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



Benzer belgeler
Sabit yataklı modifiye zeolit kolon reaktörde tekstil atıksuyundan renk giderimi ve zeolit yatağın rejenerasyonu

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

BASİC BLUE 3 BOYAR MADDESİNİN BENTONİT KİLİ ÜZERİNE ADSORPSİYON MEKANİZMASININ İNCELENMESİ

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

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

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

TEKSTİL BOYASI REAKTİF MAVİ 221 in POMZA ile ADSORPSİYONU

HDTMA-BENTONİTİNİN SENTEZ VE KARAKTERİZASYONU SYNTHESIZE AND CHARACTERIZATION OF HDTMA-BENTONITE

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

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

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

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

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

Yrd. Doç. Dr. Kozet YAPSAKLI

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ DOĞAL ZEOLİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN ADSORPLANMASI

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

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

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

ACID RED 97 TEKSTİL BOYAR MADDESİNİN SARGASSUM ACİNARUM A BİYOSORBSİYONU

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

DİREKT MAVİ 53 AZO BOYARMADDESİNİN FOTOKATALİTİK OLARAK GİDERİMİ ÜZERİNE İYONLARIN ETKİSİ

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

Basic Red 46 Boyarmaddesinin Montmorillonitli Kireç Taşına Adsorpsiyonu

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

TOA51 ASİTLE AKTİVE EDİLMİŞ KİLİN BOYARMADDE GİDERİM MEKANİZMASININ ARAŞTIRILMASI

MOBİLYA ENDÜSTRİSİ ATIĞININ ALTERNATİF ADSORBAN OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

REAKTİF MAVİ 221 İN POMZA İLE ADSORPSİYONU VE KİNETİĞİ

Adsorpsiyon Yöntemi ile Cam Kırığı Üretim Atık Suyunda KOİ Gideriminin İncelenmesi

CHARACTERISATION OF BET ISOTHERM FROM MANİSA- GÖRDES NATURAL ZEOLITE (CLINOPTILOLITE)

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

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

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ATIKSULARDAKİ FENOL KİRLİLİĞİNİN BİYOSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN KESİKLİ SİSTEMDE İNCELENMESİ

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

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

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

ARAŞTIRMA MAKALESİ / RESEARCH ARTICLE

FENOLÜN SULU ÇÖZELTİSİNİN DAMLAMALI YATAKLI REAKTÖRDE KATALİTİK ISLAK HAVA OKSİDASYONU

Batch and Continuous Photodegradation of Reactive Black 5 at the presence of TiO2 Nanoparticles in UVC assisted system

Derece Alan Üniversite Yıl

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

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

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

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

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ BENTONİT KULLANARAK SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDE UZAKLAŞTIRILMASI

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

ODUN TALAŞI KULLANILARAK SULU ORTAMDAN REAKTİF BLACK 5'İN UZAKLAŞTIRILMASI

13 Araştırma Makelesi / Research Article. Doğal Zeolitlerin Atıksu Arıtımında Kullanımı Use of Natura/ Zeolites for Wastewater Treatment

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

PROJEM İSTANBUL ARAŞTIRMA PROJESİ ZEOLİT SABİT YATAKTA REAKTİF AZO BOYALARIN SULU ÇÖZELTİLERDEN ADSORPSİYON YOLUYLA GİDERİLMESİ

BİLECİK ÜNİVERSİTESİ AKADEMİK ÖZGEÇMİŞ FORMU

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

e-posta:

Klinoptilolitin HTAB Adsorpsiyonuna Farklı Katyon Formlarının Ve Farklı Değerlikli Tuzların Etkisi

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

TOA10 SULU ÇÖZELTİDEN ADSORPSİYON YÖNTEMİYLE NİTRİT GİDERİMİ

TEKSTİL ENDÜSTRİSİ REAKTİF BOYA BANYOLARINDA OZON İLE RENK GİDERİMİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLERİN BELİRLENMESİ

Gaziantep OSB Atıksularından UV/H2O2 Fotooksidasyonu ile Renk Giderimi. Yağmur UYSAL 1 *, Derviş YILANCIOĞLU 2 1. GİRİŞ

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

BİYOLOJİK KİRLİLİĞİN 2,4-DİKLOROFENOKSİASETİK ASİT ADSORPSİYONUNA ETKİSİ

ÖZGEÇMİŞ. 5. Akademik Ünvanlar Yardımcı Doçent Çevre Mühendisliği Ondokuz Mayıs Üniversitesi 2000-

DOKTORA DERS BİLGİLERİ

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

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

UZMAN TOLGA BAAHDIR ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Elektrokoagülasyon prosesi ile üretilen arıtma çamurlarının reaktif boyar madde gideriminde adsorban olarak kullanılabilirliği

C.I. asit viyolet 90 metal-kompleks boyar maddesinin sulu ortamlardan sentetik ve doğal zeolit kullanılarak uzaklaştırılması

Modifiye Edilmiş Perlitle Ağır Metal Giderim Çalışmaları

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

ALKALİNİTE. 1 ) Hidroksitler 2 ) Karbonatlar 3 ) Bikarbonatlar

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

Doç. Dr. Kozet YAPSAKLI

SULU ÇÖZELTİLERDEKİ FENOLÜN FENTON YÖNTEMİYLE GİDERİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

KEPEZ/ÇANAKKALE TEMMUZ

Acid Blue 121 Boyar Maddesinin Muz Kabuğuna Kesikli Sistemde Adsorpsiyonunun Araştırılması

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

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

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

1. Uluslararası hakemli dergilerde yayınlanan makaleler (SCI & SSCI & Arts and Humanities)

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

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

Safranin in Sulu Ortamdan Platanus orientalis L. Biyoması Kullanılarak Giderimi

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

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

BAZI TIBBİ KİMYASALLARIN AEROBİK SİSTEMLERDE FARKLI İŞLETİM KOŞULLARINDA GİDERİMİNİN İNCELENMESİ

Pt/PONZA TAŞI KATALİZÖRÜ ÜZERİNDE METANOLÜN ISLAK ADSORPSİYONU VE OKSİDASYONU

SEPİYOLİT TÜRÜ DOĞAL KİL MİNERALLERİNİN ORGANİK VE İNORGANİK İYONLARI ADSORPLAMA MEKANİZMALARI

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

H. Yüzer & M. Kara TÜBİTAK-Marmara Araştırma Merkezi, MKTAE, Gebze, Kocaeli, Türkiye

Çevreye Zarar Veren Tekstil Atıksularının Arıtım Çalışmaları

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

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 2 s. 1-9 Mayıs 2006 TOKSİK KİRLETİCİLERİN İLERİ OKSİDASYON PROSESLERİ İLE ARITIMI

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

SULU ÇÖZELTİLERDEN AĞAÇLI KÖMÜRLERİNDEN ÜRETİLEN ADSORBENT ÜZERİNE KOBALT ADSORPSİYONU

Sonokatalitik Oksidasyon ile Direct Blue 71 Azo Boyasının Renk Giderimi. Decolorization of Direct Blue 71 Azo Dye with Sonocatalytic Oxidation

ÖZGEÇMİŞ. Yrd. Doç. Dr. Baybars Ali FİL

SULU ÇÖZELTİLERDEN BAZI BOYAR MADDELERİN FİZİKOKİMYASAL YÖNTEMLERLE GİDERİMİ

Sulu Çözeltilerden Remazol Brilliant Green 6B Gideriminde Kaolin Kullanımı

Transkript:

TMMOB Çevre Mühendisleri Odası V. ULUSAL ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ MODİFİYE SEPİYOLİT VE ZEOLİTİN TEKSTİL ENDÜSTRİSİ ATIKSULARINDA ADSORBANT OLARAK KULLANILMASI:KARŞILAŞTIRMALI DEĞERLENDİRME, Mustafa TURAN 2, Mehmet S.ÇELİK 3 () İ.T.Ü. İnşaat Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü, armagan@itu.edu.tr (2) İ.T.Ü. İnşaat Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü, mturan@ins.itu.edu.tr (3) İ.T.Ü. Maden Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü, mcelik@itu.edu.tr ÖZET Bu çalışmada, modifiye sepiyolit ve zeolit ile boyar madde giderimi karşılaştırmalı olarak araştırılmıştır. Kesikli reaktörle yapılan deneylerde Everzol B, Everzol 3RS H/C, Everzol 3BS isimli üç çeşit reaktif boya kullanılmıştır. Bu kapsamda, sepiyolit ve zeolitin boyar madde adsorplama kapasitesini artırmak amacıyla, katyonik yüzey aktif bir madde olan HTAB (hegzadesil trimetil amonyum bromür) ile yüzey modifikasyonu yapılmıştır. Deneylerde modifiye sepiyolitte, % 5 katı-sıvı oranında, 500 ppm den sonra çökelek oluştuğu tespit edilmiştir. Her üç boyar madde için elde edilen adsorpsiyon değerlerinin Langmuir denklemine uygunluğu grafiksel olarak ispatlanmıştır. Bu çerçevede Everzol 3RS H/C, Everzol B ve Everzol 3BS için 69,20,8 mg/g değerleri elde edilmiştir. Diğer adsorbant olan zeolit için de Langmuir izotermi çıkarılarak adsorsiyon kapasitesi Everzol 3BS için mg/g, Everzol 3RS H/C için 89 mg/g ve Everzol 3BS için ise 6 mg/g olarak tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Reaktif Boyalar, Sepiyolit, Zeolit, Hegzadesil Trimetil Amonyum Bromür, Langmuir izotermi, Adsorpsiyon. APPLICATION OF MODIFIED SEPIOLITE AND ZEOLITE AS AN ADSORBANT FOR TEXTILE WASTEWATERS: A COMPARATIVE EVALUATION ABSTRACT The adsorption mechanism of three reactive dyes by the natural minerals have been investigated on the removal of colored textile effluents. Adsorption of three reactive dyes (Everzol B, Everzol 3BS, Everzol 3RS H/C) were examined in batch reactors. The adsorption results indicate that sepiolite and zeolite have a limited adsorption capacity for reactive dyes but is substantially improved upon modifying its surfaces with quaternary amines. The adsorption isotherms show a linear increase up to the residual concentration of mg/l (Ci= 500 mg/l), the isotherms then rise virtually vertical followed by the occurrence of a backward trend. The adsorption data were fitted to the Langmuir isotherm. It is found that the modified sepiolite yields adsorption capacities (q e) of 69, 20 and 8 mg/g for,, and, as modified zeolite yields adsorption capacities (q e) of, 89 and 6 mg/g for, and, respectively. These results are comparable to a common adsorbent, activated carbon. Key Words: Reactive dyes, Sepiolite, Zeolite, Hegzadesil Trimetil Amonyum Bromür, Langmuir izotherm, Adsorption.

GİRİŞ Kumaş boyama işlemleri tekstil endüstrisi atıksularının ana kaynağını oluşturmaktadır. Bu atıksular yüksek renk, askıda katı madde ve çözünmüş organikler içermektedir. Boya dışındaki kirleticilerin çoğu kimyasal ve fiziksel metotlarla giderilebilmektedir (Chern ve Huang, 998; Al-Degs, ve diğerleri, 2000; Yoo ve diğerleri, 200). Son birkaç yıldan bu yana tekstil atıksularının arıtılmasına sadece toksik özelliğinden dolayı değil aynı zamanda bulanıklık gibi özelliklerden dolayı büyük önem verilmektedir (ICI Watercare, 99). Boyama prosesinde kullanılan reaktif boyalar ancak % 20 ila 40 nispetinde çıkış suyuna karışmaktadır (William ve Leonard, 997; Wu ve diğerleri, 998). Boyalar aromatik ve heterocyclic gruplardan oluşan farklı kimyasal yapıya sahip geniş bir spektruma sahiptir. Reaktif boyaların su içerisinde yüksek çözünürlüğe sahip olması konvansiyonel koagülasyon ve aktif çamur yöntemleri ile arıtabilirliğini zorlaştırmaktadır (Chern ve Huang, 998). Bundan dolayı oksidasyon ve adsorpsiyon sistemleri tekstil atıksularının arıtılmasında iki ana teknolojiyi oluşturmaktadır. Oksidasyon metotları arasında UV/Ozon ve UV/H 2 O 2 ile arıtma, atıksulardaki organik bileşenlerin giderilmesinde en iyi metotlar olarak karşımıza çıkmaktadır (Huang ve Shu, 995). Adsorpsiyon, hızla özellikle organik içerikli atıksuların giderilmesinde, önemli bir metod haline gelmekte ve endüstriyel proseslerde ayırma ve arıtma amacıyla kullanılmaktadır. Endüstriyel atıksulardaki renkli ve renksiz organik kirleticilerin giderilmesinde uygun adsorbanların kullanılması adsorpsiyon prosesinin önemli bir uygulaması olarak dikkate çekmektedir (Al-Qudah, 2000). Aktif karbon ve reçineler konsantre atıksulardan kimyasal atıkların giderilmesinde en iyi adsorbant olarak ortaya çıkmasına rağmen pahalı ve geri yıkama ihtiyacı gibi dezavantajları da mevcuttur (McKay, 98; McKay, 982; Blum ve diğerleri, 993 Meshko ve diğerleri, 200). Bununla birlikte araştırmacılar daha ekonomik adsorbantlarla da çalışmalar yapmıştır. Doğal kil/bazik ve asidik boyalar (El-Geundi, 99), şeker kamışı/vinyl sulfone ve chlorotriazine reaktif boyalar (Juang ve diğerleri, 997), ay çiçeği/bazik boyalar (Sun ve Xu, 997), sepiyolit/rhodamine (Arbeloa ve diğerleri, 997), uçucu kül/ azo boya (Al-Qodah 2000), montmorillonit and sepiyolit /methylgreen (Rytwo ve diğerleri, 2000), ve doğal zeolit/bazik boya (Meshko ve diğerleri, 200), doğal mineraller/amonyum (Çelik ve diğerleri, 200), zeolit/amonyum (Turan ve Çelik, 2003) yapılan çalışmalardan bazılarıdır. Sepiyolit ((Si 2 )(Mg 9 )O 30 (OH) 6 (OH 2 )4H 2 O) magnezyum hidrosilikat özelliğine sahip doğal bir mineraldir (Nagy ve Bradley, 995). Palygorskite-sepiyolit grubu altında sınıflandırılmaktadır. Sepiyolit T 2 O 5 (T=Si, Al, Be )'in üç yönlü tetrahedral uzantısı olan diğer silikat minerallerine benzemektedir; ancak, oktahedral yapısı nedeniyle de diğer tabaka silikatlarından farklılık göstermektedir (Brindly ve Pedro, 959). Sepiyolitin lifsi yapısı değişik uygulamalarda görüldüğü gibi sorptive, kolloidal/rheological ve katalitik özelliklere sahiptir. Bu çalışmada kullanılan diğer kil minerali ise Manisa-Gördes yöresine ait zeolittir. Doğal zeolitin (klinoptilolit) formülü Na 6 [AlO 2 ) (SiO 2 ) 30 ) 24H 2 O olarak verilmektedir. Zeolitin iyon değiştirme kapasitesi.8-2.5 miliekivalan/gr olup, iyon değiştirme özelliğine sahip diğer kil minerallerine göre 2-4 kat daha fazla iyon değiştirme kapasitesine sahiptir. Klinoptilolit yapısındaki bu kanallar ve değişebilir katyonlar sayesinde iyon değiştirici, adsorban ve daha az oranda katalizör olarak uygulama alanlarına sahiptir. Bu çalışma çerçevesinde yapılan deneylerde tekstil atıksularındaki boyar maddelerin sepiyolit ve zeolit üzerine adsorbe edilerek uzaklaştırılması hedeflenmiştir. Bu kapsamda üç anyonik reaktif boyanın modifiye edilmiş sepiyolit ve zeolit ile olan adsorpsiyon mekanizmasını ve bunun tekstil atıksularında uygulanabilirliğini ele alınmıştır. 88

DENEYSEL ÇALIŞMALAR Materyal ve Metod Deneysel çalışmada, Eskişehir-Manyas yöresine ait sepiyolit ile Manisa-Gördes yöresine ait %90 oranında klinoptilolit içeren zeolitik tüflerle katyonik sürfaktanların adsorpsiyon mekanizmaları incelenmiştir. Numunelerin kimyasal analizleri X-Işınları Fluoresans yöntemiyle yapılmış ve sepiyolitin % 70.00, zeolitin ise % 52.76 oranında SiO 2 içerdiği tespit edilmiştir (Çiçek, ve diğerleri, 2000). Reaktif boyaların adsorpsiyon kapasitesi dane boyutuyla ters orantılıdır (Al-Degs ve diğerleri, 2000). Bu yüzden adsorpsiyon deneylerinde kullanılan malzeme 63 µm (d 50 7µm) boyutunda hazırlanmıştır. Sepiyolitin yüzey alanı da 50.5 ±2 m 2 olarak tespit edilmiştir. Adsorpsiyon deneylerinde kullanılan reaktif boyalar (Everzol B, Everzol 3BS, Everzol 3RS H/C) bazik özellikteki azo boya grubundandır. Çalışmada kullanılan boyaların hepsinin anyonik sulfonat grubuna ait olduğu bilinmektedir. Bir amin bileşiği olan HTAB (hegzadesil trimetil amonyum bromür) sepiyolit yüzeyinin modifiye edilmesi için kullanılmıştır. Modifiye edilmiş sepiyolitin hazırlanma adımları Şekil de görülmektedir. Sepiyolit (50 g, -63 micron) HTAB Çözeltisi (l, 2. -2 M) Çalışma Şartları (400 rpm, 2 hours, at 25 o C) Katı Sıvı Ayırımı (Santrifujleme) (400 rpm, 5 min.) Su Katı Saf Su ile İki Kez Yıkama Katı Sıvı Ayırımı ( Santrifujleme) Su Katı Kurutma (2 saat 0 o C) Öğütme (-63 micron) Modifiye Sepiyolit Şekil. Modifiye Sepiyolitin Hazırlanmasına İlişkin Akım Şeması (Ersoy, 2000) Organik bileşenlerin modifiye edilmiş killer ile giderilmesine ait çalışmalar mevcuttur. Modifiye bentonit kullanılarak benzen, toluen, etilen ve oxylene giderilmesi (Gitipour ve diğerleri, 997); modifiye edilmiş katı mineraller kullanarak benzen, toluen ve etilenin adsorpsiyonu (Lee ve diğerleri, 989); sıvı atıklardaki tetraklorometanın modifiye bentonit ile giderilmesi (Smith ve diğerleri, 990); modifiye bentonit kullanılarak nitrobenzene, anilin ve naphthalaminin adsorpsiyonu (Zhu ve diğerleri, 997) bu çalışmalardan birkaçıdır. HTAB, SIGMA isimli firmadan temin edilmiştir.yüzde 99 luk 89

saflık derecesine sahip HTAB ın molekuler ağırlığı 346.46 gram dır. HTAB ın kimyasal yapısı Şekil 2 de görülmektedir. CH 3 CH 3 (CH 2 ) 5 N + CH 3 Br + CH 3 Şekil 2. HTAB ın Moleküler Yapısı Adsorpsiyon deneyleri 20 veya 40 ml lik cam reaktörlerde yapılmıştır. Deneylerdeki katı konsantrasyonu doğal sepiyolit için %5 ve modifiye edilmiş sepiyolit için ise % 0. ile %5 tir. Reaktörler 400 devir/dakikalık karıştırıcıda oda sıcaklığında 4 saat süre ile karıştırılmış daha sonra dakika süre ile santrifüj edilmiştir. Bütün deneyler oda sıcaklığı olan (22.5 ± o C) değerinde yapılmıştır. Boyaların denge konsantrasyonu spektrofotometre yardımıyla Everzol B için 592 nm, Everzol 3RS H/C için 400 nm ve Everzol 3BS için 540 nm olarak tespit edilmiştir. Birim adsorpsiyon üzerine biriken madde miktarı aşağıdaki formül yardımıyla hesaplanmıştır. q e = (C i -C e ) V/(00 m) () Burada; q e = adsorbantın gram başına adsorbladığı boya miktarı, mg/g, C i = boyanın başlangıç konsantrasyonu, mg/l, C e = boyanın denge konsantrasyonu, mg/l, V = numune hacmi, ml ve m = adsorbant ağırlığı (g) dır. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA (Armağan ve diğerleri, 2002) tarafından yapılan çalışmada doğal sepiyolitin reaktif boyalar için maksimum adsorpsiyon kapasitesi 0.5- mg/g olarak bulunmuştur). Buradan da doğal sepiyolit ile yapılan adsorpsiyon deneylerinde reaktif boyaların çok az etkili olduğu anlaşılmaktadır. Şekil 3a ve 3b de modifiye sepiyolit ve zeolitin % 5 katı konsantrasyonundaki adsorpsiyon izotermi görülmektedir. Her üç reaktif boyanın adsorpsiyon izotermlerinden üç bölgenin oluştuğu anlaşılmaktadır. Adsorpsiyon izotermi (birinci bölgede) çıkış konsantrasyonun mg/l (Ci=500 mg/l) olduğu değere kadar lineer bir artış göstermektedir. Bundan sonra izoterm (ikinci bölgede) dik bir şekilde artış gösterdikten sonra geriye yönelmiştir (üçüncü bölge). Bu anormal durum ikinci bölgede bir katı fazın yani çökelmenin oluştuğunun kanıtıdır. Gerçekten normal şartlar altında, izotermlerin üçüncü bölgede sabit adsorpsiyon yoğunluğunda devam ettiği kabul edilmektedir (Al-Degs ve diğerleri, 2000). 90

0 0 III qe, mg/g III II qe, mg/g I II 0. 0.0 I 0 00 0. 0.0 0. 0 00 (a) (b) Şekil 3. % 5 Katı/Sıvı Oranına Göre (a)modifiye Sepiyolit/(b)Zeolit-Boya İzoterm Eğrisi Benzer şartların zeolit içinde geçerli olduğu ve Şekil 3b den de görüldüğü gibi çıkış konsantrasyonun mg/l (Ci=500 mg/l) olduğu değere kadar lineer bir artış görüldükten sonra bir çökelme meydana geldiği tespit edilmiştir. İkinci bölgedeki çökelme sistemin katı fazının bir çözünür ürün tarafından etkilenmesi olarak anlaşılabilir. Ancak, bu durum üçüncü bölge için pek karşılaşılan bir durum değildir. Bu durumda üçüncü bölgedeki çökelmenin stokiometrik olmadığı ve sistemin bu bölgede ph dan etkilendiği anlaşılmaktadır. Sistemdeki çökelmenin esas sebebini araştırmak için sepiyolit miktarı ile katı konsantrasyonunun değişken olduğu bir ortamda bir dizi çökelme deneyi yapılmış olup sonuçlar Şekil 4 de verilmiştir. 00 0 Ci=500 mg/l Ci=525 mg/l Ci=550 mg/l Ci=600 mg/l Ci=650 mg/l Ci=750 mg/l 0. Katı Madde Konsantrasyonu, % Şekil 4. Farklı Giriş Konsantrasyonlarında Sepiyolitin Adsorpsiyon Performansı 9

Şekil 4 incelendiğinde, çıkış konsantrasyonlarının % katı konsantrasyonunda minimum değerler aldığı görülmektedir. Yüzde 0. katı konsantrasyonunda her üç boya içinde çökelmeye rastlanmamıştır. Ancak giriş konsantrasyonun 500 mg/l ve katı konsantrasyonun % 0. olduğu değerlerde çökelme görülmüştür. Buradan da çökelmenin ph, katı madde konsantrasyonu ve boyanın giriş konsantrayonuna bağlı olduğu anlaşılmaktadır. Reaktif Boyaların Sepiyolit ve Zeolit Üzerindeki Adsorpsiyon Mekanizması Modifiye sepiyolit ile yapılan adsorpsiyon deneylerinde % 0. katı konsantrasyonunun üzerindeki değerlerde çökelmeye rastlanmasından dolayı bir dizi deney çökelme ile karşılaşmamak için % 0. katı konsantrasyonunda yapılmıştır. % 0. katı konsantrasyonundaki adsorpsiyon izotermleri Şekil 5a ve 5b de görülmektedir. Bu deneydeki qe değeri denge konsantrasyonunun 0 mg/l olduğu esnada 200 mg/g değerini bulup daha sonra sabitlenmektedir. 00 00 0 0 qe, mg/g qe, mg/g 0. 0 00 0. 0 00 (a) (b) Şekil 5. % 0. Katı Konsantrasyonunda (a) Modifiye Sepiyolitin, (b) Modifiye Zeoliti Adsorpsiyon İzotermi Bu çalışmada Langmuir izotermi verilen konsantrasyon değerleri için doğru bir şekilde tanımlanabilmektedir. Langmuir izotermi bütün konsantrasyonlarda lineer bir doğru üzerinde Şekil 6 da görülmektedir. Ayrıca modifiye sepiyolit ve zeolitin her bir boya için adsorpsiyon kapasiteleri Langmuir izoterminin lineer formuna dayanılarak aşağıdaki formül yardımıyla hesaplanmıştır. C e /q e =/K L +(a L /K L ).C e (3) Burada a L =Langmuir sabiti (l/mg) ve K L =Langmuir sabiti (l/g) dir. 92

8 7 y = 0.0092x + 0.4335 6R2 = 0.9725 () 8 6 4 y = 0.065x + 0.4586 R2 = 0.9935 () Ce/qe, g/l 5 4 3 2 y = 0.0083x + 0.0402 R2 = 0.9966 () 0 y = 0.0059x + 0.5905 R2 = 0.9546 () 0 500 00 2 y = 0.03x +.3643 R2 = 80.9692 () Ce/qe, g/l 6 4 2 0 y = 0.009x + 0.99 R2 = 0.9807 () 0 500 00 (a) (b) Şekil 6. %0. Katı Konsantrasyonunda (a) Modifiye Sepiyolit (b) Modifiye Zeolitin Adsorpsiyon İzotermi Yukarıda verilen formule göre yapılan hesaplamalarda sepiyolitin Everzol 3RS H/C nin 69.4 mg/g değeri ile en yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip boya olduğu anlaşılmaktadır. Everzol B ve Everzol 3BS için de 20,8 mg/g değerleri elde edilmiştir. Aynı şartlar altında, adsorpsiyon kapasitesi aşağıdaki şekilde azalmaktadır. 3RS H/C > Everzol B > Everzol 3BS. Bu aynı zamanda boya moleküllerinin hidrofobik olarak sıralamasıdır. Diğer adsorbant olan zeolit için de Langmuir denklemi çıkarılarak adsorsiyon kapasitesi Everzol 3BS için mg/g, Everzol 3RS H/C için 89 mg/g ve Everzol 3BS için ise 6 mg/g olarak tespit edilmiştir. Adsorplama kapasiteleri karşılaştırıldığında modifiye edilmiş sepiyolitin modifiye zeolite göre daha yüksek verimliliğe sahip olduğu anlaşılmaktadır. DEĞERLENDİRME Bu çalışma çerçevesinde üç adet reaktif boyanın amin (HTAB) ile modifiye edilmiş sepiyolit ve zeolitin ile adsorpsiyon verimi karşılaştırmalı olarak incelenmiş ve aşağıdaki önemli neticeler elde edilmiştir: Daha önceki bir çalışmada, doğal sepiyolitte adsorpsiyon kapasitesi mg/g olarak tespit edilirken bu değer modifiye edilmiş sepiyolitte 200 mg/g olarak belirlenmiştir. Bu çalışma esansında önemli bir gelişme olarak çökelmeye rastlanmıştır. Çökelmede giriş konsantrasyonun, ph ın ve katı konsantrasyonun etkin rol oynadığı anlaşılmaktadır. Everzol 3RS H/C, Everzol B ve Everzol 3BS için maksimum adsorpsiyon kapasitelerinin aynı şartlar altında sırasıyla 69.4 mg/g, 20.50 mg/g and 8.84 mg/g olduğu ve boya moleküllerinin adsorpsiyon kapasitelerinin 3RS H/C > Everzol B > Everzol 3BS şeklinde azaldığı görülmüştür. 93

Boya moleküllerinin doğal sepiyolit ile olan adsorpsiyonunda elektrostatik etkileşimin aynı yüklü olmalarından dolayı gerçekleşemediği anlaşılmıştır. Modifiye sepiyolitte ise HTAB moleküllerinin katyonik gruptan olmaları yüzünden etkileşimin gerçekleştiği anlaşılmaktadır. Diğer adsorbant olan zeolit için de Langmuir denklemi çıkarılarak adsorsiyon kapasitesi Everzol 3BS için mg/g, Everzol 3RS H/C için 89 mg/g ve Everzol 3BS için ise 6 mg/g olarak tespit edilmiştir. Adsorplama kapasiteleri karşılaştırıldığında modifiye edilmiş sepiyolitin modifiye zeolite göre daha yüksek verimliliğe sahip olduğu anlaşılmaktadır. Modifiye sepiyolit ve zeolit atıksulardaki reaktif boyaların gideriminde aktif karbona ekonomik olması nedeniyle iyi bir alternatif olabileceği anlaşılmıştır. REFERANSLAR Al-Degs,Y., Khraısheh,M.A.M., Allen, S.J.,Ahmad, M.N.(2000) Effect of carbon surface chemistry on the removal of reactive dyes from textile effluent Water Research, Vol.34, No.3, pp.927-935. Al-Qodah, Z.(2000) Adsorption Of Dyes Using Shale Oil Ash Water Research, Vol.34, No.7, pp.4295-4303. Arbeloa, F.L., Arbeloa, T.L., Arbeloa, I.L. (997) Spectroscopy of rhodamine 6G adsorbed on sepiolite aqueous suspensions, J. Colloid Interface Sci, 87(), 5-2. Armağan, B., Ozdemir, O., Turan, M. and Çelik, M.S. (2002) Decolorizing of Textile Industry Wastewaters Using Clinoptilolite, ISWA World Environment Congress & Exhibition, Istanbul. Blum,D.J.W.,Suffet, I.H., Duguet, J.P. (993) Estimating the Activated Carbon Adsorption of organic chemicals in water, Crit.Rev.Environ.Sci.Technol.,23, 2-36. Brindly, G.W. and Pedro, G. (972) Report of the AIPEA Nomenclature Committee, AIPEA Newsletter, 4, p.3-4. Celik, M.S., Özdemir, B., Turan, M., Koyuncu, I., Ateşok, G., Sarikaya, H.Z. (200) Removal of ammonia by natural clay materials using fixed and fluidised bed column reactors Water Science and Technology: Water Supply (), 8-88. Cicek, H., Arslan, F., Turan, M., and Celik, M.S. (2000) Utilisation of natural clay minerals in the removal of ammonia from wastewaters, In Mineral Processing on the Verge of the 2 st Century, A.A. Balkema: Rotterdam. Chern, J.M., Huang, S.N.(998) Study of Nonlinear Wave Propagation Theory..Dye Adsorption By Activated Carbon, Industral Chemical Reasch, 37, 253-257. El-Geundi, M.S. (99) Colour Removal From Textile Effluents By Adsorption Technıques, Water Research, Vol.25, No.3 pp.27-273. Ersoy, B. (2000) The adsorption mechanisms of various cationic surface active agents onto clinoptilolite and capture of non-ionic organic contaminants by modified clinoptilolite, Istanbul Tecnical University, Doctoral Dissertation, Istanbul. Gitipour, S., Bowers, M.T. and Bodocsi, A. (997) The use of modified bentonite for removal of aromatic organics from contaninated soil, J. Colloid and Interface Sci., 96, 9-98. Huang, C.R., Shu, H.Y. (995) The reaction kinetics" Decomposition pathways and ıntermediate formation of phenol in ozonation, UV/O3 and UV/H2O2 Processes, J. Hazard. Mater, 4, 47-64. 94

ICI Watercare (99) Color in the textile effluent environmental brief No. In Introduction to the environmental brief, ICI Colours Textile Dyes Technology Group. Juang R.S., Tseng R.L., Wu F.C. and Lee S.H. (997) Adsorption behaviour of reactive dyes from aqueous solutions on chitosan, J. Chem. Tech. Biotechnol., 70, 39-399 Lee, J.F., Crum, J.R. and Boyd, S.A. (989) Enhanced retention of organic contaminants by soil exchanged with organic cations. Env. Sci. Tech., 23, 365-372. McKay, G. (98) Design models for adsorption system in wastewater treatment, J.Chem.Tech. Biotechnol.3, 77-772. McKay, G. (982) Adsorption of dyestuffs from aqueous solutions with activated carbon I:equilibrium and batch contact-time studies, J.Chem.Tech.Biotechnol.32, 759-73. Meshko, V., Markovska, L., Mincheva, M. and Rodrigues, A.E. (200) Adsorption of basic dyes on granular acivated carbon and natural zeolite, Water Research, 35(4), 3357-3366. Nagy, B. and Bradley, W.F. (955) The structural sheme of sepiolite Am.Mineral. 40: 885-892. Rytwo G, Nir S, Crepsin M, Margulies L.(2000) Adsorption and interactions of methyl green with montmorillonite and sepiolite, J Colloid and Interface Sci, 222, 2-9. Sabah, E., Turan, M., Celik, M.S., (2002) Adsorption mechanism of cationic surfactans onto acid and heat activated sepiolites, Water Research 36 (6), 3957-3964. Smith, J.A., Jaffe, P.R. and Chiou, C.T. (990) Effect of quaternary ammonium cations on tetrachloromethane sorption to clay from water, Env. Sci. Tech., 24, 67-72. Sun, G., Xu, X. (997) Sunflower Stalks as Adsorbents for color removal from textile wastewater, Ind.Eng.Chem.Res., 36, 808-82. Yoo, E.S., Libra, J. and Adrian, L. (200) Mechanism of Decolorization of Azo Dyes in Anaerobic Mixed Culture, J.Environ. Engrg 27(9), 844-849. Turan, M., Celik, M.S., (2003) Regenerability of Turkish clinoptilolite for use in ammonia removal from drinking water J. Water Supply Research and Technology-Aqua, 52(),59-66. William, A.R., Leonard, T.F. (997) Water and salt reuse in the dyehouse, Textile Chemist and Colorist, 29(4), -9. Wu, J., Eitman, M.A., and Law, S.E. (998) Evaluation of membrane filtration and ozonation processes for treatment of reactive dye wastewater J.Environ. Engrg., 2(3), 272-277. Zhu, L., Lı, Y. and Zhang, J. (997) Sorption of organobentonites to some organic pollutants in water, Environ. Sci. Technol., 3, 407-4. 95