Removal of heavy metal ions by adsorption method
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2010
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tezde yaygın olarak kullanılan yöntemlerden farklı olarak, atık sulardaki Cu2+ katyonlarının kil ve yüzey aktif madde kullanarak adsorpsiyon-çöktürme yoluyla uzaklaştırılması incelendi. Yüzey aktif madde olarak CPC ve adsorpsiyon-çöktürme yönteminin kullanılması çalışmanın özgün yönüdür. Deneysel çalışmalar; kilin katyonik yüzey aktif maddeyi adsorplamasının incelenmesi, modifikasyon, Cu2+ adsorpsiyonu, adsorpsiyon-çöktürme ve karakterizasyon olarak gruplandırılabilir. Çalışmalarda çöktürmeyi sağlamak amacıyla katyonik yüzey aktif maddeler, setilpridinyum klorür (CPC) ve benzalkonyum klorür (BKC) kullanıldı. Adsorpsiyon denemeleri ile katyonik yüzey aktif maddenin adsorpsiyon davranışı üç aşama halinde incelendi. Öncelikle yüzey aktif maddenin adsorplanmasında gerekli olan dengeye ulaşma süresinin ve reaksiyon kinetiğinin tespit edilmesi için kinetik çalışmaları yapıldı. Katyonik yüzey aktif maddenin kil üzerine adsorplanma kinetiğini incelemek amacıyla deney verileri yalancı birinci ve yalancı ikinci mertebeden denklemler kullanılarak modellenmeye çalışıldı. Yapılan hesaplamalar sonunda adsorpsiyon kinetiğinin yalancı ikinci mertebe denklemlere uygun olduğu saptandı. İzoterm denemelerinde, kinetik çalışmalardaki yöntem farklı derişimlerde yüzey aktif çözeltileri kullanılarak tekrarlandı. Adsorpsiyon davranışı farklı izoterm eşitlikleri kullanılarak modellenmeye çalışıldı ve yüzey aktif maddenin kil üzerine adsorpsiyonunun Langmuir izotermine uygun olduğu saptandı. Adsorpsiyon davranışını incelemede üçüncü aşama olarak sıcaklığın adsorpsiyon üzerine etkisi gözlemlendi. Çalışılan sıcaklık aralığında adsorpsiyon üzerine sıcaklığın çok fazla etkisi olmadığı tespit edildi. Kil, katyon değişim kapasitesinin (KDK) %25’ine, %50’sine ve %100’üne eşdeğer miktarda CPC kullanılarak modifiye edildi. Modifiye kil kullanılarak, kesikli adsorpsiyon denemeleriyle ve adsorpsiyon –çöktürme yöntemine benzer bir yöntemle Cu+2 iyonlarının uzaklaştırılması incelendi. Modifiye kil kullanılarak yapılan denemeler arasında en iyi uzaklaştırmanın katyon değişim kapasitesinin %25’ine eşdeğer miktarda CPC kullanılarak modifiye edilen kil ile elde edildiği görüldü. Adsorpsiyon-çöktürme denemeleri iki kısımda incelendi. Öncelikle çöktürme denemeleri gerçekleştirildi. Çöktürme denemelerinde, süre, katı/sıvı yüzdesi ve yüzey aktif madde miktarının çöken kil yüzdesine etkileri incelendi. Denemeler sonunda adsorpsiyon-çöktürme denemelerinde sürenin 1 saat, katı/sıvı yüzdesi 0,05 ve yüzey aktif madde miktarının ise kilin KDK’nin 0 ila %100’ü arasında değişmesi gerektiği sonucuna varıldı. Adsorplanma miktarlarını katyonların çözeltide ki difüzyon katsayıları dolayısıyla adsorpsiyon kinetikleri belirleyeceğinden bu grupta yer alan denemelerden önce kinetik denemeleri yapılmıştır ve yapılan hesaplamalar sonunda bakır iyonlarının adsorpsiyon kinetiğinin yalancı ikinci mertebe denklemlere uygun olduğu saptandı. Bütün bakır derişimlerinde en iyi uzaklaştırma KDK’nin %25’ine eşdeğer miktarda CPC kullanılarak adsorpsiyon-çöktürme yöntemi ile sağlanmıştır. Adsorpsiyon çöktürme denemelerinin son aşaması olarak pH’ın etkisi incelendi. pH’ın bakır uzaklaştırılmasına önemli bir etkisi olmadığı sonucuna varıldı. Yüzey aktif madde ve bakır adsorpsiyonunun kilin yapısına etkisini tahmin edebilmek amacıyla bazı örnekler XRD, SEM ve FTIR analizlerine tabi tutuldu.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Kil, organokil, Cu+2 katyonları, setilpridinyum klorür, benzalkonyum klorür, adsorpsiyon, adsorpsiyon-çöktürme, Clay, organoclay, Cu+2 cations, cetypyridinium chloride, benzalkonium chloride, adsorption, adsorption-flocculation, Kimya Mühendisliği Bölümü A.B.D.
