Procion Red MX-5B Reactive Red 2 boyar maddesinin sardalya balığı (Sardina pilchardus) puluna adsorpsiyonunun araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, tekstil endüstrisinde kullanılan ve atık sular ile alıcı ortama verilen ticari ismi Procion Red MX-5B olan Reactive Red 2 boyar maddesinin (RR2) Sardalya Balığı (Sardina pilchardus) puluna (SBP) adsorpsiyonu kesikli bir sistemde incelenmiştir. RR2 boyar maddesinin SBP'ye adsorpsiyonunda optimum ortam koşulları; başlangıç pH'ı 2.0, sıcaklık 25˚C, başlangıç boyar madde derişimi 400 mg/L ve adsorbent derişimi 1.0 mg/L olarak belirlenmiştir.RR2'nin SBP'ye adsorpsiyonunda denge verilerine Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin – Radushkevich (D – R) iztoterm modelleri uygulanmış; RR2'nin SBP'ye adsorpsiyonu dengesinin Langmuir izoterm modeline daha iyi uyduğu gözlemlenmiştir. Sardalya balığı pulunun Reactive Red 2 boyar maddesini maksimum tek tabaka adsorplama kapasitesi Langmuir izoterm modelinden 303 mg/g olarak belirlenmiştir. RR2'nin SBP'ye adsorpsiyonunda denge verilerinin D – R modeline uygulanması ile adsorpsiyon serbest enerji değerinin 8 kj/mol'den düşük olduğu; dolayısıyla RR2'nin SBP'ye adsorpsiyonun fiziksel adsorpsiyon olduğu belirlenmiştir.RR2'nin SBP'ye adsorpsiyonu kinetiği verilerine yalancı birinci ve yalancı ikinci mertebe kinetik modelleri uygulanmış; RR2'nin SBP'ye adsorpsiyonu kinetiğinin yalancı ikinci mertebe kinetik modele daha iyi uyduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca, RR2'nin SBP ile gideriminde adsorpsiyona iç ve dış kütle aktarımının etkili olduğu belirlenmiştir. RR2 boyar maddesinin SBP'ye adsorpsiyonunda farklı sıcaklıklarda elde edilen veriler değerlendirilmiş; adsorpsiyona ait ΔH, ΔG ve ΔS gibi termodinamik parametreler belirlenmiştir. RR2'nin SBP'ye adsorpsiyonun ekzotermik (ΔH<0), istemli (ΔG<0) ve katı/sıvı ara yüzeyinde yapısal değişim olmaksızın yürüyen (ΔS<0) bir proses olduğu sonucuna varılmıştır. RR2'nin SBP'ye adsorpsiyonunda kullanılan adsorbentin adsorpsiyon öncesi ve sonrasında karakterizasyonu için SEM, FT – IR, XRD ve EDX analizleri yapılmış ve bulgular karşılaştırılmıştır.

In this study, the adsorption of commercially name as Procion Red MX-5B Reactive Red 2 (RR2) dyestuff used to textile industry and given into receiving environment with weastewater onto European Pilchard (Sardina pilchardus) scales (SBP) was investigated in a batch system. The optimum environmental conditions in RR2 adsorption onto SBP were determined as 2.0 intial pH, 25˚C temperature, 400 mg/L initial dye concentration and 1.0 g/L adsorbent concentration.Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin – Radushkevich (D – R) isotherm models were applied in order to be correlated the equilibrium date of RR2 adsorption onto SBP, it was observed that the experimental data of RR2 adsorption onto SBP been in accordance with Langmuir isotherm model. The maximum monolayer adsorption capacity from Langmuir isotherm model determined as 303 mg/g of RR2 adsorption onto SBP. The adsorption rest energy was found smaller than 8 kj/mol with equilibrium data appliying D – R isotherm model in RR2 adsorption onto SBP, because of that RR2 adsorption onto SBP was determined as physically.Pseudo first order and pseudo second order kinetic models were applied to kinetic data of RR2 adsorption onto SBP; it was concluded that the kinetic of RR2 adsorption onto SBP fitted better than pseudo second order kinetic model and also the interparticle and external diffision were effective in the actual adsorption of RR2 removal onto SBP. The thermodynamic parameters such as ΔH, ΔG and ΔS were determined by evaluating of data at different temperature in RR2 adsorption onto SBP process were exothermic (ΔH<0), spontaneous (ΔG<0) and systems occuring without any stractural changes on solid/solution interface (ΔS<0).SEM, FT – IR, XRD and EDX analyses were carried out of the chacterization of the used adsorbent before and after adsorption and the findings were compared.