Aktif karbon üzerine yüklenmiş salisilik asit ile sulu çözeltiden borun giderimi

Abstract

ÖZET Y. Lisans Tezi AKTİF KARBON ÜZERİNE YÜKLENMİŞ SALİSİLİK ASİT İLE SULU ÇÖZELTİDEN BORUN GİDERİMİ Berrin Zeliha CAN Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Zeynep CEYLAN ÇELİK Stratejik öneme sahip ve birçok endüstri dalının ana ham maddesi olan bor, sularda belirtilen smır değerlerinin üzerinde bulunduğunda çevre açısında problem yaratmaktadır. Bu çalışmada borun sulu çözeltilerden adsorpsiyonla giderimi ve bu giderim verimine etki eden çeşitli parametreler incelenmiştir. Başlangıç bor konsantrasyonu, adsorbent dozu, çalkalama hızı, sıcaklık, pH'nın bu sistem üzerindeki etkileri araştırılarak, sulu çözeltiden bor gidermede adsorbent olarak kullanılan şahsilik asit ile yüklenmiş aktif karbonun adsorplama kapasitesi ölçülmüştür. Elde edilen verilerin Langmuir ve Freundlich izoterm modellerinin her ikisine de uyduğu belirlenmiştir. Denemeler sonucunda pH'nın 4,68, çalkalama hızının 175 rpm, adsorbent dozunun 20 g/L, sıcaklığın 30°C olduğu şartlar optimum şartlar olarak belirlenmiştir. Yaklaşık 10 dakikada dengeye ulaşılmıştır. Belirtilen şartlar altında giderim verimi; şahsilik asit ile yüklenmiş aktif karbon ile yapılan denemede % 19,22, 200 ml'lik eter ile film tabakasının inceltilmesi durumunda %22,45 ve 400 mlTik eter ile film tabakasının inceltilmesi durumunda %25,43 olarak bulunmuştur. Adsorbent dozunun artırılması bor giderim verimini artırırken, çözeltide bor konsantrasyonunun artması bor giderim verimini azaltmıştır. Çalkalama hızının değişimi verimde hemen hemen hiç etkili olmamıştır. Adsorpsiyon hız sabitleri ve aktivasyon enerjisi Lagergren eşitliği kullanılarak hesaplanmıştır. Bu eşitlikten hareketle reaksiyonun birinci mertebe reaksiyon ile tam örtüştüğü gözlenirken Ea değeri 25 kj/mol olarak hesaplanmıştır. 2004, 81 Sayfa Anahtar Kelimeler: Bor, aktif karbon, şahsilik asit, adsorpsiyon izotermleri, adsorpsiyon kinetiği

ABSTRACT Master Thesis THE REMOVAL OF BORON FROM AQUEOUS SOLUTION BY ACTIVATED CARBON IMPREGNATED WITH SALICYLIC ACID Berrin Zeliha CAN Atatürk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Environmental Engineering Supervisor: Asst. Prof. Dr. Zeynep CEYLAN ÇELİK Boron that has strategical importance and is the main raw material of many industrial sectors, when is over the maximum value stated, creater problems from environmental point of view. In this study, the removal of boron from aqueous solutions by adsorption and some parameters affecting the efficiency of this removal were investigated. Initial boron concentration, adsorbent dosage, stirring speed and the effects of temperature and pH value on this system were examined, and the adsorption capacity of activated carbon, impregnated with salicylic acid, which is used as an adsorbent to remove boron from aqueous solution, was measured. It was found that the data obtained conformed to both Langmuir and Freundlich isotherm models. At the end of the experiments, the optimum conditions were determined as pH; 4,68, stirring speed; 175 rpm, adsorbent dosage; 20 g/L, temperature; 30 °C. It was approximately reached the equilibrium in about 10 minutes. The removal efficiency in the determined conditions was found as % 19,22 when activated carbon impregnated with salicylic acid, as %22,45 when the film layer slendered in 200 ml ether and as %25,43 when the film layer slendered in 400 ml ether. Increasing adsorbent dosage increased the efficiency of boron removal, while any icrease of boron concentration in the solution decreased this efficiency. The changing of the stirring speed was not effective in the removal efficiency. The rate constants for adsorption were calculated by using Lagergreen's equation. From this equation, it was observed that the reaction covered with the first degree reaction and the value of Ea was calculated as 25 kj/mol. 2004, 81 pages Keywords: Boron, salicylic acid, activated carbon, adsorption isoterms, adsorption kinetic 11