- Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi
- Vol: 12 Issue: 2
- Ponza ile bakır iyonlarının ve kurşun iyonlarının adsorpsiyon karakteristikleri
Ponza ile bakır iyonlarının ve kurşun iyonlarının adsorpsiyon karakteristikleri
Authors : Zümra Bakici Tanaydin, Mehmet Kayra Tanaydin, Muharrem Ince, Nizamettin Demirkiran
Pages : 581-596
Doi:10.17714/gumusfenbil.1003279
View : 23 | Download : 5
Publication Date : 2022-04-15
Article Type : Research
Abstract :Ağır metal iyonları sahip oldukları toksik etkilerinden dolayı canlı organizmalara ve canlıların yaşadıkları çevreye zarar verebilmektedirler. Ağır metaller ile kirlenmiş su, toprak ve havanın iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu iyonları uzaklaştırmak için kullanılan geleneksel yöntemler arasında adsorpsiyon düşük maliyetli ve çevre dostu yöntemlerden biridir. Bu çalışmada, kesikli bir sistemde, ponza kullanılarak çözeltilerden Cu(II) ve Pb(II) metal iyonlarının uzaklaştırılması amaçlanmıştır. Çalışmada, adsorban miktarı etkisi (0.1-0.5g), Cu(II) ve Pb(II) iyon çözeltilerinin derişim etkisi (Cu(II) için; 3.2-31.8 ppm, Pb(II) için; 10.2-103.6 ppm), çözeltilerin pH etkisi (Cu(II) için 3-6.1(doğal pH), Pb(II) için 3-5.25(doğal pH)) gibi değişken parametrelerin etkileri incelenmiştir. Çözeltilerin iyon derişimlerinin arttırılmasıyla adsorpsiyon veriminin azaldığı, pH değerinin ve adsorban miktarının arttırılması ile adsorpsiyon veriminin arttığı belirlenmiştir. Adsorban miktarının 0.4 g, çözelti iyon derişiminin 6.4 ppm ve pH değerinin 6.1 olduğu optimum şartlarda %91 bakır giderim verimi elde edilirken adsorban miktarının 0.4 g, çözelti iyon derişiminin 20.7 ppm ve pH değerinin 5.2 olduğu optimum şartlarda %97.7 kurşun giderim verimi elde edilmiştir. Deneysel olarak elde edilen adsorpsiyon verilerine Langmuir, Freundlich, Temkin ve Harkins-Jura adsorpsiyon izoterm modelleri uygulanarak modellenmiş ve izoterm sabitleri hesaplanmıştır. Bakır ve kurşun iyonlarının adsorpsiyonunda Freundlich izoterm modeli deney verilerine en uygun model olarak belirlenmiştir. Bakır için ponzanın maksimum adsorplama kapasitesi 2.55 mg g-1, kurşun için ponzanın maksimum adsorplama kapasitesi 10.28 mg g-1 olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon kinetiklerinin yalancı ikinci mertebeden tepkime kinetik modeline daha uyumlu olduğu belirlenmiştir. Farklı sıcaklıklarda standart serbest enerji değişimi (ΔG°) hesaplanmış, buna bağlı olarak adsorpsiyon reaksiyonunun entalpi (ΔH°) ve entropi (ΔS°) değerleri belirlenmiştir. Elde edilen değerlerde ponza üzerine bakır ve kurşun iyonlarının adsorpsiyonu 20-50°C arasında ekzotermik olduğunu göstermiştir. Yapılan çalışmada elde edilen sonuçlar, diğer adsorbanlarla karşılaştırıldığında ponzanın sulu çözeltilerden ağır metallerin gideriminde etkin, ekonomik ve alternatif bir adsorban malzemesi olabileceğini göstermiştir.Keywords : Adsorpsiyon, Cu (II), Pb (II), Ponza