Geri Dön

Doğal klinoptilolit ile sulu çözeltilerden kurşun iyonu giderimi

Removal of lead ions from aqueous solution by natural clinoptilolite

PDF İndir

  1. Tez No: 134365
  2. Yazar: SERDAR KARA
  3. Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. NİHAL BEKTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Ağır metaller, Klinoptilolit, Kurşun giderimi, İyon değişimi, Adsorption, Heavy metals, Clinoptilolite, Lead removal, Ion exchange
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

IV ÖZET Doğal zeolitlerle iyon değiştirme yöntemiyle ağır metal giderimi diğer proseslere oranla daha az maliyetli olmasından dolayı son yıllarda tercih edilmeye başlanmıştır. Doğal zeolitler çoğu ağır metaller için yüksek seçiciliğe sahiptirler. Bu çalışmada, Bigadiç yöresinde bulunan doğal zeolit türü klinoptilolit kullanılarak sulu çözeltilerden kurşun iyonu giderimi araştırılmıştır. Klinoptilolit 2 M NaCl çözeltisi ile şartlandırılarak iyon değiştirme kapasitesinin artması sağlanmıştır. Na formuna dönüştürülen klinoptilolitin sulu çözeltilerdeki kurşun iyonları ile olan iyon değiştirme özelliği incelenmiştir. Sulu çözelti ortamındaki kurşun iyonlarının başlangıç kurşun konsantrasyonu (C0), çalkalama hızı (w) ve zeolit partikül boyutu (dR) gibi farklı ortamlarda zamana karşı giderimi araştırılmış ve Lagergren, Elovich, birinci ve yalancı ikinci derece kinetik model eşitliklerine göre analiz yapılmıştır. Ayrıca kesikli sistemde sıcaklık (T), çalkalama hızı (co), pH ve zeolit partikül boyutu (Ûr) gibi etkenler incelenmiş olup, elde edilen sonuçların iyon değişim denge izotermlerine (Langmuir, Freundlich ve Temkin) uygunluğu araştırılmıştır. Karıştırma hızının iyon değişimi ile kurşun gideriminde önemli bir parametre olduğu görülmüştür. Karıştırma hızının artışına bağlı olarak giderilen kurşun iyonu miktarının arttığı saptanmıştır. Birim zeolit başına adsorplanan kurşun miktarının başlangıç pH değerinin değişimine bağlı olarak farklılık gösterdiği görülmüş ve pH 4' te iyon değişiminin maksimum olduğu bulunmuştur. Kurşun iyonlarının iyon değişimi yolu ile gideriminde iyon değiştirici zeolitin partikül boyutunun diğer önemli parametrelerden biri olduğu ve küçük partikül boyutundaki zeolitlerin daha etkili olduğu tespit edilmiştir. Kurşun iyonlarının giderimine sıcaklığın etkisi çalışmalarında hesaplanan entalpi (AH0) ve entropi (AS0) değerleri pozitif olup sırasıyla 18.54 kj/mol ve 0.0727 kj/K mol olarak heaplanmıştır. Gibbs serbest enerji (AG°) değeri ise negatif olarak bulunmuş ve reaksiyonun endotermik olduğu saptanmıştır.Farklı parametrelerde yapılan deneysel çalışmalar Sonunda reaksiyonun adsorpsiyon kinetik modellerinden yalancı ikinci mertebe kinetik modele uyduğu kesikli sistemde yapılan izoterm çalışmalarında ise klinoptilolit ile kurşun iyonu gideriminin Langmuir izoterm modeline uyduğu bulunmuştur. Bu çalışmada, Na ile şartlandırılmış klinoptilolitin kurşun iyonu için iyon değiştirme kapasitesinin (qmax) (pH 4, karıştırma hızı 175 rpm, partikül çapı 0.315- 0.500 mm ve sıcaklık 20 °C) 187 mg Pb2+/mg zeolit olduğu sonucu elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

VI SUMMARY Ion exchange process using natural zeolites for heavy metal removal have been excessively used due to their low cost. Natural zeolites have a high selectivity for most heavy metals. In this study, clinoptilolite obtained from Bigadiç, was used to remove lead ions from aqueous solutions. Clinoptilolite was modified by 2 M NaCl to increase its ion exchange capacity and then ion exchange properties for lead ions were investigated. The effects of the initial metal concentration, agitation speed and particle size on the removal of lead against time were studied. The results were analyzed according to Lagergren, Elovich, first order and pseudo second order kinetic models. And also, effect of temperature (T), agitation speed (<o), pH and particle size (dR) on the removal of lead ions in batch system were investigated according to Langmuir, Freundlidh and Temkin isotherms models. It was seen that agitation speed was an important parameter for lead ions in ion exchange process. The amount of lead ions taken by clinoptilolite was increasing with the increasing of agitation speed. The effect of pH on the adsorption equilibrium for the removal of lead ions was determined. It was seen that uptake of lead ions by clinoptilolite at pH was maximum. The other parameter for the adsorption of lead ions is the particle size of the zeolite. The zeolites, which have small particle sizes, were found to be the most effective to remove the lead ions from aqueous solutions. The removal of lead ions by clinoptilolite was studied in different temperatures to find the effect of temperature on the adsorption equilibrium. AH0 and AS0 were calculated and found to be as 18.54 kj/mole and 0.0727 kj/K mole, respectively. AG° was found negative and it was seen that the reaction was endothermic. In experimental works it has been found that in adsorption kinetics the pseudo second order model was best fitted for different parameters and in batch systems Langmuir isotherm model was best fitted for lead removal by clinoptilolite.vıı Finally it has been seen that maximum ion exchange capacity (qmax) of clinoptilolite modified by NaCl was 187 mg Pb2+/mg zeolit in best suitable conditions (pH 4, agitation speed 175 rpm, particle size 0.315-0.500 mm and temperature 20 °C).

Benzer Tezler

  1. Tez No

    172263

    Investigation of zinc and lead removal from aqueous solution using clinoptilolite

    Klinoptilolit kullanarak sulu çözeltilerden çinko ve kurşun gideriminin incelenmesi

    NİHAN MORALI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Y.DOÇ.DR. İPEK İMAMOĞLU

  2. Tez No

    84421

    Çankırı-Çorum havzası klinoptilolize tüfleri kullanılarak atık su ve sızıntı suyundan amonyak azotu, kurşun ve kadmiyum giderimi

    Removal of ammonia-nitrogen, cadmium and lead lons from wastewater and leachate by using clinoptiblized tuffs of Çankırı-Çorum basin

    AYŞE KULEYİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN N. ERGUN

  3. Tez No

    114199

    Atık sularda ağır metal kirliliğinin doğal zeolit (klinoptilolit) ile gideriminin araştırılması

    Investigation of removal of heavy metal pollution in wastewaters with natural zeolite (clinoptilolite)

    NEVZAT BEYAZIT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Çevre MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM PEKER

  4. Tez No

    215849

    Removal of boron from aqueous solutions by adsorption using natural adsorbents

    Bor içeren sulu çözeltilerden bor iyonlarının adsorpsiyon yöntemiyle doğal adsorbentler kullanılarak uzaklaştırılması

    SEREN YÜKSEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Mühendislik BilimleriSabancı Üniversitesi

    Malzeme Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. YUDA YÜRÜM

  5. Tez No

    120186

    Removal of phenolic compounds from aqueous solutions by using treated and untreated natural and synthetic adsorbents

    Fenolik bileşiklerin muamele görmüş ve görmemiş doğal ve sentetik adsorbentler vasıtasıyla sulu çözeltilerden uzaklaştırılması

    MERİÇ YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Kimya MühendisliğiEge Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SAADET YAPAR

Geri Dön