Kromat iyonlarının transportunun tiyadiazin türevi içeren polimer içerikli membran ile incelenmesi
Investigation of transport of Cr(VI) ions using polymer inclusion membrane containing thiadiazine derivative
Yazar: AHMET ÖZGÜR SAF
Danışman: YRD. DOÇ. SABRİ ALPAYDIN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Krom = Chromium ; Krom giderme = Chromium removal ; Membran sistemler = Membrane systems ; Membran teknolojileri = Membrane technologies ; Membranlar = Membranes

Özet:
Bu çalışmada, taşıyıcı olarak ilk kez kullanılan tiyadiazin türevleri içeren PIM ile asidik ortamdan Cr(VI)'nın uzaklaştırılması ve elektrokaplamacılık atık suyundan Cr(VI)'nın geri kazanılması araştırılmıştır. Tiyadiazin türevlerinin membran sistemlerinde Cr(VI)'nın transportu için taşıyıcı olarak kullanılabileceği gösterilmiştir. Polimer içerikli membran ile gerçekleştirilen transport deneylerinde Cr(VI)'nın transportuna plastikleştirici türünün ve miktarının etkisi, taşıyıcı konsantrasyonunun ve taşıyıcıdaki fonksiyonel grubun etkisi, membran kalınlığının etkisi, donör fazdaki asit türünün ve donör fazdaki HCl konsantrasyonunun etkisi ile akseptör fazdaki CH3COONH4 konsantrasyonunun etkisi araştırılmıştır.Tiyadiazindeki amin grubuna bağlı olan grubun değişmesiyle Cr(VI)'nın geri kazanım oranının EFFAT>MFFAT>FFAT sırasında değiştiği bulunmuştur. Optimum membran bileşiminde taşıyıcı olarak kullanılan FFAT'ın konsantrasyonunun artmasıyla Cr(VI)'nın transportunda 0,7 M'a kadar bir artış, daha yüksek konsantrasyonlarda ise bir azalma görülmüştür. Cr(VI)'nın kullanılan plastikleştirici türüne bağlı olarak geri kazanım oranının NPOE>TEHP>BEHA>DBP sırasında değiştiği bulunmuştur. Cr(VI)'nın transportunu donör fazdaki asit türünün HCl>H2SO4>HNO3 şeklinde etkilediği; asit konsantrasyonunun artması ile Cr(VI) transportunun önce arttığı 0,5 M'dan sonra azaldığı bulunmuştur. Taşıyıcı olarak kullanılan FFAT'ın elektrokaplamacılık atık suyunda bulunan Cu(II), Ni(II), Al(III) ve Fe(III) metal iyonlarını taşımadığı, sadece Cr(VI)'ya karşı seçici olduğu gözlenmiştir. Ayrıca elde edilen membrana AFM, FT-IR ve temas açısı ölçümleri yapılarak karakterize edilmiştir.Sonuç olarak elde edilen PIM ile asidik ortamdan Cr(VI) %89,83 oranında uzaklaştırılmış, elektrokaplamacılık atık suyundan Cr(VI)'nın seçimli olarak uzaklaştırılması başarı ile uygulanmış ve %43,29 oranında geri kazanım sağlanmıştır.

Abstract:
In this study, the transport of Cr(VI) ions from an acidic aqueous solution and recovery of Cr(VI) from electroplating wastewater through a PIM containing thiadiazine derivetives firstly used as a carrier were investigated. It was showed that thiadiazine derivatives can be used as carrier in PIMs for transport of Cr(VI). The influences of type of plasticizer and amount of plasticizer, concentration of carrier and functional groups attached to carrier, thickness of membrane, type of acid and concentration of HCl in donor phase, concentration of CH3COONH4 in acceptor phase was examined in the transport experiments of Cr(VI) through PIM.The recovery factor of Cr(VI) was obtained as EFFAT>MFFAT>FFAT with the change of attached moieties on the amine group in thiadiazine molecules. The transport of Cr(VI) increases with the increase of the concentration of FFAT up to the value of 0,7 mol/dm3 used as carrier in the optimum membrane content and it decreases at the higher concentrations. We found that the recovery factor of Cr(VI) follows the sequence of NPOE>TEHP>BEHA>DBP in different plasticizers. It was obtained that type of acid in the donor phase effects the transport of Cr(VI) with the following order of HCl>H2SO4>HNO3, and the transport of Cr(VI) increases with the increase of concentration of acid up to the value of 0,5 mol/dm3 while it decreases with the increase of that value. We observed that FFAT used as carrier does not transport Cu(II), Ni(II), Al(III) ve Fe(III) metal ions in electroplating wastewater, while it only shows selectivity towards Cr(VI). Also, PIM was characterized by using AFM and FTIR techniques and contact angle measurements.In conclusion, Cr(VI) was removed from the acidic solution through PIM with the value of %89,83. And also, the removal of Cr(VI) from electroplating wastewater samples has been successfully applied with the recovery factor of %43,29.