Toprak ve toprak bileşenlerine Cd(II) iyonlarının adsorpsiyonunun ve rhamnolipid biyosurfaktanla bu iyonların geri kazanımının incelenmesi
Investigation of the adsorption of Cd(II) ions on soil and soil components and the recovery of cd(ii) ions by a rhamnolipid biosurfaktant
Yazar: YELİZ AŞÇI
Danışman: PROF.DR. YEŞİM SAĞ AÇIKEL ; Y.DOÇ. MACİD NURBAŞ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada toprak (A, B, C toprağı) ve toprak bileşenlerine (kaolin, sepiolit,K-feldispat, Na-feldispat, kuvars) Cd(II) iyonlarının adsorpsiyonu ve rhamnolipidbiyosurfaktanla bu iyonların geri kazanımı (desorpsiyonu) araştırılmıştır. Çalışmanınilk aşamasında Cd(II) iyonlarının toprak bileşenleri ve topraklara adsorpsiyonundapH'ın, başlangıç Cd(II) derişiminin etkisi ve sorpsiyon dengesi araştırılmıştır.Çalışmanın ikinci aşamasında ise toprak/toprak bileşenlerinden Cd(II) geri kazanımındapH, rhamnolipid ve başlangıç Cd(II) derişiminin ve rhamnolipid sorpsiyonunun etkisiaraştırılmıştır.Cd(II) iyonlarının toprak bileşeni/topraklara sorpsiyon dengesinin araştırıldığıdeneylerde, kaolin için deneysel değerlere en iyi Koble-Corrigan sorpsiyon modelinin,sepiolit içinse Langmuir izoterm modelinin uyduğu saptanmıştır. K-feldispat, Na-feldispat, kuvars, A, B ve C toprağı içinse deneysel değerlere en iyi Freundlichmodelinin uyduğu görülmüştür. Desorpsiyon çalışmalarında ise bütün adsorbanlar içinoptimum pH 6,8, B ve C toprağı içinse 7,2 olarak bulunmuştur. Çalışmalar sonucundaen yüksek Cd(II) giderimi Na-feldispattan; 50 mM rhamnolipid derişimi ve pH 6,8'de1,88 mmol Cd(II)/kg değerinde %98 olarak elde edilmiştir. En düşük giderim isesepiolitten; 50 mM rhamnolipid derişimi ve pH 6,8'de 7,71 mmol Cd(II)/kg değerinde%10,12 olarak bulunmuştur.Anahtar Kelimeler: Kaolin, sepiyolit, feldispatlar, toprak, rhamnolipid, adsorpsiyon,desorpsiyon

Abstract:
In this study, the sorption of a selected heavy metal Cd(II) on soils (A, B, C) andsoil components (kaolin, sepiolite, K-feldspar, Na-feldspar and quartz) and the recoveryof sorbed Cd(II) ions (desorption) by using rhamnolipid biosurfactant wereinvestigated. In the first stage of the study, the effects of pH and initial Cd(II) ionconcentration on the sorption of Cd(II) ions to the samples of soils and soil componentsand the characteristics of the sorption equilibra were investigated. In the second stage ofthe study, the effects of pH, rhamnolipid and initial Cd(II) concentrations, andrhamnolipid sorption on the recovery of Cd(II) ions from soils and soil componentswere investigated.It was determined according to the results of the sorption experiments that thebest fitted sorption models were Koble-Corrigan and Langmuir models for kaolin andsepiolite, respectively. The Freundlich model was found to fit most properly to thesorption of Cd(II) ions on the soil samples of A, B and C, and on the soil componentsK-feldspar, Na-feldspar and quartz. The optimum pH values were found to be 6.8 indesorption studies for all adsorbents used expect the soils B and C for which theoptimum pH value was 7.2. In desorption studies, the highest Cd(II) desorptionefficiency of 98% was obtained by using Na-feldspar at the conditions of pH=6.8,rhamnolipid concentration =50 mM and 1,88 mmol Cd(II)/kg. The lowest Cd(II)desorption efficiency was 10.12 % by using sepiolite at pH=6.8, rhamnolipidconcentration of 50 mM and 7.71 mmol Cd(II)/kg.Key words: Kaolin, sepiolite, feldspars, soil, rhamnolipid, adsorption, desorption