Asit kırmızısı 337 boyar maddesinin fotokimyasal oksidasyon yöntemiyle gideriminin incelenmesi
Investigation of the removal of acid red 337 dyestuff by photochemical oxidation method
Yazar: PELİN SARAÇ
Danışman: PROF. DR. FERYAL AKBAL
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Asit kırmızı = Acid red ; Boyar maddeler = Dyestuffs ; Foto fenton yöntemi = Photo-fenton method ; Güneş ışığı = Sunlight ; Hidrojen peroksit = Hydrogen peroxide ; Peroksimonosülfat = Peroxymonosulfate

Özet:
Tez çalışmasında; boyar madde içeren sentetik atık sudan renk gideriminde fotokimyasal oksidasyon prosesinin güneş ışığı ve UV ışık altında etkinliği araştırılmıştır. Boyar madde olarak Asit Kırmızısı 337 kullanılmıştır. Fotokimyasal oksidasyon prosesinde oksidan madde olarak hidrojenperoksit ve peroksimonosülfat (PMS); katalizör madde olarak demir (II) sülfat ve potasyum ferrioksalat kullanılmıştır. Fotokimyasal oksidasyon prosesleri boyar maddenin doğal pH (5,4) değeri ve asit pH (3,0) değerinde gerçekleştirilmiştir. Deneylerde; optimum dozların bulunması için süre 10 dakikada sabit tutularak iki farklı katalizörün, iki farklı oksidanın ve iki farklı pH değerinin boyar madde giderim verimine etkisi kıyaslanmıştır. Bu kıyaslama, boyar madde gideriminde kullanılacak uygun katalizör ve oksidan maddelerin belirlenmesi imkanını sunmuştur. Optimum sonuçlar veren oksidan ve katalizör madde dozlarında ise 2-4-6-8-10 dakika sürelerle çalışılarak zaman bazında kıyaslama yapılmıştır. Bulunan optimum katalizör dozu ve optimum süre ile farklı oksidan konsantrasyonlarında ışıksız şartlar altında deneyler tekrarlanarak fotokimyasal oksidasyona ışık kaynağının etkisi araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda; UV ışık altında renk giderimi PMS/Fe2+/UV prosesinde pH:5,40 değerinde 10 dakika ışınlama süresinde 1mM PMS ve 0,1mM Fe2+ dozlarında %98,18 olarak elde edilmiştir. Güneş ışığı altında yapılan deneylerde ise pH:3,00 değerinde 10 dakika ışınlama süresinde 1mM PMS ve 0,1mM Fe2+ dozlarında renk giderim verimi %98,90 olarak bulunmuştur. Yapılan çalışmalarda peroksimonosülfat oksidanının ışık varlığında renk gideriminde daha etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Işık duyarlığı olan ferrioksalat (FeOx) kullanılarak yapılan deneylerde renk giderimi PMS/FeOx/UV çalışmasında elde edilmiş olup verim %98,18 olarak bulunmuştur. Güneş ışığı altında gerçekleştirilen çalışmada ferrioksalat ve peroksimonosülfat varlığında doğal pH (5,40) değerinde renk giderim verimi %96,39 olarak elde edilmiştir. Ferrioksalat, peroksimonosülfat ile birlikte kullanıldığında güneş ışığı ve UV ışık altında oksidasyon verimini arttırdığı görülmüştür.

Abstract:
In this thesis, photochemical oxidation process efficiency of under sunlight and UV light for color removal from synthetic wastewater containing dyestuffs has been researched. Acid Red 337 was used as dyestuff. During photochemical oxidation process Hydrogen peroxide and peroxymonosulfate (PMS) were used as oxidants, Iron (II) sulfate and potassium ferrioxalate were used as catalysts. Photochemical oxidation processes were carried out at natural pH (5.4) and acid pH (3.0) of the dyestuff. In experiments; The effect of two different catalysts, two different oxidants and two different pH values on the dye removal efficiency was compared by keeping the time constant for 10 minutes for find the optimum doses. This comparison provided the opportunity to identify suitable catalysts and oxidants to be used in dye removal. Comparisons were made on the basis of time by working for 2-4-6-8-10 minutes at the oxidant and catalyst substance doses that gave optimum results. The effect of light source on photochemical oxidation was investigated as experiments were repeated under non-light conditions at different oxidant concentrations with the optimum catalyst dose and optimum time found. As a result of experimental studies; color removal under UV light was obtained as 98.18% in PMS/Fe2+/UV process, at pH 5.40 value and 10 minutes irradiation time. At the experiments under sunlight; color removal efficiency was found as 98,90% at pH: 3.00 value, 10 minutes irradiation time, doses of 1mM PMS and 0.1mM Fe2+. Studies have shown that peroxymonosulfate oxidant is more effective for removing color in the presence of light. In the experiments that using light sensitive ferrioxalate (FeOx); color removal was obtained in PMS/FeOx/UV operation and efficiency was found as 98.18%. In the study that under sunlight; color removal efficiency was found 96,39% in the presence of ferrioxalate and peroxymonosulfate at natural pH (5.40) value. When ferrioxalate is used together with peroxymonosulfate, oxidation efficiency increased under sunlight and UV light.