Zeolit süspansiyonunun farklı değerlikli katyonlara sahip inorganik tuzlar ile koagülasyonu
Coagulation of zeolite suspension with inorganic salts having cations of different valance
Yazar: AYŞE GÜL ŞENER
Danışman: PROF. DR. ALPER ÖZKAN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Bu çalışmada, inorganik tuzlar olarak magnezyum, bakır, alüminyum ve demir iyonlarının zeolit mineralinin elektrokinetik ve koagülasyon davranışları üzerine olan etkileri pH ve katyon konsantrasyonuna bağlı olarak araştırılmıştır.   Zeolit minerali pH 4-11 aralığında negatif bir yüzey şarjına sahiptir. Ancak, magnezyum, bakır, alüminyum ve demir iyonları pH ve katyon konsantrasyonuna bağlı olarak zeolit mineralinin zeta potansiyelini değiştirmiştir.
Zeolit mineralinin koagülasyon deneyleri içerisinde dört adet bariyer bulunan 300 cm³?lük silindirik bir beherde gerçekleştirilmiştir. Genelde, bu katyonların 10-3 M konsantrasyonu ile elde edilen koagülasyon verim değerlerinin 10-4 M katyon konsantrasyonu ile elde edilenlerden daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Zeolit süspansiyonunun koagülasyonu magnezyum ve bakır iyonlarının 10-3 M konsantrasyonuyla pH 11-11.5 aralığında en yüksek seviyelere ulaşmıştır. Bununla birlikte, alüminyum iyonları pH 7?de ve demir iyonları ise pH 7-11 aralığında zeolitin süspansiyonunun koagülasyonunda etkili olmuşlardır. Zeolit süspansiyonu için en yüksek koagülasyon değerleri, yani % 93?lük bir koagülasyon verimi 5×10-3 M bakır iyonu konsantrasyonu ile pH 9?da elde edilmiş ve % 80-87?lik koagülasyon verimi ise 10-3 M demir iyonu konsantrasyonu ile pH 7-11?de başarılmıştır. Ayrıca, inorganik tuzlar varlığında zeolit süspansiyonunun koagülasyon davranışının elektrokinetik karakteristikleri ile iyi bir uyum içerisinde olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, the effects of magnesium, copper, aluminium and ferric ions as inorganic salts on the coagulation and electrokinetic behaviours of zeolite mineral have been investigated in relation to pH and cation concentration. Zeolite mineral had a negative surface charge in the pH range of 4-11. However, magnesium, copper, aluminum and ferric ions changed the zeta potential of zeolite mineral depending on pH and cation concentration.
The coagulation experiments of zeolite mineral were carried out in a 300cm³ cylindrical cell with four buffles. Generally, it was determined that the coagulation recovery values obtained with 10-3 M concentration of these cations were higher than those obtained with 10-4 M cation concentration. The coagulation of zeolite suspension reached maximum levels with 10-3 M concentration of magnesium and copper ions in the pH range 11-11.5. However, aluminum and ferric ions were effective on the coagulation of zeolite at pH 7 and in pH range of 7-11, respectively. The maximum values of coagulation for the zeolite suspension, i.e. a coagulation recovery  93% was obtained with 5×10-3 M concentration of copper ion at pH 9 coagulation recoveries of 80-87 % were also achieved with 10-3 M concentration of ferric ion at pH 7-11. It was also found that the coagulation behaviour of the zeolite suspension in the presence of inorganic salts was in good agreement with its electrokinetic characteristics.