Modifiye edici organik bileşikler immobilize-bentonit kullanılarak ağır metallerin gideriminin incelenmesi
Investigation of heavy metal removal by using modifier organic compounds immobilized bentonite
Yazar: GÖZDE SÜRMELİ
Danışman: DOÇ. DR. ADNAN ÖZCAN
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Ağır metaller = Heavy metals ; Bentonit = Bentonite ; Kadmiyum = Cadmium ; Kurşun = Lead ; İmmobilizasyon = Immobilization

Özet:
Bu çalışmada, 4-aminobenzhidrazit (M1), 3-aminobenzhidrazit (M2), 2-aminobenzhidrazit (M3), 4,5-diamino-6-hidroksi-2-merkapto pirimidin (MM) doğal bentonite (DB) ayrı ayrı immobilize edilmiştir. İmmobilizasyonun gerçekleşip-gerçekleşmediğini anlamak için örneklere FTIR ve termal analizler uygulanmıştır. Daha sonra doğal ve immobilize formlarının üzerine kurşun(II) ve kadmiyum(II) iyonlarının adsorpsiyonu incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, ağır metal kirliliklerini gidermek için 4,5-diamino-6-hidroksi-2-merkapto pirimidin immobilize-bentonitin (MM-B), diğerlerine göre daha etkili bir adsorban olduğu kanısına varılmıştır. Adsorpsiyonda; pH, derişim ve sıcaklık gibi parametreler incelenmiştir. Kurşun(II) ve kadmiyum(II) iyonları için maksimum adsorpsiyon değerleri pH=5,50'de gözlenmiştir. Lagergren-birinci-dereceden, yalancı-ikinci-dereceden, Elovich kinetik ve partikül içi difüzyon modelleri deneysel verilere uygulanarak hız sabitleri çıkartılmıştır. Deneysel verilerden yararlanarak kurşun(II) ve kadmiyum(II) iyonları adsorpsiyonun yalancı-ikinci dereceden kinetik model (çok yüksek r2 değerleri) ile uyumlu olduğu bulunmuştur. Kurşun(II) ve kadmiyum(II) iyonları için derişim arttıkça, adsorpsiyon kapasitesi de artmaktadır. MM-B üzerine kurşun(II) ve kadmiyum(II) iyonlarının adsorpsiyonuna ait izoterm grafikleri çizilmiştir. MM-B'nin tekrar kullanılabilirliği de araştırılmıştır. Ayrıca, ağır metallerin MM-B üzerine yarışmalı adsorpsiyon deneyleri gerçekleştirilmiş ve MM-B'nin kurşun(II) iyonlarının giderimi için daha seçici adsorban olduğu bulunmuştur.

Abstract:
In this study, 4-aminobenzhydrazide (M1), 3-aminobenzhydrazide (M2), 2-aminobenzhydrazide (M3), 4,5-diamino-6-hydroxy-2-mercapto pyrimidine (MM) were separately immobilized onto natural bentonite. The FTIR and thermal analyses were performed to observe the immobilization of samples. After that the adsorption of lead(II) and cadmium(II) ions was investigated on natural and immobilized forms. According to the obtained results, 4,5-diamino-6-hydroxy-2-mercapto pyrimidine (MM) immobilized-bentonite can be used as a respective adsorbent for the removal of the heavy metal pollutants. In adsorption; parameters e.g. pH, concentration and temperature were examined. Maximum adsorption values for lead(II) and cadmium(II) ions are obtained at pH=5.50. Lagergren-first-order, pseudo-second-order, Elovich kinetics and intraparticle diffusion models were applied to the experimental data and the rate constants are extracted. The experimental kinetic data indicate that the adsorption of lead(II) and cadmium(II) ions fits well with the pseudo-second-order kinetic model (very high r2 values). The adsorption capacity was increased by an increase on the concentration for lead(II) and cadmium(II) ions. The isotherm graphs were plotted for the adsorption of lead(II) and cadmium(II) ions onto MM-B. The reusability of MM-B was also investigated. Beside, the competitive adsorption experiments of heavy metals onto MM-B were carried out. The results indicate that MM-B is more selective adsorbent for the removal of lead(II) ions.