Marrubium globosum ssp. globosum bitkisi ile sulu çözeltilerden Cr ve Cu+2 iyonlarının biyosorpsiyonunun incelenmesi
The investigation of the biosorption of Cr and Cu+2 ions from aqueous solutions by Marrubium globosum ssp. globosum plant
Yazar: HÜSEYİN YAZICI
Danışman: Y.DOÇ.DR. MEHMET KILIÇ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Biyosorpsiyon = Biosorption ; Kinetik = Kinetics

Özet:
Bu tez çalısmasında bakır (Cu2+) ve krom (Cr) iyonlarının Marrubium globosum ssp.globosum biyokütlesi kullanılarak sulu çözeltilerden biyosorpsiyonu incelenmistir.Elde edilen sonuçlara göre Cu2+ ve Cr biyosorpsiyonunun optimum pH degerlerisırası ile 5.5 ve 3.0 olarak bulunurken, her iki metal iyonunun biyosorpsiyonu 60dakikada dengeye ulasmıstır. Ön islem çalısmaları uygulanan ön islem yöntemlerininhiç birisinin Cr biyosorpsiyonunu saf biyokütle ile karsılastırıldıgında arttırmadıgını,öte yandan alkali ön isleme maruz bırakılmıs biyokütlelerin Cu2+ iyonlarınınbiyosorpsiyonunu önemli ölçüde arttırdıgını ve asidik ön islemlerin iyonlarıngiderimine önemli bir katkısının olmadıgını göstermistir. Her iki metal iyonununbiyosorpsiyonunun baslangıç metal konsantrasyonu ve baslangıç sıcaklık artısı ilearttıgı gözlenmistir. Bunun yanı sıra izoterm çalısmaları her iki metal biyosorpsiyonuolayının Langmuir izoterm modeli ile daha iyi açıklandıgını belirtirken, kinetikçalısmaları her iki metal biyosorpsiyonu olayının Pseudo I. derece kinetikmodelinden Pseudo II. derece kinetik modeline daha iyi uyum sagladıgınıgöstermistir. Desorpsiyon çalısmalarında biyokütleye baglanmıs olan Cu2+iyonlarının biyokütleden geri salınmasında en yüksek desorpsiyon verimi 0.25 MNa2EDTA (%99.19) ile elde edilirken, Cr iyonlarının desorpsiyonunda en yüksekverim (%31.89) 0.25 M potasyum pirofosfat (K4O7P2) ile elde edilmistir. Cu2+ ve Criyonlarının rekabetine dayalı biyosorpsiyonunda iyonların giderimini etkileyen enönemli faktörün pH oldugu gözlenmistir. FT-IR çalısmaları her iki metal iyonununbiyosorpsiyonundan hidroksil grupları ve karboksilik asit gruplarının sorumluoldugunu ortaya koymustur.Anahtar kelimeler: Biyosorpsiyon, Marrubium globosum ssp. globosum, Cu2+, Cr,kinetik, izoterm, FT-IR.

Abstract:
In this thesis study, biosorption of copper (Cu2+) and chromium (Cr) ions fromaqueous solutions by using Marrubium globosum ssp. globosum biomass wasinvestigated. According to obtained results, optimum pH values of Cu2+ and Crbiosorption were found as 5.5 and 3.0, respectively, whereas biosorption of bothmetal ions was reached to the equilibrium at 60 min. Pretreatment studies showedthat none of the pretreatment methods applied did not increased the biosorption of Crcompared with raw biomass; however, alkali pretreated biomass significantlyenhanced the biosorption of Cu2+ ions, and that acidic pretreatment of biomass didnot contribute to removal of the ions remarkably. It was observed that biosorption ofboth metal ions increased with increasing initial metal concentration and initialtemperature. On the other hand, kinetic studies showed that biosorption of both metalions well fitted to the Pseudo second-order kinetic model than the Pseudo first-orderkinetic model whereas isotherm studies revealed that biosorption of both metal ionswas well explained by Langmuir isotherm model. In desorption studies, themaximum desorption efficiency was obtained with 0.25 M Na2EDTA (99.19%) torelease of bounded Cu2+ ions on biomass whereas the maximum efficiency (31.89%)was obtained with 0.25 M potassium phyrophosphate (K4O7P2) in Cr desorption. Itwas observed that the most important factor, which affects the removal of the ions,was pH on the biosorption based on the competition of Cu2+ and Cr. FT-IR studiesrevealed that hydroxyl groups and carboxylic acid bonds were responsible for thebiosorption of both metal ions.Key words: Biosorption, Marrubium globosum ssp. globosum, Cu2+, Cr, kinetic,isotherm, FT-IR.