Sodyum dodesil sülfat ile modifiye edilmiş montmorillonit kili kullanılarak sulu çözeltilerden br13 boyar maddesinin gideriminin incelenmesi

Abstract

Son zamanlarda, yüksek giderim verimi, kullanım kolaylığı ve adsorbentin geri kazanımı gibi avantajlarından dolayı, sudaki kirleticilerin ortamdan uzaklaştırılması konusunda montmorillonit (MMT) kullanımı çok yaygınlaşmıştır. Bu tez çalışmasında, sodyum dodesil sülfat ile modifiye edilmiş montmorillonit kili (organokil) kullanılarak sulu çözeltilerden BR13 boyar maddesinin giderimi incelenmiştir. Modifikasyon işlemi, adsorbent yüzey yapısını değiştirdiğinden bu işlem ile kil yüzeyinin adsorplama özellikleri geliştirilmiştir. MMT, sudaki BR13 boyar maddesi gibi kirleticileri, yüzeyi asidik ortamda aktifleştirip, SDS ile modifiye edildikten sonra kolaylıkla adsorplamaktadır. Sodyum dodesil sülfat ile modifiye edilmiş montmorillonit kilinin XRD(X-Işını Difraktometresi) , BET(Brunauer Emmet and Teller) yüzey alanı ve SEM (Taramalı elektron mikroskopu) analizleri yapılmıştır. Çalışmada pH'nın, tuzluluğun, temas süresinin, sıcaklığın, karıştırma hızının, başlangıç boyar madde konsantrasyonunun ve adsorbent dozunun adsorpsiyon verimine etkisi incelenmiştir. En iyi giderim verimi, 20 mg/l boya konsantrasyonunda, 0.01 g MMT-SDS dozunda, pH 4.38 (doğal), 150 rpm karıştırma hızında, 20 0C reaksiyon sıcaklığında gözlenmiş olup verim %98.24 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca adsorbentin yeniden kullanılabilirliğinin anlaşılması için; NaOH, NaCl, HCl ve Etanol gibi çözücülerin desorpsiyon verimine etkileri incelenmiştir. Desorpsiyon verimi; Etanol>NaOH>HCl>NaCl olarak belirtilmiştir. BR13'ün giderim mekanizmasını anlamak için Adsorpsiyon kinetiği ve İzoterm çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Adsorpsiyonun; Pseudo ikinci derece hız eşitliğine uyduğu, endotermik karakterli olduğu ve en iyi Langmuir izotermine uyduğu tespit edilmiştir.

Recently, the use of montmorillonite (MMT) has become widespread for the removal of contaminants in the water due to its advantages such as high removal efficiency, ease of use and recovery of adsorbent. In this thesis, the removal of BR13 dye from aqueous solutions was investigated by using montmorillonite clay (organoclay) modified with sodium dodecyl sulfate. Since the modification process changed the adsorbent surface structure, the adsorption properties of the clay surface were improved with this process. MMT easily adsorbs contaminants such as BR13 dyes in water. In addition, XRD (X-Ray Diffractometer), BET surface area (Brunauer Emmet and Teller) and SEM (Scanning Electron Microscope) analyzes of sodium dodecyl sulfate modified montmorillonite clay (MMT-SDS) were performed. In this study, the effect of pH, salinity, contact time, temperature, mixing speed, initial dye concentration and adsorbent dose on adsorption efficiency were investigated. The best removal efficiency was observed at 20 mg / l dye concentration, 0.01 g MMT-SDS dose, pH 4.38 (natural), 150 rpm stirring speed, 20 0C reaction temperature and the yield was calculated as 98.24%. In addition, the effects of solvents such as NaOH, NaCl, HCl and Ethanol on the reusability of adsorbent on desorption efficiency were investigated. In the light of the obtained data, the order for desorption efficiency was found as follows; Ethanol> NaOH> HCl> NaCl. In addition, to understand BR13's removal mechanism; Adsorption kinetics, thermodynamics and isotherm studies were performed. As a result of the studies, it has been determined that adsorption complies with Pseudo second order kinetic model, adsorption is endothermic and adsorption is best suited to Langmuir isotherm.