Sıvı membran tekniği ile bazı ağır metal iyonlarının ekstraksiyonlarının incelenmesi
Investigation of extraction of some heavy metal ions by liquid memrane technique
Yazar: ÖMÜR DURMAZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. RAMAZAN DONAT
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Kimya = Chemistry ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Ağır metaller = Heavy metals ; Emülsiyon sıvı membran tekniği = Emulsion liquid membrane technique ; Özütleme = Extraction

Özet:
Bu doktora tez çalışmasında Çok Damlacıklı Sıvı Membran (MDLM) sistemi kullanılarak, farklı türde ağır metal iyonlarının dönor fazdan organik faza organik fazdan tekrar akseptör faza ekstraksiyonunu etkileyen parametreler incelenmiştir. Çalışmada ağır metal olarak, Mo(VI), Cu(II), Pb(II) ve Fe(III) iyonlarının sentetik çözeltileri kullanılmıştır. Dört farklı Mo(VI), Cu(II), Pb(II), ve Fe(III) iyonlarının dönor fazdan akseptör faza taşınımında sırasıyla TNOA,  TNOA, D2EHPA ve TOPO ligantları kullanılarak, ekstraksiyona ait reaksiyon mekaniznasının aydınlatılmasına çalışılmıştır. Fazlardaki Mo(VI), Cu(II), Pb(II), ve Fe(III) iyonlarının zamanla değişim ve eksraksiyon kinetiği grafikleri oluşturulmuş, ard arda gerçekleşen reaksiyonlar için eksraksiyon kinetiği hesaplamaları yapılmıştır. Ayrıca alkali, toprak alkali ve diğer ağır metal iyonlarının varlığında Mo(VI), Cu(II), Pb(II) ve Fe(III) iyonların seçimli eksraksiyon çalışmaları yapılarak, Mo(VI), Cu(II), Pb(II) ve Fe(III) iyonlarının ekstraksiyonunda belirlenen optimum şartlarda elde edilen eksraksiyon verimleri ile karşılaştırılmıştır. Çalışılan her bir metal iyonlarının fazlar arası taşınımının maksimum membran çıkış hızlarından yararlanarak, aktivasyon enerjileri hesaplanmıştır. Mo(VI), Cu(II), Pb(II) ve Fe(III) iyonlarının MDLM sistemimizde taşınım mekaznizmasın aktivasyon enerji değerleri sırasıyla 6.09, 5.22 7.23 ve 6.66 kkal/mol olarak bulunmuş, bu metal iyonlarının taşınmasının difüzyon kontrollü olduğu saptanmıştır.

Abstract:
In this PhD thesis, Multi-Dropped Liquid Membrane (MDLM) system is used and parameters that affects the extraction of different types of heavy metal ions from donor phase to organic phase and organic phase to acceptor phase are investigated. Synthetic solutions of Mo(VI), Cu(II), Pb(II) ve Fe(III) ions are used in the study. During the transportation of Mo(VI), Cu(II), Pb(II) and Fe(III) ions from donor phase to acceptor phase, TNOA,  TNOA, D2EHPA and TOPO organic ligands are used and reaction mechanism of the extraction is tried to be cleared. Figures of extraction kinetics and concentration versus time of Mo(VI), Cu(II), Pb(II), and Fe(III) ions in three phases are plotted and calculations of extraction kinetics for consecutive first order reactions are made. Additionally, selective transportation of Mo(VI), Cu(II), Pb(II), and Fe(III)  ions with alkali, alkaline earth and other heavy metal ions have been achieved one by one and the results are compared with the data obtained at the optimum conditions of the extractions of those heavy metal ions. By the use of exit flux rates of Mo(VI), Cu(II), Pb(II) and Fe(III) ions throughout the phases, activation energies of each transports are calculated as  6.09, 5.22, 7.23 ve 6.66 kcal/mol, respectively. Hence transportation of Mo(VI), Cu(II), Fe(III) ve Pb(II) ions is diffusion controlled process.