Zeytin prinası ile sentetik boyaların sulu çözeltilerden giderimi
Removal of synthetic dyes from aqueous solutions with olive pomace
Yazar: KHALID ALI
Danışman: YRD. DOÇ. MUSTAFA ESEN MARTI
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı düşük maliyetli ve çevre dostu bir adsorban olma potansiyeline sahip olan zeytin prinası ile adsorpsiyon yöntemi kullanılarak sentetik (Metilen Mavisi(MM), Kongo Kırmızısı(KK) ve Metil Turuncusu (MT)) boyaların sulu çözeltilerden uzaklaştırılmasıdır. Adsorban maddenin karakterizasyonu Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), FT-IR ve Enerji Dağılımlı X-Işını Spektrofotometrisi (EDX) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda sentetik boyaların farklı başlangıç derişimlerine (100, 250, 500, 1000, 2500 ve 5000 mg/L) sahip sulu çözeltileri kullanılmıştır. Deney ortamları erlenmeyerlere bu çözeltilerden 10'ar mL alınması ve çeşitli dozlardaki (0.05, 0.10, 0.15, 0.20 ve 0.25 g/10 mL) zeytin prinasının da ortama eklenmesi ile hazırlanmıştır. Sabit karıştırma hızında erlenlerin çalkalanması ile yürütülen adsorpsiyon çalışmalarında temas süresi, sıcaklık, sulu faz başlangıç pH değeri, boya derişimi ve adsorban dozu gibi değişkenlerin sürece etkileri incelenmiştir. Tez çalışması bünyesinde adsorpsiyon kinetiği ve izotermi üzerine çalışmalar yapıldığı gibi sistemin termodinamiği de incelenmiştir. 
Adsorpsiyon dengesine, çalışılan üç boya için de birbirine yakın zamanlarda (180-210 dakika) ulaşılmıştır. Sulu faz başlangıç pH değerinin adsorpsiyon verimine etkisinin ihmal edilebilir boyutlarda olması nedeniyle tüm stok çözeltilerin pH değerleri boyaların doğal pH değerlerinde tutulmuştur. Kinetik araştırmalar zeytin prinası ile üç boya için de adsorpsiyon işleminin görünür ikinci derece kinetik modele uygun davrandığını göstermiştir. İzoterm çalışmalarında Metilen Mavisi adsorpsiyonunun Langmuir izoterm modeline; Metil Turuncusu ve Kongo Kırmızısı adsorpsiyonlarının ise Freundlich izoterm modeline uygun olduğu gözlenmiştir. Sıcaklık etkisinin negatif fakat ihmal edilebilir boyutlarda olduğu tespit edilmiştir. Termodinamik parametrelerden ΔG° değerinin pozitif, ΔH° ve ΔS değerlerinin de ise negatif olduğu belirlenmiştir. 
Bu yüksek lisans tezinde zeytin prinasının sentetik boyaların adsorpsiyonu ve sulu çözeltilerden uzaklaştırılması için kullanılabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
The objective of this study is the removal of synthetic dyes (Methylene Blue (MB), Congo Red (CR) and methyl orange (MO)) from aqueous solutions by adsorption technique using olive pomace that has a potential to be a low-cost and eco-friendly adsorbent. Characterization of the adsorbent material was carried out by Scanning Electron Microscope, FT-IR and Energy-dispersive X-ray spectrophotometers (EDX). Aqueous solutions of dyes with different initial concentrations (100, 250, 500, 1000, 2500 and 5000 mg. L-1) were used in experimental studies. Experimental media were prepared by the addition of 10 mL of each of these solutions and known amounts of olive pomace (0.05, 0.10, 0.15, 0.20 and 0.25 g) into erlenmeyers. Effects of contact time, temperature, aqueous phase pH value, dye concentration and adsorbent dose on the process were investigated in adsorptive studies performed at constant agitation rate. In addition, thermodynamics of the system was also investigated as well as kinetics and isotherms.    
The equilibration times were close to each other (180-210 minutes) for the adsorption of all three types of the synthetic dyes studied. The effect of the initial pH of the aqueous phase was observed to be negligible. Therefore, the pH of the stock solutions was not adjusted. Kinetic studies showed that the kinetic data was in agreement with the pseudo second order kinetic model for all three types of the synthetic dyes. In isotherm studies, adsorption of Methylene Blue was observed to be well explained by Langmuir isotherm model; while that of Methyl Orange and Congo Red by Freundlich isotherm model. The effect of the temperature was observed to be in the negative direction; but negligible. The thermodynamic parameters; ΔG° value was calculated to be positive; while ΔH° ve ΔS° were negative. 
In this master thesis, availability of the olive pomace for the adsorption of the synthetic dyes and their removal from aqueous solutions was demonstrated.