İllitin elektrokinetik özellikleri ve sulu çözeltilerden metilen mavisi giderimi
Electrokinetic properties of illite and removal of metilen blue from aqueous solutions
Yazar: ELİF ÖZMETİN
Danışman: PROF.DR. MUHTAR KOCAKERİM
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Kimya = Chemistry ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
ÖZETDoktora TeziİLLİTİN ELEKTROKİNETİK ÖZELLİKLERİ VE SULU ÇÖZELTİLERDENMETİLEN MAVİSİ GİDERİMİElif ÖZMETİNAtatürk ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüKimya Mühendisliği Anabilim DalıDanışman: Prof. Dr. M. Muhtar KOCAKERİMÜlkemizde gelişen tekstil endüstrisine paralel olarak atık sularda artan boyar maddekirleticilerinin mevcut kaynaklarımızı verimli bir şekilde kullanılarak giderilmesi büyükönem arz etmektedir. Bu amaçla ülkemizde bol miktarda bulunan kil minerallerindenolan illitin bir adsorbent olarak kullanımı araştırılmıştır. Çalışma üç aşamalı olarakplanlanmıştır; Birinci aşamada; mikroelektroforez tekniği kullanılarak illit mineralininelektrokinetik özellikleri araştırılmış ve bu amaçla pH, süspansiyon katı-sıvı oranı veelektrolit tür ve konsantrasyonu parametre olarak seçilmiştir. İkinci aşamada; illitmineralinin sulu ortamlardan metilen mavisini adsorpsiyonu incelenmiştir. Çalışmadaçözelti pH'sı, elektrolit konsantrasyonu, süspansiyon katı-sıvı oranı ve sıcaklıkparametreleri ele alınmıştır. Adsorpsiyon prosesi 3 saatte dengeye ulaşmaktadır.Deneysel sonuçlardan illit yüzeyinde metilen mavisinin adsorplanan miktarlarının artanpH, elektrolit konsantrasyonu ve sıcaklıkla arttığı tespit edilmiştir. Deneysel verilerLangmuir ve Freundlich izotermleri için denenmiş ve bu verilerin Langmuir izotermineuyduğu tespit edilmiştir. Üçüncü aşamada; illit mineralinin metilen mavisiadsorpsiyonuna ait adsorpsiyon kinetiği incelenmiştir. Çalışmada pH, elektrolitkonsantrasyonu, karıştırma hızı, başlangıç boyar madde konsantrasyonu, süspansiyonkatı-sıvı oranı ve sıcaklık parametre olarak seçilmiştir. Adsorpsiyon kinetiğiçalışmalarından adsorpsiyonun başlangıçta hızlı olduğu daha sonra yavaş bir şekildedevam ettiği görülmüştür. Adsorpsiyon hızının artan pH, elektrolit konsantrasyonu,karıştırma hızı, başlangıç boyar madde konsantrasyonu, süspansiyon katı-sıvı oranı vesıcaklıkla arttığı bulunmuştur Kinetik sonuçlarının birinci mertebe, ikinci mertebe,yalancı ikinci mertebe hız eşitliklerine uyarlanmasından, adsorpsiyon hızının yalancıikinci mertebe hız eşitliğine uyduğu, sıcaklık denemelerinden adsorpsiyona aitaktivasyon enerjisinin 16,75 kJ.mol-1 olduğu tespit edilmiştir. Adsorpsiyonmekanizmasında intra-partikül difüzyonun etkili olduğu, Difüzyon katsayısı D' ninartan tüm parametrelerde arttığı bulunmuştur.2007, 132 sayfaAnahtar Kelimeler : Kil, illit, metilen mavisi, elektrokinetik, adsorpsiyon, adsorpsiyonkinetiğii

Abstract:
ABSTRACTPhD ThesisELECTROKINETIC PROPERTIES OF ILLITE AND REMOVAL OFMETILEN BLUE FROM AQUEOUS SOLUTIONSElif ÖZMETİNAtatürk UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Chemical EngineeringSupervisor: Prof. Dr. M. Muhtar KOCAKERİMBecause of the increasing dye contamination in waste water paralelly to the textileindustry development in Turkey, it is important to treat waste waters using presentadsorbent reserves efficiently. Therefore, it was investigated the use of illite claymineral, present abundantly in Turkey, as an adsorbent. The work has been planned asthree step: In the first step; to detemine the electrokinetic properties of illite using themicroelectrophoresis technique, pH, suspension solid/liquid ratio, and type andconcentration of electrolyte in the illite suspention were selected as parameters. In thesecond step, the adsorption of methylene blue dye onto illite from aqueous solutions hasbeen investigated using pH, electrolyte concentration, suspension solid to liquid ratioand temperature as parameters; Adsorption process was attained to the equilibrium inabout 3 h. The amount adsorbed of methylene blue dye on illite clay increased withincreasing pH, electrolyte concentration and temperature. The experimental data wereanalysed by Langmuir and Freundlich isotherms, and found that the isotherm data werereasonably correlated by Langmuir isotherm. In the third step, adsorption kinetics ofmethylene blue has been investigated using pH, electrolyte concentration, stirring speed,initial dye concentration, suspension solid to liquid ratio and temperature. Adsorptionrate measurements show that the process rate, especially at the beginning, is very high.Adsorption rate increased with increase in the pH, the electrolyte concentration, thestirring speed, the initial concentration of the dye, and temperature of solution.Adsorption data were modelled using the first and second order kinetic equations. Thekinetics of adsorption were found to be pseoudo second order and the rate controllingstep was intra-particle transport into the pores of illite particles. The activation energyfor adsorption process was calculated from Arrheniues equation and found as 16,75kJ.mol-1. The low activation energy value indicates that the rate of adsorption isdiffusion-controlled. The coefficient, D, was found to increase when the all investigatedparameters were raised.2007, 132 pagesKeywords : Clay, illite, methylene blue, electrokinetic, adsorption, adsorption kineticii