MOBİLYA ENDÜSTRİSİ ATIĞININ ALTERNATİF ADSORBAN OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

Benzer belgeler
ORMAN ATIKLARININ SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDE GİDERİMİNDE KULLANILMASI

Acid Blue 121 Boyar Maddesinin Muz Kabuğuna Kesikli Sistemde Adsorpsiyonunun Araştırılması

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

Basic Red 46 Boyarmaddesinin Montmorillonitli Kireç Taşına Adsorpsiyonu

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

Fındık Çotanağı İle Bazik Mavi 41 Boyarmaddesinin Sulu Çözeltisinden Adsorpsiyonu

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

ACID RED 97 TEKSTİL BOYAR MADDESİNİN SARGASSUM ACİNARUM A BİYOSORBSİYONU

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

TOA10 SULU ÇÖZELTİDEN ADSORPSİYON YÖNTEMİYLE NİTRİT GİDERİMİ

KURŞUN (II) ve BAKIR (II) İYONLARININ P.putida İLE BİYOSORPSİYONUNDA DENGE, TERMODİNAMİK VE KİNETİK PARAMETRELER

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

ATIKSULARDAKİ FENOL KİRLİLİĞİNİN BİYOSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN KESİKLİ SİSTEMDE İNCELENMESİ

TEKSTİL BOYASI REAKTİF MAVİ 221 in POMZA ile ADSORPSİYONU

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

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

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

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

e-posta:

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

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

NOHUT SAMANI TARLA ATIĞININ SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİ GİDERİMİNDE DÜŞÜK MALİYETLİ BİYOSORBENT OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

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

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

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ DOĞAL ZEOLİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN ADSORPLANMASI

T.C. DİCLE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ YAN ÜRÜNLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

İŞLEM GÖRMÜŞ TAVUK TÜYÜ KULLANILARAK SULU ÇÖZELTİLERDEN AĞIR METAL İYONLARININ UZAKLAŞTIRILMASI


BOYAR MADDELERDE AKTİF KARBONUN ADSORPLANMA ÖZELLİĞİNE HİDROJEN PEROKSİTİN ETKİSİ

ODUN TALAŞI KULLANILARAK SULU ORTAMDAN REAKTİF BLACK 5'İN UZAKLAŞTIRILMASI

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

Safranin in Sulu Ortamdan Platanus orientalis L. Biyoması Kullanılarak Giderimi

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

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

KM-380 (KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI I) ADSORBSİYON (Deney No: 4b)

T.C İNÖNÜ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TARIMSAL ATIK İLE ADSORPSİYONDA OPTİMUM KOŞULLARIN BELİRLENMESİ FATİH KILIÇ YÜKSEK LİSANS TEZİ

YUMURTA KABUĞU-KİTOSAN MODİFİYE ÜRÜNÜ KULLANILARAK ATIK SULARDAN BRİLLİANT BLUE R BOYAR MADDESİNİN ADSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN İNCELENMESİ

REAKTİF MAVİ 221 İN POMZA İLE ADSORPSİYONU VE KİNETİĞİ

ARAŞTIRMA MAKALESİ / RESEARCH ARTICLE

KURŞUN (II) İYONLARININ KESİKLİ REAKTÖRDE Rhizopus arrhizus'a ADSORBSİYONU

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

Sodyum Hipoklorit Çözeltilerinde Aktif Klor Derişimini Etkileyen Faktörler ve Biyosidal Analizlerindeki Önemi

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

ÇÖZÜNÜRLÜK ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

FENOLÜN SULU ÇÖZELTİSİNİN DAMLAMALI YATAKLI REAKTÖRDE KATALİTİK ISLAK HAVA OKSİDASYONU

SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN FINDIK KABUĞU YÜZEYİNE ADSORPSİYON VE ADSORPSİYON KİNETİĞİ

Saccharomyces cerevisiae Biyokütlesi İle Remazol Turkuaz Blue Boyar Maddesinin Biyosorpsiyonu*

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

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

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

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

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ATIK SULARDAN REACTIVE RED 239 UN BİYORSORPSİYONUNUN KİNETİK VE TERMODİNAMİĞİ. Gökben BAĞCI YÜKSEK LİSANS TEZİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ

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

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

SULU ÇÖZELTİLERDEKİ FENOLÜN FENTON YÖNTEMİYLE GİDERİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

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

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

Toprağın Katı ve Sıvı Fazı Arasındaki Etkileşimler

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

T.C. KİLİS 7 ARALIK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLER ENSTİTÜSÜ

TÜBİTAK BİDEB KİMYA LİSANS ÖĞRENCİLERİ KİMYAGERLİK, KİMYA ÖĞRETMENLİĞİ, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BİYOMÜHENDİSLİK ARAŞTIRMA PROJESİ. KİMYA 3 (Çalıştay 2012)

T.C. KİLİS 7 ARALIK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Fatih Hacımustafaoğlu Emine Yurtoğlu Büşra Keskin

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

UÇUCU KÜL ADSORPSİYONU İLE REAKTİF BOYA GİDERİMİ

SULU ÇÖZELTİDEN METİLEN MAVİSİ NİN KAOLİNİTE İLE UZAKLAŞTIRILMASI. İbrahim AKTAŞ

Kuvvetli Asit ve Kuvvetli Baz Titrasyonları

Üçüncü Tek Saatlik Sınav 5.111

Modifiye Edilmiş Perlitle Ağır Metal Giderim Çalışmaları

DİREKT MAVİ 53 AZO BOYARMADDESİNİN FOTOKATALİTİK OLARAK GİDERİMİ ÜZERİNE İYONLARIN ETKİSİ

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

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

ŞIRNAK KÜLÜNÜN KADMİYUM(II) VE ÇİNKO(II) ADSORPSİYONUNUN ARAŞTIRILMASI

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

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

The Investigation of Kinetic and Thermodynamic Properties of the Adsorption of Trypan Blue Dyestuff by Chitosan and Chitosan Phthalate

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

Mehmet Salih SEYiTOĞLU

İYONİK ÇEVRENİN ENZİM-ULTRAFİLTRASYON MEMBRAN ARAYÜZEY ETKİLEŞİMLERİNE ETKİSİ

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

İçme Sularının Dezenfeksiyonunda Çinko Oksit Nanomateryalinin Kullanımı

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

BASİC BLUE 3 BOYAR MADDESİNİN BENTONİT KİLİ ÜZERİNE ADSORPSİYON MEKANİZMASININ İNCELENMESİ

ATIKSULARDA FENOLLERİN ANALİZ YÖNTEMİ

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

KEPEZ/ÇANAKKALE TEMMUZ

KATI SIVI EKSTRAKSİYONU

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

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

TEKSTİL ATIKSULARINDAKİ METAL KOMPLEKS BOYARMADDELERİN YUMURTA KABUKLARI İLE GİDERİMİ

Kazein Yüzeyine Reaktif Blue 220 nin Sorpsiyonu

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

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

Sıcaklık (Temperature):

BİTKİSEL KAYNAKLI AKTİF KARBON İLE PESTİSİT GİDERİMİ

T.C SELÇUK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

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

Transkript:

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 Bölümü, 26555, Eskişehir b Anadolu Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü, 26555, Eskişehir mkilic3@anadolu.edu.tr, gozsin@anadolu.edu.tr, eputun@nadolu.edu.tr, aeputun@anadolu.edu.tr ÖZET Bu çalışmada mobilya endüstrisi atığı olan çam talaşı, metilen mavisi, rodamin-b ve metil oranj içeren sulu çözeltilerinden biyosorpsiyon yöntemi ile giderilminde değerlendirilmiştir. Her üç boyar maddenin de sulu çözeltilerden biyosorpsiyonuna ph, biyosorbent miktarı, başlangıç boyar madde derişimi, sıcaklık ve biyosorpsiyon süresinin etkileri incelenmiştir. Değişik izoterm modellerinin biyosorpsiyon verilerinine uygunluğu araştırılmış, giderim işleminin ayrıca kinetik ve termodinamiksel analizi yapılmıştır. Çalışmalar sonucunda endüstriyel bir atık olan çam talaşının, sulu çözeltilerden boyarmaddelerin gideriminde etkili olduğu belirlenmiştir ve ucuz bir adsorban olarak kullanılabilirliği ortaya koyulmuştur. Anahtar Kelimeler: Endüstriyel atık, Çam talaşı, Biyosorpsiyon, Boyar madde 1. GİRİŞ Endüstriyel faaliyetler su kaynaklarını kirleten sentetik boyarmaddeler çok yönlü çevresel etkilere sebep olmaktadır. Boya moleküllerinin birçoğu biyolojik olarak bozunmaya karşı dirençli kompleks yapıda olan bileşiklerdir. Bazı sentetik boyaların ve bunların bozunmaları sonucunda ortaya çıkan bileşiklerin ise canlı organizmalar üzerinde toksik ve mutajenik etkileri olduğu düşünülmektedir. Ayrıca, boyaların su ortamında bulunması ışık penetrasyonunu azalmakta ve dolayısıyla fotosentetik aktiviteyi etkilemektedir [1]. Çevresel açıdan taşıdığı bu özelliklerden dolayı boyar maddelerin su kaynaklarına verilmeden önce arıtımı çok önemli bir işlem olup, tesislerin bu işlem için ekstradan kaynak ayırmasını gerektirmektedir Boyar maddelerin giderimi için adsorpsiyon, koagülasyon, flokülasyon, kimyasal oksidasyon, iyon değişimi, ters osmoz gibi çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik işlemler işlemler yapılabilmektedir [2]. Özellikle aktif karbon kulanılarak gerçekleştirilen adsorpsiyon, boyar maddelerin sulu çözeltilerden gideriminde çok etkili bir yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır. Fakat ekonomik sebeplerden ötürü son yıllarda aktif karbondan daha ucuz ve kolay erişilebilir adsorbanlara duyulan ihtiyaç artmış ve biyolojik kökenli malzemelerin hiçbir işlem görmeksizin doğrudan adsorpsiyonda kullanılmasını içeren biyosorpsiyon çalışmaları öne çıkmıştır. Mobilya endüstirisinden atık olarak elde edilen çam talaşının direkt yakılması ile enerji elde edilesi ve dolgu malzemesi olarak kullanımının dışında bu malzemeye alternatif bir kullanım alanı yaratabilmek amacı ile bu çalışmada çam talaşının sulu çözeltilerden boyar madde gideriminde kullanımı incelenmiştir. Yürütülen çalışmada metilen mavisi, rodamin-b ve metil oranj boyar maddeleri seçilerek, biyosorpsiyon mekanizmasını tanımlamak için elde edilen deneysel verilerin ile izoterm, kinetik ve termodinamik eşitliklere uygunluğunun araştırılması ve model parametrelerin belirlenmesi amaçlanmaktadır.

2. DENEYSEL YÖNTEM Çalışmada kullanılan mobilya endüstrisi atığı, çam talaşı, yerel mobilya üreticilerinden temin edilmiş ve içerdiği safsızlıklardan arındırılıp elenmiş ve hammaddenin 125-250 mm parçacık boyutu aralığı biyosorpsiyon deneylerinde kullanılmak üzere seçilmiştir. Adsorpsiyon deneylerinde kullanılacak 1000 mg/l stok çözeltiler deiyonize su ile hazırlanmış, sonrasında gerekli çözeltiler bu hazırlanan çözeltiden seyreltilerek elde edilmiştir. Çözeltilerin ph değerlerinin ayarlanması için 0,1 M HCI ve 0,1 M NaOH çözeltileri kullanılmıştır. Laboratuvar tipi çalkalayıcı içinde kesikli olarak yürütülen biyosorpsion deneylerinde, belirli zaman aralıklarında örnekler alınarak, çözeltilerde adsorplanmadan kalan boyarmadde miktarları UVvisible spektrofotometre ile tespit edilmiştir. Biyosorpsiyon deneyleri öncelikle metilen mavisi, rodamin-b ve metil oranj boyar maddelerinin giderimine ph ın etkisi incelenmiş, her bir boyar madde için en uygun ph değerleri belirlenmiştir. Her bir boyar madde için en fazla giderimin gözlendiği ph değerlerinde sırasıyla, biyosorban miktarı, biyosorpsiyon süresi, sıcaklık ve başlangıç derişiminin boyar madde giderimine etkileri incelenmiştir. Tablo 1. Çalışmada kullanılan boyar maddeler ve kimyasal yapıları Metilen Mavisi Metil Oranj Rodamin-B 3. SONUÇLAR VE TARTIŞMA 3.1. ph ve Biyosorban Miktarının Boyar Madde Giderimine Etkisi Çözelti ph ı sulu çözeltilerden boyar madde giderimini etkileyen önemli bir parametredir. Çünkü hidronyum (H 3 O + ) ve hidroksit (OH - ) iyonlarının adsorban yüzeyi ile etkileşimi, çözeltideki moleküllerin adsorban yüzeyi ile etkileşimini etkiler. Bu sebeple çözelti phının giderime etkisi incelenmiştir. Metilen mavisi için maksimum gideriminin ph 7.0 civarına olduğu belirlenirken, rodamin-b ve metil oranj gideriminin asidik çözeltilerde daha iyi olduğu gözlemlenmiştir. Biyosorban miktarındaki artış genellikle adsorpsiyon verimini arttırmaktadır, fakat ekonomik bir şekilde giderim işlemini sağlayabilmek için en uygun biyosorban miktarının belirlenmesi gerekmektedir. Bu amaçla her üç boyar madde için 1-10 g adsorban/l çözelti aralığında çalışarak en uygun biyosorban miktarı metil oranj, metilen mavisi ve rodamin-b için sırasıyla 2,5; 4,0 ve 4,0 g/l olarak belirlenmiştir (Şekil 1). 2

Şekil 1. Biyosorban miktarının boyar madde giderimine etkisi 3.2. Başlangıç Derişimi, Temas Süresi Ve Sıcaklığın Boyar Madde Giderimine Etkisi Biyosorpsiyon hızı çözeltide bulunan iyon ya da moleküllerin derişimi ile doğru orantılıdır. Çözeltinin derişiminin artmasıyla adsorplanan madde miktarı hızla artar, ancak adsorban yüzeyinin adsorbe edilen maddelerle doymasından sonra, derişimin artması adsorpiyonu yavaş arttırır. Kullanılan adsorbentin miktarı sabit tutulup başlangıç boyar madde derişimleri değiştirilerek adsorbentin maksimum adsorpsiyon kapasitesi belirlenmektedir Adsorpsiyon olayının etkili bir şekilde gerçekleşebilmesi için adsorbent ile adsorbat etkileşiminde belirli bir sürenin geçmesi gerekmektedir ki, buna temas süresi denir. Her üç boyar madde gideriminde de temas süresi attıkça boyar madde gideriminin arttığı belirlenmiş ve metil oranj, metilen mavisi ve rodamin-b için dengeye ulaşma süresinin yakşaşık 180 dakika olduğu tespit edilmiştir. Sıcaklığın artmasının metilen mavisi ve rodamin-b gideriminde bir artışa neden olması ise biyosorpsiyon işleminin endotermik olduğunun bir göstergesidir. Diğer taraftan, metil oranj gideriminde sıcaklığın attırılması, verimde azalışa sebep olmuştur. Şekil 2. Metilen mavisi giderimimnde çözelti başlangıç derişimi, temas süresi ve sıcaklığın boyar madde giderimine etkisi 3

Şekil 3. Rodamin-B gideriminde çözelti başlangıç derişimi, temas süresi ve sıcaklığın boyar madde giderimine etkisi Şekil 4. Metil oranj gideriminde çözelti başlangıç derişimi, temas süresi ve sıcaklığın boyar madde giderimine etkisi 3.3. Biyosorpsiyon İzotermleri Sabit sıcaklıkta madde miktarı ile denge basıncı veya derişimi arasındaki bağıntıya adsorbsiyon izotermi adı verilir. Çalışmada Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R) ve Temkin izoterm modelleri kullanılarak (Tablo 2) en iyi korelasyonun sağlandığı eşitlik belirlenmiştir. Çalışmada Freundlich izotermi deneysel sonuçlar ile en iyi uyumu göstermiştir. Langmuir Tablo 2. İzoterm modelleri ve eşitlikleri Freundlich Dubinin-Radushkevich (D-R) ln qe = ln qm βε 2 Temkin qe = B ln KT + B ln Ce 3.4. Biyosorpsiyon Kinetiği Biyosorpsiyon işlemlerinin değerlendirilmesinde dikkate alınması gereken kinetik faktörler biyosorpsiyon hızının çözeltideki adsorbat konsantrasyonu ve/veya biosorbentin özellikleri ile nasıl etkilendiğini açıklamada son derece faydalıdır. Tablo 3 de yürütülen çalışmada kullanılan kinetik modelleri ve bunların eşitlikleri özetlenmiştir. 4

Tablo 3. Kinetik modelleri ve eşitlikleri Sözde birinci mertebe log (qe qt) = log qe Sözde ikinci mertebe Elovich q t = ln(αβ) + ln t Partikül içi difüzyon q t = k p t 1/2 + C Uygulanan kinetik modeller sonucunda metilen mavisi, rodamin-b ve metil oranj gideriminde hesaplanan kinetik parametreler Tablo 4 de özetlenmiştir. Tablodaki R 2 değerlerinden de anlaşılacağı gibi çam talaşı üzerine boyar madde biyosorpsiyonunu açıklayan en iyi model, sözde ikinci dereceden kinetik model olarak bulunmuştur. Tablo 4. Boyar madde gideriminde hesaplanan kinetik parametreler Metilen Mavisi Rodamin-B Metil Oranj Sözde birinci mertebe q e 4,711 6,359 5,712 k 1 0,012 0,017 0,018 R 2 0,940 0,980 0,951 Sözde ikinci mertebe q e 20,283 11,947 6,605 k 2 0,014 0,007 0,002 R 2 0,998 0,992 0,976 Partikül içi-difüzyon k P 0,409 0,562 0,391 C 15,333 4,966 0,137 R 2 0,919 0,969 0,955 Elovich β 0,804 0,594 0,806 α 74923 8,808 0,353 R 2 0,948 0,974 0,847 3.5. Biyosorpsiyon Termodinamiği Temodinamiksel olarak biosorpsiyon işleminin analizi için termodinamiksel parametreler hesaplanmıştır ve Tablo 5 de özetlenmiştir. İşlem sonucunda elde edilen negatif ΔG değerleri, giderim işleminin kendiliğinden gerçekleştiğine işaret etmektedir. Öte yandan ΔH değerleri giderm işleminin endotermik/ekzotermik olduğunu göstermektedir. Tabloda görüldüğü gibi metilen mavisi be rodamin-b giderimine sıcaklığın pozitif etkisi varken, metil oranj için bulunan pozitif entalpi değeri biyosorpsiyon işleminin ekzotermik olarak gerçekleştiğine işaret etmektedir. 5

Tablo 5. Boyar madde gideriminde hesaplanan termodinamiksel özellikler T G H S ( C) (kj/mol) (kj/mol) (j/mol K) R 2 20-2,590 Metilen Mavisi 30-1,978 32,240 100,75 0,954 40-0,557 20-5,893 Rodamin-B 30-4,575 37,072 106,685 0,985 40-3,771 20-4,457 Metil Oranj 30-5,098-25,312 101,198 0,936 40-6,497 Kaynaklar [1] Cengiz, S., Tanrikulu, F., Aksu, S., An alternative source of adsorbent for the removal of dyes from textile waters: Posidonia oceanica (L.), Chemical Engineering Journal, doi:10.1016/j.cej.2012.02.01, 2012. [2] Asgher, M., Bhatti, H. N. Evaluation of thermodynamics and effect of chemical treatments on sorption potential of Citrus waste biomass for removal of anionic dyes from aqueous solutions, Ecological Engineering, 38, (2012) 79 85. 6