Research Article

Sulu Çözeltilerden Pb2+ İyonlarının Uzaklaştırılmasında Atık Portakal Kabuklarının Kullanılması: Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar

Volume: 11 Number: 2 April 30, 2023
EN TR

Sulu Çözeltilerden Pb2+ İyonlarının Uzaklaştırılmasında Atık Portakal Kabuklarının Kullanılması: Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar

Abstract

Bu çalışmada, Pb2+ iyonlarının sulu çözeltilerden uzaklaştırılmasında atık portakal kabuğunun (APK) etkin bir şekilde değerlendirilmesi ve geri dönüşüme kazandırılması anlatılmaktadır. Adsorpsiyon verimliliği için; metal iyonu başlangıç derişimi, temas süresi, pH etkisi gibi farklı parametrelerin sonuçları incelendi. Pb2+ iyonunun uzaklaştırılmasında en uygun çalışma koşulları; metal iyonu başlangıç derişimi 800 mg/L, temas süresi 90 dakika ve çözelti pH'ı 4,32 olarak belirlendi. APK’nın yüzey özellikleri, Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılım spektroskopisi ile araştırıldı. Elde edilen veriler (izoterm verileri) incelendiğinde, işlemin olası tersinmezliğine ve kimyasal adsorpsiyona karşılık gelen Langmuir izoterm modeline uygun olduğunu gösterdi. 298, 308 ve 318 K'de Pb2+ iyonu için adsorpsiyon kapasitesi sırasıyla 35,842, 35,714 ve 35,087 mg/g olarak hesaplandı. En iyi kinetik veriler, Pb2+ adsorpsiyonu için en yüksek regresyon katsayısına sahip yalancı ikinci dereceden denklem ile tanımlandı. Termodinamik çalışmalar, APK kullanılarak Pb2+ iyonlarının uzaklaştırılması işleminin doğal ve endotermik bir süreç olduğunu gösterdi. APK 'nın yüksek uzaklaştırma kapasitesi, kolay bulunması ve ucuz olması nedeniyle sulu ortamdan Pb2+ iyonlarının uzaklaştırılmasında etkili ve umut verici bir malzeme olduğu tespit edildi.

Keywords

References

  1. [1] D. Dai, Z. Li, J. Yang, C. Wang, J.R. Wu, Y. Wang, Y.W. Yang, “Supramolecular assembly-induced emission enhancement for efficient mercury (II) detection and removal,” Journal of the American Chemical Society, vol.141, no.11, pp. 4756-4763, 2019.
  2. [2] R.V. Hemavathy, A. Saravanan, P.S. Kumar, D.V.N. Vo, S. Karishma, S. Jeevanantham, “Adsorptive removal of Pb (II) ions onto surface modified adsorbents derived from Cassia fistula seeds: Optimization and modelling study,” Chemosphere, pp. 131276, 2021.
  3. [3] A. Saravanan, P.S. Kumar, P.R. Yaashikaa, S. Karishma, S. Jeevanantham, S. Swetha, “Mixed biosorbent of agro waste and bacterial biomass for the separation of Pb (II) ions from water system,” Chemosphere, vol. 277, pp.130236, 2021.
  4. [4] S.N.H. Azmi, M. Al-Balushi, F. Al-Siyabi, N. Al-Hinai, S. Khurshid, “Adsorptive removal of Pb (II) ions from groundwater samples in Oman using carbonized Phoenix dactylifera seed (Date stone),” Journal of King Saud University-Science, vol. 32, no. 7, pp. 2931-2938, 2020.
  5. [5] A.B. Rakhym, G.A. Seilkhanova, T.S. Kurmanbayeva, “Adsorption of lead (II) ions from water solutions with natural zeolite and chamotte clay,” Materials Today. Proceedings, vol. 31, pp. 482-485, 2020. [6] A. Mehdinia, S. Heydari, A. Jabbari, “Synthesis and characterization of reduced graphene oxide-Fe3O4@ polydopamine and application for adsorption of lead ions: Isotherm and kinetic studies,” Materials Chemistry and Physics, vol. 239, pp. 121964, 2020. [7] S. Kaushal, N. Kaur, M. Kaur, P.P. Singh, “Dual-responsive pectin/graphene oxide (Pc/GO) nano-composite as an efficient adsorbent for Cr (III) ions and photocatalyst for degradation of organic dyes in waste water,” Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, vol. 403, pp.112841, 2020.
  6. [8] J. Aguado, J.M. Arsuaga, A. Arencibia, M. Lindo, V. Gascón, “Aqueous heavy metals removal by adsorption on amine-functionalized mesoporous silica,” Journal of Hazardous Materials, vol. 163, no. 1, pp. 213-221, 2009.
  7. [9] A. Oehmen, D. Vergel, J. Fradinho, M.A. Reis, J.G. Crespo, S. Velizarov, “Mercury removal from water streams through the ion exchange membrane bioreactor concept,” Journal of Hazardous Materials, vol. 264, pp. 65-70, 2014.
  8. [10] J. Hong, J. Li, L. Kang, L. Gao, X. Shi, “Preparation of novel terephthalic acid modified Fe/Ni metal organic nanosheet with high adsorption performance for trace Pb2+,” Applied Surface Science, vol. 579, pp. 152268, 2022.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

April 30, 2023

Submission Date

March 16, 2022

Acceptance Date

September 16, 2022

Published in Issue

Year 2023 Volume: 11 Number: 2

APA
Altunkaynak, Y., Canpolat, M., & Yavuz, Ö. (2023). Sulu Çözeltilerden Pb2+ İyonlarının Uzaklaştırılmasında Atık Portakal Kabuklarının Kullanılması: Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar. Duzce University Journal of Science and Technology, 11(2), 1105-1120. https://doi.org/10.29130/dubited.1089013
AMA
1.Altunkaynak Y, Canpolat M, Yavuz Ö. Sulu Çözeltilerden Pb2+ İyonlarının Uzaklaştırılmasında Atık Portakal Kabuklarının Kullanılması: Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar. DUBİTED. 2023;11(2):1105-1120. doi:10.29130/dubited.1089013
Chicago
Altunkaynak, Yalçın, Mutlu Canpolat, and Ömer Yavuz. 2023. “Sulu Çözeltilerden Pb2+ İyonlarının Uzaklaştırılmasında Atık Portakal Kabuklarının Kullanılması: Kinetik Ve Termodinamik Çalışmalar”. Duzce University Journal of Science and Technology 11 (2): 1105-20. https://doi.org/10.29130/dubited.1089013.
EndNote
Altunkaynak Y, Canpolat M, Yavuz Ö (April 1, 2023) Sulu Çözeltilerden Pb2+ İyonlarının Uzaklaştırılmasında Atık Portakal Kabuklarının Kullanılması: Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar. Duzce University Journal of Science and Technology 11 2 1105–1120.
IEEE
[1]Y. Altunkaynak, M. Canpolat, and Ö. Yavuz, “Sulu Çözeltilerden Pb2+ İyonlarının Uzaklaştırılmasında Atık Portakal Kabuklarının Kullanılması: Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar”, DUBİTED, vol. 11, no. 2, pp. 1105–1120, Apr. 2023, doi: 10.29130/dubited.1089013.
ISNAD
Altunkaynak, Yalçın - Canpolat, Mutlu - Yavuz, Ömer. “Sulu Çözeltilerden Pb2+ İyonlarının Uzaklaştırılmasında Atık Portakal Kabuklarının Kullanılması: Kinetik Ve Termodinamik Çalışmalar”. Duzce University Journal of Science and Technology 11/2 (April 1, 2023): 1105-1120. https://doi.org/10.29130/dubited.1089013.
JAMA
1.Altunkaynak Y, Canpolat M, Yavuz Ö. Sulu Çözeltilerden Pb2+ İyonlarının Uzaklaştırılmasında Atık Portakal Kabuklarının Kullanılması: Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar. DUBİTED. 2023;11:1105–1120.
MLA
Altunkaynak, Yalçın, et al. “Sulu Çözeltilerden Pb2+ İyonlarının Uzaklaştırılmasında Atık Portakal Kabuklarının Kullanılması: Kinetik Ve Termodinamik Çalışmalar”. Duzce University Journal of Science and Technology, vol. 11, no. 2, Apr. 2023, pp. 1105-20, doi:10.29130/dubited.1089013.
Vancouver
1.Yalçın Altunkaynak, Mutlu Canpolat, Ömer Yavuz. Sulu Çözeltilerden Pb2+ İyonlarının Uzaklaştırılmasında Atık Portakal Kabuklarının Kullanılması: Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar. DUBİTED. 2023 Apr. 1;11(2):1105-20. doi:10.29130/dubited.1089013

Cited By