Kızılçam (Pinus brutia Ten.) talaşı kullanılarak sulu çözeltilerden kadmiyum (II) iyonlarının adsorpsiyonla uzaklaştırılması

Abstract

Bu çalışmada, toksik ağır metallerden biri olan Cd(II) iyonlarının sulu çözeltilerden adsorpsiyon yöntemiyle uzaklaştırılmasında etkili ve ucuz bir adsorban olarak kızılçam (Pinus brutia Ten.) talaşının kullanılabilirliği araştırılmıştır. Adsorpsiyon deneylerinde kullanılan kızılçam talaşı hiçbir fiziksel veya kimyasal ön işleme tabi tutulmadan doğal olarak kullanılmıştır. Kızılçam talaşı, FTIR, pHpzc ve nem miktarı tayini gibi yöntemlerle karakterize edildikten sonra adsorpsiyon verimi üzerine başlangıç sulu çözelti pH'ı, denge süresi, adsorban miktarı ve başlangıç Cd(II) konsantrasyonu gibi deneysel parametrelerin etkileri incelenmiş ve ayrıca endüstriyel atık sularda bulunabilecek bazı tuzların etkileri araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlardan optimum pH 6.0 ve denge süresi 240 dakika olarak belirlenmiştir. Adsorpsiyon mekanizmasının aydınlatılabilmesi için elde edilen verilere çeşitli kinetik (yalancı birinci ve ikinci mertebeden kinetik model ile parçacık içi difüzyon modeli) ve izoterm modelleri (Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin Radushkevich) uygulanmıştır. Sonuçlardan, adsorpsiyon hızının açıklanmasında yalancı ikinci mertebeden kinetik modelin uygun olacağı görülmüştür. Kızılçam talaşının maksimum adsorpsiyon kapasitesi Langmuir izoterm modeli kullanılarak 11.88 mg/g olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak kızılçam (Pinus brutia Ten.) talaşının atık sulardan Cd(II) iyonlarının uzaklaştırılmasında etkili bir adsorban olarak kullanılabileceği ortaya konulmuştur.

In this study, the potential usage of red pine sawdust (Pinus brutia Ten.), as an effective and low cost adsorbent, in removal of Cd(II) ions which is a toxic heavy metal, from aqueous solutions by adsorption technique has been investigated. The red pine sawdust has been utilized without any physical or chemical pretreatment. After being characterized the red pine sawdust by FTIR, pHpzc and moisture content, the effects of experimental parameters including initial solution pH, contact time, adsorbent amount and initial Cd(II) concentration have been evaluated and also the effects of some salts which present in industrial wastewaters have been investigated. From the obtained results the optimum initial pH was specified as 6.0 and the contact time was 240 minute. In order to clarify the adsorption mechanism different kinetics (pseudo-first order, pseudo-second order and intraparticle diffusion models) and isotherm models (Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin Radushkevich) were fitted to experimental data. From the results, it was seen that the adsorption kinetics followed by the pseudo second order model. The maximum adsorption capacity of red pine sawdust was calculated as 11.88 mg/g by using Langmuir isotherm model. The results of this study indicated that the red pine sawdust (Pinus brutia Ten.) can be used as an effective adsorbent in removal of Cd(II) ions from aqueous solutions.