Van İlinde Yetişen Elma Kabuğundan Elde Edilen Aktif Karbon ile Atık Sulardaki Boyar Maddelerin Uzaklaştırılması

Öz

Adosrpsiyon sürecinde kullanılan aktif karbon, biyokütle kaynağı olarak elma kabuklarından elde edilmiştir. Aktif karbon, ZnCl2 kullanılarak kimyasal olarak aktive edildi. Bu amaçla Van bölgesinde yetişen elma kabukları temin edilerek, karbanizasyon işlemi ile aktif karbon elde edilmiştir. Daha sonra bu aktif karbon 1/1 oranında ZnCI2 kullanılarak kimyasal aktivasyona tabi tutulmuştur. Aktif karbonun aktivasyon sonrası belirlenen BET yüzey alanı değeri, 1067,01 m2/g olarak ölçülmüştür. Boya olarak Malahit yeşili kullanılmıştır. Adsorpsiyon proseslerinde kullanılmak üzere 1000 ppm’lik bir stok çözelti hazırlanmış ve deneylerde kullanılmak üzere 10,20,300,40,50 ppm derişimlerde 250 ml’lik Malahit yeşili çözeltileri hazırlanmıştır. 10 ppm Malahit yeşili konsantrasyonunda Adsorpsiyon kapasitesi 298 K’de %98,88, 308 K’de %97,90 ve 318 K’de %96,61 olarak bulundu. Malahit yeşili 20 ppm konsantrasyonunda ise Adsorpsiyon kapasitesi 298 K’de %98,14, 308 K’de %95,20 ve 318 K’de %95,24 olarak bulundu. Malahit yeşili 30 ppm konsantrasyonunda ise, Adsorpsiyon kapasitesi 298 K’de %97,10, 308 K’de %94,57 ve 318 K’de %93,41 olarak bulundu. 40 ppm konsantrasyonunda ise. Adsorpsiyon kapasitesi 298 K’de %96,11, 308 K’de %91,08 ve 318 K’de %91,10 olarak bulundu. 50 ppm konsantrasyonunda ise Adsorpsiyon 298 K için %93,53, 308 K için %94,03 ve 318 K için %89,94 olarak bulunmuştur. Malahit yeşili için adsorpsiyon denge süresi beş konsantrasyonun hepsinde 40 dakika olarak tesbit edilmiştir. 2 farklı adsorpsiyon izoterm modeli uygulanmıştır. Bunlar Langmuir ve Freundlich modelleridir. Bu çalışmada adsorpsiyon modelinin Freundlich adsorpsiyon modeline en iyi uyduğu (R2=0,94 ) tespit edilmiştir, Ayrıca termodinamik parametrelerde hesaplanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Adsorpsiyon
• Aktif karbon
• Boyarmadde
• İzoterm.

Removal of Dyes from Wastewater Usıng Actıvated Carbon Obtaıned from Apple Peels Grown in Van Provınce

Öz

The adsorption material utilized in this research was activated carbon synthesized from apple peels.. The activated carbon was chemically activated using ZnCl2. For this purpose, apple peels grown in the Van region were obtained and activated carbon was obtained via carbanization process. Subsequently, chemical avtivation of the preaperd activated carbpn was performed using ZnCl2 at a 1:1 mass ratio. After the process, the BET surface area of the activated activated carbon was measured as 1067.01 m2/g. Malahit yeşili was used as the dye. A 1000 ppm stock solution was prepared to be used in adsorption processes and 250 ml Malahit yeşili solutions were prepared at concentrations of 10, 20, 300, 40, and 50 ppm to be used in the experiments. The adsorption capacity at a Malahit yeşili concentration of 10 ppm was found to be 98.88% at 298 K, 97.90% at 308 K, and 96.61% at 318 K. Malahit yeşili at a concentration of 20 ppm, the adsorption capacity was found to be 98.14% at 298 K, 95.20% at 308 K and 95.24% at 318 K. Malahit yeşili at a concentration of 30 ppm, the adsorption capacity was found to be 97.10% at 298 K, 94.57% at 308 K and 93.41% at 318 K. At a concentration of 40 ppm. The adsorption capacity was found to be 96.11% at 298 K, 91.08% at 308 K and 91.10% at 318 K. At a concentration of 50 ppm, the adsorption was found to be 93.53% for 298 K, 94.03% for 308 K and 89.94% for 318 K. The adsorption equilibrium time for Malahit green was determined to be 40 minutes for all five concentrations. As a result of the analyses, the Freundlich isotherm model (R2=0.94) showed the highest correlation, and the thermodynamic parameters of the study were also determined.

Anahtar Kelimeler

• Adsorption
• Activated Carbon
• Dye
• Isotherm

Kaynakça

1. Akkoç, Y. (2011). Yer fıstığı kabuğu, yer fıstığı kauğu kömürü ve köpüğü üzerine cibacron red c-2g’nin adsorosiyonunun araştırılması. Kilis 7 Aralık Üniversitesi Fen Bilmleri Enstitüsü: Yüksek lisanstezi.
2. Al-Ghouti, M.A., Khraisheh, M. A. M., Allen, S. J., Ahmad, M. N. (2003). The removal of dyes from textile wastewater: A study of the physical charecteristics and adsorption mechanisms of the diatomaceous earth. J. Envr.Mong.,69 (3): 229-238.
3. Attia, A.A., Rashwan, W. E., Khedr, S. A. (2006). Capacity of activated carbon in the removal of acid dyes subsequent to its thermal treatment. Dyes and Pigments, 69: 128-136.
4. Babel, S., Kuriniawon, T. A. (2003). Low-Cost adsorbents for heavy metals aptolce from contaminated water: a rewiew. J.Haz. Mat.,97 (1–3): 219–243.
5. Baran, E. (2012), Tekli ve ikili sistemdezeolit yüzeyine Malahit yeşili ve rhodamin B’nin adsorpsiyonun incelenmesi. Kilis 7 Aralık Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü: Yüksek lisans tezi.
6. Başer, İ., İnanıcı, Y. (1990). Boyarmadde Kimyası. Marmara Üniversitesi Yayınları, İstanbul, Türkiye. Benek, V.(2015). Van bölgesindeki doğal pomza taşının bazı ağır metallerin adsorpsiyonunda kullanılması/ Using natural stone pumice in Van region on adsorption of some heavy metals. Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü: Yüksek lisans tezi.
7. Boz, C. (2002). Van yeraltı sularında bazı ağır metal düzeylerinin belirlenmesi ve bazı killerle adsorpsiyon değerlerinin araştırılması/Determining the level of some heavy metals and researching the wealth of adsorption with some clays in the under ground waters of Van. Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü: Yüksek lisans tezi.
8. Choy, K.K.H., Mckay, G., Porter, J. F. (1999). Sorption of acid dyes from effluents using activated carbon. Resources Conservation and Recycling, 27: 57-71.

9. Depci, T., Ali Rıza Kul, Yunus Önal, 2012. Competitive adsorption of lead and zinc from aqueous solution on activated carbon prepared from Van apple pulp: Study in single- and multi-solute systems. Chemical Engineering Journal, 224–236.
10. Doğan, A. (1989). Bir pamuklu tekstil fabrikası atık suyunun adsorpsiyon yöntemiyle arıtılabilirliğinin incelenmesi. Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı: Yüksek lisans tezi.
11. Elik ,H. (2024). Doğal Ve Aktive Edilmiş Kil Mineralleri (Karababa Malatya),Üzerine Bazı Boyar Maddelerin Adsorpsiyonunun İzoterm, Kinetik Ve Termodinamik Analizi. Doktora Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, Van.
12. Eser, E. (2013). Van Elması atıklarından kimyasal aktivasyonla aktif karbon eldesi karakterizasyonu ve tekstil boyalarının adsorpsiyonunda kullanılması. Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü: Yayımlanmamış yüksek lisans tezi.
13. Freundlich, H. (1906). Adsorption in solutions. Phys. Chem.,57: 384–410.
14. Girifits P.J.F., Thomas, J.D. R. (1978). Calculation in Advanced Physical Chemistry. Sec. Edition, Edward Arnold Ltd. London. 119-127.
15. Granguist, W. T., Amero, R. C. (1948). Low Temperature Nitrogen Adsorption Studies on Attapulgite. J.Am. Chem. Soc.,70: 3265-3270.
16. Walter, J. (1985). Adsorption Theory: Concepts and Models. Adsorption Technology (Ed:Slejko, T.), NewYork.
17. Wang, Y., Zhou, H., Yu, F., Shı, B., Tang, H.(2007). Fractal adsorption characteristics of complex molecules on particles: a case study of dyes onto granular activated carbon. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 299, 224-231.
18. Yavuz, Y. (1998). Tekstil atık sularından boyar maddelerin elektro adsorpsiyonla giderimi. Anadolu üniversitesi, Çevre MühendisliğiAnabilim Dalı: Yüksek lisans tezi.
19. Yıldırım, E. (2003). Tekstil atıksularından adsorpsiyon yöntemiyle boyarmadde giderimi.Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı: Yüksek lisans tezi.
20. Yıldız, S. (1995). Fizikokimya. 1. Baskı, Konya: Bizim Büro Basımevi.
21. Zeyrek, A (2019). Elma (Van)Kabuğundan Elde Edilen Aktif Karbon İle Boyar Maddelerin Giderilmesi Yüksek Lisans Tezi Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Van.