LİMONDAN KATYON DEĞİŞTİRİCİ REÇİNE ELDE EDİLMESİ VE ATIKSULARDAN İKİ DEĞERLİ METALLERİN VE BOYAR MADDELERİN GİDERİLMESİNDE KULLANILMASI



Benzer belgeler
ŞEKER PANCARI KÜSPESİNDEN AKTİF KARBON ELDE EDİLMESİ VE ATIKSULARDAN Cr(VI) GİDERİLMESİNDE KULLANILMASI

BAKIR BAĞLAMIŞ MODİFİYE ŞEKER PANCARI KÜSPESİNDEN ÇEŞİTLİ SULU ORTAMLARDA BAKIRIN ÇÖZÜNÜRLÜĞÜNÜN İNCELENMESİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

ALIQUAT-336 EMDİRİLMİŞ HP-20 ve HP-2MG REÇİNELERİYLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) GİDERİLMESİNDE POLİMER ADSORBAN TÜRÜNÜN ETKİSİNİN İNCELENMESİ

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ DOĞAL ZEOLİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN ADSORPLANMASI

ALKALİNİTE. 1 ) Hidroksitler 2 ) Karbonatlar 3 ) Bikarbonatlar

ŞELATLAYICI İYON DEĞİŞTİRİCİ REÇİNE VE LİFLERİN JEOTERMAL SULARDAN BOR GİDERİM PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ Çevre Mühendisliği Bölümü Fiziksel ve Kimyasal Temel İşlemler Laboratuvarı Dersi Güncelleme: Eylül 2016

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

KEPEZ/ÇANAKKALE TEMMUZ

A- LABORATUAR MALZEMELERİ

Akvaryum veya küçük havuzlarda amonyağın daha az zehirli olan nitrit ve nitrata dönüştürülmesi için gerekli olan bakteri populasyonunu (nitrifikasyon

GIDALARIN BAZI FİZİKSEL NİTELİKLERİ

İletkenlik, maddenin elektrik akımını iletebilmesinin ölçüsüdür.

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

Yrd. Doç. Dr. Tamer COŞKUN. Mayıs Davutpaşa - İstanbul

Şartlarında Bakteriyel İnaktivasyon Sürecinin İndikatör

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

ÇÖZELTİ HAZIRLAMA. Kimyasal analizin temel kavramlarından olan çözeltinin anlamı, hazırlanışı ve kullanılışının öğrenilmesidir.

KANTİTATİF ANALİTİK KİMYA PRATİKLERİ

AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ YAN ÜRÜNLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

ANYON DEĞİŞTİRİCİ VE ÇÖZÜCÜ EMDİRİLMİŞ REÇİNELERİN SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) GİDERİM PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

NİŞASTA-AKRİLİK ASİT GRAFT KOPOLİMERLERİN Pb 2+ VE Cu 2+ İYONLARININ UZAKLAŞTIRILMASINDA KULLANIMI

Fındık Çotanağı İle Bazik Mavi 41 Boyarmaddesinin Sulu Çözeltisinden Adsorpsiyonu

2. GRUP KATYONLARI. As +3, As +5, Sb +3, Sb +5, Sn +2, Cu +2, Hg +2, Pb +2, Cd +2, Bi +3

ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN TAYİNİ

TEKSTİL VE METAL SANAYİ ARITMA ÇAMURLARININ SUSUZLAŞTIRMA İŞLEMLERİNİN İNCELENMESİ

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

Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) Chemical Oxygen Demand (COD)

BARTIN ÜNİVERSİTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MALZEME LABORATUVARI-I DERSİ OKSİTLİ BAKIR CEVHERİNİN LİÇİ DENEYİ DENEYİN AMACI: Uygun

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

İŞLEM GÖRMÜŞ TAVUK TÜYÜ KULLANILARAK SULU ÇÖZELTİLERDEN AĞIR METAL İYONLARININ UZAKLAŞTIRILMASI

KJELDAHL AZOTU TAYİNİ ANALİZ TALİMATI

7-2. Aşağıdakileri kısaca tanımlayınız veya açıklayınız. a) Amfiprotik çözücü b) Farklandırıcı çözücü c) Seviyeleme çözücüsü d) Kütle etkisi

FTALİK ASİT ESTER İÇEREN ATIKSULARDAN TEMİZ ÜRETİM TEKNOLOJİSİ İLE SU VE ALKOL GERİ KAZANIMI İÇİN HİBRİT BİR PROSES

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

5.111 Ders Özeti # (suda) + OH. (suda)

Harran Üniversitesi Kısa tarihi

BOYAR MADDELERDE AKTİF KARBONUN ADSORPLANMA ÖZELLİĞİNE HİDROJEN PEROKSİTİN ETKİSİ

BT 42 TİROSİNAZ ENZİMİNİN EKSTRAKSİYONU, SAFLAŞTIRILMASI VE FENOLLERİN GİDERİMİNDE KULLANIMI

6.4. Çözünürlük üzerine kompleks oluşumunun etkisi Çözünürlük üzerine hidrolizin etkisi

00213 ANALİTİK KİMYA-I SINAV VE ÇALIŞMA SORULARI

KOMPLEKSOMETRİK TİTRASYONLAR

Gravimetrik Analiz-II

Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi/ Journal of The Institute of Natural & Applied Sciences 17 (1):6-12, 2012

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

TOPRAKLARIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

KONYA İLİ HAVA KALİTESİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

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

Üzüm Posası (Cibre) ile Sulu Çözeltilerden Ni(II) ve Zn(II) Giderimi

TÜBİTAK-BİDEB Kimya Lisans Öğrencileri Kimyagerlik, kimya öğretmenliği, kimya mühendisliği Araştırma Projesi Eğitimi Çalıştayı KİMYA-1 ÇALIŞTAY 2010

Sitrik Asitle Modifiye Edilmiş Şeker Pancarı Küspesi ile Sulu Çözeltilerden Pb(II) ve Cd(II) Giderilmesi

JEOTERMAL ENERJİ SANTRALİ ATIK SULARINDAN İYON DEĞİŞTİRME TEKNOLOJİSİYLE BOR GİDERİLMESİ VE GERİ KAZANILMASI

MESS Entegre Geri Kazanım ve Enerji San. ve Tic. A.Ş.

TOPRAK TOPRAK TEKSTÜRÜ (BÜNYESİ)

Bileşikteki atomların cinsini ve oranını belirten formüldür. Kaba formül ile bileşiğin molekül ağırlığı hesaplanamaz.

EK 1 TABLO 1 ZEHİRLİLİK SEYRELME FAKTÖRÜ (ZSF) TAYİNİ

Doğal Rb elementinin atom kütlesi 85,47 g/mol dür ve atom kütleleri 84,91 g/mol olan 86 Rb ile 86,92 olan 87

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR

Farklı bölgelerde yetişen zeytinlerin çekirdeklerinden aktif karbon eldesi ve elde edilen aktif karbonun metilen mavisiyle adsorpsiyonunun incelenmesi

5. ÇÖZÜNÜRLÜK DENGESİ

Suyun sertliği geçici ve kalıcı sertlik olmak üzere ikiye ayrılır ve suda sertlik çözünmüş Ca +2 ve Mg +2 tuzlarından ileri gelir.

Çözeltiler. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006

ÇÖZELTİLERDE YÜZDELİK İFADELER. Ağırlıkça yüzde (% w/w)

KLOR (Cl2) ANALİZ YÖNTEMİ

İKİLİ KARIŞIMLARDAN TEK VE ÇİFT DEĞERLİKLİ İYONLARIN ELEKTRODİYALİZ YÖNTEMİ İLE AYRILMALARI

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

1. BÖLÜM : ANALİTİK KİMYANIN TEMEL KAVRAMLARI

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

5) Çözünürlük(Xg/100gsu)

Yetiştirme Ortamlarında Besin Maddesi Durumunun Değerlendirilmesi

- Bioanalytic; Biyokimya otoanalizörleri için test kitleri üretimi,

Suda çözündüğünde hidrojen iyonu verebilen maddeler asit, hidroksil iyonu verebilenler baz olarak tanımlanmıştır.

As +3, As +5, Sb +3, Sb +5, Sn +2, Cu +2, Hg +2, Pb +2, Mehmet Gumustas. Cd +2, Bi +3

ÖĞRENME ALANI : MADDE VE DEĞİŞİM ÜNİTE 4 : MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ

HPLC ile Elma Suyunda HMF Analizi

İLK ANYONLAR , PO 4. Cl -, SO 4 , CO 3 , NO 3

KİMYASAL DENGE. AMAÇ Bu deneyin amacı öğrencilerin reaksiyon denge sabitini,k, deneysel olarak bulmalarıdır.

BÖLÜM 6 GRAVİMETRİK ANALİZ YÖNTEMLERİ

KROMATOGRAFİ. Bir parça kağıt şeridin aşağı hizasından 1 cm kadar yukarısına bir damla siyah mürekkep damlatınız.

AYÇİÇEK YAĞININ AĞARTILMASINDA ASİT AKTİF SEPİYOLİT VE BENTONİTİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

SU KALİTE ÖZELLİKLERİ

SU NUMUNELERİNİN LABORATUVARA KABUL MİKTARLARI, SAKLAMA KOŞULLARI VE SÜRELERİ

UYGULAMA NOTU. HPLC ile Gıda Ürünlerinde Fenolik Bileşen Analizi. Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografi HAZIRLAYAN

Meyve Suyu Üretiminde Ozmotik Destilasyon ve Membran Destilasyon Uygulamaları

TOA46. ÇİMENTO HAMMADDESİ KİLLE Cu(II) VE Cd(II) İYONLARININ YARIŞMALI ADSORPSİYONU

DENEY 7 TAMPON ÇÖZELTİLER, TAMPON KAPASİTESİ ve TAMPONLAMA BÖLGESİ

Sıvılardan ekstraksiyon:

KROM (Cr +6 ) ANALİZ YÖNTEMİ VALİDAYON RAPORU VE BELİRSİZLİK HESAPLARI

ANALİTİK KİMYA SORU 1

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

KİMYA LABORATUVARI CİHAZ KATALOĞU

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

TÜBİTAK-BİDEB Lise Öğretmenleri (Fizik, Kimya, Biyoloji ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı LİSE-2 (ÇALIŞTAY 2012) SUYUN DANSI

Toprağın Katı ve Sıvı Fazı Arasındaki Etkileşimler

Prof. Dr. Sait GEZGİN, Uzman Nesim DURSUN. Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Böl., Konya.

YouTube:Kimyafull Gülçin Hoca Serüveni DERİŞİM BİRİMLERİ Ppm-ppb SORU ÇÖZÜMLERİ

ATIKSULARDAKİ FENOL KİRLİLİĞİNİN BİYOSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN KESİKLİ SİSTEMDE İNCELENMESİ

GRUP ORGANİK BUĞDAY NİŞASTASINDAN ÜRETİLEN BİYOPOLİMERİN UYGULAMALARI

Transkript:

LİMNDAN KATYN DEĞİŞTİRİCİ REÇİNE ELDE EDİLMESİ VE ATIKSULARDAN İKİ DEĞERLİ METALLERİN VE BYAR MADDELERİN GİDERİLMESİNDE KULLANILMASI Hasan ARSLANĞLU, H.Soner ALTUNDĞAN, Fikret TÜMEN Fırat Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 23279-Elazığ ÖZET Bu çalışmada limonun kabuğunda bulunan selülozik ve pektik maddelerin limonun suyunda bulunan sitrik asit ile modifiye edilmesi sonucu bir katyon değiştirici materyal elde edildi. Limon kabuğuyla ve elde edilen limon reçinesi ile yapılan deneyler, uygulanan işlem sonucunda ağır metal katyon değiştirme kapasitesinin metalin cinsine göre farklı oranlarda arttığını göstermektedir. İki değerlikli metal katyonlarıyla standart şartlar altında (10 mm başlangıç konsantrasyonu ve ph 4.8 tampon ortamında, 10 g/l reçine dozunda, 25 C de 24 saat çalkalama) yapılan deneyler mmol/g temelinde giderilme eğiliminin Pb>Cu>Ni>Fe>Cd>Zn>Co>Mn sırasıyla azaldığını göstermiştir. Ayrıca limon reçinesi için belirlenen metilen mavisi giderme kapasitesinin limon kabuğuna göre iki kat fazla olduğu belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Limon; İyon Değişimi; Katyon Değiştirici; Ağır Metal; Boyar Madde 1. GİRİŞ Su rezervlerinin toksik olan ve estetik kaliteyi düşüren kirleticilerle kirlenmesi acil olarak kontrol altına alınması gereken en önemli çevresel problemlerden biri haline gelmiştir. Özellikle metallerin ve bileşiklerinin üretimleri ve kullanılmaları sonucunda, su rezervlerinin ağır metallerle kirlenmesi neticesinde ekolojik döngünün bozulması söz konusudur. Bu nedenlerle ağır metallerin atık sulardan giderilmesi zorunlu hale gelmiştir. Bazıları toksik ve kanserojen olan ağır metallerin atık sulardan giderilmesinde pratikte kimyasal çöktürme yöntemi kullanılmaktadır. Diğer taraftan ağır metallerin geri kazanılmasına imkan vermesi nedeniyle adsorpsiyon ve iyon değiştirme proseslerinin bu amaçlarla kullanılabilmesi için çok sayıda araştırma yapılmaktadır. Bununla birlikte adsorpsiyon ve iyon değişimi proseslerinin sulardan kirleticilerin uzaklaştırılması amacıyla kullanılması konusunda en önemli problem, kullanılan maddelerin maliyetinin yüksekliğidir. Bu nedenle pahalı arıtım vasıtaları olan ticari adsorbent ve iyon değiştiriciler yerine tarımsal orijinli artık ve yan ürünlerden geliştirilen ucuz vasıtaların kullanılması için yoğun araştırmalar yapılmaktadır. Bu araştırmaların önemli bir kısmı bazı çalışmalarda derlenmiştir [1-3]. Bu amaçla son zamanlarda bazı lignin, selüloz ve pektin içerikli artıkların, çeşitli kimyasal maddelerle modifiye edilerek aktif karbonlara veya iyon değiştirirci reçinelere dönüştürülmek suretiyle, kirleticileri uzaklaştırma kapasitelerinin artırılması ve elde edilen maddelerin atık sulardan, başta ağır metaller ve boyar maddeler gibi toksik kirleticiler olmak üzere, çeşitli kirleticilerin giderilmesinde kullanılması yoğun olarak araştırılmıştır. Düşük değerli tarımsal artıklardan veya yan ürünlerden düşük maliyetli bir iyon değiştirici reçine hazırlamanın en uygun yollarından biri materyalin kompleks polisakkarit matriksine karboksil gruplarının bağlanmasıdır. Bu nedenle pektik ve selülozik maddelerin bazı kimyasallar kullanılarak çapraz bağlanma ile kimyasal olarak modifikasyonu son zamanlarda yaygın olarak araştırılan konular arasındadır [4-8]. Bu amaçla, selülozik ve pektik maddelerin

polimerik hidroksil gruplarına serbest karboksil gruplarının bağlanması amacıyla en yaygın olarak araştırılan reaktiflerden biri sitrik asittir [5-8]. Limon kabuğu esas itibariyle pektin ve selülozdan oluşurken, limon suyu da önemli oranlarda sitrik asit içerir. Limon, kabuğunda selüloz ve pektin, suyunda sitrik asit ile bu tür reçinenin yapımına uygun bir meyvedir. Dolayısıyla herhangi başka bir maddeye ihtiyaç olmadan limondan çıkılarak iyon değiştirici reçine yapma düşüncesinden hareketle gerçekleştirilen bu çalışmada, elde edilen reçinenin bazı karakteristikleri ve metilen mavisi ve ağır metalleri giderme özellikleri belirlendi. 2. DENEYSEL 2.1. Reçinenin Hazırlanması Deneylerde kullanılan limon örneği Elazığ daki satıcılardan temin edilmiş olup, Akdeniz Bölgesi menşelidir. Yıkanan limonların sarı renkli ince dış kabuğu rendelenerek uzaklaştırıldı. Suyu sıkılıp ayrıldıktan sonra limonun kabuğu 4-5 mm büyüklüğünde parçalara ayrıldı ve kurutuldu. Limon suyu adi süzgeç kağıdından süzülerek çekirdeklerin ve iri liflerin ayrılması sağlandı. Kurutulmuş limon kabuğu parçaları bir cam tepside limon suyu ile karıştırılarak suyu emmesi için bekletildi. Açık havada fan kullanılarak kaba su uzaklaştırıldıktan sonra 50 C de bir gece kurutuldu. Daha sonra 120 C de iki saat süreyle etüvde ısıtıldı. Bir kahve değirmeninde öğütülen koyu kahverengindeki malzeme 100 mesh lik elekten elendi. Elde edilen toz halindeki reçine sitrik asit fazlasının uzaklaştırılması için saf su ile yıkandı. Yıkama işlemi, yıkama suyu kurşun nitrat çözeltisiyle kurşun sitrat çökeltisi vermeyinceye kadar sürdürüldü. Trompta süzülerek elde edilen kek 100 C de kurutuldu ve deneylerde kullanıldı. 2.2. Ağır Metal ve Metilen Mavisi Çözeltilerinin Hazırlanışı İki değerlikli metallerin tuzlarından (3CdS 4.8H 2 ; Co(N 3 ) 2.6H 2 ; CuCl 2.2H 2 ; FeS 4.7H 2 ; MnCl 2.4H 2 ; NiS 4.7H 2 ; Pb(N 3 ) 2 ; ZnS 4.7H 2 ) gerekli miktarlarda alınarak 250 ml saf suda çözmek suretiyle 0.25 M konsantrasyonunda stok çözeltiler hazırlandı. Metallerin hidrolizlenerek çökmesini önlemek üzere, metal çözeltileri hazırlandıkları tuzlara tekabül eden asitlerin konsantre çözeltilerinden 3-4 damla ilave edilerek asitlendirildi. Stok metilen mavisi çözeltisi ise, saf metilen mavisinin destile suda çözülmesiyle 10000 mg/l konsantrasyonunda hazırlandı. 2.3. Giderme Kapasitesinin Belirlenmesi Limon kabuğunun ve limon reçinesinin ağır metalleri giderme kapasitelerini belirlemek üzere daha önce sitrik asit ile modifiye edilmiş soya fasulyesi kabuğu için önerilen yöntem kullanıldı [7]. Buna göre 0.25 M konsantrasyonundaki stok metal çözeltilerinin 0.03 M asetik asit-0.07 M sodyum asetat tampon çözeltisiyle (ph 4.8) seyreltilmesiyle 10 mm konsantrasyonunda çalışma çözeltileri hazırlandı. Daha sonra kabuk ve reçinenin 1.0 g ı ile 100 ml metal çözeltisi 250 ml lik bir erlende karıştırılarak ph sı ölçüldü ve sıcaklık kontrollü ve sallantılı bir inkübatörde 200 dk -1 hızında 25 C de 24 saat süreyle temas ettirildi. Çalkalama işleminin sonunda karışım ph sı tekrar ölçülerek, karışımdan bir otomatik pipet yardımıyla alınan örnek süzgeç kağıdından süzüldü ve analiz edildi. Metilen mavisi tutma kapasitesi deneyleri de aynı yöntemle, tampon çözelti ile seyreltilerek hazırlanmış 250 ml hacmindeki ve 1000 mg/l konsantrasyonundaki çözeltilerin, 0.5 g limon kabuğu veya reçinesiyle temas ettirilmesi ile gerçekleştirildi.

2.4. Analitik Metotlar Limon kabuğunun ve reçinesinin çeşitli özelliklerini ortaya koymak için bir dizi testler yapılmıştır. Her iki materyal süspansiyon ph sının ve iletkenliğinin ölçümü için 10 g/l katı konsantrasyonunda ve 25 C de 24 saat süreyle su ile temas ettirildi. Elde edilen karışımlarda ph ve iletkenlik ölçümleri yapıldı. Materyallerin sudaki çözünürlüğü deney şartlarında su ile temas ettirilmesinden sonra elde edilen katı bakiyenin 105 C de kurutulmasını takiben tartılmasıyla belirlendi. Aynı işlem su yerine 0.25 M HCl çözeltisiyle gerçekleştirilerek, 0.25 M HCl deki çözünürlük belirlendi. Daha sonra başlangıç miktarıyla test sonrasında belirlenen miktarlar arasındaki farktan çözünen madde miktarları hesaplandı ve ağırlıkça % olarak ifade edildi. Örneklerin şişme kapasitesi ölçümleri yatak hacmi yöntemiyle [9] gerçekleştirildi. Şişme kapasitesi değerleri bir kolon içerisinde su ile temas ettirilen örneklerin başlangıçta ve şişme sonunda ölçülen hacimleri farkından hesaplanarak, birim ağırlık başına ml olarak ifade edildi. Örneklerin su tutma kapasiteleri santrifüj yöntemi [10] kullanılarak su ile doygun hale getirilmiş örneklerin ağırlıklarının ölçülmesiyle gerçekleştirildi. Su tutma kapasitesi değerleri, su ile doygun örnek ağırlığı ile kuru örnek ağırlığı arasındaki farktan hesaplanarak, g kuru örnek başına g tutulan su miktarı şeklinde ifade edildi. Örneklerin kül içeriği, 500 C de 6 saat süreyle yakma işlemini takiben 900 C de 1 saat süreyle kızdırılması işleminden arta kalan kalıntının ağırlığının başlangıçta alınan miktara oranlanmasıyla belirlendi. rganik adsorbent veya iyon değiştiricilerin kullanılması sonucunda suya verebilecekleri kirliliğin bir ölçüsü olan kimyasal oksijen ihtiyacı (Kİ) ölçümleri, 1.0 g katı materyalin 100 ml destile suyla 25 C de 2 saat süreyle temas ettirilmesini takiben elde edilen çözeltilerin, dikromat yöntemiyle [11] analiz edilmesiyle gerçekleştirildi. Bulunan sonuçlar g katı madde başına mg 2 olarak ifade edildi. Limon kabuğunun ve reçinesinin katyon değiştirme kapasiteleri ilgil malzemelerdeki değiştirilebilir hidrojenin toplam mili eşdeğer sayısının ölçülmesiyle belirlendi [12]. Limon suyunun asiditesi ise, alınan örneğin 0.1 N NaH çözeltisiyle titrasyonu sonucu belirlendi. Ağır metal giderme kapasiştelerinin belirlendiği çalışmada elde edilen çözeltilerin metal konsantrasyonları atomik absorpsiyon spektrofotometresiyle (Perkin-Elmer, 370) belirlendi. Metilen mavisi deneylerinde elde edilen çözeltilerin analizleri ise spektrofotometrik olarak (Shimadzu, UV-1201V) 540 nm dalga boyunda yapılan ölçümlerle belirlendi. 3. SNUÇLAR Limon kabuğunun ve reçinesinin belirlenen bazı özellikleri Tablo 1 de görülmektedir. Ayrıca, limon suyunun yapılan asidite analizi, asit içeriğinin 0.23 M olduğunu göstermiştir. Bu da limon suyunun sitrik asit içeriğinin % 4.12 olduğunu göstermektedir. Kurutulmuş limon kabuğuna limon suyunun emdirilmesi ve ısıtılmasıyla meydana gelen esterleşme sonucu oluşan kütlenin metalleri ve katyonik boyaları tutma yeteneği artmaktadır. Limon kabuğunun 1.86 meq/g olan katyon değiştirme kapasitesinin 3.88 meq/g a yükselmesi, pektin ve/veya selüloz moleküllerine çapraz bağlanmayla fazladan karboksil gruplarının bağlandığı şeklindeki hipotezi doğrulamaktadır. Böylece kompleks polisakkarit matrikse karboksil gruplarının bağlanmasıyla yeni iyon değişim bölgeleri oluşmaktadır. Muhtemel bağlanma mekanizması Şekil 1 deki gibi temsil edilebilir.

Kirleticilerin sudan uzaklaştırılması için iyon değiştirici maddelerin kullanımı sırasında, materyalin kısmen çözünmesi neticesinde ikincil kirleticilerin çözeltiye geçmesi istenmez. İyon değiştirici organik esaslı bir madde olduğunda bu durum arıtılacak suyun kimyasal oksijen ihtiyacını arttırabilir. Limon kabuğu ve reçinesinin Kİ değerleri karşılaştırıldığında reçinenin kirlilik potansiyelinin kabuğa göre oldukça düşük olduğu görülmektedir. Reçinenin hazırlanması sırasında uygulanan yıkama işlemleriyle çözünebilecek bileşenler büyük oranda uzaklaşmaktadır. Bu yargının doğruluğu suda ve 0.25 M HCl deki çözünürlük değerlerinden de anlaşılabilir. Kabuktan reçine elde edildikten sonra gerek suda gerekse asitte çözünen madde miktarlarında yaklaşık 8 kat bir azalma meydana gelmektedir. Limon reçinesinin şişme kapasitesinin kabuğa göre yaklaşık 14 kat daha küçük oluşu reçinenin daha kararlı olduğu ve özellikle kolon uygulamalarında daha güvenli olarak kullanılabileceği şeklinde değerlendirilebilir. Ayrıca reçinenin su tutma kapasitesi de kabuğunkinin yaklaşık 1/3 ü kadardır. Tüm bu bulgular, muhtemelen kabukta bulunan pektik/selülozik maddelerin alkol gruplarıyla sitrik asidin poli asit grupları arasında meydana gelen esterleşme sonucunda moleküllerin daha da büyüyerek bir stabilizasyon kazandığını göstermektedir. İki değerlikli metallerin ve katyonik bir boyar madde olan metilen mavisinin limon kabuğu ve reçinesi kullanılarak giderilme özelliklerini ortaya koymak için yapılan standart deneylerin sonuçları sırasıyla Tablo 2 ve Tablo 3 de görülmektedir. Tablolarda çözelti başlangıç ve son konsantrasyonlarına ilave olarak ph lar da verilmiştir. Tablo 1. Limon Kabuğunun ve limon Reçinesinin Bazı Özellikleri Parametre Değeri Limon Kabuğu Limon Reçinesi ph 3.79 3.38 İletkenlik (µs/cm) 560 380 Spesifik Gravitesi 0.557 0.598 Kül içeriği (%) 5.52 3.40 Sudaki Çözünürlük (%) 50.4 6.4 0.25 M HCl deki Çözünürlük (%) 61.1 7.8 Katyon Değiştirme Kapasitesi (meq/g) 1.86 3.88 Şişme kapasitesi (ml/g) 5.655 0.393 Su Tutma Kapasitesi (g/g) 1.549 0.556 Kimyasal ksijen İhtiyacı (mg 2 /g) 550.4 39.1 H H H C H CH 2 C H C CH 2 C H -2 H 2 C CH 2 H C C C CH 2 H Limon Kabuğu Sitrik Asit Limon Reçinesi Şekil 1. Limon Reçinesi için Çapraz Bağlanma Mekanizması

Görüldüğü gibi iki değerli metaller için ph değerleri tampon çözeltinin sağlaması gereken değerden (4.8) bir miktar düşük olmaktadır. Bu durum, stok çözeltilerin hazırlanması sırasında çökmeye mani olmak üzere ilave edilen asitten kaynaklanmaktadır. Diğer taraftan metilen mavisi giderme deneylerinde gözlenen ph değerlerinde önemli bir değişiklik olmamaktadır. Polisakkarit yapısındaki selüloz ve pektinlerin metal bağlama özelliklerinin bulunduğu bilinmektedir. Pektinlerin metal tutma özelliği, muhtemelen galaktronik asidin karboksil grupları ve polisakkarit matriksin hidroksil gruplarıyla iyonların bağlanması sonucu pektatların oluşumundan kaynaklanmaktadır. Bu gibi bileşikler, hem iyon değişimi hem de kompleksleşme sonucu meydana gelebilir. İki değerlikli metal katyonlarının limon kabuğuyla ve limon reçinesiyle giderilme eğilimleri karşılaştırmalı olarak Şekil 2 de görülmektedir. Buna göre mmol/g temelinde tutma kapasiteleri karşılaştırıldığında limon kabuğunun metal iyonlarını tutma ilgisi, Pb>Cu>Co>Fe>Zn>Cd>Ni>Mn sırasına göre azalırken, limon reçinesi durumunda bu sıralama Pb>Cu>Ni>Fe>Cd>Zn>Co>Mn şeklinde olmaktadır. Metilen mavisi giderme testlerinin sonuçlarına bakıldığında ise limon reçinesinin giderme etkinliğinin kabuğa göre yaklaşık iki kat fazla olduğu görülmektedir. Limon kabuğu ve reçinesinin metilen mavisi tutma kapasiteleri bu şartlar altında sırasıyla 161.46 ve 333.85 mg/g olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, limonun, kabuğundaki pektik ve selülozik maddeler ve suyundaki sitrik asit ile tek başına bir iyon değiştirici reçine üretimi için yeterli olduğu söylenebilir. Elde edilen reçinenin atık sulardan ağır metallerin ve boyar maddelerin uzaklaştırılması amacıyla kullanılması mümkündür. Tablo 2. Metal Tutma Testlerinde Gözlenen ph, Konsantrasyon ve Giderme Değerleri Metal ph b ph s K o n s a n t r a s y o n l a r C b, mm C s, mm C b, mg/l C s, mg/l % Giderme L i m o n k a b u ğ u Cd 4.68 4.64 10 8.31 1124.0 934.3 16.88 Co 4.79 4.75 10 7.64 589.3 450.5 23.55 Cu 4.79 4.76 10 7.05 635.4 448.1 29.48 Fe 4.79 4.76 10 7.75 558.5 432.6 22.54 Mn 4.81 4.77 10 9.13 549.4 501.8 8.66 Ni 4.78 4.74 10 8.59 587.1 504.3 14.10 Pb 4.71 4.68 10 5.94 2071.9 1230.1 40.63 Zn 4.75 4.72 10 8.07 653.7 527.6 19.29 L i m o n r e ç i n e s i Cd 4.32 4.24 10 2.82 1124.0 316.5 71.84 Co 4.38 4.37 10 4.24 589.3 250.0 57.58 Cu 4.41 4.40 10 1.67 635.4 105.8 83.35 Fe 4.41 4.38 10 2.75 558.5 153.6 72.49 Mn 4.38 4.34 10 5.67 549.4 311.3 43.33 Ni 4.41 4.30 10 2.29 587.1 134.3 77.12 Pb 4.36 4.35 10 1.28 2071.9 260.6 87.42 Zn 4.39 4.26 10 3.67 653.7 240.9 63.15 Tablo 3. Metilen Mavisi Tutma Testlerinde Gözlenen ph, Konsantrasyon ve Giderme Değerleri Materyal ph b ph s C b, mg/l C s, mg/l % Giderme Limon Kabuğu 4.81 4.75 1000 677.08 32.29 Limon Reçinesi 4.80 4.67 1000 332.30 66.77

Metal Bağlama Kapasitesi, mmol/g 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 Limon Kabuğu Limon Reçinesi Cd Co Cu Fe Mn Ni Pb Zn Metaller Metal Bağlama Kapasitesi, mg/g 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Limon Kabuğu Limon Reçinesi Cd Co Cu Fe Mn Ni Pb Zn Metaller Şekil 2. Limon Kabuğu ve Limon Reçinesinin Metal Bağlama Kapasiteleri 4. KAYNAKLAR 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Pollard, S.J.T., Fowler, G.D., Sollars, C.J. and Perry, R., Low-Cost Adsorbents for Waste and Wastewater Treatment: A Review, Science and Total Environment, 116, 31-52, 1992. Bailey, S.E., Trudy, J.., Bricka, R.M. and Adrian, D.D., A Review of Potentially Low-Cost Sorbents for Heavy Metals, Water Research, 11, 2469-2479, 1999. Babel, S. and Kurniawan, T.A., Low-Cost Adsorbents for Heavy Metals Uptake from Contaminated Water: A Review, Journal Hazardous Materials, 97, 219-243, 2003. Laszlo, J.A. and Dintzis, F.R., Crop Residues As Ion-Exchange Materials. Treatment of Soybean Hull and Sugar Beet Fiber (Pulp) with Epichlorhydrin to Improve Cation-Exchange Capacity and Physical Stability, Journal of Applied Polymer Science, 52, 531-538, 1994. Lehrfeld, J., Cation Exchange Resins Prepared from Phytic Acid, Journal of Applied Polymer Science, 66, 491-497, 1997. Dronnet, V.M., Axelos, M.A.V., Renard, C.M.G.C. and Thibault, J.-F., Improvement of the Binding Capacity of Metal Cations by Sugar-Beet Pulp. 1. Impact of Cross-Linking Treatments on Composition, Hydration and Binding Properties, Carbohydrate Polymers, 35, 29-37, 1998. Marshall, W.E., Wartelle, L.H., Boler, D.E., Johns, M.M. and Toles, C.A., Enhanced Metal Adsorption by Soybean Hulls Modified with Citric Acid, Bioresource Technol., 69, 263-268, 1999. Wartelle, L.H. and Marshall, W.E., Citric Acid Modified Agricultural By-products as Copper Ion Adsorbents, Advanced Environmental Research, 4, 1-7, 2000. Kuniak, L. and Marchessault, R.H., Study of Cross-Linking Reaction between Epichlorohydrin and Starch, Starch-Stärke, 4, 110-116, 1972. MacConnel, A.A., Eastwood, M.A. and Mitchell, W.D., Physical Characterization of Vegetable Foodstuffs that could Influence Bowel Function, Journal of Science and Food Agriculture, 25, 1457-1464, 1974. APHA, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. APHA-AWWA-WPCF, 17th Ed., New York, 1989. ASTM, Standard Methods of Test for Physical and Chemical Properties of Particulate Ion-exchange Resins. Annual Book of ASTM standards, D2187-82, pp. 847-864, 1989.