Modifiye edilmiş balık kılçığı kullanarak sulu çözeltiden kadmiyum giderimi

Abstract

Bu çalışmada, borik asitle muamele edilen kalsine balık kılçığı ile sulu çözeltilerden adsorpsiyon yöntemiyle kadmiyum giderimi araştırılmıştır. Farklı sıcaklıklarda hava veya azot atmosferinde yapılan kalsinasyonun giderim kapasitesine etkisi belirlenmiştir. Adsorpsiyon mekanizmasını etkileyen adsorban dozajı, pH, temas süresi, başlangıç çözelti derişimi ve sıcaklık değişkenlerinin adsorpsiyon verimine etkileri incelenmiştir. Kadmiyum giderimi için kinetik, izoterm ve termodinamik incelemeler yapılmıştır. 50 mg/L başlangıç derişimi için en elverişli adsorban dozajı 0,03 g/50 mL olarak belirlenmiştir. pH için en elverişli değerin 6 olduğu bulunmuş ve 960 dakikada adsorpsiyon dengesine ulaşılmıştır. Kadmiyum adsorpsiyon mekanizmasının Freundlich izoterm modeline ve yalancı ikinci dereceden kinetik modele uyum gösterdiği belirlenmiştir. 25oC sıcaklıkta en yüksek adsorpsiyon kapasitesi 253,81 mg/g olarak bulunmuştur. Ayrıca, adsorpsiyon sürecinin endotermik olduğu ve kendiliğinden gerçekleştiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, borik asitle muamele edilen kalsine balık kılçığının sulu çözeltilerden kadmiyum iyonunun giderilmesinde son derece etkin ve ucuz bir adsorban olarak kullanılabileceği yargısına varılmıştır.

In this study, cadmium removal from aqueous solution by adsorption using boric acid treated and calcined fish bone. The effect of calcination which was acchieved under air or nitrogen atmosphere at different temperatures on the removal capasity was studied. The effects of adsorbent dosage, pH, contact time, initial solution concentration and temperature parameters on adsorption efficiency were investigated. Kinetic, isotherm and thermodynamic studies were performed, for the removal of cadmium. The most suitable adsorbent dosage was determined as 0.03 g / 50 mL when studied with 50 mg/L initial concentration. The most appropriate pH value was found to be 6 and the adsorption reached to equilibrium 960 min. It was determined that the cadmium adsorption mechanism obeyed the Freundlich isotherm model and pseudo second order kinetic model. The maximum adsorption capacity at 25oC was found to be 253.81 mg/g. It was also determined that the adsorption process was endothermic and occurred spontaneously. Consequently, boric acid treated and calcined fish bone can be used as an effective and low-cost adsorbent in removing cadmium ions from aqueous solutions.