Menengiç (Pistacia terebinthus) kahve atığının malaşit yeşili ve metilen mavisi boya gideriminde kullanılmasının araştırılması
Investigation malachite green and methylene blue dyes removal from aqueous solution using terebinth (Pistacia terebinthus) coffee waste
Yazar: MUHAMMED KARABULUT
Danışman: DOÇ. DR. SEDA KARAYÜNLÜ BOZBAŞ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, son yıllarda artan tüketimi ile dikkat çeken Menengiç kahve atığının, Malaşit yeşil okzalat (MYO) ve Metilen mavisi (MM) boyalarının sulu çözeltilerinden kesikli adsorpsiyon yöntemi ile uzaklaştırılmasındaki adsorban olma özelliği araştırılmıştır. pH, madde miktarı, temas süresi, karıştırma hızı, boya konsantrasyonu ve sıcaklık gibi parametrelerin adsorpsiyona olan etkileri incelenmiştir. Menengiç kahve atığının karakterizasyonu SEM ve FT-IR analizleri ile gerçekleştirilmiştir.
Menengiç kahve atığı ile MYO ve MM giderimi için adsorpsiyon çalışmaları sonucunda en uygun şartlar ve her bir boya için elde edilen en yüksek boya giderim yüzdesi belirlenmiştir. %99,59 ± 0,05 (ortalama ± standart sapma) MYO giderimi, pH 8'de, 25 mL, 200 mg/L boya çözeltisi ve 150 mg adsorban kullanılarak 25oC 'de 45 dakika, 400 rpm karıştırma hızında elde edilmiştir. %96,54 ± 0,21 (ortalama ± standart sapma) MM giderimi ise pH 6, 25 mL, 200 mg/L boya çözeltisi ve 200 mg adsorban, 25°C 'de 45 dakika, 400 rpm karıştırma hızında elde edilmiştir.
Elde edilen deneysel veriler kullanılarak adsorpsiyon izotermleri, kinetiği ve termodinamiği araştırılmıştır. Denge verilerinden, 25°C sıcaklıkta Langmuir, Freundlich ve Temkin adsorpsiyon izotermleri çizilmiş ve adsorpsiyonun Langmuir izoterm modeline uyumlu olduğu belirlenmiştir. MYO ve MM ile gerçekleşen adsorpsiyonun ikinci dereceden yalancı kinetik ile uyum sağladığı belirlenmiştir. MYO adsorpsiyonunun termodinamik incelemesi sonucunda entalpi değişimi -58,83 kJ/mol, entropi değişimi -0,1669 kJ/mol K, aktivasyon enerjisi 17,08 kJ/mol, serbest enerji değişimi (25o için) -8,771 kJ/mol olarak belirlenmiştir. MM adsorpsiyonunun termodinamik incelemesi sonucunda entalpi değişimi -98,87 kJ/mol, entropi değişimi -0,2909 kJ/mol K, aktivasyon enerjisi 13,93 kJ/mol, serbest enerji değişimi (25oC için) -3,938 kJ/mol olarak belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, it was investigated that using Menengic Coffee waste, which attracted attention with increasing consumption in recent years, in batch adsorption for removol of Malachite Green Oxalate (MGO) and Methylene Blue (MB) from aqueous solutions. The adsorption parameters such as pH, amount of adsorbent, contact time, mixing speed, initial dye concentration and temperature were investigated.The characterization of the Menengic Coffee waste was performed by SEM and FT-IR analyzes.
As a result of Menengiç Coffee Waste's adsorption studies with MGO and MB, the optimum conditions and the highest percentage of dye recovery for each dye were determined. The value of 99.59% ± 0.05 (average and standard deviation) for MGO removal was obtained at 25 °C for 45 minutes with a mixing speed of 400 rpm using 25 mL of 200 mg/L dye solution, pH 8 and 150 mg of amount of adsorbent. The value of 96.54% ± 0.21 (average and standard deviation) for MB removal was obtained at 25 °C for 45 minutes with a mixing speed of 400 rpm using 25 mL of 200 mg/L dye solution, pH 6 and 200 mg of amount of adsorbent.
Adsorption isotherms, kinetics and thermodynamics were studied by the obtained experimental data. From the equilibrium data, Langmuir, Freunclich and Temkin adsorption isotherms were plotted at 25°C and found to be compatible with the Langmuir isotherm model. The adsorption character of MGO and MB showed that coincided with second-order pseudo-kinetics. The enthalpy change of the MGO adsorption was determined as -58.83 kJ/mol, entropy change -0.1669 kJ/mol K, activation energy 17,08 kJ/mol and free energy change (for 25o) -8.771 kJ/mol as a result of the thermodynamic study. As a result of the thermodynamic examination of the MB adsorption, enthalpy change was determined as -98.87 kJ/mol, entropy change was -0.2909 kJ/mol K, activation energy 13.93 kJ/mol, free energy change (for 25°C) was -3.938 kJ/mol.