Organo-bentonit bileşiklerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve p-kloro-fenol`un çözeltiden adsorpsiyonunda kullanılması

Abstract

Killer, yüksek yüzey alanlarından dolayı iyi adsorplama özelligi gösterirler. Ancakkillerin, hidrofilik karakterli olmalarından dolayı suda fazla çözünen polar ya da katyonikhaldeki organik maddeler hariç, organik moleküllere karsı gösterdikleri sorpsiyon kapasiteleriçok düsüktür.Günümüzde killerin, organik maddelere karsı adsorpsiyon açısından ilgileriniarttırmak üzere n-alkilamonyum tuzlarıyla isleme sokularak organo-kil bilesiklerihazırlanmaktadır. Organo-killer, çevre kirliligine neden olan pestisitler için adsorplayıcıolarak çok etkili olmaktadır.Bu çalısmada, Elazıg-Yalavuz bentoniti, N'-didodesil, N,N'-tetrametiletandiamonyumdiiyod (DEDMAI) ile katyon degisim kapasitesinin %40, %80 ve %100'ü oranındaetkilestirilerek organo-bentonit kompleksleri ( sırasıyla DEDMAB-40, DEDMAB-80 veDEDMAB-100) hazırlanmıstır. Daha sonra bu örneklerin TGA, DTG ve FTIR ilekarakterizasyonu yapılmıstır. Orijinal kilin katyon degisim kapasitesi, ?amonyum asetatyöntemi? yardımıyla belirlenerek, organo-kil komplekslerinin hazırlanmasında kullanılacaktuz miktarları tespit edilmistir.Örneklerin adsorpsiyon özellikleri, p-kloro-fenol'ün sulu çözeltiden iki farklısıcaklıkta ( 25 ve 40 oC de) adsorpsiyonunun yapılmasıyla incelenmistir. p-kloro-fenol'ün tümörnekler üzerinde, 40 oC de 25 oC den daha fazla adsorplandıgı görülmüstür. p-kloro-fenol'ünDEDMAB üzerine adsorpsiyonunun DEDMAB-40<DEDMAB-80<DEDMAB-100 seklindeazaldıgı da bulunmustur.DEDMA islemli örneklere ait adsorpsiyon verileri Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich adsorpsiyon denklemleri açısından degerlendirilerek, dogrusallastırılmısizotermlere dayalı olarak ilgili parametreler belirlenmistir. Tüm örneklerin Freundlich veDubinin-Radushkevich adsorpsiyon denklemlerine uydugu, Langmuir izoterm denklemineuymadıgı görülmüstür.Ayrıca adsorpsiyon verileri birinci ve ikinci derece hız denklemleri açısındandegerlendirilerek hız sabitleri belirlenmistir. Tüm örneklerin ikinci derece adsorpsiyon hızdenklemine daha iyi uydugu görülmüstür.Sonuç olarak, DEDMAI uygulamasında etkili oldugu, p-kloro-fenol'ün sulu çözeltidenadsorpsiyonunda en iyi adsorpsiyonu, 40 oC'de DEDMAB-100 örneginin verdigibulunmustur.

Clays have very good adsorbent properties due to their high surface areas. However,their sorption capacity for organic molecules is very low, because of their hydrophyliccharacter, except for those which are highly water ?soluble, polar or cationic.Recently, in order to increase the sorption capacity of clays for organic polluants,organo-clays are very useful as adsorbent for the adsorption of enviromental polluants such aspesticides.In this study, organo-bentonite complexes were prepared by treatment of Elazıg-Yalavuz Bentonite at %40, %80 and %100 of cation exchange capacity (CEC) usingN?-didodecyl-N,N?-tetrametylethanediamoniumdiiodide (DEDMAI). After preparation, thesesamples were also characterised by TGA, DTG and FTIR. Cation exchange capacities ofuntreated clays were measured by ammonium acetate method in order to determine theamount of the salts which would be used in the preparation of organo-clay complexes.Adsortion properties of the samples were investigated in the adsorption ofp-chlorophenol from aqueous solution at different temperature ( at 25 and 40 oC ). It has beenseen that p-chlorophenol was adsorbed more at 40 oC than 25 oC. It has been also found thatthe sorption of p-chlorophenol on DEDMAB increased in order ofDEDMAB-40<DEDMAB-80<DEDMAB-100We checked the fit of the adsorption data of DEDMA treated clays to the Langmuir,Freundlich and Dubinin-Radushkevich equations. These equations were used in linearizedforms and the corresponding parameters were also calculated. It was easily seen that theadsorption data were in agreement with Freundlich and Dubinin-Radushkevich equations, butwere not fitted in general, Langmuir equation.We checked also the fit of the adsorption data to first-order kinetic equation andsecond-order equation and the rate costants were also calculated.As a result, it was found that DEDMAI treatments of clays were very effective, andDEDMAB-100 were useful in the adsorption of p-chlorophenol from aqueous solution at40oC.