Sulu ortamlardan tekstil boyasının uzaklaştırılmasında alg biyokütlesinin kullanılması: Kinetik ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi

Abstract

Sentetik organik boyalar kozmetik, kağıt ve tekstil endüstrilerinde sıklıkla kullanılmaktadır. Bunlar arasında, reaktif boyalar, reaktif klor, aril grupları, sülfat ve amino gruplarının varlığı ile kategorize edilir. Bu boyalar, ksenobiyotik özelliklerinden dolayı genellikle mikrobiyal bozunmaya karşı önemli ölçüde direnç gösterirler. Bu nedenle, bu boyaların sulu çözeltiden uzaklaştırılması için farklı yöntemler önerilmiştir. Stigeoclonium nanum alg biyokütlesi kullanılarak Evercion Green H-34BD'nin adsorpsiyonu çalışmaları zaman, başlangıç boya konsantrasyonu, adsorban dozu, pH, iyonik güç ve sıcaklığı içeren parametrelerin bir fonksiyonu olarak kesikli sistemde gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyon işleminin çok hızlı ve pH'a bağlı olduğu belirlenmiştir. Sonuçlar, boya uzaklaştırma yüzdesinin, Evercion Green'in başlangıç konsantrasyonuna büyük ölçüde bağlı olduğunu ve boya konsantrasyonunun artması ile azaldığını göstermiştir. Alg biyokütlesinin mükemmel adsorpsiyon kapasitesine sahip olduğu ve bu değerin pH 2,0'de 407,2 mg/g olduğu belirlenmiştir. Alg biyokütlesi ATR-FTIR, Z-seizer, BET yöntemi ve çeşitli analitik yöntemler kullanılarak karakterize edilmiştir. Desorpsiyon çalışmaları, alg biyokütlesinin özellikle beş döngüye kadar tekrar kullanılabilirlik performansı araştırılmıştır. Denge verilerini test etmek için Langmuir izoterm modeli kullanılmıştır. Doğrusal regresyon katsayısı R^2, izoterm model uygunluğunun değerlendirilmesinde kullanılmıştır. Tek tabakalı (maksimum) adsorpsiyon kapasitesi (qmax) 454,5 mg/g biyokütle olarak bulunmuştur. Kinetik verilerin, ikinci dereceden kinetik model ile uyumlu olduğu belirlenmiştir.

Synthetic organic dyes are frequently utilized in cosmetics, paper and textile industries. Among them, the reactive dyes are categorized by the existence of reactive chlorine, aryl groups, sulfate and amino groups. These dyes are commonly recalcitrant due to their xenobiotic character and display considerable resistance to microbial degradation. Therefore, different methods have been proposed for removal of these dyes from aqueous solution. Systematic batch mode studies of adsorption of Evercion Green H-34BD using algal biomass of Stigeoclonium nanum were carried out as a function of process of parameters includes time, initial dye concentration, dose of adsorbent, pH, ionic strength and temperature. The adsorption process was very fast and pH dependent. The results demonstrated that the percentage uptake of dye is highly dependent to the initial concentration of Evercion Green and decreasing with an increase in dye concentration. Algal biomass was found to have excellent adsorption capacity and it was observed at pH 2.0 as 407.2 mg/g. The algal biomass was characterized ATR-FTIR, Z-seizer, BET method and various analytical methods. Desorption studies indicated that the algal biomass had good reusability performance especially up to five cycle. The Langmuir isotherm models was used to test the equilibrium data. The linear regression coefficient R^2 was used to elucidate the best fitting isotherm models. The monolayer (maximum) adsorption capacity (qmax) was found to be 454,5 mg/g biomass. The kinetic data were fitted with the pseudo-second-order kinetic model.