Araştırma Makalesi

Sürekli akış koşullarında sulu çözeltilerden bor giderimi için elektrokimyasal ayırma prosesi tasarlanması ve işletilmesi

Cilt: 9 Sayı: 4 31 Aralık 2024
PDF İndir
TR EN

Sürekli akış koşullarında sulu çözeltilerden bor giderimi için elektrokimyasal ayırma prosesi tasarlanması ve işletilmesi

Öz

Ülkemiz açısından stratejik öneme sahip olan bor minerali, uzay teknolojisinden savunma endüstrisine, cam sektöründen tekstil endüstrisine pek çok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğada genel olarak borik asit ve borat iyonu olarak bulunan bor, yüzey ve yeraltı sularına karışarak kirlenmeye yol açabilmekte ve çevre kirliliğine sebep olmaktadır. Su kaynaklarının kısıtlı olması ve yakın gelecekte dünya nüfusunun su sıkıntısı yaşama olasılığının yüksek olduğu göz önüne alındığında, su arıtımında geleneksel yöntemlerin yanı sıra bor ve borat iyonu gibi kirleticilerin sularda bulunan diğer iyonlar arasından uzaklaştırılmasını sağlayan etkili ve yenilikçi teknolojilerin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, sulu çözeltilerde bulunan borat iyonlarının elektrokimyasal ayırma yöntemi kullanılarak sürekli akış koşullarında ayrılması ve geri kazanımı incelenmiştir. Bu kapsamda, öncelikle aktif karbon ile kaplı elektrotlar hazırlanmış, elektrokimyasal ve morfolojik açıdan karakterizasyonu yapılmıştır. Daha sonra sürekli akış koşullarında bor iyon gideriminin yapılabilmesi için akış hücresi tasarlanmış ve elektrokimyasal ayırma prosesine entegrasyonu sağlanmıştır. +1,0/-1,0 V adsorpsiyon ve desorpsiyon koşullarında sistem en az 5 döngü olacak şekilde çalıştırılmış ve bor iyonu giderim verimi %90,3 olarak belirlenmiştir. Ayrıca, bu çalışmada farklı voltaj değerlerinde çalışılmış ve uygulanan potansiyel değerinin 0,75’ten 1,5 V’a artırılmasıyla tutunan bor iyonu miktarını 11,5 mg/g’dan 25,7 mg/g’a çıktığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

TUBİTAK

Proje Numarası

123M952

Teşekkür

Bu çalışma, Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) tarafından 123M952 numaralı proje ile desteklenmiştir. Projeye verdiği destekten ötürü TÜBİTAK’a teşekkürlerimi sunarım.

Kaynakça

  1. Çelen, Y. Y., Evcin, A., Akkurt, I., Bezir, N. Ç., Günoğlu, K., & Kutu, N. (2019). Evaluation of boron waste and barite against radiation. International Journal of Environmental Science and Technology, 16, 5267-5274. https://doi.org/10.1007/s13762-019-02333-3
  2. Eti Maden. (2024, October). Boron as the rising value of Turkey. https://www.etimaden.gov.tr/en/boron-in-turkey
  3. Yu, N., Jiang, H., Luo, Z., Geng, W., & Zhu, J. (2023). Boron adsorption using NMDG-modified polypropylene melt-blown fibers induced by ultraviolet grafting. Polymers, 15(10), 2252. https://doi.org/10.3390/polym15102252
  4. Altınbaş, B. F., & Yüksel, A. (2024). Synthesis of a novel cellulose-based adsorbent from olive tree pruning waste for removal of boron from aqueous solution. Biomass Conversion and Biorefinery, 14, 20117-20127. https://doi.org/10.1007/s13399-023-04147-3
  5. Kim, K. C., Kim, N., Jiang, T., Kim, J. C., & Kang, C. I. (2023). Boron recovery from saltlake brine, seawater, and wastewater-A review. Hydrometallurgy, 218, 106062. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2023.106062
  6. Vasudevan, S. & Lakshmi, J. (2012). Electrochemical removal of boron from water: Adsorption and thermodynamic studies. The Canadian Journal of Chemical Engineering, 90(4), 1017-1026. https://doi.org/10.1002/cjce.20585
  7. Avraham, E., Noked, M., Soffer, A., & Aurbach, D. (2011). The feasibility of boron removal from water by capacitive deionization. Electrochimica Acta, 56(18), 6312-6317. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2011.05.037
  8. Goren, A. Y., Recepoglu, Y. K., Karagunduz, A., Khataee, A., & Yoon, Y. (2022). A review of boron removal from aqueous solution using carbon-based materials: An assessment of health risks. Chemosphere, 293, 133587. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.133587

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Malzeme Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

31 Aralık 2024

Gönderilme Tarihi

29 Temmuz 2024

Kabul Tarihi

30 Eylül 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 9 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA
Polat, S. (2024). Sürekli akış koşullarında sulu çözeltilerden bor giderimi için elektrokimyasal ayırma prosesi tasarlanması ve işletilmesi. Journal of Boron, 9(4), 135-142. https://doi.org/10.30728/boron.1524438
AMA
1.Polat S. Sürekli akış koşullarında sulu çözeltilerden bor giderimi için elektrokimyasal ayırma prosesi tasarlanması ve işletilmesi. Journal of Boron. 2024;9(4):135-142. doi:10.30728/boron.1524438
Chicago
Polat, Sevgi. 2024. “Sürekli akış koşullarında sulu çözeltilerden bor giderimi için elektrokimyasal ayırma prosesi tasarlanması ve işletilmesi”. Journal of Boron 9 (4): 135-42. https://doi.org/10.30728/boron.1524438.
EndNote
Polat S (01 Aralık 2024) Sürekli akış koşullarında sulu çözeltilerden bor giderimi için elektrokimyasal ayırma prosesi tasarlanması ve işletilmesi. Journal of Boron 9 4 135–142.
IEEE
[1]S. Polat, “Sürekli akış koşullarında sulu çözeltilerden bor giderimi için elektrokimyasal ayırma prosesi tasarlanması ve işletilmesi”, Journal of Boron, c. 9, sy 4, ss. 135–142, Ara. 2024, doi: 10.30728/boron.1524438.
ISNAD
Polat, Sevgi. “Sürekli akış koşullarında sulu çözeltilerden bor giderimi için elektrokimyasal ayırma prosesi tasarlanması ve işletilmesi”. Journal of Boron 9/4 (01 Aralık 2024): 135-142. https://doi.org/10.30728/boron.1524438.
JAMA
1.Polat S. Sürekli akış koşullarında sulu çözeltilerden bor giderimi için elektrokimyasal ayırma prosesi tasarlanması ve işletilmesi. Journal of Boron. 2024;9:135–142.
MLA
Polat, Sevgi. “Sürekli akış koşullarında sulu çözeltilerden bor giderimi için elektrokimyasal ayırma prosesi tasarlanması ve işletilmesi”. Journal of Boron, c. 9, sy 4, Aralık 2024, ss. 135-42, doi:10.30728/boron.1524438.
Vancouver
1.Sevgi Polat. Sürekli akış koşullarında sulu çözeltilerden bor giderimi için elektrokimyasal ayırma prosesi tasarlanması ve işletilmesi. Journal of Boron. 01 Aralık 2024;9(4):135-42. doi:10.30728/boron.1524438

Cited By