Merkaptosüksinik asit–Ce(IV) başlatıcılı sentezlenen iyonik hidrojeller ile sulu çözeltiden Cu(II) uzaklaştırılması
Removal of Cu(II) from aqueous solutions by the ionic hydrogels synthesized with mercaptosuccinic acid-Ce(IV) initiator
Yazar: ÖZNUR KORKMAZ
Danışman: PROF. DR. CEMAL ÖZEROĞLU
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, etilendiamin tetraasetik asit tetrasodyum tuzu (EDTA4Na) varlığında merkaptosüksinik asit–seryum sülfat başlatıcı sistemi kullanılarak çapraz bağlı akrilamid–lityum metakrilat iyonik hidrojellerinin sentezi ve şişme davranışları araştırıldı. Çapraz bağlayıcı olarak N-N'-metilen bis(akrilamid) (MBAA) kullanıldı. Merkaptosüksinik asit-seryum sülfat başlatıcı sistemin kullanılmasının amacı düşük sıcaklıklarda hidrojeller sentezlemek içindir.
Sentezlemiş hidrojelin şişme değerleri ve şişme denge değerleri distile su içinde çapraz bağlayıcı miktarının artmasıyla ve hidrojelin hidrofilik monomer içeriğinin artmasıyla azaldı.
Çapraz bağlayıcı, iyonik monomerin farklı miktarlarını içeren sentezlenen hidrojellerin şişme davranışları zamana bağlı olarak incelendi. Zamana bağlı olarak elde edilen şişme verilerinden kinetik hız parametreleri belirlendi. Destile sudaki hidrojelin şişme kinetikleri araştırıldığında, iki tip difüzyon mekanizması saptandı. LiMA ile ve LiMA olmayan hidrojelin difüzyon mekanizmasının tipi sırasıyla non-Fickian ve Fickian olarak bulundu.
Sulu çözeltilerden bakır iyonlarının uzaklaştırılması için sentezlenen iyonik gruplar içeren hidrojellerin kullanımı bakır konsantrasyonuna, iyonik hidrojel miktarına, zamana, sıcaklığa ve pH'a bağlı olarak araştırıldı. LiMA-AAm çapraz bağlayıcılı
xii
hidrojelin Cu(II) absorpsiyonu pH (4, 6, 7), absorpsiyon süresi (2dk, 4dk, 6dk, 10dk, 15dk, 25dk, 40dk, 60dk), başlangıç Cu(II) konsantrasyonu (0.04M, 0.06M, 0.1M, 0.2M, 0.3M) ve hidrojel miktarının (0.02g, 0.03g, 0.05g, 0.1g, 0.15g, 0.2g, 0.3g), artmasıyla arttı. Fakat bu hidrojeldeki Cu(II) absorpsiyonu sıcaklık (20•C, 30•C, 40•C, 50•C) artışıyla değişmedi.
Nisan 2014, 94 Sayfa.
Anahtar kelimeler: İyonik Hidrojel, Şişme Kinetiği, Metal Sorpsiyonu, Bakır İyonları

Abstract:
In this study, by using mercaptosuccinic acid – cerium sulfate initiator system in the presence of ethylendiamine tetraacetic acid tetrasodium salt (EDTA4Na), the synthesize and swelling behaviors of crosslinked acrylamide – lithium metacrilade ionic hydrogels were investigated. N-N'-methylen bis(acrylamide) was used as crosslinker. The purpose of using of mercaptosuccinic acid-ceryum sulfate initiator system is to synthesize hydrogels at low temperatures.
Swelling values and swelling equilibrium values of synthesized hydrogels in distilled water decreased with increase of the amount of crosslinker and with decrease of hydrophylic monomer content in hydrogel.
Depending on time, the swelling behaviors of the synthesized hydrogels containing crosslinker and different amounts of ionic monomer were examined. The kinetic rate parameters were determined from the obtained swelling data as depending on time. When swelling kinetics of hydrogels in distilled water were investigated, two types of difussion mechanisms were observed. The types of difussion mechanism of hydrogels with LiMA and without LiMA were found as non-Fickian and Fickian, respectively.
Use of hydrogels including ionic groups to remove copper (Cu) ions from aqueous solutions was investigated depending on the concentration of copper, amount of ionic
xiv
hyrogels, time, temperature and pH. The absorption of Cu(II) in hydrogel of crosslinked LiMA-AAm increased with increase in pH (4, 6, 7), absortion time (2min, 4min, 6min, 25min, 40min, 60min, 10min, 15min), initial Cu(II) concentration (0.04M, 0.06M, 0.1M, 0.2M, 0.3M) and the amount of hydrogel (0.02g, 0.03g, 0.05g, 0.1g, 0.15g, 0.2g, 0.3 g), but the absorption of Cu(II) in this hydrogel didn't change with increase in temperature (20•C, 30•C, 40•C, 50•C).
.
April 2014, 94 Pages.
Keywords: Ionic Hydrogel, Swelling Kinetic, Metal Sorption, Copper Ions