BİR ELEKTROKİMYASAL İŞLEME UYGULAMASINDA ATIK ELEKTROLİTTE BAKIR İYONU (CU2+) TAYİNİ VE ARITIMI

Yıl 2014, Cilt: 29 Sayı: 3, 0 - , 30.09.2014

Gözde Ergin Selis Önel

https://doi.org/10.17341/gummfd.49798

Öz

Yeni bir elektrokimyasal işleme tezgahında bakır iş parçalarının işlenmesi sonrası ağır metal iyonları ile kirlenen elektrolitin sisteme yeniden beslenmeye hazır hale getirilmesi amacı ile tezgah çevre birimleri dahilinde arıtım yöntemleri incelenmiştir. Elektrokimyasal işleme (EKİ), metal bir parçanın yüzeyinin iyonlaştırma yöntemi ile işlenmesine ve metal iyonlarının elektrolit ile işleme bölgesinden uzaklaştırılmasına dayanmaktadır. Endüstriyel sularda bulunan ağır metal iyonlarının giderilmesi ve suların yeniden kullanıma hazır hale getirilmesi sistem verimliliğinin arttırılması ve çevre sağlığının korunması açısından önem taşımaktadır. Bu çalışmada, EKİ sonucu bakır iyonları ile kirlenen elektrolitin arıtılması için iyon değiştirme yöntemi tercih edilerek üç-aşamalı bir uygulama önerilmiştir. İyon değiştirici olarak birinci aşamada kağıt filtre, ikinci aşamada Türkiye’de yaygın rezervleri bulunan doğal bir zeolit ve son aşamada polimer bazlı katyon tutucu Lewatit TP 207 reçinesi kullanılmıştır. Bakır iyonları ile kirlenen elektrolitte zeolit ile iki saat etkileşim sonucu % 40, kağıt filtre ile üç kez filtreleme sonucu % 90, Lewatit TP 207 reçine kolonu ile işlem sonrası ise % 100 oranında arıtma sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Ağır metal iyonu, İyon değiştirme, Metal işleme, Elektrokimyasal işleme

Kaynakça

• Minczewski, J., Chwastowska, J. ve Dybczynski, D., Separation andPreconcentration Methods, in Inorganic Trace Analysis, E. Horwood, Chichester, 1982.
• Mizuike, A., Enrichment Techniques for Inorganic Trace Analysis, Springer, Berlin, 1981.
• Ivanova, E., Benkhedda, K. ve Adams, F., "Determination of Copper, Manganese and Nickel in Biological Samples and Sea-Water by Flow Injection On-line Sorption Preconcentration in a Knotted Reactor Coupled with Electrothermal Atomic Absorption Spectrometry", J. Anal. At. Spect., Cilt 13, 527–531, 1998.
• Yeager, H. L. ve Steck, A., "Ion-Exchange Selectivity and Metal Ion Separations with a Perfluorinated Cation-Exchange Polymer", Analytical Chemistry, Cilt 51, No 7, 862-865, 1979.
• Bruhn, C.G., Vilches, C. ve Cid, H.J., "Optimization of Flame Atomic Absorption Spectrometry with Preconcentration by Flow-Injection On-line Sorbent Extraction of Cadmium and Lead in Biological Materials", Boletin Soc. Chilena Quimica, Cilt 44, 321–335, 1999.
• Divrikli, U., Soylak, M. ve Elci, L., "Determination of Chromium by Atomic Absorption Spectrometry Following Coprecipitation with Cerium (IV) Hydroxide", 3rd Mediterranean Basin Conference on Analytical Chemistry, Antalya-Turkey, 145, 4–9 Haziran 2000.
• Blöcher, C., Dorda, J., Mavrov, V., Chmiel, H., Lazaridis, N.K. ve Matis, K.A., "Hybrid flotation-membrane filtration process for the removal of heavy metal ions from wastewater", Water Research, Cilt 37, 4018-4026, 2003.
• Soylak, M., Saracoglu, S., Elci, L. ve Dogan, M., "Determination of Trace Metals Ions in Seawater by Atomic Absorption Spectrometry After Separation/Preconcentration with Calmagite on Amberlite XAD-1180", Intern. J. Environ. Anal. Chem., Cilt 82, No 4, 225–231, 2002.
• Soylak, M. ve Elci, L., "Preconcentration and Separation of Trace Metal Ions from Sea Water Samples by Sorption on Amberlite XAD-16 after Complexation with Sodium Diethyl Dithiocarbamate", Intern. J. Environ. Anal. Chem.,Cilt 66, No 1, 51-59, 1997.
• Bag, H., Elci, A. ve Elci, L., "Determination of Lead, Iron, Manganese and Zinc in Sea Water Samples by Atomic Absorption Spectrometry after Preconcentration with Chromosorb 105", Eurasian Journal of Analytical Chemistry, Cilt 1, No 1, 42-54, 2006.
• Narin, İ., Soylak M., Elci, L., Dogan, M., "Separation and Enrichment of Chromium, Copper, Nickel and Lead in Surface Seawater Samples on a Column Filled with Amberlite XAD-2000", Analytical Letters, Cilt 34, No 11, 1935–1947, 2001.
• Babel, S. ve Kurniawan, T.A., "Low-cost adsorbents for heavy metals uptake from contaminated water: a review", Journal of Hazardous Materials, Cilt 97, 219–243, 2003.
• Young-Hoon, J., Si-Hyun, D., Yoon-Seok J., ve Sung-Ho K., "The Removal of Metal Ions (Cu2+ and Zn2+) using Waste-reclaimed Adsorbent for Plating Wastewater Treatment", Process Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science, San Francisco, USA, Cilt 2, 691-695, 20-22 Ekim 2010.
• Erdem, E., Karapinar, N. ve Donat, R., "The removal of heavy metal cations by natural zeolites", Journal of Colloid and Interface Science, Cilt 280, 309–314, 2004.
• Frew, R.G. ve Pickering, W. F., "The Sorption of Metal Slats by Filter Paper", J. Chromatog., Cilt 47, 86-91, 1970.
• Hocheng, H., Sun, Y.H., Lin, S.C. ve Kao, P.S., "A material removal analysis of electrochemical machining using flat-end cathode", Journal of Materials Processing Technology, Cilt 140, 264–268, 2003.
• Bhattacharyya, B., Mitra, S. ve Boro, A.K., "Electrochemical machining: new possibilities for micromachining", Robotics and Computer Integrated Manufacturing, Cilt18, 283–289, 2002.
• Bhattacharyya, B. ve Munda, J., "Experimental investigation into electrochemical micromachining (EMM) process", International Journal of Materials Processing Technology, Cilt 140, 287–291, 2003.
• Ozerkan, H.B., Cogun, C., “Development and experimental investigation of electrochemical drilling method using rotary tube tool” , Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 28, No 4, 885-895, 2013.
• Onel, S., “Investigation and application of automatic controlled electrochemical machining (ECM)”, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 29, No 1, 1-8, 2014.
• Rajurkar, K.P., Zhu, D. ve Wei, B., "Minimization of machining allowance in electrochemical machining", Annals of the CIRP, Cilt 47, No 1, 165-168, 1997.
• Yeager, H.L. ve Steck, A., "Ion-exchange selectivity and metal ion separations with a perfluorinated cation-exchange polymer", Analytical Chemistry, Cilt 51, No. 7, 862–865, 1979.
• Rajurkar, K.P., Sundaram M.M., Malshe A.P., "Review of Electrochemical and Electrodischarge Machining", Procedia CIRP, No.6, 13-26, 2013.
• Gode, F. ve Pehlivan, E., "A comparative study of two chelating ion-exchange resins for the removal of chromium (III) from aqueous solution", Journal of Hazardous Materials,Cilt 100, 231–243, 2003.
• Cheng-Chien, W., Chia-Yuan C. ve Chuh-Yung C., "Study on metal ion adsorption of bifunctional chelating/ion-exchange resins", Macromol. Chem. Phys., Cilt 202, No 6, 882-890, 2001.
• De Silva, A.K.M., Altena, H.S.J. ve McGeough, J.A., "Precision ECM by process characteristic modelling", Ann. CIRP., Cilt 49, No 1, 151–155, 2000.
• Bhattacharyya, B., Munda, J. ve Malapati, M., "Advancement in electrochemical micro-machining", International Journal of Machine Tools & Manufacture, Cilt 44, 1577–1589, 2004.
• Zhiyong, L. ve Zongwei N., "Process parameter optimization and experimental study of micro-holes in Electrochemical Micromachining using pulse current", Advanced Materials Research, Cilt 135, 293-297, 2010.
• Çevre ve Orman Bakanlığı Su kirliliği Kontrolü Yönetmeliği, 2004.
• Pehlivan, E. ve Altun, T., "Ion-exchange of Pb2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+, and Ni2+ ions from aqueous solution by Lewatit CNP 80", Journal of Hazardous Materials, Cilt 140, 299–307, 2007.
• Abreu, M. R. T., Barros, F. C. F., Raulino, G. S. C., Moura, C. P., Nascimento, R. F.., "Metal Ions Removal From Synthetic Solutions and Produced Water Using Activated Zeolite", International Journal of Civil & Environmental Engineering, Cilt 12, No 3, 20-25, 2012.
• Yahorava V., Kotze M., Auerswald D., "Evaluation of different adsorbents for copper removal from cobalt electrolyte", The Southern African Institute of Mining and Metallurgy Base Metals Conference 2013, 283-298, 2013