Asidik ve bazik boyar maddelerden kaynaklanan rengin doğal ve aktive edilmiş fıstık kabuğu ile adsorpsiyonu

Abstract

Yüksek lisans tez çalışmasında, tekstil endüstrisinde kullanılan Basic Blue 41 veAcid Violet 17 boyar maddelerinin ham ve aktive edilmiş Antep fıstığı kabuğukullanılarak adsorpsiyon ile uzaklaştırılması incelenmiştir. Dengeçalışmalarında temas süresi, partikül boyutu, pH değeri, adsorban dozu,başlangıç konsantrasyonu, sıcaklık, iyon etkisi, rejenerasyon döngüleri veadsorbentin yeniden kullanılabilirliği gibi adsorpsiyonu etkileyen önemlifaktörlerin etkileri araştırılmıştır. İki boyar madde için de tek tek buparametrelerin etkileri ve optimum deney şartları belirlenmiştir. Ham fıstıkkabuğu ile denge anında BB 41 için % 85.36 verim alınmıştır. Ancak dengeanındaki AV 17 giderimi % 24.35 olduğu için fıstık kabuğuna önişlemuygulayarak verimin artırılması hedeflenmiştir. Bu amaçla farklı kimyasalmaddeler kullanılmıştır. En iyi sonuç 10 N H2SO4 ile önişlem uygulanan fıstıkkabuklarından elde edildiği için (% 93.04) AV 17 boya adsorpsiyonu içinçalışmalara 10 N H2SO4 ile aktive edilmiş fıstık kabukları (AAFK) ile devamedilmiştir.Adsorbent karakterizasyonu için sıfır yük noktası, FTIR, SEM ve EDXincelemeleri yapılmıştır. Belirlenen optimum şartlarda yapılan deneyselçalışmalarda farklı kinetik ve izoterm modelleri uygulanmıştır. Basic Blue 41 veAcid Violet 17 için yalancı ikinci dereceden kinetik model ve Langmuiradsorpsiyon modellerine uygun olduğu görülmüştür. Maksimum adsorpsiyonkapasiteleri Basic Blue 41 ve Acid Violet 17 için sırasıyla 21.834 mg/g ve 26.455mg/g'dır. Termodinamik çalışmalar sonucunda ise Basic Blue 41 için doğasıgereği spontane ve endotermik olduğu, Acid Violet 17 için de endotermik olduğu ve sıcaklık artması durumunda arıtımın artacağı belirlenmiştir. Basic Blue 41 veAcid Violet 17 boyar maddeleri için sürekli sistem kolon çalışmalarında yatakyüksekliği, akış hızı ve başlangıç boya konsantrasyonları etkilerine bakılmış veoptimum şartlarda çalışması yapılmıştır. Sürekli sistem çalışmalarında Adams-Bohart, Thomas ve Yoon-Nelson gibi farklı modellerin incelenmesi yapılmıştır.Modeller sonucunda iki boyanın da Thomas ve Yoon-Nelson modellerine uygunolduğu görülmüştür. Basic Blue 41 için 41.77 mg/g, Acid Violet 17 için 14.32mg/g adsorpsiyon kapasiteleri elde edilmiştir. Yukarıdaki bulgular, Antep fıstığıkabuğunun yüksek bir adsorpsiyon potansiyeline sahip olduğunu ve boya içerenatık suların arıtılmasında kullanılabileceğini göstermektedir.Anahtar Kelimeler: Antep fıstığı kabuğu, Basic Blue 41, Acid Violet 17,Adsorpsiyon, Kimyasal Önişlem, İzotermler, Kinetikler, Kolon Çalışması

In this master thesis study, the removal of Basic Blue 41 and Acid Violet 17 dyeswhich are used in the textile industry by adsorption by using raw and activatedpistachio shell was investigated. In equilibrium studies, the effects of importantfactors affecting the adsorption, such as contact time, particle size, pH value,adsorbent dose, initial concentration, temperature, ion effect, and reusability ofthe adsorbent were investigated. The effects of these parameters weredetermined for two dyes and optimum experimental conditions were determined.The raw pistachio shell yielded a yield of 85.36% for the BB 41 dye. However,since the AV 17 removal at the moment of equilibrium is 24.35%, it is aimed toincrease the efficiency by pretreating the pistachio shell. Different chemicalshave been used for this purpose. As the best result was obtained from pistachioshells which were pretreated with 10 N H2SO4 (93.04%), studies for adsorptionof AV 17 were continued with 10 N H2SO4 activated pistachio shells (AAFK).The zero point of charge, FTIR, SEM and EDX examinations were made foradsorbent characterization. Different kinetics and isotherm models were appliedin experimental studies performed at optimum conditions. Basic Blue 41 andAcid Violet 17 were found to be suitable for the pseudo-second-order kinetic modeland Langmuir adsorption model. Maximum adsorption capacities for Basic Blue41 and Acid Violet 17 were 21.834 mg/g and 26.455 mg/g, respectively. As aresult of thermodynamic studies, it was determined that it was inherentlyspontaneous and endothermic for Basic Blue 41, and it was endothermic for AcidViolet 17 and the treatment would increase if the temperature increased. Theeffects of bed height, flow rate and initial dye concentrations in continuoussystem column studies for Basic Blue 41 and Acid Violet 17 dyes wereinvestigated and the optimum conditions were performed. Different models suchas Adams-Bohart, Thomas and Yoon-Nelson have been studied in continuoussystem studies. As a result of the models, two dyes were found to be suitable forThomas and Yoon-Nelson models. 41.77 mg/g for Basic Blue 41 and 14.32 mg/gfor Acid Violet 17 were obtained. The above findings show that the pistachioshell has a high adsorption potential and can be used to treat wastewatercontaining dye.Keywords: Pistachio shell, Basic Blue 41, Acid Violet 17, Adsorption,Chemical Pre-treatment, Isotherms, Kinetics, Column Study