Toryumun sulu çözeltilerden perlit üzerine adsorpsiyonu
Adsorption of thorium from aqueous solutions by perlite
Yazar: ZEYNEP TALİP
Danışman: PROF.DR. MERAL ERAL ; Y.DOÇ.DR. ÜMRAN HİÇSÖNMEZ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Perlit = Perlite ; Toryum = Thorium

Özet:
Sulu çözeltilerden, özellikle kirletilmis kaynaklardan, uranyum ve toryum gibiradyonüklitlerin alımı, çevre kirliligi açısından önemli bir konudur. Adsorpsiyon,radyonüklitlerin sulu çözeltilerden alınması için etkili bir yol olup bu prosesin enönemli üstünlüklerinden biri de büyük hacimli çözeltilerden eser miktardakielementlerin ayrılabilmesidir.Bu çalısmada, sulu çözeltilerden Th(IV) iyonlarının genlestirilmis perlit üzerineadsorpsiyonu incelenmistir. Perlit örnekleri Eti Maden sletmeleri Perlit MadenMüdürlügü'nden temin edilmistir. Dünyadaki perlit rezervlerinin yarısından fazlasıTürkiye'de bulunmaktadır. Toryum iyonlarının adsorpsiyonunda, genis yüzey alanı,gözenekli yapısı, yüksek adsorpsiyon kapasitesi, ucuz ve kolay temin edilebilir olusunedeniyle genlestirilmis perlit kullanılmıstır.Adsorpsiyon denemeleri kesikli (batch) yöntemle gerçeklestirilmistir. Partikülboyutu, çözelti pH'si, baslangıç toryum konsantrasyonu, çalkalama süresi, V/m oranıve sıcaklık gibi çesitli deneysel parametrelerin etkileri incelenmistir. Adsorpsiyonöncesi ve sonrasındaki toryum konsantrasyonları UV-görünür spektrofotometresikullanılarak ölçülmüs ve adsorpsiyon verimleri hesaplanmıstır. Belirlenen optimumkosullarda genlestirilmis perlitin maksimum toryum alım kapasitesi %84.42 ± 3.85olarak elde edilmistir. 30 oC'da gerçeklestirilen adsorpsiyon denemeleri, adsorpsiyonprosesinin Langmuir adsorpsiyon modeline uydugunu göstermistir. Langmuir izotermparametreleri (Qo= 2.57x10-5 mol/g ve b= 5.09x104 L/mol) bulunmustur. Çesitlisıcaklıklarda saptanan Kd degerlerinden Ho, Go ve So gibi termodinamik niceliklerhesaplanmıstır. Ayrıca, toryumun genlestirilmis perlit üzerine adsorpsiyonundaortamda bulunan diger iyonların etkisinin incelenmesi amacıyla ülkemizde bulunantoryum cevherlerinin içerigine uygun sentetik karısımlar hazırlanmıs ve bu prosesörnek çözeltilere uygulanmıstır.Anahtar Kelimeler: Toryum, Adsorpsiyon, Perlit

Abstract:
The removal of radionuclides such as uranium and thorium from aqueoussolutions, especially from contaminated sources, is an important topic inenvironmental pollution. Adsorption is efficient way to remove radionuclides fromaqueous solutions. One of the most important advantange of adsorption process isseperation trace elements from large volume solutions.In this study, adsorption of thorium (IV) ions onto expanded perlite adsorbentfrom aqueous solutions was investigated. The perlite samples were provided from EtiMine Works Perlite Mine Management (zmir, Turkey). Over half of the perlitereserves of the world are situated in Turkey. Expanded perlite, owing to it?s largesurface area, porous structure, high adsorption capacity, inexpensive and easilyavailable, was used for the adsorption of thorium ions.The adsorption experiments were carried out by batch techique. The effects ofvarious experimental parameters such as particle size, pH of the solution, initialthorium concentration, shaking time, V/m ratio and temperature were studied. Beforeand after adsorption UV?visible spectrophotometer used to measure the thoriumconcentration of solutions and adsorption yields were calculated. Maximum thoriumuptake capacities of perlite obtained from batch studies was 84.42 ± 3.85 % underthe optimum conditions. Adsorption experiments conducted at 30 oC showed thatadsorption process followed the Langmuir Isotherm Model and the Langmuirisotherm parameters were also as Qo= 2.57x10-5 mol/g and b= 5.09x104 L/mol.Thermodynamic quantities such as Hº, Gº, Sº were calculated from Kd valuesdetermined at various temperatures. In addition, adsorption of thorium onto expandedperlite in the presence of the other ions was investigated. For this purpose, syntheticsolutions were prepared at similar composition of Turkey thorium ore and this processapplied to these sample solutions.Keywords: Thorium, Adsorption, Perlite