Denizli bölgesi diatomitin modifikasyonu, karakterizasyonunun incelenmesi
Investigation of its characterization, modification of Denizli region diatomaceous earth
Yazar: ESENGÜL DEMİRCİ
Danışman: DOÇ. DR. ÜMRAN HİÇSÖNMEZ
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada Denizli yöresi diatomit toprağı kullanılmıştır. Öncelikle, yüzey alanı arttırmak ve oksit yapıları açığa çıkarılarak hidrojenleme amacı ile diatomit yapısına asit ile aktifleme işlemi uygulanmıştır. Fosforik asit miktarı parametre olarak incelenmiştir. Bu işlem geri soğutucu altında gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, inorganik elementlerin adsorbsiyon güçleri yüksek olduğundan asitle işlem görmüş diatomitler, alüminyum tuzu ile modifikasyon yapılarak diatomit yapısı zeolit formuna dönüştürülmek istenmiştir. İlave edilecek Al konsantrasyonları ve koşullar değiştirilerek, oluşturulan yapılardaki değişiklikler tespit edilmiştir. Zeolitler, adsorpsiyon kapasitesi oldukça yüksek maddelerdir. Bu nedenle, Al katkılı diatomitin sulu çözeltiden Sr uzaklaştırılmasında kullanılabilirliği incelenmiştir. Belirli konsantrasyonlardaki Sr çözeltileri ile kesikli sistemde deney tüplerinde adsorbsiyon denemeleri yapılmıştır.
Çalışmada karakterizasyon analizleri için; Taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-Isını Difraktometresi (XRD), Çok noktalı yüzey analizi (BET) yöntemi, FTIR spektroskopisi kullanılmıştır. Böylece diatomit ve modifiye diatomit yapılarındaki değişmeler gözlenmiştir. Yapılan analizler ışığında materyellerdeki fiziksel ve kimyasal gelişmelere bağlı olarak tespit edilen adsorbanın adsorbsiyon özellikleri araştırılmıştır. Adsorpsiyona etki eden; çözelti pH'si, başlangıç stronsiyum konsantrasyonu, çalkalama süresi ve sıcaklık parametreleri incelenmiştir. Elde edilen deneysel verilerden adsorbsiyon kinetiği ve adsorbsiyon izotormleri oluşturularak, adsorbsiyon mekanizması araştırılmıştır. 
Sonuçlarda doğal diatomit örneğinde yüzey alanı 28,12 m2/g iken, fosforik asit ile işlem görmüş diatomit (49,99 m2.g-1) ve Al ile modifikasyonlu diatomitte (43,21 m2.g1) arttığı görülmüştür. Stronsiyum adsorbsiyonunun Langmuir izotermine uyduğu, kinetik modelinin de Yalancı 2. Mertebe olduğu saptanmıştır. Adsorbsiyon verimliliği için en iyi şartların;   pH=8, Kons.= 50 mg.L-1, çalkalama süresi= 120 dakika ve sıcaklık=305 K olduğu durumda adsorpsiyon verimi ve standart sapma = %91,39 ± 2,40 olarak bulunmuştur. 
Ülke kaynağı olan modifiye diatomitin düşük maliyetli sorbent olarak Sr tutulumunda kullanılmasının mümkün olduğu görülmektedir.

Abstract:
In this study, obtained diatomite from Denizli region was used. Diatomite was treatedwith phosphoric asid to increase the surcafe area, create oxide structures and perform a good  proton transfer. The phosphoric acid concentration was investigateas as a parameter. This process was carried out under condencer. Because adsorption forces of inorganic elements are high, the diatomites treated with acid were modification with aluminum. Thus, diatomite structure was wanted to make similar zeolite form. Alterations in the build-ups were determined by changing the Al concentrations and conditions. Zeolites have very high adsorption capacities. The use of diatomite supprted Al for the removel of Sr from aqueous solution was investigated. Adsorption experiments were made with Sr solutions at certain concentrations by the bach sistem in experimental tupes.
In the study, the scanning electron mikroscopy (SEM), multi-surfaces analysis method (BET), Xray fluorescence spectrum (XRF) and FITIR were used for the characterization analysis. Thus, changes in diatomite and modified diatomite structures  have been observed. In the light of the analys made, adsorbtion properties of the adsorbent were examined by means of  developments in the physical and chemical  in the materials. The perameters affecting adsorption as the pH of solution, initial strontium concentration, shaking time and temparature were investigated. Adsorbtion kinetic and  isoterms applied to describe the adsorption mechanism from the experimental data obtained. 
It was seen that the surface areas of diatomite treated with phosphoric acid and modified with Al is increase as 49,99 m2.g-1  and 43,21 m2.g-1, respectively, when natural diatomite is 28,12 m2.g-1. It is observed that the strontium adsorbtion is well fitted with Langmuir isoterm and the kinetic model follows the Pseudo second order. The optimum condition for adsorption efficiency was determined as Sr+2 solution containg 50 mg.L-1 at pH=8 and in 120 minutes. Under these conditions, the efficiency was calculated as 92,9±%.  
It is seen that the modified diatomite which is the source of our country, as low cost adsorbent, will be able to use for  Sr+2 uptake.