Research Article

Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar

Volume: 8 Number: 1 January 28, 2020
EN TR

Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar

Abstract

Bu çalışmada, sulu çözeltiden kurşun iyonlarının etkin giderimi için düşük maliyetli, doğal etkin bir adsorban, kitosan (Ch) – vermikülit (V) kompozit materyali sentezlenmiştir. Ch-V kompoziti FT-IR SEM-EDX ve PZC analizleri ile karakterize edilmiştir. Pb2+ için Ch-V kompozitinin adsorban özellikleri adsorpsiyonun pH, derişim, kinetik (zaman), termodinamik (sıcaklık) ve geri kazanım açısından değerlendirilmiştir. Elde edilen deneysel veriler Langmiur, Freundlich ve Dubinin Radushkevich izoterm modellerine uygulanmış ilgili parametreler türetilmiştir. Langmiur eiştliğinden maksimum adsorpsiyon kapasitesi 0.154 molkg-1 ve KL değeri ise 3441 Lmol-1 olarak bulunmuştur. Freudlich modelinden adsorpsiyon kapasitesinin bir ölçüsü olan XF 10.3 ve β yüzey heterojenliği ise 0.537 bulunmuştur. Sonuçlar deneysel verilerin Freundlich modeline daha iyi uyum sağladığını ortaya koymuştur. Dubinin Radushkevich modelinden adsorpsiyon enerjisi 9.7 kJ mol-1 olarak bulunmuştur ki bu durum adsorpsiyon sürecinin kimyasal olduğunu ifade etmektedir. Adsorpsiyon kinetiğinin yalancı ikinci derece modele uyum sağladığı görülmüştür. Adsorpsiyonun termodinamik değerlendirilmesinden ΔH0 değeri 5.09 kjmol-1 bulunmuştur ki bu durum adsorpsiyonun endotermik olduğunu işaret eder. ΔS0 ise 69.7 Jmol-1K-1 olarak bulunmuştur ki bu durum adsorpsiyon sürecinde biyosorbent/çözelti arayüzündeki rastgelelikte bir artma olduğunu gösterir. 298.15 0C için Gibbs serbest enerji değişimi, -15.7 kJ mol-1 olarak bulunmuştur ve bu durum adsorpsiyonun kendiliğinden olduğunu göstermiştir. Geri kazanım çalışmaları Ch-V kompozitinin iyi bir adsorpsiyon/desorpsiyon performansına sahip olduğunu göstermiştir.

Keywords

References

  1. L. Jin and R. Bai, “Mechanisms of Lead Adsorption on Chitosan/PVA Hydrogel Beads,” Langmuir, vol. 18, no. 25, pp. 9765–9770, 2002.
  2. F. Banat, B. Al-Bashir, S. Al-Asheh, and O. Hayajneh, “Adsorption of phenol by bentonite,” Environmental Pollution, vol. 107, no. 3, pp. 391–398, 2000.
  3. V. Meshko, L. Markovska, M. Mincheva, and A. Rodrigues, “Adsorption of basic dyes on granular acivated carbon and natural zeolite,” Water Research, vol. 35, no. 14, pp. 3357–3366, 2001.
  4. A. Sarı, D. Çıtak, and M. Tuzen, “Equilibrium, thermodynamic and kinetic studies on adsorption of Sb(III) from aqueous solution using low-cost natural diatomite,” Chemical Engineering Journal, vol. 162, no. 2, pp. 521–527, 2010.
  5. T. Mathialagan and T. Viraraghavan, “Adsorption of Cadmium from Aqueous Solutions by Vermiculite,” Separation Science and Technology, vol. 38, no. 1, pp. 57–76, 2003.
  6. A. B. Albadarin, C. Mangwandi, A. A. H. Al-Muhtaseb, G. M. Walker, S. J. Allen, and M. N. Ahmad, “Kinetic and thermodynamics of chromium ions adsorption onto low-cost dolomite adsorbent,” Chemical Engineering Journal, vol. 179, pp. 193–202, 2012.
  7. R. Schmuhl, H. Krieg, and K. Keizer, “Adsorption of Cu(II) and Cr(VI) ions by chitosan: kinetics and equilibrium studies,” Water SA, vol. 27, no. 1, 2004.
  8. X. Guo, S. Zhang, and X.-Q. Shan, “Adsorption of metal ions on lignin,” Journal of Hazardous Materials, vol. 151, no. 1, pp. 134–142, 2008.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

January 28, 2020

Submission Date

February 24, 2019

Acceptance Date

August 29, 2019

Published in Issue

Year 2020 Volume: 8 Number: 1

APA
Şenol, Z. M. (2020). Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar. Academic Platform - Journal of Engineering and Science, 8(1), 15-21. https://doi.org/10.21541/apjes.531737
AMA
1.Şenol ZM. Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar. APJES. 2020;8(1):15-21. doi:10.21541/apjes.531737
Chicago
Şenol, Zeynep Mine. 2020. “Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik Ve Termodinamik Çalışmalar”. Academic Platform - Journal of Engineering and Science 8 (1): 15-21. https://doi.org/10.21541/apjes.531737.
EndNote
Şenol ZM (January 1, 2020) Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar. Academic Platform - Journal of Engineering and Science 8 1 15–21.
IEEE
[1]Z. M. Şenol, “Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar”, APJES, vol. 8, no. 1, pp. 15–21, Jan. 2020, doi: 10.21541/apjes.531737.
ISNAD
Şenol, Zeynep Mine. “Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik Ve Termodinamik Çalışmalar”. Academic Platform - Journal of Engineering and Science 8/1 (January 1, 2020): 15-21. https://doi.org/10.21541/apjes.531737.
JAMA
1.Şenol ZM. Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar. APJES. 2020;8:15–21.
MLA
Şenol, Zeynep Mine. “Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik Ve Termodinamik Çalışmalar”. Academic Platform - Journal of Engineering and Science, vol. 8, no. 1, Jan. 2020, pp. 15-21, doi:10.21541/apjes.531737.
Vancouver
1.Zeynep Mine Şenol. Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar. APJES. 2020 Jan. 1;8(1):15-21. doi:10.21541/apjes.531737

Cited By