(Zr-Sb) oksit/pan kompozit küreciklerin sentezlenmesi ve asidik çözeltilerden stronsiyum alımının incelenmesi

Bu çalışmanın amacı, özellikle asidik çözeltilerden stronsiyum (Sr) iyonlarını ayırabilecek, yüksek kapasiteli ve kimyasal olarak kararlı bir adsorban elde etmektir. Bu amaca yönelik olarak, birlikte çöktürme yöntemi ile hidrate zirkonyum (Zr) -antimon (Sb) oksit sentezlenmiştir. Toz formdaki adsorban XRD ,le karakterize edilmiştir. Üstün adsorpsiyon özelliklerine sahip zirkonyum-antimon (Zr-Sb) oksiti, kolon kullanımına uygun hale getirebilmek amacıyla organik-inorganik kompozit bir adsorban hazırlanmıştır. Organik bir bağlayıcı olan poliakrionitril (PAN) fiberin kullanılması ile (Zr-Sb) oksit/PAN kompozit küreleri elde edilmiştir. Adsorbanın karakterizasyonu SEM, yüzey alanı ve porozite analizleri ile yapılmıştır. Stronsiyum alım denemelerinde kesikli yöntem kullanılmıştır. pH, sıcaklık, Sr+2 başlangıç derişimi ve temas süresinin stronsiyum sorpsiyonu üzerindeki etkisi, deneysel tasarım yaklaşımı ile Merkezi Kompozit Tasarım (Central Composite Design, CCD) kullanılarak incelenmiştir. Modele ait ikinci dereceden polinomal bir eşitlik elde edilmiş ve 3 boyutlu cevap yüzey grafikleri çizilmiştir. Modelin % 95 güven aralığındaki varyans analizi incelenmiştir. Önemlilik F değerinin 5.5E-08, korelasyon katsayısının (R2) ise 0.96 olması kullanılan modelin belirlenen değişken aralıklarında anlamlı olduğuna ve modelin Sr+2 sorpsiyonunu iyi bir şekilde açıkladığına işaret etmektedir. Regresyon analizi sonucu, (Zr-Sb) oksit/PAN kompozit küreleri üzerine Sr+2 sorpsiyonunda pH, sıcaklık, Sr+2 başlangıç derişimi ve temas süresinin istatistiksel olarak önemli olduğu bulunmuştur. Maksimum Sr+2 sorpsiyon koşulları pH = 4.7, sıcaklık = 60 oC, Sr+2 başlangıç derişimi = 26.4 ppm ve çalkalama süresi = 270 dakika olarak tespit edilmiştir. Stronsiyum sorpsiyonu Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri incelenmiş ve Langmuir modeline uyumu gözlenmiştir. Standart entalpi (EH°), standart entropi (ES°) ve Gibbs serbest enerji değişimi (EG°) gibi termodinamik parametrelerin incelenmesi ile Sr+2 sorpsiyonunun kendiliğinden, istemli olarak oluştuğu ve endotermik yapıda olduğu anlaşılmıştır.