Asit aktive nano bentonit kullanılarak sulu çözeltilerden kafein adsorpsiyonunda reaksiyon değişkenlerinin
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MERVE FAKİOĞLU
Danışman: Yasemen KALPAKLI
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Etkileri yeni keşfedilen kafein gibi yeni ortaya çıkan kirleticilerin uzun süreli maruziyetler sonucunda çeşitli çevre ve sağlık sorunlarına yol açması bu kirleticilerin su ve atık sudan uzaklaştırılması için dikkat çekici bir çalışma haline gelmiştir. Adsorpsiyon diğer ayırma yöntemleri ile karşılaştırıldığında basitliği sebebiyle en çok tercih edilen ve atık suyu arıtmasında oldukça etkili bir teknolojidir. Bu çalışmada, kafeinin sulu çözeltiden adsorpsiyonu için H2SO4 ile modifiye edilmiş Ca-Bentonit kili kullanılmıştır. Ca-bentonitin kimaysal bileşimi XRF cihazı ile tespit edilmiştir. Standart tek nokta yöntemi kullanılarak belirlenen BET yüzey alanı 300,9739 m2/g, por çapı 8,2580 nm ve zeta potansiyeli -11,4 mV olarak ölçülmüştür. Deneysel çalışmalarda pH, temas süresi, sıcaklık ve adsorbent konsantrasyonu parametreleri optimum proses koşullarını bulmak için değiştirilmiştir. Bentonit karakterizasyon değerlendirmesi adsorpsiyon öncesi ve sonrasında, FT-IR, XRD ve SEM-EDS gibi bir dizi karakterizasyon tekniği ile incelenmiştir. İzotermal davranış, adsorpsiyon kinetiği, mekanizması ve termodinamik parametreler kesikli modda incelenmiştir ve kinetik veriler yalancı birinci ve yalancı ikinci mertebeden kinetik modeller kullanılarak tanımlanmış olup yalancı ikinci mertebeden model ile en iyi uyum yakalandığı tespit edilmiştir. Deneysel sonuçlar ile tespit edilen R² değerinin 0,9459 olarak en yüksek tespit edildiği adsorpsiyon izoterm modeli Langmuir modeli olup bu model ile en iyi uyumu gösterdiği tespit edilmiştir. Farklı sıcaklıklarda gerçekleştirilen deneysel çalışmalar ile adsorpsiyonun sıcaklığa bağlılığı ve reaksiyonun optimum sıcaklık koşulu belirlenmiştir. 298, 308 ve 318 K sıcaklıklarında gerçekleştirilen termodinamik çalışmalarda ise ΔG°<0 olduğu için tepkimeye dışarıdan enerji verilmeden kendiliğinden yürüdüğü yani ekzotermik özellik gösterdiği sonucuna varılmıştır. Kafeinin adsorbent üzerine difüzyon mekanizması, Weber ve Morris tarafından önerilen partikül içi difüzyon modeli uygulanarak araştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Kafein, Ca-bentonit, adsorpsiyon, kinetik, termodinamik