Ferrokrom Baca Tozlarının Ağır Metal Adsorpsiyon Özelliklerinin İncelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ERDOĞAN UĞURLU

Danışman: Burak Birol

Özet:

Atık suların yapısında bulunan ağır metaller hem insan sağlığı hem de ekosistem üzerinde ciddi bir tahribata neden olmaktadır. Bu kapsamda atık suların arıtılması ve geri dönüşümü önemli bir çalışma alanı oluşturmaktadır. Atık sularda bulunan ağır metallerin adsorpsiyon yöntemi ile arıtılması ise günümüzde oldukça popüler bir çalışma konusudur. Bu yöntem diğer yöntemlere göre tek seferde daha fazla su arıtımı, hızlı işlem kabiliyeti ve adsorbent çeşitliliği gibi çeşitli avantajlar sunmasıyla da dikkat çekmektedir. Bu kapsamda yapılan çalışmalarda ise artık amaç adsorpsiyon yönteminden ziyade düşük maliyetli ve yüksek verimliliğe sahip yeni adsorbentlerin araştırılması ve hazırlanmasıdır. Yapılan çalışmada bir ağır sanayi atığı olan ferrokrom külü (baca tozu) (FCA) adsorbent olarak kullanılarak atık sularda bulunan bakır , kurşun ve kadmiyum ağır metallerinin tekli ve çoklu adsorpsiyon verimliliği araştırılmıştır. Araştırılan ağır sanayi atığına literatür çalışmaları sonucunda elde edilen verilerden yararlanarak, öğütme, yıkama gibi çeşitli ön işlemler uygulanmıştır. Hazırlanan adsorbentin verimliliği üzerindeki değişiklikler yapılan çeşitli deneyler altında incelenmiştir. Bunun için çeşitli pH, konsantrasyon ve adsorbent miktarları ile farklı kombinasyonlar altında deneyler xiii yapılmıştır. Bu ağır metal iyonlarının tekli, ikili ve üçlü kombinasyonları ile yapılan deneylerden elde edilen veriler doğrultusunda en yüksek adsorpsiyon kapasiteleri belirlenmiştir. Ayrıca tekli çalışmalar için Langmuir ve Freundlich izoterm modelleriyle, birinci derece ve ikinci derece kinetik modelleriyle karşılaştırılarak adsorpsiyon mekanizmaları da belirlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda Cu(II) Adsorpsiyonu için en yüksek adsorpsiyon kapasitesi 198.125 mg/g, Pb(II) adsorpsiyonu için 1519 mg/g ve Cd(II) adsorpsiyonu için 84.5 mg/g olarak belirlenmiştir. Her biri 100 mg/L miktarındaki Cu(II)-Pb(II) ikili çalışmasında maksimum adsorpsiyon kapasiteleri sırasıyla 28.75 mg/g ve 60.2 mg/g olarak bulunmuştur. Yine 100 mg/L miktarındaki Cu(II)-Cd(II) ikili çalışmasında maksimum adsorpsiyon kapasiteleri sırasıyla 36.05 mg/g ve 6.55 mg olarak belirlenmiştir. 100 mg/L'lik Pb(II)-Cd(II) ikili çalışmasında ise çalışması için sırasıyla 74.6 mg/g ve 78.8 mg/g değerleri elde edilmiştir. Son olarak Cu(II)-Pb(II)- Cd(II) çoklu adsorpsiyon çalışmasında ise her biri 30 mg/L için maksimum adsorpsiyon kapasiteleri sırasıyla 96.68 mg/g , 97.8 mg/g ve 25.17 mg/g olarak elde edilmiştir.