Kitosan partikül ile atık sulardan sülfat giderimi
Removal of sulfate from waste waters by chitosan particle
Yazar: İREM SILA BİNGÖL
Danışman: DOÇ. DR. HÜLYA YAVUZ ERSAN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Endüstriyel atık sularda sülfat iyonlarına sıklıkla rastlanmaktadır. Bu tür kirleticilerin giderimi üzerine farklı çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalarda kullanılan yöntemlerden biri de adsorpsiyondur. Bu tez çalışmasında kitosanın çapraz bağlanmasıyla elde edilen kitosan partikülle sülfat iyonlarının adsorpsiyonu incelenmiştir. Çalışmada ilk olarak partikülün sülfat iyonu adsorpsiyonunu gerçekleştirip gerçekleştiremeyeceği araştırılmış, bunun sonucunda oldukça yüksek adsorpsiyon kapasitesi elde edilmiştir. 
Çalışmada uygun adsorpsiyon pH değeri 4.5 olarak bulunmuştur. Sıcaklığın sülfat adsorpsiyonuna etkisi araştırıldığında en yüksek adsorpsiyon kapasitesine 250C? da ulaşılmıştır. Başlangıç sülfat derişiminin 10000mg/L`ye artmasıyla kitosan partikül adsorbentin adsorpsiyon kapasitesinin 600mg/g? a arttığı görülmüştür. Adsorpsiyon dengesinin matematiksel olarak tanımlanmasında Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon modelleri kullanılmış, model sabitleri nonlinear regresyonla saptanmış ve adsorpsiyon dengesinin Langmuir modeline daha iyi uyduğu belirlenmiştir. Adsorpsiyon kinetiğini incelemek için birinci, ikinci derece kinetik modeller ve doygunluk tipi kinetik modeller uygulanmış ve modellere ait kinetik  sabitler bulunmuştur. İkinci derece kinetik modelin sülfat adsorpsiyonunu daha iyi tanımladığı belirlenmiştir. Adsorpsiyon termodinamik parametreleri de termodinamik eşitlikler kullanılarak hesaplanmıştır.

Anahtar kelimeler: Atıksu, adsorpsiyon, sülfat iyonları, kitosan, kitosan partikül

Abstract:
Sulfate ions are frequently come across in industrial wastewaters. In recent years many studies have been performed for the removal of these kinds of contaminants. One of the most used techiniques is adsorption. 
In this thesis study, the adsorption of sulfate ions to the chitosan particles formed by cross-linked chitosan has been investigated. In the study, initially it was researched whether  the chitosan particle will adsorp the sulfate ion or not and consequently high adsorption capacity was obtained. 
Optimum pH value for maximum adsorption of sulfate was found to be 4.5. When the effect of temperature on sulfate adsorption was observed, the optimum temperature was been reached at 25C. It was observed that the adsorption capacity of chitosan particle adsorbent increases to 600mg/g with increment of initial sulfate concentration to the 10000mg/L. Langmuir and Freundlich isotherms were applied to describe the equilibrium data mathematically, isotherm constants were determined by non-linear regression and it was seen that Langmuir isotherm is the best-fitting model for the adsorption equilibrium. First and second order kinetic model constants were determined to investigate adsorption kinetic and to find the rate limiting step. It was decided that adsorption of sulfate ion onto chitosan particle is best described by second order kinetic model. Thermodynamic parameters of adsorption were calculated by using thermodynamic equations.

Keywords: Wastewaters, adsorption, sulfate ions, chitosan, chitosan byte