Şeftali çekirdeğinden elde edilen aktif karbonun brıllıant green boyar maddesinin giderimine uygulanması

Abstract

Günümüzde su kaynaklarının çeşitli kirleticilerle kirlenmesi global bir çevre sorunu oluşturmaktadır. Boyar maddelerin birçok endüstride kullanımının artması ile de kirleticiler içerisinde büyük bir grubu oluşturmaktadır. Aktif karbon en yaygın kullanılan adsorbenttir. Yüksek yüzey alanı ve gözenek hacmi sayesinde ağır metallerin, organik bileşiklerin, boyar maddelerin sulu çözeltilerden giderilmesinde kullanılmaktadır. Ancak aktif karbonun fiyatı yüksektir. Fiyatın yüksek olması kullanımını sınırlamakta ve düşük maliyetli adsorbent arayışına yol açmaktadır. Bu çalışmada, bazik özellikteki boyar madde olan Brilliant Green'in, sulu ortamdan giderimi incelenecektir. Boyar madde içeren atıksudan düşük maliyetli adsorbent olarak şeftali çekirdeği kullanılarak farklı deneysel şartlarda kesikli çalışan bir sistemde adsorpsiyon yöntemiyle renk giderimi yapılması amaçlanmıştır. Farklı zaman, sıcaklık, pH, adsorbent miktarı, boyar madde konsantrasyonu parametreleri denenerek optimum koşullar belirlenmiş ve en yüksek giderim verimi elde edilmeye çalışılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda en iyi boyar madde adsorpsiyonun pH=9, 25 mg/L, 150 rpm, 2 gr/L ve 60ºC'de uygun şartlar altında % 98,27'lik verim elde edilmiştir. Elde edilen deneysel verilerden, çeşitli denge izoterm modellerinin (Langmuir, Freundlich) ve kinetik modellerinin (yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece) adsorpsiyon sürecine uygunluğu araştırılmıştır. Denge izotermleri, en iyi Langmuir denge izoterm eşitliği tarafından tanımlanmıştır. Adsorpsiyon kinetiğinin, en iyi yalancı ikinci dereceden kinetik modeline uyduğu görülmüştür. Termodinamik parametreler (ΔHº, ΔSº, ΔGº) hesaplanmıştır. Pozitif entalpi değeri (ΔHº) adsorpsiyon sürecinin endotermik olduğunu, negatif Gibbs serbest enerji değeri (ΔGº) adsorpsiyon işleminin kendiliğinden gerçekleştiğini ve entropi değeri (ΔSº) çözelti-adsorbent ara yüzeyindeki rastlantısallığın artışını göstermektedir. Sonuçlara göre, hazırlanan aktif karbonun sulu çözeltilerden Brilliant Green giderimi için düşük maliyetli bir adsorbent olarak kullanılabileceği görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Aktif Karbon, Boyar Madde, İzoterm, Kinetik

Today, contamination of water resources with various pollutants creates a global environmental problem. Pollutants constitue a large group of these materials with the increasing use of industrial materials. Activated carbon is the most widely used adsorbent. It can use removal of heavy metals, organic compounds, dyestuffs from aqueous solution through the high surface area and pore volume. However, the price of activated carbon is high. Its use is limited due to the high cost, and therefore it led to search for low-cost adsorbents. In this study, removal of Brilliant Green, a basic material, from aqueous media will be examined. Waste water which is including dye using low cost adsorbent such as peach stone different experimental conditions a system operating in discontinuous by adsorption processes decolorization was aimed to be done. Optimum conditions were determined by trying different time, temperature, pH, adsorbent amount, and dye concentration parameters and tried to obtain the highest removal efficiency. As a result of experiments made good dyestuff adsorption at pH 9, 25 mg/L, 150 rpm, 2 g/L and 60ºC can be achieved undersuitable conditions have been found in 98.27 % yield. The obtained experimental data, The suitability of various equilibrium izoterm (Langmuir, Freundlich) and kinetic (pseudo first order, peudo second order) models on adsorption process were investigated. Equilibrium isotherms were well described by Langmuir equilibrium isotherm equation. Adsorption kinetics were fitted with the pseudo second order equation. Thermodynamic parameters (ΔHº, ΔSº, ΔGº) were calculated. The positive value of enthalpy (ΔHº) shows that the adsorption process is endothermic, the negative values of Gibbs free energy (ΔGº) indicate that the spontaneity of the adsorption process and the positive value of entropy (ΔSº) shows the increasing of randomness at the adsorbent–solution interface.According the results, prepared activated carbon can be used as a low-cost adsorbents for the removal of Brilliant Green from wastewater.Key Words: Adsorption, Activated Carbon, Dye, Isotherm, Kinetic