Lityum(I) biyogideriminde mikroorganizmaların kullanımı
The usage of microorganisms for lithium(I) bioremoval
Yazar: GÜLŞAH BÜŞRA YALÇINKAYA
Danışman: PROF. DR. SEVGİ ERTUĞRUL KARATAY
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Kluyveromyces marxianus = Kluyveromyces marxianus ; Küf mantarları = Mould fungus

Özet:
Tez çalışmasında, Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Biyoteknoloji Araştırma Laboratuvarı, Kültür Koleksiyonu'ndan sağlanan bir filamentli fungus (Aspergillus versicolor) ve bir maya (Kluveyromyces marxianus) lityum(I) gideriminde biyosorbent olarak kullanılmıştır. En yüksek biyosorpsiyon veriminin elde edilmesi amacıyla pH (3-10), başlangıç lityum(I) konsantrasyonu (2.5-20 mg/L), yabancı iyon ilavesi (20 mg/L Mg+2 ve 40 mg/L Na+) ve biyosorbent konsantrasyonu (1-2 g/L)  gibi parametreler optimize edilmiştir.

Denemeler sonunda, A. versicolor ve K. marxianus biyokütlelerinin en yüksek lityum(I) giderimini pH 9'da gerçekleştirdiği görülmüştür. Kullanılan her iki biyosorbent için de artan lityum(I) konsantrasyonları biyogiderimi olumsuz yönde etkilemiştir. En yüksek biyogiderim, en düşük başlangıç lityum(I) konsantrasyonunda A. versicolor için %17.4 olarak bulunmuştur. Aynı koşullarda K. marxianus için en düşük konsantrasyonda %21.7 oranında biyosorpsiyon gerçekleştirmiştir. Biyosorbentlerin konsantrasyonları 2 g/L olduğunda A. versicolor için lityum(I) biyogiderimi %18.5,  K. marxianus için ise %23.6 değerine ulaşılmıştır. Çözelti içine ilave edilen yabancı iyonların lityum(I) giderimi üzerinde olumsuz bir etki göstermediği görülmüştür.

Yapılan deneyler için, adsorpsiyon dengesinin matematiksel olarak tanımlanmasında Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon modelleri kullanılmış, model sabitleri hesaplanarak adsorpsiyon dengesinin her iki adsorpsiyon modeline de uyduğu belirlenmiştir.

Deneylerden elde edilen sonuçlar,  A. versicolor ve K. marxianus biyokütlelerinin, son yıllarda kullanımı giderek artan lityum(I) biyogideriminde önemli bir potansiyele sahip olduğunu göstermiştir.

Abstract:
In the thesis, a filamentous fungus (Aspergillus versicolor) and a yeast (Kluyveromyces marxianus) obtained from the Culture Collection of Ankara University, Biology Department, Biotechnology Research Laboratory were used as biosorbent in the removal of lithium(I). In order to obtain the highest biosorption efficiency, parameters such as pH (3-10), initial lithium concentration (2.5-20 mg/L), foreign ion addition (20 mg/L Mg+2 ve 40 mg/L Na+)  and biosorbent concentration (1-2 g/L) were optimized.

At the end of the experiments, the highest lithium(I) removal for A. versicolor and K. marxianus biomass was observed at pH 9. Increased lithium(I) concentrations had a negative effect on removal for both biosorbents. The highest the bioremoval was found as 17.4% for A. versicolor at the lowest initial lithium(I) concentration. In the same conditions, K. marxianus showed 21.7% biosorption yield at the lowest  lithium(I) concentration. When the concentrations of biosorbents were 2 g/L, the lithium(I) removal for A. versicolor was 18.5%, while this value was 23.6% for K. marxianus. It has been found that foreign ions do not have a negative effect on lithium(I) removal.

For this study, Langmuir and Freundlich adsorption models were shown to describe the adsorption equilibrium of mathematically, the model constants were calculated and the adsorption balance was matched to both adsorption models.

According to the results obtained from these experiments, the biomass of A. versicolor and K. marxianus have a good potential for use in biosorption of lithium(I) which has increasing usage in recent years.