Tirebolu bentoniti üzerine adsorpsiyon ile sulu çözeltilerden metilen mavisinin uzaklaştırılması
Removal of methylene blue from aqueous solutions by adsorption on Tirebolu bentonite
Yazar: ELİF AKÇAY
Danışman: PROF. DR. CELAL DURAN
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, sulu ortamdan boya ve organik madde giderimi amacıyla literatürde bildirilen yöntemlere nazaran daha etkili, ucuz ve alternatif olabilecek yeni bir yöntemin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, önemli organik kirleticilerden biri olan metilen mavisi (MM) boyar maddesinin Tirebolu bentoniti (TB) üzerine adsorpsiyon ile sulu çözeltilerden uzaklaştırabilirliği araştırılmıştır. TB'nin sulu çözeltiden MM'yi uzaklaştırma potansiyeli denge, kinetik ve termodinamik parametreler açısından incelenmiştir. Elde edilen sonuçlardan, adsorpsiyon işleminin önemli ölçüde pH'dan bağımsız olduğu, MM'nin TB üzerinde adsorpsiyonunun hem Langmuir hem de Freundlich izoterm modelleriyle uyum içinde olduğu görülmüştür. MM için denge süresi 240 dk olarak belirlenmiş olup, kinetik verilerden yalancı ikinci mertebeden kinetik modelin adsorpsiyon işleminin denge durumunu açıklamada daha uygun olduğu sonucuna varılmıştır. Langmuir izoterm modelinden TB'nin MM adsorpsiyon kapasitesinin 345,5 mg g–1 olduğu ve bu değerin de literatürle karşılaştırıldığında oldukça yüksek olduğu tespit edilmiştir. Sıcaklık artışının MM adsorpsiyonuna pozitif yansıdığı ve artan sıcaklıkla ΔG değerlerinin giderek negatifleştiği, dolayısıyla adsorpsiyonun kendiliğinden gerçekleştiği anlaşılmıştır. Yabancı iyonların TB üzerinde MM adsorpsiyonuna herhangi bir etkisinin olmadığı görülmüş olup TB'nin sulu ortamdan MM moleküllerini uzaklaştırmada etkili bir adsorban olduğu belirlenmiştir. 

Anahtar Kelimeler: Tirebolu bentoniti, Metilen mavisi, Kil, Adsorpsiyon, Boyarmadde,                Kirlilik, Kinetik, İzoterm

Abstract:
In this study, it is aimed to develop a new method which is more effective, cheaper and alternative than the methods reported in the literature for the removal of dye and organic matters from aqueous medium. For this purpose, it has been investigated whether methylene blue (MB) dye, one of the major organic pollutants, can be effectively removed from aqueous solutions by adsorption on the Tirebolu bentonite (TB). The MB removal potential of the TB has been investigated in terms of the equilibrium, kinetics and thermodynamic parameters. From the results obtained, it has been found that the adsorption process is considerably independent of pH, and the adsorption of MM on TB is consistent with both Langmuir and Freundlich isotherm models. From the results obtained, it has been found that the adsorption process is considerably pH-independent, and the adsorption of MM on TB is consistent with both Langmuir and Freundlich isotherm models. The time-to-equilibrium for MM was determined to be 240 min, which resulted in the kinetic data showing that the pseudo second-order kinetic model is more suitable for describing the equilibrium state of the adsorption process. It has been found that the Langmuir isotherm model shows that the MM adsorption capacity of TB is 345.5 mg g–1 and this value is considerably higher than the literature. It has been understood that the temperature increase has a positive effect on the MM adsorption and the ΔG values become increasingly negative with increasing temperature, so that the adsorption takes place spontaneously. The foreign ions were found to have no effect on MM adsorption and it was determined that TB is an effective adsorbent for removing MM molecules from aqueous medium.

Key Words: Tirebolu bentonite, Clay, Adsorption, Methylene blue, Dyestuff, Pollutant, Kinetics, Isotherm