Tarımsal amaçlı kullanım için kimyasal olarak modifiye edilmiş zeolitin çinko (Zn) sorpsiyon özelliklerinin belirlenmesi
Determination of zinc (Zn) sorption properties of chemically modified zeolite for agricultural purposes
Yazar: MUSTAFA KAYA
Danışman: PROF. DR. KADİR SALTALI
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Sorpsiyon = Sorption ; Tarım ilaçları = Pesticides ; Termodinamik parametreler = Thermodynamic parameters ; Zeolitler = Zeolites ; Çinko = Zinc

Özet:
Zeolitler yüksek por ve katyon değişim kapasitesine (KDK) sahip materyaller olup çevresel ve tarımsal amaçlarla yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı tarımsal ve çevresel açıdan kimyasal modifiye zeolitin (KMZ) sorpsiyon özelliklerini belirlemektir. KMZ'nin sorpsiyon özellikleri batch tipi sorpsiyon denemeleri ile belirlendi. Optimum Sorpsiyon koşullarını belirleyebilmek için sorpsiyon denemelerinin başlangıcında pH, adsorbent dozu, çalkalama zamanı ve sıcaklığın etkisi gibi faktörler incelendi. Daha sonra elde edilen veriler linear Langmuir ve Freundlich izotermler kullanılarak değerlendirildi. Langmuir modeli ile bulunan maksimum sorpsiyon kapasitesi (qmax) KMZ için 33.44 mg.g-1 bulundu.  Kullanılan materyaller tarafından sorpsiyonun kimyasal veya fiziksel eğilimini belirleyebilmek için Dubinin-Redushkevich (D-R) izotermi kullanıldı ve elde dilen verilerden kimyasal sorpsiyon eğiliminin daha baskın olduğu saptandı. Ayrıca elde edilen verilerden termodinamik parametreler de incelendi ve çalışılan sıcaklıklarda Standart Gibbs Enerjisi ( ), KMZ için  -9.16 ve - 16.52 kJ/mol arasında bulundu. Termodinamik parametrelerden  'nin negatif olması, çalışılan adsorbentler için sorpsiyonun uygun ve kendiliğinden olduğunu yansıtmaktadır. Diğer taraftan zeolitin kimyasal modifikasyonu ile sopsiyon kapasitesi arttı.  Bu araştırmada elde edilen sonuçlara göre doğal zeolit ve özellikle kimyasal modifiye zeolit çevre koruma ve tarımsal amaçlar için kullanılabilir.

Abstract:
Zeolites with high porous and cation exchange capacity have been widely used for agricultural and environmental purposes. The purpose of this study was to characterize the sorption properties of chemically modified zeolites (KMZ) for agricultural and environmental quality. The optimum sorption characteristics of the chemically modified zeolites (CMZ) were also determined using batch type adsorption experiments. At first step of the sorption experiment, optimum sorption conditions such as pH, slurry concentration, stirring time and temperature were determined. Then, the obtained equilibrium data were analyzed in the linear Langmuir and Freundlich isotherms, and the maximum sorption capacities (qmax) obtained from the Langmuir model were calculated as 33.44 mgg-1 for CMZ. Dubinin-Redushkevich (D-R) isotherms were used to find out physical or chemical nature of sorption, and the model showed that the chemical sorption was the main mechanism. The Standart Gibbs Energy ( ), a thermodynamic parameter, ranged between -9.16 and - 16.52 kJ/mol for the CMZ for the studied temperatures. These negative values of  indicate that the sorption of Zn onto the studied adsorbents was feasible and spontaneous. Moreover, it was also found that sorption capacity of zeolitic material, which is used for agricultural and environmental purposes, increased with chemical modification. From the obtained results, it could be concluded that the chemical modified zeolite could be used for the adsorption of Zn2+ ion in agriculture and environmental treatments.