Boyarmadde gideriminde ateş dikeni (Pyracantha coccinea L.) bitkisinin biyosorpsiyon potansiyelinin araştırılması
Investigation of biosorption potential of firethorn (Pyracantha coccinea L.) plant in dyestuff removal
- Tez No: 863869
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVGİ GÜNEŞ DURAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Renk giderme, Zeta potansiyeli, Adsorption, Decolorization, Zeta potential
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Nevşehir Hacı Bektaş Veli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, endüstriyel atıksularda bir problem oluşturan renk parametresinin doğal organik madde kullanımı ile giderimini ekonomik olarak sağlayabilmek amacıyla yapılmıştır. Endüstriyel atıksuda renk oluşturan parametreyi temsilen Maxilon altın sarısı 4GL boyar maddesi ve sorpsiyon ile renk giderimini sağlamak amacıyla doğada kendi kendine yetişen ateş dikeni (Pyracanthacoccinea L.–PCL) bitkisinin meyveleri kullanılmıştır. Meyve, saf ve dimetilglioksim (DMG) ile modifiye edilerek kullanılmıştır. Bitki, kesikli biyosorpsiyon için çeşitli koşullardan geçirilerek analizler için uygun hale getirilmiştir. Saf biyoadsorban için optimal pH 8 olarak belirlenmiş ve bu koşullarda farklı miktarlarda biyoadsorban (0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 ve 1g) ile farklı sıcaklık derecelerinde (5°C, 15°C, 30°C, 45°C) renk giderimi için analizler yapılmıştır. Biyoadsorbanın saf ve modifiye haldeki morfolojik yapısını belirlemek amacıyla ise taramalı elektron mikroskobu (SEM), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrofotometresi (FTIR) ve saf ve modifiye biyoadsorbanın yer aldığı boya çözeltilerinde zeta potansiyeli analizleri yapılmıştır. Bu analizlere bağlı olarak optimal biyoadsorban miktarı ve optimal sıcaklık değerleri belirlenmiştir. Her iki biyoadsorban için optimal miktar 0,1 g olarak tespit edilmiştir. Saf biyoadsorban için en fazla renk giderimi 45°C sıcaklıkta (%77,22), modifiye biyoadsorban için ise 30°C sıcaklıkta (%74,14) elde edilmiştir. Langmuir izotermlerine göre saf ve modifiye adsorbanın RL değerlerinin tüm sıcaklıklar için Langmuir izotermine uygun olduğunu söylemek mümkündür (0<RL<1). Freundlich İzotermlerinden elde edilen n değerleri ise 1'den küçük çıkmıştır. Bu sonuç, meydana gelen tüm adsorpsiyon mekanizmalarının fiziksel olduğunu göstermektedir. 5, 15 ve 30°C sıcaklık değerlerinde modifiye biyoadsorban yüzeyinde homojenite artmıştır. Termodinamik analizlere göre △H<0 olduğundan proseslerin ekzotermik olduğu tespit edilmiştir. FTIR sonuçlarına göre, saf biyoadsorban modifiye edildiğinde C-N bağı, N-O bağı ve M-O bağı oluşmuştur. O-H bağı ve C-H bağı ise kaybolmuştur. Bu bağ değişimleri, biyoadsorbanın kimyasal ve fiziksel özelliklerinde değişikliklerin olduğunu göstermektedir. SEM analizleri modifikasyonun biyoadsorbanın gözenek sayısı ve gözenek çapında artışa yol açtığını ve biyokütlenin adsorpsiyon kapasitesini arttığını göstermiştir. Zeta potansiyeli sonuçları ise saf ve modifiye adsorbanın yüzey yüklerinin benzer olduğunu göstermektedir. Tüm analiz sonuçları göstermiştir ki doğada bulunan bir bitki modifiye edildiğinde renk gideriminde daha verimli sonuçlar elde edilmekte ve düşük maliyetli bir arıtım sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
The study was carried out to remove the color parameter, a problem in industrial wastewater, economically using natural organic matter. Maxilon golden yellow 4GL dyestuff was used to represent the color-forming parameter in industrial wastewater, and the fruits of the firethorn (Pyracantha coccinea L.) plant, which grows spontaneously in nature, were used to provide color removal by sorption. The fruit was used pure and modified with dimethylglyoxime (DMG). The plant was subjected to various conditions for batch biosorption and made suitable for analyses. The optimal pH for pure biosorbent was determined as 8, and analyses were carried out for color removal at different temperatures (5°C, 15°C, 30°C, 45°C) with different amounts of biosorbent (0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1 g). Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectrophotometry (FTIR), and zeta potential analyses of dye solutions containing pure and modified adsorbents were performed to determine the morphological structure of the adsorbent in pure and modified form. Based on these analyses, the optimal amount of biosorbent and optimal temperature values were determined. The optimal amount for both biosorbents was determined as 0.1 g. The highest color removal was obtained at 45°C (77.22%) for pure biosorbent and at 30°C (74.14%) for modified biosorbent. According to Langmuir isotherms, it is possible to say that RL values of pure and modified adsorbent are by Langmuir isotherm for all temperatures (0<RL<1). The n values obtained from Freundlich isotherms were less than 1. This result shows that all adsorption mechanisms are physical. Homogeneity increased on the modified adsorbent surface at 5, 15, and 30°C temperature values. Thermodynamic analyses showed that the processes were exothermic since △H<0. FTIR results showed that the C-N, N-O, and M-O bonds were formed when the pure biosorbent was modified. O-H bond and C-H bond disappeared. These bond changes indicate that there are changes in the chemical and physical properties of the adsorbent. SEM analyses showed that the modification increased the biosorbent's pore number and diameter and the biomass's adsorption capacity. Zeta potential results show that the surface charges of pure and modified adsorbents are similar. All analysis results show that when a plant found in nature is modified, more efficient results are obtained in color removal, and low-cost treatment is provided.
Benzer Tezler
- Modifiye edilmiş aktif karbon üretimi, karakterizasyonu ve bunların gıda boyalarının gideriminde kullanımı
Modified activated carbon production, characterization and its use in food dyes removal
AHMAD NABI HAYDARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA ATEŞ
- Kükürt katkılı aktif karbonların sentezi ve azo boyar madde adsorpsiyonunda değerlendirilmesi
Synthesis of S-doped activated carbons and evaluation in azo dye adsorption
AHMAD FIRAS ALZAHABI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA ATEŞ
- İyon-seçici elektrod sistemi kullanılarak çeşitli kirleticilerin sulu ortamdan giderimi: Optimizasyon, denge ve kinetik çalışmaları
Removal of several pollutants from aqueous media by ion-selective electrode system: Optimization, equilibrium and kinetic studies
GÜLSÜM ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELİN ŞAHİN SEVGİLİ
- Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatit ile metil menekşe giderimi
Methyl violet removal by hydroxyapatite synthesis from waste egg shells
NUR BAYRAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyoteknolojiEskişehir Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMRA MALKOÇ
PROF. DR. SEDEF DİKMEN
- Alıcı ortam sedimentinde oluşabilecek boyar madde kirliliğinin gideriminin araştırılması
Investigation of the removal of dye pollution that may occur in the recipient sediment
NURDAN GÜÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASUDE ATEŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA DEMİREL