Synthesis and characterization of (sodium alginate/acrylamide) semi-interpenetrating polymer networks and their usability on removal of lead, cadmium, nickel ions
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Ill (SODYUM ALJİNAT/AKRILAMİD) YARI-IÇ İÇE GİRMİŞ POLIMERIK AG YAPILARININ SENTEZİ, KARAKTERİZASYONU VE KURŞUN, KADMİYUM, NİKEL İYONLARININ GİDERİLMESİNDE KULLANILMASI Murat Torun ÖZET Bu çalışmada, (sodyum aljinat (NaAlg)/akrilamid (AAm)) içice geçmiş polimer ağ yapıları, sodyum aljinatın, % 50 (w/v) akrilamid çözeltisi içinde bileşiminin 1, 2, ve % 3 (w/v) olarak değiştiği üç değişik bileşimde hazırlanmıştır. Bu çözeltiler, değişik dozlarda 60Co-y kaynağında ışınlanmıştır. Yüzde dönüşüm gravimetrik olarak tayin edilmiştir ve 10.0 kGy dozda %100 jelleşme olduğu gözlenmiştir. (NaAlg/AAm)(1-3)IPN hidrojelleri, pH (3-9) arasında değişen çözeltilerde, 25°C sıcaklıkta şişme testleri için bekletilmiştir. pH 7.0 ve 9.0 ortamındaki şişme testleri, %3 sodyum aljinat içeren (NaAlg/AAm)3IPN hidrojellerinin suda maksimum şişme özelliği gösterdiği sonucunu ortaya çıkarmıştır, ancak şişmenin Ni2+>Cd2+>Pb2+ sırasında arttığı gözlenmiştir. Su difüzyonu ve (NaAlg/AAm)IPN hidrojelleri içeren sulu metal iyonları çözeltileri için şişmenin başlangıç basamağında Fickian özellik gözlenmiştir, ancak şişmenin sonlarına doğru Fickian olmayan karakter gözlenmiştir. (NaAlg/AAm)IPN hidrojellerinin sudaki ve metal iyonları içeren sulu ortamdaki difüzyon katsayıları hesaplanmıştır. NaAlg, PAAm, (NaAlg/AAm)IPN ve (NaAlg/AAm)IPN-metal iyonu sistemleri için maksimum ağırlık kaybı sıcaklığı ve yarı ömür sıcaklığı termal analiz yöntemi yardımıyla tesbit edilmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında, (NaAlg/AAm)IPN hidrojellerinin nikel, kadmiyum ve kurşun iyonlarını sudan adsorplama verimliliği üzerinde çalışılmıştır. (NaAlg/AAm)IPN hidrojelleri, değişik sulu ortamlardaki metal iyonları için pH 7.0'da değişik adsorpsiyon özelliği göstermiştir. (NaAlg/AAm)IPN-metal iyonları sistemleri için, Giles sınıflandırma sisteminde S tipi adsorpsiyon gözlenmiştir.IV (NaAlg/AAm)IPN ve metal çözeltileri arasındaki kompleksleşmenin incelenmesi sonucunda metal-IPN komplex sitokiyometrileri hesaplanmıştır. (NaAlg/AAm)IPN-metal iyon kompleksleri spektroskopik ve termal analizlere tabii tutulmuştur. (NaAlg/AAm)IPN-metal iyonları sisteminin luminesans özellikleri incelenmiştir ve bu sistemlerin ışın yayma ve uyarılma spektrumları saptanmıştır. Anahtar Kelimeler: Gamma-ışınlaması, yarı-iç içe girmiş polimerik ağ yapı, adsorpsiyon, sudaki ağır metal kirliliği Danışman: Doç. Dr. Dilek Şolpan Özbay, Hacettepe Üniversitesi, Kimya Bölümü, Fizikokimya Anabilim Dalı SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF (SODIUM ALGINATE/ACRYLAMIDE) SEMI-INTERPENETRATING POLYMER NETWORKS AND THEIR USABILITY ON REMOVAL OF LEAD, CADMIUM, NICKEL IONS Murat Torun ABSTRACT In this study, (sodium alginate (NaAlg)/acrylamide (AAm)) interpenetrating polymer networks (IPN) have been prepared at three different compositions where the sodium alginate composition varies 1, 2, and 3% (w/v) in 50% (w/v) acrylamide solutions. These solutions have been irradiated in 60Co-y source at different doses. The percent conversion was determined gravimetrically and 100% gelation was achieved at 10.0 kGy dose. (NaAlg/AAm)(1-3)IPN hydrogels were immersed to swell in a solution of desired pH (3-9), at a temperature of 25°C. The swelling results at pH 7.0 and 9.0 indicated that (NaAlg/AAm)3IPN hydrogel, containing 3% NaAlg showed maximum % swelling in water but swelling increased in the order of Ni2+>Cd2+>Pb2+. Diffusion of water and aqueous solution of metal ions within (NaAlg/AAm)IPN hydrogels was found to be of a Fickian character at the initial stages of swelling but at the final stage of the swelling was non-Fickian character. Diffusion coefficients of (NaAlg/AAm)IPN hydrogels in water and aqueous solution of metal ion were calculated. The maximum weight loss temperature and half life temperature for NaAlg, PAAm, (NaAlg/AAm)IPN and (NaAlg/AAm)IPN-metal ion systems were found from the thermal analysis. In the adsorption experiments, the efficiency of (NaAlg/AAm)IPN hydrogels to adsorb nickel, cadmium and lead ions from water was studied. (NaAlg/AAm)IPN hydrogels showed different adsorption for different aqueous solution of metal ionat pH 7.0. Adsorption isotherms were constructed for (NaAlg/AAm)IPN-metal ion systems. S type adsorption in the Giles classification system was found. The complexation between (NaAlg/AAm)IPN and metal ion solutions was investigated and their complex stoichiometries were calculated. The spectroscopic and thermal analysis of (NaAlg/AAm)IPN-metal ion complexes were performed. The luminescence properties of (NaAlg/AAm)IPN-metal ion systems were investigated and the emission and excitation spectra of these IPN solutions were obtained. Keywords: Gamma-irradiation, semi-interpenetrating polymer networks, adsorption, pollution of heavy metals in water. Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Dilek Şolpan Özbay, Hacettepe University, Department of Chemistry, Physical Chemistry Division
Collections