The Investigation of Strontium Adsorption using Zirconium-Antimony Oxide/Polyacrylonitrile Composite in Dynamic Systems

Authors : Süleyman Inan

Pages : 777-783

Doi:10.18466/cbayarfbe.339532

View : 23 | Download : 13

Publication Date : 2017-09-30

Article Type : Research

Abstract :Bu çalışmada, kolon kullanımına uygun yapıda zirkonyum-antimon oksit/PAN kompozit kürecikleri sentezlenmiştir. Sentezlenen küreciklerin stronsiyuma karşı adsorpsiyon davranışları dinamik koşullarda, kolon yöntemi ile deneysel tasarım yaklaşımı kullanılarak belirlenmiştir. Akış hızı, başlangıç derişimi ve yatak yüksekliği gibi temel parametrelerin stronsiyum adsorpsiyonu üzerindeki etkileri Box-Behnken Tasarımı kullanılarak incelenmiştir. Stronsiyum alım denemeleri merkez noktalarda 3 tekrar ile 15 adet denemenin yürütülmesi ile gerçekleştirilmiştir. İkili etkileşimler incelenerek söz konusu parametrelere bağımlılığı gösteren cevap yüzey grafikleri oluşturulmuştur. Bağımsız değişkenlerin regresyon analizi sonucunda R kare değerinin 0.995 olması, öngörülen değerler ile deneysel değerlerin %99.5 oranında uyumlu olduğunu göstermektedir. Ayrıca stronsiyum alımında, akış hızı (P-değeri=3x10 -4 ), başlangıç derişimi (P-değeri=2x10 -6 ), yatak yüksekliği (P-değeri=4x10 -5 ) parametreleri ile bütün ikili etkileşimlerin istatistiksel olarak önemli olduğu bulunmuştur. Maksimum adsorpsiyon kapasitesinin (11.00 mg.g -1 ), 0.20 mL.dak -1 akış hızında, 100 mg.L -1 başlangıç derişiminde ve 1 cm yatak yüksekliğinde gerçekleştiği tespit edilmiştir. Zirkonyum-antimon oksit/PAN küreciklerinin stronsiyuma karşı breakthrough (kırılma) eğrisi çizilip analiz edilerek, kolonun sızdırma (t b ) ve doyma noktası (t s ) ile bu noktalardaki kapasiteleri q b ve q s hesaplanmıştır. Kırılma eğrisinin analizi sonucunda, sızdırma (t b ) ve doyma noktası (t s ) sırası ile 3125 ve 6400 dakika olarak bulunmuş, bu noktalardaki sızdırma (q b ) ve doyma kapasitesi (q s ) ise sırasıyla 23.43 ve 47.98 mg.g -1 olarak hesaplanmıştır.
Keywords : Box-Behnken Tasarımı, Kolon, Kompozit, Stronsiyum, Zirkonyum-antimon oksit