Removal of Cu(II) ions and production of pure water by electrodeionization (EDI) method
Elektrodeiyonizasyon (EDI) yöntemi ile Cu(II) iyonlarının giderilmesi ve saf su üretimi
- Tez No: 304890
- Danışmanlar: PROF. DR. NALAN KABAY, PROF. DR. ÜMRAN YÜKSEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Bakır, Saf su, Ters osmoz yöntemi, İyon değişimi, İyon değiştiriciler, Copper, Pure water, Reverse osmosis method, Ion exchange, Ion exchanges
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması, iki ayrı bölümden oluşmaktadır. İlk kısımda iki farklı ölçekte imal edilmiş (Multi purpose cell [MPC] ve micro flow cell [MFC]) EDI sistemleri ile sulu çözeltilerden Cu2+ iyonlarının giderimi incelenmiştir. Cu2+ iyonlarının giderimine etki eden parametreler olarak, çözeltideki Cu2+ iyon derişimi, sisteme uygulanan akım, merkez bölmedeki çözeltinin akış hızı ve elektrot bölmelerindeki H2SO4 derişimi araştırılmıştır. MPC EDI sisteminde besleme çözeltisindeki Cu2+ derişimi arttıkça Cu2+ iyonlarının giderimi azalmış (50 mg Cu2+/L de % 99, 150 mg Cu2+/L de %92 giderim), katot bölmesine geçen Cu2+ miktarı ise artmıştır (50 mg Cu2+/L de 6.48 mg, 150 mg Cu2+/L de 12.51 mg). Besleme çözeltisinin akış hızı ve uygulanan akım arttıkça giderim oranı değişmemiş (% 99 giderim); fakat katot bölmesine geçen Cu2+ miktarı artmıştır. Elektrot bölmesindeki H2SO4 derişimi arttıkça katot bölmesine geçen Cu2+ miktarı artmıştır (0.5 M H2SO4 kullanıldığında 42 mgCu2+, 2.0 M H2SO4 kullanıldığında ise 195 mgCu2+ geçmiştir). Benzer sonuçlar MFC EDI sitemi kullanıldığında da elde edilmiştir.Tezin ikinci kısmında, jeotermal su ve çeşme suyundan ters ozmos yöntemi ile üretilen süzüntü suyundan, EDI yöntemi ile saf su üretimi gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Elde edilen ürün suyun kalite analizi, farklı analitik yöntemlerle yapılmıştır. EDI yöntemi ile saf su elde edilmesinde; uygulanan potansiyel, akış hızı, merkez bölmeninin konfigürasyonu, elektrot bölmesindeki çözelti derişimi ve membran türünün etkisi incelenmiştir. Tabakalı yatak MFC EDI sisteminde besleme akış hızının 1.0 L/saat, elektrot bölmesindeki Na2SO4 çözeltisinin iletkenliği 500 µS/cm olduğu ve sisteme 40 V potansiyel uygulandığında 3 saat sure sonunda besleme suyunun iletkenliği 15 µS/cm den 0.90 µS/cm ye düşmüştür. Karışık yatak MFC EDI sisteminde ise; besleme akış hızının 1.0 L/ saat, elektrot bölmesindeki Na2SO4 çözeltisinin iletkenliği 500 µS/cm olduğu ve sisteme 25 V potansiyel uygulandığında, 3 saat sonunda besleme suyunun iletkenliği 15 µS/cm den 0.60 µS/cm`ye düşmüştür
Özet (Çeviri)
This PhD thesis consist of two parts. In the first part, separation of Cu2+ by EDI method was studied using two EDI systems at different sizes (Multi purpose cell [MPC] and Micro flow cell [MFC]). Some experimental parameters such as the concentration of Cu2+ ions in the solution, the applied current, the feed flow rate in the central compartment, the concentration of H2SO4 in the electrode compartments which affect the separation performance of Cu2+ ions were investigated. When initial Cu2+ concentration in the feed solution was increased, the percent removal of Cu2+ decreased (99% at 50 mg Cu2+/L and 92 % at 150 mg Cu2+/L), but amount of Cu2+ to cathode compartment increased (6.48 mg at 50 mg Cu2+/L and 12.51 mg at 150 mg Cu2+/L). When the feed flow rate and applied current was increased the percent removal of Cu2+ did not change (99%) but transport of Cu2+ to cathode compartment increased (42 mg Cu2+ at 0.5 M H2SO4 and 195 mg Cu2+ at 2.0 M H2SO4). Similar results were obtained when the MFC EDI system used.In the second part of the thesis, the pure water was tried to be produced from reverse osmosis permeate of geothermal water and tap water by electrodeionization. The quality analysis of product water was performed by various analytical methods. Effects of applied voltage, feed flow rate, configuration of the central compartment, the concentration of the solution in the electrode compartment and membrane type on the production of pure water have been investigated. In layered bed MFC EDI system, the conductivity of feed water decreased from 15 µS/cm to 0.9 µS/cm; when feed flow rate was 1.0 L/h, conductivity of Na2SO4 in the electrode compartment 500 µS/cm and 40 V was applied to system. In mixed bed MFC EDI system, the conductivity of feed water decreased from 15 µS/cm to 0.6 µS/cm; when feed flow rate was 1.0 L/h, conductivity of Na2SO4 in the electrode compartment 500 µS/cm and 25 V was applied to system.
Benzer Tezler
- Design and characterization of poplar fiber based nonwoven structures for sustainable textile applications
Sürdürülebilir tekstil uygulamaları kapsamında kavak lifli dokusuz yüzeylerin tasarımı ve karakterizasyonu
CANAN USTA
Doktora
İngilizce
2025
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER GÜRARSLAN
- Preparation and characterization of functionalized sepiolitic clay nanofibers : Antibacterial activity and conductive-AFM study
Sepiyolit nanofiberlerinin fonksiyonelleştirilmesi ve karakterizasyonu: Antibakteriyel aktivite ve AFM-iletkenlik ölçümleri
NİHAN CANSU YALIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ
- Çeşitli adsorbanlarla fosfat giderilmesi
Başlık çevirisi yok
YEŞİM BAŞURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. NURSAN İPEKOĞLU
- Domuz ciğeri ve bezelye tohumundan diamin enziminin izolasyonu saflaştırılması ve özelliklerinin incelenmesi
The Isolation of DAO from pig liver and pea seedling and purification and specification
YÜKSEL GÜVENİLİR(AVCIBAŞI)
- Molibden nitrür kaplamaların aşınma davranışı
Başlık çevirisi yok
İ.BÜLENT NİLÜFER
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABRİ KAYALI