Yumurta kabuğu-kitosan modifiye ürünü kullanılarak atık sulardan brilliant blue r boyar maddesinin adsorpsiyon yöntemi ile gideriminin incelenmesi
The i̇nvesti̇gati̇on of adsorpti̇on bri̇lli̇ant blue r texti̇le dye onto egg shell modi̇fi̇ed chi̇tosan
Yazar: BUKET BULUT KOCABAŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İLKNUR TOSUN SATIR
Hitit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Endüstriyel gelişim sonucunda çevresel problemlerin artışı kabul edilebilir bir gerçektir. En büyük problemlerden birini de tekstil atık sularındaki boyar maddeler oluşturmaktadır. Bu çalışma ile yumurta kabuğu-kitosan modifiye ürünü (YKKMÜ) üzerine Brilliant Blue R (BBR) boyar maddesinin adsorpsiyon yöntemi ile atık sulardan giderimi amaçlanmıştır. Bu amaçla maksimum adsorbat giderimin sağlanabilmesi için farklı miktarlarda asetik asit, yumurta kabuğu ve kitosan kullanılarak; yumurta kabuğu-kitosan modifiye ürünleri hazırlanmış ve adsorpsiyon çalışmaları yapılmıştır. Çalışmalardaki adsorpsiyon kapasiteleri karşılaştırılarak Brilliant Blue R boyar maddesinin gideriminde en uygun adsorban belirlenmiştir.

Yapılan adsorpsiyon çalışmaları kesikli ve sürekli sistemlerde gerçekleştirilmiştir. Kesikli sistemde; pH, adsorban derişimi, başlangıç boya konsantrasyonu, temas süresi, yabancı iyon etkisi, sıcaklık, adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü ve gerçek atık su parametreleri çalışılırken; sürekli sistemde ise çözelti akış hızı, adsorban miktarı ve gerçek atık su parametreleri incelenmiştir.

Kesikli sistemde optimum koşullar; pH=2, 2,0 g L-1 adsorban miktarı, 25 mg L-1 adsorbat derişimi, 60 dk temas süresi ve gerçek atık suda boyar madde giderimi % 53,28 olarak belirlenmiştir. Sürekli sistemde ise optimum akış hızı 0,5 mL dk-1, 2,0 g L-1 adsorban miktarı, gerçek atık suda boyar madde giderimi %91,01 olarak belirlenmiştir. Adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü çalışmalarında YKKMÜ' nün BBR adsorpsiyonu için 7 devirden sonra %24,11' lik bir kayıp olduğu görülmüştür. Yumurta kabuğu-kitosan modifiye ürünü ile BBR adsorpsiyonu için elde edilen denge verileri Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich izoterm modelleri ile değerlendirilmiştir. Denge izoterm verilerinin Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri ile uygunluk gösterdiği belirlenmiştir.. 

YKKMÜ ile BBR adsorpsiyonu için elde edilen kinetik verileri yalancı birinci dereceden kinetik, yalancı ikinci dereceden kinetik ve tanecik içi difüzyon kinetik modelleri ile değerlendirildiğinde en uygun kinetik modelin yalancı ikinci dereceden kinetik modeli olduğu gözlemlenmiştir.

Tüm sonuçlar BBR boyar maddesinin gideriminde YKKMÜ' nün doğal, geri dönüşümlü ve düşük maliyetli bir adsorban olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
The increase of environmental problems due to industrial development is a fact. One of the major problems is the existence of dye materials in textile waste water. This study aims to remove the dye material from waste water by way of adsorption method of Brilliant Blue R on egg shell-chitosan modified product (ESCMP). In order to achieve this goal and realize removal of adsorbent, different levels of acedic acid, egg-shell and chitosan have been used. Egg-shell-chitosan modified products have been prepared and studies of adsorption have been conducted. By way of comparing levels of adsorption within these studies, the most appropriate adsorbent has been detected in the removal of Brilliant Blue R dye material

Adsorption studies have been conducted within in batch and continuous systems. As far as batch system studies are concern, effect of pH, adsorbant amount, initial dye concentration, contact time, effect of different ion, temperature, adsorption-desorption cycle and real waste water have been investigated. As far as batch system is concerned, rate of flow, adsorbent amount and real waste water have been studied.


As far as batch system is concerned, the following results have been obtained: The optimum pH value 2, initial dye concentration 25 mg L-1, adsorbant amount 2 g L-1, contact time 60 min, % removal real waste water 53,28. Regarding continuos systems, the following flow rate 0,5 mL min-1, adsorbant amount 2 g L-1, % removal real waste water 91,01. Also recycle experiments showed that there was %24,11 loss in the adsorption capacity of ESCMP for BBR dye after 7 times reuse. 

The balance values attained for egg shell-chitosan modified product and BBR adsorption have been evaluated through Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich isotherm model. The best adsorption isoterm model was determined to be Langmuir and Freundlich isotherm model.

The constants of pseudo first order kinetic model, pseudo second order kinetic model and intra-particle diffusion model adsorption kinetic have been determined using the adsorption data. The best adsorption kinetic model was determined pseudo second order kinetic model.

All the result demonstrate that ESCMP is a natural, recyclable and low-cost adsorbent for dye removal in waste water.