Biyosorban olarak muz kabuğu kullanılarak boyar maddenin atık sudan uzaklaştırılması
Disposal of dyestuff from waste water by using banana peel as a biosorbent
Yazar: AZAT SAMADOVA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE ENGİN KURTOĞLU ; DOÇ. DR. GÖNÜL KEÇELİ
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fiziksel Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Endüstrinin gelişimiyle, su kaynakları önemli ölçüde kirlenmektedir. Tekstil boyar maddeler atık suda bulunan kirleticilerden biridir. Bunların ortamdan uzaklaştırılmaları için kullanılan yöntemler genel olarak fiziksel, kimyasal ve biyolojik olarak incelenebilir. Birçok tekniğin varlığına rağmen, her birinin ayrı dezevantajları olabilmektedir. Hala en çok tercih edilen arıtma yöntemlerinden biri adsorpsiyon yöntemidir. Arıtmanın yapılacağı malzemeye uygun adsorban seçimi de önemlidir. Düşük maliyetli tarımsal atıklar bu amaçla kullanılabilecek potansiyel malzemelerdir. Tarımsal bir atık olan muz kabuğu, ucuz, bol, toksik etkisi olmayan bir adsorbandır.

Bu çalışmada, kimyasallar yerine, muz kabukları gibi tehlikeli olmayan tarımsal bir atık malzeme kullanılarak, endüstriyel atık sularda bulunabilecek tekstil boyar maddenin uzaklaştırılması amaçlandı. Basic Violet 16 (BV16)'nın muz kabuğu üzerindeki adsorpsiyonuna derişimin, tanecik boyutunun, adsorban miktarının, temas süresinin, başlangıç pH'sinin ve sıcaklığın etkisi araştırıldı.

Elde edilen değerlerin izotermlere uygunluğu araştırıldığında, adsorpsiyon denge verilerinin Freundlich izoterm modelinde R2 değerinin 1'e daha yakın olduğu, Langmuir maksimum tek tabaka adsorpsiyon kapasitesinin deneyi yapılan tüm adsorbanlar için 25 oC'de 1,70-1,95.10-4 mol.g-1 arasında olduğu saptandı.

Kinetik veriler, 1. ve 2. kinetik modellere uygulandı. Korelasyon sabitinden adsorpsiyon kinetiğinin ikinci derece kinetik modeline uyduğu sonucuna varıldı.

Termodinamik verilerden adsorpsiyon sisteminin endotermik olduğu ve kendiliğinden gerçekleşmediği gözlendi.

Muz kabuğunun FTIR ve XRD analizleri ile karakterizasyonu çalışmaları da gerçekleştirildi.

Muz kabuğunun, uygulanacak işlemlerle BV16 için bir adsorban olarak uygun olabileceği sonucuna varıldı.

Anahtar kelimeler: Basic Violet 16, muz kabuğu, adsorpsiyon, adsorpsiyon izotermi, adsorpsiyon kinetiği

Abstract:
With the development of the industry, water resources are significantly polluted. Textile dyes are one of the pollutants present in wastewater. The methods used to remove them from the environment can generally be examined physically, chemically and biologically. Despite the existence of many techniques, each can have its own disadvantages. One of the most preferred treatment methods is still adsorption method. It is also important to choose the adsorbent suitable for the material to be treated. Low-cost agricultural wastes are potential materials that can be used for this purpose. Banana peel, an agricultural waste, is an inexpensive, abundant, non-toxic adsorbent.

In this study, it was aimed to remove textile dyestuff that can be found in industrial wastewater by using a non-hazardous agricultural waste material such as banana peels instead of chemicals. The effect of concentration, particle size, amount of adsorbent, contact time, initial pH and temperature on the adsorption of Basic Violet 16 (BV16) on banana peel was investigated.

When it was investigated for compatibility with isotherms, it was determined that the R2 value was closer to 1 in the Freundlich isotherm model of the adsorption balance data, and Langmuir maximum  monolayer adsorption capacity between 1.70-1.95.10-4 mol.g-1 at 25 oC for all the adsorbents tested.

Kinetic data were applied to the 1st and 2nd kinetic models. From the correlation constant, it was concluded that the adsorption kinetics fit the second degree kinetic model.

It was observed from the thermodynamic data that the adsorption system was endothermic and did not occur spontaneously.

Characterization studies of banana peel by FTIR and XRD analysis were also performed.

It was concluded that the banana peel may be suitable as an adsorbent for BV16 by the processes to be applied.

Keywords: Basic Violet 16, banana peel, adsorption, adsorption isotherm, adsorption kinetics