Isotherm Study of Adsorption of Malachite Green Dye on Van Pumice

Öz

In this study, pumice stones collected from the shore of Lake Van were used in order to remove the malachite green dyestuff, which is known to have a harmful effect on living things. During the study, the effectiveness of adsorbent amount, pH and concentration on adsorption was investigated and 68.07% removal of malachite green dyestuff was obtained with 30 ppm concentration, 318 K temperature and 2 g Van pumice at pH 5 environment. As a result of the isotherm studies that determined the relationship between concentration and temperature under the fixed time, it was seen that the adsorption process was in good agreement with the Freundlich isotherm model. The n value calculated for the Freundlich isotherm model was found to be 1.3679. The fact that this value is between 1-10 shows that adsorption process is related to Freundlich model. Thus, we can state that adsorption occurs in a multi-layered manner and on a heterogeneous surface. Finally, the adsorption free energy (E) in the D-R isotherm model was found to be 0.4283 kj/mol. The fact that this value was smaller than 8 kJ/mol showed that adsorption is a physical process. The calculations obtained as a result of the studies followed a course in accordance with the literature data. Therefore, it can be said that Van pumice can be used to remove the said dyestuff

Anahtar Kelimeler

• adsoprtion
• ishotherm
• pumice
• malachite green

Van Pomzası Üzerine Malahit Yeşili Boyar Maddesinin Adsorpsiyonunun İzoterm Çalışması

Öz

Bu çalışmada canlılar açısından zararlı bir etkiye sahip olduğu bilinen malahit yeşili boyar maddesinin atık sulardan uzaklaştırılması amacıyla Van Gölü kıyısından toplanan pomza taşları kullanılmıştır. Çalışma sırasında adsorbent miktarı, pH ve derişimin adsorpsiyon üzerindeki etkinliği araştırılmış ve 30 ppm derişimde, 318 K sıcaklıkta ve 2 g Van pomzası ile pH 5 ortamda malahit yeşili boyar maddesinden % 68.07 giderim elde edilmiştir. Sabit tutulan süre altında, konsantrasyon ve sıcaklık arasındaki ilişkiyi belirleyen izoterm çalışmaları sonucunda adsorpsiyon işleminin Freundlich izoterm modeli ile iyi uyum sağladığı görülmüştür. Freundlich izoterm modeli için hesaplanan n değeri 1.3679 olarak bulundu. Bu değerin 1-10 değerleri arasında olması adsorpsiyon işleminin Freundlich modeli yönünde istemli olduğunu göstermektedir. Böylece bizler tutunmanın, çok tabakalı bir şekilde ve heterojen bir yüzeyde meydana geldiğini ifade edebiliriz. Son olarak D-R izoterm modelindeki adsorpsiyon serbest enerjisinin (E) değeri 0.4283 kj/mol olarak bulundu. Bu değerin 8 kJ/mol’dan daha küçük olması adsorpsiyonun fiziksel bir proses olduğunu göstermiştir. Çalışmalar neticesinde elde edilen hesaplamalar literatür verlerine uygun bir seyir izlemiştir. Bundan dolayı sözü edilen boyar maddenin uzaklaştırılması amacıyla Van Gölü kıyısından toplanan pomza taşlarının kullanılabileceği söylenebilir.

Anahtar Kelimeler

• adsosrpsiyon
• izoterm
• malahit yeşili
• pomza

Kaynakça

1. Abdullah Ceyhan A., BaytaR O., Güngör A., Saygılı E. and Söylemez C. (2013). Formaldehit İle Modifiye Edilmiş İğde Çekirdeği Kullanılarak Sulu Çözeltilerden Malahit Yeşilinin Uzaklaştırılması. Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 1 (2), 1-8.
2. Aksay, E., K., Akar, A., Cöcen, İ. (2016). Pomza Cevherinin Hazırlanması ve Zenginleştirilmesi. AKÜ FEMÜBİD. 16, 384‐390.
3. Aksu, A., Murathan, A., Koçyiğit, H. (2011). REAKTİF MAVİ 221’İN POMZA İLE ADSORPSİYONU VE KİNETİĞİ. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. 26:(4), 807-812.
4. Alacabey İ., (2014). Doğal ve aktive edilmiş Van Gölü sediment (dip çamuru) örneklerinin bazı ağır metallerle adsorspsiyonunun izoterm ve termodinamik analizi. Doktora Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Van.
5. Alacabey İ., Kul A.R., Şakir E., Alkan H. (2020). Van gölü doğal sediment ve modifiye sediment üzerine krom (III) adsorpsiyonu (izoterm ve termodinamik analiz çalışması). Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 11 (3), 1225-1232.
6. Alacabey İ. (2022). Antibiotic Removal from the Aquatic Environment with Activated Carbon Produced from Pumpkin Seeds. Molecules, 27 (4), 1380.
7. Atamanalp, M., Bayır, A., Sirkecioğlu, A. N., Cengiz, M. (2003). The Effects of Sublethal Doses a Disinfectant (Malachite Green) on Blood Parameters of Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss). Gazi Eğitim Fakültesi Dergisi, 23 (3), 177-187.
8. Behnamfard A. and Salarirad M.M. (2009). Equilibrium and kinetic studies on free cyanide adsorption from aqueous solution by activated carbon. Journal of Hazardous Materials, 170 (1), 127-133.

9. Ceylan E., Başaran G. Bektaş N. and Yatmaz C. (2022). Demir yüklenmiş kitosanın Reaktif Turuncu 16 boyar maddesinin giderimine etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37 (3), 1427-1440.
10. Çelebi, H. (2020). Doğal Kabak Çekirdeği Kabuğunun Bor Adsorpsiyon Kapasitesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9(4) 1698-1710.
11. Çelebi M., Özdoğan R. (2018). Basic Blue 41, Basic Red 46 ve Basic Yellow 28 Boyar Maddelerinin Çözeltiden Anyonik Polimer Membran ile Giderilmesi. Academic Platform - Journal of Engineering and Science, 6 (1), 17-24.
12. Çiçekçi A., Dönmez B., Kavcı E. and Laçin Ö. (2020). Malahit Yeşilinin Şeftali Çekirdeği Kabuğu Üzerine Adsorpsiyon İzotermi ve Termodinamiği. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 5 (2), 103-111.
13. Demir B., Kalpaklı Y. (2020). İşlem Görmemiş Kütahya Ca-Bentonitinin Bazik Mavi 41 (BB41) Adsorpsiyon Karakteristiğinin İncelenmesi. Journal of the Institute of Science and Technology, 10 (1), 309-319.
14. Ercan I., Karaşin A. and Kayan Y. (2020). Pomzadan imal edilmiş çelik lif katkılı bimsblokların mekanik özelliklerinin araştırılması. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 11 (2), 723-730.
15. Gürkan E.H. and Çoruh S. (2017). Atık döküm kumu ile katyonik boyarmaddelerin adsorpsiyon çalışmaları. Celal Bayar University Journal of Science, 13 (2), 515-521.
16. Kavcı E. (2021). Malahit yeşili boyar maddesinin çam kozalağı ile adsorpsiyonunun Taguchi metodu ile incelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 23 (67), 129-135.
17. Kocaer F.O. and Alkan U. (2002). Boyarmadde içeren tekstil atiksularinin aritim alternatifleri. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 7 (1), 47-55.
18. Kul A. and Benek V. (2022). Doğal ve Asitle Aktive Edilmiş Siirt/Koçpınar Kili Kullanılarak Atık Sulardan Malahit Yeşili Boyar Maddesinin Uzaklaştırılması. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 7 (1), 41-56.
19. Kul A.R., Aldemir A., Alkan S., Elik H. and Caliskan M. (2019b). Adsorption of Basic Blue 41 using Juniperus excelsa: Isotherm, kinetics and thermodynamics studies. Environmental Research & Technology, 2 (3), 3.
20. Kul A.R., Benek V., Kaptanoğlu S., Alkan S. and Vedat A. (2019a). Pyrus Communis Atığının Üzerine Sulu Çözeltilerdeki Metilen Mavisinin Adsorpsiyon İzoterm Ve Termodinamik Çalışmaları. Van Sağlık Bilimleri Dergisi, 11 (1), 24-27.
21. Kul A.R., Benek V., Selçuk A. and Onursal N. (2017). Using natural stone pumice in van region on adsorption of some textile dyes. Journal of the Turkish Chemical Society Section A: Chemistry, 4 (2), 525-536.
22. Kul A.R. and Koyuncu H. (2010). Adsorption of Pb(II) ions from aqueous solution by native and activated bentonite: Kinetic, equilibrium and thermodynamic study. Journal of Hazardous Materials, 179 (1), 332-339.
23. Meyer, F.P., and Jorgensen, T.A. (1983). Teratological and other effects of malachite green on development of rainbow trout and rabbit. Trans. Am. Fish. Soc., 112, 818-821.
24. Okumuş, Z.Ç., Doğan, T.H., (2019). Biyodizeldeki Suyun Reçine ile Uzaklaştırılması: Adsorpsiyon İzotermi, Kinetiği ve Termodinamik İncelemesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 15: 561–570. https://doi.org/10.31590/ejosat.535977.
25. Okur, M., Aktı, F., (2016). C.I. asit viyolet 90 metal-kompleks boyar maddesinin sulu ortamlardan sentetik ve doğal zeolit kullanılarak uzaklaştırılması. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University. 31:(3), 677-686.
26. Öden, M. K. , Şahinkaya, S., Küçükçongar, S. (2017). Colour Removal with Adsorption Process Using Pomace . Cumhuriyet Science Journal, 38 (4): 215-219.
27. Özdemir Ç.S. (2019). Tarımsal atık üzerine malahit yeşili adsorpsiyonunda denge ve kinetik verilerin incelenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25 (7), 878-883.
28. Özmal, F., Duman, G. (2021). Modifiye Juglans Regia L. Yaprağı Kullanarak Sulu Çözeltilerden Reaktif Red 120’nin Biyosorpsiyonu. European Journal of Science and Technology . 25, 256-266.
29. Padmavathy K., Madhu G. and Haseena P. (2016). A study on effects of pH, adsorbent dosage, time, initial concentration and adsorption isotherm study for the removal of hexavalent chromium (Cr (VI)) from wastewater by magnetite nanoparticles. Procedia Technology, 24, 585-594.
30. Uysal Y. ve Belibağlı P. (2020). Atık Yumurta Kabuklarından Sentezlenen Hidroksiapatitler ile Sulardan Malahit Yeşil Giderimi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23 (3), 3.