Bazik Mavi 7 boyarmaddesinin jeopolimer kullanılarak giderimi için deney tasarımı ile optimum koşulların belirlenmesi
Determination of optimum condition by experimental design for removal of Basic Blue 7 dye using geopolymer
Yazar: EVRİM KOÇ
Danışman: PROF. DR. SİBEL AKAR
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Boyarmaddeler tekstil, gıda, kağıt endüstrisi gibi pek çok kullanım alanına sahip olan kompleks yapılardır. Bu yüzden, çok miktarda boyarmadde su kaynaklarına karışmakta ve sucul ortamda ışık geçirgenliğini engelleme ve oksijen seviyesini azaltma gibi olumsuz etkilere neden olmaktadır.

     Atıksu arıtımı için ileri arıtım yöntemleri(ozonlama, fenton, ultrases gibi) ve klasik yöntemler(koagülasyon, flokülasyon, filtreleme gibi) kullanılmaktadır.

      Bu çalışmada, metakaolen esaslı jeopolimer (MKEJ) kullanılarak Bazik Mavi 7 (BM7) boyarmaddesinin adsorpsiyon yöntemiyle giderimi incelenmiştir. İstatistiksel deney tasarımı ile kesikli ve sürekli sistem adsorpsiyon parametreleri belirlenmiştir. Bu amaçla, Box-Behnken dizaynına göre belirlenen şartlarda deneyler gerçekleştirilmiş ve en uygun çözelti başlangıç pH'ı, adsorban miktarı, karıştırma süresi, karıştırma hızı, sıcaklık, akış hızı ve kolon çapı tespit edilmiştir. Optimum şartlarda BM7 için renk giderim verimleri sırasıyla kesikli sistem için % 96; sürekli sistem için ise % 56 olarak bulunmuştur. Jeopolimer ile desorpsiyon ve gerçek atıksu çalışmaları gerçekleştirilmiştir. MKEJ ile BM7 adsorpsiyon kinetiği yalancı-ikinci-dereceden model ile tanımlanmıştır. Diğer taraftan, Langmuir modelinin,denge adsorpsiyon verilerine en uygun izoterm olduğu bulunmuştur. Sorban yapısı IR, SEM/EDS ve zeta potansiyeli ölçümü ile karakterize edilmiş ve sorban-boyarmadde etkileşim mekanizması aydınlatılmaya çalışılmıştır.

 Anahtar Kelimeler: Jeopolimer, Bazik Mavi 7, Adsorpsiyon, Deney Tasarımı

Abstract:
Dye are complex stuctures which have wide range applications such as textile, food, paper industries etc. Therefore, a large amount of dyes can be mixed into water resources and they cause some negative effects including prevention of light penetration and decreased oxygen level.

       Many wastewater treatment methods such as advanced methods (ozonation, fenton, ultrasound etc.) and clasicalmethods (coagulation, flocculation, filtration etc.) are used.

	In this study, the removal of Basic Blue 7 (BB7) dye by adsorption method was investigated by using metakaolin based geopolymer (MKBG). Batch and continuous system adsorption parameters were determined by statistical experimental design. For this purpose, the experiments were carried out under the conditions determined according to the Box-Behnken design, and the optimum initial pH of solution, adsorbent amount, mixing time, mixing speed, temperature, flow rate and column diameter were determined. Color removal yields for BB7 at optimum conditions in batch and continuous systems are found to be %96 and %56,respectively. The desorption and real wastewater studies with geopolymer were carried out. The kinetics of BB7 adsorption onto MKBG well described by the pseudo-second-order model. On the other hand, Langmuir model was found to best isotherm fitted the equlibrium adsorption data. Sorban structure wascharacterized by IR, SEM / EDS and zeta potential measurement and the mechanism of sorbent-dyestuff interaction was tried to be elucidated.

Keywords: Geopolymer, Basic Blue 7, Adsorption, Experimental Design