Krom (vı) iyonlarının uludağ göknarı (abies nordmanniana ssp. bornmuelleriana) talaşı üzerine adsorpsiyonunun denge ve kinetik açıdan incelenmesi

Abstract

Doğal özelliklerini, içerdiği ağır metal iyonları ile kaybeden atıksular, günümüzde en önemli çevre sorunlarından biri haline gelmiştir. Bu nedenle, bu tez kapsamında toksik ağır metal iyonlarından biri olan Cr(VI)'nın atıksulardan adsorpsiyon yöntemiyle uzaklaştırılmasında, Uludağ göknarı (Abies nordmanniana ssp. Bornmuelleriana) talaşının adsorban olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Adsorpsiyon çalışmalarında kullanılan Uludağ göknarı talaşı, hiçbir fiziksel ya da kimyasal ön işleme tabi tutulmadan doğal olarak kullanılmıştır. Uludağ göknarı talaşı çeşitli yöntemlerle karakterize edildikten sonra, kesikli sistemle yürütülen adsorpsiyon işlemleriyle Cr(VI)'nın atıksulardan giderim şartları araştırılmıştır. Bu amaçla; başlangıç sulu çözelti pH'sı, denge süresi, başlangıç Cr(VI) konsantrasyonu, adsorban miktarı ve tuz etkisi gibi parametrelerin adsorpsiyon verimi üzerine etkileri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre Cr(VI)'nın uzaklaştırılmasında optimum sulu çözelti pH'ı 2.0 ve denge süresi 240 dakika olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon kinetiği; birinci ve ikinci mertebeden hız ifadeleri ile tanecik içi difüzyon modeli kullanılarak incelenmiştir. Adsorpsiyon mekanizmasını açıklamak için elde edilen verilere Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R) ve Temkin izoterm modelleri uygulanmıştır. Langmuir izoterm modelinden faydalanılarak Uludağ göknarı talaşının maksimum adsorpsiyon kapasitesi 15.74 mg/g olarak bulunmuştur. Sonuç olarak, bu tez çalışması ile atıksulardan Cr(VI) iyonlarının adsorpsiyon yöntemiyle uzaklaştırılmasında Uludağ göknarı talaşının etkili ve ucuz bir adsorban olarak kullanılabileceği ortaya konulmuştur.

The wastewater containing heavy metal ions became one of the most important environmental issues, nowadays. Therefore in this thesis, the potential usage of Uludağ abies (Abies nordmanniana ssp. Bornmuelleriana) sawdust as an adsorbent in removal of Cr(VI), which is a heavy metal ions, Cr(VI), from aqueous solutions by adsorption technique has been evaluated in this thesis. Uludağ abies sawdust has been used as natural without any physical or chemical pretreatment. After being characterized the adsorbent by different techniques, the removal conditions of Cr(VI) ions from wastewaters have been investigated by batch adsorption technique. For this reason the effects of parameters including initial solution pH, contact time, initial Cr(VI) concentration, adsorbent amount and salts have been evaluated on the Cr(VI) adsorption efficiency. The optimum aqueous solution pH was found to be 2.0 and the contact time was 240 min for Cr(VI) removal. The adsorption kinetics have been investigated by pseudo-first order, pseudo-second order and intraparticle diffusion models. In order to clarify the adsorption mechanism the experimental data were fitted to Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R) and Temkin isotherm models. The maximum adsorption capacity of Uludağ abies sawdust was found to be 15.74 mg/g by using Langmuir isotherm model. The results of the present thesis proved that Uludağ abies sawdust can be used as an effective and low cost adsorbent in removal of Cr(VI) ions from wastewater by adsorption techniques.