Ham ve modifiye edilmiş bazı doğal kaynaklar kullanılarak sulu çözeltilerden para – klorofenol gideriminin kinetik, izoterm ve termodinamik yönden incelenmesi
Kinetic, isotherm and thermodynamic investigation of para-chlorophenolremoval from aqueous solutions using some raw and modified natural sources
Yazar: NESLİHAN KARAMANLI KURT
Danışman: PROF. DR. ZEYNEP CEYLAN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Amaç: Biyosorbent olarak atık ıhlamur (demlenmiş ıhlamur atığı), adsorbent olarak da bentonit kili, adsorbent ve biyosorbentin doğal halleriyle beraber bir yüzey aktif madde olan Heksadesiltrimetilammonyum bromür (CTAB) ile modifiye edilmiş adsorbent ve biyosorbentin yanı sıra N2 gazı altında yakılarak aktif-C formuna getirilmiş biyosorbent kullanılmıştır. Bu adsorbent ve biyosorbentler yardımıyla öncelikli toksik kirletici organik bileşiklerden olan 4-klorofenolün adsorpsiyon prosesiyle sulu çözeltiden giderimi amaçlanmıştır.
Yöntem: Adsorpsiyon ve biyosorpsiyon kullanılarak sulu çözeltiden 4-klorofenolün uzaklaştırılarak, adsorbent ve biyosorbentlerin karakterizasyon çalışmaları için BET, FT-IR, XRD, XRF, SEM ve Zeta Potansiyeli analiz yöntemleri kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda; pH, sıcaklık, temas süresi, karıştırma hızı, adsorbent miktarı ve farklı kirletici madde konsantrasyonu parametreleri denenerek optimal koşullar belirlenmiş ve en yüksek giderim etkinliği elde edilmeye çalışılmıştır. Elde edilen deneysel veriler Langmuir, Freundlich, Temkin, Dubinin-Radushkevich ve BET izoterm modellerine uygulanmıştır.
Bulgular: Yapılan çalışmalar sonucu optimal şartlar; CTAB ile modifiye edilmiş bentonit kili için; adsorbent dozajı 0,5 gram, kirletici konsantrasyonu 100 mg/L, pH 6,33, karıştırma hızı 100 rpm, sıcaklık 20°C, CTAB ile modifiye edilmiş ıhlamur atığı için; adsorbent dozajı 0,2 gram, kirletici konsantrasyonu 100 mg/L, pH 4,19, karıştırma hızı 100 rpm, sıcaklık 20°C, AC formuna getirilmiş ıhlamur atığı için; adsorbent dozajı 0,1 gram, kirletici konsantrasyonu 100 mg/L, pH 7,13, karıştırma hızı 100 rpm, sıcaklık 20°C olarak belirlenmiştir. Veriler Langmuir, Freundlich, Temkin, Dubinin-Radushkevich ve BET izoterm modelleri uygulanmış ve Freundlich izotermine uygun olduğu belirlenmiştir. Kinetik çalışmalarında 2. derece kinetik modeline uyum sağladığı görülmektedir.
Sonuç: Çalışmamız sonucunda adsorpsiyon uygulamalarında CTAB ile modifiye edilmiş bentonit kili, CTAB ile modifiye edilmiş ıhlamur atığı ve AC formuna getirilmiş ıhlamur atığının uygun ve verimli adsorbent ve biyosorbentler olduğu görülmüştür.

Abstract:
Purpose: Waste linden (brewed linden waste) as biosorbent, bentonite clay as adsorbent, adsorbent and biosorbent modified with Hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) as a surface active substance and biosorbent as well as biosorbent converted to active-C form by burning under N2 gas used. With the help of this adsorbent and biosorbents, it is aimed to remove 4-chlorophenol, which is one of the primary toxic polluting organic compounds, from the aqueous solution by the adsorption process. 
Method: BET, FT-IR, XRD, XRF, SEM and Zeta Potential analysis methods were used for the characterization studies of adsorbents and biosorbents by removing 4-chlorophenol from aqueous solution using adsorption and biosorption. In experimental studies; optimal conditions were determined by testing pH, temperature, contact time, mixing speed, adsorbent amount and different pollutant concentration parameters and the highest removal efficiency was tried to be obtained. Obtained experimental data were applied to Langmuir, Freundlich, Temkin, Dubinin-Radushkevich and BET isotherm models.
Findings: Optimal conditions as a result of the studies; for CTAB modified bentonite clay; adsorbent dosage 0.5 grams, pollutant concentration 100 mg/L, pH 6.33, stirring speed 100 rpm, temperature 20°C, for CTAB modified linden waste; adsorbent dosage 0.2 grams, pollutant concentration 100 mg/L, pH 4.19, stirring speed 100 rpm, temperature 20°C, for linden waste in AC form; adsorbent dosage 0.1 gram, pollutant concentration 100 mg/L, pH 7.13, stirring speed 100 rpm, temperature 20°C. Langmuir, Freundlich, Temkin, Dubinin-Radushkevich and BET isotherm models were applied and it was determined that the data were suitable for the Freundlich isotherm. In kinetic studies, it is seen that it adapts to the 2nd degree kinetic model.
Results: As a result of our study, it has been seen that CTAB modified bentonite clay, CTAB modified linden waste and linden waste in AC form are suitable and efficient adsorbents and biosorbents in adsorption applications.