ÖZET Yüksek Lisans Tezi KÖMÜR VE KOKLARLA SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDELERİN UZAKLAŞTIRILMASI Serim KAYACAN Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitü

Ebat: px
Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "ÖZET Yüksek Lisans Tezi KÖMÜR VE KOKLARLA SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDELERİN UZAKLAŞTIRILMASI Serim KAYACAN Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitü"

Transkript

1 ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ KÖMÜR VE KOKLARLA SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDELERİN UZAKLAŞTIRILMASI SERİM KAYACAN KİMYA ANABİLİM DALI ANKARA 2007 Her hakkı saklıdır

2 ÖZET Yüksek Lisans Tezi KÖMÜR VE KOKLARLA SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDELERİN UZAKLAŞTIRILMASI Serim KAYACAN Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Anabilim Dalı Danışman: Doç.Dr.Zarife MISIRLIOĞLU Bu çalışmada boyar maddelerin sulu çözeltilerden kolay bulunabilir, az maliyetli ve etkin malzemeler kullanılarak uzaklaştırılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla arıtma yöntemi olarak adsorpsiyon seçilmiştir. Adsorban olarak ise Bursa - Mustafa Kemal Paşa ve Balıkesir - Dursunbey (Türkiye) havzalarına ait linyit kömüründen dört değişik sıcaklıkta (500, 600, 800 ve 900 C) işlem görerek elde edilmiş koklar kullanılmıştır. Bu koklar literatürde yer alan ve endüstride kullanılan adsorbanlara ucuzluğu, bolca bulunabilmesi ve etkinliği açısından alternatif olarak seçilmiştir. Boyar madde olarak ise endüstride oldukça geniş uygulama alanına sahip metilen mavisi tercih edilmiştir. Çalışmada adsorpsiyon kinetiği, izoterm ve termodinamik parametreleri incelenmiştir. Bunun yanında adsorpsiyona; çözelti başlangıç boyar madde konsantrasyonun, adsorban miktarının, karıştırma hızı ve süresinin, ph ve sıcaklığın da etkileri araştırılmış ve adsorpsiyon süreci için optimum şartlar belirlenmiştir. Bulunan sonuçlar daha önce yapılan benzer araştırmaların sonuçları ile karşılaştırılmış ve buna göre adsorpsiyon uygulamalarına yönelik önerilerde bulunulmuştur. 2007, 84 sayfa Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon; kömür; kok; metilen mavisi; kinetik; izoterm; termodinamik. 2

3 ABSTRACT Master Thesis REMOVAL of DYE MATERIALS from AQUEOUS SOLUTIONS by ADSORPTION on COALS and COKES Serim KAYACAN Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemistry Supervisor: Doç.Dr.Zarife MISIRLIOĞLU This thesis reports the investigation on the possibility of removal of dye materials from aqueous solutions by abundantly available, low-cost and efficient materials. For this purpose, adsorption method has been choosen. The cokes used as adsorbents have been treated at four different temperatures (500, 600, 800 and C) and obtained from Bursa - Mustafa Kemal Paşa and Balıkesir Dursunbey lignite reserves (Turkey). These cokes have been choosen as an alternative adsorbents to those mentioned in the literature and those used in industry because of the low-cost, abundant availability, and efficiency. We use methylene blue as the target dye material because of its common usage in industry. To this end, adsorption kinetic, isotherms and thermodynamic parameters have been investigated. In addition, the effect of initial dye concentration, adsorbent amount, agitation speed and time, ph, and temperature on adsorption have been investigated and the optimal conditions for the adsorption process have been identified. The resulting data have been compared with previous studies and suggestions have been made for their optimal use in adsorption process. 2007, 84 pages Key Words : Adsorption; coal; coke; methylene blue; kinetic; isotherm; equilibrium; thermodynamics. 3

4 TEŞEKKÜR Çalışmalarımı yönlendiren değerli danışmanım sayın Doç.Dr.Zarife MISIRLIOĞLU na, destek ve katkılarını esirgemeyen değerli akademisyenler sayın Prof.Dr.Muammer CANEL, Doç.Dr.Ali SINAĞ, Prof.Dr.Yüksel SARIKAYA,, Prof.Dr.Adnan KENAR ve çalışmalarım süresince bana hep destek olan aileme teşekkür ederim. Bu çalışmayı yaparken benden psikolojik ve teknik desteklerini esirgemeyen değerli Ömer e en derin duygularımla teşekkür ederim. Serim KAYACAN Ankara, Ağustos

5 İÇİNDEKİLER ÖZET...i ABSTRACT...ii TEŞEKKÜR...iii SİMGELER DİZİNİ...vi ŞEKİLLER DİZİNİ...viii ÇİZELGELER DİZİNİ...x 1. GİRİŞ KURAMSAL TEMELLER Atıksu Arıtma Alternatifleri Kimyasal yöntemler Biyolojik yöntemler Fiziksel yöntemler Adsorpsiyon Adsorpsiyon çeşitleri Adsorpsiyona etki eden faktörler Adsorban Adsorpsiyon izotermleri Adsorpsiyon kinetiği Adsorpsiyon termodinamiği MATERYAL ve YÖNTEM Deneyde Kullanılan Aletler, Malzemeler ve Yapılan Ön Çalışmalar Metilen Mavisi Kok Yapılan ön çalışmalar Analizler Çözeltinin başlangıç boyar madde konsantrasyonunun adsorpsiyona etkisi Adsorban miktarının adsorpsiyona etkisi

6 3.2.3 Karıştırma hızının adsorpsiyona etkisi ph değerinin adsorpsiyona etkisi Sıcaklığın adsorpsiyona etkisi Karıştırma süresinin adsorpsiyona etkisi ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA Çözeltinin Başlangıç Boyar Madde Konsantrasyonunun Adsorpsiyona Etkisi Adsorban Miktarının Adsorpsiyona Etkisi Karıştırma Hızının Adsorpsiyona Etkisi ph Değerinin Adsorpsiyona Etkisi Sıcaklığın Adsorpsiyona Etkisi İzoterm çalışmaları Termodinamik parametrelerin hesaplanması Karıştırma Süresinin Adsorpsiyona Etkisi Kinetik çalışmalar SONUÇ...67 KAYNAKLAR...69 ÖZGEÇMİŞ

7 SİMGELER DİZİNİ A Çözelti ve adsorban yüzeyi arasındaki enerji etkileşimin ifadesi b Adsorban yüzeyinde bulunan aktif yerlerin birbirlerine yakınlıkları ile alakalı sıcaklık ve adsorpsiyon entalpisine bağlı sabit (L/mg) C s C C C 0 C e C C a DB dt d Θ E a GAK k 0 k a k d Çözeltideki adsorbatın doygunluk konsantrasyonu (mg/l) Denge halinde bulunan çözeltideki adsorbat konsantrasyonu (mg/l) Adsorpsiyon sürecindeki sınır tabakasının kalınlığının bir ifadesi Çözeltinin başlangıç boyar madde konsantrasyonu (mg/l) Adsorpsiyon sonrası çözeltide kalan boyar madde konsantrasyonu (mg/l) Sınır tabakanın kalınlığının ifadesi Adsorbanın birim kütlesinde tutulan madde miktarı (mg/g) Balıkesir Dursunbey Çakırca kokları Zaman değişimi Adsorban yüzey örtülmesindeki değişim Adsorpsiyon enerjisi (kj/mol) Granül aktif karbon Bağımsız sıcaklık faktörü (g/mol min) Adsorpsiyon sabiti Desorpsiyon sabiti k id Parçacık içi difüzyon sabiti (mg/g min 1/2 ) k 1 Lagergren yalancı 1. dereceden adsorpsiyon hız sabiti (min -1 ) k 2 K F K c m MKP n N Ho Yalancı 2. dereceden adsorpsiyon hız sabiti (g/mg min) Adsorbat ile adsorban arasındaki ilişkinin gücünü gösteren sabit [(mg/g) (L/mg) 1/n ] Adsorpsiyon denge sabiti Adsorban miktarı (g) Bursa Mustafa Kemal Paşa Alpagut kokları Adsorpsiyon yoğunluğunun ifadesi Adsorban yüzeyinde bulunan aktif yerlerin toplam sayısı 7

8 P Basınç ph Potansiyel Hidrojen q t q e q max q e (deneysel) q e (beklenen) R R 2 R L SEM t t zamanda adsorplanan boyar madde miktarı (mg/g) Birim adsorban üzerine adsorplanan madde miktarı (mg/g) Adsorbanın maksimum adsorplama kapasitesi (mg/g) Adsorbanın deneysel olarak hesaplanan maksimum adsorplama kapasitesi (mg/g) Adsorbanın beklenen maksimum adsorplama kapasitesi (mg/g) Üniversal gaz sabiti (J/molK) Lineer regresyon sabiti Boyutsuz sabit ayırma faktörü Taramalı elektron mikroskopu Zaman (min) t 1/2 Yarı zaman (min 1/2 ) T Mutlak sıcaklık (K) TEM Taşımalı elektron mikroskopu UV Ultraviyole V Çözeltinin hacmi (ml) x Adsorbe olan madde miktarı (g) % Giderim Boyar madde sulu çözeltisinden % giderilen boyar madde miktarı Θ Adsorban yüzeyinin adsorbat tarafından kaplanma kesri H 0 Entalpi değişimi (kj/mol) G 0 Gibbs serbest enerji değişimi (kj/mol) S 0 Entropi değişimi (kj/mol K) 8

9 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 1.1 Doğal su kaynaklarına verilen boyar madde içeren endüstriyel atıksu...1 Şekil 2.1 Katı yüzey üzerine, gaz moleküllerinin adsorpsiyonu ve desorpsiyonunun şematik olarak gösterimi...8 Şekil 2.2 Kresil mavisi boyasının katı yüzey üzerine adsorpsiyonu...9 Şekil 2.3 Adsorpsiyon yöntemi ile arıtılmış farklı konsantrasyona sahip metilen mavisi çözeltileri...9 Şekil 2.4 Moleküllerin katı yüzey üzerine fiziksel adsorpsiyonunun temsili gösterimi...11 Şekil 2.5 Moleküllerin katı yüzey üzerine kimyasal adsorpsiyonunun temsili gösterimi...12 Şekil 2.6 Adsorban üzerine boyar madde iyonlarının adsorpsiyonunun örnek diyagramı...15 Şekil 2.7 Aktif karbonun gözenek yapısı...16 Şekil 2.8 Aktif karbonun dış, orta ve iç gözeneklerinin TEM ve SEM ile alınan görüntüleri...17 Şekil 2.9 BET izoterminin şekil olarak gösterimi...24 Şekil 2.10 Entropi kavramının şekil üzerinde anlatımı...29 Şekil 3.1 Metilen mavisinin kimyasal yapısı...32 Şekil 3.2 WTW ph Metre Model ph523 marka ph-metre...35 Şekil 3.3 Clifton marka inkübatör ve Hettich EBA III marka santrifüj cihazı...36 Şekil 3.4 Cary 50 Bio / Varian marka UV Visible Spektrofotometre...36 Şekil 3.5 Metilen mavisinin adsorpsiyonunun dalga boyu taraması grafiği...37 Şekil 4.1 Metilen mavisinin MKP kokları üzerine adsorpsiyonunun değişen başlangıç konsantrasyonu değerlerine göre grafiği...42 Şekil 4.2 Metilen mavisinin DB kokları üzerine adsorpsiyonunun değişen başlangıç konsantrasyonu değerlerine göre grafiği...42 Şekil 4.3 Metilen mavisinin MKP kokları üzerine adsorpsiyonunun değişen adsorban miktarı değerlerine göre grafiği

10 Şekil 4.4 Metilen mavisinin DB kokları üzerine adsorpsiyonunun değişen adsorban miktarı değerlerine göre grafiği...44 Şekil 4.5 Metilen mavisinin MKP kokları üzerine adsorpsiyonunun değişen karıştırma hızı değerlerine göre grafiği...46 Şekil 4.6 Metilen mavisinin DB kokları üzerine adsorpsiyonunun değişen karıştırma hızı değerlerine göre grafiği...46 Şekil 4.7 Metilen mavisinin MKP kokları üzerine adsorpsiyonunun değişen ph değerlerine göre grafiği...48 Şekil 4.8 Metilen mavisinin DB kokları üzerine adsorpsiyonunun değişen ph değerlerine göre grafiği...48 Şekil 4.9 Metilen mavisinin MKP kokları üzerine adsorpsiyonunun değişen sıcaklık değerlerine göre grafiği...50 Şekil 4.10 Metilen mavisinin DB kokları üzerine adsorpsiyonunun değişen sıcaklık değerlerine göre grafiği Şekil 4.11 MKP 500 C kokuna ait Langmuir izotermi grafiği...56 Şekil 4.12 MKP 500 C kokuna ait Freundlich izotermi grafiği...56 Şekil 4.13 DB 500 C kokuna ait Langmuir izotermi grafiği.57 Şekil 4.14 DB 500 C kokuna ait Freundlich izotermi grafiği...57 Şekil 4.15 Metilen mavisinin MKP kokları üzerine adsorpsiyonunun değişen karıştırma süresi değerlerine göre grafiği Şekil 4.16 Metilen mavisinin DB kokları üzerine adsorpsiyonunun değişen karıştırma süresi değerlerine göre grafiği...61 Şekil 4.17 MKP 500 C kokuna ait Ho yalancı 2. dereceden denkleminin grafiği..66 Şekil 4.18 DB 500 C kokuna ait Ho yalancı 2. dereceden denkleminin grafiği

11 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 3.1 Linyitlerinin koklaşma işlemlerinden önce elde edilen kısa elementel analiz sonuçları Çizelge 3.2 Bursa Mustafa Kemal Paşa Alpagut kompoze linyitinden elde edilen kok örneklerinin kimyasal analiz sonuçları (havada kurutulmuş temel)...34 Çizelge 3.3 Balıkesir Dursunbey Çakırca linyitinden elde edilen kok örneklerinin Kimyasal analiz sonuçları (havada kurutulmuş temel)...34 Çizelge 4.1 MKP ve DB koklarına ait Langmuir ve Freundlich izotermleri sabitleri...54 Çizelge 4.2 Farklı adsorbanlara ait Freundlich ve Langmuir izotermleri sabitleri...55 Çizelge 4.3 MKP ve DB koklarına ait termodinamik sabitleri...59 Çizelge 4.4 Farklı adsorbanlara ait termodinamik sabitleri...59 Çizelge 4.5 MKP ve DB koklarına ait kinetik sabitleri...64 Çizelge 4.6 Farklı adsorbanlara ait kinetik sabitleri

12 1. GİRİŞ İşlevini yerine getiren her malzeme atık olur. Atık arıtma ise, kullanımı sona eren ürünlerin zararlı maddeler yaymaksızın belirli proseslerle geri dönüşümlerinin sağlanması esasına dayanır. 20. yüzyılın ikinci yarısında baş döndürücü bir hıza ulaşan sanayileşme ve yaşam biçimlerindeki değişmeye paralel olarak ortaya çıkan atıklar, zaman içinde logaritmik bir artış göstermiş ve bu atıklardan kaynaklanan çevre sorunları, küresel bir boyut kazanmıştır. Su kirliliğinde ana rolü hiç kuşkusuz sanayi oynamaktadır. Boyar maddeler başta tekstil, boya, kağıt, kimya, otomotiv ve baskı endüstrileri olmak üzere hemen hemen tüm endüstri ürünlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. En önemli su kirliliği sebeplerinden birisi boyar madde içeren tekstil endüstrisi atıksularıdır. Şekil 1 de su kaynaklarına verilen sanayi atıksuyu görülmektedir. Günümüzde 100,000'in üzerinde sentetik boya ticari olarak kullanılmakta ve yılda 700,000 ton boya üretimi yapılmaktadır. Bu üretimin yaklaşık %2 sinde boyar madde üretilirken, %10 luk bir kısmı ise tekstil ve benzeri endüstriler tarafından atılmaktadır. Şekil 1.1 Doğal su kaynaklarına verilen boyar madde içeren endüstriyel atıksu 12

13 Boyar maddeler tabiatta biyolojik olarak parçalanamadığından, canlılar üzerinde potansiyel zehir etkisi oluşturmaktadırlar. Biyolojik parçalanma ancak enzimlerin etkisiyle bir organizma içinde boyar maddelerin aromatik aminlere indirgenebilmesi şeklinde olmaktadır. Bu aromatik aminlerden bazıları kanserojen özelliğe sahiptir. Ayrıca son yıllarda yapılan araştırmalarda, yaklaşık olarak piyasada bulunan 3200 adet azo boyar maddesinden 130 tanesinin, belirli koşullar altında redüktif parçalanması sonucunda kanserojen arilamin bileşiklerinin oluşturduğu saptanmıştır. Atık suların, doğal su kaynaklarına verilmesi sebebiyle bu maddeler, güneş ışınının etkisiyle bakterilerin büyümesini ve bitkilerin fotosentez yapmasını engellenmektedir. Yine boyar maddelerden oluşan renkler, sulardaki estetik görünümü bozmakta ve suyun ışık geçirgenliğinin azalmasına neden olmaktadır (Tübitak, 2004). Gerek üretim, gerekse kullanım sırasında arta kalan boya miktarı göz önünde bulundurulduğunda renkli atıksuların çevresel açıdan ne kadar tehlikeli olduğu gerçeği ortaya çıkmaktadır. Bunun için atık suların çevreye salınmadan önce boyar maddelerden temizlenmesi gerekir. Bu atıksuların arıtım alternatifleri ise en önemli araştırma konuları arasında ilk sıralarda yer almaktadır. Günümüzde en sık kullanılan atıksu arıtma teknikleri; biyolojik arıtma, koyulaşma, yüzdürme, adsorpsiyon, oksidasyon ve hiperfiltrasyon. Bu yaklaşımlar arasında kullanım bulacak olanlar ekonomik olanlar ve göreceli olarak endüstriye uygulaması kolay olan metodlardır. Bu teknikler avantajları ve dezavantajları ile daha sonraki bölümlerde ayrıntılı olarak tartışılacaktır. 13

14 2. KURAMSAL TEMELLER ve KAYNAK ARAŞTIRMASI 2.1.Atıksu Arıtma Alternatifleri Kimyasal yöntemler Tekstil atıksularının kimyasal yöntemlerle arıtılması uzun yıllardan beri en çok rağbet gören yöntem olmuştur. Bunun en büyük nedeni şüphesiz atıksu kalitesinde meydana gelen değişikliklerin kullanılan kimyasalda veya uygulanan dozda yapılan değişikliklerle kolayca tolere edilebilir olmasıdır (Çakmak, 2007). En yaygın kullanılan kimyasal yöntemlere kısaca değinecek olursak; Oksidasyon : Kimyasal yöntemler içinde en yaygın olarak kullanılan renk giderme yöntemi uygulanmasının basit oluşu nedeni ile oksidasyondur. Kısaca süreç, kimyasal oksidasyon sonucu boya molekülündeki aromatik halkanın kırılarak boyar maddenin atıksudan giderilmesi olarak tarif edilebilir. H 2 O 2 Fe (II) tuzları (fenton ayıracı) : Fenton ayıracı (Fe (II) tuzlarıyla aktive edilmiş hidrojen peroksit) biyolojik arıtmayı inhibe etme ya da toksik atıksuların oksidasyonu için çok uygundur. Bu yöntemle, metal-kompleks türündeki boyalardan kaynaklanan ağır metaller, demir oksitlerle birlikte nötralizasyon basamağında çöktürülebilmektedir (Bu açıdan H 2 O 2 kullanılan yöntemlere göre daha avantajlı konumdadır). Süreç floklaşma işlemini de içerdiği için atıksudaki kirleticiler arıtmada kullanılan çamura transfer olurlar ve yöntemin dezavantajı da bu çamurun bertarafının zorluğu ve pahalılığıdır. Ozon : Ozonlama sonucu elde edilen renk giderimi boyanın cinsine göre farklılık göstermektedir. Boya banyosu çıkış suları ozonlandıktan sonra tekrar kullanılarak atıksu arıtmada, kimyasal madde ve su tasarrufu sağlamada, atıksu arıtma tesisinin yükünü oldukça azalmaktadır. Bu yöntem, boyar maddeler dışında atıksularda bulunan yüzey aktif 14

15 maddeler ve taşıyıcılar gibi diğer kirleticilerin giderilmesine de yardımcı olmaktadır. Ancak ozonun yarı ömrünün kısa oluşu (tipik olarak 20 dakika) ve buna bağlı olarak ozonlamanın sürekli olması gerekliliği ve yüksek maliyet yöntemin dezavantajlarıdır. Ozonla oksidasyon klorlu hidrokarbonların, fenollerin, pestisitlerin ve aromatik hidrokarbonların parçalanmasında da oldukça etkilidir. Fotokimyasal yöntem : Bu yöntem boya moleküllerini, hidrojen peroksit varlığında UV radyasyonu ile CO 2 ve H 2 O ya dönüştürür. H 2 O 2 + hv 2OH - Boyar maddenin giderim hızı; UV radyasyonunun şiddetine, ortamın ph değerine, boyar maddenin yapısına ve boya banyosunun kompozisyonuna bağlıdır. Bu tekniğin en önemli avantajı ise süreç sonunda atık çamur oluşmaması ve kötü kokulara neden olan organiklerin önemli derecede azaltılmasıdır. Sodyum hipoklorit (NaOCl) : Bu metodda NaOCl, klor iyonu ile boya molekülünün amino grubuna etki eder ve azo bağının kırılmasını sağlar. Klor konsantrasyonundaki artışla birlikte renk giderimi de artar. Son yıllarda alıcı ortamlardaki olumsuz etkilerinden dolayı boyar madde giderimi için klor kullanımı azalmıştır. Elektrokimyasal yöntem : Elektrokimyasal bir reaksiyonda yük, elektrod ile iletken sıvı içindeki reaktif türler arasındaki arayüzeyde transfer olur. Boya gideriminde etkili bir şekilde kullanılabilirliği açısından yöntem bazı önemli avantajlara sahiptir. Kimyasal madde tüketimi çok azdır veya yoktur ve çamur oluşumu sözkonusu değildir. Oldukça etkili ve ekonomik bir boya giderimi sağlar, renk gideriminde ve dirençli kirleticilerin parçalanmasında yüksek verim gösterir. Yöntemin en büyük dezavantajı tehlikeli bileşiklerin oluşma olasılığıdır. Tekstil atıksularının elektrokimyasal arıtımı sürecinde 15

16 oluşan kloroorganik bileşik miktarlarının oldukça yüksek olduğu tespit edilmiştir. Yüksek akım hızlarının renk gideriminde doğrudan bir azalmaya neden olması diğer bir dezavantajıdır. Kullanılan elektrik maliyeti diğer yöntemlerdeki kimyasal madde giderleriyle kıyaslanabilir niteliktedir. Kimyasal yoğunlaştırma ve çöktürme yöntemi : Bu yöntemde yoğunlaşma ve çökelme kimyasal maddeler yardımıyla sağlanır. Atıksuya katılan kimyasal maddeler yardımıyla meydana gelen floklaşma ile çözünmüş maddeler ve kolloidler giderilirler. En çok kullanılan kimyasallar arasında, Al 2 (SO4) 3, FeCl 3, FeSO 4 ve kireç sayılabilir. Kimyasal çöktürme yönteminde inşaat masraflarından ziyade işletme masrafları önem taşımaktadır. Yöntemin en önemli dezavantajı da, özellikle floklaşma maddeleri ve meydana gelen çamurun bertaraf edilmesi, giderlerin önemli bir kısmını teşkil etmektedir. Elektro-koyulaşma : Kolloidal karışımları destabilize etmek, çözünmüş metal ve diğer inorganik kirleticileri sulu fazdan katı faza geçirmek ve oluşan katı fazı filtreleme ile ayırmak için kimyasal koyulaşma yöntemleri kullanılmaktadır. Kimyasal arıtımda alüm, kireç, demir tuzları ve/veya polimerler kullanılır. Bu prosesler sonucu yüksek miktarda bağlı su içeren dolayısı ile filtrelenmesi ve susuzlaştırılması zor yüksek hacimde çamur oluşur. Kimyasal koyulaşmada arıtılmış su çıkışının, toplam çözünmüş katı konsantrasyonu yüksek olduğundan, endüstriyel uygulamalarda tekrar kullanımı mümkün değildir Biyolojik yöntemler Biyolojik arıtım, endüstriyel proseslerden alıcı sistemlere transfer olan organikler için en önemli giderim sürecidir. Tekstil endüstrisi atıksuları için önerilen fiziksel ve kimyasal yöntemlerin yüksek maliyet gerektirmeleri ve her boya için kullanılamıyor olmaları, uygulanmalarının sınırlı olmasına neden olmuştur. Son zamanlarda yapılan çalışmalar birçok boya türünü atıksudan giderebilme yeteneğine sahip yaygın mikroorganizma 16

17 türlerinin mevcudiyetini vurgulamış ve biyoteknolojik metodları ön plana çıkarmıştır. Teorik olarak biyolojik arıtma sistemleri kimyasal ve fiziksel arıtma yöntemlerine göre daha az çamur üretmesi, maliyetinin daha düşük olması veya alıcı ortamlar için zararlı yan ürünlerin oluşmaması gibi özelliklerinden dolayı araştırmacıların atıksularının arıtımı çalışmalarında çokca kullandıkları bir yöntem olmuştur. Bu yöntemin dezavantajlarına gelince; boyalardaki kromofor grupları genellikle konjuge çift bağlı organik bileşiklerdir ve bu bağlar kırılarak daha küçük moleküller oluşturabilir ve renkte azalmaya neden olabilirler. Bu küçük moleküller de atıksuyun kanserojenik ya da toksik özelliklerini arttırabilmektedir (Çakmak, 2007). Biyosorpsiyon : Kimyasal maddelerin mikrobiyal kütle tarafından adsorpsiyonu veya kütlede birikimi biyosorpsiyon olarak ifade edilmektedir. Ölü bakteriler, maya ve mantarlar boyar madde içeren atıksuların renginin giderilmesinde kullanılabilmektedir. Boyar madde içeren atıksu çok toksik olduğunda biyosorpsiyon avantajlı olmaktadır. Aerobik Yöntem : Suda iyi çözünen bazik, direkt ve bazı azo boya atıklarının olması durumunda mikroorganizmalar bu tür bileşikleri biyolojik olarak indirgeyememekle birlikte boyanın bir kısmını adsorbe ederek atıksuyun rengini almakta ve renk giderimi sağlanabilmektedir. Boyar maddelerin aerobik biyodegredasyonunu zorlaştıran faktör ise boyar maddelerin moleküler ağırlıklarının yüksek olması nedeniyle biyolojik hücre zarından geçişlerinin zor olmasıdır. Anaerobik Yöntem : Anaerobik arıtımın ilk basamağında asidojenik bakteriler; karbonhidratlar, yağlar veya proteinler gibi organikleri düşük moleküler ağırlıklı ara ürünlere dönüştürürler. Boyar maddeler normalde sitotoksik, mutajenik veya kanserojenik değilken, anaerobik parçalanma sonucu oluşan aminler bu özellikleri gösterebilmektedir. Bu nedenle anaerobik sistemler aerobik arıtmadan önce yer alan bir ön arıtım yöntemi olarak önerilmektedirler. Çünkü aromatik aminler, aromatik bileşiğin halkasının açılması ve hidroksilasyonla aerobik ortamda mineralize olabilmektedirler. Böylece boyar madde 17

18 içeren atıksuların kombine anaerobik-aerobik proseslerle arıtılması sonucu ilk basamakta etkili bir renk giderimi sağlanmakta ve anaerobik ortamda dirençli olan aromatik aminler aerobik basamakta giderilebilmektedir Fiziksel yöntemler Membran filtrasyonu : Bu yöntemle boyanın sürekli olarak arıtılması, konsantre edilmesi ve en önemlisi atıksudan ayrılması mümkün olmaktadır. Diğer yöntemlere göre en önemli üstünlüğü sistemin sıcaklığa, beklenmedik bir kimyasal çevreye ve mikrobiyal aktiviteye karşı dirençli olmasıdır. Ancak yöntem, suyun yeniden kullanımı açısından önemli bir parametre olan çözünmüş katı madde içeriğini düşürmez. Membran teknolojileri, ayırmadan sonra kalan konsantre atığın bertaraf problemlerine neden olması, sermaye giderlerinin yüksek olması, membranın tıkanma olasılığı ve yenilenme gerekliliği gibi dezavantajlara da sahiptir (Çakmak, 2007). İyon değişimi : Boya içeren atıksuların arıtılmasında iyon değiştiricilerin kullanılması henüz yeterince yaygın değildir. Bunun ana nedeni, iyon değiştiricilerle arıtılarak olumlu sonuç alınan boya sınıfının kısıtlı olduğu düşüncesidir. Yöntemin avantajları, rejenerasyonla adsorban kaybının bulunmaması, çözücünün kullanıldıktan sonra iyileştirilebilmesi ve çözünebilir boyaların etkin şekilde giderilebilmesidir. Adsorpsiyon : Adsorpsiyon, atık arıtımında maliyet düşüklüğü ve çevre dostu olması nedeni ile tercih edilen ileri bir arıtım yöntemidir. Ama halen adsorpsiyonun, yeni bilgiler doğrultusunda, kullanım alanı ve şekli değişebilmektedir. Konvansiyonel metodlar için fazla kararlı olan kirleticilerin gideriminde oldukça verimlidir. Ekonomik açıdan makul bir yöntemdir ve yüksek kalitede boya giderimi sağlar. Adsorpsiyonun, atıksuda zararlı kalıcı küçük parçacıklar bırakan bazı temizleme yöntemlerine göre en belirgin avantajı; boyayı bölmeden, parçalamadan atıksudan tamamen ayırmasıdır. Bu da boyar maddenin giderilme aşamasında kanserojenik madde oluşma riskini ortadan kaldırır. 18

19 2.2. Adsorpsiyon Adsorpsiyon, bir yüzey veya ara kesit üzerinde bir maddenin birikmesi ve derişiminin artması olarak tanımlanmaktadır. Bu işlem herhangi iki değişik fazın ara kesitinde meydana gelebilir; sıvı-sıvı, gaz-sıvı, gaz-katı, sıvı-katı gibi. Katı örgüsü içinde bulunan iyonlar çekim kuvvetlerince dengelenmiştir. Ancak katı yüzeyindeki atomların dengelenmemiş kuvvetleri, çözeltideki maddeleri katı yüzeyine çekerler ve yüzey kuvvetleri dengelenmiş olur. Oysa fazlar arası yüzeyde, moleküllere etki eden çekim kuvvetleri farklılık göstermektedir. Bu yüzden malzemenin derişimi ara yüzeye yakın bölgede ara yüzeyi oluşturan fazlar içerisindeki yığın derişiminden farklıdır. Dolayısıyla katı yüzeylerine değmekte olan gazlar, sıvılar veya bunların içerisinde çözünmüş olan maddeler bu yüzeyler tarafından tutulur. Şekil 2.1 de de görüldüğü üzere, katı yüzeyindeki atom ve moleküllerin etkileşim kuvvetlerinden dolayı adsorpsiyon katı yüzeyinde meydana gelir. Adsorpsiyonda birikim gösteren maddeye adsorbat, adsorplayan katıya da adsorban denilmektedir. Yine Şekil 2.2 ve Şekil 2.3 de boyar madde adsorpsiyonu resimlerle gösterilmiştir. Şekil 2.1 Katı yüzey üzerine, gaz moleküllerinin adsorpsiyonu ve desorpsiyonunun şematik olarak gösterimi ( Adsorpsiyon olayı adsorban üzerinde aktif merkez olarak adlandırılan yerlerde olur. Aktif merkezler, adsorbanın yüzeyi üzerinde yer alan atomlar arasındaki bağ kuvvetlerinin tamamen doyurulmaması sonucu oluşurlar. Bunun yanında, adsorban üzerine adsorplanmış bir madde, kendisine oranla daha şiddetle adsorplanan bir madde ile yer değiştirir. Yer değiştiren madde karbon tarafından desorplanır veya serbest bırakılır. Bu olay daha çok 19

20 tercih edilen türlerin adsorpsiyonu boyunca devam eder ve süreç bir anlamda fizikseldir. Şekil 2.2 Kresil mavisi boyasının katı yüzey üzerine adsorpsiyonu ( Çözünmüş bir bileşiğin adsorban tarafından adsorpsiyonunun üç adımda gerçekleştiği belirtilmektedir; a) Film difüzyonu: Adsorplanacak olan çözünen moleküller, adsorbanın parçacıklerinin içine girerek yüzey filmi oluştururlar. b) Gözenek difüzyonu: Adsorban gözeneklerinden, adsorpsiyon merkezine doğru çözünen moleküllerin göçünü içerir. c) Adsorban Yüzeylerine Çözünen Moleküllerin Yapışması: Çözünen molekül, adsorban gözenek yüzeyine bağlandığında tutunma meydana gelir. Şekil 2.3 Adsorpsiyon yöntemi ile arıtılmış farklı konsantrasyona sahip metilen mavisi çözeltileri 20

21 Adsorpsiyonun matematiksel ifadesi q e olarak verilir ve birimi de mg/g dır. q e nin anlamı, g miktar adsorban başına adsorplanan mg miktar adsorbattır. Adsorpsiyon ifadesinin denklemleri: q e = V (C 0 - C e ) / 1000 m, q e Birim adsorban üzerine adsorplanan madde miktarı (mg/g) C 0 Çözeltinin başlangıç boyar madde konsantrasyonu (mg/l) C e Adsorpsiyon sonrası çözeltide kalan boyar madde konsantrasyonu (mg/l) V Çözeltinin hacmi (ml) Adsorpsiyon metodunda q e değerinin büyük olması istenir. Bu değerin büyük olması, adsorbanın adsorplama kapasitesinin büyük olması anlamına gelir Adsorpsiyon çeşitleri Adsorplayan madde yüzeyi ile adsorplanan kimyasal arasındaki çekim kuvvetlerine bağlı olarak gerçekleşen üç tür adsorpsiyon işlemi tanımlanmaktadır. Fiziksel Adsorpsiyon Adsorpsiyon bir yüzeydeki dengelenmemiş Van Der Waals kuvvetleri yardımıyla gerçekleşiyorsa, buna fiziksel adsorpsiyon denir. Bu tip adsorpsiyonda, adsorbe olan madde katı yüzeyinde belirli bir yere bağlanmamıştır sadece yüzey üzerinde hareketli durumdadır. Bununla birlikte adsorbat, adsorbanın yüzeyinde birikir ve gevşek bir tabaka oluşturur. Adsorbat iyonları, adsorban yüzeyinde belirli noktalarda sabit olmayıp yüzeyin tamamı üzerinde hareket edebilirler. Bu şekilde katı haldeki adsorbanların yüzey alanlarının ölçülmesi mümkün olmaktadır. Bu tip adsorpsiyon termodinamik anlamda tersinirdir. Yani, adsorplanan maddenin adsorban yüzeyinden ayrılması, desorpsiyonu söz konusudur. 21

22 Fiziksel adsorpsiyon çok tabakalı olabilir. Fiziksel adsorpsiyonun meydana gelmesi için ekstra bir aktivasyon enerjisi gerekmez. Fiziksel adsorpsiyon, düşük adsorpsiyon ısısı ile karakterize edilir (<10 kcal/mol) ve adsorpsiyonun derecesi sıcaklık yükseldikçe azalır. Fiziksel adsorpsiyon (özellikle düşük derişim aralıklarında ayırmanın gerekli olduğu durumlarda) önemli endüstriyel ayırma işlemlerinin temelini teşkil etmektedir. Şekil 2.4 de fiziksel adsorpsiyonunun temsili olarak gösterilmiştir. Şekil 2.4 Moleküllerin katı yüzey üzerine fiziksel adsorpsiyonunun temsili gösterimi (zayıf, uzun sıralı bağlanma Van der Waals etkileşimleri) Kimyasal Adsorpsiyon Adsorplanan maddenin, adsorban yüzeyindeki atomlar tarafından kimyasal bağ ile tutunması sonucu oluşur. Kimyasal bağın dayanıklılığı her adsorbat için farklıdır. Bununla beraber oluşan bağlar fiziksel adsorpsiyondaki bağlardan kuvvetlidir. Kimyasal adsorpsiyon aktif adsorpsiyon olarak da tanımlanır ve genellikle heterojen katalizörler ile etkileşim sonucu meydana gelir. Kimyasal adsorpsiyon yalnızca bir tabakalı olabildiği halde, fiziksel adsorpsiyon bir tabakalı veya çok tabakalı olabilir. Kimyasal adsorpsiyonda kuvvetli bağ oluşumu söz konusu olduğu için tersinmez bir işlemdir. Adsorpsiyonun ekzotermik veya endotermik olmasına ve aktivasyon enerjisine bağlı olarak sıcaklık yükseltilmesi ile artış veya azalma gösterebilir. Adsorpsiyon yüksek sıcaklık gerektirir (>10 kcal/mol) ve termodinamik anlamda tersinir değildir. Sıcaklık çok yükselirse fiziksel 22

23 adsorpsiyon olayı kimyasal adsorpsiyona dönüşebilir. Şekil 2.5 de kimyasal adsorpsiyonunun temsili olarak gösterilmiştir. Şekil 2.5 Moleküllerin katı yüzey üzerine kimyasal adsorpsiyonunun temsili gösterimi (güçlü, kısa sıralı bağlanma Kimyasal bağlar) Değişim (exchange) Adsorpsiyonu Adsorbat ile yüzey arasındaki elektriksel çekim nedeniyle olmaktadır. Bir başka ifade ile, adsorban üzerine çözeltilerin adsorplanmasından sorumlu elektriksel çekim kuvvetlerinin etkisi olarak tanımlanır. Negatif yüklü adsorban parçacıkleri ile pozitif yüklü adsorbat iyonları arasındaki elektriksel çekim difüzyon sırasında ortaya çıkan engelleri azaltır ve bu yüzden de adsorpsiyonun verimliliğini artırır. İyon değişimi bu sınıfa dahil edilir. Burada, zıt elektrik yüklerine sahip olan adsorbat ile adsorban yüzeyinin birbirlerini çekmesi önem kazanmaktadır. Bu nedenle, elektrik yükü fazla olan iyonlar ve küçük çaplı iyonlar daha iyi adsorbe olurlar. Adsorpsiyonu üç çeşit olarak ayırmamıza rağmen, bir adsorpsiyon işlemini tek bir adsorpsiyon çeşidi ile açıklamak zordur. Genelde bir adsorpsiyon işleminde birden fazla adsorpsiyon çeşidinin yer aldığını görürüz. 23

24 2.2.2 Adsorpsiyona etki eden faktörler a. Adsorbanın yüzey alanı; kimyasal bir reaksiyonda yüzey alanı büyüklüğünün reaksiyonu olumlu yönde artırdığını söyleyebiliriz. Burada da adsorbanın yüzey alanının büyük olması demek, onun adsorbat ile temasının daha fazla olması demektir. Dolayısıyla alan büyüdükçe adsorpsiyon da artar. b. Adsorbanın gözenek büyüklüğü; adsorpsiyondaki temel mantığın adsorbatı, adsorban üzerine almak olduğunu daha önce söylemiştik. Burada adsorbanın gözenek büyüklüklerinin artması demek adsorbat moleküllerinin bu gözeneklere tutunabilme şanslarının artması yani adsorpsiyonun artması demektir. c. Adsorbatın çözünürlüğü; bir çözeltideki maddenin adsorpsiyonu, çözünürlüğü ile ters orantılıdır. Çözücü-çözünen bağı ne kadar güçlü olursa adsorpsiyon da o kadar düşük olur. Çünkü bu durumda adsorbatı çözeltiden ayırmak zorlaşacaktır (Lundelius kuralı). Bu da adsorpsiyonun azalması anlamına gelir. d. Adsorbatın molekül büyüklüğü; eğer adsorpsiyon oranı parça içine difüzyon aşaması ile kontrol ediliyorsa ve adsorplanacak maddenin molekül kütlesi küçükse reaksiyon genellikle daha hızlı olur. Molekül büyüklüğü fazla olan adsorbatın gözeneklere adsorpsiyonu zordur. Dolayısıyla molekül büyüklüğünün azalması demek adsorpsiyonun artması demektir. e. Adsorbatın iyon yükü; adsorpsiyon oranı, yüklü olan moleküller için nötral moleküllere göre daha azdır. Eğer adsorban yüzeyi ile adsorbat yüzeyi birbiriyle aynı iyon yüküne sahipse, elektrostatik etkileşimden dolayı birbirlerini iteceklerdir. Bu da adsorbatın, adsorban üzerine bağlanmasını dolayısıyla da adsorpsiyonu zorlaştıracaktır. Eğer birden fazla maddenin aynı çözeltiden adsorpsiyonundan bahsediliyorsa iyon yükünün adsorpsiyon için önemi azalıyor demektir. 24

25 f. Çözeltinin ph değeri; Parçacık yüzeyi, içinde bulunduğu ortamın asidik yada bazik özelliğine bağlı olarak fonksiyonel gruplar ihtiva etmektedir. Çözelti fazında bulunan adsorbat, katı faz yüzeyinde bulunan gruplar üzerinde tutulur. Genel olarak, maddelerin nötral olduğu ph değerlerinde adsorpsiyon hızı artar. Bunun nedeni, hidrojen ve hidroksit iyonlarının oldukça güçlü adsorplanma yetenekleridir. Ortamda fazlaca hidrojen ve hidroksit iyonu bulunursa, bu iyonlar adsorbat iyonları ile yüzeye bağlanma yarışına gireceklerdir. Bu da yüzeyin adsorbat molekülleri ile daha az kaplanma riskinin olması demektir. Dolayısıyla adsorpsiyon da nötr duruma göre daha az olacaktır. g. Ortam sıcaklığı; adsorpsiyon reaksiyonları genelde ekzotermiktir, yani reaksiyon sırasında ortama ısı aktarılır. Bu yüzden de adsorpsiyon derecesi genellikle sıcaklığın düşmesi ile artar. Eğer reaksiyon endotermik yani ortamdan ısı alan bir reaksiyonsa, adsorpsiyon sıcaklığın artması ile artacaktır. h. Çözelti karışımları; çok bileşenli çözeltiler içerisinde bulunan madde, saf olarak bulunduğu çözeltideki durumuna göre daha az adsorbe olur. Bunun nedeni, aynı çözücüde birlikte bulunduğu diğer maddelerle olan adsorbe olma rekabetidir. i. Yüzey gerilimi; adsorpsiyon, yüzey reaksiyonları ve bunlarla alakalı kuvvetlerle (faz sınırları ya da yüzey sınırları gibi) bağlantılıdır. Yüzey gerilimini azaltabildiğimiz ölçüde bahsedilen kuvvetlerin etkileri azaltılarak adsorpsiyonun daha kolay gerçekleşmesi sağlanabilir. Yüzey gerilimini azaltmakla yüzeyi bir nevi genişletmiş, artırmış oluruz. Gerilimi azaltmak için sıvı fazı oluşturan moleküller arası bağların koparılması ve bu moleküllerle diğer faz arasındaki bağların oluşması sağlanmalıdır. Bu nedenle de bir sıvının yüzeyini artırmak için bir yandan da yüzey gerilimi ile ilgili çalışılmalıdır. j. Adsorbatın diğer özellikleri; adsorbatın hidrofilik ya da hidrofobik olması da adsorpsiyonu etkiler. Suda çözünebilen (hidrofilik) bir madde, suda daha az çözünen (hidrofobik) diğer bir maddeye göre daha az adsorbe olacaktır. Polar adsorbatler 25

26 hidrofiliktirler. Zeolit, poroz alümina, silika jel ve alüminosilikatlar bunlara örnek olarak gösterilebilir. Polar olmayan adsorbatler ise genelde hidrofobiktirler. Örnek olarak; karbon esaslı adsorbatlar, polimer adsorbatlar ve silikalit sayılabilir. Ayrıca, çözeltideki moleküllerin lifobik (çözelti sevmeme) karakteri veya katıya olan yüksek ilgileri de adsorpdiyonu olumlu yönde etkiler. k. Basınç; gazların adsorpsiyonu sırasında basınç yükseltilecek olunursa, adsorban daha fazla miktarda madde adsorplayacaktır. Çözeltilerin adsorpsiyonu için de aynı kural geçerlidir Adsorban Adsorpsiyonun hızı ve miktarı adsorbanın yüzeyinin bir fonksiyonudur. Bunun için, adsorban olarak kütlesine oranla yüzey alanı büyük olan maddeler kullanılır. Bu açıdan bakıldığında en uygun adsorban aktif karbondur diyebiliriz. Her yıl dünyada üretilen aktif karbonun yaklaşık %80 i adsorban amaçlı kullanıma yönelik üretimlerdir (Tübitak) Şekil 2.6 Adsorban üzerine boyar madde iyonlarının adsorpsiyonunun örnek diyagramı 26

27 Aktif karbon, büyük kristal formu ve oldukça geniş iç gözenek yapısı ile karbonlu adsorbantlar ailesini tanımlamada kullanılan genel bir terimdir. Aktif karbonlar, insan sağlığına zararsız, kullanışlı ürünler olup, oldukça yüksek bir gözenekliliğe ve iç yüzey alanına sahiptirler. Çözeltideki molekül ve iyonları gözenekleri vasıtasıyla iç yüzeylerine doğru çekebilirler ve bu yüzden adsorban olarak adlandırılırlar. Şekil 2.6 da aktif karbonun adsorpsiyon sürecindeki işlevi resmedilmiş olup Şekil 2.7 ve Şekil 2.8 de ise gözenek yapıları gösterilmiştir. Şekil 2.7 Aktif karbonun gözenek yapısı Aktif karbon; odun, lignin, bitümlü kömür, linyit ve petrol kalıntılarından yapılır. Atıksu arıtımında çoğunlukla orta uçuculukta bitümlü kömür veya ligninden üretilmiş Granül Aktif Karbon (GAK) kullanılır. Aktif karbonun üretildiği kaynak ve aktifleştirilme tarzına bağlı olarak özgün özellikleri vardır. Bitümlü kömürden yapılmış granül aktif karbonun gözenek boyutu küçük, yüzey alanı büyük, yığın yoğunluğu en yüksektir. Linyitten üretilmiş aktif karbonun ise gözenek boyutu yüksek, yüzey alanı ve yığın yoğunluğu düşüktür. Adsorban yüzeyine moleküller adsorplandıkça yeni moleküllerin adsorpsiyonu için daha az 27

28 yer kalır ve sonuçta adsorban etkin adsorpsiyon özelliğini kaybeder. Adsorbana etkin adsorpsiyon özelliğini yeniden kazandırma işlemine geri kazanım denir. Geri kazanım ve tekrar kullanım performansta azalmaya neden olurken bu dezavantaj aşırı miktarda adsorban kullanılmasıyla giderilebilir. Ayrıca, geri kazanılan karbonda gözenek boyutundaki değişiklik, gözeneklerde birikim gibi nedenlerle bir sonraki kullanımda bir önceki kullanıma kıyasla kapasite düşüklüğü olmaktadır. Şekil 2.8 Aktif karbonun dış, orta ve iç gözeneklerinin TEM ve SEM ile alınan görüntüleri ( Aktif karbonun geri kazanım prosesinin maliyetli olması nedeniyle bu madde fazla tercih edilmemektedir. Bu yüzden de adsorpsiyon işlemini daha etkin ve az maliyetli bir hale getirmek için bir çok araştırmacı ucuz ve yenilenebilir adsorbanlar bulmaya çalışmaktadırlar. Maliyet azalımı ve etkinlik için öngörülen yollardan biri adsorpsiyonun doğasının anlaşılmasıdır. Yapılan araştırmalarda adsorban olarak; perlit, bentonit, silika jeller, uçucu kül, linyit, turba, pirinç kabuğu, hindistan gül ağacı kerestesi, sünger tozu taşı, piropilit, yumurta kabukları, sepiyolit, zeolit ve montmoriyonit gibi birçok maddenin kullanımı araştırılmıştır. Bunların ucuz ve elde edilebilir oluşu boyar madde giderimindeki kullanımlarını ekonomik açıdan cazip kılmaktadır ama yine de bu konudaki çalışmalar giderek artmaktadır. 28

29 Shawwa ve arkadaşlarının 2001 yılında yaptıkları çalışmalarda kokların da adsorban olarak kullanılabilecekleri ispatlanmıştır. Çalışmada, farklı linyitlerden elde edilen kokların adsorban olarak etkin bir şekilde kullanılabileceği kanıtlanmıştır. Yine Finqueneiselaf ve arkadaşlarının 1998 ve Nielsen ve arkadaşlarının 1989 yıllarında yaptıkları çalışmalarda kokların adsorban olarak kullanılabilirliği ispatlanmıştır. Ne var ki tüm bu çalışmalarda koklar havadaki istenmeyen gazların emisyonu için kullanılmış ve çözeltiden bir maddenin adsorplanmasına dair neredeyse yok denecek kadar az çalışmada adsorban olarak kok kullanılmıştır. Bu nedenle, çalışmamızda bu açığı gidermek ve kokları atıksu arıtımı için alternatif bir adsorban olarak araştırmak amacındayız. Bu çalışmada, linyit kömüründen elde edilmiş koklar kullanıldı. Linyitler; kırılgan, kolayca toz halinde ufalanabilen, masif, odunsu veya üniform kilsi dokusu olan, uçucu madde miktarı ve nem içeriği yüksek, düşük sabit karbon içerikli kömürlerdir. Türkiye nin hemen hemen her bölgesinde, yeni bulunan yataklarla sayısı artan, çok değişik özellikte linyit rezervi bulunmaktadır. Türkiye nin linyit yatakları açısından zengin oluşu ve iyi kalitede linyitlerden elde edilecek kokların ucuz ve kolay temin edilir adsorbanlar olabileceği gerçeği de dikkate değerdir. Daha da önemlisi bu kömürlerden elde edilen kokların, adsorpsiyon sürecinde verimli adsorbanlar olabileceğine dair kuvvetli ipuçları vardır Adsorpsiyon izotermleri Adsorpsiyon dengesi, adsorpsiyon izotermleri olarak bilinen bağlantılarla ifade edilir. Çözeltide kalan boyar madde konsantrasyonu C e ile, adsorplayıcının birim ağırlığı başına tuttuğu madde miktarı q e arasındaki ilişkiler adsorpsiyon izotermi olarak tanınır. Adsorpsiyon izotermleri, adsorpsiyon sistemlerinin dizaynı için oldukça önemlidir. Genel olarak adsorpsiyon izotermleri adsorbanın, adsorbat ile nasıl etkileştiğini tarif eder ve bu yüzden de adsorbanların optimizasyonları için gereklidir. Adsorpsiyon, adsorban yüzeyinde 29

30 biriken madde konsantrasyonu ve çözeltide kalan madde konsantrasyonu arasında bir denge oluşuncaya kadar devam eder. Gazlar için konsantrasyon genellikle mol yüzdesi veya kısmi basınç olarak verilir. Çözeltiler içinse konsantrasyon kütle birimleri olarak verilir (mg/l, mol/l, ppm vs.). Yine, adsorpsiyon izotermleri bir yüzeye adsorbe olan adsorbat için denge şartlarını gösterir. Genel olarak, adsorbe olan madde miktarı, adsorbat konsantrasyonunun kompleks bir fonksiyonudur. Adsorpsiyon izotermi genel olarak, bilinen miktardaki bir adsorban ile farklı konsantrasyonlarda adsorbat çözeltilerini dengeye ulaştırarak elde edilir. Ölçümler sabit sıcaklıkta yapılır. Bazı kaynaklarda da konsantrasyonun sabit olduğu ve sıcaklığın değiştirildiği çalışmalardan alınan veriler ile izoterm hesapları yapılmıştır. Deney sonunda çözeltideki adsorbat konsantrasyonları adsorban üzerindeki adsorbat konsantrasyonlarına karşı noktalanır. Matematiksel olarak bu denge adsorpsiyon izotermleri ile açıklanmaktadır. Zaman içerisinde Jaeger ve Erdös tarafından oluşturulan genel bir formülden yola çıkarak bir çok araştırmacı, farklı izoterm denklemleri ortaya koymuşlardır. Adsorpsiyon izotermlerinin matematiksel olarak uygun formüllerle ifadesi için başlıca üç yaklaşım gerçekleştirilmiştir: Langmuir, Freundlich ve Brunaur-Emmet-Teller (BET). Bir adsorpsiyonunun hangi izotermle daha iyi açıklandığının bulunması için deneysel olarak elde edilen veriler tüm izoterm denklemlerine uygulanıp grafiğe dökülür. Verilerin doğrusal bir grafik oluşturduğu (korelasyon katsayısı R 2 nin 0.95 den büyük olduğu izoterm çeşidi o adsorpsiyon için en uygun olanıdır. Ama bir veya daha fazla izoterm de uygun olabilmektedir. Yukarıda anlatılmış olan izotermler genel kullanım gören izotermlere örneklerdir. Özel durumlarda kullanılan bazı izotermlere örnek olarak aşağıdakiler verilebilir: 30

31 Temkin: Adsorpsiyon ısısındaki düşüşün logaritmik yerine lineer düşüş gösterdiği sistemler için uygun bir izotermdir. Dubinin-Radushkevich: Karakteristik adsorpsiyon eğrisinin, adsorbanın gözenekli yüzeyine bağlı olduğu sistemler için uygun bir izotermdir. Toth: Karbon üzerindeki fenolik bileşikler gibi heterojen sistemler için uygun bir izotermdir. Sips: Bir molekülün iki aktif yeri de kapsadığı durumlar için uygun bir izotermdir. Langmuir İzotermi Langmuir izotermi, üç temel kabul üzerine oturtulmuş basit ve fiziksel olarak oldukça mantıklı bir adsorpsiyondur. Bu kabuller: (1) Adsorpsiyonda adsorban yüzeyi tek tabakalı kaplanmadan öteye gidemez. (2) Adsorbanın tüm yüzey gözenekleri eşittir ve en fazla bir adet adsorbat molekülü için yerleşime elverişlidir. Böylece meydana gelen tabaka bir molekül kalınlığında olur. (3) Bunun yanında, tüm adsorpsiyon alanları adsorbat iyonlarına karşı eşit miktarda çekim uygular ve adsorbe olan bir molekül bitişik alandaki bir başka molekülle herhangi bir etkileşim içinde olamaz. Yani bir molekülün gözeneğe bağlanması, komşu gözeneğin bir molekül tarafından doldurulup doldurulmadığından bağımsızdır. Boyar maddeler adsorbanın homojen yüzeyini denge anına kadar doldururlar. Denge anında ise maksimum adsorplama miktarına ulaşılmış olur. Başka bir kaynakta da bu kabuller şu şekilde açıklanmaktadırlar: Materyalin tüm yüzeyi aynı adsorpsiyon aktivitesine sahiptir ve enerji bakımından üniformdur, Adsorbe edilen moleküller arasında herhangi bir etkileşim, rekabet yoktur, Tüm adsorpsiyon aynı mekanizma ile olur ve her adsorbe edilen kompleks aynı yapıya sahip kabul edilir, Adsorpsiyonun derecesi, yüzey üzerindeki tam bir mono moleküler tabakadan büyük olamaz. 31

32 Langmuir izoterminde adsorpsiyon, adsorbat başlangıç konsantrasyonu ile birlikte lineer olarak artar. Maksimum doyma noktasında, yüzey tek tabaka ile kaplanmakta ve yüzeye adsorbe olmuş adsorbat miktarı sabit kalmaktadır. Ayrıca, bu izotermde adsorpsiyon enerjisi üniformdur. Adsorpsiyon hızı adsorbat konsantrasyonu ve yüzey üzerinde bulunan aktif yerler ile doğru orantılıdır. Desorpsiyon hızı ise yüzeyde adsorplanmış adsorbat miktarı ile doğru orantılıdır. Langmuir izoterminin matematiksel ifadesi; C e / q e = 1 / b q max + C e / q max Burada b ve q max değerleri Langmuir sabitleri olarak tanımlanırlar. Langmuir denkleminde yer alan C e /q e değerlerine karşılık C e değerleri grafiğe geçirilirse, grafiğin kayma miktarı 1/b q max eğimi ise 1/q max olur. Bulunan bu değerler de Langmuir izoterm sabitleri olarak adsorpsiyonun doğasını daha iyi anlayabilme konusunda bize yardımcı olurlar. Bu sabitleri kısaca tanımlarsak: q max Adsorbanın maksimum adsorplama kapasitesini verecektir. (Özellikle tek tabakalı adsorpsiyonun meydana geldiği heterojen adsorpsiyon sistemlerinde Langmuir izotermi denge durumunu net olarak açıklayamaz). b Adsorban yüzeyinde bulunan aktif yerlerin birbirlerine yakınlıkları ile alakalı, sıcaklık ve adsorpsiyon entalpisine bağlı bir sabittir. L/mg veya L/mol cinsinden ifade edilir. Sıcaklık düştükçe ve adsorpsiyon kuvveti arttıkça b sabiti de artar. Ayrıca adsorban ile gaz fazındaki moleküllerin birbirlerine göre dengelerinden ve basınçtan da etkilenir. Basınç artırıldığında b sabiti de artacaktır. b değerini basınç (P) ve adsorban yüzeyinin adsorbat tarafından kaplanma kesri Θ değerinden yazacak olursak; Θ = b.p / (1 + b P) b = Θ / (1 - Θ) P 32

33 Adsorpsiyon miktarı gaz basıncı ve adsorban yüzeyindeki aktif yerlerin sayıları ile orantılıdır. Yüzeydeki toplam aktif yerlerin sayısı N ise adsorpsiyon ve desorpsiyonun, yüzey örtülmesindeki değişime göre denklemleri: dθ / dt = k a P N (1 - Θ) dθ / dt = - k d N Θ şeklinde yazılabilir. Burada b değeri de b = k a / k d olacaktır. k a ve k d Adsorpsiyon ve desorpsiyon sabitleri Θ Adsorban yüzeyinin adsorbat tarafından kaplanma kesri d Θ Adsorban yüzey örtülmesindeki değişim dt Zaman değişimi Langmuir izoterminin önemli özellikleri boyutsuz sabit ayırma faktörü (R L ) ile açıklanabilir. Adsorpsiyonun elverişliliğini bulmak için R L sabiti hesaplanır ve bu sabitin 0 ile 1 arasında değerler alması adsorpsiyona elverişlilik durumunun sağlandığına işaret eder. R L = 1 / (1 + b C 0 ) R L Değerleri İzoterm Tipi R L > 1 Elverişli Olmayan R L = 1 Lineer 0 < R L < 1 Elverişli R L = 0 Tersinmez Freundlich İzotermi Freundlich 1926 yılında adsorpsiyon prosesini ifade eden bir ampirik denklem geliştirmiştir. Freundlich izotermi de ana fikir olarak Langmuir izoterminden yola çıkılarak, bazı varsayımlar ve gelişimler yapılarak matematiksel olarak ifade edilmiştir. Freundlich e 33

34 göre bir adsorbanın yüzeyi üzerinde bulunan adsorpsiyon alanları heterojendir yani farklı türdeki adsorpsiyon alanlarından teşkil edilmiştir. Freundlich izoterminin matematiksel ifadesi; q e = K F C e 1/n C e Adsorpsiyon sonrası çözeltide kalan boyar madde konsantrasyonu (mg/l) q e Birim adsorban üzerine adsorplanan madde miktarı (mg/g) K F Adsorpsiyonun kesin bir işaretidir. Adsorbat ile adsorban arasındaki ilişkinin gücünü gösterir [(mg/g) (L/mg) 1/n ]. K F nin yüksek değerleri adsorban ile adsorplanan maddenin birbirlerine yakınlığının oldukça yüksek olduğunun göstergesidir. n Adsorpsiyon yoğunluğunun bir ifadesidir. Genellikle n değerlerinin 1-10 arasında olması iyi bir adsorpsiyon olduğunun bir göstergesidir. 1/n değeri, heterojenite faktörüdür ve 0-1 aralığında değerler alır. Yüzey ne kadar heterojense, 1/n değeri o kadar sıfıra yakın olur. Bu izotermin doğruluğu, heterojen adsorpsiyon sistemlerinde Langmuir izotermine göre daha iyidir. Freundlich izoterm denkleminde eşitliğin her iki yanının da logaritmasını alarak doğrusal hale getirirsek: log q e = log K F + (1 / n) log C e log q e nin log C e ye karşı değişiminin grafiğe dökülmesiyle K F ve n sabitleri bulunur. Grafikten elde edilen doğrunun y eksenini kesim noktası log K F yi ve eğimi de 1/n i vermektedir. Bulunan bu değerler de Freundlich izoterm sabitleri olarak adsorpsiyonun doğasını daha iyi anlayabilme konusunda bize yardımcı olurlar. 34

35 Brunaur-Emmet-Teller (BET) İzotermi 1938 yılında geliştirilen bu adsorpsiyon izotermine göre moleküller adsorbanın yüzeyine birden fazla tabaka halinde adsorbe olur. BET denklemi Langmuir denkleminde olduğu gibi adsorbat yüzeyinin üniform olduğunu kabul eder. Bir adsorpsiyon alanındaki adsorpsiyon, komşu alandaki adsorpsiyona etki etmez. Buna ilaveten adsorpsiyon enerjisinin birinci tabakayı tuttuğu kabul edilmiştir. Fakat adsorbatın yoğunlaşma enerjisi birinci tabakaya ilave yeni tabakaların oluşmasına imkan tanımaktadır. Şekil 2.9 da bu izoterme ait temsili bir gösterim mevcuttur. Şekil 2.9 BET izoterminin şekil olarak gösterimi. BET denklemi aşağıdaki şekilde ifade edilmektedir. C / [(C s C) x / m] = (1 / A q e ) [(A 1) / A q e ] x Adsorbe olan madde miktarı (g) m Adsorban miktarı (g) A Çözelti ve adsorban yüzeyi arasındaki enerji etkileşimini ifade eden sabit C Denge halinde bulunan çözeltideki adsorbat konsantrasyonu (mg/l) q e Birim adsorban üzerine adsorplanan madde miktarı (mg/g) C s Çözeltideki adsorbatın doygunluk konsantrasyonu (mg/l) 35

36 Buradan hareketle C/C s değerlerine karşılık C/[(C s - C) x / m] değerleri noktalandığında aşağıda görüldüğü gibi eğimi A-1/A x m olan ve kesim noktası 1/A q e olan bir doğru elde edilir ve BET izotermi sabitleri hesaplanır (Benefield et al.1982). Langmuir, Freundlich ve BET izotermlerinin tamamı atıksu uygulamalarında adsorpsiyon verilerini analiz etmek için kullanılmaktadır. Genelde, Langmuir ve BET denklemleri karışık çözelti veya seyreltik çözeltilerde Freundlich denklemi kadar iyi uygulanamazlar. Bu nedenle de Freundlich denkleminin Çevre Mühendisliğindeki uygulamaları daha geniş yer bulmaktadır. Uygulamada ise hangi izotermin uygun olduğuna karar verirken lineer doğruyu veren denklem seçilmektedir (Benefield et al.1982) Adsorpsiyon kinetiği Bir olayın mekanizmasının aydınlatılması ve buna bağlı olarak dizayn edilecek süreçler için deneysel verilerin yorumlanması oldukça önemlidir. Bunun için de olayın hız belirleme basamağının bulunması elzemdir. Adsorpsiyon kinetiğinin anlaşılması ile etkin adsorbatadsorban temas süresi yani alıkoyma süresi bulunur. Kinetik, adsorpsiyon işleminin hızına etki eden adsorpsiyon basamaklarının anlaşılması için önemli bir adımdır. Bir çözeltide bulunan maddenin adsorban tarafından adsorplanması işleminde 4 ana basamak vardır: 1. Gaz ya da sıvı fazda bulunan madde, adsorbanı kaplayan bir film tabakası sınırına doğru difüze olur. Bu basamak, adsorpsiyon düzeneğinde belirli bir hareketlilik (karıştırma) olduğu için çoğunlukla ihmal edilir. 2. Film tabakasına gelen madde buradaki durgun kısımdan geçerek adsorbanın gözeneklerine doğru ilerler. 3. Sonra adsorbanın gözenek boşluklarında hareket ederek adsorpsiyonun meydana geleceği yüzeye doğru ilerler. 4. En son olarak da adsorbatın adsorbanın gözenek yüzeyine tutunması meydana gelir. 36

37 Eğer adsorbanın bulunduğu faz hareketsiz ise, 1. basamak en yavaş ve adsorpsiyon hızını belirleyen basamak olabilmektedir. Eğer akışkan hareket ettirilse, yüzey tabakasının kalınlığı azalacağı için adsorpsiyon hızı artar. Son basamağın ölçülemeyecek kadar hızlı olduğu ve ilk basamakta da iyi bir karıştırma olduğu düşünülerek adsorpsiyon hızına aksi bir etki yapmayacakları için 2. ve 3. basamaklar süreçte hız belirleyicidir. 2. basamak adsorpsiyon işleminin ilk dakikalarında, 3. basamak ise adsorpsiyon işleminin geri kalan daha uzun bir süresinde meydana geldiği için, adsorpsiyon hızını tam olarak etkileyen basamağın 3. basamak olduğunu söyleyebiliriz. Adsorpsiyon hızını belirlemek için kullanılan eşitlikler şunlardır: Yalancı 1. dereceden reaksiyon hız eşitliği, Lagergren eşitliği: log (q e - q t ) = log q e (k 1 / 2.303) t Bu denklemi deneylerden elde edilen sonuçlarda kullanabilmek için, deneysel verilerin t= için ekstrapolasyonunu hesaplanarak q e (dengedeki adsorpsiyon kapasitesi) değeri önceden bulunmalıdır. Yalancı 2. dereceden reaksiyon hız eşitliği, Ho eşitliği: t / q t = [1 / k 2 q e 2 ] + (1 / q e ) t k 1 Lagergren, yalancı 1. dereceden, adsorpsiyon hız sabiti (min -1 ) k 2 Ho yalancı 2. dereceden adsorpsiyon hız sabiti (g/mg.min) q e Birim adsorban üzerine adsorplanan madde miktarı (mg/g) q t t zamanda adsorplanan boyar madde miktarı (mg/g) log (q e - q t ) değerlerinin t ve t / q t nin t değerine karşı ayrı ayrı grafiğe konulmalarıyla k 1 ve k 2 değerleri hesaplanır. 37

38 Difüzyon mekanizması yalancı 1. ve 2. derece denklemler tarafından net olarak açıklanamaz ise, kinetik sonuçlar parçacık içi difüzyon modeli ile açıklanmaya çalışılır. Parçacık içi difüzyonun olabilirliği şu eşitlik ile anlaşılabilir: q t = k id t 1/2 + C C Adsorpsiyon sürecindeki sınır tabakasının kalınlığının bir ifadesidir. C ne kadar büyürse, sınır tabakasının etkisi de o kadar büyük olur. k id Parçacık içi difüzyon sabiti (mg/g min 1/2 ) t 1/2 Yarı zaman (min 1/2 ) q t t zamanda adsorplanan boyar madde miktarı (mg/g). Difüzyonun yürütücü kuvveti, adsorpsiyon sürecinde oldukça önemlidir. Yürütücü kuvvetin büyüklüğü genelde çözeltideki boyar madde konsantrasyonu ile değişir. Konsantrasyon ne kadar artarsa, yürütücü kuvvet de o kadar artar, bu da difüzyon oranının artması anlamına gelir. q t nin t 1/2 ye karşı grafiğinde çoklu lineer korelasyonu gözlenebilir. Grafik doğrusunda gözlemlenen ilk keskin bölüm, film difüzyonunu veya enstantane adsorpsiyon bölümünü gösterir. İkinci bölüm, daha ileri bir adsorpsiyon bölümüdür yani parçacık içi difüzyonun hız kontrol derecesi olduğu bölümdür. Üçüncü bölüm ise final denge bölümüdür ve bu bölümde parçacık içi difüzyon, çözeltide çok az kalan madde konsantrasyonundan dolayı yavaşlamaya başlar. Aynı zamanda adsorpsiyonun aktivasyon enerjisi de Arrhenius denkleminden hesaplanabilir: ln k 2 = ln k 0 E a / R T k 2 (g/mol min) Ho yalancı 2. dereceden denge sabiti k 0 (g/mol min) Bağımsız sıcaklık faktörü Ea (kj/mol) Adsorpsiyon enerjisi 38

39 R (J/molK) Üniversal gaz sabiti ln k 2 nin 1 / T ye grafiğinden bu sabitler hesaplanabilir Aktivasyon enerjisinin büyüklüğü, adsorpsiyonun fiziksel veya kimyasal oluşu hakkında bilgiler sunar. Nollet ve arkadaşları fizikosorpsiyonun normalde aktivasyon enerjisinin 5 40 kj/mol arasında olduğunu ve kimyasal adsorpsiyonun daha yüksek enerjili olduğunu (yaklaşık kj/mol) söylemişlerdir Adsorpsiyon termodinamiği Termodinamik, thermo yani sıcaklık ve dynamic yani değişim kelimelerinden türemiş olup, sıcaklık değişimi anlamında bir sözcüktür. Tabiattaki en önemli olgulardan birisi de tüm değişme ve dönüşümlere eşlik eden enerjidir. Oluşan her türlü hareket ve kimyasal reaksiyon sırasında enerji absorpsiyonu, enerji yayılması ve bir enerji türünün bir başka enerji türüne dönüşmesi söz konusudur. Bir sistemdeki değişik enerji türleri arasındaki ilişkilerin incelenmesi de termodinamiğin konusunu meydana getirir. Termodinamikte bir organizma, bir hücre veya birbiri ile reaksiyona giren iki madde, sistem olarak tanımlanır. Bir sistem, bir çevre içinde yer almaktadır. Sistem ve çevrenin ikisi birlikte de evreni oluştururlar. Termodinamik bir fiziksel veya kimyasal dönüşüm sırasında sistemin iç enerji, entalpi, entropi ve serbest enerji değerlerini tayin eder ve bunların reaksiyon şartlarına bağlılığını inceler. Kimyasal reaksiyonlara eşlik eden termal olayların ve reaksiyona giren maddelerin termal özelliklerinin, özellikle entropi ve entalpinin incelenmesi reaksiyonların istemliliği hakkında genel bir kriter ortaya koymamıza ve denge hakkında bilgi edinmemize yardımcı olur. 39

40 Termodinamik, denge halindeki sistemlerle ilgilenir. Bir değişmenin meydana gelip gelemeyeceği hakkında fikir ileri sürer fakat oluşum mekanizmasını ve hızını söyleyemez. Bu bilgiyi ancak yapacağımız kinetik çalışmalar neticesinde elde edebiliriz. Yine termodinamik, dönüşümün oluşma zamanıyla değil, bu dönüşüm esnasında sistemin ilk ve son halleri ile ilgilenir. Bir maddenin yapısında depoladığı her türlü enerjinin toplamına ısı kapsamı ya da entalpi denir ve H ile simgelenir. Maddelerin entalpileri ölçülemez, ancak kimyasal bir tepkimeye giren maddelerle ürünler arasındaki fark belirlenir. Kimyasal tepkimelerde, ürünlerin entalpileri toplamı ile girenlerin entalpileri toplamı arasındaki farka, tepkimenin entalpi değişimi ya da tepkime entalpisi adı verilir ve H 0 ile simgelenir. Standart H 0 değerleri negatif veya pozitif olabilir bu, tepkimenin sisteme ısı veren veya ısı alan bir tepkime olduğunu belirler. Entropi terimi, fiziksel bir sistemdeki düzensizliğin ölçüsünü ifade eder. Bir diğer deyişle sistemde işe dönüştürülemeyen enerjinin miktarıdır. Daha değişik bir tanımla, entropi, bir termodinamik sistemden başka sistemlere iş şeklinde aktarabilecek enerji miktarını gösteren özellik veya durum fonksiyonu olarak da tanımlanır. Genellikle kimya ve termodinamik alanlarında dile getirilen bu kavram aynı zamanda herhangi bir bilgideki belirsizlik ölçüsünü gösteren değer olarak geçer. Termodinamikte mutlak entropiler saptanamaz; sadece entropi değişiklikleri incelenir. Şekil 2.10 dan da görüleceği üzere, sistemdeki düzensizlik arttıkça sistemin entropisi de artar, yani sistemin faydalı iş verme kabiliyeti azalır. Adsorpsiyonda madde, birikim ile daha düzenli hale geçtiği için entropi azalır. 40

41 Şekil 2.10 Entropi kavramının şekil üzerinde anlatımı İç enerji değişimi ve entalpi değişimi reaksiyonun kendiliğinden meydana gelip gelmeyeceği hakkında bir fikir verebilir ancak tam bir kriter olamaz. Entropi değişmesi ise bir sistemin dengede veya istemli bir dönüşmede olup olmadığını bildiren genel bir termodinamik denge kriteridir. Fakat, denge halinin ve istemliliğin derecesini ifade etmek için kullanılan en uygun termodinamik hal fonksiyonu serbest enerji olarak kabul edilir. Genel olarak sabit basınç (Gibbs serbest enerjisi) ve sabit hacim (Helmholtz serbest enerjisi) işlemlerine uygulanan iki tür serbest enerjiden söz edilir. Tez ile ilgili olarak bizi ilgilendiren ise Gibbs serbest enerjisidir. Buna göre, kendiliğinden meydana gelen olaylarda sistem; enerjisini minimum yaparak en kararlı hale geçmek ve entropisini en yüksek değere çıkarmak ister. Genelleme yapmak gerekirse, kendiliğinden meydana gelen kimyasal reaksiyonlarda ve diğer fizikokimyasal dönüşümlerde serbest enerji azalır, yani standart G 0 negatif olur. Tersinir işlemlerde veya denge halinde serbest enerjide bir değişiklik olmaz, yani G 0 sıfırdır. G 0 nin pozitif olması ise, serbest enerjinin artacağı anlamına gelir. Bu ise reaksiyonun zıt yönde, yani istemsiz yönde ilerlediğini gösterir. Kısaca, enerjinin tamamı entalpi (H), kullanılabilen enerji serbest enerji (G) ve kullanılamayan enerji de entropi (S) ile sistemin sıcaklığının (T) çarpımıdır. 41

42 G = H T S G Standart Gibbs serbest enerji değişimi (kj/mol) H Standart Entalpi değişimi (kj/mol) S Standart Entropi değişimi (kj/mol K) T Mutlak sıcaklık (Kelvin) R Üniversal gaz sabiti (J/mol K) Belirli bir sıcaklıkta yapılan adsorpsiyon işleminin Gibss serbest enerjisini bulmak için: K c = C a / C e K c Adsorpsiyon denge sabiti C a Adsorbanın birim kütlesinde tutulan madde miktarı (mg/g) C e Adsorpsiyon sonrası çözeltide kalan boyar madde konsantrasyonu (mg/l) Yukarıdaki denklem yardımı ile bulunan K c aşağıdaki denkleme yerleştirilerek adsorpsiyonun standart Gibss serbest enerjisi bulunur. G = - R T ln K c Aşağıdaki son eşitlik kullanılarak, lnk c değerinin 1/T değerine karşı grafiğe geçirilmesiyle (Van t Hoff) oluşan doğrunun eğimi H ı ve kesişim noktası da S i verecektir. ln K c = [( S - H ) / R] 1/T H ın pozitif değerleri adsorpsiyonun endotermik, G nin negatif değerleri adsorpsiyonun kendiliğinden olduğunu göstermektedir. Diğer bir değişle adsorpsiyon işleminin uygulanabilirliği entalpi ve Gibss serbest enerjisinin negatif olması ile anlaşılabilir. S nin pozitif değerleri ise katı/çözelti ara yüzeyindeki rastlantısallığın artışını göstermektedir. 42

43 3. MATERYAL VE YÖNTEM 3.1.Deneylerde Kullanılan Malzemeler, Aletler ve Yapılan Ön Çalışmalar Metilen Mavisi Metilen mavisi katyonik bir boyadır. Koyu yeşil renkli toz kristallerden oluşmuştur ve kokusuzdur. Metilen mavisinin çalışmamız için seçilme sebebi, boyanın adsorpsiyon yeteneğinin yüksek olması ve tekstil endüstrisi başta olmak üzere sanayide en çok kullanılan boyar madde olmasıdır. Kullanım alanları kısaca; kağıt boyama, saç boyası, yün ve kumaş boyama gibi. Metilen mavisi, molekül ağırlığı g/mol olan ve C 16 H 18 ClN 3 S.H 2 O formülü ile ifade edilen bir maddedir. Yapısı Şekil 3.1 de gösterilmiştir. Şekil 3.1 Metilen mavisinin kimyasal yapısı Yüksek derecede zehirli olduğu söylenemez fakat çeşitli zararlı etkileri vardır. Solunması durumunda kısa periyodlarda nefes alınmasını artırabilir ve nefes zorluğuna yol açar. Ağızla temasında yanıcı bir his oluşturur ve kalp atışlarında artışa, şok durumuna, mide bulantısı, kusma, ishal, gastrit, siyanoz, sarılık, kuadripleji ve insanda hücre nekrozlarına neden olabilir. Deneyler için Kimetsan dan alınan metilen mavisi Methylene Blue Zinc Free (C.I.52015) (Ultra Saf) boyası kullanılmıştır. 43

44 3.1.2 Kok Deneylerde kullanılan koklar ve bunlarla ilgili aşağıda verilen tüm veriler daha önce yapılan bir tez çalışmasından alınmıştır. Bu koklar; Bursa Mustafa Kemal Paşa Alpagut (MKP) kompoze linyiti ve Balıkesir Dursunbey Çakırca (DB) kompoze linyiti 500 C, 600 C, 800 C ve 900 C sıcaklıkta azot gazı ortamında ısıtılarak elde edilmiştir. Çizelge 3.1 Linyitlerinin koklaşma işlemlerinden önce elde edilen kısa elementel analiz sonuçları MKP DB Orjinal kömür numunesi Havada kuru numune C 42,96 42,28 H 3,00 3,18 N 1,13 0,52 O 11,92 13,05 S 2,70 - C 51,07 48,35 H 3,57 3,64 N 1,34 0,60 O 14,17 14,91 S 3,21 - Kuru külsüz numune C 69,62 71,63 H 4,87 5,39 N 1,83 0,88 O 19,30 22,1 44

45 Çizelge 3.2 Bursa Mustafa Kemal Paşa Alpagut kompoze linyitinden elde edilen kok örneklerinin kimyasal analiz sonuçları (havada kurutulmuş temel) Örnek ( o C) % Su (m/m) % Uçucu madde (m/m) % Kül (m/m) 500 4,2 29,1 26, ,5 21,7 22, ,1 13,2 28, ,2 10,1 30,3 Çizelge 3.3 Balıkesir Dursunbey Çakırca linyitinden elde edilen kok örneklerinin kimyasal analiz sonuçları (havada kurutulmuş temel) Örnek ( o C) % Su (m/m) % Uçucu madde (m/m) % Kül (m/m) 500 4,1 21,5 13, ,2 19,8 16, ,0 15,0 27, ,0 13,43 19,5 Kömürlerden elde edilen kokların su miktarları en fazla %4 civarındadır. Koklaşma sıcaklığı arttıkça su miktarında küçük değişmeler olmaktadır. Bunun nedeni, koklaşma işlemleri sırasında havanın neminin adsorplanmasıdır. Her iki grup için karbonizasyon sıcaklığının artmasıyla uçucu madde miktarının azaldığı görülmektedir. Koklar daha önce yapılan çalışmada koklaştırma süreci sonrasında K 2 CO 3 yıkama suyu ile yıkanmıştır. K 2 CO 3 ün katalitik etkisi nedeniyle tutuşma sıcaklığı azalmaktadır. Katalizör etkisini elektron transfer mekanizmasıyla açıklamak mümkündür. Kömürdeki asidik yüzey oksitlerinin nötürleşmesi sonucu alkali ve toprak alkali metal atomları kristal yapısına girer. Metallerin serbest elektronları oksijen tarafından çekilir ve kararsız hale gelen yüzey oksitleri CO 2 ye dönüşür. Yüzeyde ne kadar metal atomu varsa o kadar fazla serbest 45

46 elektron olacağından yüzey oksitlerinin kararlılığı azalır ve CO 2 ye dönüşümü kolaylaşır. Katalizörsüz ve katalizörlü olarak çizilen Arrhenius doğruları karşılaştırıldığında katalizörün kokların reaktifliğini arttırdığı belirlenmiştir. Ayrıca, Balıkesir-Dursunbey Çakırca koklarının reaktifliğinin, Bursa Mustafa Kemal Alpagut koklarının reaktifliğine göre biraz daha düşük olduğu gözlemlenmiştir (Ref.Yakup) Yapılan ön çalışmalar Deneylere başlamadan önce, metilen mavisinin 1000 mg/l stok çözeltisi hazırlanmıştır. Deneyde kullanılan tüm sulu çözeltiler istenen konsantrasyonlarda bu stok çözeltiden hazırlanmıştır. Çözeltilerin ph ayarları Şekil 3.2 de gözterilen WTW ph Metre Model ph523 ile yapılmıştır. ph metre kalibrasyonu için de ticari olarak satın alınan tampon çözeltiler kullanılmıştır. ph ayarları için ise hazırlanan 0.1 N lik NaOH ve yine 0.1 N lik HCl çözeltileri kullanılmıştır. Şekil 3.2 WTW ph Metre Model ph523 marka ph-metre Adsorpsiyon işlemleri için Şekil 3.3 de görülen sıcaklık ve karıştırma hızının sabit tutulabildiği Clifton marka inkübatör kullanılmış ve santrifüj için de Hettich EBA III marka 46

47 santrifüj cihazı kullanılmıştır. Şekil 3.3 Clifton marka inkübatör ve Hettich EBA III marka santrifüj cihazı Sulu çözeltilerin konsantrasyonu UV-Visible spektrofotometre ile ölçülmüştür. Spectrofotometre olarak Şekil 3.4 de görülen Cary 50 Bio / Varian kullanılmıştır. Şekil 3.4 Cary 50 Bio / Varian marka UV Visible Spektrofotometre 47

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler Adsorpsiyon Kimyasal Temel İşlemler Adsorpsiyon Adsorbsiyon, malzeme(lerin) derişiminin ara yüzeyde (katı yüzeyinde) yığın derişimine göre artışı şeklinde tanımlanabilir. Adsorpsiyon yüzeyde tutunma olarak

Detaylı

Atıksulardan istenmeyen maddelerin adsorpsiyonla gideriminin incelenmesi ve sistem tasarımı için gerekli parametrelerin saptanması.

Atıksulardan istenmeyen maddelerin adsorpsiyonla gideriminin incelenmesi ve sistem tasarımı için gerekli parametrelerin saptanması. ADSORPSİYON İZOTERMLERİ DENEYİN AMACI Atıksulardan istenmeyen maddelerin adsorpsiyonla gideriminin incelenmesi ve sistem tasarımı için gerekli parametrelerin saptanması. TEORİK BİLGİLER Adsorpsiyon: Adsorpsiyon

Detaylı

MOBİLYA ENDÜSTRİSİ ATIĞININ ALTERNATİF ADSORBAN OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

MOBİLYA ENDÜSTRİSİ ATIĞININ ALTERNATİF ADSORBAN OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ MOBİLYA ENDÜSTRİSİ ATIĞININ ALTERNATİF ADSORBAN OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ Murat Kılıç a, Gamzenur Özsin a, Ersan Pütün b, Ayşe E. Pütün a, * a Anadolu Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği

Detaylı

Adsorpsiyon. Selçuk Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi. Kimya Mühendisliği Bölümü. Kimya Mühendisliği Laboratuvarı II DENEYİN AMACI

Adsorpsiyon. Selçuk Üniversitesi. Mühendislik Fakültesi. Kimya Mühendisliği Bölümü. Kimya Mühendisliği Laboratuvarı II DENEYİN AMACI Selçuk Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü Kimya Mühendisliği Laboratuvarı II Adsorpsiyon DENEYİN AMACI Çalışmanın amacı katı adsorbent ile çözeltiden adsorbsiyonun denge ve hız

Detaylı

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI 9.Çözünmüş İnorganik ve Organik Katıların Giderimi Yrd. Doç. Dr. Kadir GEDİK İnorganiklerin Giderimi Çözünmüş maddelerin çapları

Detaylı

TANIMI Aktif karbon çok gelişmiş bir gözenek yapısına ve çok büyük iç yüzey alanına sahip karbonlaşmış bir malzemedir.

TANIMI Aktif karbon çok gelişmiş bir gözenek yapısına ve çok büyük iç yüzey alanına sahip karbonlaşmış bir malzemedir. AKTİF KARBON NEDİR? TANIMI Aktif karbon çok gelişmiş bir gözenek yapısına ve çok büyük iç yüzey alanına sahip karbonlaşmış bir malzemedir. Bu nitelikler aktif karbona çok güçlü adsorpsiyon özellikleri

Detaylı

Fındık Çotanağı İle Bazik Mavi 41 Boyarmaddesinin Sulu Çözeltisinden Adsorpsiyonu

Fındık Çotanağı İle Bazik Mavi 41 Boyarmaddesinin Sulu Çözeltisinden Adsorpsiyonu Fındık Çotanağı İle Bazik Mavi 41 Boyarmaddesinin Sulu Çözeltisinden Adsorpsiyonu Nazan Muslu, Özlem Makaracı ve *Mustafa İmamoğlu 1 Sakarya Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, Sakarya, Türkiye

Detaylı

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu 4.Kimyasal Bağlar Kimyasal Bağlar Aynı ya da farklı cins atomları bir arada tutan kuvvetlere kimyasal bağlar denir. Pek çok madde farklı element atomlarının birleşmesiyle meydana gelmiştir. İyonik bağ

Detaylı

Toprağın Katı ve Sıvı Fazı Arasındaki Etkileşimler

Toprağın Katı ve Sıvı Fazı Arasındaki Etkileşimler Toprağın Katı ve Sıvı Fazı Arasındaki Etkileşimler Toprakta bulunan katı (mineral ve organik madde), sıvı (toprak çözeltisi ve bileşenleri) ve gaz fazları sürekli olarak etkileşim içerisindedir. Bunlar

Detaylı

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI 8.Kolloid Giderimi Yrd. Doç. Dr. Kadir GEDİK Çapları 10-6 mm 10-3 mm ( 0.001-1μm) arasındadır. Kil, kum, Fe(OH) 3, virusler (0.03-0.3μm) Bir maddenin kendisi için

Detaylı

ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ 0010020036 KODLU TEMEL ĠġLEMLER-1 LABORATUVAR DERSĠ DENEY FÖYÜ

ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ 0010020036 KODLU TEMEL ĠġLEMLER-1 LABORATUVAR DERSĠ DENEY FÖYÜ DENEY NO: 5 HAVAANDIRMA ÇEVRE MÜHENDĠSĠĞĠ BÖÜMÜ Çevre Mühendisi atmosfer şartlarında suda çözünmüş oksijen ile yakından ilgilidir. Çözünmüş oksijen (Ç.O) su içinde çözünmüş halde bulunan oksijen konsantrasyonu

Detaylı

KONYA ve SELÇUK ÜNÜVERSİTESİ KİMYA-1 (Çalıştay 2010) 03-1 1 Temmuz 201 0 (Çanakkale)

KONYA ve SELÇUK ÜNÜVERSİTESİ KİMYA-1 (Çalıştay 2010) 03-1 1 Temmuz 201 0 (Çanakkale) KONYA ve SELÇUK ÜNÜVERSİTESİ KİMYA-1 (Çalıştay 2010) 03-1 1 Temmuz 201 0 (Çanakkale) TABİİ ADSORBANLAR İLE AĞIR METALLERİN SULU ÇÖZELTİLERDEN SORPSİYONU Prof. Dr. Erol PEHLİVAN KİMYA-1 (Çalıştay 2010)

Detaylı

MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi

MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi Kolloidler Bir maddenin kendisi için çözücü olmayan bir ortamda 10-5 -10-7 cm boyutlarında dağılmasıyla oluşan çözeltiye kolloidal çözelti denir. Çimento, su, agrega ve bu sistemin dispersiyonuna etki

Detaylı

ORMAN ATIKLARININ SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDE GİDERİMİNDE KULLANILMASI

ORMAN ATIKLARININ SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDE GİDERİMİNDE KULLANILMASI ORMAN ATIKLARININ SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDE GİDERİMİNDE KULLANILMASI Gamzenur Özsin a, Murat Kılıç a, Ayşe E. Pütün a, Ersan Pütün b, * a Anadolu Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği

Detaylı

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ AY EKİM 06-07 EĞİTİM - ÖĞRETİM YILI. SINIF VE MEZUN GRUP KİMYA HAFTA DERS SAATİ. Kimya nedir?. Kimya ne işe yarar?. Kimyanın sembolik dili Element-sembol Bileşik-formül. Güvenliğimiz ve Kimya KONU ADI

Detaylı

FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER»

FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER» FARMASÖTİK TEKNOLOJİ I «ÇÖZELTİLER» Uygun bir çözücü içerisinde bir ya da birden fazla maddenin çözündüğü veya moleküler düzeyde disperse olduğu tektür (homojen: her tarafta aynı oranda çözünmüş veya dağılmış

Detaylı

ADSORPSİYON METODUYLA AKTİF KARBONLA FENOL GİDERİMİ

ADSORPSİYON METODUYLA AKTİF KARBONLA FENOL GİDERİMİ ADSORPSİYON METODUYLA AKTİF KARBONLA FENOL GİDERİMİ 1. DENEYİN AMACI Sularda bulunması istenmeyen fenolün aktif karbonun adsorpsiyon özelliği kullanılarak giderilmesini sağlamak, adsorpsiyon ve adsorban

Detaylı

Basic Red 46 Boyarmaddesinin Montmorillonitli Kireç Taşına Adsorpsiyonu

Basic Red 46 Boyarmaddesinin Montmorillonitli Kireç Taşına Adsorpsiyonu Basic Red 46 Boyarmaddesinin Montmorillonitli Kireç Taşına Adsorpsiyonu 1.Deniz Uzunoğlu a,*, 2. Zeynep Özdemir b, 3.Ayla Özer a a,* Mersin Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü,

Detaylı

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı metallerin yeniden kazanımı Endüstriyel Atık Sulardan Metal Geri Kazanım Yöntemleri 2016-2017 güz yy. Prof. Dr. Gökhan Orhan MF212 Atıksularda Ağır Metal Konsantrasyonu Mekanik Temizleme Kimyasal Temizleme

Detaylı

T.C. ANKARA ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ KESİN RAPORU METİLEN MAVİSİNİN İŞLEM GÖRMÜŞ KOKLARDAKİ ADSORPSİYON DAVRANIŞININ İNCELENMESİ Doç. Dr. Zarife Mısırlıoğlu Prof. Dr. Muammer CANEL Serim

Detaylı

Sıvılardan ekstraksiyon:

Sıvılardan ekstraksiyon: Sıvılardan ekstraksiyon: Sıvı haldeki bir karışımdan bir maddenin, bu maddenin içinde bulunduğu çözücü ile karışmayan ve bu maddeyi çözen bir başka çözücü ile çalkalanarak ilgili maddenin ikinci çözücüye

Detaylı

Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz Öğrenciler İçin Ön Söz Teşekkürler Yazar Hakkında Çevirenler Çeviri Editöründen

Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz Öğrenciler İçin Ön Söz Teşekkürler Yazar Hakkında Çevirenler Çeviri Editöründen Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz Öğrenciler İçin Ön Söz Teşekkürler Yazar Hakkında Çevirenler Çeviri Editöründen ix xiii xv xvii xix xxi 1. Çevre Kimyasına Giriş 3 1.1. Çevre Kimyasına Genel Bakış ve Önemi

Detaylı

Acid Blue 121 Boyar Maddesinin Muz Kabuğuna Kesikli Sistemde Adsorpsiyonunun Araştırılması

Acid Blue 121 Boyar Maddesinin Muz Kabuğuna Kesikli Sistemde Adsorpsiyonunun Araştırılması Acid Blue 121 Boyar Maddesinin Muz Kabuğuna Kesikli Sistemde Adsorpsiyonunun Araştırılması 1. Ahmet Bircan USLU a,*, 2. Onur Gürkan Elbağlı b, 3. Yakup Şen c, 4.Deniz Uzunoğlu d, 5.Ayla Özer e a,* Mersin

Detaylı

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM GENEL KİMYA ÇÖZELTİLER Homojen karışımlara çözelti denir. Çözelti bileşiminin ve özelliklerinin çözeltinin her yerinde aynı olması sebebiyle çözelti, «homojen» olarak nitelendirilir. Çözeltinin değişen

Detaylı

HAM KİL VE KALSİNE KİL KULLANILARAK ATIK SULARDAKİ ORGANİK MADDE VE İYONLARIN GİDERİMİ DANIŞMANLAR

HAM KİL VE KALSİNE KİL KULLANILARAK ATIK SULARDAKİ ORGANİK MADDE VE İYONLARIN GİDERİMİ DANIŞMANLAR GRUP KİL TÜBİTAK-BİDEB Kimya Lisans Öğrencileri Kimyagerlik,kimya öğretmenliği, kimya mühendisliği Araştırma Projesi Eğitimi Çalıştayı KİMYA-1 ÇALIŞTAY 2010 HAM KİL VE KALSİNE KİL KULLANILARAK ATIK SULARDAKİ

Detaylı

SU ARITMA TESİSLERİNDE HAVALANDIRMA

SU ARITMA TESİSLERİNDE HAVALANDIRMA YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ SU ARITMA TESİSLERİNDE HAVALANDIRMA Dr. Tamer COŞKUN 13 Mart 2012 Havalandırma Gerekli gazları suya kazandırmak (gaz halinden çözünmüş forma dönüştürmek)

Detaylı

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I ADSORPSİYON. Bursa Teknik Üniversitesi MDBF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I ADSORPSİYON. Bursa Teknik Üniversitesi MDBF Kimya Mühendisliği Bölümü 1 ADSORPSİYON Bursa Teknik Üniversitesi MDBF Kimya Mühendisliği Bölümü 1 1. Amaç Çalışmanın amacı katı adsorbent ile çözeltiden adsorbsiyonun denge ve hız ilişkilerinin incelenmesi ve belirli izotermlerin

Detaylı

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ DOĞAL ZEOLİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN ADSORPLANMASI

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ DOĞAL ZEOLİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN ADSORPLANMASI AKTİFLEŞTİRİLMİŞ DOĞAL ZEOLİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN ADSORPLANMASI Naime Özdemir, Melek Bağrıaçık, Melek Yılgın, Ayşe Biçer, Filiz Kar* *Fırat Üniversitesi, Müh. Fak., Kimya Müh. Bölümü,

Detaylı

Su ve çevrenin canlılar için uygunluğu

Su ve çevrenin canlılar için uygunluğu Su ve çevrenin canlılar için uygunluğu Su ve çevrenin canlılar için uygunluğu Yeryüzündeki yaşam su içinde ortaya çıkmış ve canlıların karalar üzerine yayılışından önceki 3 milyar yıl boyunca su içinde

Detaylı

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ NDE KİMYASAL PROSESLER

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ NDE KİMYASAL PROSESLER 9 ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ NDE KİMYASAL PROSESLER 1. Koagülasyon- Flokülasyon Prosesleri 2. Elektrokoagülasyon Prosesi 3. Kimyasal Çöktürme Prosesleri 4. Su Yumuşatma Prosesleri 5. Adsorpsiyon Prosesleri 6.

Detaylı

BOYAR MADDELERDE AKTİF KARBONUN ADSORPLANMA ÖZELLİĞİNE HİDROJEN PEROKSİTİN ETKİSİ

BOYAR MADDELERDE AKTİF KARBONUN ADSORPLANMA ÖZELLİĞİNE HİDROJEN PEROKSİTİN ETKİSİ TÜBİTAK BİDEB KİMYA LİSANS ÖĞRENCİLERİ KİMYAGERLİK, KİMYA ÖĞRETMENLİĞİ, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BİYOMÜHENDİSLİK ARAŞTIRMA PROJESİ KİMYA 3 (Çalıştay 2012) KİMYA PROJE RAPORU GRUP AKTİF PROJE ADI BOYAR MADDELERDE

Detaylı

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM)

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM) BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM) 1 Mürekkebin suda yayılması veya kolonyanın havada yayılması difüzyona örnektir. En hızlı difüzyon gazlarda görülür. Katılarda atom hareketleri daha yavaş olduğu için katılarda

Detaylı

Kırılma Noktası Klorlaması

Kırılma Noktası Klorlaması Kırılma Noktası Klorlaması AMAÇ Farklı oranlarda klor ile amonyağın reaksiyon vermesi sonucu oluşan kalıntı klor ölçümünün yapılması ve verilerin grafiğe aktarılarak kırılma noktasının belirlenmesi. ÖN

Detaylı

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı 1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı MURAT EVYAPAN *, RİFAT ÇAPAN *, HİLMİ NAMLI **, ONUR TURHAN **,GEORGE STANCİU *** * Balıkesir

Detaylı

ÇÖZELTİLERİN KOLİGATİF ÖZELLİKLERİ

ÇÖZELTİLERİN KOLİGATİF ÖZELLİKLERİ ÇÖZELTİLERİN KOLİGATİF ÖZELLİKLERİ Çözeltilerin sadece derişimine bağlı olarak değişen özelliklerine koligatif özellikler denir. Buhar basıncı düşmesi, Kaynama noktası yükselmesi, Donma noktası azalması

Detaylı

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University Biochemistry Chapter 4: Biomolecules, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University Biochemistry/Hikmet Geckil Chapter 4: Biomolecules 2 BİYOMOLEKÜLLER Bilim adamları hücreyi

Detaylı

İLERİ ARITIM YÖNTEMLERİNDEN FENTON REAKTİFİ PROSESİ İLE ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN ISLAK HAVA OKSİDASYONU

İLERİ ARITIM YÖNTEMLERİNDEN FENTON REAKTİFİ PROSESİ İLE ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN ISLAK HAVA OKSİDASYONU İLERİ ARITIM YÖNTEMLERİNDEN FENTON REAKTİFİ PROSESİ İLE ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN ISLAK HAVA OKSİDASYONU Gülin AYTİMUR, Süheyda ATALAY Ege Üniversitesi Müh. Fak. Kimya Müh. Bölümü 351-Bornova İzmir ÖZET

Detaylı

Sızıntı Suyunun Elektrooksidasyon Prosesi İle Arıtılması

Sızıntı Suyunun Elektrooksidasyon Prosesi İle Arıtılması Sızıntı Suyunun Elektrooksidasyon Prosesi İle Arıtılması 1* Ceyhun Akarsu, 1 Fadime Taner and 2 Azize Ayol 1 Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü MersinUniversitesi, Türkiye 2 Mühendislik Fakültesi,

Detaylı

ELEKTROKOAGÜLASYON İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDELERİN GİDERİLMESİ

ELEKTROKOAGÜLASYON İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDELERİN GİDERİLMESİ Güncelleme: Eylül 2016 ELEKTROKOAGÜLASYON İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDELERİN GİDERİLMESİ DENEYİN AMACI: Sentetik olarak hazırlanmış bir boya çözeltisinden faydalanılarak elektrokoagülasyon işleminin

Detaylı

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM ATOMUN YAPISI Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir. Atomu oluşturan parçacıklar farklı yüklere sa-hiptir. Atomda bulunan yükler; negatif

Detaylı

Atomlar ve Moleküller

Atomlar ve Moleküller Atomlar ve Moleküller Madde, uzayda yer işgal eden ve kütlesi olan herşeydir. Element, kimyasal tepkimelerle başka bileşiklere parçalanamayan maddedir. -Doğada 92 tane element bulunmaktadır. Bileşik, belli

Detaylı

Bir maddenin başka bir madde içerisinde homojen olarak dağılmasına ÇÖZÜNME denir. Çözelti=Çözücü+Çözünen

Bir maddenin başka bir madde içerisinde homojen olarak dağılmasına ÇÖZÜNME denir. Çözelti=Çözücü+Çözünen ÇÖZÜCÜ VE ÇÖZÜNEN ETKİLEŞİMLERİ: Çözünme olayı ve Çözelti Oluşumu: Bir maddenin başka bir madde içerisinde homojen olarak dağılmasına ÇÖZÜNME denir. Çözelti=Çözücü+Çözünen Çözünme İyonik Çözünme Moleküler

Detaylı

Endüstriyel Su Arıtımına Uyarlanmış Çözümler

Endüstriyel Su Arıtımına Uyarlanmış Çözümler Endüstriyel Su Arıtımına Uyarlanmış Çözümler Michael Lyko Tarihçe Geleneği Olan Bir Partner 1 1 Tarihçe Geleneği Olan Bir Partner Wiesbaden da tam otomatik SPIRA-CEL spiral sarım üretim hattının işletmeye

Detaylı

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları 1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları Sol üstte yüzey seftleştirme işlemi uygulanmış bir çelik

Detaylı

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir. GENEL KİMYA 1 LABORATUARI ÇALIŞMA NOTLARI DENEY: 8 ÇÖZELTİLER Dr. Bahadır KESKİN, 2011 @ YTÜ Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir

Detaylı

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 8 : YÜZEY GERİLİMİNİN BELİRLENMESİ

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 8 : YÜZEY GERİLİMİNİN BELİRLENMESİ ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 8 : YÜZEY GERİLİMİNİN BELİRLENMESİ DENEYİN AMACI Gazlarda söz konusu olmayan yüzey gerilimi sıvı

Detaylı

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I ADSORPSİYON DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I ADSORPSİYON DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1 ADSORPSİYON DENEYİ Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1 1. Amaç Çalışmanın amacı katı adsorbent ile çözeltiden adsorbsiyonun denge ve hız ilişkilerinin incelenmesi ve belirli izotermlerin

Detaylı

TOPRAK TOPRAK TEKSTÜRÜ (BÜNYESİ)

TOPRAK TOPRAK TEKSTÜRÜ (BÜNYESİ) TOPRAK Toprak esas itibarı ile uzun yılların ürünü olan, kayaların ve organik maddelerin türlü çaptaki ayrışma ürünlerinden meydana gelen, içinde geniş bir canlılar âlemini barındırarak bitkilere durak

Detaylı

SU KİRLİLİĞİ KONTROLÜ

SU KİRLİLİĞİ KONTROLÜ SU KİRLİLİĞİ KONTROLÜ Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği ne göre atık su; evsel, endüstriyel, tarımsal ve diğer kullanımlar sonucunda kirlenmiş veya özellikleri kısmen veya tamamen değişmiş sular ile maden

Detaylı

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı metallerin yeniden kazanımı 2016-2017 güz yy. Prof. Dr. Gökhan Orhan MF212 katot - + Cu + H 2+ SO 2-4 OH- Anot Reaksiyonu Cu - 2e - Cu 2+ E 0 = + 0,334 Anot Reaksiyonu 2H 2 O O 2 + 4H + + 4e - E 0 = 1,229-0,0591pH

Detaylı

Ca ++ +2HCO 3 CaCO 3(s) +CO 2 +H 2 O 2 CEV3352

Ca ++ +2HCO 3 CaCO 3(s) +CO 2 +H 2 O 2 CEV3352 Suyun sertliği, sabunu çökeltme kapasitesinin bir ölçüsüdür. Sabun suda mevcut kalsiyum ve magnezyum iyonları tarafından çökeltilir. Diğer çok değerlikli katyonlar da sabunu çökeltebilir. Fakat bunlar

Detaylı

BÖLÜM 19 KİMYASAL TERMODİNAMİK ENTROPİ VE SERBEST ENERJİ Öğrenme Hedefleri ve Anahtar Kavramlar: Kendiliğinden, tersinir, tersinmez ve izotermal

BÖLÜM 19 KİMYASAL TERMODİNAMİK ENTROPİ VE SERBEST ENERJİ Öğrenme Hedefleri ve Anahtar Kavramlar: Kendiliğinden, tersinir, tersinmez ve izotermal BÖLÜM 19 KİMYASAL TERMODİNAMİK ENTROPİ VE SERBEST ENERJİ Öğrenme Hedefleri ve Anahtar Kavramlar: Kendiliğinden, tersinir, tersinmez ve izotermal tepkime kavramlarının anlaşılması Termodinamiğin II. yasasının

Detaylı

1. Kıyı Bölgelerinde Çevre Kirliliği ve Kontrolü KÇKK

1. Kıyı Bölgelerinde Çevre Kirliliği ve Kontrolü KÇKK 1. Kıyı Bölgelerinde Çevre Kirliliği ve Kontrolü KÇKK Kentsel Atıksu Arıtım Tesislerinde Geliştirilmiş Biyolojik Fosfor Giderim Verimini Etkileyen Faktörler Tolga Tunçal, Ayşegül Pala, Orhan Uslu Namık

Detaylı

İçme Sularının Dezenfeksiyonunda Çinko Oksit Nanomateryalinin Kullanımı

İçme Sularının Dezenfeksiyonunda Çinko Oksit Nanomateryalinin Kullanımı İçme Sularının Dezenfeksiyonunda Çinko Oksit Nanomateryalinin Kullanımı F. Elçin Erkurt, Behzat Balcı, E. Su Turan Çukurova Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Giriş Su, tüm canlılar için en önemli

Detaylı

Boya eklenmesi Kısmen karışma Homojenleşme

Boya eklenmesi Kısmen karışma Homojenleşme DİFÜZYON 1 Katı içerisindeki atomların hareketi yüksek konsantrasyon bölgelerinden düşük konsantrasyon bölgelerine doğrudur. Kayma olayından farklıdır. Kaymada hareketli atom düzlemlerindeki bütün atomlar

Detaylı

Acid Blue 324 Boyarmaddesinin Levrek Balığı Puluna Adsorpsiyonu 1. Abdullah Küntaş a,*, 2. Ercan Tuncay b, 3.Deniz Uzunoğlu c, 4.

Acid Blue 324 Boyarmaddesinin Levrek Balığı Puluna Adsorpsiyonu 1. Abdullah Küntaş a,*, 2. Ercan Tuncay b, 3.Deniz Uzunoğlu c, 4. Acid Blue 324 Boyarmaddesinin Levrek Balığı Puluna Adsorpsiyonu 1. Abdullah Küntaş a,*, 2. Ercan Tuncay b, 3.Deniz Uzunoğlu c, 4.Ayla Özer d a,* Mersin Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği

Detaylı

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ENERJİ SİSTEMLERİ LABORATUVARI -II DENEY FÖYÜ DENEY ADI KÜTLE TRANSFERİ DERSİN ÖĞRETİM ÜYESİ DENEYİ YAPTIRAN ÖĞRETİM ELEMANI

Detaylı

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR AMAÇ Çorlu katı atık depolama sahası sızıntı sularının ön arıtma alternatifi olarak koagülasyon-flokülasyon yöntemi ile arıtılabilirliğinin değerlendirilmesi Arıtma alternatifleri

Detaylı

SU VE HÜCRE İLİŞKİSİ

SU VE HÜCRE İLİŞKİSİ SU VE HÜCRE İLİŞKİSİ Oluşturacağı her 1 g organik madde için bitkinin 500 g kadar suyu kökleriyle alması ve tepe (uç) noktasına kadar taşıyarak atmosfere aktarması gerekir. Normal su düzeyinde hayvan hücrelerinin

Detaylı

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI 6.Endüstriyel Kirlenme Kontrolü - Nötralizasyon Yrd. Doç. Dr. Kadir GEDİK Birçok endüstrinin atıksuyu asidik veya bazik olduğundan alıcı ortama veya kimyasal ve/veya

Detaylı

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KMM 302 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI I. Danışman: Yrd. Doç. Dr.

SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KMM 302 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI I. Danışman: Yrd. Doç. Dr. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KMM 30 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUARI I Çözeltide Adsorpsiyon Danışman: Yrd. Doç. Dr. Sibel Yiğitarslan Çözeltide Adsorpsiyon Amaç: Bu deneyin amacı;

Detaylı

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞĐMĐ ÇALIŞMA YAPRAĞI

ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞĐMĐ ÇALIŞMA YAPRAĞI ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞĐMĐ ÇALIŞMA YAPRAĞI REAKSĐYON HIZINA ETKĐ EDEN FAKTÖRLER YASEMĐN KONMAZ 20338575 Çalışma Yaprağı Ders Anlatımı: REAKSĐYON HIZINA ETKĐ EDEN FAKTÖRLER: 1.Reaktif Maddelerin

Detaylı

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ Bileşikler : Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur). Bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı kimyasal özelliklere

Detaylı

10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar

10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar 10. Sınıf Kimya Konuları KİMYANIN TEMEL KANUNLARI VE TEPKİME TÜRLERİ Kimyanın Temel Kanunları Kütlenin korunumu, sabit oranlar ve katlı oranlar kanunları Demir (II) sülfür bileşiğinin elde edilmesi Kimyasal

Detaylı

ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM

ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM 1. Giriş Malzemelerde üretim ve uygulama sırasında görülen katılaşma, çökelme, yeniden kristalleşme, tane büyümesi gibi olaylar ile kaynak, lehim, sementasyon gibi işlemler

Detaylı

gövdelerinin kirletici etkisi, bitkilerin diğer organlarının kirletici etkileri.

gövdelerinin kirletici etkisi, bitkilerin diğer organlarının kirletici etkileri. DERS İÇERİKLERİ KOD NO DERSİN ADI VE İÇERİĞİ T U K AKTS Bitkilerin İç Hava Kalitesine Etkisi İç mekan bitkilerinin genel özellikleri, İç ortamda fotosentez ve solunum olaylarını etkileyen faktörler, iç

Detaylı

TÜBİTAK-BİDEB Kimya Lisans Öğrencileri (Kimyagerlik, Kimya Öğretmenliği, Kimya Mühendisliği) Araştırma Projesi Eğitimi Çalıştayı KİMYA-1 ÇALIŞTAY 2010

TÜBİTAK-BİDEB Kimya Lisans Öğrencileri (Kimyagerlik, Kimya Öğretmenliği, Kimya Mühendisliği) Araştırma Projesi Eğitimi Çalıştayı KİMYA-1 ÇALIŞTAY 2010 TÜBİTAK-BİDEB Kimya Lisans Öğrencileri (Kimyagerlik, Kimya Öğretmenliği, Kimya Mühendisliği) Araştırma Projesi Eğitimi Çalıştayı KİMYA-1 ÇALIŞTAY 2010 GRUP AKTİF PROJE ADI AYÇİÇEĞİ ATIKLARINDAN AKTİF KARBON

Detaylı

TEKSTİL BOYASI REAKTİF MAVİ 221 in POMZA ile ADSORPSİYONU

TEKSTİL BOYASI REAKTİF MAVİ 221 in POMZA ile ADSORPSİYONU TEKSTİL BOYASI REAKTİF MAVİ 221 in POMZA ile ADSORPSİYONU Aybüke AKSU, Gazi Ün. Fen Bilimleri Ens. Kimya Müh. Anabilim Dalı- Ankara- 06570 aybuke_aksu@hotmail.com Atilla MURATHAN, Gazi Ün. Müh. Fak. Kimya

Detaylı

Nanolif Üretimi ve Uygulamaları

Nanolif Üretimi ve Uygulamaları Nanolif Üretimi ve Uygulamaları Doç. Dr. Atilla Evcin Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü Çözelti Özellikleri Elektro-eğirme sırasında kullanılacak çözeltinin özellikleri elde edilecek fiber yapısını

Detaylı

3.BÖLÜM: TERMODİNAMİĞİN I. YASASI

3.BÖLÜM: TERMODİNAMİĞİN I. YASASI 3.BÖLÜM: TERMODİNAMİĞİN I. YASASI S (k) + O SO + ısı Reaksiyon sonucunda sistemden ortama verilen ısı, sistemin iç enerjisinin bir kısmının ısı enerjisine dönüşmesi sonucunda ortaya çıkmıştır. Enerji sistemden

Detaylı

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0 ATOMİK YAPI Atom, birkaç türü birleştiğinde çeşitli molekülleri, bir tek türü ise bir kimyasal öğeyi oluşturan parçacıktır. Atom, elementlerin özelliklerini taşıyan en küçük yapı birimi olup çekirdekteki

Detaylı

Aşağıda verilen özet bilginin ayrıntısını, ders kitabı. olarak önerilen, Erdik ve Sarıkaya nın Temel. Üniversitesi Kimyası" Kitabı ndan okuyunuz.

Aşağıda verilen özet bilginin ayrıntısını, ders kitabı. olarak önerilen, Erdik ve Sarıkaya nın Temel. Üniversitesi Kimyası Kitabı ndan okuyunuz. KİMYASAL BAĞLAR Aşağıda verilen özet bilginin ayrıntısını, ders kitabı olarak önerilen, Erdik ve Sarıkaya nın Temel Üniversitesi Kimyası" Kitabı ndan okuyunuz. KİMYASAL BAĞLAR İki atom veya atom grubu

Detaylı

Tüm yaşayan organizmalar suya ihtiyaç duyarlar Çoğu hücre suyla çevrilidir ve hücrelerin yaklaşık %70 95 kadarı sudan oluşur. Yerküre içerdiği su ile

Tüm yaşayan organizmalar suya ihtiyaç duyarlar Çoğu hücre suyla çevrilidir ve hücrelerin yaklaşık %70 95 kadarı sudan oluşur. Yerküre içerdiği su ile Su Kimyası Tüm yaşayan organizmalar suya ihtiyaç duyarlar Çoğu hücre suyla çevrilidir ve hücrelerin yaklaşık %70 95 kadarı sudan oluşur. Yerküre içerdiği su ile canlılık için gerekli ortamı sunar. Canlıların

Detaylı

Her madde atomlardan oluşur

Her madde atomlardan oluşur 2 Yaşamın kimyası Figure 2.1 Helyum Atomu Çekirdek Her madde atomlardan oluşur 2.1 Atom yapısı - madde özelliği Elektron göz ardı edilebilir kütle; eksi yük Çekirdek: Protonlar kütlesi var; artı yük Nötronlar

Detaylı

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ Gelişen teknoloji ile beraber birçok endüstri alanında kullanılabilecek

Detaylı

9. SINIF KONU ANLATIMI 5 CANLININ TEMEL BİLEŞENLERİ -İNORGANİK MADDELER 1- SU

9. SINIF KONU ANLATIMI 5 CANLININ TEMEL BİLEŞENLERİ -İNORGANİK MADDELER 1- SU 9. SINIF KONU ANLATIMI 5 CANLININ TEMEL BİLEŞENLERİ -İNORGANİK MADDELER 1- SU Canlıların yapısına katılan maddeler çeşitli özellikler nedeni ile temel olarak iki grupta incelenir. Canlının Temel Bileşenleri

Detaylı

Kimya Mühendisliği Bölümü, 2014/2015 Öğretim Yılı, Bahar Yarıyılı 0102-Genel Kimya-II Dersi, Dönem Sonu Sınavı

Kimya Mühendisliği Bölümü, 2014/2015 Öğretim Yılı, Bahar Yarıyılı 0102-Genel Kimya-II Dersi, Dönem Sonu Sınavı Kimya Mühendisliği Bölümü, 2014/2015 Öğretim Yılı, Bahar Yarıyılı 0102-Genel Kimya-II Dersi, Dönem Sonu Sınavı 20.05.2015 Soru (puan) 1 (20 ) 2 (20 ) 3 (20 ) 4 (25) 5 (20 ) 6 (20 ) Toplam Alınan Puan Not:

Detaylı

İYONİK ÇEVRENİN ENZİM-ULTRAFİLTRASYON MEMBRAN ARAYÜZEY ETKİLEŞİMLERİNE ETKİSİ

İYONİK ÇEVRENİN ENZİM-ULTRAFİLTRASYON MEMBRAN ARAYÜZEY ETKİLEŞİMLERİNE ETKİSİ İYONİK ÇEVRENİN ENZİM-ULTRAFİLTRASYON MEMBRAN ARAYÜZEY ETKİLEŞİMLERİNE ETKİSİ Sema SALGIN *, Serpil TAKAÇ **, H.Tunçer ÖZDAMAR ** * Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü

Detaylı

Genel Kimya. Bölüm 7: ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK. Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

Genel Kimya. Bölüm 7: ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK. Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü Genel Kimya Bölüm 7: ÇÖZELTİLER VE ÇÖZÜNÜRLÜK Yrd. Doç. Dr. Mustafa SERTÇELİK Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü ÇÖZELTİ VE TÜRLERİ Eğer bir madde diğer bir madde içinde molekül, atom veya iyonları

Detaylı

KEPEZ/ÇANAKKALE TEMMUZ

KEPEZ/ÇANAKKALE TEMMUZ TÜBİTAK-BİDEB Kimya Lisans Öğrencileri (Kimyagerlik, Kimya Öğretmenliği, Kimya Mühendisliği) Araştırma Projesi Eğitimi Çalıştayı KİMYA-1 ÇALIŞTAY 2010 KEPEZ/ÇANAKKALE TEMMUZ-2010 1 AYÇİÇEĞİ ATIKLARINDAN

Detaylı

Atmosfer Kimyası Neden Önemli?

Atmosfer Kimyası Neden Önemli? ÇEV 715 Atmosfer Kimyası Özgür ZEYDAN (PhD.) http://cevre.beun.edu.tr/zeydan/ Atmosfer Kimyası Neden Önemli? Atmosfere salınan antropojenik ve doğal emisyonların atmosferin fiziksel ve kimyasal yapısını

Detaylı

Bölüm 15 Kimyasal Denge. Denge Kavramı

Bölüm 15 Kimyasal Denge. Denge Kavramı Öğrenme hedefleri ve temel beceriler: Bölüm 15 Kimyasal Denge Kimyasal denge ile ne kastedildiğini anlamak ve reaksiyon oranları ile nasıl ilgili olduğunu inceler Herhangi bir reaksiyon için denge sabiti

Detaylı

KİMYA-IV. Yrd. Doç. Dr. Yakup Güneş

KİMYA-IV. Yrd. Doç. Dr. Yakup Güneş KİMYA-IV Yrd. Doç. Dr. Yakup Güneş Organik Kimyaya Giriş Kimyasal bileşikler, eski zamanlarda, elde edildikleri kaynaklara bağlı olarak Anorganik ve Organik olmak üzere, iki sınıf altında toplanmışlardır.

Detaylı

İ Ç İ NDEKİ LER. Çevre Mühendisliği ve Bilimi İçin Kimyanın Temel Kavramları 1. Fiziksel Kimya ile İlgili Temel Kavramlar 52.

İ Ç İ NDEKİ LER. Çevre Mühendisliği ve Bilimi İçin Kimyanın Temel Kavramları 1. Fiziksel Kimya ile İlgili Temel Kavramlar 52. İ Ç İ NDEKİ LER Ön Söz xiii K I S I M 1 Çevre Mühendisliği ve Bilimi İçin Kimyanın Temel Kavramları 1 BÖLÜM 1 Giriş 3 1.1 Su 4 1.2 Atık Sular ve Su Kirliliği Kontrolü 5 1.3 Endüstriyel ve Tehlikeli Atıklar

Detaylı

Sıcaklık (Temperature):

Sıcaklık (Temperature): Sıcaklık (Temperature): Sıcaklık tanım olarak bir maddenin yapısındaki molekül veya atomların ortalama kinetik enerjilerinin ölçüm değeridir. Sıcaklık t veya T ile gösterilir. Termometre kullanılarak ölçülür.

Detaylı

11. BÖLÜM: TOPRAK SUYU

11. BÖLÜM: TOPRAK SUYU 11. BÖLÜM: TOPRAK SUYU Bitki gelişimi için gerekli olan besin maddelerinin açığa çıkmasını sağlar Besin maddelerini bitki köküne taşır Bitki hücrelerinin temel yapı maddesidir Fotosentez için gereklidir

Detaylı

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME

HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME HACETTEPE ÜNĐVERSĐTESĐ EĞĐTĐM FAKÜLTESĐ KĐMYA ÖĞRETMENLĐĞĐ ÖĞRETĐM TEKNOLOJĐLERĐ VE MATERYAL GELĐŞTĐRME 8. SINIF FEN VE TEKNOLOJĐ DERSĐ 3. ÜNĐTE: MADDENĐN YAPISI VE ÖZELLĐKLERĐ KONU: BAZLAR ÇALIŞMA YAPRAĞI

Detaylı

Stres Koşulları ve Bitkilerin Tepkisi

Stres Koşulları ve Bitkilerin Tepkisi Stres Koşulları ve Bitkilerin Tepkisi Stres nedir? Olumsuz koşullara karşı canlıların vermiş oldukları tepkiye stres denir. Olumsuz çevre koşulları bitkilerde strese neden olur. «Biyolojik Stres»: Yetişme

Detaylı

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0 ATOMİK YAPI Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0 Elektron Kütlesi 9,11x10-31 kg Proton Kütlesi Nötron Kütlesi 1,67x10-27 kg Bir kimyasal elementin atom numarası (Z) çekirdeğindeki

Detaylı

Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı

Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı kimyasal özelliklere sahip milyonlarca yani madde yani bileşik

Detaylı

T.C. KİLİS 7 ARALIK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLER ENSTİTÜSÜ

T.C. KİLİS 7 ARALIK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLER ENSTİTÜSÜ T.C. KİLİS 7 ARALIK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLER ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ REMAZOL BRİLLANT BLUE R BOYASININ SULU ÇÖZELTİDEN UZAKLAŞTIRILMASI İÇİN ZEYTİN POSASININ (PİRİNA) ADSORBENT OLARAK KULLANIMININ

Detaylı

6.PPB (milyarda bir kısım) Kaynakça Tablo A-1: Çözelti Örnekleri... 5 Tablo B-1:Kolloidal Tanecikler... 8

6.PPB (milyarda bir kısım) Kaynakça Tablo A-1: Çözelti Örnekleri... 5 Tablo B-1:Kolloidal Tanecikler... 8 İçindekiler A. ÇÖZELTİLER... 2 1.Çözünme... 2 2.Homojenlik... 4 3.Çözelti... 5 4.Çözünürlük... 5 Çözünürlüğe Sıcaklık Ve Basınç Etkisi... 6 B. KARIŞIMLAR... 7 1.Çözeltiler... 7 2.Kolloidal Karışımlar...

Detaylı

ADIM ADIM YGS-LYS 5. ADIM CANLININ TEMEL BİLEŞENLERİ -İNORGANİK MADDELER 1- SU

ADIM ADIM YGS-LYS 5. ADIM CANLININ TEMEL BİLEŞENLERİ -İNORGANİK MADDELER 1- SU ADIM ADIM YGS-LYS 5. ADIM CANLININ TEMEL BİLEŞENLERİ -İNORGANİK MADDELER 1- SU Canlıların yapısına katılan maddeler çeşitli özellikler nedeni ile temel olarak iki grupta incelenir. Canlının Temel Bileşenleri

Detaylı

TOZ METALURJİSİ Prof.Dr. Muzaffer ZEREN

TOZ METALURJİSİ Prof.Dr. Muzaffer ZEREN . TEKNİK SEÇİMLİ DERS I TOZ METALURJİSİ Prof.Dr. Muzaffer ZEREN SİNTERLEME Sinterleme, partiküllerarası birleşmeyi oluşturan ısıl prosestir; aynı zamanda ham konumda gözlenen özellikler artırılır. . Sinterlemenin

Detaylı

HİDROLOJİ. Buharlaşma. Yr. Doç. Dr. Mehmet B. Ercan. İnönü Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

HİDROLOJİ. Buharlaşma. Yr. Doç. Dr. Mehmet B. Ercan. İnönü Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü HİDROLOJİ Buharlaşma Yr. Doç. Dr. Mehmet B. Ercan İnönü Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü BUHARLAŞMA Suyun sıvı halden gaz haline (su buharı) geçmesine buharlaşma (evaporasyon) denilmektedir. Atmosferden

Detaylı

Onuncu Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 3-6 Eylül 2012, Koç Üniversitesi, İstanbul

Onuncu Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 3-6 Eylül 2012, Koç Üniversitesi, İstanbul REACTİVE BLUE 160 BOYARMADDESİ İÇEREN TEKSTİL ENDÜSTRİSİ BOYAMA PROSESİ ATIKSUYUNUN ELEKTROKOAGÜLASYON YÖNTEMİ İLE ARITIMINDA İŞLETİM KOŞULLARININ ENERJİ TÜKETİMİNE ETKİSİ Bahadır K. KÖRBAHTİ, Gül Seren

Detaylı

İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA

İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA İNCELENİR Her tarafında aynı özelliği gösteren, tek bir madde

Detaylı

İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA İNCELENİR

İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA İNCELENİR KARIŞIMLAR İKİ YADA DAHA FAZLA MADDENİN ÖZELLİKLERİNİ KAYBETMEDEN ÇEŞİTLİ ORANLARDA KARIŞMASI İLE OLUŞAN TOPLULUĞA KARIŞIM DENİR KARIŞIMLAR İKİ SINIFTA İNCELENİR Her tarafında aynı özelliği gösteren, tek

Detaylı

MADDENİN HALLERİ VE TANECİKLİ YAPI

MADDENİN HALLERİ VE TANECİKLİ YAPI MADDENİN HALLERİ VE TANECİKLİ YAPI MADDE BİLGİSİ Kütlesi hacmi ve eylemsizliği olan her şeye madde denir. Maddenin şekil almış haline cisim denir. Cam bir madde iken cam bardak bir cisimdir. Maddeler doğada

Detaylı

ATIKSULARDAKİ FENOL KİRLİLİĞİNİN BİYOSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN KESİKLİ SİSTEMDE İNCELENMESİ

ATIKSULARDAKİ FENOL KİRLİLİĞİNİN BİYOSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN KESİKLİ SİSTEMDE İNCELENMESİ ATIKSULARDAKİ FENOL KİRLİLİĞİNİN BİYOSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN KESİKLİ SİSTEMDE İNCELENMESİ Ç. S. KALAYCI *, A. Y. DURSUN *, G. USLU * *Fırat Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği

Detaylı