Adsorption of Heavy Metals with Various Porous Materials

Year 2019, , 427 - 432, 25.08.2019

Benan Yazıcı Karabulut , Ayşe Dilek Atasoy

https://doi.org/10.19113/sdufenbed.513952

Cited By: 3

Abstract

The
removal alternatives of toxic heavy metals by the cheap and easy supplied
materials were investigated in this study. Especially the heavy metals cause
very important problems in the environment. The aim of the study was to remove
Cu⁺², Zn⁺², Pb⁺² and Ni⁺² from the
water by the cheap and the effective adsorption method. Batch method was used
in the study and several porous materials such as bauxite, montmorillonite clay
and clay brick were used as the adsorbents. To reach equilibration time, copper
and zinc adsorption on montmorillonite and bauxite took an hour, lead and
nickel adsorption on montmorillonite took 20 minutes, lead adsorption on clay
brick took 40 minutes and nickel adsorption on clay bricks took 4 hours.
Optimum adsorbent doses were determined for each clay type. Experimental data
for all heavy metals adsorption on adsorbents fitted well with both Langmuir
and Freundlich equations.

Keywords

Adsorption, Bauxite, Montmorillonite clay, Clay brick

Ağır Metallerin Çeşitli Gözenekli Malzemeler Üzerinde Adsorpsiyonu

Abstract

Bu
çalışma ile çevre ve insan sağlığı açısından büyük sorunlar oluşturan ağır
metallerin oldukça düşük maliyetli, ekonomik ve kolay elde edilebilen
malzemeler ile giderilebilirliği araştırılmıştır. Çalışmada, ekonomik ve
giderim verimi yüksek bir yöntem olan adsorpsiyon yöntemi kullanılarak,
sulardan Cu⁺², Zn⁺², Pb⁺² ve Ni⁺²
giderimi amaçlanmıştır. Batch metoduna göre yapılan çalışmada adsorban olarak
boksit, montmorillonit kili ve tuğla kili kullanılmıştır. Bakır ve çinkonun
boksit ve montmorillonit kili üzerindeki adsorpsiyon denge süresine 1 saatte,
kurşun ve nikel adsorpsiyonuna 20 dk’da, tuğla kili adsorbanı üzerinde kurşun
adsorpsiyonuna 40 dk’da, nikel adsorpsiyonuna ise 4 saatte ulaşılmıştır. Her
kil tipi için optimum adsorban dozları belirlenmiştir. Bakır, çinko, kurşun ve
nikel ağır metallerinin adsorbanlar üzerindeki adsorpsiyonu hem Freundlich hem
de Langmuir izotermi ile iyi uyum sağladığı görülmüştür.

Keywords

Adsorpsiyon, Boksit, Montmorillonit kili, Tuğla kili

References

• [1] Fırat, B., 2007. Atık sulardan kurşun (II) ve bakır (II) iyonlarının yumurta kabuğu ile uzaklaştırılması ve optimum koşulların belirlenmesi. Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 154s, Ankara.
• [2] Türkyılmaz, H., 2011. Kurşun iyonlarının kesikli adsorpsiyon prosesi ile gideriminin cevap yüzey yöntemiyle optimizasyonu. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 85s, Isparta.
• [3] Bamgbose, J. T., Adewuyi, S., Bamgbose, O., Adetoye, A. A., 2010. Adsorption kinetics of cadmium and lead by chitosan. African Journal of Biotechnology, 9(17): 2560–2565.
• [4] Bamidele, I., Unuabonah, I. E., Olu-Owolabi, B. I., 2010. Adsorption of Zn+2 and Cu+2 onto sulphate and phosphate-modified bentonite. Applied Clay Science, 51: 170-173.
• [5] Wang, X., Li, Y., 2011. Measurement of Cu and Zn adsorption onto surficial sediment components: New evidence for less importance of clay minerals. Journal of Hazardous Materials, 189(2011): 719–723.
• [6] Tümsek, F., Karabacakoğlu, B., 2012. Nikel (II) iyonunun sulu ortamdan Granül Aktif Karbon (GAK) ile giderilmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, BAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 14(2): 1-6.
• [7] Bilgiç, B., 2013. Bakır ve çinkonun boksit ve montmorillonit tipi killer üzerinde adsorpsiyonu. Harran Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 78s, Şanlıurfa.
• [8] Baştuğ, F., 2008. Palmiye kabuğu kökenli aktif karbon adsorpsiyonu ile ağır metal giderimi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 92s, Isparta.
• [9] Dönmez, R., 2006. Doğal kil mineralleri kullanarak atık sulardan kurşun (II) iyonunun adsorpsiyonu. Celal Bayar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 117s, Manisa.
• [10] Yerlikaya, E., 2008. Atık sulardan nikel (II) ve kurşun (II) iyonlarının adsorpsiyon metoduyla uzaklaştırılması. Dumlupınar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 69s, Kütahya.
• [11] Karakaya, G., 2008. Atık sulardan bakır (II) ve kobalt (III) iyonlarının adsorpsiyon metoduyla uzaklaştırılması. Dumlupınar Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 55s, Kütahya.
• [12] Özcan, A. S., 2010. Doğal bentonitin karakterizasyonu ve kurşun (II) iyonlarını adsorpsiyon yeteneği. BAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 12(2): 85-97.
• [13] Çevik, T., Top, S., Sekman, E., Yazıcı, R., BİLGİLİ, S., 2008. Nikelin bentonitle adsorpsiyonunun izoterm, kinetik ve termodinamik analizi, Üniversite Öğrencileri III. Çevre Sorunları Kongresi, İstanbul.
• [14] Argun, M. E., 2007. Kimyasal olarak modifiye edilmiş adsorbanlar kullanarak ağır metal iyonlarının adsorpsiyonu. Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 170s, Konya.
• [15] Çırakoğlu, S., 2008. Zn+2’nin valeks tanin reçinesiyle adsorpsiyonu ve geri kazanılması. Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 106s, Sakarya.