Bentonit-magnetit kompozitlerinin kurşun (II) ve bakır (II) adsorpsiyonunda kullanılması
To use of bentonite-magnetite composites for adsorption of lead (II) and copper (II)
Yazar: EDA ATALAY
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YASEMEN KUTMEN KALPAKLI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Bentonit = Bentonite ; Manyetik maddeler = Magnetic matters

Özet:
Günümüzde birçok endüstride üretim prosesleri ve diğer yardımcı proseslerde sıklıkla kullanılan ağır metaller, yerüstü ve yer altı sularına karışmaları ve canlılar üzerinde oluşturdukları potansiyel riskler nedeniyle son yıllarda önemli bir konu haline gelmiştir. Ağır metaller, çok düşük konsantrasyonlarda bile toksik etki gösteren ve birikim potansiyeline sahip maddelerdir. Bu yüksek toksisiteleri nedeniyle özellikle atıksulardaki ağır metallerin giderimi çevresel açıdan büyük önem taşımaktadır. Kirlilik kaynaklarından oluşan atıksuların ağır metal içeriklerinin, çevreye verilmeden önce arıtılarak çeşitli su standartlarına göre izin verilen değerlerin altına düşürülmesi gerekmektedir.Bu çalışmada, bentonit-magnetit kompozitleri kullanılarak, atıksularda bulunabilen ve tehdit oluşturan bakır ve kurşun ağır metallerinin adsorpsiyon yöntemiyle giderimi araştırılmıştır. Bu sebeple, magnetit partikülleri üretilmiş, seçilen oranlar doğrultusunda bentonit manyetikleştirme yoluyla modifiye edilerek bentonit-magnetit kompozitleri hazırlanmıştır. Elde edilen adsorbanlar, XRD analizi, FT-IR spektroskopisi ölçümleri, VSM analizi, partikül boyutu dağılımı, yüzey alanı ölçümleri ve SEM analizi ile karakterize edilmiştir.Bentonit-magnetit kompozitleri kullanılarak sulu çözeltilerden Pb(II) ve Cu(II) iyonlarının giderimi kesikli sistemde ve oda sıcaklığında gerçekleşmiştir. pH, temas süresi, adsorban miktarı ve başlangıç konsantrasyonunun adsorpsiyon üzerindeki etkileri incelenmiştir. Her iki metalin beraber çözeltide olması durumu araştırılarak metal seçiciliği belirlenmiştir. Denge adsorpsiyon verilerinin Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izoterm modellerine uygunluğu araştırılmış, farklı konsantrasyonlar için elde edilen kinetik veriler ile kinetik parametreler hesaplanmıştır.Anahtar Kelimeler: Manyetik partiküller, bentonit, adsorpsiyon, ağır metal giderimi

Abstract:
Nowadays, heavy metals are commonly used for production process and other secondary process in many industries, because of leaking in surface and underground water and creating potential risk on the living organisms have became an important issue in recent years. Heavy metals display toxic effect as well very low concentration and they have accumulation potential. Removal of heavy metals in contaminant water because of their higher toxicities has an importance for environment. It is necessary to purify and reduce the concentration of heavy metal in contaminant water to allowes rates using the miscellaneous standarts before setting free to the environment.In this study, copper and lead metals which are presented in contaminant water and created threat was removed with adsorption that using bentonite-magnetite composites. Therefore, magnetite particles were produced and bentonite-magnetite were prepared that modified by magnetization in rates chosen. The characterization of obtained adsorbents was carried out XRD analysis, FT-IR spectroscopy measurements, VSM analysis, particle size distribution, surface area measurements and SEM analysis.Removal of Pb(II) and Cu(II) ions from aqueous solutions with bentonite-magnetite composites was occurred in a batch system at room temperature. Effects of factors such as pH, contact time, amount of adsorbent and initial concentration on adsorption were investigated. Metal selectivity was determined that Pb(II) and Cu(II) metals were examined together in the solution. Suitability of equilibrium adsorption data with Langmuir and Freundlich adsorption isotherm models was researched and kinetic parameters were calculated with kinetic datas at different concentrations.Key words: Magnetic particles, bentonite, adsorption, removal of heavy metal