Manyetik özellik kazandırılan dehidrate çay posası ile  basic blue 3 ve basic yellow 51 boyarmaddelerinin sulu çözeltilerden uzaklaştırılması
Removal of basic blue 3 and basic yellow 51 dyes from aqueous solutions using synthesis of magnetic-dehydrated tea pulp
Yazar: ÖZLEM SELEN
Danışman: PROF. DR. DURSUN ÖZER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, boyama prosesleri atık sularında yaygın olarak bulunan C.I. Basic Blue 3 (BB3) ve C.I. Basic Yellow 51 (BY51) boyarmaddelerinin sulu çözeltilerinden manyetik karakter kazandırılan dehidrate çay posası (Fe3O4-DHÇP) kullanılarak giderimi incelenmiştir. Boyarmadde giderim verimi üzerine, başlangıç boyarmadde çözeltisi pH'ının, başlangıç boyarmadde konsantrasyonunun, adsorbent konsantrasyonunun ve sıcaklığın etkileri zamana bağlı olarak incelenmiştir. BB3 ve BY51 katyonik boyarmaddelerinin Fe3O4-DHÇP ile adsorpsiyonunda optimum pH değeri 10.0 olarak saptanmıştır. Optimum sıcaklık 20 ºC olarak seçilmiştir. BB3 ve BY51 boyarmaddelerinin yüzde giderimi boyarmadde konsantrasyonlarının artmasıyla azalmış, adsorbent konsantrasyonunun artmasıyla artmıştır. Sıcaklığın boyarmadde giderim verimi üzerine etkisinin incelendiği çalışmalardan elde edilen sonuçlar yalancı birinci derece ve yalancı ikinci derece kinetik modellere uygulanmıştır. BB3 ve BY51 boyarmaddeleri için adsorpsiyon prosesinin hız sabitleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar adsorpsiyonun yalancı II. derece kinetik modele daha iyi uyduğunu göstermiştir. Sabit sıcaklıkta ve farklı başlangıç boyarmadde konsantrasyonları ile gerçekleştirilen deney sonuçlarından elde edilen denge verileri Langmuir, Freundlich ve Reclich-Peterson izoterm denklemlerine uygulanarak izoterm sabitleri ile birlikte adsorpsiyon prosesine ait termodinamik parametreler (entalpi değişimi (Ho), serbest enerji değişimi (Go) ve entropi değişimi (So)) her bir boyarmadde için hesaplanmıştır. Adsorpsiyon dengesinin Reclich-Peterson izotermine daha iyi uyduğu belirlenmiştir.
Bu çalışmada prosesin entalpi değişimi (∆Hº) BB3 ve BY51 boyarmaddeleri için sırasıyla 24.59 ve 22.47 kj/mol olarak hesaplanmıştır. Entalpi değişiminin pozitif olması BB3 ve BY51 boyarmaddelerinin Fe3O4-DHÇP ile adsorpsiyonunun endotermik olduğunu göstermektedir. BB3 ve BY51 boyarmaddeleri için hesaplanan serbest enerji değişimi (∆Gº) değerleri ise negatif işaretlidir ve artan sıcaklıkla mutlak değeri artmıştır.

Abstract:
In this thesis study, the removal of C.I. Basic Blue 3 (BB3) and C.I. Basic Yellow 51 (BY51) dyes, which are frequently encountered in textile industry wastewaters, was investigated using magnetic dehydrated tea pulp (Fe3O4-DHÇP). The effects on the removal of dyes, initial dye solution pH, initial dye concentration, adsorbent concentration and temperature, of adsorption yield and capacity, were examined in a batch system. In the adsorption of BB3 and BY51 dyes onto Fe3O4-DHÇP sorbents, the optimum pH value was determined as 10.0. Optimum temperature is 20 ºC. The removal percentage of BB3 and BY51 dyes were reduced by increasing the of the dye concentration and increased by increasing the adsorbent concentrations. The kinetic constants were evaluated by applying different kinetic models to experimental data in order to investigate the adsorption mechanism. It was determined that the adsorption data showed on excellent description to the pseduo-second-order model. The results of the experiments carried out at various fixed temperatures (20, 30, 40 and 50 ºC) the Langmuir, Freundlich and Redlich-Peterson adsorption isotherm models were applied to each dye-sorbent system in order to define the adsorption equilibrium data mathematically. The model constants were determined and it was determined that the adsorption equilibrium data showed on description to the Redlich-Peterson isotherm model. In the study enthalpy changes (∆Hº) for adsorption processes of BB3 and BY51 dyes were calculated as 24.59 and 22.47 kJ/mol, respectively. The enthalpy changes of process for are positive a with that the adsorption process of BB3 and BY51 dyes by Fe3O4-DHÇP is endothermic. The free energy changes related to the BB3 and BY51 dyes adsorption by Fe3O4-DHÇP have negative sign and the absolute values of them increased with increasing the temperature of the solutions.