Optimization of toluidine blue biosorption conditions from aqueous solutions by [ polyporus squamosus ] fungi as absorbent with response surface methodology

Abstract

Çok miktarda boya ve ağır metal içeren tekstil atıksularının insan sağlığı ve yüzey suyu üzerinde olumsuz etkileri olabilir. Bu çalışmada, Merkez Kompozit Tasarım (MKT) Yanıt Yüzey Metodolojisinde (YYM) Toluidin mavisinin biyosorpsiyonunda biyosorbent olarak doğal Polyporus Squamosus mantarları kullanılmıștır. Toluidin mavisinin sulu ortamdan yeni bir biyosorbent ile uzaklaştırılması gerçekleştirildi. Literatüre göre daha önce Toluidin Mavi'sinin biyosorbsiyonu için kullanılmamış olan doğal Polyporus Squamosus mantarı, düşük maliyetli bir biyosorbent olarak kullanılmış ve biyosorpsiyon koşulları, yanıt yüzey metodolojisi (YYM) ile analiz edilmiştir. Toluidin mavisinin biyosorpsiyonunu etkilemesi beklenen ortam parametrelerin başlangıç pH, başlangıç Toluidin mavi (Tm) konsantrasyonu (C°), sıcaklık T (°C) ve absorbent mikarı olduğu belirlenmiştir. Tüm deneyler, bir sıcaklık kontrollü manyetik karıştırıcı ile 100 ml Toluidin Mavi çözeltisi içeren 250 ml'lik şişeler kullanılarak bir parti sisteminde gerçekleştirilmiştir. Biyosorpsiyondan sonra filtrasyon çözeltilerinde kalan Tm konsantrasyonları, UV-Spectro kullanılarak analiz edildi. Elde edilen kuadratik model ile maksimum biyosorlu Toluidin mavisi için optimal koşullar sırasıyla pH, Concentartion, T (°C) ve absorbant miktari için sırasıyla 7, 27.5 mg / L, 35°C ve 0.05 mg olarak hesaplanmıştır. Dahası, Tm absorpsiyonuna mekanizmasını bulmak için Langmuir ve Freundlich gibi bilinen izoterm modelleri hesaplanmıştır. Anahtar kelimeler: Biyosorpsiyon, Toluidin mavisi, Optimizasyon, Polyporus Squamosus, Tepki yüzeyi metodolojisi

Textile wastewater including large amount of dyes and heavy metals can have adverse impacts on human health and surface water. In this work, biosorption Toluidine Blue from aqueous media onto natural Polypourus Squamosus fungi as a low-cost biosorbent was investigated. Central Composite Design (CCD) in Response Surface Methodology (RSM) was successfully applied to optimize the biosorption condition. Medium parameters affected the biosorption of Toluidine Blue were determined to be initial pH, initial Toluidine Blue (Tb) concentration, temperature, and absorbent dosage. All experiments were carried out in a batch system using 250 ml flasks containing 100 ml of Toluidine Blue solution with a temperature controlled magnetic stirrer. The Tb concentrations remaining in filtration solutions after biosorption were analysed using UV-Spectro. With the obtained quadratic model, the optimal conditions for maximum biosorbed Toluidine blue were calculated to be 7, 27.5mg/L, 35°C and 0.05g for pH, C°, T (°C) and adsorbent dosage, respectively. Furthermore, most known isotherem models such as Langmuir and Freundlich were computed to find best-fitted model. Keywords: Biosorption, Toluidine blue, Optimization, Polyporus Squamosus, Response surface methodology