Bu çalışmada, siyah çay
üretimi esnasında ortaya çıkan atıklardan sülfürik asit kullanarak kimyasal
aktivasyonla yeni bir aktif karbon üretildi ve sulu çözeltiden Cu(II)
iyonlarının uzaklaştırılması için adsorpsiyon performansı test edildi. Yüksek
maliyetli bir inert atmosfer-karbonizasyon fırınına ihtiyaç duyulmadan sadece
basit bir laboratuvar fırını kullanarak yüksek adsorpsiyon kapasiteli ve düşük
maliyetli bir aktif karbon üretildi. Sulu çözeltiden Cu(II) iyonlarının aktif
karbon üzerinde adsorpsiyonu denge, kinetik ve termodinamik açıdan incelendi.
Çalkalama modunda yapılan adsorpsiyon testlerinden sonra başlangıç çözelti
pH’sı 5.0’a ve çalkalama süresi 4.0 saate optimize edildi. Aktif karbon
üzerinde Cu(II) iyonlarının adsorpsiyon kinetiği yalancı ikinci mertebeden
kinetik modele uyduğu ve Freundlich izoterm modelinin de adsorpsiyon
verileriyle daha uyumlu olduğu tespit edildi. Doğrusal Langmuir izoterm
modelinden aktif karbonun Cu(II) adsorpsiyon kapasitesinin 28.30 mg g–1 olduğu
ve sıcaklığın 5 o C’den 40 o C’ye yükselmesiyle adsorpsiyon kapasitesinin
neredeyse %50 oranında arttığı belirlendi. Bu sonuçlardan, her hangi bir alanda
kullanılmayan ve çevreye atık olarak boşaltılan çay endüstrisi atıklarından
neredeyse sıfır maliyetle üretilen aktif karbonun, sulu çözeltiden Cu(II)
iyonlarını yüksek performansla uzaklaştırabileceği kanıtlandı.
In this study, a new activated carbon was produced by
chemical activation using H2SO4 from the wastes generated
during black tea production, and after characterization by various parameters,
its adsorption performance was tested for removal of Cu(II) ions from aqueous
solution. A low-cost activated carbon with high adsorption capacity was
produced using only an oven without needing a high cost inert atmosphere-carbonization
furnace. Characterization of the produced activated carbon was performed by
parameters such as proximate ultimate analyzes, BET surface area, SEM images,
FT-IR spectra. The adsorption of Cu(II) ions from aqueous solution on the activated
carbon was investigated in terms of equilibrium, kinetics and thermodynamics. After
the batch mode adsorption tests, the initial pH was optimized to 5.0 and the
agitation time to 4.0 hours. The adsorption kinetics of Cu(II) ions on
activated carbon were fitted with the psedudo-second order kinetic model, and
the Freundlich isotherm model was more compatible with experimental data. It
was determined that Cu(II) adsorption capacity of the activated carbon was
28.30 mg/g, and the adsorption capacity was increased by almost 50% by
increasing the temperature from 5 to 40 oC. From the results, it has
been proven that activated carbon produced from tea-industry waste, which have
no use area and left as waste to the environment, at almost zero cost can
remove Cu(II) ions from wastewaters with very high performance.
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Çevre Bilimleri, Analitik Kimya, Fiziksel Kimya, Kimya Mühendisliği |
Bölüm | Araştırma Makalesi |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 30 Haziran 2018 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2018 Sayı: 2 |