Palmiye kını ve susam kozasının adsorbent olarak kullanımı ile sulu çözeltilerinden krom iyonlarının gideriminin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, en önemli ağır metal kirleticilerden biri olarak bilinen kromun sulu çözeltilerinden adsorpsiyon yöntemi ile giderimi araştırılmıştır. Sucul çevrelerde hem Cr (III) hem de Cr (VI) formunda bulunması nedeni ile her iki formun ayrı ayrı ve bir arada olduğu durumlar için adsorpsiyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Çalışmada adsorbent olarak susam kozası ve palmiye kını kullanılmış ve kesikli sistem çalışmalarında temas süresi, pH, sıcaklık, çalkalama hızı, başlangıç metal derişimi, adsorbent derişimi gibi faktörlerin adsorpsiyon üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Sonuçlar temas süresi arttıkça adsorplanan metal miktarının arttığını, optimum sıcaklığın 40°C ve optimum çalkalama hızının 150 rpm olduğunu göstermiştir. Cr (VI), Cr (III) ve toplam krom iyonları için optimum pH değerleri sırasıyla 1,0; 5,0 ve 3,0 olarak saptanmıştır. Çalışmada adsorbent doygunluğa ulaşana kadar başlangıç metal derişimindeki artışın birim adsorbent başına adsorplanan metal miktarını (mg/g) arttırdığı saptanmıştır. Adsorbent derişiminin azalması ise birim adsorbent başına adsorplanan metal miktarının (mg/g) artmasına neden olmuştur. Çalışmada ayrıca çeşitli aktivasyon yöntemlerinin adsorbentlerin adsorpsiyon kapasiteleri üzerindeki etkinliği belirlenmiş, adsorpsiyon izotermleri oluşturulmuş, kinetik çalışmalar ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi ile adsorpsiyon mekanizmasının açıklanması sağlanmıştır. Ayrıca sabit yataklı kolon kullanılarak sürekli sistem çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Sürekli sistem çalışmalarında besleme çözeltisi derişimi ve besleme debisindeki artışın adsorbentin doygunluğa ulaşma süresini azalttığı, yatak yüksekliğindeki artışın ise doygunluğa ulaşma süresini arttırdığı saptanmıştır.Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, ağır metal, krom, palmiye kını, susam kozası.

In this study, removal of the chromium ions, one of the most important metal pollutants, in their aqueous solutions with adsorption method were investigated. Because of it can be found both Cr (III) and Cr (VI) forms in aquatic environments, adsorption studies for both single and binary situations were run. In the study, sesame seed capsules and palm tree sheath were used as an adsorbent and effects of some parameters like contact time, pH, temperature, agitation speed, initial metal concentration and adsorbent concentration on adsorption were investigated. Experimental results indicate that adsorbed metal concentration was increased with increasing contact time, and optimum temperature and optimum agitation speed were 40 °C and 150 rpm. Optimum pH values for Cr (VI), Cr (III) and total chromium were 1,0; 5,0 and 3,0 respectively. It was determined that adsorbed metal concentration per one unit adsorbent (mg/g) was increased with increasing initial metal concentration and decreasing adsorbent concentration. In this study, effect of some activation methods on adsorption capacities of adsorbents were also determined, adsorption isotherms were formed, adsorption mechanism was explained with kinetic studies and thermodynamic parameters. Continuous system studies were also done with using fixed bed columns. In continuous system studies, it was determined that saturation time was decreased with increasing concentration of feeding solution and flow rate and increased with increasing bed depth.Keywords: Adsorption, heavy metal, chromium, palm tree sheath, sesame seed capsule.