Uranyum ve toryumun ayrılmasında kompozit adsorbanların geliştirilmesi ve uygulama alanlarının incelenmesi
Developing composite adsorbents for seperating uranium and thorium and investigation of application fields
Yazar: KADRİYE ESEN
Danışman: Y.DOÇ. RAMAZAN DONAT
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Sepiyolit = Sepiolite ; Toryum = Thorium ; Uranyum = Uranium

Özet:
Nükleer teknolojide, endüstride, tıpta ve günlük yasamda adsorpsiyona dayalı önkonsantre etme ve ayırma islemleri önemli yer tutmaktadır.Kil mineralleri çok iyi sorpsiyon özelliklerinden dolayı dogal sistemde kontaminantlarınhareketini sınırlayan büyük öneme sahip olan materyallerdir. Endüstriyel atıklardan metaliyonlarının ve radyonüklitlerin uzaklastırılması için, çesitli mikroorganizmaların kullanımımevcut arıtma/ayırma teknolojilerine alternatif olusturmaktadır.Kompozit iyon degistiriciler; çözeltilerden metal iyonlarının ayrılması, konsantre edilmesiya da uzaklastırılması için gelistirilmis adsorbanların özel bir sınıfıdır. Bunlar özellikleyarısan türlerin bulundugu çözeltilerden, radyonüklitlerin selektif uzaklastırılması için deuygundur.Bu çalısmada, inorganik adsorban olarak sepiolit (kil) ve organik adsorban olarak CavexCA37 (disçi dolgu malzemesi) kullanılmıstır. Kompozit adsorban, bu iki adsorbanmalzemenin uygun bilesiminde hazırlanmıstır. Kesikli sistemde sepiolit, Cavex CA37 vekompozit adsorbanın üzerine, sulu çözeltiden uranyum (VI) ve toryum (IV) iyonlarınınadsorpsiyonu incelenmistir. Adsorbanlar üzerine, uranyum ve toryum adsorpsiyonu için,çözelti pH'ı, baslangıç konsantrasyonu, sıcaklık ve çalkalama süresinin fonksiyonu olarakdagılım katsayıları (Kd) ve adsorpsiyon verimleri (%) saptanmıstır. Adsorpsiyon verilerininLangmuir, Freundlich ve Dubinin adsorpsiyon izotermlerine uygunlugu arastırılmıs;adsorpsiyon entalpisi, entropisi ve serbest enerji degisimi gibi termodinamik parametrelerhesaplanmıstır.

Abstract:
Preconcentration and seperation procedures based on adsorption processes are used innuclear technology, industry, medicine and daily life.Clay minerals form an extremely important group of materials that limit the rate ofmovement contaminants in natural system through their good sorption properties. The use ofmicro organisms for the removal of metal ions and radionuclide from industrial wastesprovides an alternative means to existing technologies.The composite ion exchangers are a special class of adsorbents developed to improve theprocesses of separation, concentration or removal of metal ions from solutions. They areespecially suitable for selective removal of radionuclides from solutions of competing species.In this study, sepiolit and Cavex CA37 (dentist filling material) were used as inorganic andorganic adsorbent. Composite adsorbent was prepared from these adsorbents in anappropriate mixture. Adsorption of uranium (VI) and thorium (IV) ions from aqueoussolution on the sepiolite, Cavex CA37 and composite adsorbent have been studied by a batchtechnique. Distribution coefficients (Kd) and adsorption yields (%) were determined foruranium (VI) and thorium (IV) adsorption as a function of solution pH, initial concentration,temperature and shaking time. The appropriateness of the adsorption data have beeninvestigated to Langmuir, Freundlich and Dubinin sorption isotherms and thermodynamicparameters were calculated as adsorption enthalpy, entropy and the change of free energy.