Bentonit, zeolit ve çam talaşı üzerine metal kompleks boyalarının adsorpsiyonu
The adsorption of metal complex dyes onto bentonite, zeolite and pine sawdust
Yazar: MUSTAFA CAN
Danışman: PROF. DR. İ. AYHAN ŞENGİL
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2002
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Bentonit = Bentonite ; Boyar maddeler = Dyestuffs ; Zeolitler = Zeolites ; Çam talaşı = Pine sawdust ; İzotermler = Isotherms

Özet:
CFB) ve Metal Kompleks Parlak Mavi (Lansan Brillant Blue CF-BA) boyar maddelerinin Bentonit, Zeolit ve Çam Talaşı adsorpsiyonu; tanecik boyutu, pH, karıştırma hızı, adsorban kütlesi, başlangıç boya konsantrasyonu ve sıcaklık gibi parametreler değiştirilerek incelenmiştir. Böylece boyaların maksimum adsorpsiyonları için optimum şartlar araştırılmıştır. Langmuir ve Freundlich izotermleri için adsorpsiyon parametreleri belirlenmiş ve tartışılmıştır. Çalışma sonunda, metal kompleks boyaları adsorbe edecek olan her üç adsorbanın da adsorban tane boyutu, pH ve karıştırma hızı, sıcaklığın adsorpsiyon üzerinde etkili oldukları görülmüştür. Çalışma sıcaklığının adsorbsiyona negatif etkisi olduğu saptanmıştır. 3 adsorbanın da metal kompleks boyları adsorblama kapasitesi yüksektir. Tanecik boyutunun adsorpsiyona etkisi incelendiğinde; bentonit için her iki boya için 75-90 tim aralığındaki adsorban tane boyutu, zeolit adsorbanı kullanıldığında, MK san boyası için 53 um adsorban tanecik boyutu, MK parlak mavi için <53 um tanecik boyutu, çam talaşı adsorbanı kullanıldığında, MK san boyası için 90-150 um adsorban tanecik boyutu, MK parlak mavi için ise 75-90 um adsorban tanecik boyutu tesbit edilmiştir. Karıştırma hızı için çeşitli devir sayılarında denemeler yapılmış, sonuç olarak; bentonit ile yapılan çalışmalarda, MK san için 200 RPM, MK parlak mavi boyası için etkisiz olduğu; zeolit üzernde, MK san için 200 RPM, MK parlak mavi için 600 RPM değerlerinin uygun olduğu; çam talaşı üzerinde, MK san boyası için 600 RPM, MK parlak mavi için 200 RPM değerlerinin uygun olduğu tesbit edilmiştir. Tüm boyalar için 3 adsorban ile de yapılan denemelerde, adsorban kütlesinin ise adsorbsiyon üzerinde bir etkisi olmadığı tesbit edilmiştir. 1 g dan fazla kullanılmasının adsorpsiyon verimini etkilememesi, 1 g'dan fazla bentonit,zeolit ve çam talaşı kullanılmasının gereksiz olacağını göstermiştir. Konsantrasyon etkisinin incelendiği deneylerde, adsorban kütlesi (1 g) sabit alınmıştır. Buna rağmen adsorpsiyon veriminde gayet iyi sonuçlar alınmıştır. Buradan çıkaracağımız sonuç 3 adsorbanın da kapasitesinin yüksek olduğu yönündedir. Sıcaklığın artışının tüm adsorbanlarda boyaların adsorbsiyonuna olumsuz bir etki yaptığı gözlenmiştir. Bu adsorbsiyonlann ekzotermik olduğunu gösterir. Adsorbisyon işlemleri uygulanırken sıcaklığın oda sıcaklığından yukarıya çekilmesine gerek yoktur. Ayrıca bentonitteki denemelerde iki boya için de 150 dakika yeterli olduğu; zeolitteki çalışmada her iki boya için de 180 dakikanın yeterli olduğu ve çam talaşındaki denemelerde ise her iki boya için de 180 dakikanın yeterli olduğu tesbit edilmiştir. Ayrıca izoterm sabitleri incelendiğinde, adsorpsiyon prosesinin her 2 adsorpsiyon modeline de uyduğu, ancak Langmuir izotermine daha iyi uyduğu görülmüştür. Sonuç olarak metal kompleks boyaların giderilmesi için zeolit, bentonit ve çam talaşı olarak kullanılabilir.Anahtar kelimeler: bentonit, adsorpsiyon, metal kompleks boya, izoterm.Bu çalışmada Metal Kompleks San (Lansan Yellow

Abstract:
In this study, the adsorption of Metal Complex Yellow (Lansan Yellow CFB) and Metal Complex Brillant Blue (Lansan Brillant Blue CF-BA) on Bentonite, Zeolite and pine shavings were examined by changing the parameters that include particle size, pH, mixing rate, adsorbent mass, initial dye concentration and temperature. Thus the conditions of maximum dye adsorption were investigated with different parameters. Adsorption parameters for Langmuir and Freundlich isotherms were determined and discussed. At the end of the study, it was found that it could be enough each three adsorbent, bentonite, zeolite and pine sawdust, which will adsorp metal complex dye. It was seen that adsorbent mass, pH, mixing rate and temperature are significant for adsorption. For three adsorbent, when temprature is increased, decrease amount of dye adsorbed was seen. When particle size was investigated for metal complex dyes, the particles which have 75-90 urn size has the highest adsorption capacity onto bentonite. When particle size was investigated for MK yellow dyes, the particles which have 53-75 p.m size has the highest adsorption capacity onto zeolite. When particle size was investigated for MK brillant blue dyes, the particles which have <53 jim size has the highest adsorption capacity onto zeolite. When particle size was investigated for MK yellow dyes, the particles which have 90-150 um size has the highest adsorption capacity onto pine sawdust. When particle size was investigated for MK brillant blue dyes, the particles which have 75-90 um size has the highest adsorption capacity onto pine sawdust. By chancing mixing rate, it was seen variation of adsorbtion rate metal complex dyes onto each three adsrobents. Generally, high and low mixinf rate numberse increase amount of dye adsorbing. For three adsorbent, although adsorbent mass was constant, when initial dye concentration was increased, a linear increase in the amount of dye adsorbed was seen. This situation shows that capacity of adsorbent is high. On the other hand, when the constants of isotherms were investigated, it was seen that adsorption process fits two adsorption models, but it fits Langmuir isotherm better. To sum up, after suitable processes, it was observed that bentonit, zeolite and pine sawdust can be used to remove metal complex dyes as an adsorbent. Keywords: bentonite, zeolite, pine sawdust, adsorption, metal complex dye, isotherm.