Farklı boyar maddelerin özel hazırlanmış adsorbanlar üzerinde adsorpsiyon kinetiğinin ve termodinamiğinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada; özel hazırlanmış adsorbentler üzerinde üç farklı boyar maddenin Kongo Kırmızısı, Metil Mavisi ve Metil Violent adsorpsiyon kinetiği ve termodinamiği incelenmiştir. Adsorbent olarak; kahverengi alg (Laminaria Japonica), yeşil alg (Ulva Rotundata), bentonit (Reşadiye, Tokat) ve modifiye bentonit kullanılmıştır. Adsorpsiyon özelliklerini arttırmak için bentonit modifiye edilmiştir. Ayrıca; hazırlanan Kahverengi Alg/Modifiye Bentonit (1/1) ikili karışımı üzerinde üç farklı boyar maddenin adsorpsiyonu dört farklı sıcaklıklarda ( 20°C, 30°C, 40°C ve 50°C) ve dört farklı derişimde (Kongo Kırmızısı (1,43.10-5M, 1,71.10-5M, 2,28.10-5M ve 2,57.10-5 M), Metil Mavisi (1,0x10-4 M,1,25x10-4M, 1,9x10-4M ve 2,5x10-4 M), Metil Violent (1,0x10-5M, 2,3x10-5M, 4,1x10-5M ve 5,1x10-5M) incelenmiştir. Freundlich, Langmuir ve Temkin izotermleri adsorpsiyon verilerine uygulanmıştır. Adsorpsiyon mekanizmasını incelemek için; yalancı birinci dereceden kinetik model ve yalancı ikinci dereceden kinetik model uygulanmıştır. Ayrıca termodinamik parametreler, serbest enerji (?Gº), entalpi (?Hº) ve entropi değişimi (?Sº) hesaplanmıştır. Negatif serbest enerji değeri (?Gº) boyar maddenin adsorbent üzerinde sıvı-katı yüzeyinde adsorpsiyonun kendiliğinden olduğunu gösterir.

In this work, the adsorption kinetic and thermodynamic of three different dyes, Congo Red, Methyl Blue and Methyl Violent on the natural and specially prepared adsorbents have been investigated. Brown algae (Laminaria japonica), green algae (Ulva Rotundata), bentonite (Reşadiye, Tokat) and modified bentonite were used as adsorbents. Bentonite was modified to improve its adsorption features. The adsorption of three dyes on the binary adsorbent of brown algae/modified bentonite has been studied at four different temperatures, (20°C, 30°C, 40°C, 50°C) and four different concentrations of dye; Congo Red (1,43.10-5 M, 1,71.10-5 M, 2,28.10-5 M ve 2,57.10-5 M), Methy Blue (1,0x10-4 M, 1,25x10-4 M,1,9x10-4 M ve 2,5x10-4 M), Methyl Violent (1,0x10-5 M, 2,3x10-5 M, 4,1x10-5 M ve 5,1x10-5 M). Freundlich, Langmuir and Temkin?s models applied to the experimental data related to adsorption isotherms. The adsorption mechanism of these dyes on different adsorbents has been investigated using 1.order, 2. order kinetic models. The various thermodynamic parameters such as entalpy of sorption (?Hº), free energy change (?Gº), and entropy change (?Sº) were estimated. The negative value of free energy change (?Gº) shows the randomness at the solid liquid interface during the adsorption of dyes onto adsorbent.