KAYISI ÇEKİRDEĞİ KABUKLARI İLE SULU ÇÖZELTİDEN METİLEN MAVİSİ ADSORPSİYONUNA PARTİKÜL BOYUTUNUN ETKİSİ

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

Fındık Çotanağı İle Bazik Mavi 41 Boyarmaddesinin Sulu Çözeltisinden Adsorpsiyonu

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ DOĞAL ZEOLİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN ADSORPLANMASI

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

ARAŞTIRMA MAKALESİ / RESEARCH ARTICLE

Ultrasonik Aktifleştirilmiş Aktif Karbon ile Krom (VI) Adsorpsiyonu. Adsorption of Chromium (VI) on Ultrasonically Activated Active Carbon

Sabit Yataklı Kolonda Düşük Maliyetli Adsorbent ile Boyarmadde Giderimi. Removal of Dyestuff by Cost-Efficient Adsorbent İn The Fixed Bed Column

KEPEZ/ÇANAKKALE TEMMUZ

TEKSTİL BOYASI REAKTİF MAVİ 221 in POMZA ile ADSORPSİYONU

MOBİLYA ENDÜSTRİSİ ATIĞININ ALTERNATİF ADSORBAN OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

e-posta:

Derece Alan Üniversite Yıl

Sulu Ortamlardan Modifiye Çam Kozalağı Kullanılarak Boyar Madde Giderilmesi. Removal of Dyes from Aqueous Media by Modified Pine Cone

ÖZGEÇMİŞ. 1. Adı Soyadı :Neşe Öztürk. 2. Doğum Tarihi : Unvanı :Prof.Dr.

ACID RED 97 TEKSTİL BOYAR MADDESİNİN SARGASSUM ACİNARUM A BİYOSORBSİYONU

Fatih Hacımustafaoğlu Emine Yurtoğlu Büşra Keskin

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

BASİC BLUE 3 BOYAR MADDESİNİN BENTONİT KİLİ ÜZERİNE ADSORPSİYON MEKANİZMASININ İNCELENMESİ

ORMAN ATIKLARININ SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDE GİDERİMİNDE KULLANILMASI

ÇAM KOZALAĞININ PİROLİZİ İLE ELDE EDİLEN KATI ÜRÜNÜN AKTİF KARBON OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

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

ATIKSULARDAKİ FENOL KİRLİLİĞİNİN BİYOSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN KESİKLİ SİSTEMDE İNCELENMESİ

YÜZEY MODİFİYELİ Rhizopus arrhizus VE ŞEKER PANCARI KÜSPESİNİN ANYONİK VE KATYONİK BOYARMADDE BİYOSORPSİYONUNDA KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

AFŞİN-ELBİSTAN LİNYİTİNDEN ÜRETİLEN AKTİF KARBONUN ADSORPSİYON KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

Acid Blue 121 Boyar Maddesinin Muz Kabuğuna Kesikli Sistemde Adsorpsiyonunun Araştırılması

Fosforik Asitle Aktifleştirilen Fındık Kabuklarından Elde Edilen Aktif Karbonun Bazı Yüzey Özelliklerinin Belirlenmesi

YARASA VE ÇİFTLİK GÜBRESİNİN BAZI TOPRAK ÖZELLİKLERİ ve BUĞDAY BİTKİSİNİN VERİM PARAMETRELERİ ÜZERİNE ETKİSİ

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

UZMAN TOLGA BAAHDIR ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

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

Atık Sulardan Tekstil Boyar Maddesinin Silika İle Giderimi için Deneysel Tasarım

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

Üzüm Sapından Hazırlanan Aktif Karbon ile Sulu Çözeltilerden Ni(II) nin Giderimi

ODUN TALAŞI KULLANILARAK SULU ORTAMDAN REAKTİF BLACK 5'İN UZAKLAŞTIRILMASI

Fenton ve Fenton-Benzeri İleri Oksidasyon Yöntemleri i le Acid Yellow 36 Boyar Maddesinin Giderimi

REAKTİF MAVİ 221 İN POMZA İLE ADSORPSİYONU VE KİNETİĞİ

Nikel(II) Ġyonlarının Sulu Çözeltiden Granül Aktif Karbon Üzerine Adsorpsiyonu

Murat Nehri (Elazığ) nin Bazı Fizikokimyasal Parametreler Açısından Su Kalitesinin Belirlenmesi

2014 MÜFREDATI MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ / ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİM PLANI

BAZI BAZİK BOYARMADDELERİN DOĞAL VE AKTİVE EDİLMİŞ KİL ÜZERİNE ADSORPSİYONU İLE GİDERİLMESİ

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

BİYOLOJİK KİRLİLİĞİN 2,4-DİKLOROFENOKSİASETİK ASİT ADSORPSİYONUNA ETKİSİ

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

VİŞNE ÇEKİRDEĞİ ESASLI AKTİF KARBONLA KROM (VI) GİDERİMİ

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

Basic Red 46 Boyarmaddesinin Montmorillonitli Kireç Taşına Adsorpsiyonu

DEMİR ELEKTROTLU REAKTÖRDE KOİ, FOSFAT, RENK VE BULANIKLIK GİDERİMİ Tuba ÖZTÜRK a, Sevil VELİ b, Anatoli DİMOĞLO c, M.

Boyalı Suların Çitosan Koagülasyonu ile Arıtımında Box-Wilson İstatistiksel Tasarım Yönteminin Kullanılması

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

PROF.DR. OSMAN NURİ ERGUN, BSc,MSc,DIC,PhD

NOHUT SAMANI HIZLI PİROLİZİNİN DENEY TASARIMI İLE MODELLENMESİ

TOA10 SULU ÇÖZELTİDEN ADSORPSİYON YÖNTEMİYLE NİTRİT GİDERİMİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MÜHENDİSLİK BİLİMLERİ DERGİSİ Cilt: 13 Sayı: 41 sh Mayıs 2012

Tekstil Atık Külü ile Tekstil Atıksuyundan Renk Giderimi. Color Removal from Textile Wastewater by Using Textile Fly Ash

DOKTORA DERS BİLGİLERİ

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. Helianthus Annuus Çekirdeği Kabuklarında Uranyum Sorpsiyonu

UV Assisted Photodegradation of Acid Red 37 from Synthetic Solutions at the Presence of TiO2 Nanoparticles

SULU ÇÖZELTİLERDEN AĞAÇLI KÖMÜRLERİNDEN ÜRETİLEN ADSORBENT ÜZERİNE KOBALT ADSORPSİYONU

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


T.C. NECMETTĠN ERBAKAN ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK VE MĠMARLIK FAKÜLTESĠ, ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ, AKADEMĠK YILI ÖĞRETĠM PLANI / T.

FENOLÜN SULU ÇÖZELTİSİNİN DAMLAMALI YATAKLI REAKTÖRDE KATALİTİK ISLAK HAVA OKSİDASYONU

ARDIŞIK KESİKLİ REAKTÖRDE AKTİF ÇAMURUN ÇÖKELEBİLİRLİĞİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ. Engin GÜRTEKİN 1, *

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR

DİREKT MAVİ 53 AZO BOYARMADDESİNİN FOTOKATALİTİK OLARAK GİDERİMİ ÜZERİNE İYONLARIN ETKİSİ

ATIK SULARDAN Pb +2 iyonlarinin ADSORPSiYONUNDA ÇAY ATIĞININ KULLANILMASI 1.şahin SARRAFİ a, * 2.sertaç KARAKAŞ a 3.mehmet POLAT a 4.

KÖMÜRDEN ELDE EDİLEN ADSORBENT İLE BOYARMADDE UZAKLAŞTIRILMASI REMOVAL OF DYESTUFF BY THE ADSORBENT PRODUCED FROM COAL

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

Derece Alan Üniversite Yıl. Yüksek Lisans Tezi: Nanoboyutlu Epoksidasyon Katalizörünün Sentezi ve Tanımlanması

Derece Bölüm/Program Üniversite Yıl Lisans Kimya Mühendisliği İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ 2006 Y. Lisans Kimya Mühendisliği/Temel İşlemler Termodinamik

BAZI ENDÜSTRİLERDEN ÇIKAN ATIK ÇAM URLARIN BOY AR M ADDE GİDERİMİNDE ADSORBAN OLARAK KULLANIMININ İNCELENMESİ *

ÖZGEÇMİŞ Yrd.Doç.Dr. M.HAMDİ KARAOĞLU

DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING MASTER OF SCIENCE PROGRAM IN ENVIRONMENTAL ENGINEERING

AKTS/ ECTS KREDĠ/ CREDITS

TEKSTĐL ENDÜSTRĐSĐ ATIKSUYUNUN ARDIŞIK KESĐKLĐ BĐYOREAKTÖR (AKR) ĐLE ARITILMASINDA OPTĐMUM ŞARTLARININ BELĐRLENMESĐ

Safranin in Sulu Ortamdan Platanus orientalis L. Biyoması Kullanılarak Giderimi

Removal of Heavy Metal Ions Using Coal Washing Plant s Feed Material, Intermediate Product and Tailings as Adsorbents

SULU ÇÖZELTİLERDEKİ FENOLÜN FENTON YÖNTEMİYLE GİDERİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 2 s Mayıs 2006

Kolemanit ve Üleksit Atığı ile Sulu Çözeltilerden Metilen Mavisi Giderimi: Kinetik ve İzoterm Değerlendirmesi

Akdeniz Üniversitesi

TE 03 KÖMÜRLERİN ISIL İŞLEMİ SIRASINDA FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİNİN DEĞİŞİMİ

ÖZGEÇMİŞ Yrd. Doç. Dr. ÖZLEM TUNÇ DEDE

Çeşitli Adsorbentler Kullanılarak Flumequin in (Antibiyotik türü) Atık Sulardan Adsorbsiyon Yöntemiyle Giderilmesi

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

Çam Kozalağıyla Bazik Mavi 3Adsorpsiyonu

Halk sağlığı için tehdit oluşturan fenolün sulardan düşük maliyetli bir aktif karbon ile giderimi

AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ YAN ÜRÜNLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

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

EVSEL ATIKLARLA MALAH T YE L N N UZAKLA TIRILMASI. Mehmet BÜBER - Tunca TÜRKO LU

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Ağır metallerin giderimi için düşük maliyetli adsorban olarak pirina kullanımı

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 3 Sayı: 2 Sh Mayıs 2001 DOĞAL ZEOLİTLERLE ATIKSULARDAN KURŞUN GİDERİMİ

UÇUCU KÜL ADSORPSİYONU İLE REAKTİF BOYA GİDERİMİ

BT 42 TİROSİNAZ ENZİMİNİN EKSTRAKSİYONU, SAFLAŞTIRILMASI VE FENOLLERİN GİDERİMİNDE KULLANIMI

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 2 s Mayıs 2006

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 4-Klorofenolün Hidroksiapatit İle Sulu Ortamdan Uzaklaştırılması

Araçlar: Çıkarma Parçaları şu şekilde etiketlenmiştir:

PROJE RAPORU FALCI. Atık Kahve Telvesinden Aktif Karbon Üretimi

Transkript:

ÖHÜ Müh. Bilim. Derg. / OHU J. Eng. Sci. ISSN: 2564-6605 doi: 10.28948/ngumuh.443199 Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 7, Sayı 2, (2018), 566-571 Omer Halisdemir University Journal of Engineering Sciences, Volume 7, Issue 2, (2018), 566-571 Araştırma / Research KAYISI ÇEKİRDEĞİ KABUKLARI İLE SULU ÇÖZELTİDEN METİLEN MAVİSİ ADSORPSİYONUNA PARTİKÜL BOYUTUNUN ETKİSİ Osman Önder NAMAL 1 (ORCID: 0000-0002-3182-4788) * 1 Çevre Mühendisliği Bölümü, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi, Nevşehir, Türkiye ÖZ Geliş / Received: 14.02.2018 Kabul / Accepted: 05.04.2018 Partikül boyutu; sıcaklık, ph, temas süresi gibi adsorpsiyon sürecini etkileyebilen parametreler arasında önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada farklı partikül boyutlarına sahip kayısı çekirdeği kabukları kullanılarak sulu çözeltiden metilen mavisi adsorpsiyonunda partikül boyutunun etkisi araştırılmıştır. 1500 µm ortalama partikül boyutu için kesikli adsorpsiyon deneyinde elde edilen metilen mavisi giderim verimi ve adsorpsiyon kapasitesi sırasıyla %38.47 ve 7.69 mg/g olarak belirlenmiştir. Ortalama partikül boyutunun 106.5 µm değerine düşürülmesiyle giderim verimi ve adsorpsiyon kapasitesi sırasıyla % 92.64 ve 18.53 mg/g değerine yükselmiştir. Partikül boyutunun azalması metilen mavisi molekülleri ile adsorban madde arasındaki temas yüzeyinin önemli ölçüde artmasına neden olmuştur. Temas yüzeyinin artması dengeye ulaşmak için daha kısa bir zaman periyodu ile birlikte daha yüksek adsorpsiyon kapasitesi elde edilmesini sağlar. Sonuç olarak partikül boyutu ve temas yüzeyinin adsorpsiyon sürecinde oldukça önemli bir etkiye sahip olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, kayısı çekirdeği kabuğu, metilen mavisi, partikül boyutu THE EFFECT OF MEAN PARTICLE SIZE ON THE METHYLENE BLUE ADSORPTION FROM AQUEOUS SOLUTIONS WITH APRICOT KERNEL SHELLS ABSTRACT Particle size has an important role among parameters that can be effect the adsorption process such as temperature, ph and contact time. In this study, effect of the particle size on the adsorption of methylene blue from aqueous solution was investigated using apricot kernel shells with different particle sizes. In the batch adsorption experiments made by using materials with an average particle size of 1500 μm, For an average particle size of 1500 μm, obtained removal efficiency and adsorption capacity of methylene blue in the batch adsorption experiment were determined as 38.47% and 7.69 mg/g, respectively. By reducing the average particle size to 106.5 μm, removal efficiency and adsorption capacity increased to 92.64% and 18.53 mg/g, respectively. Reduction of the particle size causes a significant increase in the contact surface between the methylene blue molecules and the adsorbent material. The increase of the contact surface ensures that a higher adsorption capacity together with a shorter time period to reach equilibrium. As a result, it has been concluded that the particle size and contact surface have a considerable effect on the adsorption process. Keywords: Adsorption, apricot kernel shells, methylene blue, particle size. * Corresponding author / Sorumlu yazar. Tel.: +90 384 228 10 00; e-mail / e-posta: osmannamal@nevsehir.edu.tr 566

O. O. NAMAL 1. GİRİŞ Biyolojik arıtma ve koagülasyon-flokülasyon gibi konvansiyonel arıtma metotları boyar madde içeren atıksuların arıtımında genellikle yetersizdir. Boyalı atıksuların konvansiyonel metotlarla arıtımı oldukça zordur. Adsorpsiyon yöntemi basit tasarımı ve ucuz işletme maliyetleri sebebiyle en etkili arıtma tekniklerinden bir tanesidir [1,2]. Tarımsal atıklar üzerinde adsorpsiyonla organik renk giderimi son zamanlarda önemli bir konu haline gelmiştir [3] ve adsorpsiyon yönteminde en çok kullanılan adsorban maddelerden biri aktif karbon olarak bilinir. Aktif karbonun yaygın olarak kullanılmasının sebebi çok miktarda mikro ve makro porlara ve buna bağlı olarak yüksek bir yüzey alanına sahip olmasıdır [4]. Ancak aktif karbonun pahalı olması adsorpsiyon yönteminin kullanımını sınırlandırmaktadır [5]. Tarımsal atıklar ucuzdur ve bol miktarda mevcuttur. Büyük oranda selüloz, hemiselüloz ve ligninden oluşan tarımsal atıklar, hidroksil, karboksil, fenoller ve metoksi gibi kirletici bağlayan fonksiyonel gruplar sayesinde birçok kirleticinin gideriminde etkili olarak kullanılabilmektedir [6]. Geniş bir aralıktaki organik ürünler aktif karbon üretimi için uygun hammaddelerdir. Boyalar için bu hammaddelerin modifikasyonuyla yüksek adsorpsiyon kapasitesi elde edilebilmektedir [7]. Kayısı çekirdeği kabukları aktif karbon üretiminde ve çeşitli kirleticilerin adsorpsiyonunda yaygın bir biçimde kullanılmakla birlikte adsorpsiyon kinetikleri; sıcaklık, ph, temas süresi ve partikül boyutu gibi birçok parametre tarafından etkilenmektedir. Granül aktif karbon için, en önemli fiziksel özelliklerden ikisi sertlik ve parçacık boyutudur [8]. Parçacık boyutu akış özelliklerini, filtrelenebilirliği, adsorpsiyon kinetiğini vs. etkilediği için önemlidir. Aktif karbonun adsorpsiyon hızı parçacık boyutu ile ters ilişkilidir. Küçük parçacıklar daha yüksek bir adsorpsiyon hızına sahiptir [9]. Bununla birlikte adsorpsiyon kolonlarında kullanılan karbonun kırılganlığı, partiküllerin boyutundaki küçülme oranını kontrol ederek, kısa devrelere (yüksek yük kaybı) ve geri yıkama sırasında kayıplara neden olur ve bu durum performans düşüşü ile sonuçlanır. Parçacık boyutu ayrıca aktif karbon yatağı boyunca yük kaybını da etkiler. Çok küçük parçacıklar kullanılıyorsa, daha yüksek yük kaybı ve aktif karbon yatağında çatlamalar meydana gelebilmektedir. Aktif karbon için tipik partikül çapları 0.6 ila 2.36 mm (8 x 30 U.S. mesh) ve 0.425 ila 1.70 mm'dir (12 40 U.S. mesh) [8]. Bununla birlikte; hazırlanan adsorbanların adsorpsiyon özelliklerini test etmek için metilen mavisi adsorbat olarak kullanılır [10]. Dolayısıyla bu çalışmada adsorban malzeme olarak farklı partikül boyutuna sahip olan ham kayısı çekirdeği kabukları ile adsorpsiyon özelliklerini değerlendirmek ve test etmek üzere metilen mavisi adsorpsiyonu araştırılmıştır. 2. MATERYAL VE METOTLAR 2.1. Adsorban Malzemelerin Hazırlanması Malatya ilinden temin edilen ham kayısı çekirdeği kabukları saf su (Minipure, Destup) ile yıkandıktan sonra etüvde (JSR, JSOF-100) 105 o C de kurutulmuştur. Kurutulan malzemeler çekiçli bir değirmen aracılığı ile öğütüldükten sonra elekler (Retsch) yardımı ile elenerek farklı boyutlarda malzemeler elde edilmiştir. Elde edilen bu malzemeler doğrudan adsorpsiyon deneylerinde kullanılmak üzere desikatörde saklanmıştır. Kullanılan eleklerin boyut aralıkları ve adsorban malzemelerin ortalama partikül boyutları Tablo 1 de sunulduğu gibidir. Tablo 1. Adsorbanların hazırlanmasında kullanılan eleklerin boyut aralıkları ve ortalama partikül boyutları Partikül Boyut Aralığı (mikron) Ortalama Partikül Boyutu (mikron) 63-150 106.5 150-200 175 200-400 300 250-400 325 500-1000 750 1000-2000 1500 2.2. Kesikli Adsorpsiyon Deneyleri Adsorpsiyonun daha geniş bir aralıkta gözlenebilmesi ve kapsamının daha net bir şekilde belirlenebilmesi için başlangıçta 100 mg/l metilen mavisi konsantrasyonuna sahip çözeltilere farklı partikül boyutlarına sahip olan her adsorban numunesinden 5 g/l dozda ilave edilerek karıştırıcılı inkübatör (JSR, JSSI-300C) aracılığıyla 25 567

KAYISI ÇEKİRDEĞİ KABUKLARI İLE SULU ÇÖZELTİDEN METİLEN MAVİSİ ADSORPSİYONUNA PARTİKÜL BOYUTUNUN ETKİSİ o C de 24 saat süreyle 250 d/dakika hızda karıştırma uygulanmıştır. Çözeltilerin başlangıçtaki doğal ph değeri yaklaşık 8.5 olarak ölçülmüştür. Ardından numuneler 0.45 µm gözenekli membran filtre kağıtları (Millipore Corp., Bedford, Mass.) ve bir vakum pompası (Rocker, 600) kullanılarak süzüldükten sonra spektrofotometrede (Thermo, Aquamete plus) 663 nm dalga boyunda absorbans değerleri okutularak kalibrasyon eğrisi yardımıyla çıkış konsantrasyonları belirlenmiştir ve aşağıdaki formül yardımıyla yüzde giderim verimleri hesaplanmıştır [11]: R (%) = C 0 C e C 0 100 (1) Burada, R (%) yüzde giderim, C 0 ve C e (mg/l) sırasıyla başlangıçta ve denge durumunda boyanın sıvı-faz konsantrasyonlarıdır. Çıkış konsantrasyonları esas alınarak gram adsorban başına adsorplanan metilen mavisi miktarı (q, mg/g) aşağıdaki gibi hesaplanmıştır [12] : q = (C 0 C e )V (2) W Burada V (L) çözelti hacmi ve W (g) kullanılan adsorbanın kütlesidir. Gram adsorban başına adsorbat molekülleri tarafından tutulan alan (S c, m 2 /g) aşağıdaki eşitlik yardımıyla hesaplanmıştır [13]: S c = 6.02 10 23 A m q M w 1000 Burada A m bir metilen mavisi molekülünün tahmini alanı (0.244 nm 2 ) ve M w ise metilen mavisinin molekül ağırlığı (284.3 g/mol) olarak tanımlanır. 3. SONUÇLAR VE TARTIŞMA Bir adsorbanın adsorpsiyon kapasitesi, yüzey alanı, gözeneklilik, partikül tipi, partikül boyutu ve su içeriği gibi fiziksel yapısal parametrelere bağlıdır [14]. Partikül boyutu boyaların adsorpsiyon kapasitesinde oldukça önemli rol oynamaktadır. Adsorpsiyon kapasitesi ve partikül boyutu arasındaki ilişki iki kritere bağlıdır: (i) boya molekülünün kimyasal yapısı (iyonik yükü) ve kimyası, (ii) adsorbanın temel özellikleri (polimerik zincirlerin kristalliği, porozitesi ve sertliği) [15]. Farklı boyutlardaki adsorbanlarla elde edilen adsorpsiyon kapasiteleri ve giderim verimleri Şekil 1 de gösterilmiştir. En düşük ortalama partikül boyutuna sahip olan numunelerle yapılan kesikli deneylerde elde edilen adsorpsiyon denge kapasitesi ve giderim verimi sırasıyla 18.53 mg/g ve % 92.64 olarak gözlenmiştir. Ortalama partikül boyutunun 106.5 µm değerinden 1500 µm değerine kademeli olarak artırılmasıyla adsorpsiyon denge kapasitesi ve giderim verimi azalarak sırasıyla 7.69 mg/g ve % 38.47 değerlerine düşmüştür. Aljboree vd. (2017) tarafından da bildirildiği gibi, partikül boyutunun azalması ile adsorpsiyon kapasitesindeki artış, boyanın tercihen adsorbanın dış yüzeyinde adsorbe edildiğini ve büyük boya moleküllerinin sterik engeli nedeniyle parçacığa tam olarak nüfuz etmediğini göstermektedir [15]. (3) Şekil 1. Ortalama partikül boyutunun adsorpsiyon denge kapasitesine ve giderim verimine olan etkisi 568

O. O. NAMAL Şekil 2 (a) da ortalama tane çapı ile metilen mavisi moleküllerinin tutulduğu yüzey alanı arasındaki ilişki gösterilmiştir. Şekil 2 (b) de ise adsorpsiyon denge kapasitesi ile aktif yüzey alanı arasındaki lineer ilişki gösterilmiştir. Buna göre 1500 µm partikül boyutu için aktif yüzey alanı 16.28 m 2 /g (q = 7.69 mg/g) değerindeyken partikül boyutunun 106.5 µm değerine düşürülmesiyle aktif yüzey alanı 39.24 m 2 /g (q = 18.53 mg/g) değerine yükselmiştir. Bu durum, adsorpsiyonun bir yüzey olayı olması ve Weber (1972) tarafından da bildirildiği gibi daha küçük adsorban boyutlarının nispeten daha büyük yüzey alanları ve dolayısıyla dengede daha yüksek bir giderim sunması ile açıklanabilir [16, 17]. Üstelik partikül boyutu arttıkça, adsorbatın iç gözeneklere nüfuzu için gerekli süre de artar ve bu durum dengeye ulaşmak için daha uzun bir zaman ve daha düşük bir adsorpsiyon kapasitesi ile sonuçlanabilir [18]. Bununla birlikte, küçük partikül boyutları büyük ölçekli uygulamalar için uygun olmayabilmektedir. Örneğin, sabit yataklı kolonlarda küçük partiküller yük kayıplarına ve kolon tıkanmalarına neden olabilmekle beraber ciddi hidrodinamik kısıtlamalara sebebiyet verebilmektedir [14, 19]. Şekil 2. Aktif yüzey alanı ile (a) tane çapı (b) adsorpsiyon denge kapasitesi arasındaki ilişki 569

KAYISI ÇEKİRDEĞİ KABUKLARI İLE SULU ÇÖZELTİDEN METİLEN MAVİSİ ADSORPSİYONUNA PARTİKÜL BOYUTUNUN ETKİSİ 4. SONUÇLAR Farklı partikül boyutlarına sahip kayısı çekirdeği kabukları kullanılarak metilen mavisi adsorpsiyonunun araştırıldığı bu çalışmada, partikül boyutunun adsorpsiyon kapasitesine ve giderim verimine önemli ölçüde etkisinin bulunduğu gözlenmiştir. Partikül boyutunun azalmasıyla hem adsorbanın dışındaki aktif yüzeylerin miktarı hem de adsorbanın iç gözeneklerine boya moleküllerinin nüfusu artış göstermiştir ve bu duruma paralel olarak adsorpsiyon kapasitesi ve giderim veriminde önemli ölçüde artış meydana gelmiştir. Kayısı çekirdeği kabukları kullanılarak metilen mavisi adsorpsiyonunun araştırıldığı bazı literatür çalışmalarından elde edilen sonuçlar aşağıdaki Tablo 2 de verildiği gibidir. Literatüde çeşitli ön işlemlerin uygulandığı çalışmalardan elde edilen sonuçlarla kıyaslandığında, kullanılan adsorbanın sadece boyutlarını küçültmek suretiyle adsorpsiyon kapasitesinde önemli ölçüde artış sağlamak mümkündür. Bununla birlikte oldukça düşük partikül boyutuna sahip malzemelerin tam ölçekli uygulamalarda tıkanmalara ve aşırı yük kayıplarına neden olabileceği göz önüne alındığında, tarımsal atıklara bazı modifikasyon işlemleri uygulamak suretiyle adsorpsiyon kapasitelerini artırmak ve sonrasında işletim açısından optimum tanecik boyutunu belirlemek daha akılcı bir seçenek sunacaktır. Tablo 2. Kayısı çekirdeği kabuklarıyla metilen mavisi adsorpsiyonunun araştırıldığı çalışmalara ilişkin sonuçlar Ön işlem/modifikasyon Adsorpsiyon kapasitesi Tane boyutu (µm) Referans (mg/g) Konvansiyonel aktivasyon 4.11 1125 [20] Ön işlem/modifikasyon yok 18.53 106.5 Bu çalışma Konvansiyonel aktivasyon 19.79 175 [21] Konvansiyonel aktivasyon 79.30 Bilinmiyor [22] Konvansiyonel aktivasyon 102.04 Bilinmiyor [3] TEŞEKKÜR Bu makalenin yazarı, sunmuş oldukları imkânlardan dolayı vermiş oldukları destek sebebiyle Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi Rektörlüğü ne, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dekanlığı na ve Çevre Mühendisliği Bölüm Başkanlığı na teşekkürü bir borç bilir. KAYNAKLAR [1] KARAÇETİN, G., SİVRİKAYA, S., İMAMOĞLU, M., Adsorption of Methylene Blue from Aqueous Solutions by Activated Carbon Prepared from Hazelnut Husk Using Zinc Chloride, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 110, 270-276, 2014. [2] YANG, L., SUN, Q., The Adsorption of Basic Dyes from Aqueous Solution on Modified Peat-Resin Particle, Water Research, 37, 1535-1544, 2003. [3] ÖNAL, Y., Kinetics of Adsorption of Dyes from Aqueous Solution Using Activated Carbon Prepared from Waste Apricot, Journal of Hazardous Materials, 137, 1719-1728, 2006. [4] FU, F., WANG, Q., Removal of Heavy Metal Ions from Wastewaters: A Review, Journal of Environmental Management, 92, 407-418, 2011. [5] KURNIAWAN, T. A., CHAN, G. Y., LO, W. H., BABEL, S., Physico Chemical Treatment Techniques for Wastewater Laden with Heavy Metals, Chemical Engineering Journal, 118, 83-98, 2006. [6] RANGABHASHIYAM, S., ANU, N., SELVARAJU, N., Sequestration of Dye from Textile Industry Wastewater Using Agricultural Waste Products as Adsorbents, Journal of Environmental Chemical Engineering, 1, 629-641, 2013. [7] AHMED, M.J., Application of Agricultural Based Activated Carbons by Microwave and Conventional Activations for Basic Dye Adsorption: Review, Journal of Environmental Chemical Engineering, 4, 89-99, 2016. [8] CRITTENDEN, J.C., TRUSSELL, R.R., HAND, D.W., Water Treatment: Principles and Design, John Wiley & Sons, Hoboken, US, 2012. [9] MARSH, H., REINOSO, F.R., Activated Carbon, Elseiver, London, UK, 2006. 570

O. O. NAMAL [10] ZHOU, Y., ZHANG, L., CHENG, Z., Removal of Organic Pollutants from Aqueous Solution Using Agricultural Wastes: A Review, Journal of Molecular Liquids, 212, 739-762, 2015. [11] AMUDA, O.S., GIWA, A.A., BELLO, I.A., Removal of Heavy Metal from Industrial Wastewater Using Modified Activated Coconut Shell Carbon, Biochemical Engineering Journal, 36, 174-181, 2007. [12] MOHAN, D., SINGH, K., SINGH, V., Trivalent Chromium Removal from Wastewater Using Low Cost Activated Carbon Derived from Agricultural Waste Material and Activated Carbon Fabric Cloth, Journal of Hazardous Materials, 135, 280-295, 2006. [13] WU, F.C., TSENG, R.L., High Adsorption Capacity NaOH-Activated Carbon for Dye Removal from Aqueous Solution, Journal of Hazardous Materials, 152, 1256-1267, 2008. [14] CRINI, G., BADOT, P.M., Application of Chitosan, A Natural Amino Polysaccharide, for Dye Removal from Aqueous Solutions by Adsorption Processes Using Batch Studies: A Review of Recent Literature, Progress in Polymer Science, 33(4), 399-447, 2008. [15] ALJEBOREE, A. M., ALSHIRIFI, A.N., ALKAIM, A.F., Kinetics and Equilibrium Study for the Adsorption of Textile Dyes on Coconut Shell Activated Carbon, Arabian Journal of Chemistry, 10, 3381-3393, 2017. [16] BHARGAVA, D.S., SHELDALKAR, S.B., Effects of Adsorbent Dose and Size on Phosphate-Removal from Wastewaters, Environmental Pollution, 76, 51-60 1992. [17] WEBER, W. J. JR, Physicochemical Processes for Water Quality Control, John Wiley & Sons, Hoboken, US, 1972. [18] SRIMURALI, M., PRAGATHI, A., KARTHIKEYAN, J., A Study on Removal of Fluorides From Drinking Water by Adsorption onto Low-Cost Materials, Environmental Pollution, 99, 285-289, 1998. [19] GUIBAL, E, MILOT, C, TOBIN, J.M., Metal-Anion Sorption by Chitosan Beads: Equilibrium and Kinetic Studies, Industrial & Engineering Chemistry Research, 37, 1454 1463, 1998. [20] AYGÜN, A., YENİSOY-KARAKAŞ, S., DUMAN, I., Production of Granular Activated Carbon from Fruit Stones and Nutshells and Evaluation of Their Physical, Chemical and Adsorption Properties, Microporous and Mesoporous Materials, 66, 189 195, 2003. [21] DJILANI, J., ZAGHDOUDI, R., DJAZI, F., BOUCHEKIMA, B., LALLAM, A., MODARESSI, A., ROGALSKI, M., Adsorption of Dyes on Activated Carbon Prepared from Apricot Stones and Commercial Activated Carbon, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 53, 112-121, 2015. [22] BAŞAR, C.A., Applicability of the Various Adsorption Models of Three Dyes Adsorption onto Activated Carbon Prepared Waste Apricot, Journal of Hazardous Materials, B135, 232 241, 2006. 571