Styrax officinalis L. maki bitkisi tohumlarından aktif karbon üretimi ve Cr (VI) iyonu sorpsiyonunun incelenmesi
The production of activated carbon from the seeds of Styrax officinalis L. which is a maquis plant and investigation of Cr (VI) ion sorption
Yazar: HATİCE KAR
Danışman: PROF. DR. EROL PEHLİVAN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Adsorpsiyon kinetiği = Adsorption kinetic ; Aktif karbon = Activated carbon ; Ağır metal iyonları = Heavy metal ions ; Sorpsiyon = Sorption ; Styrax officinalis = Styrax officinalis

Özet:
Bu çalışmada, ara kademe doyrulma aşamasında KOH ile muamele edilmiş Styrax officinalis L. yağlı tohum pirolitik charından (C750), yeni bir aktif karbon (K4AC780) üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Daha sonra K4AC780'in sulu çözeltilerden Cr (VI) iyonları giderim kapasitesi incelenmiştir. Öncelikli olarak pH, başlangıç konsantrasyonu, temas süresi, adsorbent dozu, karıştırma hızı ve sıcaklık gibi önemli adsorpsiyon parametreleri için optimum şartları belirlemek amacıyla, kesikli sistemde adsorpsiyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Cr (VI) iyonlarının K4AC780 üzerine olan adsorpsiyonunun, büyük oranda pH, adsorbent dozu ve Cr (VI) başlangıç konsantrasyonuna bağlı olduğu belirlenmiştir. Adsorpsiyon denge verilerini analiz etmek için Freundlich, Lanmgmuir, Dubinin-Redushkevich (D-R) ve Tempkin izoterm modelleri kullanılmıştır. Adsorpsiyon için en iyi korelasyonu Langmuir izotermi sağlamıştır. Adsorpsiyon kinetiğini en etklili bir biçimde açıklayan kinetik modelini belirlemek için yalancı birinci ve ikinci derece kinetik modelleri ile partikül içi difüzyon kinetik modeli, adsorpsiyon denge verilerine uygulanmıştır. Adsorpsiyon kinetiğinin, yüksek korelasyon katsayısı değeri bakımından en iyi yalancı ikinci derece kinetik modeli ile uyumlu olduğu görülmüştür. Bilinen eşitliklerden hesaplanan termodinamik parametre değerleri, adsorpsiyonun elverişli, kendiliğinden olabilme ve endotermik tabiatlı olduğunu göstermiştir. Benzer şartlarda sulu çözeltilerden Cr (VI) iyonları giderim kapasitesi bakımından aktif karbon (K4AC780)'un, ticari aktif karbonlara (SAC5830 ve MACP) eşdeğer olduğu ve ayrıca literatürde yer alan çeşitli adsorbentler gibi yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, the preparation and characterization of a new activated carbon (K4AC780) from the pyrolytic char (C750) of Styrax officinalis L. oilseed by potassium hydroxide treatment at mid-impregnation stage had been carried out. Then, its removal capacity of toxic chromium hexavalent ions from aqueous solutions had been investigated. As privileged, the a series adsorption studies had been performed in a batch system to establish optimum operating conditions for the important adsorption parameters such as pH, initial Cr (VI) concentration, contact time, agitation speed, adsorbent dose and temperature. As a result of these studies, it had been established that the adsorption of Cr (VI) ions onto K4AC780 was highly depend on some parameters such as pH, initial Cr (VI) concentration and adsorbent dose rather than the others. The four adsorption isotherm models consist of Freundlich, Lanmgmuir, Dubinin-Redushkevich (D-R) ve Tempkin had been used to analyze the adsorption equilibrium data. Langmuir isotherm had provided the best correlation for the adsorption of Cr (VI) ions onto activated carbon (K4AC780). The pseudo-first-order, pseudo-second-order and intraparticle diffusion kinetic models had been applied to the adsorption equilibrium data to determine the kinetic model most effectively explaining for adsorption kinetic. It had been determined that adsorption kinetic was coordinated with the pseudo-second-order kinetic model in point of the high value of correlation constant. The values of thermodynamic parameters (?H, ?S and ?G) calculated from the known equations indicated that the adsorption was feasible, spontaneous and endothermic in nature. Activated carbon (K4AC780) had been found equal to commercial activated carbons (SAC5830 and MACP) and also superior than the various other adsorbents reported in literature with respect to the removal capacity of Cr(VI) ions from aqueous solutions at the similar conditions.