Sulu çözeltilerden ağır metallerin uzaklaştırılmasında anadara inaequivalvis türü deniz kabuklarının kullanılmasının incelenmesi
Investigation heavy metals removal from aqueous solution using anadara inaequivalvis shells
Yazar: YASEMİN BOZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SEDA KARAYÜNLÜ BOZBAŞ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Sanayide ve günlük hayatta geniş kullanım alanına sahip kurşun ve bakır metallerinin çevrede birikimi canlı yaşamı için tehlikelidir. Bu metallerin su ve atıksulardan uzaklaştırılmasında adsorpsiyon yöntemi yaygın olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda doğayı koruyan, ucuz ve doğada bol miktarda bulunan biyosorbentlerin kullanımı araştırmacıların dikkatini çekmektedir. Bu çalışmada Anadara inaequivalvis türü deniz kabukları biyosorbent olarak ilk defa kullanıldı. Karadeniz sahilinden toplanan bu deniz kabuklarına hiçbir ön kimyasal işlem uygulanmadan sulu çözeltilerden Pb(II) ve Cu(II) metallerinin biyosorpsiyonu araştırıldı. Çalışmanın ilk aşamasında, temizlenmiş deniz kabukları mekanik değirmen ile öğütülerek toz haline getirildi. Kullanılan biyosorbentin yapısal özellikleri FT-IR, SEM, XRD ve BET analizleri ile belirlendi. Sulu çözeltilerden Pb(II) ve Cu(II) biyosorpsiyonunda en uygun deneysel koşulların belirlenmesi için biyosorbent boyutu, karıştırma hızı, pH, karıştırma süresi, biyosorbent miktarı, sıcaklık, başlangıç metal derişimi faktörlerinin etkisi incelendi. Biyosorpsiyon dengesi Langmuir izotermine uygun bulundu. Biyosorpsiyonun kendiliğinden gerçekleştiği, ekzotermik olduğu ve sözde II. mertebe kinetik modeline uygun olduğu belirlendi. Biyosorbent ile maksimum biyosorpsiyon kapasiteleri Pb(II) için 621,1 mg/g ve Cu(II) için 330,2 mg/g olarak bulundu. Sonuç olarak Anadara inaequivalvis türü deniz kabuklarının küçük miktarlarının bile kısa zamanda ağır metal gideriminde kullanılabileceği umut vermektedir. Özellikle hiçbir ön kimyasal işleme gerek duymadan biyosorpsiyonun kendiliğinden gerçekleşmesi ve yüksek biyosorplama kapasitesine sahip olması çalışmanın en büyük avantajları olarak kabul edilebilir.

Abstract:
Accumulation of lead and copper metals in environment have a wide range of applications are dangerous for life in industry and daily life. Adsorption method is widely used to remove these metals from water and wastewater. In recent years, the use of environmental, cheap and abundant natural sorbents has attracted the attention of researchers. In this study, untreated Anadara inaequivalvis shells as an biosorbent for Pb(II) and Cu(II) ion removal from aqueous solutions was used. The shells were collected from the shores of the Black Sea, Turkey. In the first step of study, cleaned seashells was powered up with a mechanical mill. Structural characteristics of biosorbents were determined by FT-IR, SEM, XRD and BET analysis. The effect of factors such as biosorbents size, stirring speed, pH, contact time, biosorbent amount, temparature and intial metal concentration on removal of Pb(II) and Cu(II) from aqueous solutions were performed. The biosorption equilibrium data fitted well with Langmuir isotherm. The biosorption was spontaneous, exothermic, and followed a pseudo-second order kinetic model. The maximum biosorption capacities of metal ions were found 621,1 and 330,1 mg/g for Pb(II), Cu(II), respectively. As a result, it gives hope the small amount of kind of Anadara inaequivalvis seashells can be used in heavy metal removal in a short time. It can be considered as the biggest advantages of working especially, no chemical pre-treatment of the biosorbents with high biosorption capacity and spontaneous.