BASİC BLUE 3 BOYAR MADDESİNİN BENTONİT KİLİ ÜZERİNE ADSORPSİYON MEKANİZMASININ İNCELENMESİ

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

Fındık Çotanağı İle Bazik Mavi 41 Boyarmaddesinin Sulu Çözeltisinden Adsorpsiyonu

UÇUCU KÜL ADSORPSİYONU İLE REAKTİF BOYA GİDERİMİ

ACID RED 97 TEKSTİL BOYAR MADDESİNİN SARGASSUM ACİNARUM A BİYOSORBSİYONU

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

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ DOĞAL ZEOLİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN ADSORPLANMASI

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

MOBİLYA ENDÜSTRİSİ ATIĞININ ALTERNATİF ADSORBAN OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

TEKSTİL BOYASI REAKTİF MAVİ 221 in POMZA ile ADSORPSİYONU

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

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

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ BENTONİT KULLANARAK SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDE UZAKLAŞTIRILMASI

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

TOA51 ASİTLE AKTİVE EDİLMİŞ KİLİN BOYARMADDE GİDERİM MEKANİZMASININ ARAŞTIRILMASI

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

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

TOA10 SULU ÇÖZELTİDEN ADSORPSİYON YÖNTEMİYLE NİTRİT GİDERİMİ

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

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

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

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

ARAŞTIRMA MAKALESİ / RESEARCH ARTICLE

MODİFİYE SEPİYOLİT VE ZEOLİTİN TEKSTİL ENDÜSTRİSİ ATIKSULARINDA ADSORBANT OLARAK KULLANILMASI:KARŞILAŞTIRMALI DEĞERLENDİRME

ATIKSULARDAKİ FENOL KİRLİLİĞİNİN BİYOSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN KESİKLİ SİSTEMDE İNCELENMESİ

Basic Red 46 Boyarmaddesinin Montmorillonitli Kireç Taşına Adsorpsiyonu

ODUN TALAŞI KULLANILARAK SULU ORTAMDAN REAKTİF BLACK 5'İN UZAKLAŞTIRILMASI

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ORMAN ATIKLARININ SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDE GİDERİMİNDE KULLANILMASI

Acid Blue 121 Boyar Maddesinin Muz Kabuğuna Kesikli Sistemde Adsorpsiyonunun Araştırılması

Adsorpsiyon Yöntemi ile Cam Kırığı Üretim Atık Suyunda KOİ Gideriminin İncelenmesi

KEPEZ/ÇANAKKALE TEMMUZ

TERMİK SANTRAL UÇUCU KÜL TİPLERİNİN ATIKSULARDAKİ FENOLÜN ADSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİM ETKİNLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI *

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


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

REAKTİF MAVİ 221 İN POMZA İLE ADSORPSİYONU VE KİNETİĞİ

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

Sulu Çözeltilerden Remazol Brilliant Green 6B Gideriminde Kaolin Kullanımı

e-posta:

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

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

Safranin in Sulu Ortamdan Platanus orientalis L. Biyoması Kullanılarak Giderimi

UZMAN TOLGA BAAHDIR ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

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

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

DÜŞÜK MALİYETLİ ADSORPLAYICILAR KULLANILARAK SULU ORTAMLARDAN FOSFAT GİDERİMİNİN ARAŞTIRILMASI

BOYAR MADDELERİN DOĞAL KİL MİNERALLER KULLANILARAK ADSORPSİYONU: KATI KONSANTRASYONU VE TEMAS SÜRESİNİN ETKİSİ

BİYOLOJİK KİRLİLİĞİN 2,4-DİKLOROFENOKSİASETİK ASİT ADSORPSİYONUNA ETKİSİ

Derece Alan Üniversite Yıl

Çevre Korunmasında Atığın Atıkla Giderilmesi Prensibi

FORMALDEHİT İLE MODİFİYE EDİLMİŞ İĞDE ÇEKİRDEĞİ KULLANILARAK SULU ÇÖZELTİLERDEN MALAHİT YEŞİLİNİN UZAKLAŞTIRILMASI

DİREKT MAVİ 53 AZO BOYARMADDESİNİN FOTOKATALİTİK OLARAK GİDERİMİ ÜZERİNE İYONLARIN ETKİSİ

Remazol Brillant Blue R (RBBR) boyarmaddesinin düşük maliyetli bir adsorban olan sigara külü ile giderimi

Remazol Brillant Blue R (RBBR) boyarmaddesinin düşük maliyetli bir adsorban olan sigara külü ile giderimi

TEKSTİL VE METAL SANAYİ ARITMA ÇAMURLARININ SUSUZLAŞTIRMA İŞLEMLERİNİN İNCELENMESİ

SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN FINDIK KABUĞU YÜZEYİNE ADSORPSİYON VE ADSORPSİYON KİNETİĞİ

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

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

Özet. Abstract. Anahtar Kelimeler: Bentonite, atıklar, boyar madde, adsorpsiyon, çevre kirliliği

KAOLİNİN FLOKÜLASYONU

Bir Nano Adsorbent ile Reaktif Black 39 Boyar Maddesinin Distile Sudan ve Sentetik Atıksudan Giderimi

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

TEKSTİL ATIKSULARINDAKİ METAL KOMPLEKS BOYARMADDELERİN YUMURTA KABUKLARI İLE GİDERİMİ

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

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

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

FENOLÜN SULU ÇÖZELTİSİNİN DAMLAMALI YATAKLI REAKTÖRDE KATALİTİK ISLAK HAVA OKSİDASYONU

ELEKTROKOAGÜLASYON İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDELERİN GİDERİLMESİ

Kitosan Bazlı Hidrojeller ile Değerli Metallerin Geri Kazanılması ve Sistem Kinetiğinin İncelenmesi

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

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

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

Pt/PONZA TAŞI KATALİZÖRÜ ÜZERİNDE METANOLÜN ISLAK ADSORPSİYONU VE OKSİDASYONU

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ALUNiT -Zn O KARlŞIMLARI ÜZERİNE SULU ÇÖZELTiLERDEN ASİDİK BOY ALARIN ADSORPSİYONU

Ağır metallerin giderimi için düşük maliyetli adsorban olarak pirina kullanımı

Çam Kozalağıyla Bazik Mavi 3Adsorpsiyonu

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

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

ATIKSULARDA BULUNAN KURŞUN (II) İYONLARININ P.putida İLE BİYOSORPSİYONU

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

Biyolojik Besi Maddesi Gideren Atıksu Arıtma Tesisi Geri Devir Çamurunda Farklı Dezentegrasyon Uygulamalarının İncelenmesi

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

T.C. KİLİS 7 ARALIK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLER ENSTİTÜSÜ

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

BT 42 TİROSİNAZ ENZİMİNİN EKSTRAKSİYONU, SAFLAŞTIRILMASI VE FENOLLERİN GİDERİMİNDE KULLANIMI

BOYAR MADDELERDE AKTİF KARBONUN ADSORPLANMA ÖZELLİĞİNE HİDROJEN PEROKSİTİN ETKİSİ

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR

Modifiye Edilmiş Perlitle Ağır Metal Giderim Çalışmaları

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

SULU ÇÖZELTİLERDEKİ FENOLÜN FENTON YÖNTEMİYLE GİDERİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

Basic Blue 41 ve Basic Red 46 Boyar Maddelerinin Çözeltiden Anyonik Polimer Membran ile Giderilmesi

Transkript:

TMMOB Çevre Mühendisleri Odası V. ULUSAL ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ BASİC BLUE 3 BOYAR MADDESİNİN BENTONİT KİLİ ÜZERİNE ADSORPSİYON MEKANİZMASININ İNCELENMESİ Mersin Üniversitesi Mersin Meslek Yüksekokulu, Kimya Programı, Mersin mturabik@mersin.edu.tr ÖZET Bu çalışmada, bentonitin atıksulardan adsorpsiyonla boyar madde giderimi incelendi. Boyar madde içeren sentetik atıksu, tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılan Basic Blue 3 boyar maddesinin suda çözülmesi ile hazırlandı. Adsorpsiyon üzerine, temas süresi, başlangıç boyarmadde konsantrasyonu, adsorban miktarı, karıştırma hızı, ph ve sıcaklığın etkisi araştırıldı. Bentonitin adsorpsiyon kapasitesi tanecik boyutunun ve başlangıç boyar madde konsantrasyonunun düşmesiyle artmaktadır. Çalışmalarda elde edilen adsorpsiyon izotermlerinin Langmuir adsorpsiyon izotermine uygunluk sağladığı saptanmış ve bentonit için adsorpsiyon sabitleri (Q ve b) belirlenmiştir. Sonuçlar, bentonitin Basic Blue 3 içeren atıksular için iyi bir adsorbent olduğunu göstermektedir ve incelenen bütün konsantrasyonlarda denge konsantrasyonuna ulaşmak için kısa bir temas süresi yeterli olmaktadır. Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Bentonit, Basic Blue 3, Tekstil atıksuyu THE INVESTIGATION OF ADSORPTION MECHANISM OF BASIC BLUE 3 DYESTUFF ON BENTONİTE ABSTRACT Removal of dyestuffs from a synthetic wastewater by adsorption by using bentonite was investigated in this study. Synthetic wastewater containing dyestuff was prepared by dissolving Basic Blue 3, a widely used dyestuff in textile industry, in water. The effect of contact time, initail dye concentrations, adsorbent mass, rate of agitation, ph and temperature on adsorption were investigated. The adsorption capacity of bentonite was found to increase with a decrease of particle size and initial dye concentration. Adsorption isotherms obtained from batch experiment were described by Langmuir isotherms and adsorption constant(q and b) were determined for bentonite. The results indicate that bentonite is an excellent adsorbent for dye wastewater containing Basic Blue 3 and only moderately short contact times are required to reach equilibrium at all the dye concentrations investigated. Key words: Adsorption, Bentonite, Basic Blue 3, Textile wastewater

1. GİRİŞ Tekstil endüstrisinde kullanılan boyarmadde ve yardımcı kimyasallardan pek çoğu atıksu arıtım tesislerinde işlem boyunca değişmeden kalırlar, parçalansalar bile oluşan ürünler daha toksik olabilir. Tekstil atık sularının arıtılması için birçok yöntem geliştirilmiştir. Bu yöntemlerin temeli biyolojik, kimyasal ve fiziksel esaslara dayanır. Adsorpsiyon yöntemine dayanan arıtma proseslerinde, aktif karbon, yaygın olarak kullanılan iyi bir adsorplayıcıdır. Ancak aktif karbon pahalı bir adsorbenttir. Aktif karbon ile adsorpsiyon işlemi, kimyasal ve biyolojik proseslerden daha etkili olmasına rağmen maliyeti daha yüksektir. Bu nedenle, adsorban maliyetini düşürmek için bir çok alternatif adsorbanlar üzerinde çalışılmaktadır. Bunlar; uçucu kül (Gupta ve diğ., 1984), tahta talaşı (Asfour ve diğ.,1985), turba (Nawar ve Doma, 1989; McKay ve diğ., 1985; Mohan ve diğ., 22), krom çamuru (Lee ve diğ., 1996), mısır koçanı (El-Geundi, 1991), zeolit (Meshko ve diğ., 21), aktif çamur (Chu ve Chen, 22), kildir (Harris ve diğ.,21; Juang ve diğ., 1997; Choi ve Cho, 1996; Hsu ve Chıang, 1997; Doğan ve Alkan, 23). Smektit grubu kil minerallerinin birini veya daha fazlasını büyük oranda içeren killere genel olarak bentonit adı verilmektedir. Bentonitlerin inorganik ve organik molekülleri adsorplama güçleri olduğundan ağartma ve renk gideriminde yaygın olarak kullanılan endüstriyel hammaddelerdir. Bu çalışmada, Basic Blue 3 boyarmaddesinin doğal bentonit ile giderim mekanizması araştırılmıştır. Adsorpsiyonla boyarmadde giderimine etki eden parametreler belirlenerek bentonitin Basic Blue 3 boyarmaddesini adsorplama kapasitesi saptanmıştır. 2. MATERYAL ve METOT Çalışmada Ünye/Ordu yöresi bentoniti adsorban olarak kullanılmıştır. Bentonitin XFR ile yapılan kimyasal analizi sonuçları Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1. Bentonitin kimyasal analizi. Parametreler Kimyasal bileşim (%) SiO 2 72.7 Al 2 O 3 14.54 Fe 2 O 3 1.19 CaO 1.6 MgO 3.57 Na 2 O 1.4 K 2 O.59 TiO 2.8 P 2 O 5.2 Kızdırma kaybı 5.79 Basic Blue 3 boyarmaddesinin sulu çözeltileri deiyonize su ile hazırlanarak renk ölçümleri Jasco V-53 marka UV/VIS Spektrofotometrede gerçekleştirilmiştir. Basic Blue 3 boyarmaddesinin maksimum absorblama yaptığı dalga boyunun (λ max ) 652 nm olduğu tespit edilerek, çalışma eğrisi bu dalga boyunda hazırlanmıştır. Bentonit ile Basic Blue 3 boyarmaddesinin adsorpsiyonla giderimi çalışmaları kesikli düzende çalışan bir karıştırma kabında gerçekleştirilmiştir. Boya çözeltisi deiyonize su ile ph 4 de 5 ml olarak hazırlanmış ve deneyden önce istenen sıcaklığa getirilmiştir. Boya çözeltisinin 594

başlangıç konsantrasyonu (t=) spektrofotometrede ölçülmüş ve karıştırma kabına konmuştur. Bentonit, 45 µm nin altına elenerek kurutulmuştur. İstenen miktarda hassas olarak tartılarak karıştırma kabı içersindeki boya çözeltisi içerisine konarak karıştırma işlemi başlatılmıştır. Çeşitli zaman aralıklarında karıştırma kabında yaklaşık 2 ml örnek pipetle alınarak uygun oranlara seyreltilip spektrofotometrede okuma aralığına getirilmiştir. Seyreltilen örnekler 35 devir/dk da 15 dakika santrüfüjlenip, spektrofotometrede λ max da okuma yapılarak denge konsantrasyonu saptanmıştır. Sonuçta, ilk ve son adsorbat konsantrasyonları arasındaki fark, katı yüzeyinde adsorplanan miktar olarak (1) nolu eşitlikten tespit edilmiştir. q den =V(C -C son )/(1.m) (1) q den =Denge anında bentonitin boyar maddeyi adsorplama kapasitesi (mg/g) C = Başlangıç boyarmadde konsantrasyonu (mg/l) C son =Dengeye ulaşıldıktan sonraki son konsantrasyon (mg/l) V=Çözelti hacmi (ml) m=kullanılan adsorban miktarı (g) Doğal bentonit ile Basic Blue 3 boyarmaddesinin adsorpsiyonla giderimine başlangıç boyarmadde konsantrasyonu, kil miktarı, karıştırma hızı, sıcaklık, ph, tanecik boyutu gibi faktörlerin etkisi incelenerek adsorpsiyon kapasitesi saptanmıştır. 3. SONUÇLAR Dengeye Ulaşma Zamanın Saptanması Basic Blue 3 boyarmaddesinin bentonit ile gideriminde, zamanla boyarmadde konsantrasyonu değişimi saptanarak dengeye ulaşma zamanı saptanmıştır. Bu amaçla, dengeye ulaşma süresinin tam olarak saptanabilmesi için boya çözeltisi ve kil karışımı, kesikli karıştırma kabında 15 dakika boyunca karıştırılarak kil üzerine boya adsorpsiyonu gerçekleştirilmiştir. Basic Blue 3 boyarmaddesinin 3 mg/l konsantrasyonunda hazırlanan çözeltisinin bentonit ile gideriminde, boyarmaddenin hemen hemen tamamının adsorpsiyon periyodunun ilk 5 dakikasında kil üzerinde tutulduğu saptanmıştır (Şekil 1). Konsantrasyon(mg/L) 35 3 25 2 15 1 5 5 1 15 2 Şekil 1. Basic Blue 3 ün bentonit ile gideriminde zamanla boyarmadde konsantrasyonunun değişimi(c =3 mg/l, m=2 g kil/5 ml, karıştırma hızı= 2 rpm, T=3 C, ph=4, tanecik boyutu= < dp 45 µm). 595

Çok kısa bir süre içerisinde adsorban yüzeyinde adsorbatın tutulması elektrostatik etkileşimin çok güçlü olduğunu göstermektedir. Basic Blue 3 ün doğal bentonit üzerine adsorpsiyonu oldukça kısa bir sürede gerçekleşmektedir (Şekil 2). Adsorpsiyon periyodunun devam ettiği süre boyunca başlangıç boyarmadde konsantrasyonu zamanla azalmakta ve belirli bir zaman sonra sabit kalmaktadır. Bu durum boyarmadde konsantrasyonuna bağlı olmaksızın 5. dakikada dengeye ulaşmaktadır. Ancak, başlangıç boyarmadde konsantrasyonu arttıkça çözeltide kalan boyarmadde konsantrasyonu da artmakta ve çözeltiden giderilen boyarmadde % si azalmaktadır (Tablo 2). Tablo 2. Basic Blue 3 ün bentonit üzerine adsorpsiyonunda farklı başlangıç konsantrasyonlarında % boyarmadde giderimi. (ph=3, T= 3 C, m=2 g bentonit/5 ml, karıştırma hızı= 2 rpm, tanecik boyutu= < dp 45 µm). C (mg/l) C kalan (mg/l) C giderilen (mg/l) q(mg/g) Boyarmadde giderimi (%) 25 5 1 2 3.18.24.73 3.41 2.45 24.82 49.76 99.27 196.59 279.55 6.21 12.44 24.82 49.15 69.88 99.28 99.52 99.27 98.3 93.18 3 Konsantrasyon(mg/L) 25 2 15 1 5 5 1 15 2 25 mg/l 5 mg/l 1 mg/l 2 mg/l 3 mg/l Şekil 2. Basic Blue 3 ün farklı başlangıç konsantrasyonlarında bentonit üzerine adsorpsiyonunda zamanla-konsantrasyon değişimi (ph=4, T= 3 C, m=2 g bentonit/5 ml, karıştırma hızı= 2 rpm, tanecik boyutu= < dp 45 µm). Başlangıç konsantrasyonunun artışıyla birim miktar kilin adsorpladığı boyarmadde miktarının arttığı adsorplama kapasitesi değerlerinin de artmasından anlaşılmaktadır (Tablo 2). Düşük konsantrasyonlarda boya giderim yüzdesi daha yüksektir. Düşük konsantrasyonlarda görülen yüksek adsorpsiyon verimi, düşük boyarmadde konsantrasyonlarında boya moleküllerinin aktivitelerinin arttığı ve bu şartlarda boya moleküllerinin daha serbest hareket ettikleri şeklinde açıklanabilir. Yüksek konsantrasyonlarda görülen boyarmadde giderim oranının düşüşü ise yüksek konsantrasyonlarda boyarmadde moleküllerinin serbest hareket edememeleri nedeniyle adsorban yüzeyine taşınmalarının zorlaşmasından kaynaklanmaktadır. Adsorpsiyon Üzerine Tane Boyutunun Etkisi 596

Doğal bentonit elenerek dört farklı boyut aralıklarında kil örnekleri elde edildi. Elde edilen bu dört farklı boyut aralıklarındaki kil örnekleri Basic Blue 3 ün adsorpsiyonunda partikül boyutunun etkisini incelemek için kullanıldı. Bentonitin tanecik boyutunun (çapının) küçülmesiyle Basic Blue 3 ü adsorplama kapasitesi bir miktar artarken çözeltide kalan boyarmadde konsantrasyonu da azalmaktadır. Tane boyutu küçüldükçe boyarmadde giderim yüzdesinin de arttığı görülmektedir (Tablo 3). Tablo 3. Basic Blue 3 ün bentonit üzerine adsorpsiyonunda farklı tanecik boyutunun % boyarmadde giderimine etkisi(c =5 mg/l, ph=4, T=3 C, karıştırma hızı=2 rpm, 2 g kil/5 ml) Tane C kalan (mg/l) C giderilen (mg/l) q(mg/g) Boyarmadde Boyutu(µm) Giderimi(%) 15-125 125-75 75-45 45-1.8.36.3.24 48.92 49.64 49.7 49.76 12.23 12.41 12.43 12.44 97.84 99.28 99.4 99.52 Bu sonuç, aynı miktarda, farklı tanecik çaplarındaki tanelerin çapı küçüldükçe toplam dış yüzey alanının artması ve bu nedenle boyarmadde moleküllerinin daha fazla dış yüzeyde tutunabilmesiyle açıklanabilir(gupta ve diğ., 199; El-Geundi, 1991; Hsu ve diğ., 1997). Adsorpsiyon Üzerine Karıştırma Hızının Etkisi Kesikli adsorpsiyon çalışmalarında karıştırma hızı 5, 1, 2, 35 rpm (devir/dakika) olarak değiştirilip adsorpsiyon üzerine etkisi incelenmiştir (Şekil 3 ). q(mg/g) 14 12 1 8 6 4 2 5 1 15 2 5 rpm 1 rpm 2 rpm 35 rpm Şekil 3. Basic Blue 3 ün farklı karıştırma hızlarında bentonit üzerine adsorpsiyonunda zamanla adsorplama kapasitesinin değişimi (C =5 mg/l, ph=4, T=3 C, m=2 g kil/5 ml, tanecik boyutu= < dp 45 µm). Elde edilen sonuçlar, karıştırma hızı arttığında bentonitin boyarmadde gideriminde dolayısıyla da adsorplama kapasitesinde bir değişime neden olmadığını göstermiştir (Şekil 3). Bu sonuç bütün karıştırma hızlarında, bentonit taneciklerin çözelti içerisinde tam olarak dağıldığını ve adsorpsiyonun gerçekleştiğini göstermektedir. Adsorbent tanecikleri bir sınır tabaka tarafından çevrelenirler ve adsorbatlara bir kesme kuvveti uygularlar. Karıştırma hızı arttıkça, boyarmadde iyonlarının bu sınır tabakayı aşmak için daha fazla dirence sahip olmasına neden olmaktadır (McKay ve diğ., 1985). Deneysel sonuçlarda elde edilen yüksek boya giderim yüzdesi, bütün karıştırma hızlarında sınır tabaka direncinin aşıldığını göstermektedir. 597

Kil Miktarının Adsorpsiyon Üzerine Etkisi Basic Blue 3 ün bentonit üzerine adsorpsiyonunda kil miktarının etkisini incelemek için 5 ml boyarmadde çözeltisi 1, 2, 4, 6 g bentonit ile karıştırılarak farklı katı/sıvı oranlarında çözeltiler hazırlandı. Karışımda kullanılan kil miktarı artarken adsorplama kapasitesinde düşüş görülmektedir (Şekil 4, Tablo 4). q(mg/g) 3 25 2 15 1 5 5 1 15 2 1 g 2 g 4 g 6 g Şekil 4. Basic Blue 3 ün farklı miktarlardaki bentonit üzerine adsorpsiyonunda zamanla adsorplama kapasitesinin değişimi(c =5 mg/l, ph=4, T=3 C, karıştırma hızı= 2 rpm, tanecik boyutu= < dp 45 µm). Tablo 4. Basic Blue 3 ün bentonit üzerine adsorpsiyonunda farklı kil miktarının % boyarmadde giderimine etkisi(c =5 mg/l, ph=4, T=3 C, karıştırma hızı=2 rpm, tanecik boyutu= < dp 45 µm). Kil miktarı(g) C kalan (mg/l) C giderilen (mg/l) q(mg/g) Boyarmadde 1 2 4 6.82.34.24.22 49.18 49.66 49.76 49.78 24.59 12.42 6.22 4.15 Giderimi(%) 98.36 99.32 99.52 99.56 5 mg/l konsantrasyonundaki Basic Blue 3 ün farklı miktarlardaki kil üzerine adsorpsiyonunda, boya giderim oranı oldukça yüksektir. Ancak, adsorplama kapasitesi, kil miktarı artarken azalmaya başlamıştır. Yani birim miktardaki kil başına adsorplanan boyarmadde miktarı düşmektedir. Adsorpsiyon yöntemine dayalı giderim işlemlerinde adsorpsiyon kapasitesi belirleyici bir parametredir. Bu nedenle elde edilen sonuçlarda adsorpsiyon kapasitesi ve boyarmadde giderim yüzdesi gözönüne alındığında en uygun kil miktarının 2 g kil/5 ml olduğu görülmektedir (Tablo 4). Adsorpsiyon Üzerine Sıcaklığın Etkisi Tekstil endüstrisinde boyama ve terbiye işlemlerinin yapıldığı fabrikalar, atıksularını genellikle soğutulmaksızın alıcı ortama verirler. Atıksu sıcaklığı, adsorpsiyon kapasitesini olduğu kadar adsorpsiyon hızını da etkileyebilir. Bazı durumlarda sıcaklık adsorpsiyonu olumlu yönde etkilediği gibi bazı durumlarda ise olumsuz yönde etkileyebilmektedir (Hsu ve diğ., 1997). 598

Basic Blue 3 ün farklı sıcaklıklarda bentonit üzerine adsorpsiyonu incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar sıcaklık değişiminin kilin adsorplama kapasitesini değiştirmediğini göstermiştir (Şekil 5). q(mg/g) 14 12 1 8 6 4 2 5 1 15 2 T=1ºC T=2ºC T=3ºC T=4ºC T=5ºC Şekil 5. Basic Blue 3 ün farklı sıcaklıklarda bentonit üzerine adsorpsiyonunda zamanla adsorplama kapasitesinin değişimi(c =5 mg/l, ph=4, kil miktarı=2 g kil/5 ml, karıştırma hızı= 2 rpm, tanecik boyutu= < dp 45 µm). Adsorpsiyon Üzerine ph nın Etkisi Basic Blue 3 ün bentonit üzerine adsorpsiyonunda, boyarmadde çözeltilerinin ph sı 2, 4, 6, 8, 1, 12 olarak ayarlanıp adsorpsiyon üzerine ph nın etkisi incelenmiştir (Şekil 6). q(mg/g) 14 12 1 8 6 4 2 5 1 15 2 ph=2 ph=4 ph=6 ph=8 ph=1 ph=12 Şekil 6. Basic Blue 3 ün farklı ph larda bentonit üzerine adsorpsiyonunda zamanla adsorplama kapasitesinin değişimi(c =5 mg/l, T=3 C, kil miktarı=2 g kil/5 ml, karıştırma hızı= 2 rpm, tanecik boyutu= < dp 45 µm). Elde edilen sonuçlar, Basic Blue 3 ün bentonit üzerine adsorpsiyonunda, ph=12 çok iyi sonuçlar elde edilmediğini ancak daha düşük ph larda sonucun çok fazla değişmediğini göstermiştir (Şekil 6). Adsorpsiyon İzotermi Adsorpsiyonu etkileyen parametreler gözönüne alınarak Basic Blue 3 ün bentonit üzerine adsorpsiyon davranışının, boya konsantrasyonu ile değişimi incelendi. Bu amaçla başlangıçta 599

hazırlanan farklı başlangıç boya konsantrasyonlarındaki 5 ml çözeltiler, 6 dk lik bir adsorpsiyon periyodu boyunca 2 g kil ile karıştırıldı. Adsorplama miktarı (q den ) ve dengeye ulaştıktan sonra çözeltide kalan boya konsantrasyonu (C den ) elde edildi. Basic Blue 3 ün bentonit üzerine adsorpsiyon davranışı Langmuir izotermine uyum göstermektedir (Şekil 7). Langmuir izoterm eşitliğinin lineer şekli aşağıdaki gibidir; C den 1 = o q den Q. b + C den o Q q den = Birim kil gramı başına adsorplanan boya miktarı (mg/g) C den = Dengedeki boya konsantrasyonu (mg/l) Q = Maksimum adsorpsiyon kapasitesi (mg/g) b = Adsorpsiyon enerjisi ile ilgili sabit (adsorpsiyon sabiti) (L/mg) (2),4 Cden/qden(g/L),3,2,1 5 1 15 2 25 Cden(mg/L) Şekil 7. Basic Blue 3 ün Langmuir izoterm eğrisi (m=2 g kil /5 ml, karıştırma hızı=2 rpm, T=3 o C, ph=4, tanecik boyutu= < dp 45 µm). Langmuir parametreleri olan Q ve b, C den değerlerine karşılık C q den den değerleri grafiğe geçirildiğinde elde edilen doğrunun eğiminden 1/Q ve düşey eksenin kesim noktasından 1/Q.b değerleri elde edilir. Bu verilerden yola çıkılarak Q ve b nin hesaplanması mümkündür. Adsorpsiyon izoterm deneylerinde Basic Blue 3 için elde edilen Langmuir izoterm sabitleri Tablo 5 de verilmiştir. Tablo 5. Basic Blue 3 için Langmuir adsorpsiyon izoterm sabitleri Boya Q (mg/g) b(l/g) r 2 Basic Blue 3 75.18.599.9982 Tablo 5 den de görüldüğü gibi kil için maksimum adsorplama kapasitesi Q =75.18 mg/g dır. Adsorpsiyon sabiti b nin değerinin küçük olması da adsorpsiyon için önemli bir avantajdır. 6

DEĞERLENDİRME Tekstil endüstrisi atıksularında bazik boyarmaddelerin gideriminde kullanımını araştırmak amacıyla ucuz bir adsorban olarak bentonitin adsorplama kapasitesi araştırılmıştır. Adsorpsiyon periyodunda denge konsantrasyonuna hemen hemen ilk 5 dakika içerisinde ulaşılmaktadır. Bu durum elektrostatik etkileşimin çok güçlü olduğunu göstermektedir. Adsorpsiyona etki edebilecek çeşitli parametreler incelenmiştir. Bu araştırmalar sonucunda küçük tane boyutu, düşük başlangıç boyarmadde konsantrasyonu ve adsorbent olarak düşük kil miktarı kullanımının adsorpsiyonu iyi yönde etkilediği saptanmıştır. Buna karşılık sıcaklık, ph ve karıştırma hızıyla adsorplama kapasitesinin çok fazla değişmediği belirlenmiştir. Bentonitin, Basic Blue 3 ü maksimum adsorplama kapasitesi Q =75.18 mg/g olarak elde edilmiştir. Adsorpsiyon sabiti olan b nin düşük olması adsorpsiyon veriminin iyi olduğunu göstermiştir. REFERANSLAR Asfour,H.M., Nassar, M.M., Fadali,O.A and El-Geundi,M.S. (1985) Colour Removal From Textile Effluents Using Hardwood Sawdust as an Adsorbent, J. Chem. Tech.Biotechnol., 35A: 28-35. Choı, Y-S. and Cho, J-H. (1996) Color Removal from Dye Wastewater Using Vermiculite, Environmental Technology, 17: 1169-118. Chu, H.C. and Chen, K.M. (22). Reuse of Activated Sludge Biomass: I. Removal Of Basic Dyes From Wastewater By Biomass, Process Biochemistry, 37, 595-6. Doğan, M. and Alkan,M. (23). Adsorption Kinetics Of Methyl Violet onto Perlite, Chemosphere, 5, 517-528. El-Geundi, M. S. (1991). Color Removal From Textile Effluents By Adsorption Technıques, Wat. Res. Vol.25, No: 3, 271-273. Gupta, G.S., Prasad, G. and Singh, V.N. (199). Removal of Chrome Dye From Aqueous Solutions By Mixed Adsorbents: Fly ash and Coal Wat. Res., 24(1): 45-5. Harris, R.G., Wells, J.D. and Johnson B.B. (21). Selective Adsorption of Dyes and other Organic Molecules to Kaolinite And Oxide Surfaces, Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects 18, 131-14. Juang, R.S., Wu, F.C. and Tseng, R.L., (1997). The Ability of Activated Clay for The Adsorption of Dyes From Aqueous Solutions, Environmental Technology, Vol. 18, 525-531. Hsu, Y-C, Chıang, C-C. and Yu, M-F. (1997) Adsorption Behavior of Basic Dyes On Activated Clay, Separation Science and Technology, 32(15), 2513-2534. Karapınar, İ. ve Kargı, F. (1996) Atıksulardan Boyar Maddelerin Adsorpsiyonla Giderimi, Çevre Bilimleri, 4:1-7. Lee,C.K., Low, K.S. and Chow, S.W. (1996) Chrome Sludge as an Adsorbent for Colour Removal, Environmental Technology, 17: 123-128. McKay. G., Otterrburn, M.S. and Aga, J.A. (1985) Fuller s Earth And Fıred Clay As Adsorbents For Dyestuffs, Water, Air, and Soil Pollution 24, 37-322. Meshko, V., Markovska, L., Mıncheva, M. and Rodrigues, A.E. (21). Adsorption of Basic Dyes on Granular Activated Carbon and Natural Zeolite, Wat. Res. Vol.35, No:14, 3357-3366. Mohan S.V., Rao, N. C. and Karthikayan, J. (22). Adsorptive Removal Of Direct Azo Dye From Aqueous Phase Onto Coal Based Sorbents: A Kinetic And Mechanistic Study, Journal of Hazardous Materials, B9, 189-24. Nawar, S.S. and Doma, H.S. (1989). Removal Of Dyes From Effluents Usıng Low-Cost Agrıcultural By-Products, The Science of the Total Environment, 79, 271-279. 61