Salvadora persica bitkisinin (misvak) piyasada satılan dallarının ağır metal iyonlarının uzaklaştırılmasında kullanılabilirliğinin araştırılması

Abstract

Misvak ağacı dalından elde edilen materyal (MDM), sulu çözeltilerden tekli Pb2+, Cu2+, Ni2+ ve Cd2+ iyonlarının uzaklaştırılmasında adsorban olarak kullanılmıştır. Öğütülerek elde edilen uygun boyutlu ve yüzey alanlı taneciklerin kullanıma hazırlanması için tanecikler deiyonize su ile yıkanarak odunsu kısmından yabancı maddelerin arındırılması işlemleri gerçekleştirilmiştir.Sulu çözeltilerden, Pb2+, Cu2+, Ni2+ ve Cd2+ iyonlarının tekli adsorpsiyonuna etki eden temas süresi, çözeltinin pH değeri, adsorban miktarı vb. parametrelerle hazırlanan adsorban kullanılarak çalışılmıştır. Bütün sistemler için optimum temas süresi 60 dakika ve optimum pH değeri, pH=5-6 olarak belirlenmiştir. Optimum deneysel koşullarda MDM'nin adsorpsiyon kapasitesi, Cu2+ (6,11 mg g-1) >Pb2+ (4,77 mg g-1) > Cd2+ (4,65 mg g-1) > Ni2+ (3,69 mg g-1) olarak belirlenmiştir.Tüm sistemler için metal iyonlarının adsorpsiyon verilerinin Freundlich izoterm modeline uyduğu belirlenmiştir (r2=0,7971?0,9924). Adsorpsiyonun, iyon değişimi, kompleks oluşumu ve yüzeyde adsorpsiyon mekanizmalarının katıldığı ortak bir mekanizmayla gerçekleştiği düşünülmektedir. Geri alınabilirlik çalışmaları sonucunda tüm sistemlerde 0,1 M HCl ile % 92,05 ve 95,45 oranında bir geri kazanım elde edilmiştir.Çalışma sonucunda, doğal ve maliyeti düşük bir adsorban olan MDM kullanılarak, belirli ağır metallerin sulu çözeltilerden etkin bir şekilde uzaklaştırılabileceği, deneysel olarak belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Misvak ağacı dalı, ağır metal, adsorpsiyon, bakır, kadmiyum, nikel, kurşun.

The adsorbent material prepared from miswak tree branches was used in the removal of Cu2+, Cd2+, Pb2+ and Ni2+ from aqueous solutions. Particles at appropriate size and surface area were obtained by grinding of the miswak tree branches. Woody material was washed by deionised water to remove water soluble impurities prior to the experiments.Adsorption of the investigated heavy metal ions on the adsorbent material strongly depends on pH, contact time, the initial concentration of the heavy metal ions and adsorbent dosage. The optimum contact time, pH and adsorbent dosage were experimentally determined as 60 minutes, pH=5-6 and 0,15 g respectively for studied metal ions. The maximum adsorption capacities of MDM at optimum conditions were found as Cu2+ (6,11 mg g-1) >Pb2+ (4,77 mg g-1) > Cd2+ (4,65 mg g-1) > Ni2+ (3,69 mg g-1).The experimental data for the studied systems fitted to the Freundlich isotherm model excellently (r2=0,7971?0,9924). However the actual mechanism is not known well, it is thought that ion exchange, complexation and electrostatic interactions play important roles in the overall adsorption process. Percent recoveries calculated by adding 0,1 M HCl were between 92,05 ve 95,45% in the studied systems.The results showed that material prepared from miswak tree, which has a very low economical value, may be used effectively in the removal of heavy metal ions from aqueous systems for the environmental cleaning purposes.Key Words: Miswak tree branch, heavy metal, adsorption, copper, cadmium, nickel, lead.