Toprak tabletinde organik kirletici adsorpsiyonu
Adsorption of organic pollutants in soil pellets
Yazar: YASEMİN ERCAN
Danışman: DOÇ. DR. NAİL YAŞYERLİ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Moment tekniği = Moment technique ; Toprak kirliliği = Soil pollution ; Uçucu organik bileşikler = Volatile organic compound

Özet:
Bu çalışmada Bilecik ve Kahramanmaraş bölgelerinden alınmış doğal halloysit killeri üzerinde 1,2-dikloroetan, 1,1,1-trikloroetan ve karbontetraklorür izleyicilerinin kuru ve nemli ortamdaki adsorpsiyon davranışları tek taraflı tek tablet moment tekniği kullanılarak incelenmiştir. Kuru ortamda izleyicilerin toprak tabletinde sıfırıncı momentlerine bakıldığında 1,2-dikloroetan ve 1,1,1-trikloroetanın tersinmez; karbontetraklorürün ise tersinir adsorplandığı görülmüştür. İzleyicilerin adsorpsiyon hız sabitleri, denge sabitleri ve etkin difüzyon sabitleri, türetilmiş birinci mutlak moment ve ikinci merkezi moment eşitliklerinden hesaplanmıştır. Bilecik yöresinden alınan kil için kuru ortamda 1,2-dikloroetan ve 1,1,1-trikloroetan için adsorpsiyon hız sabitleri ( ? pka) sırasıyla 1,29x104 s-1 ve 1,08x104 s-1; etkin difüzyon sabitleri 0,020 cm2/s ve 0,019 cm2/s olarak bulunmuştur. Karbontetraklorür için adsorpsiyon denge sabiti ( ? pKi) 2,57 ve etkin difüzyon sabiti 0,035 cm2/s olarak bulunmuştur. Kahramanmaraş yöresinden alınan kil için tersinmez olarak adsorplanan 1,2-dikloroetan ve 1,1,1-trikloroetanın adsorpsiyon hız sabitleri sırasıyla 1,39x104s-1 ve 1,03x104 s-1; etkin difüzyon sabitleri 0,028 cm2/s ve 0,024 cm2/s olarak bulunmuştur. Yine tersinir adsorplanan karbontetraklorürün adsorpsiyon denge sabiti 1,36 ve etkin difüzyon sabiti 0,009 cm2/s olarak bulunmuştur. Deneylerin ikinci kısmında Bilecik yöresinden alınan kil % 20 - % 80 arasında relatif nem oranlarında nemlendirilmiştir. Nemli ortamda tüm izleyicilerin tersinir adsorplandığı görülmüştür. % 20 relatif nem oranı için 1,2-dikloroetan, 1,1,1-trikloroetan ve karbontetraklorür için adsorpsiyon denge sabitleri sırasıyla 2,66, 1,96 ve 2,24 iken % 80 relatif nemde aynı izleyiciler için sırasıyla 0,85, 0,62 ve 0,68 olarak bulunmuştur. Nem oranı arttıkça adsorpsiyon denge sabitlerinde azalma görülmüştür. Aynı şekilde etkin difüzyon sabitinin de nem oranının artmasıyla azaldığını söylemek mümkündür.

Abstract:
In this study, the adsorption behaviour of 1,2-dichloroetane, 1,1,1-trichloroetane and carbontetrachloride on natural halloysite clays, which were taken from Bilecik and Kahramanmaraş region, were investigated by using one sided single pellet moment technique in dry and humid medium. In the interpretation of zeroth moments analysis of tracers used, irreversible adsorption has been observed for 1,2-dichloroethane and 1,1,1-trichloroethane; and reversible adsorption has been observed for carbontetrachloride. Adsorption equilibrium and adsorption rate constants, effective diffusivities of tracers were calculated by the use of first absolute and second central moment expressions. In dry medium, for clay which was taken from Bilecik zone, adsorption rate constants (rpka) for 1,2-dichloroetane, 1,1,1-trichloroetane were evaluated as 1,29x104 s-1 ve 1,08x104 s-1; effective diffusivies for these tracers were found as 0,020 cm2/s and 0,019 cm2/s recpectively. For carbontetrachloride; adsorption equilibrium constant (rpKi) was found as 2,57 and effective diffusivity for this tracer was evaluated as 0,035 cm2/s. For the other clays from Kahramanmaraş zone, adsorption rate constants for 1,2-dichloroetane and 1,1,1-trichloroetane tracers were found as 1,39x104 s-1 and 1,03x104 s-1, adsorption equilibrium constant was calculated as 1,36 for carbontetrachloride tracer. Effective diffusivities for all these tracers were evaluated as 0,028 cm2/s, 0,024 cm2/s and 0,009 cm2/s, respectively. In the second part of the experiment, the natural halloysit, which was taken from Bilecik, was humidified in the range of 20 % to 80 % humidity. Reversible adsorptions have been observed for all tracers. For the 20 % relative humidity, adsorption equilibrium constants for 1,2-dichloroetane, 1,1,1-trichloroetane and carbontetrachloride were calculated as 2,66, 1,96 and 2,24. For the 80 % relative humidity, adsorption equilibrium constants were evaluated as 0,85, 0,62 and 0,68 respectively. Decrease in the adsorption equilibrium constant and effective diffusivity was observed with an increase in relative humidity.