Normal ve işlenmiş göknar kozaları ile sentetik sulu çözeltilerden Cd2+, Hg2+ iyonlarının biyosorpsiyon giderim verimleri, kapasiteleri, seçicilik, termodinamik çalışmaları ve biyosorpsiyon kinetikleri
Biosorption removal efficiencies, capacities, selectivity, thermodynamic studies and biosorption kinetics of Cd2+, Hg2 + ions from synthetic aqueous solutions by normal and treated göknar cones
Yazar: SALİHA DAL
Danışman: PROF. DR. ENSAR OĞUZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Normal ve İşlenmiş Göknar Kozalarını kullanarak sentetik sulu çözeltilerden Cd2+ ve Hg2+ iyonlarının biyosorpsiyonu ve seçicilik çalışmaları yapılmıştır. Biyosorpsiyon işlemleri farklı deneysel şartlarda gerçekleştirilmiştir. Normal Göknar (yıkama, kurutma ve eleme işlemlerinden farklı bir işleme tabi tutulmamış) kozaları 0.01 M NaOH ile muamele edilerek İşlenmiş Göknar (NaOH ile muamele edilmiş) kozaları elde edildi. Cd2+ ve Hg2+ biyosorpsiyonu ve seçicilik çalışmalarında Normal biyosorbent ve İşlenmiş biyosorbent ile elde edilen sonuçlar birbirleriyle mukayese edildi. Normal ve İşlenmiş biyosorbentlerin biyosorpsiyondan önce ve sonra elde edilen zeta potansiyel değerleri, Brunauer-Emmett-Teller (BET) yüzey alanları, por hacmi, partikül çapları, pH diyagramları, Fourier Transform Infrared Spektrumları (FTIR) analiz sonuçlarına dayanarak Cd2+ ve Hg2+ biyosorpsiyon giderim mekanizmaları açıklandı. Elde edilen deneysel veriler; Freundlich, Langmuir, Dubinin-Radushkevich ve Temkin izotermlerine göre değerlendirildi.
Elde edilen pozitif ΔH° değerleri, Normal ve İşlenmiş biyosorbent ile gerçekleştirilen biyosorpsiyon prosesinin endotermik, ΔG° değerleri ise biyosorpsiyon prosesinin yüksek sıcaklıklarda daha kolay olduğunu göstermiştir. ΔS°'nin pozitif değerleri ise katı ile çözelti ara yüzeyindeki rastlantısallığın artışını göstermektedir. Biyosorpsiyon kinetikleri; yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden ve partikül içi difüzyon kinetik modelleri kullanılarak açıklanmıştır. Farklı deneysel şartlarda biyosorpsiyon çalışmalarında 30 dakikalık bir biyosorpsiyon süresi sonucunda Cd2+ ve Hg2+ iyonları için yüksek biyosorpsiyon verimleri ve kapasitelerine ulaşılmıştır.

Abstract:
Biosorption and selectivity studies of Cd2+ and Hg2+ ions from synthetic aqueous solutions were realised using normal and treated Göknar cones. The processes of Biosorption were performed on different experimental conditions. Treated Göknar cones (using by NaOH) were obtained treating 0.01 M NaOH to Normal Göknar cones (were not experienced any treatment other than washing, driying, and eliminating). The results that were obtained from Treated biosorbent and Normal biosorbent, were compared with the ones from selectivity studies of Cd2+  and Hg2+  biosorption. Cd2+ and Hg2+ biosorption removal machanisms were explained based on the results of Zeta potential values, Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area, pore volume, particle diameters, pH diagrams, Fourier Transform Infrared Spectrums (FTIR) of Normal and Treated biosorbent gained before and after biosorption. The obtained experimental datas were evaluated according to Freundlich, Langmuir, Dubinin, Radushkevich and Temkin isotherm models.
The obtained (ΔH°) values showed that the processes of biosorption realised with Normal and Treated biosorbent were endothermic and the (ΔG°) values showed that the processes of biosorption were easier on the high temperatures. The positive values of ΔS° showed that the increase of randomness on the surface of the solid and solution. Biosorption kinetics were described using pseudo-first, pseudo-second and intraparticle diffusion kinetics models. At different experimental conditions for the biosorption time of 30 minutes It were obtained high biosorption efficiencies and capacities for Cd2+ and Hg2+  ions.