Basic Violet 39 ve Metyhlene Blue Boyar Maddelerinin Elektrokimyasal Yöntemle Atık Sudan Arıtımı


Creative Commons License

Budak T., Varlı D. N.(Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 2209-B - Sanayiye Yönelik Lisans Araştırma Projeleri Destekleme Programı, 2023 - 2024

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Ekim 2023
  • Bitiş Tarihi: Ekim 2024

Proje Özeti

Özet

 

Gün geçtikçe artan nüfusla beraber tekstil ihtiyacı da artmaktadır. Tekstil endüstrisindeki yoğunluk sebebi ile de atık sular çoğalmakta ve dünyayı daha az yaşanabilir hale sokmaktadır. Bu endüstride en çok kullanılan boyar maddeler arasında; methylene blue ve basic violet 39 boyalarını belirtebiliriz. Methylene blue, kimyasal olarak 3,7-bis(dimetilamino)-fenazotiyonyum klorür temelinde formüle edilmiş bir boyar maddedir. Renk olarak koyu mavi renkte toz veya kristal formda bulunabilir. Basic Violet 39 ise kimyasal olarak 4,4'-Bis(diethylamino)triaryl methane temelinde formüle edilmiş bir boyar maddedir. Bu madde, mora yakın tonda olan canlı bir menekşe rengine sahiptir. Her iki maddenin de yüksek dozlarda maruziyeti, toksik ve kanserojen etkilere neden olabilmektedir. Dolayısıyla, insan sağlığı ve doğal çevre açısından tehdit durumu söz konusudur. Bununla ilgili güvenlik kurallarına itinayla uyulması ayrıca önem taşımaktadır. Her iki boyar maddenin de doğaya deşarj edilmeden önce birtakım arıtma işlemlerinden geçirilmesi, toksik etkilerinden dolayı zorunluluk arz etmektedir. Bu yöntemlerden bir tanesi, elektrokimyasal yöntemdir.

Elektrokimyasal yöntemde, uygulanan elektrik akımı sayesinde elektroliz hücresi içerisinde birtakım kimyasal reaksiyonlar gerçekleşir. Elektrokimyasal yöntemlerin temelinde, elektrot adı verilen iletken malzemelerin bir elektrokimyasal hücre içinde kullanılması yer alır. Elektrokimyasal hücre, genellikle elektrolit adı verilen bir çözelti veya bir membran ile ayrılan iki elektrot (anot ve katot) arasında oluşur. Bu yöntem, diğer yöntemlere kıyasla gerek ekonomik verimi gerekse çevresel önemi açısından kullanımı oldukça uygun bir yöntemdir. Elektrokimyasal yöntemin avantajları arasında; yüksek duyarlılık, seçicilik, hızlı tepki süreleri ve çeşitli analitlerin belirlenmesi gibi özellikler sıralanabilir.

Bu araştırmada, arıtma işlemi uygulanacak olan, boyar madde içeren, sentetik tekstil atık suyu çözeltilerinin; pH, bulanıklık ve iletkenlik gibi parametreleri değerlendirilerek, UV spektrofotometrik ölçümleri yapılacaktır. Ardından atık suyun derişimi bilinen bir hacmi elektroliz hücresine alınacaktır. Ağırlığı bilinen saf alüminyum ve grafitten oluşan elektrotlar, elektroliz hücresindeki atık su çözeltisine daldırılacaktır. Elektrotlar, bir doğru akım güç kaynağına anot ve katot olarak bağlanacaktır. Arıtma verimini arttırabilmek amacıyla gereken durumlarda elektroliz hücresine elektrolit (KCl, NaCl vb.) ilavesi gerçekleştirilecektir. Çalışmanın optimum koşullarını belirleyebilmek adına; sıcaklık, akım yoğunluğu, elektroliz süresi, karıştırma hızı ve pH gibi parametreler değerlendirilecektir.

Sağ Ok ana hatElektroliz reaksiyonu başlatıldığında, Alo Al3+ şekline dönüşerek çözelti ortamına geçecektir. Bu atomlar yüksek afiniteleri sayesinde; organik pigment moleküllerinin floküller halinde çökmesine neden olur. Devam eden filtrasyon işlemi ile atık su arıtımının başarılı bir şekilde gerçekleşeceği ön görülmektedir. Ardından, daha önce ifade edilen atık su parametreleri ve UV spektrofotometrik ölçümleri tekrarlanacaktır. Bulunan değerler arasındaki değişim incelenecektir.