Metilen Mavisinin Elma Kabuğu (Van-Muradiye) ile Adsorpsiyon Yoluyla Gideriminin Araştırılması

Öz

Bu çalışmada, elma kabuğu esaslı adsorban malzeme (EKA-VM) kullanılarak metilen mavisinin (MM) sulu çözeltilerden giderimi incelenmiştir. Adsorpsiyon deneyleri 298 K, 308 K ve 318 K sıcaklıklarda ve 25, 35 ve 45 mg/L başlangıç derişimlerinde gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları, adsorpsiyon sürecinin yaklaşık 90 dakika içinde dengeye ulaştığını göstermiştir. Adsorpsiyon veriminin sıcaklık, başlangıç derişimi ve karıştırma süresi gibi parametrelere bağlı olarak değiştiği belirlenmiştir. İzoterm modelleri incelendiğinde, elde edilen korelasyon katsayılarının (R² = 0.9983, 0.8896 ve 0.9115) Freundlich izotermine Langmuir izotermine kıyasla daha iyi uyum sağladığı tespit edilmiştir. Termodinamik parametrelerin değerlendirilmesi sonucunda, pozitif entalpi (ΔH) değerleri adsorpsiyon sürecinin endotermik karakterde olduğunu, pozitif entropi (ΔS) değerleri sistemdeki düzensizliğin arttığını, negatif Gibbs serbest enerji (ΔG) değerleri ise adsorpsiyonun kendiliğinden gerçekleştiğini ortaya koymuştur. Elde edilen bulgular, EKA-VM’nin metilen mavisinin gideriminde etkili ve sürdürülebilir bir adsorban olarak değerlendirilebileceğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Elma kabuğu
• Biyosorpsiyon
• Metilen mavisi
• Adsorpsiyon

Investigation of Methylene Blue Removal by Adsorption with Apple Peel (Van-Muradiye)

Öz

In this study, the removal of methylene blue (MB) from aqueous solutions was investigated using an apple peel-based adsorbent material (EKA-VM). Adsorption experiments were carried out at 298 K, 308 K, and 318 K, with initial concentrations of 25, 35, and 45 mg/L. The results indicated that adsorption equilibrium was reached within approximately 90 minutes. The adsorption efficiency was found to depend on factors such as temperature, initial dye concentration, and mixing time. Analysis of adsorption isotherms revealed that the Freundlich model provided a better fit (R² = 0.9983, 0.8896, and 0.9115) than the Langmuir model. Thermodynamic parameters showed that the positive enthalpy change (ΔH) confirmed the endothermic nature of the process, while the positive entropy change (ΔS) indicated increased randomness at the solid–liquid interface. The negative Gibbs free energy change (ΔG) values demonstrated that the adsorption process occurred spontaneously. Overall, the results suggest that EKA-VM is an effective and sustainable adsorbent for the removal of methylene blue from aqueous media.

Anahtar Kelimeler

• Apple peel
• Biosorption
• Methylene blue
• Adsorption.

Kaynakça

1. Acemioğlu, B., Bilir, M. H., & Alma, M. H. (2018). Adsorption of safranin-O dye by peanut shell-based polyurethane type foam. International Journal of Chemistry and Technology, 2(2), Article 2. https://doi.org/10.32571/ijct.454516
2. Akosman, C., & Özdemi̇r, T. (2018). Nitratın Çeşitli Topraklardaki Adsorpsiyon Hızlarının İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 30(2), Article 2.
3. Alacabey, İ. (2022). Antibiotic Removal from the Aquatic Environment with Activated Carbon Produced from Pumpkin Seeds. Molecules, 27(4), Article 4. https://doi.org/10.3390/molecules27041380
4. Aldemir, A., Turan, A., Kul, A. R., & Koyuncu, H. (2023). Comprehensive investigation of Basic Red 46 removal by pinecone adsorbent: Experimental, isotherm, kinetic and thermodynamic studies. International Journal of Environmental Science and Technology, 20(3), 2601-2622. https://doi.org/10.1007/s13762-022-04456-6
5. Auta, M., & Hameed, B. H. (2011). Preparation of waste tea activated carbon using potassium acetate as an activating agent for adsorption of Acid Blue 25 dye. Chemical Engineering Journal, 171(2), 502-509. https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.04.017
6. Balcı, B. (2007). Atıksulardan Tekstil Boyar Maddelerin Sürekli ve Kesikli Sistemlerde Ağaç Kabuğu (Eucalyptus camaldulensis) Kullanılarak Adsorpsiyon ile Giderilmesi [Yüksek Lisans Tezi]. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
7. Balçık, B. (2018). Atık lastiklerden aktif karbon eldesi ve boyar madde gideriminde kullanılması [Yüksek Lisans Tezi]. İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
8. Behnamfard, A., & Salarirad, M. M. (2009). Equilibrium and kinetic studies on free cyanide adsorption from aqueous solution by activated carbon—ScienceDirect. 170(1), 127-133.

9. Benek, V. (2022). Bazı boyar maddelerinin doğal ve modifiye edilmiş kil minerali (Koçpınar/Siirt) üzerindeki adsorpsiyonunun izoterm kinetik ve termodinamik analizi [Doktora Tezi]. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
10. Depci, T., Alkan, S., Kul, A., Önal, Y., Alacabey, I., & Dişli, E. (2011). Characteristic properties of adsorbed catalase onto activated carbon based adiyaman lignite. Fresenius Environmental Bulletin, 20, 2371-2378.
11. Kayacan, S. (2007). Kömür ve Koklarla Sulu Çözeltilerden Boyar Maddelerin Uzaklaştırılması [Yüksek Lisans Tezi]. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Endüstrisi.
12. Khan, T. A., Sharma, S., & Imran, A. (2011). Adsorption of Rhodamine B dye from aqueous solution onto acid activated mango (Magnifera indica) leaf powder: Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies. 3, 286-297.
13. Köylü, E., Gonen, F., & Önalan, F. (2015). Asidik Boyarmadde İçeren Tekstil Endüstrisi Atıksularından Adsorpsiyon Yöntemiyle Renk Giderilmesi. Anadolu Üniversitesi Bilim Ve Teknoloji Dergisi A - Uygulamalı Bilimler ve Mühendislik, 16(2), Article 2. https://doi.org/10.18038/btd-a.48423
14. Kul, A. R., Benek, V., Kaptanoğlu, S., Alkan, S., & Avci, V. (2019). Pyrus communis Atığının Üzerine Sulu Çözeltilerindeki Metilen Mavisinin Adsorpsiyon İzoterm ve Termodinamik Çalışmaları. Van Sağlık Bilimleri Dergisi, 11(1), Article 1.
15. Kul, A. R., Erge, H., Benek, V., Adıgüzel, V., & Demirci, S. (2022). Van Pomzası Üzerine Malahit Yeşili Boyar Maddesinin Adsorpsiyonunun İzoterm Çalışması. Kafkas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 15(1), Article 1.
16. Polat, İ., & Orhan, R. (2019). Şeftali Çekirdeği Kabuğu Kullanarak Metilen Mavisi Boyasının Giderilmesi İçin Sabit Yataklı Kolonun Adsorpsiyon Performansı. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19(3), Article 3. https://doi.org/10.35414/akufemubid.605325