Nar kabuğundan üretilen farklı adsorbentlerle malahit yeşilinin giderilmesi
Removal of malachite green from aqueous solution using the adsorbents produced from the pomegranate
Yazar: FİGEN GÜNDÜZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BAHAR BAYRAK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Endüstriyel atık sularda önemli miktarda boyar madde vardır. Boyaların uzaklaştırılmasında kullanılan en önemli metotlardan biri, adsorbsiyondur. Bu çalışmada, nar kabuğundan elde edilen adsorbentlerle endüstride kullanılan malahit yeşilinin uzaklaştırılması araştırılmıştır. Bu amaçla, ilk adsorbent nar kabuğu karbonize edilerek, ikinci adsorbent ise sıfır değerlikli nano demir ile önceki ürün kullanılarak sentezlenmiştir. Adsorbsiyon çalışmaları, bu iki adsorbentle gerçekleştirilmiştir. Adsorbentlerin karakterizasyonu, FTIR, SEM ve BET ile yapılmıştır.. Adsorbsiyon parametreleri; adsorbent miktarı, başlangıç konsantrasyonu, temas süresi, çözeltinin pH'ı ve sıcaklık olarak belirlenmiştir.
Adsorpsiyon dengesinin matematiksel olarak tanımlanmasında Langmuir izotermi; sulu çözeltilerde yaygın olarak kullanılan diğer izotermler ile karşılaştırıldığında deneysel verilere daha iyi uygunluk sağlamıştır. Langmuir izoterminde adsorsiyon kapasitesi, birinci ve ikinci adorbent için sırasıyla 31,45 ve 32,47mg/g bulunmuştur. Kinetik veriler; yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece, Elovich ve partikül içi difüzyon modeli ile analiz edilmiştir. Sonuçlar, birinci ve ikinci adsorbent için sırasıyla yalancı birinci derece kinetik model ve yalancı ikinci derece kinetik model ile tanımlandığı belirlenmiştir. Termodinamik parametreler (ΔG°, ΔH° ve ΔS°) hesaplanmış ve adsorpsiyonun kendiliğinden gerçekleşen ve endotermik olduğu belirlenmiştir. Nar kabuğundan üretilen adsorbentler, hem düşük maliyetli adsorbent olarak çevresel atıkların değerlendirilmesinde hem de atık sulardan boya uzaklaştırılmasında kullanılabileceği kanısına varılmıştır.

Abstract:
There are significant amount of dyestuffs in industrial wastewaters. One of the most important methods used for the removal of dyes is adsorption. In this study, the removal of malachite green used in industry with adsorbents obtained from pomegranate peel was investigated. For this purpose, the first adsorbent was obtained by carbonizing the pomegranate peel and the second adsorbent with nano iron with zero valent was synthesized by using the previous product. The adsorption studies were carried out with two adsorbent. Characterization of adsorbents was made with FTIR, SEM and BET. The adsorption parameters were determined as amount of adsorbent, initial concentration, contact time, pH of solution and temperature.
Langmuir isotherm ensured the best fit to experimental data compared with other isotherms that is commonlly used in aqueous solutions. The adsorption capacity in Langmuir isotherm was found 31,45 and 32,47 mg/g for the first and second adsorbent respectively. The kinetic data were analyzed by pseudo first order, pseudo second order, Elovich and intraparticle diffusion model and it was determined that results were best described with the pseudo-first-order kinetic model and pseudo-second-order kinetic model for the first and second adsorbent respectively. Thermodynamic parameters (ΔG°, ΔH°, and ΔS°) were calculated and defined that adsorption is spontaneous and endothermic for each adsorbent. The pomegranate peel could be used for both environmental waste evaluation as low cost adsorbent and dye removal from wastewater.