Bayburt taşı kullanılarak adsorpsiyon yöntemi ile sulu çözeltilerden kurşun gideriminin incelenmesi
Investigation of lead removal from water solutions by adsorption method using bayburt stone
Yazar: KÜBRA ÖKSÜZ
Danışman: DOÇ. DR. BEYHAN KOCADAĞİSTAN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Bilimleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, sulu çözelti içerisindeki kurşun nitrat metal tuzunun düşük maliyetli volkanik tüf sınıfından kolay bulunabilen sarı Bayburt taşı ile adsorpsiyon yöntemiyle giderilmesi incelenmiştir. Laboratuvar koşullarında kesikli yapılan denemelerde farklı giriş kurşun konsantrasyonu, adsorbent miktarı, pH değerleri, sıcaklık ve karıştırma hızları çalışılmıştır. Adsorbent olarak kullanılan Bayburt taşına ait BET, FTIR analizleri, Zeta potansiyeli değerleri ve SEM görüntüleri karakterizasyon hakkında bilgi vermektedir. Adsorpsiyon çalışmasında optimum deney koşullarını belirlemek için 0.1-10 g/L aralığında giriş adsorbent miktarları ve 10-200 mg/L aralığında giriş kurşun konsantrasyon değerleri alınarak, 2-8 pH aralıklarında, 25°C, 30°C, 35°C sıcaklıklarda ve 60 dakikalık temas süresince denemeler yapılmıştır. Çalışmada; başlangıç pH değeri 5, sıcaklık 35°C, giriş kurşun konsantrasyonu 10 mg/L, karıştırma hızı 200 rpm ve adsorbent konsantrasyonu 10 g/L olarak alınarak %85'lik adsorpsiyon verimi elde edilmiştir. Adsorpsiyon kinetiği verilerini hesaplamak için, 25°C, 30°C, 35°C'de yalancı-birinci dereceden ve yalancı ikinci dereceden modeller kullanılmıştır. Hesaplanan katsayılara göre, çalışmanın yalancı birinci dereceden modele uyduğu ispatlanmıştır. Çalışmanın izoterm modelini belirlemek için sıcaklığa bağlı olarak izoterm katsayıları hesaplanarak Langmuir, Freundlich ve Tempkin izoterm modellerine uygunluğu araştırılmıştır. Korelasyon katsayıları ve R2 değerleri bulunarak R2≥ 0,99 değerleri ile çalışmanın Freundlich izotermine uygunluğu bulunmuştur. Sarı Bayburt taşı ile yapılan adsorpsiyon çalışmasının deney sonuçlarına göre malzemenin ekonomik oluşu, uygulanabilirliği ve giderim verimi açısından iyi bir adsorbent olduğu ispatlamıştır.

Abstract:
In this study, the removal of lead nitrate metal salt in aqueous solution from the low cost volcanic tuff class by means of adsorption method with yellow Bayburt stone was investigated. In batch tests, different lead concentration, adsorbent amount, pH values, temperature and mixing speeds were studied. BET, FTIR analysis, zeta potential values and SEM images of Bayburt stone used as adsorbents provide information about characterization. In order to determine the optimum experimental conditions in the adsorption study, the input adsorbent amounts in the range of 0.1-10 g L-1 and the input lead concentrations in the range of 10-200 mgL-1 were taken, at pH ranges 2-8, at 25°C, 30°C, 35°C and Trials were performed during the 60 minute contact. Study; initial pH value 5, temperature 35 °C, input lead concentration 10 mgL, stirring speed 200 rpm and adsorbent concentration 10 gL-1 were taken as 85% adsorption efficiency was obtained. Pseudo-first order and pseudo second order models were used to calculate adsorption kinetics data at 25°C, 30°C, 35°C. According to the calculated coefficients, the study proved to be a false second order model. In order to determine the isotherm model of the study, isotherm coefficients were calculated according to temperature and their suitability to Langmuir, Freundlich and Tempkin isotherm models were investigated. Correlation coefficients and R2 values were found to be compatible with Freundlich isotherm with R2≥0.99. According to the results of the adsorption study carried out with yellow Bayburt stone, the material proved to be a good adsorbent in terms of its economic efficiency, applicability and removal efficiency.