Reaktif black 5 boyar maddesinin CaO2 ile oksidasyonu üzerine farklı parametrelerin etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of different parameters on the oxidation of reactive black 5 by CaO2
Yazar: ASLI GENÇDOĞAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA ELÇİN ERKURT
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Kalsiyum = Calcium ; Oksidasyon = Oxidation ; Peroksit = Peroxide ; Taramalı elektron mikroskobu = Scanning electron microscope

Özet:
Bu çalışmada, farklı şartlar (pH, CaO2 dozu, anyon dozları) altında çevre dostu ve kuvvetli bir kimyasal oksitleyici olan kalsiyum peroksit (CaO2) kullanımı ile Reaktif Black 5 (RB5) boyar maddesinin giderimi çalışılmıştır. Laboratuvar şartlarında sentezlenen CaO2'in karakterizasyonu, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), X-ışını Spektroskopisi (EDX), X-ışını Kırınım Difraktometresi (XRD) ve Fourier transmisyon kızılötesi spektroskopisi (FTIR) analizleri ile ortaya koyulmuştur. 100 mg/L RB5'in gideriminde, uygun pH'ın belirlenmesi için 9 farklı pH (4-12) ve 5 farklı CaO2 dozunun etkisi için (0,1-0,9 g) deneysel çalışmalar yapılmıştır. CaO2 ile RB5 gideriminde pH 10'da optimum CaO2 dozu 0,5 g olarak tespit edilmiştir. 0,5 g CaO2 ile 100 mg/L RB5 oksidasyonunda pH 10'da 120 dakika sonunda %91,12 giderim verimi elde edilmiştir. Bu şartlarda 10 farklı konsantrasyonlarda (100-1000mg/L) farklı anyonların (Cl-, CO32-, HCO3-, PO43-, SO42-, NO3-, NO2-) varlığının RB5 giderimi üzerine etkileri incelenmiştir ve 1000 mg/L anyon dozlarında RB5 giderim verimleri sırasıyla %67,7, %67,7, %55,5, %14,4, %59,7, %87,12, %78,7 olarak hesaplanmıştır. Cl-, CO32-, HCO3-, PO43-, SO42- anyonlarının giderimi olumsuz yönde etkilediği ancak NO3- ve NO2-'in ise önemli derecede bir etkisinin olmadığı ortaya konulmuştur. CaO2 ile RB5 oksidasyonunda farklı parametrelerin renk giderimi üzerine etkisi Çoklu Lineer Regresyon (ÇLR) Metodu ile doğrulanmıştır. ÇLR modeline göre RB5 giderim verim grafiğinden elde edilen R2 regrasyon katsayısı 0,9189 olarak bulunmuştur.

Abstract:
In this study, the removal of Reactive Black 5 (RB5) was studied by using calcium peroxide (CaO2), which is an environmentally friendly and strong chemical oxidizer, under different conditions (pH, CaO2 doses and anion doses). The characterization of CaO2 synthesized under laboratory conditions was revealed by Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Spectroscopy (EDX), X-ray Diffraction Diffractometry (XRD) and Fourier Transmission Infrared Spectroscopy (FTIR) analyzes. For the effect of 9 different pH (4-12) and 5 different CaO2 doses (0.1-0.9 g) to determine the appropriate pH in the removal of 100 mg/L RB5 experimental studies have been carried out. In the removal of RB5 with CaO2, the optimum CaO2 dose was determined as 0.5 g at pH 10. In the oxidation of 0.5 g CaO2 and 100 mg/L RB5, 91.12% removal efficiency was obtained after 120 minutes at pH 10. In these conditions, the effects of the presence of different anions (Cl-, CO32-, HCO3-, PO43-, SO42-, NO3-, NO2-) at 10 different concentrations (100-1000 mg/L) on RB5 removal were investigated and RB5 removal efficiencies were calculated as 67.7%, 67.7%, 55.5%, 14.4%, 59.7%, 87.12% and 78.7%, respectively, at the 1000 mg/L anion doses. It was revealed that Cl-, CO32-, HCO3-, PO43-, SO42- anions affected the removal negatively, but NO3- and NO2- had no significant effect. The effect of different parameters on RB5 oxidation with CaO2 was confirmed by Multiple Linear Regression (CLR) Method. The R2 regression coefficient obtained from the graph of the RB5 removal efficiency according to the CLR model was found to be 0.9189.