Sulu çözeltiden bazı boyarmaddelerin ve bakır metalinin uzaklaştırılmasında yeni bir adsorplayıcı olarak nar posasının değerlendirilmesi
Evaluation of pomegranate pulp as a novel adsorbent for removal of some dyestuffs and copper metal from aqueous solution
Yazar: ÖNDER AKSOY
Danışman: PROF. DR. FUAT GÜZEL
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Adsorpsiyon kinetiği = Adsorption kinetic ; Bakır = Copper ; Biyosorpsiyon = Biosorption ; Boyar maddeler = Dyestuffs ; Metilen mavisi = Methylene blue ; Sulu çözeltiler = Aqueous solutions ; Termodinamik parametreler = Thermodynamic parameters

Özet:
Bu çalışmada, nar posasından hazırlanan biyosorplayıcı kullanılmış, sulu çözeltiden metilen mavisi ve metanil sarısı boyarmaddelerinin ve Cu (II) iyonunun giderimi incelenmiştir. Ayrıca nar posası modifiye edilmiş ve modifiye edilmiş nar posası ile sulu çözeltiden metanil sarısının adsorpsiyonu incelenmiştir. Zaman, başlangıç çözelti derişimi, sıcaklık, pH, adsorplayıcı dozu ve iyonik kuvvet gibi çeşitli parametrelerin etkileri incelenmiştir.Adsorpsiyon kinetikleri yalancı-birinci derece, yalancı-ikinci derece, Elovich ve Weber-Morris kinetik modelleri ile test edilmiştir. Kinetik verilerin yalancı-ikinci derece kinetik modeli uyumlu olduğu görülmüştür. Denge verileri Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin- Radushkevich izoterm modellerinde değerlendirilmiştir. Sonuçlar, denge verilerinin Langmuir izoterm modeline iyi derecede uyduğunu göstermiştir. Maksimum tek tabaka adsorpsiyon kapasitesi (qm) metilen mavisi için 36.36 mg g-1 ve Cu (II) iyonu için 7.30 mg g-1 olarak bulunmuştur. Maksimum tek tabaka adsorpsiyon kapasitesi (qm), modifiye edilmiş NP ile metanil sarısı adsorpsiyonu için 14.39 mg g-1 olarak bulunmuştur. Ham nar posası ile metanil sarısı adsorpsiyonunda ise; denge verilerinin Freundlich izoterm modeli ile uyumlu olduğu görülmüştür.Serbest enerji değişimi (?G), entalpi değişimi (?H) ve entropi değişimi (?S) gibi termodinamik parametreler hesaplanmıştır. ?G'nin negatif değerleri adsorpsiyon süreçlerinin kendiliğinden gerçekleştiğini, ?H'ın negatif değerleri olayların ekzotermik olduğunu göstermektedir. ?S'in negatif değerleri adsorpsiyon sürecinde katı-çözelti arayüzünde düzensizliğin azaldığını yansıtmaktadır.FT-IR, SEM analizleri ve pHSYN'nin belirlenmesi ile nar posasının karakterizasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Adsorplayıcıların adsorpsiyon öncesi ve sonrası çekilen SEM görüntüleri ve FT-IR spektrumları karşılaştırılmıştır.Metilen mavisi ve Cu (II) iyonu için desorpsiyon çalışmaları da bu çalışmada yer almıştır.Deneysel sonuçlar atık sulardan metilen mavisi ve Cu (II) iyonunun uzaklaştırılmasında nar posasının düşük maliyetli adsorplayıcı olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
In this study, the removal of methylene blue and metanil yellow dyes and Cu (II) ions from aqueous solution by biosorbent prepared from pomegranate pulp was investigated. In addition, pomegranate pulp was modified and the adsorption of metanil yellow by modified pomegranate pulp from aqueous solution was investigated. The effects of various parameters such as contact time, initial solution concentration, temperature, pH, adsorbent dosage and ionic strength were examined.The adsorption kinetics were tested by pseudo-first order, pseudo-second order, Elovich and Weber-Morris models. The kinetic data were represented by the Pseudo-Second order model. The equilibrium data were examined by the Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin-Raduskevich isotherm models. The results of analysis indicated that the equilibrium data were perfectly represented by Langmuir isotherm models. The maximum monolayer adsorption capacity was found to be 36.36 mg g-1 for methylene blue and 7.30 mg g-1 for Cu (II) ion. The maximum monolayer adsorption capacity was found to be 14.39 mg g-1 for the adsorption of metanil yellow by modified pomegranate pulp. The equilibrium data were represented by Freundlich isotherm model for the adsorption of metanil yellow onto raw pomegranate pulp.The thermodynamic parameters such as free energy change (?G), enthalpy change (?H) and entropy change (?S) were calculated. The negative values of ?G indicated that the spontaneous nature of the adsorption process. The negative values of ?H indicated that the exothermic nature of adsorption interaction. The negative values of ?S reflects the decreasing randomness at the solid/solution interface during adsorption reaction.The characterization of pomegranate pulp was carried out by FT-IR, SEM analysis and determination of pHpzc. The SEM images and FT-IR spectrums of the adsorbents obtained before and after adsorption process were compared.In additon, desorption studies for methylene blue and Cu (II) ion were included in this study.The experimental results indicated that pomegranate pulp could be used as low-cost adsorbent for removal of methylene blue and Cu (II) ion from wastewater.