İpek fibroininin seyreltik sulu çözeltilerden uranyum kazanımında kullanılabilirliğinin incelenmesi

Abstract

insanoğlunun yaşamında 4000 yılı askın süredir çok önemli yeri olan ipek.bir larvanın salgı lifleridir. Bombyx mori ipeği çeşitli araştırıcı tarafından detaylı olarak çalışılmış ve halen çalışılmakta olan bir materyaldir. ipek maddesini oluşturan fibroin proteininde amino asit birimleri doğrusal dizilmiştir. Bombyx mori ipek fibroinin amino asit ve peptid zincirinin diziliş sırası Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-Ser-Gly-Ala-Ala-Gly- [Ser~Gly- (Ala-Gly)`]8~Tyr olarak belirlenmiştir (n=2). ipeği kullanarak sulu çözeltilerden Cu(II), Ni(II), Hg(II), Pb(II), Sn(II), (IV), Fe(III) gibi ağır metallerin alımına ilişkin bazı çalışmalar mevcuttur. Bu çalışmada, ipek fibroini kullanılarak sulu çözeltilerden uranyumun kazanımı araştırılmıştır. Başlangıçta, doğal ipek makas ile (~ 0.5 cm) küçük parçalara kesilmiştir. Kabaca parçalanmış olan ipek 100°C ' de 2 saat süre ile 0.05g Na2C03 ve 0.5g sabun tozu içeren 100 ml'lik çözelti ile (pH=10) yıkanmıştır. Doğal ipek/çözelti oranı 2 g/100 mi olarak seçilmiştir. Yıkanmış olan ipek örnekleri sürekli olarak deiyonize su ile yıkanmış ve oda sıcaklığında kurutulmuştur. Böylece sericin ile kaplanmış olan fibroin sericinden sıyrılmıştır. Yıkarıma verimi X76.31 olarak bulunmuş olup bu değer literatür verilerine uymaktadır. Elde edilen fibroin uranyum alım denemelerinde kullanılmıştır. Daha sonra, uranyum standart çözeltileri kullanılarak uranyum kazanı mini etkileyen faktörler örneğin; pH, uranyum konsantrasyonu, sıcaklık, etkileşim süresi ve karıştırma hızı incelenmiş ve Bombyx mori ipek fibroinin uranyum alım kapasitesi tayin edilmiştir. incelenen parametreler aşağıdaki gibidir; pH=2~10, [U]=10-500ppm, sıcaklık 25~60°C ve etkileşim sûresi 5-360 dk. Maksimum alım pH=5'de, 100 ppm uranyum konsantrasyonunda, 25°C sıcaklıkta, 120 dk'lık etkileşim süresinde gerçekleşmiştir. Bu optimum koşullar altında, fibroinin uranyum kazanım verimi %96.95 ± 1.51 olarak bulunmuştur. Ayrıca yüklenmiş olan fibroinden uranyumun elüsyonu da araştırmıştır. Bu amaçla, çeşitli elüsyon çözeltileri denenmiş ve uygun elüsyon reaktifi olarak 1 M CHaCOONH*, seçilmiştir. Optimum elüsyon koşulları da saptanmış ve bu koşullar altında en yüksek sıyırma verimi 5K85.5T ± 4.07 olarak bulunmuştur. Sulu çözeltilerde uranyum konsantrasyonu spektrof otometrik olarak PAR [ 4_ (2-pyridylazo )resorcinol ] yöntemi ile tayin edilmiştir.

-III- SUMMARY The silk which had a very important position over 4000 years period in life of humanity, is composed of the fibers of Larva secretion. The Bombyx mori silk is a material which has been studied in detail by different researchers- The amino acid units of fibroin protein that forms silk are linearly arranged. The amino acid and the peptide chain of the Bombyx mori silk fibroin has been shown as Giy-Ala-Gly-Ala-Gly-Ser~Gly-Ala-Ala- Gly-[Ser-Gly-(Ala-Gly)`]8-Tyr sequence. There are some of investigations about the uptake of heavy metals Cu(II),Ni(II),Hg(II),Pb(II),Sn(II), (IV),Fe(III) from aqueous solutions using the silk mentioned. In this study, we investigated the recovery of uranium from aqueous solutions by using the silk fibroin. First, the native silk was cut with scissons into short lengths (about 0.5 cm). The coarsely shredded silk was de gummed in 100 ml of solutions (pH=10) containing 0.5 g of soap and 0.05 g Na2C03 for 2 hours at about 100°C. Native silk/solution ratio was selected as 2 g/100 ml. The d e gummed samples was washed throughly with deionized water, and air_dried. Thus, fibroin which was enclosed with sericin, is saved. The yield of degummation which was found to be 76.31%, conforms to the literature values. The fibroin was then used for uranium uptake tests. Then, by use of the standard uranium solutions, factors effecting uranium recovery, like; pH, uranium concentration, temperature, retention time and mixing rate were stuided and the uranium uptake capacity of Bombyx mor i silk fibroin was determined. The parameters investigated were as follows; pH=2-10, [U]:l0-500 ppm, temperature :25~60°C and retention time 5-360 min. It has been found that it exhibits a maximum at pH=5, and at retention time 120 minute. Under this optimum conditions, the recovery efficiency of fibroin is found to be as 96.95 ± 1.51 %. We also investigated elution of uranium from the loaded fibroin. For this purpose, different elution solutions were being tested. 1M CH3COONH4, was distinguished as the appropriate elution reactive. The optimum elution conditions were also determined and under these conditions the highest efficiency was obtained as 85.57 ± 4.07 X. The uranium concentration in aqueous solution was determined spectrophotometrical ly by the PAR [4~(2-pyridylazo)resorcinol J method.