Atık Portakal Kabuklarıyla Baskılı Devre Kartlarından Paladyum Adsorpsiyonu. Palladium Adsorption from Printed Circuit Boards with Waste Orange Peels

Benzer belgeler
AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ YAN ÜRÜNLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Acid Blue 121 Boyar Maddesinin Muz Kabuğuna Kesikli Sistemde Adsorpsiyonunun Araştırılması

Fındık Çotanağı İle Bazik Mavi 41 Boyarmaddesinin Sulu Çözeltisinden Adsorpsiyonu

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

MOBİLYA ENDÜSTRİSİ ATIĞININ ALTERNATİF ADSORBAN OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

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

Basic Red 46 Boyarmaddesinin Montmorillonitli Kireç Taşına Adsorpsiyonu

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

Grup GECE KUŞU. Entegre Devrelerden Değerli Metallerin Meşe Palamudu Kadehleri Kullanarak Geri Kazanımı

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

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

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

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

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ DOĞAL ZEOLİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN ADSORPLANMASI

TEKSTİL BOYASI REAKTİF MAVİ 221 in POMZA ile ADSORPSİYONU

ORMAN ATIKLARININ SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDE GİDERİMİNDE KULLANILMASI

T.C. DİCLE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ACID RED 97 TEKSTİL BOYAR MADDESİNİN SARGASSUM ACİNARUM A BİYOSORBSİYONU

TOA10 SULU ÇÖZELTİDEN ADSORPSİYON YÖNTEMİYLE NİTRİT GİDERİMİ

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

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

ülkemizin kalite altyapısının geliştirilmesini, doğru kalite anlayışının

BOR ENDÜSTRİSİ KATI ATIKLARINDAN BORAKSIN KATI-SIVI ÖZÜTLEME İLE GERİ KAZANILMASI

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

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

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

PETROKİMYA KOMPLEKSİ ARITMA ÇAMURLARININ EKSTRAKSİYONU

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

ELEKTRONİK ATIKLARDAN BAZI METALLERİN GERİ KAZANIMI

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

ATIKSULARDAKİ FENOL KİRLİLİĞİNİN BİYOSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN KESİKLİ SİSTEMDE İNCELENMESİ

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

e-posta:

Yrd.Doç.Dr. ERSİN YENER YAZICI

BT 42 TİROSİNAZ ENZİMİNİN EKSTRAKSİYONU, SAFLAŞTIRILMASI VE FENOLLERİN GİDERİMİNDE KULLANIMI

NOHUT SAMANI HIZLI PİROLİZİNİN DENEY TASARIMI İLE MODELLENMESİ

Alüminyum Cürufundan Alüminyum Metali ve Flaks Eldesi

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

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

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

SÜLFÜRİK ASİT VARLIĞINDA HAVA OKSİJENİ KULLANARAK KÜRE KALKOPİRİT KONSANTRESİNDEN BAKIRIN EKSTRAKSİYONU

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

MÜDEK - Association for Evaluation and Accreditation of Engineering Programme (TR) EUR-ACE Accredited Programmes as of September 30, 2011

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

ARAŞTIRMA MAKALESİ / RESEARCH ARTICLE

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

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

HYDROTERMAL YÖNTEMİYLE NİKEL FERRİT NANOPARTİKÜLLERİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

PROJE EKİBİ Mustafa KEMEÇ ALİ GÜRSOY Proje Danışmanı Prof.Dr.Osman SERİNDAĞ

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

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

DOĞA BİLİMLERİ MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ÖĞRETİM PLANI 1. YARIYIL. Uyg./Lab (U/L) Zor./Seç.

Doç.Dr. ERSİN YENER YAZICI

REAKTİF MAVİ 221 İN POMZA İLE ADSORPSİYONU VE KİNETİĞİ

ALUMİNYUMUN YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

TÜBİTAK BİDEB LİSE ÖĞRETMENLERİ-FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ, MATEMATİK- PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI (LİSE-3 [ÇALIŞTAY 2013]) KİMYA PROJE ÖNERİSİ

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

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

DÖKÜMHANELERDE MAÇA FİRELERİNİN YENİDEN DEĞERLENDİRİLMESİ. Berivan BODUROĞLU*, Veysel DURAK** *,** Erkunt Sanayi A.Ş.

E-ATIKLARDAN METAL KAZANIMINDA ÇÖZÜCÜLERİN VE OKSİTLEYİCİLERİN ETKİLERİ EFFECTS OF SOLVENTS AND OXIDANTS ON METAL RECOVERY FROM E-WASTES

Limon kabuğu kullanarak sulu çözeltilerden Cu(II) giderimi

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

ADANA BİLİM VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ MADEN VE CEVHER HAZIRLAMA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KİMYASAL ANALİZ LABORATUVARI CİHAZ KATALOĞU

DOĞAL ZEOLİT TAŞIYICILI TiO 2 FOTOKATALİZÖRLERİNİN ÜRETİLMESİ VE TEREFTALİK ASİT ADSORPSİYON ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

ELEKTROLİTİK TOZ ÜRETİM TEKNİKLERİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

Moleküler Olarak Baskılanmış Çapraz Bağlanan Hidrojeller ile Sulu Çözeltideki Altın İyonlarının Adsorpsiyonu

Ağır metallerin giderimi için düşük maliyetli adsorban olarak pirina kullanımı

Üçüncü Tek Saatlik Sınav 5.111

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

TEKSTİL ATIKSULARINDAKİ METAL KOMPLEKS BOYARMADDELERİN YUMURTA KABUKLARI İLE GİDERİMİ

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

FENOLÜN SULU ÇÖZELTİSİNİN DAMLAMALI YATAKLI REAKTÖRDE KATALİTİK ISLAK HAVA OKSİDASYONU

KARBON AEROJEL ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

DEAE-Selüloz Kullanılarak Altın Geri Kazanımı

Bor Karbür Üretimi ve Karakterizasyonu

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

KEPEZ/ÇANAKKALE TEMMUZ

Konsantre Cevher Analizleri / Ore Grade Analysis

BAKIR CÜRUFLARINDAN DEMİR (III) SÜLFAT LİÇİ İLE BAKIR, KOBALT VE NİKEL EKSTRAKSİYONU ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA

Üniversitesi, Ziraat Fakultesi, Bahçe Bitkileri Bolumu Balcalı, Adana. (Sorumlu Yazar)

AYÇİÇEK YAĞININ AĞARTILMASINDA ASİT AKTİF SEPİYOLİT VE BENTONİTİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

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

BİYOLOJİK KİRLİLİĞİN 2,4-DİKLOROFENOKSİASETİK ASİT ADSORPSİYONUNA ETKİSİ

Para-Kenmotsu Manifoldların Warped Çarpım Hemislant Alt Manifoldlarının Varlık Problemi

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

ATIKTAN ENERJİYE: MUZ KABUĞUNUN ALTERNATİF ENERJİ KAYNAĞI OLARAK YAKIT PİLLERİNDE DEĞERLENDİRİLMESİ

özet rejenere edilerek tekrar kullanılmaktadır (1). Denizli cevherleri için, bu metodun diğer metodlara karşı üstünlüğü şu noktalarda olmaktadır:

ÖZET. Doktora Tezi KİMYASAL OLARAK MODİFİYE EDİLMİŞ ADSORBANLAR KULLANARAK AĞIR METAL İYONLARININ ADSORPSİYONU. Mehmet Emin ARGUN

UÇUCU KÜL ADSORPSİYONU İLE REAKTİF BOYA GİDERİMİ

Mangan Oksit Kaplı Sepiolit KullanılarakSulu Çözeltilerden Kadmiyum İyonlarının Giderilmesi

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

ÇEVRESEL TEST HİZMETLERİ 2.ENVIRONMENTAL TESTS

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

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

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Şartlarında Bakteriyel İnaktivasyon Sürecinin İndikatör

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

Kişilik, enerjiyi yönetebilme ve verimli kullanabilme kabiliyetinin bir göstergesidir. (A. Midilli)

ÇİNKO EKSTRAKSİYON ARTIĞINDAN ARDIŞIK OLARAK UYGULANAN SÜLFÜRİK ASİT KAVURMASI-SU LİÇİ VE NaCl LİÇİ YÖNTEMLERİYLE ÇİNKO VE KURŞUNUN GERİ KAZANILMASI

4 Deney. Yrd. Doç. Dr. Ayşe KALEMTAŞ Araş. Gör. Taha Yasin EKEN

Transkript:

Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Cilt **, Sayı *, **-**, 20** Süleyman Demirel University Journal of Natural and Applied Sciences Volume **, Issue *, **-**, 20** DOI: 10.19113/sdufbed.26752 Atık Portakal Kabuklarıyla Baskılı Devre Kartlarından Paladyum Adsorpsiyonu Aysun ÖZKAN *1, Zerrin GÜNKAYA 1, Ece YAPICI 1, Müfide BANAR 1 1 Anadolu Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, 26555, Eskişehir (Alınış / Received: 12.12.2016, Kabul / Accepted: 22.05.2017, Online Yayınlanma / Published Online: 13.06.2017) Anahtar Kelimeler Baskılı devre kartı, Biyosorpsiyon, Elektronik atık, Paladyum, Portakal kabuğu Özet: Türkiye de bir yılda ortaya çıkan 539.000 ton elektronik atığın %3,1 ini Baskılı Devre Kartları (BDK) oluşturmaktadır. BDK yapımında, rezervleri sınırlı olan ve elde edilmeleri için büyük yatırımlar gerektiren değerli metaller kullanılmaktadır. Bu çalışmada, BDK ların içinde yaklaşık %0,01 oranında bulunan paladyumun (Pd) biyosorbentle adsorpsiyonu hedeflenmiştir. Biyosorbent olarak, ülkemizde büyük miktarda açığa çıkan ve sadece hayvan yemi olarak kullanılan bir organik atık türü olan portakal kabukları kullanılmıştır. Çalışmada; öncelikle model çözeltilerde, farklı yöntemlerle modifiye edilmiş/edilmemiş portakal kabuklarıyla farklı koşullarda (ph, biyosorbent miktarı, sıcaklık,) adsorpsiyon çalışmaları gerçekleştirilmiş ve en uygun adsorpsiyon koşulları belirlenmiştir. Paladyum adsorpsiyonunun, izoterm çalışmalarında BET izotermine (R 2 =0,9798), kinetik çalışmalarda ise, yalancı ikinci derece modele uygun olduğu belirlenmiştir (R 2 : 0,9995). Diğer yandan, atık BDK lar piroliz edilmiş ve katı ürün elde Son aşamada ise, katı ürün liç edilmiş ve bu liç çözeltisinde en uygun koşullarda adsorpsiyon gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda %75 oranında Pd tutulmuştur. Palladium Adsorption from Printed Circuit Boards with Waste Orange Peels Keywords Biosorption, Orange peel, Palladium, Printed circuit board, Waste electronic equipment Abstract: In Turkey, 539,000 tonnes of waste electronics are generated each year and 3.1% of them are printed circuit boards (PCBs). PCB production needs to use of some precious metals which have limited reserves and requires sizeable investment to obtain. In this study, it was aimed to adsorption of palladium which is 0.01% in PCBs. Orange peels, which is an organic waste that occurs in high quantity and can only be used animal feed, were used as the biosorbent. In the study, adsorption tests on the model solutions at different conditions (ph, amount of biosorbent, temperature) were carried out by modified with different methods/unmodified orange peels and best adsorption conditions were determined. Palladium adsorption were found appropriate to BET isotherm (R 2 =0.9798) and pseudo second order model (R 2 : 0.9995) for isotherm and kinetic studies, respectively. Simultaneously, waste PCB was pyrolyzed and a solid product was obtained. At the last stage, biosorption studies on leach solution of solid product obtained from PCB pyrolysis were carried out by using the best biosorbent which were defined by the adsorption results of the model solutions. In a result, palladium from PCB was adsorbed with 75% efficiency. 1. Giriş Teknolojinin sürekli gelişimi ile birlikte elektriklielektronik eşya (EEE) sektöründeki ürün çeşidi her geçen gün artmakta, tüketicinin talebine bağlı olarak kullanım süreleri de kısalmaktadır. EEE kullanımındaki sirkülasyonun artmasının bir sonucu olarak da, büyük miktarlarda atık elektrikli ve elektronik eşya (AEEE) oluşmaktadır. AEEE lerin %3,1 lik bir kısmını baskılı devre kartları (BDK) oluşturmaktadır [1]. BDK, iletken olmayan bir yüzeye lamine edilmiş bakır levhalar ile kazınmış iletken yolları, iz ve işaretleri kullanarak parçalar arasında mekanik destek ve elektriksel bağ sağlayan elektronik parçalardır. BDK lar neredeyse tüm elektronik cihazların ana parçası olup, elektronik endüstrisinde devrim yaratmışlardır. BDK lar, yarı iletken çipler ve kapasitörler gibi mikroelektronik bileşenler üzerine monte edilmiş platformlardır [2]. BDK larda ağırlıkça %18,448 bakır (Cu), %0,156 *İlgili yazar: aysunozkan@anadolu.edu.tr 1

gümüş (Ag), %0,039 altın (Au) ve %0,009 paladyum (Pd) bulunmaktadır. Aynı miktarda BDK ve maden cevheri karşılaştırıldığında, BDK lardan geri kazanılacak metal miktarının cevherden hazırlanacak olan miktardan 100 kat daha fazla olduğu bilinmektedir [3]. Bu çalışmanın konusu olan paladyum, 1803 te Wollatson tarafından rodyumla birlikte keşfedilmiş olup, hafif platin grubu metalidir. Gümüş ve bakır alaşımları ısıtıldıklarında sertleştiklerinden dişçilikte kullanılırken; altın ve platinle yaptığı alaşımları yumuşaktır [4]. Literatürde paladyumun BDK lardan geri kazanılması için pirometalurjik [5], hidrometalurjik [3, 6-9] ve biyometalurjik yöntemlerin kullanıldığı çalışmalar mevcuttur [10-12]. Literatürde yer alan, atık kağıdın, üzüm atıklarının ve fenol ile odun lignininin çapraz bağlanmasıyla elde edilen lignofenolün adsorban olarak kullanıldığı biyometalurjik yöntemlerden farklı olarak bu çalışmada, biyosorbent olarak atık portakal kabukları kullanılmıştır. Atık portakal kabuklarının dört farklı yöntemle modifiye edilmesiyle elde edilen biyosorbent türevleri ile Pd adsorpsiyonu üzerine çalışmalar yapılmış ve en uygun koşullar belirlenmiştir. Literatürde elektronik atıkların piroliz edildiği farklı çalışmalarda [13-16] metal geri kazanımının piroliz sonucu elde edilen katı üründe daha etkin olacağının belirtilmesi sebebiyle, BDK piroliz edilerek katı ürün elde edilmiş ve katı üründeki Pd liç edilerek çözeltiye çekilmiştir. Son olarak, belirlenen en uygun adsorpsiyon koşullarında liç çözeltilerinden Pd adsorpsiyonu gerçekleştirilmiştir. 2. Materyal ve Metot Bu çalışma; biyosorbent eldesi, biyosorbent modifikasyonu, adsorpsiyon çalışmaları ve model çözeltilerden elde edilen en iyi koşulların atık BDK lara uygulanması olmak üzere 4 aşamada gerçekleştirilmiştir [17]. 2.1. Biyosorbent eldesi Biyosorbent olarak kullanılmak üzere, öncelikle atık portakal kabukları kirlerin ve çözünür maddelerin giderilmesi amacıyla saf suyla yıkandıktan sonra, 55 C de etüvde kurutulup öğütülmüştür. Öğütülen portakal kabuklarının 0,5 mm lik elekten geçirilmesiyle elde edilen toz halindeki portakal kabuklarının (PK) bir kısmı daha sonra kullanılmak üzere desikatörde saklanmış, diğer bir kısmı ise bir sonraki işlem olan modifikasyona tabi tutulmuştur. 2.2. Biyosorbent modifikasyonu Elde edilen biyosorbent (PK); saponifikasyon, çapraz bağlanma, hidroksipropilasyon ve asidifikasyon olmak üzere dört farklı yöntemle modifiye Saponifikasyon işleminde, 0,1 M lık 100 ml sodyum hidroksit çözeltisi ile 10 g PK 2 saat süreyle karıştırılmıştır. Karışım saf suyla yıkanıp filtrelendikten sonra etüvde kurutularak PK-S elde Çapraz bağlanma işleminde ise, 10 g PK 100 ml saf su ile karıştırıldıktan sonra 0,2 g sodyumtrimetafosfat ve 0,5 g sodyumtripolifosfat eklenerek 40 C de 2 saat karıştırılmıştır. Karışım filtrelenip saf suyla yıkandıktan sonra etüvde kurutularak PK-C elde Hidroksipropilasyon işleminde; 1,5 g sodyum sülfat 100 ml saf suda çözündükten sonra 10 g PK eklenerek, sodyum hidroksit çözeltisiyle ph 10,5 e ayarlanmıştır. Karışıma 1 ml propilen oksit eklenerek 40 C de 24 saat karıştırılmıştır. Karışım saf suyla yıkanıp filtrelendikten sonra etüvde kurutularak PK-H elde Asidifikasyon işleminde, 0,1 M lık 100 ml sitrik asit çözeltisi ile 10 g PK 2 saat süreyle karıştırılmıştır. Karışım saf suyla yıkanıp filtrelendikten sonra etüvde kurutularak PK-A elde 2.3. Adsorpsiyon çalışmaları Adsorpsiyon çalışmaları öncelikle farklı iki ph ve biyosorbent miktarı için gerçekleştirilmiştir. Bunun için analitik saflıktaki Pd çözeltisinden 10 mg/l lik çözelti hazırlanmıştır. Hazırlanan bu çözeltide sıcaklık ve biyosorbent türü sabit tutularak (25 C, PK) ph 2 ve 5 koşullarında, 2 g ve 5 g biyosorbent miktarları ile 150 rpm karıştırma hızında 120 dk süre ile adsorpsiyon gerçekleştirilmiştir. Belirli aralıklarla örnek alınıp analiz edilmiş ve en uygun ph koşulu belirlenmiştir. ph ve biyosorbent miktarı için uygun koşullar belirlendikten sonra, hazırlanan 500 ml model çözeltilere 5 er g PK, PK-S, PK-C, PK-H ve PK-A konulmuş ve her bir biyosorbent için 25 C, 40 C ve 60 C olacak şekilde üç farklı sıcaklıkta çalışılmıştır. Adsorpsiyon 2 saat boyunca 150 rpm karıştırma hızıyla devam etmiş, belirli aralıklarla 15 şer ml lik örnekler alınmış, filtre edilerek analiz Filtre edilen örneklerdeki Pd derişimleri ve adsorplanan miktarlar belirlenmiştir. İzoterm çalışmalarında; adsorpsiyon dengesi sonuçlarına göre, 50 şer ml 10 mg/l lik Pd çözeltisine 60 C de farklı miktarlarda PK (0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 035) eklenmiş ve beherlerin ağızları kapatılarak manyetik karıştırıcıda 2 saat süreyle karıştırılmıştır. İki saat sonra alınan örnekler analiz Adsorpsiyon çalışmalarında alınan tüm örneklerdeki Pd derişimleri Varian marka ICP-OES cihazıyla belirlenmiştir. 2

İzoterm çalışmalarında elde edilen veriler kullanılarak Langmuir, Freundlich ve BET izotermlerine uygunluklar araştırılmıştır. Langmuir izotermi 1 eşitliğinde ifade C e q e = 1 + C e (1) q max K L q max q e: Adsorbanın denge anında adsorplanan miktarı (mg/g) C e: Adsorbanın denge anındaki derişimi (mg/l) q max: Adsorbentin maksimum adsorplama kapasitesi (mg/g) K L: Langmuir adsorpsiyon sabiti (L/mg) Freundlich izotermi 2 eşitliğinde ifade K F: Freundlich sabiti (L/g) 1/n: Heterojenlik faktörü ln q e = ln K F + 1 n ln C e (2) BET izotermi 3 eşitliğinde ifade C e q e(c s Ce ) = C s: Çözeltinin doygunluk derişimi C BET: Enerji sabiti 1 + (C BET 1) C e (3) q max C BET q max C BET C s Adsorpsiyon kinetiğinin değerlendirilmesi amacıyla yalancı birinci derece (pseudo first), yalancı ikinci derece (pseudo second) ve difüzyon modelleri kullanılmıştır. belirlenmiştir. Adsorpsiyon termodinamiği 7, 8 ve 9 eşitliklerinde ifade edilmektedir. K C = C Ae C Se (7) G 0 = RT ln K C (8) ln K C = S0 R H0 RT (9) K c: Denge sabiti C Ae: Denge anında adsorplanan maddenin derişimi (mg/l) C Se: Denge anında çözelti ortamında kalan maddenin derişimi (mg/l) G 0 : Standart Gibbs serbest enerjisi H 0 : Standart entalpi S 0 : Standart entropi R: Gaz sabiti (8,31 J/mol.K) 2.4. Model çözeltilerde belirlenen en iyi koşulların atık BDK lara uygulanması Bir geri dönüşüm firmasından temin edilen parçalanmış atık BDK lar öncelikle piroliz Piroliz deneyleri, atmosferik basınç altında 500 C sıcaklık ve 30 C/dk ısıtma hızında sabit yataklı paslanmaz çelik 240 cm 3 hacimli Heinze tipi reaktörde 30 dk boyunca gerçekleştirilmiştir (Şekil 1). Her piroliz işleminden önce sistem içindeki hava azot gazı ile süpürülmüştür. Yalancı birinci derece modeli, eşitlik 4 te ifade log(q e q t ) = log q e k 1t 2,303 (4) Yalancı ikinci derece modeli, eşitlik 5 te ifade q t = 1 k 2 q 2 + 1 q e t (5) Difüzyon modeli eşitlik 6 da ifade q t = k d t 1 2 + C (6) q e: Adsorbanın denge anında adsorplanan miktarı (mg/g) q t: Adsorbanın t anında adsorplanan miktarı (mg/g) k 1: Hız sabiti (dk -1 ) k 2: Hız sabiti (g/mg.dk) k d: Difüzyon hız sabiti (mg/g -1 dk -1/2 ) Deneysel verilere göre termodinamik parametreler ( G, S, H) hesaplanmış ve adsorpsiyonun kendiliğinden gerçekleşip gerçekleşmediği Şekil 1. Piroliz sistemi Bu aşamada, öncelikle piroliz sonucu elde edilen BDK katı ürününün 5 g ı ile 50 ml kral suyu (HNO 3:HCl; 1:3) ve hidrojen peroksit karıştırılarak liç çözeltisi hazırlanmıştır. Piroliz sonucu elde edilen BDK katı ürününün 5 g ı ile 50 ml Liç çözeltisindeki Pd derişimi ICP-OES ile belirlenmiştir. Katı üründeki metaller tamamen çözündükten sonra, liç çözeltisinden alınan 5 ml örneğin 100 kat seyreltilmesiyle elde edilen 500 ml lik çözelti ile yapılan çalışmalarda, 60 C de 5 g PK ile Pd adsorpsiyonu gerçekleştirilmiştir. 3. Bulgular 3.1. Adsorpsiyon dengesi sonuçları Hazırlanan model çözeltilerde gerçekleştirilen adsorpsiyonlarda; ph (2 ve 5) ve biyosorbent miktarı (2 g ve 5 g) için ön denemeler yapıldıktan sonra 3

uygun ph ın 5 ve biyosorbent miktarının da 5 g olduğuna karar verilmiştir (Şekil 2). PK, PK-S, PK-C, PK-H ve PK-A ile 25 C, 40 C ve 60 C de gerçekleştirilen 2 saatlik adsorpsiyonla elde edilen giderim verimleri (%) sırasıyla Şekil 3-5 deki grafiklerde gösterilmiştir. Bu grafiklerden en yüksek adsorpsiyon verimlerine (% 92,77) ulaşılan en uygun sıcaklık ve en iyi biyosorbentin 60 C ve PK olduğu görülmektedir. 3.2. Adsorpsiyon izotermi sonuçları İzoterm çalışmalarından elde edilen veriler doğrultusunda çizilen grafikler Şekil 6-8 de verilmiştir. Grafiklere göre, adsorpsiyonun BET modeline uygun olduğu görülmüştür (R 2 =0,9798). Şekil 5. 60 C de Pd adsorpsiyonu verimi Şekil 2. Pd Adsorpsiyon denemeleri Şekil 6. Langmuir izotermi Şekil 3. 25 C de Pd adsorpsiyonu verimi Şekil 7. Freundlich izotermi Şekil 4. 40 C de Pd adsorpsiyonu verimi Şekil 8. BET izotermi 4

3.3. Adsorpsiyon kinetiği sonuçları Adsorpsiyon kinetiğinin belirlenmesi amacıyla yalancı birinci derece (pseudo first), yalancı ikinci derece (pseudo second) ve difüzyon modellerinden yola çıkarak çizilen kinetik model grafikleri Şekil 9-11 de verilmiştir. Grafiklerden de görüldüğü gibi adsorpsiyon, yalancı ikinci dereceden kinetik modele uygunluk göstermiştir(r 2 : 0,9995). kendiliğinden gerçekleşip gerçekleşmediği belirlenmiştir. Şekil 12 de verilen grafikteki Kc ve 1/T değerleri arasındaki matematiksel ilişkiye göre G 0, H 0 ve S 0 hesaplanmış ve Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1 e bakıldığında G 0 serbest enerjisinin 25 C depozitif olduğu görülmektedir. Buna göre diğer adsorpsiyonlar kendiliğinden gerçekleşirken, 25 C deki Pd adsorpsiyonu kendiliğinden gerçekleşmemektedir. H 0 değerlerine bakıldığında; Pd adsorpsiyonunun ekzotermik olduğunu göstermektedir. S 0 değerinin pozitif olması ise, adsorbsiyonda düzensizliğin arttığının göstergesidir. Şekil 9. Yalancı birinci derece kinetik modeli Şekil 12. Pd Adsorpsiyon Termodinamiği Tablo 1. Termodinamik Parametreler Gº Hº Sº Sıcaklık Kc (kj/mol) (kj/mol) (kj/mol) 25 C 0,888 0,293-63,348 210,68 40 C 2,216-1,971 60 C 12,839-6,320 3.5. BDK lardan metal adsorpsiyonu sonuçları Şekil 10. Yalancı ikinci derece kinetik modeli Liç çözeltisindeki Pd derişimi %0,009 olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon çalışmalarının 2. saati sonunda örnek alınarak ICP de analiz edilmiş ve %75±4,5 Pd adsorpsiyonu gerçekleştirildiği belirlenmiştir. 4. Tartışma ve Sonuç Şekil 11. Difüzyon kinetik modeli 3.4. Adsorpsiyon termodinamiği sonuçları Deneysel verilere göre termodinamik parametreler ( G, S, H) hesaplanmış ve adsorpsiyonun Teknolojinin hızla ilerlemesi sebebiyle yeni ürünlerin üretimi arttıkça, elektrikli ve elektronik cihazlar daha uzun süre kullanılmamakta ve atık haline gelmektedir. Bu cihazlar her ne kadar atık olarak kabul edilse de, tekrar kullanılabilmeleri veya geri kazanılabilmeleri mümkün olup aslında önemli birer ikincil hammadde kaynağıdırlar. Türkiye de her yıl oluşan ortalama 539.000 ton elektronik atığın, düzenli/düzensiz depolama sahalarına gönderilmeleri veya yakma yoluyla bertaraf edilmeleri yerine geri kazanım/geri dönüşümünün sağlanması ekonomik ve çevresel açıdan oldukça önemlidir. Bu amaç doğrultusunda gerçekleştirilen bu çalışmada elektronik atıklarda bulunan 5

BDK lardan yine bir atık türü olan portakal kabuğu biyosorbenti ile paladyum adsorpsiyonu üzerine çalışılmıştır. Modifiye edilmiş/edilmemiş beş biyosorbent ile model çözeltilerde gerçekleştirilen adsorpsiyon çalışmalarında; denge süresi, uygun ph ve sıcaklıklar belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda; model çözeltilerden Pd adsorpsiyonunda 10 g/l PK ile ph 5 ve 60 C de % 92,77 tutunma verim sağlanırken; sistemlerin 10-30 dk gibi kısa sürelerde dengeye geldiği görülmüştür. Model çözeltilerle gerçekleştirilen adsorpsiyonlar ile belirlenen en uygun koşullar atık BDK üzerinde uygulanmak üzere 5 g BDK ve 50 ml kral suyu ile hazırlanan liç çözeltisi üzerinde çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonunda BDK dan, % 75 Pd adsorplanmıştır. Sonuç olarak, hem dünyada hem de Türkiye de önemli bir sorun teşkil eden e-atıkların önemli bir parçası olan BDK lardan değerli metallerin adsorpsiyonunun ucuz, etkili ve çevresel açıdan uygun bir yöntem olan biyosorpsiyon ile sağlanması açısından çalışmada hedeflenen amaçlara ulaşılmıştır. Teşekkür Bu çalışma, Anadolu Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu tarafından kabul edilen 1503F143 nolu proje kapsamında desteklenmiştir. Kaynakça [1] Tuncuka, A., Stazi, V., Akcil, A., Yazici, E.Y., Deveci, H. 2012. Aqueous metal recovery techniques from e-scrap: hydrometallurgy in recycling. Minerals Engineering, 25, 28-37. [2] Li, J., Zeng, X. 2012. Recycling printed circuit boards. Waste Electrical And Electronic Equipment (WEEE) Handbook, Woodhead Publishing Limited, Cambridge, 287-310. [3] Chehade, Y., Siddique, A., Alayan, H., Sadasivam, N., Nusri, S., Ibrahim, T. 2012. Recovery of gold, silver, palladium, and copper from waste printed circuit boards. International Conference on Chemical, Civil and Environment Engineering (ICCEE'2012), 24-25 Mart, Dubai, 226-234. [4] Tezcan, R., Tezcan, H. 2007. Metaller Kimyası. Nobel Yayın Dağıtım, Ankara, 288s. [5] Cayumil, R., Khanna, R., Rajarao, R., Mukherjee, P., Sahajwalla, V. 2016. Concentration of precious metals during their recovery from electronic waste. Waste Management, 57, 121-130. [6] Behnamfard, A., Salarirad, M.M., Veglio, F. 2013. Process development for recovery of copper and precious metals from waste printed circuit boards with emphasize on palladium and gold leaching and precipitation. Waste Management, 33, 2354 2363. [7] Park, Y.J., Fray, D.J. 2008. Recovery of high purity precious metals from printed circuit boards. Journal of Hazardous Materials, 164, 1152 1158. [8] Cui, Z., Zhang, L. 2008. Metallurgical recovery of metals from electronic waste: a review. Journal of Hazardous Materials, 158, 228 256. [9] Yazici, E., Deveci, H. 2013. Extraction of metals from waste printed circuit boards (WPCBs) in H 2SO 4 CuSO 4 NaCl solutions. Hydrometallurgy, 139, 30-38. [10] Adhikari, C.R., Parajuli, D., Kawakita, H., Inoue, K., Ohto, K., Harada, H. 2008. Dimethylaminemodified waste paper for the recovery of precious metals. Environmental Science and Technology, 42(15), 5486 5491. [11] Parajuli, D., Adhikari, C.R., Kawakita, H., Kajiyama, K., Ohto, K., Inoue, K. 2008. Reduction and accumulation of Au(III) by grape waste: a kinetic approach. Reactive & Functional Polymers. 68, 1194 1199. [12] Parajuli, D., Khunathai, K., Adhikari, C.R., Inoue, K., Ohto, K., Kawakita, H., Funaoka, M., Hirota, K. 2009. Total recovery of gold, palladium, and platinum using lignophenol derivative. Minerals Engineering, 22, 1173 1178. [13] Marco, I., Caballero, B.M., Chomon, M.J., Laregoiti, M.F., Torres, A., Fernandez, G., Arnaiz, S. 2008. Pyrolysis of electrical and electronic wastes. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 82(2), 179 183. [14] Long, L., Sun, S., Zhong, S., Dai, W., Liu, J., Song, W. 2010. Using vacuum pyrolysis and mechanical processing for recycling waste printed circuit boards. Journal of Hazardous Materials, 177, 626 632. [15] Jie, G., Ying-Shun, L., Mai-Xi, L. 2008. Product characterization of waste printed circuit board by pyrolysis. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 83 (2), 185-189. [16] Mankhand, T.R., Singh, K.K., Gupta, S.K., Das S. 2012. Pyrolysis of printed circuit boards. International Journal of Metallurgical Engineering, 1(6), 102-107. [17] Yapıcı, E. 2016. Elektronik atıklardan değerli metallerin biyosorpsiyon yoluyla geri kazanımı. Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 76s, Eskişehir. 6