Antep fıstığı işleme endüstrisinden kaynaklanan katı atıkların boyar madde adsorpsiyonunda kullanım potansiyelinin araştırılması
Investigation of the potential use in dye adsorption of solid wastes from pistachio industry
Yazar: ZEYNEP KARAMAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUTLU YALVAÇ ; YRD. DOÇ. DR. SERPİL SAVCI
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; FTIR = FTIR ; Freundlich izotermleri = Freundlich isotherms

Özet:
Bu çalışmada yaygın kullanılan tekstil boyalarından, Remazol Brillant Blue R (RBBR), Reactive Red 45 (RR45), Acid Red 42 (AR42), Basic Red 18 (BR18)'in Antep fıstığı endütrisi katı atığı (AFKA) kullanılarak adsorpsiyon yöntemiyle giderimi araştırılmıştır. Adsorpsiyon işlemine, pH, başlangıç boyar madde konsantrasyonu, adsorban miktarı etkisi araştırılmıştır. Yapılan optimizasyon sonucunda, RBBR, RR45 ve AR42 boyar maddeleri için AFKA'nın adsorpsiyon kapasitesinin pH 2'de, BR18 için ise adsorpsiyon kapasitesinin pH 4'de en yüksek olduğu tespit edilmiş bununla birlikte adsorpsiyon çözeltisinin orijinal pH'ı 6'ya yakın olduğundan BR18 pH 6'da çalışılmıştır. Başlangıç boyar madde optimizasyonunda  RBBR için 300 mg/L'den itibaren, RR45 700 mg/L'den, AR42 için 1300 mg/L'den, BR18 için 1700 mg/L'den itibaren sistemin dengeye ulaştığı tespit edilmiştir. RBBR için 2,5 g/L AFKA kullanıldığında %74,78, 7,5 g AFKA kullanıldığında giderim yüzdesinin %91,075 ; RR45 için 2,5 g/L AFKA kullanıldığında %76,024,  6,5 g AFKA kullanıldığında giderim yüzdesinin %87,034; BR18 için 2,5 g/L AFKA kullanıldığında %93,964, 7,5g AFKA kullanıldığında %88,192; AR42 için 3,75g kullanıldığında %90,234, 5g AFKA kullanıldığında %87,444 olduğu belirlenmiştir. Kesikli deneylerden elde edilen sonuçlarla Langmuir ve Freundlich izoterm sabitleri için hesaplamalar yapılmıştır. RBBR, RR45, AR42 ve BR18 boyar maddelerinin AFKA üzerine adsorpsiyonunda adsorpsiyon kapasiteleri sırasıyla 16,739 mg/g, 35,336 mg/g, 85,641 mg/g ve -127,764 mg/g olarak hesaplanmıştır. RBBR, RR45, AR42 ve BR18 boyar maddelerinin AFKA üzerine adsorpsiyonunun hızları yalancı ikinci dereceden hız denklemine uyduğu görülmüştür. AFKA'nın yüzey morfolojik özelliklerin tanımlanmasında taramalı elektron mikroskobu (SEM, FEIQuanta 450 FEG) ve organik bileşiklerin tanımlanmasında Fourier Dönüşüm Kızılötesi (FTIR) spektroskopisi kullanılmıştır. AFKA'nın sulu çözeltilerden boyar madde gideriminde etkili, kolay elde edilebilir, bir adsorban olduğu tespit edilmiştir. Aynı zamanda endüstriyel bir atık olan AFKA,  reaktif, asidik, bazik boyar maddelerin gideriminde çevre dostu bir adsorban olarak kullanılabileceği bulunmuştur.

Abstract:
In this study, the removal of Remazol Brilliant Blue R (RBBR), Reactive Red 45 (RR45), Acid Red 42 (AR42), and Basic Red 18 (BR18) was investigated by adsorption method using  pistachio hull wastes (AFKA). The effects of various parameters such as pH, initial dye concentrations, adsorbent amount, mesh spacing optimization of adsorbent material were studied. As a result of the optimization, it was determined that the adsorption capacity of AFKA for RBBR, RR45 and AR42 was the highest at pH 2 and the adsorption capacity for BR18 was at pH 4. The adsorption solution was close to the original pH of 6 and BR18 pH 6 . It has been determined that the system has stabilized in the initial stromal optimization from 300 mg/L for RBBR to 700 mg/L for RR45, 1300 mg/L for LR42 and 1700 mg/L for BR18. 74.78% when using 2.5 g/L AFKA for RBBR, 91.075% of the percentage of remission when 7,5 g AFKA was used; 76,024% when using 2,5 g/L AFKA for RR45, 87,034% of the percentage when using 6,5 g AFKA; For BR18, 93,964% when 2,5 g/L AFKA was used, 88,192% when 7,5 g AFKA was used; For AR42 it was determined to be 90,234% when using 3,75 g and 87,444% when using 5g AFKA. Calculations were made for the Langmuir and Freundlich isotherm constants with the results obtained from the intermittent experiments. Adsorption capacities of RBBR, RR45, AR42 and BR18 adsorbents on AFKA adsorption were calculated as 16,739 mg/g, 35,336 mg/g, 85,641 mg/g and -127,764 mg/g, respectively. The rates of adsorption of RBBR, RR45, AR42 and BR18 on AFKA were found to be pseudo second order to velocity equations. Scanning electron microscopy (SEM, FEIQuanta 450 FEG) was used to describe surface morphological features of AFKA and Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy was used to describe organic compounds. AFKA has been found to be an effective, easily obtainable adsorbent in the removal of dyestuffs from aqueous solutions. At the same time, AFKA, an industrial waste, has been found to be an environmentally friendly adsorbent for the removal of reactive, acidic, basic stains.