Modifiye edilmiş perlit ile atık sulardan bor giderimi
Removal of boron from wastewaters by modified perlite
Yazar: ERCAN ZİNCİR
Danışman: PROF. DR. GÜLHAYAT NASÜN SAYGILI
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Bor giderimi = Boron removal ; Endüstriyel atık su = Industrial waste water

Özet:
Etkin ve ekonomik bir bor giderim yöntemi bulmak amacıyla yapılan bu çalışmada 
sentetik olarak hazırlanan bor çözeltisinden modifiye edilmiş perlit kullanılarak, 
adsorpsiyon yöntemi ile bor giderimi kesikli çalışılarak araştırılmıştır. Perlitin adsorpsiyon kapasitesini artırmak amacıyla değişebilir iyonlarında artış sağlamak ve yüzey yükünü pozitif yüklü hale getirmek için modifikasyon işlemi uygulanmıştır. Bunun için öncelikle perlit yüzeyi homoiyonik hale getirilmiş ve organik bir bileşik olan gallik asidin perlit yüzeyine sorpsiyonu gerçekleştirilmiştir. Deneysel parametrelerin adsorpsiyona etkisini incelemek için seri denemeler yapılmıştır. Bu parametreler pH?ın, gallik asit konsantrasyonu, temas süresi ve sıcaklıktır. Adsorpsiyon dengesinin modellenmesi amacıyla, Freundlich ve Langmuir izotermleri ile deneysel veriler incelenmiştir. Adsorpsiyon kinetiğini modellemek için birinci derece hız modeli, yalancı ikinci derece hız modeli, partikül içi difüzyon hız modeli ve Elovich hız modeli uygulanmıştır.
Yapılan denemelerin sonucunda pH değerinin 7-9 değerleri arasında, 15 saatlik temas süresinde, 0.05 mmol/L'lik gallik asit konsantrasyonunda, atık sudan bor giderimin en yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Bu koşullarda yaklaşık % 50 adsorpsiyon oranına ulaşılmıştır. Yapılan denemeler ve ortaya çıkan sonuçlar itibariyle, perlit gibi kil minerallerinin çeşitli modifikasyon işlemleri ile sudan boru gidermede kullanılabileceği görülmüştür.

Abstract:
In this study, which aims to find an effective and economically acceptable method of removal of boron from synthetically prepared boron solution, by a modified perlite and the removal of boron was investigated using the batch adsorption method.  Modification was performed to provide increase cation exchange capacity of perlite in order to achieve an icrease exchangeable ions of the surface and make the surface as positively charged. For this, firstly, the surface of perlite was obtainde as homoionic surface by NaCl solution. Then gallic acid, an organic compound, was sorbed to the surface of perlite. During the experiments conducted in this study, the effects of the experimental parameters on the yield of adsorption were investigated. These parameters were effect of pH value, concentration of gallic acid, contact time, and temperature.  Experimental data was investigated with the Freundlich and Langmuir isotherms in order to get the model of adsorption equilibrium.In order to modeling of adsorption kinetics, the first order rate model, pseudo-second-order rate model, the intra-particle diffusion model and the Elovich rate model were being modelled.
At the end of experiments, the adsorption of boron from waste waters was the highest at pH values between 7 and 9, 15-hour contact period, and 0.05 mmol/L gallic acid concentration. Adsorption rate was reached about 50 % in these conditions. As the results of the experiments it was seen that clay minerals such as perlite can be used to remove of boron from waste waters by various modifications on them.