Pektin-nanokompozit ile içme sularından arsenik giderimi
Arsenic removal by pectin nanocomposite from drinking water
Yazar: BERKİN ÜSTÜNYILDIZ
Danışman: DOÇ. DR. YAĞMUR UYSAL
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Arsenik (As), arsenik içerikli minerallerin çözünmeleri ve antropojenik faaliyetler sonucu doğal sulara karışan bir su kirleticisidir. Arseniğin canlı yaşamında eser miktarda gerekli bir element olduğu düşünülmektedir; ancak arsenik bileşiklerinin çoğunun toksik olduğu bilinmektedir. Dünya Sağlık Örgütü (WHO) 1993 yılında tavsiye edilen arsenik konsantrasyonunu 10 μg/L 'ye düşürmüştür. Ülkemizde içme ve kullanma sularında arsenik için izin verilen sınır değer 2005 yılının Şubat ayından itibaren İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik gereği 10 μg/L'ye indirilmiştir. Bu yönetmelik ile birlikte başta Ege, Akdeniz, İç Anadolu ve Doğu Anadolu olmak üzere birçok bölgemizde içme sularında arsenik sorunu ortaya çıkmıştır. 
Bu çalışmada pektin kaplanmış demir oksit nanokompozit (Pektin-Fe3O4) adsorbent madde olarak sentezlenmiş ve As(V) adsorpsiyonundaki etkinliği araştırılmıştır. Pektin-Fe3O4 karakterizasyonu için FTIR, SEM ve BET analizleri yapılmıştır. Adsorpsiyon deneylerinde pH, temas süresi,  adsorbent dozu ve As(V) başlangıç konsantrasyonun etkileri incelenmiştir. Adsorpsiyonun hangi mekanizmaya uyumlu olduğunu belirlemek için Langmuir ve Freundlich izoterm grafikleri çizilmiş ve izorterm katsayıları hesaplanmıştır. Yalancı birinci derece ve yalancı ikinci derece kinetik mekanizmaları incelenmiş ve As(V)'in Pektin-Fe3O4 ile adsorpsiyon işleminin yalancı ikinci mertebe kinetiğine uyduğu belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda Pektin-Fe3O4 ile etkili bir As(V) giderimi yapıldığı ortaya konmuştur.

Abstract:
Arsenic is a contaminant that can pollute natural waters either by dissolution of arsenic-containing minerals or as a result of anthropogenic activities. It is a trace element necessary for life, however most of arsenic species are also very toxic. World Health Oraganization decreased the maximum allowable arsenic concentrations in drinking water to 10 μg/L in 1993. In our country, this allowable limit for arsenic is decreased to 10 μg/L in 2005 by the Water Supplies for Human Consumption Regulation. After this regulation came in effect, there has been issues regarding arsenic concentration in waters in Aegean, Mediterrenean, Mid-Anatolia and East Anatolia Regions.

In this study, pectin coated iron oxide nano-composite was synthesized as an adsorbent and its effectiveness for As(V) adsorption was investigated. FTIR, SEM and BET analyses was made to characterize pectin- Fe3O4 nano-composite. During the adsorption experiments; pH, contact time, adsorbent dose and initial As(V) concentrations were studied. In order to determine the adsorption mechanism, experimental data was fitted both to Langmuir and Freundlich isotherms and their coefficients were calculated.  Pseudo first order and pseudo second order kinetic mechanisms were used, and it was determined that As(V) Pectin-Fe3O4 process fits well to second order kinetics mechanism. As a summary, it is determined that Pectin-Fe3O4 is an efficient adsorbent for As(V).