Kitosan esaslı biyopolimerik adsorbanların sentezi ve boyar madde gideriminde kullanımının incelenmesi
Syhthesis of chitosan based bio-polimeric adsorbents and investigestion of their usage in dye removal
Yazar: NUREN ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. TÜLİN BANU İYİM ; DOÇ. DR. SERKAN EMİK
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Boyar maddeler = Dyestuffs

Özet:
Günümüzde; birçok endüstride kullanılan boyar maddeler su kaynaklarının kirliliğindeki sebeplerin başında gelmektedir. Özellikle tekstil endüstrisinden kaynaklanan boyar madde kirliliği içeren atık sular, uygun ve yeterli miktarda arıtılmadıkları sürece, ışık geçişini engelleyerek fotosentez aktivitesini etkilerler ve içerdikleri metal ve klor iyonları sebebiyle sudaki yaşam için öldürücü etkiye sahiptirler. Bu maddeler, yapılarında aromatik halka ve çift bağ taşıması sebebiyle düşük biyolojik bozunabilirlik gösterirler, dayanıklı ve kalıcı kimyasal maddelerdir. Sahip oldukları toksik özellikleri nedeniyle de kanserojen maddelerdir. Saf kitosandan, glutaraldehit ile çapraz bağlı yapıda sentezlenen biyopolimerler bu boyar maddelerin uzaklaştırılması için kullanılabilmektedir. Bu nedenle bu çalışmada, Metilen Mavisi ve Safranin T boyar maddelerinin kitosan esaslı çapraz bağlı biyopolimerik adsorban ile sulu ortamdan adsorpsiyon yöntemiyle uzaklaştırılmasının incelenmesi amaçlanmıştır.
Birinci aşamada, saf kitosan ile n-propanol, monokloroasetik asit ve sodyum hidroksit kullanılarak karboksimetil modifiye kitosan elde edilmiştir.
İkinci aşamada, sentezlenen modifiye kitosandan adsorbanı elde etmek için glutaraldehit ile çapraz bağlama reaksiyonu gerçekleştirilmiştir.
Üçüncü ve son aşamada, sentezlenen adsorban FTIR ile karakterize edilmiş, katyonik boyar maddeler olan Metilen Mavisi ve Safranin T'nin sulu çözeltilerden giderimi belirlenmiştir. Bu amaçla sentezlenen ürünün, zamana bağlı boyar madde tutma kapasitesi, farklı başlangıç konsantrasyonlarında boyar madde tutma kapasitesi, pH'a bağlı boya tutma kapasitesi, adsorpsiyon izotermleri ve adsorpsiyon kinetikleri her bir boyar madde için incelenmiştir.

Abstract:
Nowadays, the dyes used in many industries are among the leading causes of pollution of water resources. As long as especially the waste waters produced by the textile industry including dye pollution is not treated appropriately and adequately, they affect the photosynthetic activity by blocking the light transmission and they have a lethal effect for life in the water due to the metal and chlorine ions they contain. These substances exhibit low biodegradability due to their aromatic ring and double bond in their structure and are durable and permanent chemical substances. They are also carcinogenic substances due to their toxic properties. Biopolymers synthesized from pure chitosan in cross-linked structure with glutaraldehyde can be used to remove these dyes. Therefore in this study it is aimed to investigate the removal of Methylene Blue and Safranin T dyes from the aqueous medium by adsorption with chitosan based cross-linked biopolymeric adsorbent.
In the first step, carboxymethyl modified chitosan has been obtained by using pure chitosan with n-propanol, monochloroacetic acid and sodium hydroxide.
In the second step, cross-linking reaction with glutaraldehyde has been performed to obtain the adsorbent from the synthesized modified chitosan.
In the third and final step, the synthesized product has been characterized via FTIR, removal of Methylene Blue and Safranin T which is a cationic dyestuff from the aqueous solutions has been determined. For this purpose, the time-dependent dye holding capacity, the dye holding capacity at the different beginning concentrations, the pH-dependent dye-holding capacity the adsorption isotherms and the adsorption kinetics of the synthesized product have been analyzed for each dye.