Mn(II)'nin atmosferik oksijenle oksidasyonuna sülfat, nitrat ve hümik maddelerin etkisi
Effects of sulphate, nitrate and humic substances on oxidation of Mn(II) with atmospheric oxygen
Yazar: ESRA BİLLUR BALCIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. NEŞE TÜFEKÇİ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Mangan yüzeysel ve yer altı sularında sıkça rastlanan önemli kirleticilerden birisidir. Mangan doğal sularda çözünmüş, kolloidal veya çözünmemiş katı bileşikleri halinde bulunabilir. Evsel ve endüstriyel açıdan sudaki mangan konsantrasyonu dikkate alınması gereken bir kriterdir. Evsel sularda bulunan mangan renk ve kötü tat gibi estetik sorunlara yol açtığı gibi su tesisatlarında tortu ve yük kayıplarına sebep olur. Endüstriyel alanda ise suda bulunabilecek mangan, kağıt, tekstil, gıda gibi sanayi kollarında ürünlerde renk bozuklukları, boru tesisatlarında tortu ve yük kayıplarına sebep olur. Mangan için kabul edilebilir değerler içme suyu için 0.05 mg/L ve endüstride ise 0.1 mg/L değerinin altında olmalıdır. Günümüzde uygulanmakta olan başlıca mangan giderme yöntemi manganın atmosferik oksijenle oksidasyonudur. Manganın atmosferik oksijenle oksidasyonu nötr pH değerlerinde oldukça yavaş ilerleyen bir reaksiyon iken pH değeri 8 ve üzerine çıkarıldığında reaksiyon kinetiği kabul edilebilir değerlere ulaşmaktadır. Yer altı ve yüzeysel sularda bulunan manganın bu suların evsel ve endüstriyel kullanımında yarattığı problemler, etkili mangan giderim yöntemlerinin kullanılmasını gerektirmektedir.Bu çalışmanın amacı su kaynaklarında bulunan SO42-, NO3- ve hümik asitlerin Mn(II)' nin atmosferik oksijenle oksidasyonu üzerine etkilerini incelemektir.Dört aşamada gerçekleştirilen bu çalışmada öncelikle 3 mg/L ve 5 mg/L konsantrasyonlarında Mn(II)' nin pH 9,0 ve 9,5'da oksidasyonları incelenmiş ve 0,2µm ve 0,45µm'lik filtre kağıtları kullanılarak oksidasyon sonrası gerçek Mn(II) değerleri okunmuştur. İkinci olarak 3 mg/L başlangıç konsantrasyonu, 9,5 pH ve 0,2µm'lik filtre kağıdı kullanılarak Mn(II)'nin oksijenle oksidasyonuna NO3-'ın etkisine bakılmıştır. Üçüncü aşamada aynı değerlerde gerçekleştirilen oksidasyona SO42-' ün etkisi incelenmiştir. Dördüncü aşamada hümik asitlerin etkisi incelenmiştir.Elde edilen sonuçlara göre göre SO42- ve NO3-' ın Mn(II)'nin atmosferik oksijenle oksidasyonunu yavaşlattığı, hümik asitin ise oksidasyonu önce hızlandırıp daha sonra yavaşlattığı görülmüştür.Anahtar kelimeler: Mn(II), oksidasyon, hümik maddeler, SO42-, NO3-

Abstract:
Manganese is one of the most significant pollutants in surface and ground water. Manganese can be found as dissolved, colloidal or undissolved solid compounds in natural water. Manganese concentration is needed to consider for domestic and industrial areas. Manganese in domestic waters causes sediments and head loss rate, aesthetic problems such as colour and deleterious taste. In industrial area, manganese may cause colour failure in paper, textile, food industries and economic losses due to sediments in plumbings. The acceptable values for manganese must be less than 0,05mg/L in drinking water and 0,1 mg/L in industries. Today mainly method which is applied for manganese removal is oxidation of manganese with atmospheric oxidation. In domestic and industrial uses, problems of manganese involve utilization of effective manganese removal methods.Aim of this study is to investigate the effects of SO42-, NO3- as inorganic substances and humic substances as organic substances.In this study which is performed in four stages, oxidation of Mn(II) is investigated at 3 mg/L and 5 mg/L initial concentrations, at 9,0 and 9,5 pH values, filter papers having 0,2µm and 0,45µm pore diameters were used and real Mn(II) values were determined. Secondly, at 3 mg/L initial concentration, 9,5 pH and using 0,2µm filter paper, effects of SO42- on the oxidation of Mn(II) were studied. At the third stage, effects of NO3- were investigated. At the fourth stage, effects of humic substances were examined.According to the results, oxidation decelerates at the presence of SO42- and NO3- and humic substances accelerates the oxidation first, then decelerates the oxidation rate.Key Words: Mn(II), oxidation, humic substances, SO42-, NO3-