Pestisitlerin adsorpsiyon yöntemi ile gideriminin optimizasyonu
Optimization of the adsorption method for pesticide removal
Yazar: EMİNE YILMAZ
Danışman: PROF. DR. FİLİZ DADAŞER ÇELİK
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Çevre = Environment

Özet:
Bu tez çalışmasının amacı metolaklorun dört farklı aktif karbon kullanılarak gideriminin incelenmesi ve giderim verimini artıracak koşulların belirlenmesidir. Deneysel çalışmalar iki aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (HPLC) cihazında metolaklorun ölçümü için doğrudan enjeksiyon ve sıvı-sıvı mikroekstraksiyon (DLLME) yollarıyla yöntemler geliştirilmiştir. Bu aşamada akış hızı, sıcaklık, mobil faz oranları, dalga boyu ve analiz süresi deneysel çalışmalarla optimize edilmiştir. İkinci aşamada modifiye ve modifiye olmayan aktif karbonlar kullanılarak pestisitlerin adsopsiyonla giderimi çalışılmış ve kinetik ve izoterm testleri uygulanmıştır. Deneysel çalışmalarda, Taguchi yöntemi kullanılarak deney tasarımı yapılmıştır, Doğrudan analizde belirlenen en uygun koşullar 20 dk, %80 asetonitril -%20 safsu, 1.20 ml/dk akış hızında, 200 bar basınç ve UV254 230 nm dalga boyunda 50 °C'de 20 µL enjektör çekimi ile gerçekleştirilmiştir. Doğrudan analizde seçilen en uygun koşullar ile DLLME yöntemi ile metolaklor için solvent türü 1,2-dikloroetan, dispersif solvent türü metanol, solvent hacmi 300 µL, dispersif solvent hacmi 1.0 mL bulunmuştur. Kinetik testlerde giderim verimleri dikkate alınarak adsorpsiyon denge fazına ulaşma süresi 72 saat olarak belirlenmiştir ve yalancı ikinci derece kinetik modeli adsorpsiyon prosesine daha iyi uymuştur. Modifiye Freundlich izoterm modeline göre aktif karbonların kapasiteleri içinde en yüksek adsorpsiyon kapasitesi AC Puriss aktif karbon (106.7 mg/g), en düşük adsorpsiyon kapasite ise Norit CA1 adsorbanı (50.3 mg/g) ile elde edilmiştir. Test edilen aktif karbon adsorpsiyonunda metolaklor ile izoterm test sonucunda artan dozlarda aktif karbonlarla %90-99 arasında giderim verimi sağlanmıştır.

Abstract:
The aim of this thesis is to examine the removal of metolachlor using four different activated carbons and to determine the conditions that will increase the removal efficiency. Experimental studies were carried out in two stages. In the first stage, methods were developed for the measurement of metolachlor in a High Performance Liquid Chromatography (HPLC) instrument by means of direct injection and liquid-liquid microextraction (DLLME). At this stage, the flow rate, temperature, mobil phase ratios, wavelength and analysis time were optimized by experimental studies. In the second stage, the removal of pesticides by adsorption using modified and unmodified activated carbons was studied and kinetic and isotherm tests were applied. In experimental studies, experimental design was made using the Taguchi method. The most suitable conditions determined in direct analysis were 20 minutes, 80% acetonitrile -20% pure water, 1.20 ml/min flow rate, 200 bar pressure and UV254 230 nm wavelength at 50 °C. It was carried out with a µL injector draw. With the most suitable conditions selected in direct analysis, the solvent type 1,2-dichloroethane, dispersive solvent type methanol, solvent volume 300 µL, dispersive solvent volume 1.0 mL were found for metolachlor by DLLME method. Considering the removal efficiencies in the kinetic tests, the time to reach the adsorption equilibrium phase was determined as 72 hours, and the pseudo-second order kinetic model better suited the adsorption process. According to the modified Freundlich isotherm model, the highest adsorption capacity among the capacities of activated carbons was obtained with AC Puriss activated carbon (106.7 mg/g), and the lowest adsorption capacity was obtained with Norit CA1 adsorbent (50.3 mg/g). In the tested activated carbon adsorption, as a result of the isotherm test with metolachlor, a removal efficiency of 90-99% was achieved with activated carbon at increasing doses.