Arsenat ve arsenit iyonlarının modifiye edilmiş beydellit, zeolit ve sepiyolit mineralleri ile gideriminin incelenmesi
Removal of arsenate and arsenite ions using modified beydellit, zeolit and sepiyolit clay minerals
Yazar: SERKAN AYDIN
Danışman: DOÇ. DR. NİHAL BEKTAŞ
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Arsenik bileşikleri = Arsenicals ; Sepiyolit = Sepiolite ; Zeolit X = Zeolite X

Özet:
Yüzeysel ve yeraltı sularında arsenik kirliliği, son yıllarda hem dünyada hem de Türkiye'de çözülmesi gereken bir çevre sorunu haline gelmiştir. İçme suyunda bulunan bu arsenik tehlikesini hem ekonomik hem de verimli proseslerle gidermek mümkündür. Adsorpsiyon, maliyet, verim ve çevre duyarlılığı bakımından tercih edilen bir ileri arıtım yöntemi olmuştur. Düşük maliyetli, doğal malzemelerin adsorbent olarak kullanımı ile bu teknoloji özellikle düşük maliyetli ve uygulanabilir olabilmektedir.Bu çalışmada As+3 ve As+5 iyonlarının modifiye edilmiş beydellit, sepiyolit ve zeolit mineralleri ile gideriminde adsorbent dozajı, sıcaklık, pH gibi parametrelerin etkileri araştırılmış ve arseniğin maksimum adsopsiyonu için optimum şartlar tespit edilmiştir. Yapılan kinetik model çalışmalarında üç adsorbent için de deneysel sonuçların yalancı ikinci dereceden kinetik modele uyduğu görülmüştür. İzoterm çalışmalarında prosesin Langmuir izoterm modeline uygunluğu tespit edilmiştir. Termodinamik parametrelerde ?H°, ?S° değerleri pozitif, ?G° değeri ise negatif olarak bulunmuştur ve sistemin endotermik olduğu tespit edilmiştir.Çalışma 8 bölümden oluşmaktadır. İlk dört bölümde arsenik, killer ve adsorpsiyonla ilgili genel bilgiler verilmektedir. 5. ve 6. bölümlerde deneysel metot ve çalışmalardan bahsedilmektedir. Son olarak 7. ve 8. bölümlerde ise deneysel sonuçlar ve bunların değerlendirilmesi ele alınmıştırÇalışma sonucunda optimum şartlar sağlandıktan sonra doğal beydellit, sepiyolit ve zeolit mineralleri modifiye edilerek As+3 (arsenit) ve As+5 (arsenat) iyonlarının giderilmesinde adsorbent olarak kullanılabileceği ortaya konmuştur.

Abstract:
In recent years, arsenic contamination of surface and underground waters has been one of the priority environmental problems both in Turkey and most of the world. The removal of arsenic hazard in drinking water can be possible using economical and efficient process. Adsorption process has become one of the most preferred advanced treatment methods since it has low cost, environmentally friendly and high quality treatment features. Adsorption process can be more cost-effective and applicable especially if low-cost natural materials are used as adsorbent in the process.In this study, removal of As+3 and As+5 ions were investigated using modified beydellit, and zeolite sepiyolit minerals under different experimental conditions such as adsorbent dosage, temperature and pH; due to find out optimum operating conditions. Good correlation coefficients were obtained for the pseudo second-order kinetic model showing that the uptake processes followed the pseudo-second order rate expression. The equilibrium processes were well described by the Langmuir isotherm model. Thermodynamic parameters ?H°, ?S° and ?G ° values were calculated and overall the system was found to be endothermic.This thesis consists of eight sections. In first section, general informations about the arsenic, clays and adsorption were given. The experimental methods and studies were mentioned in fifth and sixth sections. Finally, experimental results and their evaluation were discussed at the last two sections of thesis.It was found that the clay mineral zeolite, sepiyolit and beidellite can be used as an adsorbent to remove As+3 (arsenit) and As+5 (arsenate) ions from aqueous solution.