Ucuz bir adsorbent üzerine reaktif mavi-160 adsorpsiyonunun incelenmesi
Evaluation of reactive blue-160 adsorption on a cheap adsorbent
Yazar: ÖMER FARUK ERKILIÇ
Danışman: PROF. DR. FATİH SEVİM
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Termodinamik analiz = Thermodynamic analysis

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, atık sularda doğaya bırakıldığında toksik etkisi olan Reaktif Mavi-160 boyar maddesinin, ucuz bir adsorbent ile giderimi amaçlanmıştır.
Yöntem: Deneysel çalışmada etkili ve ucuz bir yöntem olan kesikli adsorpsiyon tekniği seçilmiştir. Adsorbat olarak Reaktif Mavi-160 boyar maddesi Alfa Kimya firmasından temin edilmiştir. Adsorbent olarak Erzurum Oltu havzasından elde edilen rezervi yüksek ve ucuz doğal yeşil kil kullanılmıştır. Adsorbentin karakterizasyonu için; SEM, BET, XRD, XRF, DTA-TG, tanecik boyutu, temas açısı, zeta potansiyeli analizleri yapılmıştır. Adsorpsiyon üzerine; temas süresi, pH, adsorbent miktarı ve sıcaklık parametrelerinin, etkileri incelenmiştir. Sulu çözeltilerde yaygın bir şekilde kullanılan adsorpsiyon izoterm modellerinden; Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich modellerinin deneysel verilere uygunlukları araştırılmıştır. Deneysel verilere uygun bir kinetik model için Yalancı Birinci Derece, Yalancı İkinci Derece, Elovich, Partikül İçi Difüzyon, Ritchie ve Power modelleri incelenmiştır. Adsorpsiyon entalpisi, entropisi ve Gibbs serbest enerjisinin belirlenmesi için termodinamik inceleme yapılmıştır.
Bulgular: Doğal yeşil kil üzerine Reaktif Mavi-160 boyar maddesinin adsorpsiyonunda, en uygun izoterm modelin Freundlich ve en uygun kinetik modelin ise Yalancı İkinci Derece Kinetik modeli olduğu olduğu belirlenmiştir. Ayrıca yapılan Termodinamik inceleme sonucunda Gibbs serbest enerjisi değişiminin negatif ve entalpi değişiminin pozitif değerleri adsorpsiyon prosesinin kendiliğinden ve endotermik olarak gerçekleştiğini göstermiştir. 
Sonuç: Elde edilen sonuçlar ışığında Erzurum/Oltu yöresinde bulunan yüksek rezervli doğal yeşil kilin, Reaktif Mavi-160 boyar maddesinin giderimi için adsorbent olarak kullanılabileceği söylenebilir.

Abstract:
Purpose: In this study, we aimed to remove Reactive Blue-160 dye, which has a toxic effect when released to nature, with a cheap adsorbent.
Method: Batch adsorption technique was chosen for experimental study. This technique is effective and inexpensive whisch is suitable for the experiments. Reactive Blue-160 dyestuff was obtained from Alfa Kimya and was used as adsorbate. Natural green clay which has high reserves and is inexpensive was obtained from Erzurum Oltu basin and was used as adsorbent. SEM, BET, XRD, XRF, DTA-TG, particle size, contact angle, zeta potential analyzes were applied for the characterization of adsorbent. The effects of contact time, pH, adsorbent amount and temperature parameters were investigated on adsorbtion. Common adsorption isotherm models which are widely used in aqueous solution Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich were investigated. False First Order, False Second Order, Elovich, Particle Diffusion, Ritchie and Power models were examined to choose the suitable kinetic model for experimental data. Thermodynamic investigation was carried out to determine the adsorption enthalpy, entropy and Gibbs free energy.
Results: It was determined that the most suitable kinetic model for the adsorption of Reactive Blue-160 dye on natural green clay is the False Second Order Kinetic model and the most suitable isotherm model was Freundlich. In addition, as a result of the thermodynamic analysis, negative values of Gibbs free energy change and positive values of enthalpy change showed that the adsorption process occurred spontaneously and endothermically.
Conclusion: In conclusion, it is possible to use high reserve natural green clay in Erzurum / Oltu region as an adsorbent for the removal of Reactive Blue-160 dye.