Doğal adsorbanlar ile atıksu adsorpsiyonu:Cıtrus aurentıum çekirdek kabuklarından elde edilen adsorban ile nötral kırmızısının su ortamından uzaklaştırılması
Wastewater adsorption with natural adsorbents: Removal of neutral red from water with adsorbent obtained from Citrus aurentium seed peels
Yazar: NACİYE KAHYAOĞLU
Danışman: PROF. DR. NEVİM SAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Turunç meyvesi (Citrus aurantium) tıp, kozmetik, gıda gibi büyük endüstrilerde gerek özünden, gerek uçucu yağlarından gerekse kabuklarından yararlanılan kolay bulunabilen düşük maliyetli oldukça kullanışlı bir meyvedir. Bu çalışmada bu faydalı ve kullanışlı meyvenin kullanılmayan bölümü olan çekirdeklerinin kabukları su arıtımında kullanılabilecek adsorban olarak denenmiştir. Turunç çekirdeği kabuklarının (TÇK) adsorban olarak kullanışlılığı nötral kırmızı (NK) boyasının sulu çözeltiden adsorpsiyonu takip edilerek gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyona sıcaklık, pH, adsorban dozu, çözelti konsantrasyonu gibi değişkenlerin nasıl etki ettiği yapılan seri denemelerle tespit edilmiştir. Ayrıca elde edilen verilerle adsorpsiyon kinetiği, adsorpsiyon izotermi ve adsorpsiyon termodinamik değerlendirmeleri hesaplanmıştır.
 Sonuçlar TÇK'nın uygun koşullarda %90'ın üzerinde kirlilik giderimine, yaklaşık 81,3 mg g-1 kapasiteye ulaşabileceğini göstermiştir. Adsorpsiyon düzeltilmiş yalancı ikinci derece adsorpsiyon kinetiği ile uyumludur. İzoterm modeli olarak Langmuir ve Fruendlich izoterm modellerinin her ikisine de uygunluk gösterdiği görülmüştür. Adsorpsiyonun Gibbs serbet enerjisinin negatif olması adsorpsiyonun kendiliğinden oluştuğunu göstermiştir. Adsorpsiyon ısısı -68,81 kJ mol-1, adsorpsiyon entropisi -205,85 kJ mol-1 K-1 olarak bulunmuştur. Aktivasyon enerjisi ise 18,27 kJ mol-1 dir. Adsorpsiyon işlemi fizisorpsiyon şeklinde gerçekleşmektedir.

Abstract:
The bitter orange fruit is a readily available, cost-effective, and highly useful fruit utilized in major industries such as medicine, cosmetics, and food, both for its pulp and its essential oils, as well as its peel. In this study, the unused part of this beneficial and practical fruit, namely its seeds, was experimented with as an adsorbent that could be used in water purification. The utility of bitter orange seed peel (TÇK) as an adsorbent was investigated by monitoring the adsorption of neutral red (NK) dye from aqueous solution. Through a series of experiments, the effects of variables such as temperature, pH, adsorbent dosage, and solution concentration on adsorption were determined. Additionally, adsorption kinetics, adsorption isotherms, and thermodynamic evaluations were calculated based on the obtained data.
 The results showed that the TÇK can reach over 90% impurity removal, about 81.3 mg g-1 capacity, under favourable conditions. The adsorption is in accordance with the corrected pseudo-second order adsorption kinetics. As isotherm model, both Langmuir and Fruendlich isotherm models were found to be suitable. The negative Gibbs free energy of adsorption showed that the adsorption was spontaneous. The heat of adsorption was found to be -68,81 kJ mol-1 and the entropy of adsorption was found to be -205,85 kJ mol-1 K-1. Activation energy is 18,27 kJ mol-1. Adsorption process takes place in the form of physisorption.