Bentonit, zeolit ve grafen oksit kullanılarak sulu çözeltiden bromofenol mavisinin uzaklaştırılması

Abstract

Bu çalışmada, sulu çözeltiden anyonik bir boyar madde olan Bromofenol mavisinin (BrPB) bentonit (B), zeolit (Z) ve grafen oksit (GO) varlığında adsorpsiyon yöntemiyle giderimi esas alınmıştır. pH, adsorban miktarı, BrPB'nin başlangıç derişimi, sıcaklık ve zaman gibi parametrelerin adsorpsiyon üzerine olan etkisi araştırılmıştır. Adsorpsiyon işlemi sonrası çözeltide adsorplanmadan kalan boyar madde miktarını ölçmek için ultraviyole-görünür bölge spektrofotometre (UV-VIS) kullanılmıştır. Elde edilen optimum değerlerin; pH değeri B ve Z için 5, GO için 4, adsorban miktarı 0.03g ve denge zamanının 60 dakika olduğu gözlemlenmiştir. Langmiur ve Freundlich izoterm modellerine uyumluluğu, sırasıyla Z>GO>B ve GO>B>Z şeklinde bulunmuştur. Kinetik açıdan değerlendirildiğinde ise tüm adsorbanların yalancı ikinci dereceden tepkime kinetiğine uyduğu gözlenmiştir. B ve Z için ∆G° değerinin pozitif olması adsorpsiyonun fiziksel, GO için ise negatif olması adsorpsiyonun kimyasal olduğunu göstermektedir. Elde edilen ∆H° değerlerine bakıldığında gerçekleşen tepkimenin, B ve Z için endotermik, GO için ise ekzotermik olduğu gözlemlenmiştir. B ve Z adsorban türleri için ∆S° değerinin negatif çıkması katı-sıvı arasındaki rastlantısallığın azaldığını gösterirken, GO için ∆S° değerinin pozitif çıkması katı-sıvı arasındaki rastlantısallığın arttığını göstermektedir. Optimum koşullarda yapılan ölçümler sonrası elde edilen en yüksek adsorpsiyon kapasite değeri GO için 589 mg g-1 olup, B ve Z için sırasıyla 15.7 ve 19.8 mg g-1 dır.Anahtar kelimeler: Adsorpsiyon, Bromofenol mavisi, Grafen oksit, Bentonit, Zeolit

In this study, an anionic dyestuff bromophenol blue (BrPB) from the aqueous solution was removed by adsorption in the presence of bentonite (B), zeolite (Z) and graphene oxide (GO). The effects of pH, adsorbent amount, initial concentration of BrPB, temperature and time on adsorption were investigated. After the adsorption process, ultraviolet-visible region spectrophotometer (UV-VIS) was used to measure the amount of dyestuff remaining in the solution which is not adsorbed. It's found that; the optimum values obtained for the adsorption process; the optimum pH value 5 for B and Z, 4 for GO; 0.03 g amount of adsorbent and 60 minutes for the equilibrium time. The compatibility of Langmiur and Freundlich isotherm models was found as Z> GO> B and GO> B> Z respectively. In terms of kinetics aspect, it was observed that all adsorbents were comply with pseudo-second order reaction kinetics. To be positive of ∆G° value for B and Z is of physical nature of adsorption, to be negative of ∆G° value for GO requires to be chemical nature of adsorption. When the obtained ∆H° values were examined, it was observed that the reaction was endothermic for B and Z and exothermic for GO. The negative value of ∆S° for B and Z adsorbent species indicates that the randomness between solid and liquid decreases, whereas the positive ∆S° value for GO indicates that the randomness between solid and liquid increases. The highest adsorption capacity value obtained after the measurements made under optimum conditions is 589 mg g-1 for GO and 15.7 and 19.8 mg g-1 for B and Z, respectively.Keywords: Adsorption, Bromophenol blue, Graphene oxide, Bentonite, Zeolite