Research Article
BibTex RIS Cite

NaX Nano-taneciklerin ağır metal ve boyar maddelere karşı adsorpsiyon kapasitelerinin belirlenmesi

Year 2019, Volume: 34 Issue: 4, 2113 - 2124, 25.06.2019
https://doi.org/10.17341/gazimmfd.423713

Abstract

Endüstriyel atık
sular içerisinde bulunan ağır metal iyonlarının giderimi için adsorpsiyon
etkili bir yöntemdir. Kullanılan adsorbentlerin verimliliğinin artırılması
tanecik boyutunun mikron altına indirgenmesiyle mümkündür. Dolayısıyla, bu
çalışmada zeolit nano-tanecikler klasik hidrotermal yönteme göre sentezlenerek
kurşun, nikel, bakır, gümüş ve metilen mavisi için adsorpsiyon kapasiteleri
kesikli proseslerde 25˚C sabit sıcaklıkta, farklı adsorbent ve kirletici
konsantrasyonlarında belirlenmiştir. X-ışını kırınımı (XRD), elektron taramalı
mikroskop (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışını (EDX) analiz sonuçları, üretilen
zeolit nanotaneciklerin, yaklaşık 170 nm boyutunda çok küçük ve düzgün tanecik
yapısına sahip, Si/Al oranı 1.24 olan saf NaX-FAU olduğunu göstermiştir.
25˚C’de yapılan kesikli adsorpsiyon çalışmaları, NaX nanotaneciklerin kirletici
bileşenlere karşı yüksek afiniteye sahip olduğunu göstermiştir. Başlangıç metal
iyonu ve boyar madde konsantrasyonlarının artırıldığı durumlarda, NaX sorpsiyon
kapasitesi artmıştır ve kurşun, nikel, bakır, gümüş ve metilen mavisi için
sırasıyla 0.99, 1.33, 2.11, 1.89 ve 0.15 mmol/g maksimum değerlere ulaşmıştır. Sips
izoterm model denklemi bütün kirleticiler için elde edilen deneysel denge
değerlerini başarılı bir şekilde tanımlamıştır. NaX’in gerçek bir atıksu
içerisindeki ağır metal adsorpsiyon deneyleri, çözelti içerisinde kalsiyum ve
potasyum iyon konsantrasyonlarının yüksek olmasına rağmen, düşük konsantrasyondaki
kurşun ve nikeli yüksek oranda tutabileceğini göstermiştir.

References

  • Referans1 Babel S., Kurniawan T.A, Low cost adsorbents for heavy metals uptake from contaminated water: a review, Journal of Hazardous Materials B97 219-243 2003
  • Referans2 Sorme L., Lagerkvist R, Sources of heavy metals in urban wastewater in Stockholm, Science of the Total Environment 298 131-145 2002
  • Referans3 Aziz H.A, Adlan M.N, Ariffin K.S, Heavy metals (Cd, Pb, Zn, Ni, Cu and Cr(III)) removal from water in Malaysiz: post treatment by high quality limestone, Bioresource Technology 99 1578-1583 2008
  • Referans4 Kurniawan T.A, Chang G.Y.S, Lo W.H, Babel S, Physico-chemical treatment techniques for wastewater laden with heavy metals, Chemical Engineering Journal 118 83-98 2006
  • Referans5 Barakat M.A, New trends in removing heavy metals from industrial wastewater: a review, Arabian Journal of Chemistry, in Press 2010
  • Referans6 Özge C., Devrim B, Semra Ü, Batch and column studies on heavy metal removal using a local zeolitic tuff Desalination, 259 17-21 2010
  • Referans7 Bose P, Bose M.A, Kumar S, Critical evaluation of treatment strategies involving adsorption and chelation for wastewater containing copper, zinc and cyanide, Advannces in Environmental Research 7 179-195 2002
  • Referans8 Ansari M., Aroujalian A., Raisi A., Dabir B., Fathizadeh M., Preparation and characterization of nano-NaX zeolite by microwave assisted hydrothermal method Advanced Powder Technology 25 722-727 2014
  • Referans9 Zhan B.Z., White M.A., Lumsden M., Neuhaus J.M., Robertson K.N., Cameron T.S., Gharghouri M., Control of particle size and surface properties of crystals of NaX Zeolite Chemistry of Materials 14 3636-3642 2002
  • Referans10 Liu, Y., Is the free energy change of adsorption correctly calculated? Journal of Chemical Engineering Data 54 1981–1985 2009
  • Referans11 Harris, D.C., Quantitative Chemical Analysis, 8th ed. W.H. Freeman and Company, New York, 2010
  • Referans12 Fathizadeh M., Aroujaliana A., Raisi A., Effect of added NaX nano-zeolite into polyamide as a top thin layer of membrane on water flux and salt rejection in a reverse osmosis process Journal of Membrane Science 375 88–95 2011
  • Referans13 Nibou D., Mekatel H., Amokrane S., Barkat M., Trari M., Adsorption of Zn2+ ions onto NaA and NaX zeolites: Kinetic, equilibrium and thermodynamic studies, Journal of Hazardous Materials 173 637–646 2010
  • Referans14 Malamisa S., Katsoua E., A review on zinc and nickel adsorption on natural and modified zeolite, bentonite and vermiculite: Examination of process parameters, kinetics and isotherms Journal of Hazardous Materials 252– 253 428– 461 2013
  • Referans15 Rad L. R., Momeni A., Ghazani B. F., Irani M., Mahmoudi M., Noghreh B., Removal of Ni2+ and Cd2+ ions from aqueous solutions using electrospun PVA/zeolite nanofibrous adsorbent Chemical Engineering Journal 256 119–127 2014
  • Referans16 Kragovic M., Dakovic A., Markovic M., Krstic J., Gattac G.D, Rotirotic N., Characterization of lead sorption by the natural and Fe(III)-modified Zeolite Applied Surface Science 283 764–774 2013
  • Referans17 Visa M., Synthesis and characterization of new zeolite materials obtained from fly ash for heavy metals removal in advanced wastewater treatment, Powder Technology 294 338–347 2016
Year 2019, Volume: 34 Issue: 4, 2113 - 2124, 25.06.2019
https://doi.org/10.17341/gazimmfd.423713

Abstract

References

  • Referans1 Babel S., Kurniawan T.A, Low cost adsorbents for heavy metals uptake from contaminated water: a review, Journal of Hazardous Materials B97 219-243 2003
  • Referans2 Sorme L., Lagerkvist R, Sources of heavy metals in urban wastewater in Stockholm, Science of the Total Environment 298 131-145 2002
  • Referans3 Aziz H.A, Adlan M.N, Ariffin K.S, Heavy metals (Cd, Pb, Zn, Ni, Cu and Cr(III)) removal from water in Malaysiz: post treatment by high quality limestone, Bioresource Technology 99 1578-1583 2008
  • Referans4 Kurniawan T.A, Chang G.Y.S, Lo W.H, Babel S, Physico-chemical treatment techniques for wastewater laden with heavy metals, Chemical Engineering Journal 118 83-98 2006
  • Referans5 Barakat M.A, New trends in removing heavy metals from industrial wastewater: a review, Arabian Journal of Chemistry, in Press 2010
  • Referans6 Özge C., Devrim B, Semra Ü, Batch and column studies on heavy metal removal using a local zeolitic tuff Desalination, 259 17-21 2010
  • Referans7 Bose P, Bose M.A, Kumar S, Critical evaluation of treatment strategies involving adsorption and chelation for wastewater containing copper, zinc and cyanide, Advannces in Environmental Research 7 179-195 2002
  • Referans8 Ansari M., Aroujalian A., Raisi A., Dabir B., Fathizadeh M., Preparation and characterization of nano-NaX zeolite by microwave assisted hydrothermal method Advanced Powder Technology 25 722-727 2014
  • Referans9 Zhan B.Z., White M.A., Lumsden M., Neuhaus J.M., Robertson K.N., Cameron T.S., Gharghouri M., Control of particle size and surface properties of crystals of NaX Zeolite Chemistry of Materials 14 3636-3642 2002
  • Referans10 Liu, Y., Is the free energy change of adsorption correctly calculated? Journal of Chemical Engineering Data 54 1981–1985 2009
  • Referans11 Harris, D.C., Quantitative Chemical Analysis, 8th ed. W.H. Freeman and Company, New York, 2010
  • Referans12 Fathizadeh M., Aroujaliana A., Raisi A., Effect of added NaX nano-zeolite into polyamide as a top thin layer of membrane on water flux and salt rejection in a reverse osmosis process Journal of Membrane Science 375 88–95 2011
  • Referans13 Nibou D., Mekatel H., Amokrane S., Barkat M., Trari M., Adsorption of Zn2+ ions onto NaA and NaX zeolites: Kinetic, equilibrium and thermodynamic studies, Journal of Hazardous Materials 173 637–646 2010
  • Referans14 Malamisa S., Katsoua E., A review on zinc and nickel adsorption on natural and modified zeolite, bentonite and vermiculite: Examination of process parameters, kinetics and isotherms Journal of Hazardous Materials 252– 253 428– 461 2013
  • Referans15 Rad L. R., Momeni A., Ghazani B. F., Irani M., Mahmoudi M., Noghreh B., Removal of Ni2+ and Cd2+ ions from aqueous solutions using electrospun PVA/zeolite nanofibrous adsorbent Chemical Engineering Journal 256 119–127 2014
  • Referans16 Kragovic M., Dakovic A., Markovic M., Krstic J., Gattac G.D, Rotirotic N., Characterization of lead sorption by the natural and Fe(III)-modified Zeolite Applied Surface Science 283 764–774 2013
  • Referans17 Visa M., Synthesis and characterization of new zeolite materials obtained from fly ash for heavy metals removal in advanced wastewater treatment, Powder Technology 294 338–347 2016
There are 17 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering
Journal Section Makaleler
Authors

Yılmaz Yürekli 0000-0003-0935-4035

Publication Date June 25, 2019
Submission Date May 15, 2018
Acceptance Date September 28, 2018
Published in Issue Year 2019 Volume: 34 Issue: 4

Cite

APA Yürekli, Y. (2019). NaX Nano-taneciklerin ağır metal ve boyar maddelere karşı adsorpsiyon kapasitelerinin belirlenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(4), 2113-2124. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.423713
AMA Yürekli Y. NaX Nano-taneciklerin ağır metal ve boyar maddelere karşı adsorpsiyon kapasitelerinin belirlenmesi. GUMMFD. June 2019;34(4):2113-2124. doi:10.17341/gazimmfd.423713
Chicago Yürekli, Yılmaz. “NaX Nano-Taneciklerin ağır Metal Ve Boyar Maddelere karşı Adsorpsiyon Kapasitelerinin Belirlenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34, no. 4 (June 2019): 2113-24. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.423713.
EndNote Yürekli Y (June 1, 2019) NaX Nano-taneciklerin ağır metal ve boyar maddelere karşı adsorpsiyon kapasitelerinin belirlenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34 4 2113–2124.
IEEE Y. Yürekli, “NaX Nano-taneciklerin ağır metal ve boyar maddelere karşı adsorpsiyon kapasitelerinin belirlenmesi”, GUMMFD, vol. 34, no. 4, pp. 2113–2124, 2019, doi: 10.17341/gazimmfd.423713.
ISNAD Yürekli, Yılmaz. “NaX Nano-Taneciklerin ağır Metal Ve Boyar Maddelere karşı Adsorpsiyon Kapasitelerinin Belirlenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34/4 (June 2019), 2113-2124. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.423713.
JAMA Yürekli Y. NaX Nano-taneciklerin ağır metal ve boyar maddelere karşı adsorpsiyon kapasitelerinin belirlenmesi. GUMMFD. 2019;34:2113–2124.
MLA Yürekli, Yılmaz. “NaX Nano-Taneciklerin ağır Metal Ve Boyar Maddelere karşı Adsorpsiyon Kapasitelerinin Belirlenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 34, no. 4, 2019, pp. 2113-24, doi:10.17341/gazimmfd.423713.
Vancouver Yürekli Y. NaX Nano-taneciklerin ağır metal ve boyar maddelere karşı adsorpsiyon kapasitelerinin belirlenmesi. GUMMFD. 2019;34(4):2113-24.