Metilen Mavisi Boyasının Sulu Çözeltilerden Susam Küspesi Kullanılarak Adsorpsiyonu ve Yanıt Yüzey Metodu ile Optimizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Kimya-Metalurji Fakültesi, Kimya Müh.Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: DAVUT GÜNDÜZ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Belma Özbek
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Metilen mavisi, kolay uygulanabilirliği ve dayanıklılığı nedeni ile pamuk, odun ve ipeğin renklendirilmesinde kullanılan katyonik boyalardan biridir. Farklı sanayi dallarında kullanılan ve zararları olan metilen mavisi boyasının sulu çözeltilerden uzaklaştırılması için membran, flokülasyon, elektrokimyasal oksidasyon ve adsorpsiyon gibi çeşitli yöntemler uygulanmaktadır. Bu yöntemler arasında adsorpsiyon işlemi, metilen mavisinin giderilmesinde etkili bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Adsorpsiyon işlemi için; verimli, düşük maliyetli ve çevre dostu bir adsorban kullanımı kritik bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, metilen mavisinin sulu çözeltiden uzaklaştırılması için adsorban olarak; çevre dostu, düşük maliyetli ve tarımsal bir atık olan susam küspesi seçilmiştir. Susam küspesinin adsorpsiyon kabiliyeti, farklı sıcaklık (T), farklı pH ve farklı adsorban dozajı (AD) değerlerinde incelenmiştir. Design Expert programı kullanılarak, susam küspesinin boya giderimi deneylerinden elde edilen veriler Yanıt Yüzey Metodolojisi (RSM) ile optimize edilmiştir. Sulu çözeltilerdeki başlangıç metilen mavisi boya konsantrasyonu 200 ppm değerinde sabit tutularak, farklı sıcaklık, pH ve adsorban dozajı değerlerinde 25 dakika süresince adsorpsiyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, optimum proses parametreleri; 20 °C sıcaklık, pH 9 ve 2 g/100 mL adsorban dozajı olarak belirlenmiştir. Optimum proses şartlarında elde edilen metilen mavisi giderimi %92.26 ve birim adsorban başına adsorplanan metilen mavisi miktarı (qe) ise 9.23 mg/g olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon izoterm çalışmaları için Langmuir, Freundlich ve Temkin izoterm modelleri incelenmiş olup deneysel veriler ile en uyumlu izoterm modelinin Freundlich modeli olduğu tespit edilmiştir. Bununla birlikte, adsorpsiyon kinetik çalışmaları için; Yalancı birinci dereceden kinetik model, Yalancı ikinci dereceden kinetik model, Partikül içi difüzyon kinetik modeli ve Elovich kinetik modeli incelenmiş olup deneysel veriler ile en uyumlu kinetik modelin Yalancı ikinci dereceden kinetik model olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak; elde edilen bulgular, metilen mavisi boyasının sulu çözeltilerden uzaklaştırılması için adsorban olarak kullanılan susam küspesinin oldukça kısa sürede yüksek giderim performasına sahip olduğunu göstermiştir.