Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar
Efficient Lead Removal from Aqueous Solution Using Chitosan-Vermiculite Composite: Equilibrium, Kinetic and Thermodynamic Studies
Yazar: Şenol, Zeynep Mine
Dergi: Academic Platform - Journal of Engineering and Science, Vol. 8 No. 1, 2019
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Chitosan,Vermiculite,Composite,Adsorption,Lead ; Kitosan,vermikülit,kompozit,adsorpsiyon,kurşun

Bu çalışmada, sulu çözeltiden kurşun iyonlarınınetkin giderimi için düşük maliyetli, doğal etkin bir adsorban, kitosan (Ch) –vermikülit (V) kompozit materyali sentezlenmiştir. Ch-V kompoziti FT-IR SEM-EDXve PZC analizleri ile karakterize edilmiştir. Pb2+ için Ch-Vkompozitinin adsorban özellikleri adsorpsiyonun pH, derişim, kinetik (zaman),termodinamik (sıcaklık) ve geri kazanım açısından değerlendirilmiştir. Eldeedilen deneysel veriler Langmiur, Freundlich ve Dubinin Radushkevich izotermmodellerine uygulanmış ilgili parametreler türetilmiştir. Langmiur eiştliğindenmaksimum adsorpsiyonkapasitesi 0.154 molkg-1 ve KL değeri ise 3441 Lmol-1olarak bulunmuştur. Freudlich modelinden adsorpsiyon kapasitesinin bir ölçüsüolan XF 10.3 ve β yüzey heterojenliği ise 0.537 bulunmuştur.Sonuçlar deneysel verilerin Freundlich modeline daha iyi uyum sağladığınıortaya koymuştur. Dubinin Radushkevich modelinden adsorpsiyonenerjisi 9.7 kJ mol-1 olarak bulunmuştur ki bu durum adsorpsiyonsürecinin kimyasal olduğunu ifade etmektedir. Adsorpsiyon kinetiğinin yalancıikinci derece modele uyum sağladığı görülmüştür. Adsorpsiyonun termodinamikdeğerlendirilmesinden ΔH0 değeri 5.09 kjmol-1 bulunmuşturki bu durum adsorpsiyonun endotermik olduğunu işaret eder. ΔS0 ise69.7 Jmol-1K-1 olarak bulunmuştur ki bu durum adsorpsiyonsürecinde biyosorbent/çözelti arayüzündeki rastgelelikte bir artma olduğunugösterir. 298.15 0C için Gibbs serbest enerji değişimi, -15.7 kJ mol-1olarak bulunmuştur ve bu durum adsorpsiyonun kendiliğinden olduğunugöstermiştir. Geri kazanım çalışmaları Ch-V kompozitinin iyi biradsorpsiyon/desorpsiyon performansına sahip olduğunu göstermiştir.

Inthis study, a cost effective, naturally effective adsorbent, chitosan (Ch) -vermiculite (V) composite material for the efficient removal of lead ions fromaqueous solution was synthesized. The Ch-V composite was characterized by FT-IRSEM-EDX and PZC analyzes. The adsorbent properties of Ch-V composite for Pb2​​+were evaluated in terms of pH, concentration, kinetic (time), thermodynamic(temperature) and recovery of adsorption. The experimental data obtained arederived from the relevant parameters applied to the Radushkevich isothermmodels of Langmiur, Freundlich and Dubinin. The maximum adsorption capacity wasfound to be 0.154 mol kg-1 and the KL value was 3441 Lmol-1.Freudlich model is a measure of adsorption capacity XF 10.3 and βsurface heterogeneity is 0.537. The results showed that the experimental datafit better with the Freundlich model. The adsorption energy of DubinRadushkevich model was found to be 9.7 kJ mol-1, which indicatesthat the adsorption process is chemical. Adsorption kinetics were found toadapt to the pseudo-second model. The olduğun ΔH0 value of adsorption was foundto be 5.09 kjmol-1, indicating that the adsorption is endothermic. ΔS0was found as 69.7 Jmol-1K-1 which indicates an increasein the randomness of the biosorbent/solution interface during the adsorptionprocess. Gibbs free energy exchange for 298.15 0C was found to be-15.7 kJ mol-1, indicating that adsorption was spontaneous. Therecovery studies showed that the Ch-V composite had good adsorption/desorptionperformance.