3,4-dihidroksi benzaldehit ile modifiye edilmiş kitosan`ın hazırlanması ve sulu ortamlardan bor adsorpsiyon özelliklerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, düşük molekül ağırlıklı kitosan (DMAK) 3,4-dihidroksibenzaldehit ile modifiye edilerek poliol fonksiyonel gurup içeren yeni bir adsorban hazırlanmıştır. Çıplak kitosan ve modifiye edilmiş kitosan (MEK) üzerine bor adsorpsiyon şartları araştırılmıştır. Bunun için, pH, adsorpsiyon süresi, başlangıç derişimi ve sıcaklık gibi çeşitli parametrelerin etkileri araştırılmıştır. DMAK ve MEK üzerine bor adsorpsiyonu için optimum pH değerleri sırasıyla 9,0 ve 5,0 olarak bulunmuştur. Adsorpsiyonun her iki adsorbente çok hızlı bir şekilde gerçekleştiği tespit edilmiştir. Her iki adsorban için adsorpsiyonun Langmuir adsorpsiyon izoterm modeline uyduğu belirlenmiştir. Langmuir adsorpsiyon kapasiteleri DMAK ve MEK için sırasıyla 9,53 mg/g ve 36,765 mg/g olarak bulunmuştur. Adsorpsiyonun DMAK ve MEK üzerine kendiliğinde gerçekleştiği, DMAK üzerine adsorpsiyonun endotermik MEK üzerine ise endotermik bir reaksiyonla gerçekleştiği bulunmuştur. Bor Adsorpsiyonun DMAK için elektrostatik etkileşimle gerçekleştiği, MEK içinse hidojen bağı oluşumu ve kısmende elektrostatik ve hidrofobik etkileşimler sonucu gerçekleştiği yorumlanarak adsorpsiyon mekanizmaları önerilmiştir.Anahtar Kelimeler: Bor, kitosan, adsorpsiyon, adsorpsiyon mekanizması.

In this study a novel adsorbent bearing poliol groups was prepared via modification of low molecular weight chitosan (LMWC) with 3,4-dihydroxybenzaldehyde. Adsorption conditions of boron onto bare and modified chitosan (MC) were investigated. Fort this, various adsorption parameters such as pH, initial concentration, temperature were investigated. Optimum pHs for boron adsorption were found to be 9,0 and 5,0 for LMWC and LC respectively. Very fast adsorption kinetics was determined for both adsorbent. Adsorption behaviour was obeyed Langmuir adsorption model for both adsorbents. Langmuir adsorption capacities for LMWC and LC were found to be 9,53 mg/g and 36,765 mg/g, respectively. It was observed that boron adsorption was a spontaneous process on both adsorbents. Adsorption reaction of boron on LMWC was found to be endothermic but conversly it was exothermic on LC. Adsorption of boron occured via electrostatic interaction on LMWC but for LC it was said to occur via hydrogen bonding and partially via electrostatic and hydrophobic interactios. Adsorption mechanizms were proposed for both adsorbents. Keywords: Boron, Chitosan, Adsorption, Adsorption Mechanisms