The Characterization of Natural Bentonite and Its Adsorption Ability of Lead(II) Ions

Abstract

Natural bentonite is one of the most commonly used adsorbent in the removal of heavy metals because of its low cost, easily availability and high mechanical and chemical stability. In the present study, natural bentonite was firstly characterized by using Brunauer-Emmett-Teller (BET), X-ray diffractometry (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and thermogravimetric (TG) analysis methods. Secondly, natural bentonite was used as an adsorbent for the determination of the adsorption ability of lead(II) ions from aqueous solution at various pHs, temperatures and concentrations. The obtained results indicate that natural bentonite is an effective adsorbent for the removal of heavy metals from aqueous solutions.

Keywords

• Bentonite, characterization, adsorption, heavy metal, lead(II) ions

Doğal Bentonitin Karakterizasyonu ve Kurşun(II) İyonlarını Adsorpsiyon Yeteneği

Abstract

Doğal bentonit, yüksek kimyasal ve mekanik kararlılığından, kolaylıkla bulunabilmesinden ve fiyatının ucuz olmasından dolayı ağır metallerin giderilmesinde en çok kullanılan adsorbanlardan biridir. Bu çalışmada, doğal bentonit öncelikle Brunauer-Emmett-Teller (BET), X-ışınları kırınımı (XRD), Fourier transform infrared (FT-IR) spektroskopisi ve termogravimetrik (TG) analiz yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Daha sonra doğal bentonit, farklı pH, sıcaklık ve derişimlerde sulu çözeltiden kurşun(II) iyonlarını adsorplama yeteneğinin belirlenmesi için adsorban olarak kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar doğal bentonitin sulu çözeltiden ağır metallerin giderimi için etkili bir adsorban olduğunu göstermiştir.

Keywords

• Bentonit, karakterizasyon, adsorpsiyon, ağır metal, kurşun(II) iyonları

References

1. 1] Akikol, İ., Farklı aktivasyon yöntemleriyle geliştirilen aktif karbonlar ile sudan ağır metal giderimi, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, (2005).
2. [2] Yeniyol, M. ve Öztunalı, Ö., Sepiyolitin mineralojisi ve oluşumu, II. Ulusal Kil Sempozyumu, Hacettepe Üniversitesi, 171–186, Ankara, (1985).
3. [3] Sarıkaya, Y., Killerin fizikokimyasal incelenmesi, Mahmut Sayın Kil Mineralleri Sempozyumu, Çukurova Üniversitesi, 178–188, Adana, (1991).
4. [4] Ake, C., Mayura, K., Huebner, H., Bratton, G.R. ve Phillips T.D., Development of porous clay-based composites for the sorption of lead from water, Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A, 63, 459–475, (2001).
5. [5] Tunali S., Akar, T., Özcan, A.S., Kiran, I. ve Özcan, A., Equilibrium and kinetics of biosorption of lead(II) from aqueous solutions by Cephalosporium aphidicola, Separation and Purification Technology, 47, 105–112, (2006).
6. [6] Kapoor, A., Viraraghavan, T. ve Cullimore, D.R., Removal of heavy metals using the fungus Aspergillus niger, Bioresource Technology, 70, 95–104, (1999).
7. [7] Özcan, A.S., Gök, Ö ve Özcan A., Adsorption of lead(II) ions onto 8-hydroxy quinoline-immobilized bentonite, Journal of Hazardous Materials, 161, 499–509, (2009).
8. [8] Tran, H.H., Roddick, F.A. ve O’Donnell, J.A., Comparison of chromatography and desiccant silica gels for the adsorption of metal ions-I. Adsorption and kinetics, Water Resources, 33, 2992–3000, (1999).

9. [9] Mohanty, K., Das, D. ve Biswas, M.N., Adsorption of phenol from aqueous solutions using activated carbons prepared from Tectona grandis sawdust by ZnCl2 activation, Chemical Engineering Journal, 115, 121–131, (2005).
10. [10] Bhattacharyya, K.G ve Susmita S.G., Adsorption of a few heavy metals on natural and modified kaolinite and montmorillonite, Journal of Colloid and Interface Science, 140, 114–131, (2008).
11. [11] Özcan, A.S. ve Özcan, A., Adsorption of acid dyes from aqueous solutions onto acidactivated bentonite, Journal of Colloid and Interface Science, 276, 39–46, (2004).
12. [12] Grim, R E., Clay mineralogy, Mc-Graw Hill Company, New York, (1968).
13. [13] Akbulut, A., Bentonit, MTA Yayınları, No: 32, 78–79, Ankara, (1996).
14. [14] Baccar, R., Bouzid, J., Feki, M. ve Montiel A., Preparation of activated carbon from Tunisian olive-waste cakes and its application for adsorption of heavy metal ions, Journal of Hazardous Materials, 162, 1522–1529, (2009)