TÜBĠTAK-BĠDEB KĠMYA LĠSANS

Transkript

1 TÜBĠTAK-BĠDEB KĠMYA LĠSANS ÖĞRENCĠLERĠ-KĠMYAGERLĠK- KĠMYA ÖĞRETMENLĠĞĠ-KĠMYA MÜHENDĠSLĠĞĠ- BĠYOMÜHENDĠSLĠK ARAġTIRMA PROJESĠ EĞĠTĠMĠ ÇALIġTAYI KĠMYA-3 (ÇALIġTAY 2012) ERĠK ÇEKĠRDEĞĠNĠN AĞIR METAL GĠDERĠMĠNDE KULLANIMI ÇİĞDEM ŞAHİN YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ EDA SATMAZ CUMHURİYET ÜNİVERSİTESİ DANIŞMANLAR Prof. Dr. Hüseyin KARACA Doç. Dr. Esvet AKBAŞ 29 Haziran-8 Temmuz 2012 MALATYA

2 GRUP İLLAKİ BİTKİLER ERĠK ÇEKĠRDEĞĠNĠN AĞIR METAL GĠDERĠMĠNDE KULLANIMI

3 SUNUM AKIŞI Amaç Teorik Bilgi Deneysel Yöntem Bulgular Sonuç ve Öneriler

4 AMAÇ Ticari adsorbentlere alternatif olarak tarımsal atıklardan elde edilen adsorbentin ağır metal gideriminde kullanılımının incelenmesi.

5 PROJENİN HEDEFLERİ Atık maddelerin değerlendirilmesi Kullanılan ticari adsorbentlere alternatif geliştirerek maliyeti düşürmek Ağır metallerin endüstriyel sulardan, içme sularından giderimini sağlamak

6 Erik!!! Erik, gülgiller familyasından Prunus cinsinden ve meyvesi yenen bazı ağaç türlerinin genel adıdır. Günümüzde erik dünyanın birçok bölgesinde yaygın bir Ģekilde bulunmaktadır. Bütün dünyadaki erik çeģitlerinin sayısı, 2.000'den fazladır. Bu yüzden farklı iklim bölgelerinde de bulunmaktadır. Türkiye'de yetiģtirilen çeģitlerin sayısı da 200'ün üstündedir.

7 Ağır Metal Gideriminin Önemi 20 yy. dan sonra hızlı nüfus artıģına bağlı olarak yaģam kaynakları daha fazla kirlenmeye baģlamıģtır ve bu durum ekosistemin dengesine etki eden bir hal almıģtır. Günümüzde sınırlı su kaynaklarının artan ihtiyaçlar karģılayabilmesi; bu kaynakların korunması ve dikkatli kullanımı KullanılmıĢ suların geri kazanımının sağlanması

8 Ağır Metal Gideriminin Önemi Atık sulardan organik ve inorganik kirleticileri arıtarak su ve atık suların temizlenmesinin Cr 6+, Cu 2+, Pb 2+, Cd 2+, Ni 2+ gibi ağır metalleri ve Au 3+, Ag + gibi değerli metalleri de geri kazanarak bir hammadde gibi tekrar kullanılmasını sağlamaktadır. Ayrıca, sağlık açısından çok önemli olduğu gibi, Çevresel, endüstriyel ve ekonomik açıdan da büyük bir avantaj olacaktır.

9 Adsorpsiyon, bir katı ya da bir sıvının sınır yüzeyindeki deriģim değiģmesi olayıdır. Adsorbentler Yapay adsorbentler Doğal adsorbentler Tarımsal adsorbentler Endüstriyel Adsorbentler

10 KULLANILAN MALZEMELER 2 kg kurutulmuģ erik çekirdeği 250 g aktif karbon (Malatya yöresinden elde edilmiģ kayısı çekirdeği kaynaklı) 1 adet FTIR cihazı 1 adet UV spektroskopisi 5 L destile su 2 adet beher (1 tane 250 ml, 1 tane 500 ml) 250 gr Cu(NO 3 ) 2 stok çözeltisi 250 gr Hg(NO 3 ) 2 stok çözeltisi Parafilm 1 adet Piset 1 adet Etüv 1 kutu ph kağıdı 6 adet balon joje

11 KULLANILAN MALZEMELER 1 adet spatül 1 adet baget 4 adet saat camı 1 adet havan 1 adet hassas terazi 250 gr Pb(NO 3 ) 2 stok çözeltisi 1 kutu mavi süzgeç kağıdı ġeffaf deney eldiveni 1 adet mezür 1 adet değirmen 3 adet huni 1 adet tüplük 6 adet cam tüp

12 DENEYİN YAPILIŞI

13 DENEYİN YAPILIŞI Erik Kabukları distile su ile yıkandı. Etüvde C de 1 gece bekletildi. 2 Erik Kabukları havanda tekrardan öğütülerek küçültülür. 1 3

14 Pb(II) Çözeltilerinin Hazırlanması Katı haldeki Pb(NO 3 ) 2 den g tartıldı. Tartılan madde balon jojeye konularak distile su ile 250 ml ye tamamlandı. Çözeltinin ph ı 7, sıcaklığı C dir. Bu iģlemler uygulanarak üç tane 7.5 mg/l lik stok çözelti hazırlandı.

15 Hg(II) Çözeltilerinin Hazırlanması Katı haldeki Pb(NO 3 ) 2 den g tartıldı. Tartılan madde balon jojeye konularak distile su ile 250 ml ye tamamlandı. Çözeltinin ph ı 7, sıcaklığı C dir. Bu iģlemler uygulanarak üç tane 7.5 mg/l lik stok çözelti hazırlandı.

16 Hazırlanan aynı iki stok çözeltiden birine erik çekirdeği kabuğu, diğerine aktif karbon (kayısı çekirdeğinden elde edilen) ilave edilmiģtir. Kullanılan metal çözeltisi Çözeltilere eklenen adsorbent miktarları Erik Kabuğu (g) Aktif Karbon (g) Hg (II) Pb(II)

17 Çözeltilerin UV Spektroskopisine Ölçüm İçin Hazırlanması Adsorbentsiz stok çözeltileri UV spektroskopisinde okutularak absorbans değerleri elde edildi Daha sonra 2.5 saat bekletilen adsorbentli çözeltiler süzüldü. Çözeltiler UV spektroskopisinde okutularak absorbans değerleri elde edildi. Bu işlemler her bir çözelti için tekrarlandı.

18 Pb ve Hg nın UV deki dalga boyları Hg(II) Pb(II) Dalga Boyu (nm)

19 Erik Çekirdeği Kabuğunun Yapı Analizi İçin FTIR cihazı kullanıldı.

20 BULGULAR

21 Erik Çekirdeği Kabuğunun FTIR Spektrumu -OH Yağ Esterleri

22 Erik Çekirdeği Kabuğu ve Aktif Karbon Adsorpsiyon Kapasiteleri Hazırlanan stok çözeltilere adsorbentlerin eklenmesiyle 2.5 saat süresince ph değerleri 6 olarak ölçülmüģtür. Adsorpsiyona sıcaklığın etkisi de çözeltilerin aynı ortamda tutulmasıyla ortadan kaldırıldı ( C). Erik Çekirdeği Kabuğu ile aktif karbonun etkisinin incelenmesi için UV cihazında ölçüm gerçekleģtirildi.

23 Elde edilen absorbans değerleriyle konsantrasyon arasında denklem ile bağlantı kurularak sonuca gidildi. A= ε*l*c A; Absorbans değeri ε; Molar absorpsiyon katsayısı (L/mol/cm) l; IĢığın çözelti içinde aldığı yol (cm) C; Çözelti konsantrasyonu ( mol/l)

24 Erik Çekirdeği Kabuğu ile aktif karbonun etkisinin UV cihazında ölçülmesiyle elde edilen absorbans değerleri; Erik Çekirdeği kabuğu ve aktif karbon (kayısı çekirdeği kabuğu) için absorpsiyon değerleri Çözelti BaĢlangıç Absorpsiyonu Adsorpsiyon sonrası Absorpsiyon (Erik Çekirdeği kabuğu) Adsorpsiyon sonrası Absorpsiyon (Aktif Karbon) Hg(II) Pb(II)

25 Sonuç Olarak Yapılan bu çalıģmada UV analizi sonucu elde edilen verilere dayanarak erik çekirdeği kabuğunun aktif karbon kadar iyi bir adsorbent olmadığı gözlemlenmiģtir. Yaptığımız ölçüm yeterli hassasiyette olmadığından adsorpsiyon kapasitesinin Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi (AAS) ya da ICP-OES cihazında tekrardan yapılarak kesin bir kanıya varılabilir. FTIR spektrumunda yayvan bir OH grubunun bulunması yapının yeteri kadar kurumadığının göstergesi olabilir.

26 Sonuç Olarak Kabuğun Yapısındaki suyun tam olarak uzaklaģtırılamaması, partikülün yeteri kadar öğütülememiģ olması sonucun istenen değerlerden uzak olmasını etkilemiģ olabilir. Belirttiğimiz olumsuz yönlere dikkat edilerek deneyin tekrarlanması ile daha kesin sonuçlar elde edilebilir. Son olarak FTIR spektrumunda yağ ester bandı görülmüģtür. Bu banttan kabukta yağ esteri bulunduğu sonucuna varılmıģtır. Gelecekteki çalıģmalarda kabuktaki yağ miktarı ölçülerek yakıt olarak kullanımındaki verimi irdelenebilir.

27 tr.wikipedia.org/wiki/erik KAYNAKLAR ÖZÇAĞIRAN, R., Türkiye de mevcut erik türlerinin teģhisi ve bunlardan Prunus cerasifera Ehrh. Türüne ait bazı çeģitlerin (Can erikleri) meyve özellikleri. Ege Üniv. Ziraat Fak., Yayın No:276, Ġzmir,1976. GARDEA-TORRESDEY, J.L., HERMANDEZ, A., TIEMANN, K.J., BIBB, J., RODRIGUEZ, O., Adsorption of toxic metal ions from solution by inactivated cells of Larrea tridentata (Creosote Bush), J. of Hazardous Substance Research, Volume 1, KAYA, S., PĠRĠNÇCĠ, I., BĠLGĠLĠ, A., Çevre Bilimi ve Çevre Toksikolojisi, Medisan Yayın Serisi, Yayın No:36, HAMMAND, P. B. et al., Toxicology, 2th Ed. McMillan Publishing Co. Inc., , New York, YURTSEVER M., değerli ve ağır metallerin adsorpsiyonu için valeks ve kebrako tanin reçinelerinin geliģtirilmesi (Doktora Tezi), Sakarya Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Mart VOYUTSKY S.,1978, Cooloid, Mir. Publishing, Moscow, 560p. CEBE M., 1987, Fizikokimya, Cilt:I, Uludağ Üniversitesi Yayınları, 684s. GÜNDÜZOĞLU G., ġeker pancarı küspesinden aktif karbon üretimi ve karakterizasyonu (Yüksek Lisans Tezi), EskiĢehir Osmangazi Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, Temel ĠĢlemler ve Termodinamik Bilim Dalı, EskiĢehir, TANTEKĠN T., Malatya tekstil fabrikalarından kullanılan çeģitli boyaların atık kayısıdan elde edilen aktif karbon ile adsorpsiyonunun incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi), Ġnönü Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, Malatya, DOĞAN A., Bir pamuklu tekstil fabrikası atıksuyunun adsorpsiyon yöntemiyle arıtılabilirliğinin incelenmesi (Yüksek Lisans Tezi) Anadolu Üniversitesi, EskiĢehir, ALYÜZ, B., Veli, S., Ağır metal içeren atıksuların arıtımında kullanılan düģük maliyetli adsorbentler, Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 3, , 2005.

28

29 TEŞEKKÜRLER.