceived transportation strategic plans. The selection of the carriers providing the transport services are one of fundamental part of transportation strategy. A carrier plays an important role on lowering the transport cost, decreasing the transport time and making more reliable the transport.

It has been seen that reviews about carrier selection are majored on motor transportation but there is a little review about sea transportation which is used in international transport more than 90 per cent. Container carrier firm selection in supply chain management has become more important after increasing container traffic in the last years. Therefore, in our review “Container Carrier Firm Selection” model has been developed in export transportation in textile, white goods, and chemical sectors. The review is very important that it has been analysed different sectors with determining the different parts of each one and it can be used as a guide by carriers.

Carrier selection is a complicated problem as it includes a lot of quantitative and qualitative criterias. Carrier selection becomes difficult and sophisticated because of this complication. All of the quantitative and qualitative criterias should be considered at the same time to be consistent on carrier selection decision. Thats why, AHP and ANP multi criteria decision making models are used which help managers to evaluate alternatives and enable to use the company’s resources more efficiently , and also Fuzzy AHP and Fuzzy ANP methods are used and the results are compared and commented.

“Container Carrier Firm Selection” model which has been established in the review can be used both in suply chains in specific areas, or in supply chains that includes container carrying all over the world. Therefore, more reviews can be done by applying the model in different regions or different alternatives. The model enables “Container Carrier Firm Selection” more rapidly and reliable and it is also important that it helps to control in logistigs departments in supply chains.

BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI  

GÜRKAN Güray

Danışman : Prof.Dr. Aydın AkanAnabilim Dalı : Biyomedikal MühendisliğiMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof.Dr. Aydın Akan

Prof.Dr. Tamer Demiralp Prof.Dr. Tülay Yıldırım

Prof.Dr. Mukden Uğur Prof.Dr. Gökhan Uzgören

EEG Sinyallerinin Analizi İle Anestezi Derinliği Tespiti

Bu tez çalışmasında propofol anestezisi altında 15 Kanallı EEG kayıtlaması kullanılarak değişimler incelenmiş ve anestezi derinliği tespiti için kullanılabilecek yeni yöntemler araştırılmıştır. EEG kayıtları jinekolojik operasyon esnasında genel anestezi uygulanan hasta grubundan alınmıştır. Kayıtların çevrimdışı olarak işlenmesi MATLAB ortamında gerçekleştirilmiştir. Öncelikle mevcut anestezi takip cihazları ve kullanılan parametreler genişçe incelenmiş ve hesaplamaları yapılmıştır. Yapılan izgesel analizler sonucunda anestezi durumunda aktif kalan frontal EEG kanalları arasında bağlantısallık analizi önerilmiştir. ``Çok Kanallı Özbağlanımlı Model" kullanılarak ``Zamanla Değişen Kısmi Yönlü Koherans" değerleri ile yapılan bu analizler sonucunda tüm hastalarda derinleşen anestezi derinliği ile birlikte kanallar arası bağlantısallık değişimi gözlenmiştir.

    

Determining The Depth Of Anesthesia By The Analysis Of Eeg Signals

In this thesis, it was aimed to propose a new parameter for estimation of depth of anaesthesia by using 15 channel EEG. The recordings were taken from 30 subjects undergoing general anaesthesia for gynecological surgery. The offline processing was realized in MATLAB. First part of the thesis involved literature search of analysis methods that are currently used in current commercial depth of anaethesia monitors and simulations were done. As a result of spectral analysis of EEG channels, the application of connectivity was proposed between channels that were also shown to be active under anaesthesia. By using Multivariate Autoregressive Modeling and Timevarying Partial Directed Coherence values were extracted and the evolution of connectivity changes during deepening stage of anaesthesia was revealed in all patients.

SU ÜRÜNLERİ YETİŞTİRİCİLİĞİ ANABİLİM DALI

ERYALÇIN Kamil Mert

Danışman : Doç.Dr.Mustafa YILDIZ Anabilim Dalı : Yetiştiricilik Anabilim Dalı

Programı : Yetiştiricilik ProgramıMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Doç.Dr.Mustafa YILDIZ

Prof.Dr.Metin TİMUR Prof.Dr.Oya IŞIK Prof.Dr. Devrim MEMİŞ Doç.Dr.Sebahattin ERGÜN

Farklı Koşullarda Yetiştirilen Mikroalglerin Çipura (Sparus Aurata L., 1758) Postlarvalarında Yağ Asidi Kompozisyonuna Etkisi

Bu araştırmada, balık yağı yerine farklı mikroalg türlerinin kullanıldığı mikro yemlerin çipura balıklarının larvalarında büyüme performansına, vücut kompozisyonuna ve sindirim sistemi histolojisine olan etkileri incelenmiştir. 90 gün süren yemleme deneylerinde başlangıç ağırlıkları ortalama 0,018±0,00 g olan toplam 24000 adet çipura larvası kullanılmıştır. Kontrol yemi sadece balık yağı içermiştir. A yemi Tetraselmis suecica, Isochrysis sp., Nannochloropsis oculata ve Phaeodactylum tricornutum mikroalg türlerinden oluşan SBAE ticari ürünü içermiştir. B yemi sadece Schizocthytrium sp. mikroalg türünden oluşan Algamac 3050 ticari ürünü içermiştir. C yemi ise eşit miktarda SBAE ve Algamac 3050 ticari ürünler içermiştir.

Balıkların büyüme performansının değerlendirilmesi için yapılan ölçümler sonucunda canlı ağırlık artışı, spesifik büyüme oranı, yem etkinlik oranı, protein etkinlik değeri, bireysel boy ve kondüsyon faktörü değeri hesaplanmıştır. Deneyde kullanılan yem ve balıkların besin maddeleri miktarı ve yağ asitleri kompozisyonu miktarları saptanmıştır. Ayrıca kullanılan yemlerin larvaların sindirim sistemi histolojisine etkisini görebilmek için bağırsak ve karaciğerde histolojik analizler yapılmıştır.

Deney sonunda deney grupları arasındaki en yüksek canlı ağırlık artışı kontrol (1,32 g) ve C grubunda (1,32 g) elde edilmiştir (P<0,05) ve diğer deney grupları arasındaki fark önemsiz bulunmuştur (P>0,05). Benzer şekilde deney gruplarındaki yaşama oranı en yüksek kontrol ve C gruplarında ve en düşük A grubunda hesaplanmıştır. Yapılan tüm vücut analizlerinde balıklardaki yağ miktarları kontrol grubunda en yüksek ve B grubunda en düşük olarak elde edilmiştir. Deney yemlerinde kullanılan mikroalglerin yağ asidi kompozisyonu balıkların yağ asidi kompozisyonunu doğrudan etkilemiştir. Yapılan histolojik incelemelerde; A grubu balıkların karaciğer dokusunda hepatositlerde yağ toplanması ve buna bağlı olarak çekirdeklerin hücre zarına doğru yerleştiği görülmüştür. B grubu balıkların karaciğer örneklerinde yağ toplanması daha az görülerek hepatosit çekirdekleri merkezde normal bir görünüm sergilemiştir. C grubu balıkların hepatositlerinde vakuoler dejenerasyon görülmemiştir. Ancak belirgin yağ vakuolleri tespit edilmiştir. Balık bağırsaklarının histolojik incelemelerinde, A grubunda lipidik vakuoller gözlenmiştir. B ve C gruplarında ise bağırsak epitel hücrelerinde hafif düzeyde dejenerasyon ve dökülmeler gözlenmiştir. Sonuç olarak, elde edilen büyüme performansı, vücut kompozisyonu ve yağ asidi değerleri ile larvaların sindirim sistemi histolojisi incelendiğinde çipura larvaları için hazırlanan mikro yemlerde balık yağı yerine SBAE ve Algamac 3050 mikroalg ürünlerinin eşit miktarlardaki karışımının kullanılabileceği görülmüştür.

   

Effect Of Mıcroalgae Cultured In Dıfferent Condıtıons On Fatty Acıd Composıtıon Of Gılthead Sea Bream (Sparus Aurata L., 1758) Postlarvae

This study investigated the effects of microdiets provided with various microalgae species as fishoil substitute, on the growth performance, body composition and digestive system histology of gilthead sea bream larvae. 24000 larvae with initial mean weight of 0,018±0,00 g were used during 90 day lasted feeding experiments. Control diet included exclusively fishoil. Diet A included commercial product SBAE consisted of Tetraselmis suecica, Isochrysis sp., Nannochloropsis oculata and Phaeodactylum tricornutum microalgae species. Diet B included the commercial product Algamac 3050 consisted solely of the microalgae species Schizocthytrium sp. Diet C included equal amounts of both commercial products SBAE and Algamac 3050.

Weight gain, specific growth rate, feed efficiency ratio, protein efficiency ratio, individual length and condition factor value were calculated pursuant to measurements to evaluate growth performance of fish. Nutritional substances amount and fatty acid composition quantities of diets and fish used in experiments were determined. Furthermore, histological analyses of gut and liver were effectuated in order to observe the effects of the diets on the digestive system histology of larvae.

Highest weight gain amongst experimental groups was obtained in Control (1,32 g) and Group C (1,32 g) at the end of the experiment (P<0,05). The difference among the rest of the experimental groups was not significant (P>0,05). Similarly the highest survival rate of experimental groups was obtained in Control and C groups whereas the lowest in group A. Lipid quantities in fish were recorded highest in Control group for all body analyses and lowest in Group B. Fatty acid composition of microalgae used in experimental diets directly influenced the fatty acid composition of fish. Histological analyses showed lipid accumulation in hepatocytes of liver tissue, and as a consequence, settlement of nucleus towards cell membrane. Lipid accumulation was observed to be less important in liver samples of Group B fish with hepatocyte nucleus showing a normal appearance at the center. No vacuolar degeneration was observed in hepatocytes of Group C fish but explicit lipid vacuoles were determined. Lipidic vacuoles were observed in histological gut analyses of Group A fish. Slight degeneration and desquamation of epithel gut cells were observed in Groups B and C. In conclusion, the blend of equal amounts of microalgae products SBAE and Algamac 3050 as fishoil substitute seems possible to be used in microdiets for gilthead sea bream larvae as a consequence of investigations on growth performance, body composition and fatty acid values together with digestive system histology of larvae.

TOSUN Devrim Deniz

Danışman : Prof. Dr. Metin TİMURAnabilim Dalı : YetiştiricilikProgramı : YetiştiricilikMezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Metin TİMUR

Prof. Dr. Mehmet S. ÇELİKKALE Prof. Dr. Mehmet A. CANYURT

Doç. Dr. Devrim MEMİŞ Doç. Dr. Mustafa YILDIZ

Karadeniz Ve Ege Bölgesi’nde Faaliyet Gösteren Bazı Levrek (Dicentrarchus Labrax, L.1758) ÜretimTesislerinin Yapısal Ve Ekonomik Analizi

Bu tez çalışmasında, Türkiye’de su ürünleri yetiştiriciliği açısından öneme sahip olan Ege Bölgesi ve Karadeniz Bölgesi levrek balığı üretim tesisleri yapısal ve ekonomik anlamda incelenmiş, bölgelerin levrek üretimi açısından birbirlerine olan farklılıkları, avantaj ve dezavantajları ortaya konmuştur.

Karadeniz bölgesi, ağ kafeslerde levrek balığı yetiştiriciliği açısından gelişme sürecinde olan bir bölgemizdir. Bölgede özellikle ağ kafeslerde alabalık yetiştiriciliği gelişim göstermiş zaman içinde levrek üretimi, alabalık üretiminin yanısıra yapılmaya başlanmıştır. Bölge levrek balığı yetiştiriciliği açısından düşük mevsimsel su sıcaklığı ve üretim periyodunun uzun olması gibi çeşitli dezavantajlara sahiptir. Bölgede kuluçkahane bulunmaması ve yem fabrikalarının genellikle Ege Bölgesi’nde bulunmasıda bu dezavantajlardan sayılabilir.

Ege Bölgesi, ağ kafeslerde levrek balığı üretimi açısından çok gelişmiş bir bölgedir. Türkiye’de levrek balığı üretiminin ilk kez denendiği ve daha sonra hızla gelişerek büyük bir endüstri haline geldiği bölgemizdir. Bu endüstrinin bölgede gelişim göstermesi yan ürün sanayiinin de bu bölgeye yatırım yapmasını hızlandırmış ve bu levrek üretiminde bölgeyi avantajlı bir pozisyona getirmiştir. Üretici firmaların dünya çapında faaliyet göstermesi bölgeyi sektörün kalifiye elemanları açısından bir cazibe merkezi haline getirmiştir. Bölgenin en büyük dezavantajı turizm sektörününde bu bölgede çok aktif olmasıdır. Turizm sektörü ile çatışma nedeniyle üretimde zorluklar meydana gelmekte ve çözüm bulmak güçleşmektedir. Sektör bu bölgede genişleyecek alan

bulamamakta ve mevcut alanlardan daha fazla kar elde edebilmek için mevcut alandan daha fazla ürün elde edilebilecek farklı türlerin arayışı içindedir.

Bu bölgelerin ekonomik ve yapısal olarak incelenmesi, levrek balığı yetiştiriciliğinin hem mevcut durumunun değerlendirilmesi açısından hemde ileriye dönük olarak bu bölgelere yatırım yapmayı planlayan girişimciler açısından değerli bilgiler ortaya koymuştur.

     

 Structural And Economıcal Analysıs Of Sea Bass (Dıcentrarchus Labrax, L., 1758) Farms In Blacksea

And Aegean Regıons

In this study, Aegean and Black Sea Regions of Turkey which have important potential for aquaculture were reviewed economically and structurally. Differences, advantages and disadvantages were identified regarding sea bass production. Black Sea Region is in the progress of development in terms of sea bass cage farming. Sea trout farming is the main application of culture in this region. Sea bass culture is newly integrated. Low sea water temperatures in some seasons and long production period are a big disadvantage for this region. The lack of sea bass hatcheries and artificial fish food factories in the region affects the production costs.

Aegean Region is the leading region of Turkey in terms of sea bass and sea bream production. Sea bass production first started in this region in Turkey. This industry developed fast and attracted more investors to the region. Raw material suppliers were attracted to the region and thus lowered the material costs for the local sea bass producers. Worldwide functioning firms have made this region an attraction for qualified human resources. The biggest disadvantage of this region is the conflict with tourism which is very active in Aegean Region as well. The conflict with tourism seems to be unsolvable and stopped the growth of aquaculture in this region. Without any expansion options other than open seas, producers started to search for different species to get more profit from the existing cage farms.

Economical and structural review of these two regions provided important information on the current situation of sea bass farming and will provide important data to the investors in the future.

SU ÜRÜNLERİ AVLAMA VE İŞLEME TEKNOLOJİSİ ANABİLİM DALI  

GÖKTÜRK Didem

Danışman : Doç. Dr. F. Saadet KARAKULAKAnabilim Dalı : Avlama Ve İşleme Teknolojisi Anabilim DalıProgramı (Varsa) : İşleme TeknolojisiMezuniyet Yılı : 2012Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. F. Saadet KARAKULAK

Prof. Dr. Nuran ÜNSAL

Prof. Dr. Cengiz METİN Prof. Dr. Sühendan MOL TOKAY Doç. Dr. Adnan AYAZ

Batı Karadeniz’de Kullanılan Monofilament Ve Multifilament Galsama Ağlarında Seçicilik

Batı Karadeniz’de, Haziran 2010 ile Temmuz 2011 tarihleri arasında yürütülen bu çalışmada 17, 18 ve 20 mm göz genişliğine sahip monofilament ve multifilament sade galsama ağlarının ağ seçicilik parametreleri SELECT metodu kullanılarak hesaplanmıştır. Bunun yanında her iki ağ grubunun av kompozisyonu, av verimi, ticari ve ıskarta türlerin oranı, ağlardaki tür baskınlığı, tür çeşitliliği ve benzerlik indeksi analizleri yapılmıştır.

Monofilament ve multiflament galsama ağlarında, balık ve omurgasız türler olmak üzere toplam 3388 birey (108276,98 g) yakalanmıştır. İki ağ grubunda 36’sı osteichthyes, 9’u crustacea ve 2’si mollusca olmak üzere toplam 47 tür tespit edilmiştir. Av miktarının ağırlıkça % 53,87’si monofilament ve % 46,13’ü multifilament ağ grubuyla avlanırken, sayıca % 50,03’ü mulfilament ve % 49,97’si monofilament ağ grubuyla avlanmıştır. Tekir balığı (Mullus surmuletus) avcılığında monofilament ağlar multifilament ağlardan 1,48 kat daha etkin iken, iskorpit balığı (Scorpaena porcus) avcılığında her iki ağ grubunun av verimi eşit bulunmuştur.

Bu çalışmada ticari av miktarının toplam av miktarına oranı monofilament galsama ağlarında 0,23-0,44 arasında, multifilament galsama ağlarında ise 0,29-0,40 arasında bulunmuştur. SELECT metodu kullanılarak yapılan hesaplamalar sonucunda, 17, 18 ve 20 mm monofilament ve multifilament galsama ağlarında tekir balığı için hesaplanan model uzunlukları sırasıyla 14,26 cm, 15,10 cm, 16,78 cm, 13,90 cm, 14,72 cm ve 16,36 cm’dir. İskorpit balıkları için hesaplanan model uzunlukları ise sırasıyla 9,77 cm, 10,35 cm, 11,50 cm, 8,71 cm, 9,22 cm ve 10,25 cm olarak tespit edilmiştir.

Monofilament And Multifilament Gillnet Selectivity Used In The Western Black Sea

In this study, carried out between the dates June 2010 and July 2011 in the western Black Sea, the mesh selectivity parameters of monofilament and multifilament gill nets which have 17, 18 and 20 mm mesh size were calculated using the SELECT method. In addition, fishing composition, fish efficiency, commercial and discard rates of species, the dominant species on nets, diversity of species and the similarity index analysis were performed for each type of gillnets. A total of 3388 individuals (108276.98 g), consisting of fish and invertebrate species, were caught by monofilament and multifilament gillnets. There are totally 47 species caught in the two types of gill nets (36 osteichthyes, 9, crustacea and two types of Mollusca).

The amount of catch was determined as 53.87 % and 46.13 % in terms of weight, for the monofilament and multifilament gill nets respectively, while the amount of the catch percentages of monofilament and multifilament gillnets, in terms of number, was determined as 50.03 and 49.97, respectively. Monofilament nets are 1.48 times more effective than multifilament nets for mullet fishing while the catching efficiency of both nets is found to be equal to each other for the scorpion fishing.

In this work, the ratio of commercial catch to the total catch amount was found between 0.23 and 0.44 for monofilament gill nets and this rate was found between 0.29 and 0.40 in the case of multifilament gill nets. As a result of the calculations made, using by the SELECT method, the modal lengths of mullet were calculated as 14.26, 15.10, 16.78, 13.90, 14.72 and 16.36 cm, respectively, for 17, 18 and 20 mm mesh size of monofilament and multifilament nets. The calculated modal lengths of scorpion fish were determined as 9.77, 10.35, 11.50, 8.71, 9.22 and 10.25 cm, respectively.

SU ÜRÜNLERİ TEMEL BİLİMLERİ ANABİLİM DALI

GÜREVİN Cenk

Danışman : Prof. Dr. Meriç ALBAYAnabilim Dalı : Su Ürünleri Temel Bilimler Anabilim DalıProgramı : İç Sular Biyolojisi Programı

Mezuniyet Yılı : 2011Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr . Meriç ALBAY (Danışman)

Prof. Dr. Mustafa TEMEL Prof. Dr. Oya Okay Prof. Dr. Uğur SUNLU Doç. Dr. Yelda AKTAN TURAN

Küçükçekmece Gölü Sedimanından Besin Tuzu Salınımının Doğal Ve Laboratuvar Ortamında

Karşılaştırmalı Olarak İncelenmesi

Bu çalışma Küçükçekmece Gölü sedimanın da bazı fiziksel ve kimyasal parametrelerin araştırılması amacı ile Ekim 2006 – Şubat 2008 tarihleri arasında yapılmıştır. Gölde belirlenen dört istasyondan alınan kor ve sediman örneklerinde besin tuzları başta olmak üzere bazı fiziksel ve kimyasal ölçümler yapılmıştır. Sediman üstü sudan farklı derinlik ve zaman aralıklarında besin tuzu salınımı, gözenek suyunda fiziksel ve kimyasal parametreler ve sedimanda fosfor fraksiyonları bu dönem içerisinde çalışılmıştır. Elde edilen bu sonuçlar bir model çalışmasında kullanılmış ve uygulanan iki senaryoda geleceğe yönelik gölün trofik düzeyi belirlenmiştir.

Araştırma süresince sediman üstü suda başlangıçta çözünmüş oksijen 0.2 mg l-1 – 14.2 mg l-1, pH: 6.80 – 9.74, Eh: -137.6 – 19 mV, NO3-N: 0.27 – 3.39 mg l-1, NO2-N: 7.22 – 431.38 µg l-1, TN: 4.64 – 534.77 mg l-1, o-PO4: 444.45 – 6616.47 µg l-1, TP: 819.61 – 42239 µg l-1, SiO2: 0.04 – 38.91 mg l-1, Fe+2: 0.03 mg l-1, SO4: 73.12 – 2581 mg l-1 ve TK: 17.89 – 1639.34 mg l-1 arasında değişiklikler göstermiştir.Gözenek suyunda ise pH: 6.42 – 9.35, Eh: -134.6 – 254.6 mV, NO3-N: 0.20 – 61.18 mg l-1, NO2-N: 8.35 – 14737 µg l-1, TN: 5.91 – 1624.89 mg l-1, o-PO4: 57.28 – 18988.86 µg l-1, TP: 104.94 – 34617.92 µg l-1, SiO2: 6.48 – 177.42 mg l-1, Fe+2: 0.06 – 25.55 mg l-1 ve TK: 37.92 – 12254 mg l-1 arasında ölçülmüştür.Sediman fosforda ise Organik Fosfor: 77.16 – 3816.11 mg l-1, İnorganik Fosfor: 365.46 – 13459 mg l-1 ve Toplam Fosfor: 355.60 – 16609 mg l-1 arasında tespit edilmiştir.

Bu değerlerden faydalanarak akı değerleri hesaplanmış ve bir model çalışması yapılmıştır. 20 yıl sonra gölün trofik durumunu görmek için göle herhangi bir kirlilik yükünün girmediği varsayılarak bir senaryo düzenlenmiş ve beklenen sonuç Carlson Trofik İndeks yardımı ile yorumlanmıştır. Bu senaryoya göre, gölün trofik düzeyinin ileri ötrof olacağı ve sedimanın tek başına gölü besleyebileceği görülmüştür.

Comparative Study Of Nutrient Releasing From The Küçükçekmece Lake’s Sediment In Outdoor And

Indoor Conditions

This study was carried out with the purpose of investigation of some physical and chemical parameters of the sediment of Lake Küçükçekmece between October 2006 and February 2008. Some physical and chemical measurements, primarily nutrients, in core and sediment samples were investigated in four stations which were located in the lake. Nutrient releasing in different layers above sediment in a definite time intervals, physical and chemical characteristics of pore water and phosphorus fractions of sediment were studied during this period. These results were used for a model study and two scenarios were applied to determine the future trophic level of the lake.

Following water quality parameters of water above the sediment were measured; Dissolved oxygen (0.2 mg l -1 – 14.2 mg l-1), pH (6.80 – 9.74), Eh (-137.6 – 19 mV), NO3-N (0.27 – 3.39 mg l-1), NO2-N (7.22 – 431.38 µg l-1) TN (4.64 – 534.77 mg l-1), o-PO4 (444.45 – 6616.47 µg l-1), TP (819.61 – 42239 µg l-1), SiO2 (0.04 – 38.91 mg l-

1), Fe+2 (0.03 mg l-1), SO4 (73.12 – 2581 mg l-1) and TC (17.89 – 1639.34 mg l-1).pH (6.42 – 9.35), Eh (-134.6 – 254.6 mV), NO3-N (0.20 – 61.18 mg l-1), NO2-N (8.35 – 14737 µg l-1),

TN (5.91 – 1624.89 mg l-1), o-PO4 (57.28 – 18988.86 µg l-1), TP (104.94 – 34617.92 µg l-1), SiO2 (6.48 – 177.42 mg l-1), Fe+2: (0.06 – 25.55 mg l-1) and TC (37.92 – 12254 mg l-1) were measured in pore water. In the sediment, Organic Phosphorus was varied between 77.16 – 3816.11 mg l -1, Inorganic Phosphorus was changed between 365.46 – 13459 mg l-1 and Total Phosphorus was measured between 355.60 – 16609 mg l -

1. Flux values were calculated by using these parameters and a model was conducted. A scenario assuming no pollution load into the lake was organised to see the trophic status of the lake in 20 years and expected results were interpreted with the help of Carlson Trophic Index. According to this scenario, trophic level of the lake would still be highly eutrophic and sediment was able to feed the lake alone.

  

DORAK Zeynep

Danışman : Prof. Dr. Meriç ALBAYAnabilim Dalı : Su Ürünleri Temel BilimlerProgramı : İçsular Biyolojisi ProgramıMezuniyet Yılı : 2010Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Meriç ALBAY

Prof. Dr. Mustafa TEMEL Prof. Dr. Enis MORKOÇ

Doç. Dr. Yelda AKTAN Doç. Dr. Fatma ÇEVİK

İstanbul, Haliç’de Abiyotik Faktörlerin Zooplanktonun Mevsimsel Değişimi Üzerine Etkileri

Haliç, Osmanlılar döneminde en çok bilinen dinlence - eğlence yeri, su ürünlerinin bol olduğu, deniz ve kara ulaşımına uygunluğu, çok kullanışlı bir iç liman olma özelliğinde iken 20. yüzyılın ortalarından itibaren etkisi belirginleşen endüstrileşme ve nüfus artışına dayalı kirlilik problemleri yüzünden bu niteliklerini yitirmiştir.

Bu çalışmada bir yandan Karadeniz ve Akdeniz suyu ile diğer yandan da İstanbul’un su kalitesi bakımından 4. Sınıf su özelliğinde olan Alibeyköy ve Kağıthane dereleri ile beslenen Haliç (İstanbul) zooplanktonu üzerine abiyotik faktörlerin etkisi araştırılmıştır. Ayrıca abiyotik faktörler ile eşzamanlı olarak ölçülen diğer su kalitesi parametrelerinin baskın zooplankterler üzerindeki etkisini incelemek, zooplankterlerin ekolojik valanslarını saptamak, Karadeniz, Akdeniz ve derelerin Haliç’in zooplankton topluluğu üzerindeki

baskısını incelemek bu çalışma kapsamında hedeflenmiştir. Bu amaçla; Haliç’te bölgeyi tanımlayacak şekilde seçilen 8 istasyonda Temmuz 2006– Aralık 2007 tarihleri arasında aylık peryotlar şeklinde yapılan örneklemede zooplankton tür tespiti ile sayımı, seçilen su kalitesi parametrelerinin ölçümü (su sıcaklığı, tuzluluk, elektriksel iletkenlik, seki-diski derinliği, çözünmüş oksijen, pH, askıda katı madde, silika, orto-fosfat, nitrit+nitrat ve klorofil-a) yapılmıştır.

Araştırma süresince zooplanktona ait toplam 62 takson tespit edilmiştir. Haliç’te yapılan çalışma esnasında tespit edilen zooplankton taksonlarını etkileyen çevresel değişkenleri tespit etmek için CCA Analizi (Canonical Correspondence Analyses) uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre sıcaklık, elektriksel iletkenlik, çözünmüş oksijen, sülfat, pH, klorofil-a, nitrat ve nitrit konsantrasyonunun zooplankton dağılımı üzerinde önemli etkisi olduğu görülmüştür. Shannon-Wiener ve Evenness çeşitlilik indekslerine göre zooplankton tür ve birey sayısı yüksek bulunmuştur. Elde edilen bulgulara göre Haliç suyu Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliğine göre IV’üncü sınıf (çok kirlenmiş su) özelliğinde olduğu tespit edilmiştir.

      

Influences Of Abiotic Factors On Seasonal Changes Of Zooplankton İn Golden Horn, İstanbul, Turkey

The Golden Horn was the most widely-known entertaining-resting place, having rich fisheries, suitable to land and marine transportation and to be a useful inland port in the Ottoman Era, but it has lost its specialties by pollution problems due to industrialization and rising population as of the middle part of 20. century.

In this study, the effects of abiotic factors on the zooplankton community of the Golden Horn (Istanbul) which is nourished by Black Sea and Mediterranean Sea water and Alibeyköy and Kağıthane rivers that have the fourth water quality characteristic have been researched. Moreover, analyzing the effects of water quality parameters that was observed with abiotic factors as synchronous on the dominant zooplankter, confirming of the zooplankter ecological valance, investigating the influences of Black Sea, Mediterranean sea and Alibeyköy and Kağıthane rivers on the zooplankton community of The Golden Horn has been aimed in this study’s scope. With this aim; measuring the chosen water quality parameters (water temperature, salinity, conductivity, Secchi disc depth, dissolved oxygen, pH, suspended solids, silica, ortho-phosphate, nitrite+nitrate and chlorophyll-a), counting and determinating of zooplankton species were made at eight stations which clearly determinates the study area were selected and the samples taken from July 2006 to December 2007 monthly.

During the investigation, 62 taxon belonging zooplankton were determined. CCA Analysis (Conical Correspondence Analysis) is used to examine the environment variables affecting the determined zooplankton taxons during the study. Due to results conductivity, dissolved oxygen, sulphate, pH, chlorophyll-a, nitrate and nitrite concentration has an important effect on distribution of zooplankton is seen to Shannon-Wiener and Evenness diversity index, number of species and individual number has found high-level. As a result of our findings, the characteristic of Golden Horn water have been confirmed as fourth levels (highly polluted water) to Water Pollution Control Guide.