SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ

Türkan ALTUN, (Selçuk Üniversitesi)
Şerife PARLAYICI (Selçuk Üniversitesi)
Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi
0 0
Yıl: 2018 Cilt: 6 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 242 - 254 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.15317/Scitech.2018.130 İndeks Tarihi: 06-03-2020

SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ

Öz:
Birçok doğal veya ticari adsorbanlar, boyalar, ağır metaller ve diğer kirleticilerin çevredenuzaklaştırılması için adsorpsiyon işlemlerinde yaygın olarak kullanılmıştır. Doğal adsorbanlar, düşükmaliyetli ve bol bulunmaları nedeniyle, çoğunlukla tercih edilmektedir. Ayrıca, yeni kaynaklar doğaladsorbanlardan daha verimli adsorbanlar geliştirilebileceğini açıklamıştır. Bu doğal adsorbanları dahaverimli hale getirmenin yollarından biri de kompozitler hazırlamaktır. Kitosanın yapısında bulunanhidroksil (-OH) ve amino (-NH2) grupları ağır metallerle bağ yapabilme potansiyeline sahip adsorbanlarelde edilmesini sağlar. Killer, adsorpsiyon çalışmalarında genelde sık kullanılmasıyla birlikte, pratikkullanımlarda agregasyon ve koagülasyon gibi hidrodinamik özellikleri etkileyen olumsuzluklar ilekarşılaşılır. Bu olumsuzluklar, killerin kitosan polimerleri ile oluşturduğu kompozitlerin kullanımı ilebertaraf edilebilir. Bu çalışmada ticari sepliolit kili ve kitosan ile kompozit bir adsorban (SK)hazırlanmıştır ve kompozit boncukları (SK) FTIR analizi yapılarak karakterize edilmiştir. Suluçözeltiden Cr(VI) iyonlarının adsorpsiyonunda (SK) kompoziti kullanılmıştır. Cr(VI) adsorpsiyonuna,pH, adsorban miktarı, adsorbat konsantrasyonu ve temas süresi gibi parametrelerin etkisi araştırılmıştır.Freundlich, Langmuir, Scatchard ve Dubinin-Radushkevich (D-R) adsorpsiyon izoterm modelleriadsorpsiyon dengesinin analizi için kullanılmıştır. Adsorpsiyon işlemi Langmuir ve Scatchardadsorpsiyon izotermlerine uymuştur. Kompozitin Cr(VI) adsorpsiyonu için adsorplama kapasitesi,Scatchard adsorpsiyon izotermi verilerinden hesaplanmıştır. Sepiolit ve SK kompoziti sırasıyla 3.11;61.048 mg/g maksimum adsorpsiyon kapasitesi ile krom (VI) iyonlarını uzaklaştırmıştır (25 C, pH 2,temas süresi 60 dakika, adsorban miktarı 0.04 g). SK kompozitinin krom (VI) uzaklaştırılmasında etkinbir şekilde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.
Anahtar Kelime:

Konular: Mühendislik, Kimya

Synthesis of Sepiolite-Chitosan Composites and Investigation of Cr(VI) Adsorption from Aqueous Solution by Using This Composite

Öz:
Many natural or commercial adsorbents have been commonly used for the removal of dues, heavy metals, and other pollutants from the environment. Due to low-cost and abundance of natural adsorbents, they are mostly preferred. Moreover, new sources have indicated that more efficient biosorbents from natural adsorbents. One of the ways to make these natural adsorbents more efficient is preparation of composites. The hydroxyl (-OH) and amino (-NH2) groups present in the structure of chitosan provide a binding capacity for the adsorbent to remove heavy metals. Clays, on the other hand, are usually used in adsorption processes and negativities affecting hydrodynamic properties such as aggregation and coagulation are encountered in practice. These negativities can be removed by using composites prepared from clays with chitosan polymer. In this study, a composite adsorbent was prepared from sepiolite clay and chitosan (SK) and FTIR analysis of composite beads was carried out. Then SK composite was used for the removal of Cr(VI) ions from aqueous solutions. The effects of parameters such as pH, adsorbent amount, adsorbate concentration and contact time were investigated for Cr(VI) adsorption. Scatchard and Dubinin-Radushkevich (D-R) adsorption isotherm models were used for the analysis of adsorption equilibrium. For adsorption process, Scatchard adsorption was well fitted to the data of adsorption. It was determined that sepiolite and SK composite removed Cr(VI) ions respectively 3.11 and 61.048 mg/g with maximum adsorption capacity (25 C, pH 2, contact time 60 minutes, 0.04 g adsorbent amount ). It was concluded that SK composite can be effectively used for Cr(VI) removal from aqueous solutions.
Anahtar Kelime:

Konular: Mühendislik, Kimya
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Akar, S. T., Yetimoglu, Y., Gedikbey, T., 2009, “Removal of Chromium (VI) Ions from Aqueous Solutions by using Turkish Montmorillonite Clay: Effect of Activation and Modification”, Desalination, Vol. 244, 1-3, pp 97-108.
  • Altun, T., Pehlivan, E., 2012, “Removal of Cr(VI) from Aqueous Solutions by Modified Walnut Shells”, Food Chemistry, Vol. 132(2), pp. 693-700.
  • Aoyama, M.; Tsuda, M., 2001, “Removal of Cr(VI) from Aqueous Solutions by Larch Bark”, Wood Science and Technology, Vol. 35(5), pp. 425–434.
  • Argun, M. E., Dursun, Ş., Özdemir, C., Karataş, M., 2007, “Heavy Metal Adsorption by Modified Oak Sawdust: Thermodynamics and Kinetics”, Journal of Hazardous Materials, Vol. 141, pp. 77–85.
  • Auta, M., Hameed, B.H., 2014, “Chitosan–Clay Composite as Highly Effective and Low-Cost Adsorbent for Batch and fixed-Bed Adsorption of Methylene Blue”, Chemical Engineering Journal, Vol. 237, pp. 352-361.
  • Bailey, S. E., Olin, T. J., Bricka, R.M., Adrian, D. D., 1999, “A Review of Potentially Low-Cost Sorbents for Heavy Metals”, Water Research, Vol. 33 (11), pp. 2469-2479.
  • Bektaş, N., Ağım, B. A., Kara, S., 2004, “Kinetic and Equilibrium Studies in Removing Lead ions from Aqueous Solutions by Natural Sepiolite”, Journal of Hazardous Materials, Vol. B112, pp. 115–122.
  • Bhattacharyya, K. G., Gupta, S. S., 2006, “Adsorption of Chromium(VI) from Water by Clays”, Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 45 (21), pp. 7232-7240.
  • Bilal, M., Shah, J.A., Ashfaq, T., Gardazi, S.M., Tahir, A.A., Pervez, A., Haroon, H.,Mahmood, Q., 2013, “Waste Biomass Adsorbents for Copper Removal from Industrial Wastewater–A Review”, Journal of Hazardous Materials, Vol. 263, pp. 322-333.
  • Dakiky, M., Khamis, M., Manassra, A., Mer’eb, M., 2002, “Selective Adsorption of Chromium(VI) in Industrial Wastewater Using Lowcost Abundantly Available Adsorbents”, Advances in Environmental Research, Vol. 6(4), pp. 533–540.
  • Daneshvar, N., Salari, D., Aber, S., 2002, “Chromium Adsorption and Cr(VI) Reduction to Trivalent Chromium in Aqueous Solutions by Soya Cake”, Journal of Hazardous Materials, Vol. 94(1), pp. 49–61.
  • Doğan, M., Turhan, Y., Alkan, M., Namlı, H., Turan, P., Demirbaş, Ö., 2008, “Functionalized Sepiolite for Heavy Metal Ions Adsorption”, Desalination, Vol. 230(1-3), pp. 248–268.
  • Edebali, S., 2015, “Alternative Composite Nanosorbents Based on Turkish Perlite for the Removal of Cr(VI) from Aqueous Solution”, Journal of Nanomaterials, Article ID 697026, 7 pages, doi.org/10.1155/2015/697026.
  • Edebali S., Kahraman H. T., 2016, ‟Yeşil Sentez Yöntemiyle Üretilmiş Gümüş Nanotanecik Yüklü Aktif Karbonun Cr(VI) Giderimindeki Performansının Değerlendirilmesi”, Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi, Vol. 4(3) , pp. 208-215.
  • Fiol, N., Villaescusa, I., Martinez, M., Miralles, N., Poch, J., Serarols, J., 2003, “Biosorption of Cr(VI) using Low Cost Sorbents”, Environmental Chemistry Letters, Vol. 1(2), pp. 135–139.
  • Gładysz-Płaska, A., Majdan, M., Pikus, S., Sternik, D., 2012, “Simultaneous Adsorption of Chromium(VI) and Phenol on Natural Red Clay Modified by HDTMA”, Chemical Engineering Journal, Vol. 179, pp. 140-150.
  • Kyzas, G. Z., Kostoglou, M., Lazaridis, N. K., 2009, “Copper and Chromium(VI) Removal by Chitosan Derivatives-Equilibrium and Kinetic Studies”, Chemical Engineering Journal, Vol. 152 (2-3), pp. 440-448.
  • Levankumar, L., Muthukumaran, V., Gobinath, M.B., 2009, “Batch Adsorption and Kinetics of Chromium (VI) Removal from Aqueous Solutions by Ocimum Americanum L. Seed Pods”, Journal of Hazardous Materials, Vol. 161(2-3), pp. 709-713.
  • Lewandowska, K. , Sionkowska, A., Kaczmarek, B., Furtos, G., 2014, “Characterization of Chitosan Composites with Various Clays”, International Journal of Biological Macromolecules, Vol. 65, pp. 534-541.
  • Low, K.-S., Lee, C. K., Low, C. H., 2001, “Sorption of Chromium (VI) by Spent Grain Under Batch Conditions”, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 82(9), pp. 2128–2134.
  • Monvisade, P., Siriphannon, P., 2009, “Chitosan Intercalated Montmorillonite: Preparation, Characterization and Cationic Dye Adsorption”, Applied Clay Science, Vol. 42(3-4), pp. 427-431.
  • Naiya, T. K., Chowdhury, P., Bhattacharya, A. K., Das, S. K., 2009, “Saw Dust and NeemB as Low-Cost Natural Biosorbent for Adsorptive Removal of Zn(II) and Cd(II) Ions from Aqueous Solutions”, Chemical Engineering Journal, Vol. 148(1), pp. 68–79.
  • Nameni, M., Alavi, Moghadam, M. R., Arami M., 2008, “Adsorption of Hexavalent Chromium from Aqueous Solutions by Wheat Bran”, International Journal of Environmental Science & Technology, Vol. 5(2), pp. 161-168.
  • Niu, H., Volesky, B., 2003, “Characteristics of Anionic Metal Species Biosorption with Waste Crab Shells”, Hydrometallurgy, Vol. 71(1-2), pp. 209–215.
  • Pandey S., Mishra, S.B., 2011, “Organic-Inorganic Hybrid of Chitosan/Organoclay Bionanocomposites for Hexavalent Chromium Uptake”, Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 361(2), pp. 509- 520.
  • Pehlivan, E., Arslan, G., 2007, “Removal of Metal Ions using Lignite in Aqueous Solution—Low Cost Biosorbents”, Fuel Processing Technology, Vol. 88(1), pp. 99-106.
  • Pehlivan, E., Kahraman, H.T., 2012, “Hexavalent Chromium Removal by Osage Orange”, Food Chemistry, Vol. 133(4), pp. 1478-1484.
  • Ramos, R. L., Juarez Martinez, A., Guerro Coronado, R. M., 1994, “Adsorption of Chromium (VI) from Aqueous Solutions on Activated Carbon”, Water Science and Technology, Vol. 30 (9), pp. 191-197.
  • Sabah, E., Celik, M.S., 2002, “Adsorption Mechanism of Quaternary Amines by Sepiolite”, Separation Science and Technology, Vol. 37(13), pp. 3081-3097.
  • Sargın, I., Kaya, M, Arslan, G., Baran, T., C. Talip, 2015, “Preparation and Characterisation of Biodegradable Pollen–Chitosan Microcapsules and Its Application in Heavy Metal Removal”, Bioresource Technology, Vol. 177, pp. 1-7.
  • Sarin, V., Pant K.K., 2006, “Removal of Chromium from Industrial Waste by Using Eucalyptus Bark”, Bioresource Technology, Vol. 97(1), pp. 15-20.
  • Sarkar, M., Majumdar, P., 2011, “Application of Response Surface Methodology for Optimization of Heavy Metal Biosorption Using Surfactant Modified Chitosanbead, Chemical Engineering Journal, Vol. 175, pp. 376-387.
  • Türker A.R., Bağ H., Erdoğan B., 1997, “Determination of Iron and Lead by Flame Atomic Absorption Spectrometry after Preconcentration with Sepiolite”, Fresenius Journal of Analytical Chemistry, Vol. 357(3), pp. 351-353.
  • Wen, Y.,Tang, Z., Chen, Y., Gu, Y., 2011, “Adsorption of Cr(VI) from Aqueous Solutions using Chitosan- Coated fly Ash Composite as Biosorbent”, Chemical Engineering Journal, Vol. 175, pp. 110-116.
  • Wu, Y.H., Li, B., Feng, S.X, Mi, X.M , Jiang, J.L, 2009, “Adsorption of Cr(VI) and As(III) on Coaly Activated Carbon in Single and Binary Systems”, Desalination, Vol. 249(3), pp. 1067-1073.
  • Wu, F.C., Tseng, R.L., Juang, R.S., 2010, “A Review and Experimental Verification of using Chitosan and Its Derivatives as Adsorbents for Selected Heavy Metals” Journal of Environmental Management, Vol. 91(4), pp. 798–806.
  • Yu, L.J, Shukla, S.S, Dorris, K.L, Shukla, A, Margrave, J.L., 2003, “Adsorption of Chromium from Aqueous Solutions by Maple Sawdust”, Journal of Hazardous Materials, Vol. 100,(1–3), pp. 53–63.
  • Zhu, B., Fan, T., Zhang, D., 2008, “Adsorption of Copper Ions from Aqueous Solution by Citric Acid Modified Soybean Straw”, Journal of Hazardous Materials, Vol. 153(1-2), pp. 300-308.
APA ALTUN T, PARLAYICI Ş (2018). SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ. , 242 - 254. 10.15317/Scitech.2018.130
Chicago ALTUN TÜRKAN,PARLAYICI ŞERİFE SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ. (2018): 242 - 254. 10.15317/Scitech.2018.130
MLA ALTUN TÜRKAN,PARLAYICI ŞERİFE SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ. , 2018, ss.242 - 254. 10.15317/Scitech.2018.130
AMA ALTUN T,PARLAYICI Ş SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ. . 2018; 242 - 254. 10.15317/Scitech.2018.130
Vancouver ALTUN T,PARLAYICI Ş SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ. . 2018; 242 - 254. 10.15317/Scitech.2018.130
IEEE ALTUN T,PARLAYICI Ş "SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ." , ss.242 - 254, 2018. 10.15317/Scitech.2018.130
ISNAD ALTUN, TÜRKAN - PARLAYICI, ŞERİFE. "SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ". (2018), 242-254. https://doi.org/10.15317/Scitech.2018.130
APA ALTUN T, PARLAYICI Ş (2018). SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi, 6(2), 242 - 254. 10.15317/Scitech.2018.130
Chicago ALTUN TÜRKAN,PARLAYICI ŞERİFE SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi 6, no.2 (2018): 242 - 254. 10.15317/Scitech.2018.130
MLA ALTUN TÜRKAN,PARLAYICI ŞERİFE SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi, vol.6, no.2, 2018, ss.242 - 254. 10.15317/Scitech.2018.130
AMA ALTUN T,PARLAYICI Ş SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2018; 6(2): 242 - 254. 10.15317/Scitech.2018.130
Vancouver ALTUN T,PARLAYICI Ş SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ. Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2018; 6(2): 242 - 254. 10.15317/Scitech.2018.130
IEEE ALTUN T,PARLAYICI Ş "SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ." Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi, 6, ss.242 - 254, 2018. 10.15317/Scitech.2018.130
ISNAD ALTUN, TÜRKAN - PARLAYICI, ŞERİFE. "SEPİOLİT-KİTOSAN KOMPOSİTLERİNİN SENTEZİ ve BU KOMPOZİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN Cr(VI) ADSORPSİYONUNUN İNCELENMESİ". Selçuk Üniversitesi Mühendislik Bilim ve Teknoloji Dergisi 6/2 (2018), 242-254. https://doi.org/10.15317/Scitech.2018.130
Sayfa Oluşturulma Tarihi
17-04-2024 13:39

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları