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

Year 2010, Volume: 12 Issue: 2, 85 - 97, 01.12.2010

Asiye Safa Özcan

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] 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] Yeniyol, M. ve Öztunalı, Ö., Sepiyolitin mineralojisi ve oluşumu, II. Ulusal Kil Sempozyumu, Hacettepe Üniversitesi, 171–186, Ankara, (1985).
• [3] Sarıkaya, Y., Killerin fizikokimyasal incelenmesi, Mahmut Sayın Kil Mineralleri Sempozyumu, Çukurova Üniversitesi, 178–188, Adana, (1991).
• [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] 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] Kapoor, A., Viraraghavan, T. ve Cullimore, D.R., Removal of heavy metals using the fungus Aspergillus niger, Bioresource Technology, 70, 95–104, (1999).
• [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] 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] 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] 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] 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] Grim, R E., Clay mineralogy, Mc-Graw Hill Company, New York, (1968).
• [13] Akbulut, A., Bentonit, MTA Yayınları, No: 32, 78–79, Ankara, (1996).
• [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)