Seyum ve stronsiyum adsorpsiyonu için TiO2-SiO2 jel küreciklerinin hazırlanması ve adsorpsiyon koşullarının incelenmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2004
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/closedAccess
Özet
V ÖZET SEZYUM VE STRONSİYUM ADSORPSİYONU İÇİN Tİ02-Sİ02 JEL KÜRECİKLERİNİN HAZIRLANMASI VE ADSORPSİYON KOŞULLARININ İNCELENMESİ GÜRBOĞA, Gülsen Doktora Tezi, Nükleer Bilimler Anabilim Dalı Tez Yöneticisi: Doç. Dr Hüseyin Tel 2004, 184 sayfa Adsorpsiyona dayalı ayırma teknikleri, sıvı radyoaktif atıklardan radyonüklidlerin uzaklaştınlmasında geniş uygulama alanı bulmuştur. Büyük hacimli atık çözeltilerinde düşük miktarda bulunan radyoaktif elementleri tutmak için genelde sağladığı avantajlardan dolayı adsorpsiyon kolonları kullanılır. Bu çalışmanın amacı, sıvı radyoaktif atıklardan stronsiyum ve sezyumu seçici olarak adsorplayan, kolon operasyonlarına uygun, TİO2-SİO2 karışık jel küreciklerini üretmek ve adsorpsiyon koşullarını incelemektir. Yöntem, İM TİCI4 ve İM Na2Si(V dan oluşan çözelti karışımlarının bir j elleşme kolonunda jel küreciklerine dönüşmesine dayanır. NH4OH ile doyurulmuş izobütül metil keton çözeltisi içerisinde oluşan kürecikler, 8M NH4OH ortamında tamamen jelleşmiştir.Çalışmada, Sr ve Cs adsorpsiyonu üzerine etkisi olan parametreler: TİO2/TİO2+SİO2 ağırlık oranı, pH, derişim, sıcaklık, süre, rekabet eden iyonlara karşı seçicilik incelenmiştir. TİO2-SİO2 karışık oksit jellerin karekterizasyonu BET, TG/DTA, FTIR ve XRD analizleri ile yapılmıştır. TİO2/TİO2+SİO2 ağırlık oranı % 60 olan karışık jel kürecikleri, 85 °C de kurutulduktan sonra, Sr ve Cs adsorpsiyonu için kullanılmak üzere seçilmiştir. En yüksek Sr ve Cs adsorpsiyon verimleri, sırası ile pH 10.6 ve pH 10.9' da elde edilmiştir. Sr ve Cs adsorpsiyonu için en uygun sıcaklığın 30 °C, en uygun çalkalama süresinin 2 saat olduğu kabul edilmiştir. Sr başlangıç derişimi 5 mg.L"1' den 200 mg.L"1' ye arttırıldığında, gram adsorban başına adsorplanan Sr miktarı 1.12 mg' dan 36.75 mg' a artmıştır. Cs başlangıç derişimi 100 mg.L"1' den 8000 mg.L"1' e arttırıldığında, gram adsorban başına adsorplanan Cs miktarı ise 16.95 mg' dan 687.50 mg' a çıkmıştır. Sr ve Cs adsorpsiyonu, Freundlich ve D-R adsorpsiyon izotermlerine uymaktadır. Termodinamik parametreler (AS0, AG° ve AH0) incelenmiştir ve Sr, Cs adsorpsiyonunun kendiliğinden (istemli olarak) oluştuğu ve endotermik yapıda olduğu anlaşılmıştır. Ca, Mg iyonlarının Sr ve Na, K iyonlarının Cs adsorpsiyonu üzerine etkisi incelenmiştir. Stronsiyum ve sezyuma ait dağılım katsayıları ve bağıl seçicilik katsayıları hesaplanmıştır. TİO2/TİO2+SİO2 ağırlık oram % 60 olan Ti02-Si02 karışık jel kürecikleri, rekabet eden iyonların varlığında Sr ve Cs' u seçici olarak adsorplamıştır. Anahtar sözcükler: Stronsiyum, Sezyum, TİO2-SİO2 jel kürecikleri, Adsorpsiyon
VII ABSTRACT PREPARATION OF Ti02-Si02 GEL SPHERES FOR STRONTIUM AND CESIUM ADSORPTION AND INVESTIGESTION OF THE ADSORPTION CONDITIONS GÜRBO?A, Gülsen PhD in Nuclear Sciences Supervisor: Doç. Dr Hüseyin Tel 2004, 184 pages Separation techniques based on adsorption have been extensively used for removing of radionuclides from liquid radioactive waste. Because of the advantages they provide, adsorption columns are generally used to immobilize small amount of radioactive elements from high volume of waste solution. The purpose of the study is to produce TİO2-SİO2 mixed gel spheres suitable for column operations and selective adsorption of strontium and cesium from liquid radioactive waste and to investigate adsorption conditions. The method is based on conversion of 1M TiCLt and 1M Na2SiC>3 mixed solutions into gel spheres in a gelation column. The spheres that formed in NH4OH saturated isobutyl methyl ketone solution were gelled completely in 8M NH4OH medium.In the study, the parameters affecting Sr and Cs adsorption: TİO2/TİO2+SİO2 weight ratio, pH, temperature, time, selectivity towards competing ions were investigated. Characterization of TİO2-SİO2 mixed oxide gel was made by BET, TG/DTA, FTIR ve XRD analysis. The mixed oxide gel spheres with the weight ratio of 60 % TİO2/TİO2+SİO2 was chosen to use for adsorption of Sr and Cs, after drying at 85 °C. The highest Sr and Cs adsorption efficiencies were obtained at pH 10.6 and pH 10.9 respectively. 30 °C and 2 hours are accepted as the more suitable temperature and shaking time for Sr and Cs adsorption. The amount of strontium adsorbed per gram of adsorbent increases from 1.12 mg to 36.75 mg with the increases of initial Sr concentration from 5 mg.L"1 to 200 mg.L"1. Also the amount of cesium adsorbed per gram of adsorbent increases from 16.95 mg to 687.50 mg with the increases of initial Cs concentration from 100 mg.L"1 to 8000 mg.L"1. Sr ve Cs adsorption were fitted to Freundlich ve D-R adsorption isotherms. Thermodynamic parameters (AS0, AG0 ve AH0) were investigated and it is recognized that Sr, Cs adsorption occur spontaneity and it is endothermic in nature. Effect of Ca, Mg ions on Sr and Na, K ions on Cs adsorption were investigated. The distribution coefficients and relative selectivity coefficients of strontium and cesium were calculated. The mixed oxide gel spheres with the weight ratio of 60 % TİO2/TİO2+SİO2 adsorbed Sr and Cs selectively at the presence of competitive ions. Keywords: Strontium, Cesium, TİO2-SİO2 gel spheres, Adsorption.
VII ABSTRACT PREPARATION OF Ti02-Si02 GEL SPHERES FOR STRONTIUM AND CESIUM ADSORPTION AND INVESTIGESTION OF THE ADSORPTION CONDITIONS GÜRBO?A, Gülsen PhD in Nuclear Sciences Supervisor: Doç. Dr Hüseyin Tel 2004, 184 pages Separation techniques based on adsorption have been extensively used for removing of radionuclides from liquid radioactive waste. Because of the advantages they provide, adsorption columns are generally used to immobilize small amount of radioactive elements from high volume of waste solution. The purpose of the study is to produce TİO2-SİO2 mixed gel spheres suitable for column operations and selective adsorption of strontium and cesium from liquid radioactive waste and to investigate adsorption conditions. The method is based on conversion of 1M TiCLt and 1M Na2SiC>3 mixed solutions into gel spheres in a gelation column. The spheres that formed in NH4OH saturated isobutyl methyl ketone solution were gelled completely in 8M NH4OH medium.In the study, the parameters affecting Sr and Cs adsorption: TİO2/TİO2+SİO2 weight ratio, pH, temperature, time, selectivity towards competing ions were investigated. Characterization of TİO2-SİO2 mixed oxide gel was made by BET, TG/DTA, FTIR ve XRD analysis. The mixed oxide gel spheres with the weight ratio of 60 % TİO2/TİO2+SİO2 was chosen to use for adsorption of Sr and Cs, after drying at 85 °C. The highest Sr and Cs adsorption efficiencies were obtained at pH 10.6 and pH 10.9 respectively. 30 °C and 2 hours are accepted as the more suitable temperature and shaking time for Sr and Cs adsorption. The amount of strontium adsorbed per gram of adsorbent increases from 1.12 mg to 36.75 mg with the increases of initial Sr concentration from 5 mg.L"1 to 200 mg.L"1. Also the amount of cesium adsorbed per gram of adsorbent increases from 16.95 mg to 687.50 mg with the increases of initial Cs concentration from 100 mg.L"1 to 8000 mg.L"1. Sr ve Cs adsorption were fitted to Freundlich ve D-R adsorption isotherms. Thermodynamic parameters (AS0, AG0 ve AH0) were investigated and it is recognized that Sr, Cs adsorption occur spontaneity and it is endothermic in nature. Effect of Ca, Mg ions on Sr and Na, K ions on Cs adsorption were investigated. The distribution coefficients and relative selectivity coefficients of strontium and cesium were calculated. The mixed oxide gel spheres with the weight ratio of 60 % TİO2/TİO2+SİO2 adsorbed Sr and Cs selectively at the presence of competitive ions. Keywords: Strontium, Cesium, TİO2-SİO2 gel spheres, Adsorption.
Açıklama
Bu tezin, veri tabanı üzerinden yayınlanma izni bulunmamaktadır. Yayınlanma izni olmayan tezlerin basılı kopyalarına Üniversite kütüphaneniz aracılığıyla (TÜBESS üzerinden) erişebilirsiniz.
Anahtar Kelimeler
Nükleer Mühendislik, Nuclear Engineering
