MODEL ÇÖZELTİLERDEN GÜMÜŞ İYONLARININ ELEKTRODİYALİZ İLE GİDERİLMESİNE DERİŞİM VE GERİLİMİN ETKİSİ



Benzer belgeler
İKİLİ KARIŞIMLARDAN TEK VE ÇİFT DEĞERLİKLİ İYONLARIN ELEKTRODİYALİZ YÖNTEMİ İLE AYRILMALARI

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

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

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

TOA10 SULU ÇÖZELTİDEN ADSORPSİYON YÖNTEMİYLE NİTRİT GİDERİMİ

Şekilde görüldüğü gibi Gerilim/akım yoğunluğu karakteristik eğrisi dört nedenden dolayi meydana gelir.

Elektrot Potansiyeli. (k) (k) (k) Tepkime vermez

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

BT 42 TİROSİNAZ ENZİMİNİN EKSTRAKSİYONU, SAFLAŞTIRILMASI VE FENOLLERİN GİDERİMİNDE KULLANIMI

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

ELEKTROKİMYA II.

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

a. Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir.

TÜBİTAK-BİDEB Lise Öğretmenleri (Fizik, Kimya, Biyoloji ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı LİSE-2 (ÇALIŞTAY 2012) SUYUN DANSI

Araçlar: Çıkarma Parçaları şu şekilde etiketlenmiştir:

ELEKTROKİMYA Elektrokimya: Elektrokimyasal hücre

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: SUYUN ELEKTRİK ENERJİSİ İLE AYRIŞMASI

İYONİK ÇEVRENİN ENZİM-ULTRAFİLTRASYON MEMBRAN ARAYÜZEY ETKİLEŞİMLERİNE ETKİSİ

ALUMİNYUMUN YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

ATIKSULARDAKİ FENOL KİRLİLİĞİNİN BİYOSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN KESİKLİ SİSTEMDE İNCELENMESİ

YEMEK ATIKLARINDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ

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

Katoda varan pozitif iyonlar buradan kendilerini nötrleyecek kadar elektron alırlar.

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

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ELEKTRO METALÜRJ BAHAR

BİYOLOJİK YÖNTEMLE ARITILAN KENTSEL ATIK SULARIN YENİDEN KULLANIMI İÇİN NANOFİLTRASYON (NF) YÖNTEMİNİN UYGULANMASI

BÖLÜM. Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler 1. ÜNİTE İÇERİK Elektrot ve Elektrolit Yarı Hücre ve Hücre

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

İÇİNDEKİLER 2

MM548 Yakıt Pilleri (Faraday Yasaları)

ELEKTROKOAGÜLASYON İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN BOYAR MADDELERİN GİDERİLMESİ

Elektrot potansiyelleri mutlak olarak ölçülemez ancak referans elektrodun potansiyeli ile karşılaştırılarak bulunabilir. Potansiyometrik ölçümlerde

KİMYA II DERS NOTLARI

KESİKLİ İŞLETİLEN PİLOT ÖLÇEKLİ DOLGULU DAMITMA KOLONUNDA ÜST ÜRÜN SICAKLIĞININ SET NOKTASI DEĞİŞİMİNDE GERİ BESLEMELİ KONTROLU

Kimya Mühendisliği Bölümü, 2014/2015 Öğretim Yılı, Bahar Yarıyılı 0102-Genel Kimya-II Dersi, Dönem Sonu Sınavı

KARBON AEROJEL ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

PERİYODİK SİSTEM VE ELEKTRON DİZİLİMLERİ#6

Yukarıda bilgileri yazılı olan projemin sonuç raporunun e-kütüphanede yayınlanmasını; İSTİYORUM

Elektrokimya. KIM254 Analitik Kimya 2 - Dr.Erol ŞENER

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

4. ELEKTROLİZ. Elektroliz kabı (beher), bakır elektrotlar, bakır sülfat çözeltisi, ampermetre, akım kaynağı, terazi (miligram duyarlıklı), kronometre.

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ FOSFORİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

Sızıntı Suyunun Elektrooksidasyon Prosesi İle Arıtılması

DOLGULU KOLONDA AMONYAK ÇÖZELTİSİNE KARBON DİOKSİTİN ABSORPSİYONU

BİSFENOL A NIN BAKIRIN LEKTROKİMYASAL DAVRANIŞLARINA ETKİSİ 1. The Effects of Bisphenol A on Electrochemical Behaviour of Copper*

HHO HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ. Konya, Türkiye,

T.C Ondokuz Mayıs Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği KMB 405 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı III

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

ERGİMİŞ KARBONATLI YAKIT PİLİ SİMÜLASYONU

İletkenlik, maddenin elektrik akımını iletebilmesinin ölçüsüdür.

ETİLASETAT/SU KARIŞIMININ PERVAPORASYON İLE AYRILABİLİRLİĞİ İÇİN SORPSİYONUNUN İNCELENMESİ

AĞIR METAL GİDERİMİNDE DESTEKLİ SIVI MEMBRAN SİSTEMLERİ

1. Ulusal Kıyı Bölgelerinde Çevre Kirliliği ve Kontrolü Sempozyumu Kasım 2011, Tekirdağ,

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

BÖLÜM IV METAL KAPLAMALARDAN İSTENEN ÖZELLİKLER VE KAPLAMA KALİTESİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ YAN ÜRÜNLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği. DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: DOYMUŞ NaCl ÇÖZELTİSİNİN ELEKTROLİZİ

ALKALİNİTE. 1 ) Hidroksitler 2 ) Karbonatlar 3 ) Bikarbonatlar

ELEKTRO KAZANIM (ELEKTROW NN NG)

5.111 Ders Özeti # (suda) + OH. (suda)

ÖN SÖZ. Üniversiteye hazırlık yolunda, yeni sınav sistemine uygun olarak hazırladığımız YKS Alan Yeterlilik

3) Oksijenin pek çok bileşiğindeki yükseltgenme sayısı -2 dir. Ancak, H 2. gibi peroksit bileşiklerinde oksijenin yükseltgenme sayısı -1 dir.

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

BÖLÜM. Elektroliz 1. ÜNİTE 5 BÖLÜM İÇERİK

DENEY 6. CH 3 COO - + Na + + H 2 O ve

ELEKTROLİTİK TOZ ÜRETİM TEKNİKLERİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

ÇÖZELTİLERDE AKIM ve DİRENÇ KAVRAMLARININ MODELLERLE GÖSTERİLMESİ (KİMYA)

FENOLÜN SULU ÇÖZELTİSİNİN DAMLAMALI YATAKLI REAKTÖRDE KATALİTİK ISLAK HAVA OKSİDASYONU

UZMAN TOLGA BAAHDIR ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

BAZI KAYNAK PARAMETRELERİNİN SIÇRAMA KAYIPLARINA ETKİSİ

ATIK RÖNTGEN ÇÖZELTİSİNDEN GÜMÜŞ METALİNİN ELDE EDİLMESİ

ve denge sabitleri gibi bilgilere ulaşı şılabilir.

ÇÖZÜNÜRLÜĞE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

PROFESYONEL ARITMA ÇÖZÜMLERİ AREN SU ARITMA TEKNOLOJİLERİ ENDÜSTRİYEL ARITIM

ÖĞRENME ALANI : FĐZĐKSEL OLAYLAR ÜNĐTE 3 : YAŞAMIMIZDAKĐ ELEKTRĐK (MEB)

Korozyon Hızı Ölçüm Metotları. Abdurrahman Asan

RAPOR. O.D.T.Ü. AGÜDÖS Kod No: Kasım, 2008

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

MEMBRANDA PROTEİN KİRLİLİĞİNİN KANTİTATİF ANALİZİ: ETKİN DİFÜZYON KATSAYISININ BULUNMASI

Şekil 1. Elektrolitik parlatma işleminin şematik gösterimi

1. BÖLÜM : ANALİTİK KİMYANIN TEMEL KAVRAMLARI

DİREKT MAVİ 53 AZO BOYARMADDESİNİN FOTOKATALİTİK OLARAK GİDERİMİ ÜZERİNE İYONLARIN ETKİSİ

ÇD47 GIDA ENDÜSTRİSİ ATIKSUYUNUN ELEKTROKİMYASAL ARITIMI

HİDROJEOLOJİ. Su Kimyasının Önemi

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.

KOROZYON TÜRLERİ Başlıca 8 korozyon türü vardır. Bunlar:

HİBRİT YENİLENEBİLİR ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMİ PROJE ÖN ÇALIŞMASI Saim Başkan

AtılımKimyasalları ALKALİ ÇİNKO DEMİR ALAŞIM KAPLAMA AK 25 ÜRÜN TANIMI

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ Çevre Mühendisliği Bölümü Fiziksel ve Kimyasal Temel İşlemler Laboratuvarı Dersi Güncelleme: Eylül 2016

On-line Oksijen Tüketiminin Ölçülmesiyle Havalandırma Prosesinde Enerji Optimizasyonu

YMN62 SICAKLIĞA DUYARLI YENİ POLİMERLER İLE ÇAPRAZ BAĞLI HİDROJEL MATRİKS SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

Yrd. Doç. Dr. Tamer COŞKUN. Mayıs Davutpaşa - İstanbul

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

HAZIRLAYAN Mutlu ġahġn. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği DENEYĠN AMACI: ELEKTROLĠZ OLAYININ ÖĞRENĠLMESĠ VE BĠR METAL PARÇASININ BAKIR ĠLE KAPLANMASI

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ELEKTROKİMYASAL KOROZYON

HİDROJEOLOJİ. Su Kimyası. 9.Hafta. Prof.Dr.N.Nur ÖZYURT

YAZILI SINAV SORU ÖRNEKLERİ KİMYA

PEYNİRALTI ATIKSUYUNUN ELEKTROKİMYASAL OLARAK ARITILMASINDA REAKSİYON KİNETİĞİNİN BELİRLENMESİ

Transkript:

MODEL ÇÖZELTİLERDEN GÜMÜŞ İYONLARININ ELEKTRODİYALİZ İLE GİDERİLMESİNE DERİŞİM VE GERİLİMİN ETKİSİ B. Karabacakoğlu, A. Güvenç Osmangazi Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 2648 Meşelik, Eskişehir. ÖZET Bu çalışmanın amacı, model çözeltilerinden gümüş iyonlarının gideriminde başlangıç gümüş derişimi ve uygulanan gerilimin, gümüş giderimi ve elektrodiyaliz tasarım parametreleri olan akım verimi ve yığın direnci üzerinde etkilerini incelemektir. Ayrıca proses değişkenlerinin optimum değerlerini belirlemek için minimum enerji gereksinimine neden olan spesifik enerji tüketim değerleri de incelenmiştir. Deneyler üç bölmeli bir elektrodiyaliz hücresinde kesikli proseste yürütülmüştür. Elektrodiyaliz hücresinde Tokuyama Soda Co. Ltd. tarafından üretilen Neosepta CMX ve Neosepta AMX iyon değişim membranları kullanılmıştır. Çalışmalarda yüksek gerilim uygulandığı zaman işlem zamanının kısaldığı, başlangıç gümüş derişimi artırıldığı zaman ise giderim hızının arttığı görülmüştür. Sonuçlar gümüş iyonları gideriminin düşük enerji tüketiminde makul bir akım verimi ve yığın direnci ile elde edilebileceğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler Akım verimi; Elektrodiyaliz; Enerji tüketimi; Gümüş giderimi; İyon değişim membranı; Yığın direnci. 1. GİRİŞ Elektromembran prosesleri yalnızca uygulamalı elektrokimyanın (membran elektrolizi, yakıt hücreleri, bataryalar gibi) bir parçası değil fakat aynı zamanda elektrodiyaliz aracılığıyla ayırma tekniklerini de kapsamaktadır [1]. Elektrodiyaliz, diyaliz ve elektroliz gibi iki fiziksel mekanizmanın bir arada yürütüldüğü bir prosestir. Ancak diyalizde kritik faktör membranın her iki tarafında derişim farkıdır, elektrodiyaliz için ise bu faktör bir elektrik alanında iyon hareketinin hızıdır. Ortamdaki iyon değişim membranının varlığı, çözeltideki anyon ve katyonların ayrılmasına neden olmaktadır [2]. Elektrokaplama, fotoğraf banyosu, baskı devre imali ve pil üretimi gibi pek çok endüstriyel süreçte metal iyonlarını içeren atık sular açığa çıkmaktadır. Çoğu metal iyonlarının zehirli olması ve çevreye zarar vermesi nedeniyle bu sulardan arıtımı oldukça önemlidir. Arıtılacak metal pahalı olduğu zaman elektrokimyasal yöntemler ile arıtım daha ilgi çekici hale gelmektedir [3]. Elektrodiyaliz, metal işleme endüstrilerinde iki temel amaç dikkate alınarak kullanılmaktadır: i) Rejenerasyon prosesi, durulama suyu olarak kullanılacak olan veya çevreye boşaltılabilecek seyreltik çözeltinin derişiminin daha da düşürülmesi, ii) Derişim prosesi, üretim devresine tekrar göndermek için çözeltinin derişikleştirilmesi şeklindedir. Böylece, seyreltik akımların arıtımına elektrodiyalizin uygulanması, arıtımın yanında atık suda bulunan değerli bileşenlerin tekrar geri kazanılmasını da sağladığından büyük önem taşır. Ayrıca, elektrodiyaliz işlemi oda sıcaklığında yürütüldüğünden damıtma gibi enerjinin yoğun kullanıldığı süreçlere göre daha ekonomiktir [4].

Ağır metallerden biri olan gümüş fotoğrafçılık, elektronik, mücevherat yapımı, dekoratif amaçlı, amalgam üretimi, ayna yapımı ve korozyona karşı uygulamalar gibi pek çok endüstride kullanılmaktadır. Hem zehirli hem de değerli bir metal olması nedeniyle endüstriyel atıklardan gümüşün ayrılması ve geri kazanılması büyük ilgi çekmektedir [5]. Kullanım alanının bu kadar geniş olması her yıl tüketilen gümüş miktarını artırmakta buna karşın dünyadaki gümüş miktarının sabit olması diğer tüm kaynaklarda olduğu gibi gümüşün geri kazanılmasını zorunlu kılmaktadır. Dünya gümüş ihtiyacının yaklaşık % 25 i atıklarından geri kazanım yoluyla elde edilmektedir [6]. Ancak bu süreçlerin bazılarının sonucunda geriye kalan atığın boşaltım sınırlarının üzerinde gümüş derişimine sahip olması gümüşün geri kazanımının yanında,1 mg/l olarak öngörülen boşaltım sınır değerlerinin altına düşürülmesi de çevre sağlığı açısından önemli olmaktadır. Özellikle gümüşün suda yaşayan canlıların larva formları veya mikroorganizmalar için çok zehirli olduğu bilinmekte ve insanların cilt ve gözlerinde renk bozulmasına neden olmaktadır [7]. Önceki çalışmalarda iki farklı tip iyon değişim membran çifti (Nafion 424-Ionac 3475 ve K51- A51) kullanılarak model çözeltilerinden ve bir endüstriyel kaplama fabrikasından sağlanan durulama suyundan gümüşün elektrodiyaliz yöntemiyle giderimine çalışılmıştır. Gerek model çözelti gerekse atık sulardan gümüş iyonlarının tamamen giderimi sağlanmış ve kullanılan membranlar için en uygun gerilim ve enerji tüketim değerleri rapor edilmiştir [8]. Bu çalışmada, gümüş iyonlarının seyreltik model çözeltilerinden gideriminde Neosepta CMX katyon ve Neosepta AMX anyon değişim membranları kullanılarak elektrodiyaliz yöntemiyle uygulanabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla yapılan deneylerde başlangıç gümüş derişimi ve uygulanan gerilimin gümüş giderimi, yığın direnci, akım verimi ve enerji tüketimi üzerinde etkileri incelenmiştir. 2. DENEYSEL Bu çalışmada membran ayırma yöntemlerinden biri olan elektrodiyaliz uygulanmıştır. Çalışmada kullanılan elektrodiyaliz hücresi kullanım kolaylığı ve dayanıklılığı açısından pleksiglastan yapılmıştır. Toplam hacmi 465 cm 3 olan hücre, etkin alanı 32,45 cm 2 olan anyon ve katyon değişim membranları ile 3 eşit bölüme ayrılmıştır. İyon değişim membranları hücreye yerleştirilmeden önce şişmeyi sağlamak için 3 dakika kadar sıcaklığı 4 o C ı aşmayacak şekilde damıtık suda, hücreye yerleştirildikten sonra ise ön şartlandırmayı sağlamak üzere yaklaşık üç saat kadar Ag + iyonları içeren çözeltide bekletilmiştir. Hücrede kullanılan iyon değişim membranları hücreye çerçeveler aracılığıyla yerleştirilmiştir. Anot olarak karbon kumaş ve katot olarak da paslanmaz çelik kullanılmıştır. Hücrenin dışında sıcaklığı denetlemek üzere bir soğutma ceketi bulunmaktadır. Hücreye gereken güç 3 V ve 5 A kapasitesindeki bir doğru akım güç kaynağından sağlanmıştır. Tasarımı yapılan elektrodiyaliz hücresi ile kesikli süreçte çalışılmıştır. Çalışma çözeltisi olarak, Ag + iyonları içeren ve ph değeri 2,5 olan model çözelti kullanılmıştır. Model çözelti AgNO 3 ın damıtık suda çözünmesiyle hazırlanmıştır. Model çözeltinin belirli derişimini korumak ve gümüşün çalışma donanımlarınca adsorplanmasını önlemek üzere 1 litrelik çözeltiye 1+1 derişik HNO 3 ten 5 ml ilave edilmiştir [9]. Derişim ölçümlerinde Orion 71 A model ph/ iyon metre ve kalibre edilmiş Orion 9616 BN model iyon seçici elektrot kullanılmıştır. Deneylerde, eşmolar Ag + - ve NO 3 içeren model atık su elektrodiyaliz hücresinin her üç bölmesine de doldurulmuştur. Elektrodiyaliz işleminde, uygulanan gerilimin etkisi altında Ag + iyonları katyon değişim membranından geçerek katoda doğru, NO - 3 iyonları da anyon değişim membranından geçerek anoda doğru göç ederler. Böylece bazı bölmelerde iyon derişimi artarken bazı bölmelerde azalır (Şekil 1). Genel olarak iyon derişiminin azaldığı bölmelere seyreltik diğerlerine de derişik bölme adı verilir. [1]. Elektrodiyaliz deneyleri boyunca orta bölmedeki derişim bir iyon seçici elektrot kullanılarak iyon metreden okunmuştur.

H + Şekil 1. AgNO 3 çözeltisinin elektrodiyalizi. (A.D.M: Anyon değişim membranı, K.D.M: Katyon değişim membranı). Deneylerde derişimin etkisini incelemek için 5, 1, 2 ve 3 mg/l derişiminde gümüş iyonları içeren çözeltiler kullanılmıştır. Ayrıca, gerilimin etkisini incelemek için 1, 15, 2 ve 3 V değerlerinde çalışılmıştır. Yaklaşık olarak %1 giderime ulaşıldığında deneylere son verilmiştir. Gerilim ve derişimin giderim üzerindeki etkileri zamana göre incelenmiş, bu değişkenlerin optimum değerlerini belirlemek için yığın direnci, akım verimi ve enerji tüketimi değerleri hesaplanmıştır. 3. SONUÇLAR Model çözelti ile yapılan deneylerde Ag + giderimi üzerinde uygulanan gerilimin ve başlangıç Ag + derişiminin etkileri incelenmiştir. Ayrıca uygulanan gerilim ve başlangıç derişimine göre hesaplanan akım verimi, yığın direnci ve enerji tüketimi değerlerinin % gümüş giderimi üzerindeki etkileri tartışılmıştır. Şekil 2 ve 3 elektrodiyaliz hücresinde seyreltik bölmedeki gümüş iyonları derişimini göstermektedir. Şekil 2 den verilen koşullar altında, uygulanan gerilim değerleri arttıkça işlem zamanının belirli ölçüde azaldığı görülmektedir, bu durum tüm elektrolitik proseslerde olduğu gibi beklenen bir sonuçtur [11, 12]. 3 Ag + derişimi./mg L -1 9 6 3 1 V 2 V 3 V Ag + derişimi./ mg L -1 25 2 15 1 5 mg/l 1 mg/l 2 mg/l 3 mg/l 5 2 4 6 8 1 Zaman/ dk. 2 4 6 8 1 Zaman/ dk. Şekil 2. Model çözelti için farklı gerilimlerde zamanla gümüş derişiminin değişimi (başlangıç gümüş derişimi=1 mg/l). Şekil 3. Model çözelti için farklı başlangıç gümüş derişimlerinde zamanla gümüş derişiminin değişimi (uygulanan gerilim=).

Elektrokimyasal bir prosesin ekonomik açıdan fizibiletisinin tayininde anahtar bir parametre olan akım verimi güçlü bir şekilde elektrolit derişimine bağlıdır. Bu nedenle başlangıç gümüş derişimi ikinci bir proses değişkeni olarak seçilmiştir. Şekil 3 ten görüldüğü gibi düşük başlangıç gümüş derişimlerinde(5 ve 1 mgl -1 ) gümüş derişimi orta bölmede yavaş bir şekilde azalırken, başlangıç gümüş derişiminin yüksek olmasıyla gümüş iyonlarının giderimi hızlı bir şekilde artmıştır. Bu durum derişik çözeltilerde kütle aktarım hızının yüksek olmasıyla açıklanabilir [13]. Uygulanan farklı gerilim değerleri için yüzde gümüş giderimi ile yığın direncinin değişimi Şekil 4.a da gösterilmiştir. Deneysel verilerden elde edilen eğriler benzer eğilim göstermektedir. %85 lik gümüş giderimine kadar % gümüş giderimi ile yığın direncinin çok fazla değişmediği görülmüştür. %85 lik giderimden sonra seyreltik bölmedeki Ag + iyonlarının azalması elektrodiyaliz hücresinin toplam elektriksel direncinin daha çok artmasına ve böylece akımın azalmasına neden olmuştur. Sonuç olarak gümüş giderimi %1 e ulaştığında ise seyreltik bölmenin yol açtığı yığın direncinin çok daha fazla arttığı görülmüştür. Şekil 4.b den görüleceği gibi akım verimi değerleri uygulanan tüm gerilimler için yaklaşık %9 lık bir gümüş giderimine kadar artan bir eğilim göstermiştir. En yüksek akım verimi değerleri ise 15 V luk bir gerilimde elde edilmiştir. Uygulanan gerilimler için % gümüş giderimine karşı enerji tüketim değerleri, bir elektrodiyaliz işleminde ekonomikliğinin bir ölçüsü olarak kullanılabilir. Böylece, uygulanacak olan gerilimin optimum değerini bulmak kolaylaşacaktır. Şekil 4.c, gerilim değerlerinin artışı ile enerji tüketim değerlerinin artışını göstermektedir. Akım verimi değeri de dikkate alındığında düşük enerji tüketim değeri ile luk bir gerilim değeri optimum olarak seçilebilir. 35 5 Yığın direnci/ ohm cm 2 3 25 2 15 1 1 V 2 V 3 V Akım verimi/ % 4 3 2 1 V 2 V 3 V 5 1 2 4 6 8 1 (a) 3 2 4 6 8 1 12 (b) Enerji Tüketimi/ kwh m -3 2 1 1 V 2 V 3 V 2 4 6 8 1 12 (c) Şekil 4. Farklı gerilim değerleri için % gümüş giderimi ile yığın direnci (a), akım verimi (b) ve enerji tüketimi (c) değerlerinin değişimi (başlangıç gümüş derişimi=1 mg/l).

Şekil 5.a ya göre farklı elektrolit derişimleri için % gümüş giderimi üzerinde yığın direncinin etkisi incelendiğinde, yüksek elektrolit derişimlerinin kullanımı ile düşük yığın direnci değerlerinin elde edildiği görülmüştür. İyon seçici membranlar boyunca iyonik türlerin aktarımındaki direnç genellikle çözeltinin seyreltik olmasından kaynaklanmaktadır. Elektrodiyaliz işleminde kullanılacak çözeltilerin derişimlerinin artması ile yığın direncinin azaldığı görülmektedir. Bu durum çözeltinin iletkenliği ile açıklanabilir [14]. Kullanılan farklı elektrolit derişimleri için % gümüş giderimine karşı yüksek akım verimi değerleri yine yüksek derişimlerde elde edilmiştir (Şekil 5.b). Başlangıç derişiminin artması kütle aktarımı için gereken itici gücü attırmış böylece asidik ortamda katot üzerinde gümüş birikimini kolaylaştırmıştır. Bu durum yan tepkimelerin azalmasına ve akım veriminin artmasına neden olmuştur [15]. Sonuçta akım verimi ve yığın direnci birlikte değerlendirildiğinde yüksek akım verimi ve düşük yığın direncinin yüksek başlangıç gümüş derişiminin kullanılmasıyla elde edildiği görülmüştür. Şekil 5.b den görülebileceği gibi, başlangıç gümüş derişiminin artışı ile akım veriminin arttığı, oysa Şekil 5.c ye göre derişimin artması ile enerji tüketiminin de arttığı gözlenmiştir. Başlangıç gümüş derişimindeki artış hücreden geçen akımı arttırmış [16], akımdaki bu artış ise enerji tüketim değerlerinin artmasına yol açmıştır [17]. Yığın direnci/ ohm cm 2 35 3 25 2 15 1 5 5 mg/ L 1 mg/l 2 mg/ L 3 mg/ L Akım Verimi/ % 6 5 4 3 2 1 5 mg/l 1 mg/l 2 mg/l 3 mg/l 2 4 6 8 1 (a) 2 4 6 8 1 12 (b) 3 Enerji Tüketimi/ kwh m -3 2,5 2 1,5 1 5 mg/l 1 mg/l 2 mg/l 3 mg/l,5 2 4 6 8 1 12 (c) Şekil 5. Farklı gümüş başlangıç derişimleri için % gümüş giderimi ile yığın direnci (a) akım verimi (b) ve enerji tüketimi (c) değerlerinin değişimi (uygulanan gerilim=).

Sonuç olarak; Elektrodiyaliz hücresi için yığın direncinin başlangıç gümüş derişiminin bir fonksiyonu olduğu görülmüştür. Ekonomik olarak uygun bir akım verimi başlangıç gümüş derişiminin yeterince yüksek olmasıyla sağlanmıştır. Enerji tüketim değerleri artan derişim ve gerilimle doğru orantılı olarak artmıştır. Elektrodiyaliz işleminin seyreltik çözeltilerinden gümüş iyonlarının gideriminde Neosepta CMX katyon ve Neosepta AMX anyon değişim membranları kullanılarak makul bir akım verimi ve yığın direnci yanında düşük enerji tüketimi ile uygulanabileceği görülmüştür. 4. KAYNAKLAR 1. Gavach, C., Bribes, J.L., Chatapotot, A., Maillols, J., Pourcelly, G., Sandeaux, J., Sandeaux, R., Tugas, I., Improvement of The Selectivity of İonic Transport through Electrodialysis Membranes in Relation with The Performances of Separation Electromembrane Processes, Journal de Physique IV, 4, C1 233- C1 243, 1994. 2. Arruda, M.E., Bernardes, A.M., Ferreira, J.Z., Study for The Recycling of Cyanide-Containing Wastewater By Electrodialysis, Acta Metallurgica Slovaca, 4, Special issue, 16-22, 21. 3. Koene, L., Janssen, L.J.J., Removal of Nickel from İndustrial Process Liquids, Electrochimica Acta 47(5), 695-73, 21. 4. Grimm, J., Bessarabov and Sanderson, R., Review of Electro-Assisted Methods for Water Purification, Desalination 115 (3), 285-294, 1998. 5. El Bachiri,A., Hagege, A., Burgard, M., Recovery of Silver Nitrate by Transport Across A Liquid Membrane Containing Dicyclohexano 18 Crown 6 As A Carrier, J. Membrane Science 121, 159-168, 1996. 6. Nakiboğlu, N., Recovery of Silver from Used Photographic Film and Preparation of New Photographic Film, PhD Thesis, Ege University Graduate School of Natural and Applied Sciences, İzmir, 1998. 7. Akretche, D.E., Kerdjoudj, H., Donnan Dialysis of Copper, Gold and Silver Cynides with Various Anion Exchange Membranes, Talanta, 51, 281-289, 2. 8. Güvenç, A., Karabacakoğlu, B., Use of Electrodialysis to Remove Silver Ions from Model Solutions and Wastewater, Desalination, 24 (basımda). 9. Strathmann, H., Electrodialytic Membrane Processes and Their Practical Application, Studies in Environmental Science 59 Environmental Oriented Electrochemistry, C.A.C. Sequeira (Ed.), Elsevier Science, Amsterdam, 495-533, 1994. 1. APHA, AWWA, WEF, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, American Public Health Association, NewYork, 1985. 11. El Midaoui, A., Elhannouni, F., Taky, M., Chay, L., Sahli, M.A., Echihabi, L., Hafsi, M., Optimization of Nitrate Removal Operation from Ground Water by Electrodialysis, Separation and Purification Technology, 29 (3), 235-244, 22. 12. Shah, B.G., Trivedi, G.S., Ray, P., Adhikary, S.K., Separation of Sodium Formate and Pentaerythritol by Electrodialysis, Separation Science and Technology, 34 (16), 3243-3253, 1999. 13. Grebenyuk, V.D., Sobolevyskaya, T.T., Makhno, A.G., Technology of Water Preparation and Demineralization, Khimiya i Tekhnologiya Vody, 11 (5), 47-421, 1989. 14. Norton, J.D., Buehler, M., Separation of Monovalent Cations by Electrodialysis, Separation Science and Technology, 29 (12) 1553-1566, 1994. 15. Juang, R.S., Lin, L.C., Treatment of Complexed Copper(II) Solutions with Electrochemical Membrane Processes, Water Research, 34(1), 43-5, 2. 16. Hwang, J.Y., Lai, J.Y., The Effect of Temperature on Limiting Current Density and Mass Transfer in Electrodialysis, J.Chem. Tech. Biotechnol., 37, 123-132, 1987. 17. Rockstaw, D. A., Scamehorn, F.J., Use of Electrodialysis to Remove Acid, Salt and Heavy Metal Mixtures from Aqueous, Separation Science and Technology, 32(11), 1861-1883, 1997.