Manyetik iyon değiştirici reçine ile klofibrik asit gideriminin araştırılması

Günümüzde gelişmiş analiz yöntemleri ve sağlık sektöründeki ilerlemeler sayesinde günlük hayatta kullandığımız pek çok maddenin dolaylı veya dolaysız olarak içtiğimiz sulara kadar ulaşabildikleri ve kanser gibi önemli sağlık sorunlarına yol açabilecekleri bilinmektedir. Bazı ilaç aktif maddeleri biyolojik parçalanabilirliklerinin düşük olması, geleneksel arıtma tesislerinde giderilememeleri, insan ve çevre sağlığına etkilerinin tam olarak bilinmemeleri gibi nedenlerden dolayı Avrupa Birliği ve ülkemiz mevzuatında da su kaynaklarının kalitesinin belirlenmesinde izlenen belirli kirleticiler listesine alınmıştır. Klofibrik asit, çeşitli araştırmacılar tarafından doğada dayanıklılığı en yüksek maddeler listesinde yer alan bir ilaç metaboliti olması nedeniyle ülkemiz mevzuatında yer almaktadır. Bu çerçevede sulardan klofibrik asit giderimi ile çalışmalar önem kazanmıştır. Bu çalışmada, manyetik iyon değiştirici reçine ile klofibrik asit giderimi araştırılmış ve giderim mekanizmaları ortaya konmuştur. Temas süresi, reçine dozu, farklı başlangıç konsantrasyonları, pH, suda bulunabilecek diğer iyonlar ve sıcaklık gibi faktörlerin klofibrik asit giderimine etkisini belirlemek için kesikli deneyler gerçekleştirilmiştir. Yapılan kesikli çalışmalarda klofibrik asidin MİEX reçine ile gideriminde pH = 4 7 aralığı, t = 240 dakika temas süresi ve m = 26 mL/L reçine miktarı optimum koşullar olarak belirlenmiştir. İzoterm, kinetik ve termodinamik modeller uygulanarak iyon değişiminin farklı koşullarda işleyişi incelenmiştir. Termodinamik hesaplamalar MİEX- klofibrik asit iyon değişimi prosesinin termodinamik olarak uygulanabilir olduğunu ve spontanlığını göstermiştir. Freundlich izoterm modeli, iyon değişimi mekanizmasını açıklayan en uygun model olarak belirlenmiştir. Yalancı İkinci Derece kinetik; yüksek R2 (0.999 1), düşük % (1- 3.2) ve birbirine çok yakın qden ve qhes değerleri nedeniyle en uygun reaksiyon esaslı kinetik model olarak saptanmıştır. Por ve yüzey kütle difüzyonu en uygun difüzyon esaslı kinetik model olarak belirlenmiştir. Rejenerasyon çalışmaları MİEX reçine klofibrik asit iyon değişimi mekanizmasının geri dönüşlü olduğunu göstermiş ve MİEX reçinenin tekrarlı kullanımının mümkün olduğunu ortaya koymuştur. MİEX reçinenin klofibrik asit giderim performansını karşılaştırmak amacıyla konvansiyonel ticari bir anyon değiştirici olan Amberlite IRA958 reçine ile gerçekleştirilen kesikli çalışmalar sonucunda MİEX reçinenin iyon değişimi kapasitesinin Amberlite IRA958 reçinenin iyon değişimi kapasitesinin yaklaşık 1.3 katı olduğu belirlenmiştir. Suda bulunabilecek diğer iyonların etkisi klorür, karbonat ve sülfat varlığında araştırılmış ve tüm anyonların etkisi birbirine yakın bulunmuştur. Musluk suyundan klofibrik asit giderimi çalışmaları sonucunda MİEX reçinenin klofibrik asit iyon değiştirme kapasitesinde %30- 50 oranında azalma görülmüştür. MİEX reçinenin ve Amberlite IRA958 anyon değiştirici reçinenin klofibrik asit ile etkileşimlerini incelemek ve rejenerasyon sonrası reçinelerde meydana gelebilecek değişimleri görmek üzere FTIR spektrumları ve MİEX reçinenin ve Amberlite IRA958 anyon değiştirici reçinenin yüzey ve por yapılarında iyon değişiminden sonra meydana gelebilecek değişimleri görmek için ise SEM çekimlerinden yararlanılmıştır. Bu tez çalışması, MİEX reçinenin klofibrik asit giderim mekanizmasının iyon değişimi olduğunu ve geri dönüşlü olduğunu ortaya koymuştur. Benzer yapıdaki bir anyon değiştiriciden daha yüksek bir iyon değişimi kapasitesinin olması dünya çapında su arıtma tesislerinde doğal organik madde gideriminde yaygın kullanımı olan MİEX reçinenin klofibrik asit gideriminde de etkili olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak MİEX reçinenin genelde sulardan negatif yüklü mikrokirletici gideriminde özelde de klofibrik asit giderimi için uygun bir alternatif olacağı ortaya konmuştur.