Acıd red 97 ve nikel(II) iyonlarının tekli ve ikili karışımlarının padina pavonia, dictyota dichotoma ve sargassum acinarum a biyosorbsiyonu
Biosorption of acid red 97 and Ni (II) ions on padina pavonia, dictyota dichotoma and sargassum acinarum in single and binary mixtures
Yazar: ÖZNUR SARIKCI
Danışman: PROF. DR. AYLA ÖZER
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Acid Red 97 ve nikel(II) iyonlarının Padina pavonia, Dictyota dichotoma ve Sargassum acinarum?a tekli ve ikili biyosorbsiyonu kesikli sistemde incelenmiştir. AR97?nin tekli biyosorbsiyonunda optimum başlangıç pH değerleri P. pavonia için 2.0, D. dichotoma ve S. acinarum için 3.0, optimum çalışma sıcaklıkları P. pavonia ve S. acinarum için 25oC, D. dichotoma için 30oC, optimum başlangıç AR97 derişimleri P. pavonia için 200 mg/L, D. dichotoma için 200 mg/L, S. acinarum için 800 mg/L, optimum biyosorbent derişimleri ise             P. pavonia için 0.5g/L, D. dichotoma için 0.25g/L ve S. acinarum için 1g/L olarak belirlenmiştir. Ni (II) iyonlarının tekli biyosorbsiyonu çalışmalarında optimum pH değerleri üç alg türü için 4.5 ? 5.0, optimum sıcaklık 25oC ve biyosorbent derişimi 0.25g/L, başlangıç Ni (II) derişimi 100 mg/L olarak belirlenmiştir. 
AR97 ve Ni(II) iyonlarının çalışılan alglere tekli biyosorbsiyon verilerinin Langmuir ve Freundlich izoterm modellerine çok iyi uyduğu saptanmıştır.               P. pavonia, D. dichotoma ve S. acinarum?un tek tabaka AR 97 ve Ni(II) giderim kapasiteleri sırasıyla 192.30 mg AR97/g P. pavonia ve 40.98 mg Ni(II)/g P. pavonia, 169.49 mg AR97/g D. dichotoma, 41.32 mg Ni(II)/g D. dichotoma,                   277.77 mg AR97/g S. acinarum, 45.24 mg Ni(II)/g S. acinarum olarak bulunmuştur. 
AR97 ve Ni(II) iyonlarının çalışılan alglere biyosorbsiyonu kinetiklerinin yalancı ikinci mertebe kinetik model ile gösterilebileceği belirlenmiş; giderim mekanizmasında dış ve iç difüzyonun etkili olduğu sonucuna varılmıştır.
AR97 ve Ni(II) iyonlarının çalışılan alglere ikili karışımlarından biyosorbsiyonunda tekli bileşenden biyosorbsiyona göre alglerin daha fazla çözüneni adsorbladığı belirlenmiştir. 
AR97 ve Ni(II) iyonlarının alglere biyosorbsiyonu mekanizmasının aydınlatılabilmesi amacı ile FTIR ve SEM analizleri ve alglerin aljinat içeriği belirlenmiştir. Bu amaçla alglerden aljinat ekstrakte edilerek alg içeriğindeki aljinatın 1H-NMR analizi yapılarak aljinatın yapısındaki M /G bileşimleri oranı saptanmıştır.

Abstract:
In this study, the biosorption of Acid Red 97 and nikel (II) ions from single and binary systems on Padina pavonia, Dictyota dichotoma and Sargassum acinarum was studied in a batch system. In single system, the optimum biosorption conditions of AR97 on Padina pavonia, Dictyota dichotoma and Sargassum acinarum were determined as initial pH 2.0, 3.0, 2.0; temperature 25 oC, 30 oC, 25 oC; initial dye concentration 200, 200, 800 mg/L and biosorbent concentration 0.5, 0.25, 1 g/L, respectively. In single system, the optimum biosorption conditions of Ni(II) on Padina pavonia, Dictyota dichotoma and Sargassum acinarum were found as initial pH 4.5-5.0; temperature 25 oC; initial dye concentration 100 mg/L and biosorbent concentration 0.25 g/L. 
Compatibility of equilibrium data to Langmuir and Freundlich, isotherm models were analyzed for the biosorption of Acid Red 97 and Ni (II) ions on Padina pavonia, Dictyota dichotoma and Sargassum acinarum. The equilibrium data fitted very well to the Langmuir and Freundlich adsorption model. The maximum monolayer biosorption capacities of Padina pavonia, Dictyota dichotoma and Sargassum acinarum for AR97 and Ni(II) were found as 192.30 mg AR 97/ g P. pavonia ve 40.98 mg Ni (II) / g P. pavonia, 169.49 mg AR 97/ g D. dichotoma, 41.32 mg Ni (II) / g D. dichotoma, 277.77 mg AR 97/ g S. acinarum, 45.24 mg Ni (II) / g S. acinarum, respectively. 
The biosorption kinetics of AR97 and Ni(II) ions on studied algae was determined to be shown pseudo-second order model; external mass transfer and intraparticle diffusion was found to be effective in the removal mechanism.
The biosorptions of AR97 and Ni(II) ions on studied algae were determined larger biosorbed amounts toward the binary systems than single system.
FTIR and SEM analysis and alginate contents of algae were determined to clarify the  mechanism of biosorption of AR 97 and Ni (II) ions on algae For this purpose, 1H-NMR analysis of alginate was performed to determine M and G compositions.