Remazol Ultra Kırmızı RGB Boyasının Sulu Çözeltilerden Palmiye Yaprakları ve Lifleri Kullanılarak Adsorpsiyonunun 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: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Setenay SEVİMLİ
Danışman: Belma Özbek
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Su kirliliği insan hayatını ve diğer canlıların hayatını önemli ölçüde tehdit eden bir problemdir. Boyalar gıda, kozmetik, tekstil gibi birçok alanda kullanılmaktadır ve su kirliliğine neden olan kirleticilerden biridir. Remazol Ultra Kırmızı RGB boyası, elyaf ile kovalent bağ oluşturmasından dolayı esas olarak selüloz elyaflarını boyamak için tekstil endüstrisinde kullanılan reaktif boyalardan biridir. Bu reaktif boyayı sulu çözeltilerden uygun şekilde uzaklaştırmak çevre ve insan sağlığı açısından büyük önem taşımaktadır. Sulu çözeltilerden boyayı uzaklaştırmak için birçok yöntem kullanılmaktadır ve bu yöntemlerden biri adsorpsiyondur. Adsorpsiyon birçok avantaja sahip olduğu için en çok tercih edilen yöntemdir. Adsorpsiyonun avantajları arasında basit tasarımı, çevre dostu olması, yüksek verimliliği, düşük maliyeti ve kolay uygulanabilirliği sayılabilir. Adsorpsiyon işlemi için, çevre dostu, verimli, ekonomik ve kolay bulunabilir bir adsorban kullanmak önemlidir. Bu çalışmada, tarımsal atık olan palmiye yaprakları ve lifleri, Remazol Ultra Kırmızı RGB boyasını sulu çözeltilerden uzaklaştırmak için kullanılmıştır. Adsorpsiyon işlemi üzerine, sıcaklık, pH ve adsorban dozajı parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Design Expert programı ile Yanıt Yüzey Metodolojisi kullanılarak adsorpsiyon deneylerinden elde edilen veriler optimize edilmiştir. Palmiye yaprakları kullanılarak gerçekleştirilen adsorpsiyon deneyleri; başlangıç Remazol Ultra Kırmızı RGB boya konsantrasyonu 100 ppm'de sabit tutularak farklı sıcaklık (25 °C, 35 °C ve 45 °C), pH (2, 3 ve 4) ve adsorban dozajı (0.5 g/200 mL, 1.25 g/200 mL ve 2.0 g/200 mL) değerlerinde 60 dakika temas süresinde yapılmıştır. Adsorpsiyon deneylerinden elde edilen verilerin Design Expert programına yüklenmesi ile elde edilen sonuçlara göre enerji tasarrufu dikkate alınarak optimum proses parametreleri; sıcaklık 25 °C, pH = 3 ve adsorban dozajı 2.0 g/200 mL olarak belirlenmiştir. Bu şartlar altında elde edilen Remazol Ultra Kırmızı RGB giderimi % 90.77 ve birim başına adsorplanan Remazol Ultra Kırmızı RGB miktarı (qe) ise 9.08 mg/g olarak bulunmuştur. Optimum proses şartlarında; palmiye yaprakları kullanılarak yapılan deneyler ile en uyumlu izoterm model ve en uyumlu kinetik model belirlenmiştir. Adsorpsiyon izoterm modeli için Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich izoterm modelleri incelenmiş olup en uyumlu izoterm modelin Freundlich İzoterm Modeli olduğu sonucuna varılmıştır. Adsorpsiyon kinetik modeli için ise Yalancı Birinci Dereceden, Yalancı İkinci Dereceden, Elovich, Partikül İçi Difüzyon ve Boyd Plot kinetik modelleri incelenmiş olup en uyumlu kinetik modelin Yalancı İkinci Dereceden Kinetik Modeli olduğu sonucuna varılmıştır. Palmiye liflerinin Remazol Ultra Kırmızı RGB boyasının sulu çözeltilerden giderimi üzerine etkisini incelemek için palmiye yaprakları ile yapılan deneyler sonucunda elde edilen en yüksek giderimin elde edildiği koşullarda (T = 35 °C, pH = 2, AD = 2.0 g/200 mL) deney yapılmıştır. Ancak bu deney sonucunda yeteri kadar iyi giderim gözlenmediği için sıcaklık sabit tutularak (35 °C), farklı pH (1 ve 2) ve adsorban dozajı (2.0 g/200 mL ve 4.0 g/200 mL) değerlerinde 2 adet daha deney yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda; T = 35 °C, pH = 2, AD = 4.0 g/200 mL koşullarında en yüksek giderim % 62.18 olarak bulunmuştur. Sonuç olarak; elde edilen veriler sulu çözeltilerden Remazol Ultra Kırmızı RGB boyasının gideriminde palmiye yapraklarının herhangi bir ön işlem gerektirmeden kullanılarak oldukça yüksek giderim sağladığı ve adsorpsiyon işlemlerinde tekrar kullanılabilirlik özelliğine sahip olduğu tespit edilmiştir. Palmiye yaprakları ile kıyaslandığında, palmiye liflerinin yeteri kadar iyi bir adsorban olmadığı sonucuna varılmıştır.