Hidroksiapatit Kullanılarak Sulu Çözeltiden Bakır İyonlarının Uzaklaştırılması

Yıl 2009, Cilt: 9 Sayı: 3, 95 - 104, 01.12.2009

Arzu Engin İsmail Girgin

Öz

Anahtar Kelimeler

-

HİDROKSİAPATİT KULLANILARAK SULU ÇÖZELTİDEN BAKIR İYONLARININ UZAKLAŞTIRILMASI

Öz

Bu çalışmada çevre uygulamalarına uygun olarak sentezlenmiş hidroksiapatit tozları kullanılarak sulu çözeltiden bakır iyonlarının uzaklaştırılması araştırılmıştır. Adsorpsiyon olayının ne kadar sürede tamamlandığını belirlemek amacıyla adsorpsiyon kinetiği incelenmiştir. Derişim aralığı 1-550 mg/L arasında değişen bakır çözeltileri kullanılarak HAP tozlarının adsorpsiyon kapasitesi tayin edilmeye çalışılmıştır. 550 mg/L derişime sahip Cu2+ iyon çözeltisi kullanılarak yapılan çalışmalarda yüzey alanı 106,55 m2/g gözenekli yapıdaki HAP’ın (g-HAP) maksimum adsorpsiyon kapasitesi 90,35 mg/g, yüzey alanı 25,92 m2/g olan kristalin yapıdaki HAP’ın (k-HAP) adsorpsiyon kapasitesi ise 52,96 mg/g olarak bulunmuştur. Elde edilen adsorpsiyon verileri Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izotermleri açısından değerlendirilmiştir. Ayrıca adsorban olarak kullanılan HAP tozlarının adsorpsiyon öncesi ve sonrası XRD ve SEM analizleri yapılmıştır

Anahtar Kelimeler

Hidroksiapatit, Adsorpsiyon, Ağır metal

Kaynakça

• Wangi S. and Ariyanto, E., Competitive adsorption of malachite green and Pb ions on natural zeolite, Journal of Colloid and Interface Science, Volume 314, Pages 25-31, 2007.
• Ören, A.H. and Kaya, A., Factors affecting adsorption characteristics of Zn2+ on two natural zeolites, Journal of Hazardous Materials, Volume B131, Pages 59-65, 2006.
• Chen, X., Wright, J.V., Conca, J.L. and Peurrung, L.M., Effects of pH on heavy metal sorption on mineral apatite, Environmental Science Technology, Volume 31, Pages 624-631, 1997.
• Boisson, J., Ruttens, M., Mench, M. and Vangronsveld, J., Evaluation of hydroxyapatite as a metal immobilizing soil additive for the remediation of polluted soils. Part 1. Influence of hyroxyapatite of metal exchangeability in soil, plant growth, and plant metal accumulation, Environmental Pollution, Volume 104, Pages 225-233, 1999.
• Laperche, V., Logan, T.J., Gaddam, P. and Traina, S.J.,1997, Effect of apatite amendments on plant uptake of lead from contaminated soil, Environmental Science Technology, Volume 31, Pages 2745-2753, 1997.
• Reichert, J. and Biner, J.G.P., An evaluation of hydroxyapatite-based filters for removal of heavy metal ions from aqueous solutions, Journal of Materials Science, Volume 31, Pages 1231-1241, 1996.
• Jeanjean, J., Rouchaud, J.C., Tran, L. and Fedoroff, M., Sorption of radioanalytical and nuclear chemistry, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Volume 201, Pages 529-539, 1995.
• Matis, K.A., Zouboulis, A.I., Mandjiny, S. and Zamboulis, D., Removal of cadmium from dilute solutions by hydroxyapatite. III Flocculation studies, Separation Science Technology, Volume 32, Pages 2127-2148, 1997.
• Takeuchi, Y. and Arai, H., Removal of coexcisting Pb2+, Cu2+ and Cd2+ ions from water by addition of hydroxyapatite powder, Journal of Chemical Engineering of Japan, Volume 23, Pages 75-80, 1990.
• Fuller, C.C., Bargar, J.R., Davis, J.A. and Piana, M.J., Mechanism of uranium interactions with hydroxyapatite: implications for groundwater remediation, Environmental Science and Technology, Volume 36, Pages 158-165, 2002.
• Suzuki, T., Hatsushika, T. and Miyake, M., Synthetic hydroxyapatites as inorganic cation exchangers: 2, Jornal of Chemical Society Faraday Transactions I, Volume 78, Pages 3605-3611, 1982.
• Suzuki, T., Ishigaki, K. and Miyake, M., Synthetic hydroxyapatites as inorganic cation exchangers: 3. Exchange characteristics of lead ions (Pb2+), Jornal of Chemical Society Faraday Transactions I, Volume 80, Pages 3157-3165, 1984.
• Takeuchi, Y., Suzuki, T. and Arai, H.J., A study of equilibrium and mass transfer in processes for removal of heavy-metal ions by hydroxyapatite, Journal of Chemical Engineering of Japan, Volume 21, Pages 98-100, 1988.
• Zhang, P., Ryan, J.A. and Bryndzia, L.T., Pyromorphite formation from goethite adsorbed lead, Environmental Science Technology, Volume 31, Pages 2673-2678, 1997.
• Lower KS, Maurice PA, Traina SJ and Carlson EH, Aqueous Pb sorption by hydroxylapatite: Applications of atomic force microscopy to dissolution, nucleation and growth studies, American Minerologist, Volume 83, Pages 147-158, 1998.
• Sugiyama, S., Fukuda, N., Matsumoto, A., Hayashi, H., Shigemoto, N., Hiraga, Y. and Moffat, J.B., Interdependence of anion and cation exchanges in calcium hydroxyapatite: Pb2+ and Cl-, Journal of Colloid and Interface Science, Volume 220, Pages 324-328, 1999.
• Ma, Q.Y., Traina, S.J. and Logan, T.J., In situ lead immobilization by apatite, Environmental Science Technology, Volume 27, Pages 1803-1810, 1993.
• Xu, Y. and Schwartz, F.W., Lead immobilization by hydroxyapatite in aqueous solutions, Journal of Contaminant Hydroogy, Volume 15, Pages 187–206, 1994.
• Engin Yakar A., Ağır metallerin sulu ortamdan uzaklaştırılması amacıyla kalsiyum fosfat bileşiklerinin sentezlenmesi, tanımlanması ve kullanım kapasitelerinin belirlenmesi, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Ankara, 2006.
• Langmuir, I., The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum, Journal of the American Chemical Society, Volume 40, Pages 1361-1403, 1918.
• Freundlich, H., Colloid and Capillary Chemistry, Methuen, London, 39, 1926.