Aktif kömür üzerinde ağır metal ve ağır metal komplekslerinin adsorpsiyonu ve adsorpsiyona tanık asitin etkisi / Asiye Özaşık Üçer; Danışman Ahmet Uyanık.

Abstract

Metal iyonlarının aktif karbon üzerine adsorpsiyonunda, yapısal olarak humik maddelere çok benzeyen tanik asitin etkisi araştırılmıştır. Çalışmanın birinci aşamasında batch (kesikli) adsorpsiyon tekniği kullanılarak, aktif karbon üzerine tanik asit tutturulmuş ve tutunmaya etki eden faktörler (çözeltinin pH değeri, temas süresi, sıcaklık ve ortamda bulunan gazlar) belirlenmiştir. Tanik asit adsorpsiyonunun Langmuir izotermine uyduğu tespit edilmiştir. Metal iyonlarının tanik asit tutturulmuş aktif karbon üzerine adsorpsiyonunda, aktif karbonun birim kütlesi başına adsorplanan deneysel tanik asit miktarı 1,69 mg/ g olarak bulunmuştur. Çalışmanın ikinci aşamasında, sulu çözeltiden metal iyonlarının hem saf hem de tanik asit tutturulmuş aktif karbon üzerine adsorpsiyonu araştırılmıştır. Adsorpsiyonu etkileyen parametreler ve en uygun deneysel koşullar (çözeltinin pH değeri, temas süresi ve aktif karbon miktarı) her metal iyonu için belirlenmiştir. 1 saatlik temas süresi kullanılarak Cu (II), Fe (III), Cd (II), Zn (II) ve Mn (II) iyonlarının adsorpsiyonu için en uygun pH değerleri sırasıyla 5,4; 3,5; 5,7; 5,6 ve 5,4 olarak belirlenmiştir. Bu koşullar sağlandığında, metal iyonlarının tekli çözeltilerinin % adsorpsiyon değerleri, saf aktif karbon üzerinde sırasıyla Cu (II) 65,5; Fe (III) 55,5; Cd (II) 42,3; Zn (II) 35,0; ve Mn (II) 33,7 olarak bulunurken, tanik asit tutturulmuş aktif karbon üzerinde sırasıyla Cu (II) 89,0; Fe (III) 70,5; Cd (II) 60,1; Zn (II) 49,0 ve Mn (II) 45,0 olduğu belirlenmiştir. Saf ve tanik asit tutturulmuş aktif karbon ile metal iyonlarının adsorplanma sırasının Cu (II) ] Fe (III) ] Cd (II) ] Zn (II) ] Mn (II) şeklinde olduğu, aynı sıranın ikili sistemde çalışılan metal iyonları için de geçerli olduğu gözlemlenmiştir. Metal iyonlarının adsorpsiyon verileri, Langmuir ve Freundlich izotermlerine uygulanmış, tekli sistemlerin Langmuir izotermine daha uygun olduğu belirlenmiştir. Adsorpsiyonun iyon değişimi, kompleks oluşumu ve yüzeyde adsorpsiyon mekanizmalarının katıldığı ortak bir mekanizmayla gerçekleştiği kanısına varılmıştır. Adsorplanan metal iyonlarının adsorbanın yapısını bozmadan 0,1 M HCl ile % 90-98 oranında geri alınabildiği belirlenmiştir.