Katı faz ekstraksiyonundan sonra Co(II), Mn(II), Cr(III) ve Zn(II) ağır metallerinin AAS ile tayini
AAS determination of Co(II), Mn(II), Cr(III) and Zn(II) after their solid phase extraction
Yazar: GÖNÜL ÇELEN
Danışman: DOÇ. DR. SEVGİ KOCAOBA
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Endüstriyel atık su deşarj yoluyla ağır metaller tarafından suyun kirlenmesi dünya çapında bir çevre sorunudur. Etkin bir şekilde atık sulardan ağır metal iyonlarının uzaklaştırılması bugün önemli bir konu haline gelmiştir.
Bu çalışmada, sulu çözeltilerden Co(II), Mn(II), Cr(III) ve Zn(II) iyonlarının uzaklaştırılmasında doğal bentonit, dolomit, sepiolit ve sentetik zeolit gibi kil mineralleri adsorban olarak kullanılmış ve metal iyonlarının tayini alevli atomik absorpsiyon spektrofotometresi cihazı ile gerçekleştirilmiştir. 
Bütün adsorpsiyon ve geri kazanım deneylerinde kesikli ve kolon yöntemleri uygulanmıştır. Kesikli yöntem ile adsorpsiyon üzerine 0,05 g ile 0,4 g adsorban miktarı, pH aralığı 1-8, karıştırma süresi 5-60 dk. ve 5 ile 100 mg/L konsantrasyon aralığında konsantrasyonun etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak metallerin kantitatif adsorpsiyonu için optimum konsantrasyon değeri 10 mg/L, karıştırma süresi 30 dk. ve adsorban miktarı 0,2 g olarak belirlenmiştir.  
Kolon yönteminde ise modifiye edilmiş dolomit ve sepiyolit ile doldurulan kolon sisteminde Co(II) ve Mn(II) iyonlarının zenginleştirilerek tayini için bir metod geliştirilmiştir. Metal iyonları için pH, akış hızı, eluent seçimi, numune hacmi ve yabancı iyon etkisi gibi parametrelerin zenginleştirme ve geri kazanım üzerine etkileri araştırılmıştır. Modifiye edilmiş dolomit ve sepiyolit dolgulu kolon kullanıldığında optimum koşullar adsorban miktarı 0,2 g, pH değeri 4 ve akış hızı 1 mL/dk. olarak bulunmuştur. Elüent çözeltisi olarakta 1 M HCl/aseton ve 1 M HNO3/aseton çözeltilerinden 15 mL kullanılarak Co(II) ve Mn(II) iyonları için % 99'luk geri kazanım elde edilmiştir. Elde edilen deneysel adsorpsiyon verileri Langmuir ve Freundlich izotermlerine uygulanarak yorumlanmıştır.
Sonuç olarak, düşük maliyetli adsorbanlar atık sulardan ağır metallerin uzaklaştırılması için tercih edilebilir. Deneysel yöntemin diğer avantajları ise basit oluşu, zaman tasarrufu sağlaması, gereksiz deneysel aletlerinin kullanılmamış olması ve maliyet düşüklüğü olarak sıralanabilir.

Abstract:
The contamination of water by heavy metals through the discharge of industrial wastewater is a worldwide environmental problem. Removal of heavy metal ions from wastewater in an effective manner has become an important issue today. 
In this study, natural bentonite, dolomite, sepiolite and synthetic zeolite clay minerals were used as an adsorbent for the removal of Co(II), Mn(II), Cr(III) and Zn(II) ions from aqueous solution and their determination by flame atomic absorption spectrophotometer is described. 
A batch and column method were used in all adsorption and recovery experiments. The optimum conditions were determined in the batch method as the amount of adsorbent was from 0,05 g to 0,4 g, pH range between 1 and 8, contact time between 5 and 60 min, and concentration range was between 5 and 100 mg/L. The optimum conditions were found to be a concentration of 10 mg/L, contact time of 30 min and 0,2 g of adsorbent for a quantitative adsorption of the metals.
In column method, modified dolomite and sepiolite were used  as a solid phase extractant has been developed for the preconcentration of Co(II) and Mn(II) ions. Effects of the analytical conditions over the preconcentration of the metal ions, such as pH, flow rate, eluent type, sample volume and foreign ions have been investigated. 
The analytes were adsorbed quantitavely even at a flow rate of 1 mL/min at pH 4. Adsorbed metals were eluted using 15 mL of 1 M HCl and HNO3 in acetone. Sorption data have been interpreted in terms of Langmuir and Freundlich equations. 
In conclusion, as low cost adsorbents can preferable for removal of heavy metals from wastewater. The other main advantages of the method include simplicity, time saving, no requirements of sophisticated instruments, and cost effectiveness.