Modifiye edilmiş doğal kil mineraliyle sulu çözeltilerden bakır ve kurşun giderilmesi
Copper and lead removal from aqueous solutions with modifiednatural clay
Yazar: RAZİYE KISACIKOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA EKMEKYAPAR TORUN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada Erzurum Aşkale ilçesinden alınan doğal kil modifiye edilmiş ve bu modifiye kil kullanılarak sentetik olarak hazırlanan sulu çözeltilerden Pb+2 ve Cu+2 giderimi incelenmiştir. Başlangıç pH'sı, başlangıç metal iyonu konsantrasyonu, adsorbent konsantrasyonu, karıştırma hızı, partikül boyutu, süre ve sıcaklığın adsorpsiyon verimine etkisi incelenmiş ve adsorpsiyon verilerinin Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon modellerine uygunluğu araştırılmıştır. Kinetik çalışmalarla elde edilen verilerin yalancı birinci derece ve yalancı ikinci derece kinetik modellerine uygunluğu incelenmiştir.
Adsorpsiyon çalışmaları kesikli sistemde yürütülmüş ve denemeler oda sıcaklığında 20oC yapılmıştır. Belirli zaman aralıklarında örnekler alınarak çözeltide kalan Pb2+ ve Cu2+ iyonları ölçülmüştür. Deneylerde çözeltilerin kendi pH'sı olan 5'in optimum giderim koşullarını sağladığı tespit edilmiş ve adsopsiyon her iki çözelti için de yaklaşık 15 dakikada dengeye ulaşmıştır. En yüksek giderim verimleri, her iki çözelti için 200 rpm karıştırma hızında, Pb2+ iyonları için 3 g/L adsorbent ilavesiyle %82,13 ve Cu2+ iyonları için 5 g/L adsorbent ilavesiyle %53,53 olarak bulunmuştur. Metallerin başlangıç konsantrasyonlarının artması ile biyokütlenin kuru birim ağırlığı başına adsorplanan metal miktarları artmıştır. Deneysel veriler her iki metal için de Freundlich modeliyle uygunluk göstermiştir. Kinetik çalışması sonucunda Pb2+ ve Cu2+ iyonlarının her ikisinin de adsorpsiyonunun yalancı ikinci derece kinetik hız ifadesine uyum sağladığı görülmüştür.

Abstract:
In this study, the natural clay obtained from Erzurum Aşkale district was modified and removal of Pb2+ and Cu2+ from synthetically prepared aqueous solutions using this modified clay was investigated. The effect of initial pH, initial metal ion concentration, adsorbent concentration, mixing speed, particle size, time and temperature on the adsorption efficiency were investigated and the suitability of the adsorption data to Langmuir and Freundlich adsorption models was investigated. The suitability of the data obtained with kinetic studies to pseudo-first order and pseudo second order kinetics models was investigated.
Adsorption studies were carried out in batch system and experiments were carried out at room temperature 20oC. Pb2 + and Cu2 + ions in the solution were measured at certain time intervals. In the experiments, it has been determined that the solutions provide optimum removal conditions of their pH 5 and adsorption reached equilibrium in approximately 15 minutes for both solutions. The highest removal efficiencies were found to be 82,13% with the addition of 3 g/L adsorbent for Pb2 + ions and 53,53% with the addition of 5 g/L adsorbent for Cu2 + ions at a stirring speed of 200 rpm for both solutions. With increasing initial concentrations of metals, the amount of metal adsorbed per dry unit weight of biomass increased. Experimental data were consistent with Freundlich model for both metals. As a result of the kinetic study, it was found that the adsorption of both Pb2 + and Cu2 + ions adapts to false second order kinetic rate expression