Organoclay preparation for anionic contaminant removal from water
Sudaki anyonik kirleticilerin uzaklaştırılmasında kullanılmak üzere organo-kil hazırlanması
- Tez No: 167039
- Danışmanlar: PROF. DR. HALE GÖKTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Organoclay, Hexadecytrimethylammonium Bromide, Nitrate, Chromate, Borate, Sorption, Desorption. VI
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
oz SUDAKİ ANYONIK KİRLETİCİLERİN UZAKLAŞTIRILMASINDA KULLANILMAK ÜZERE ORGANO-KİL HAZIRLANMASI înam, Deniz Yüksek Lisans, Kimya Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. E.Hale Göktürk Eylül, 2005, 99 Sayfa Endüstriyel gelişmeler ve kendiliğinden gerçekleşen ekolojik olaylardan kaynaklanan anorganik ve organik kimyasallar ile çevrenin kirlenmesi konusunda giderek artan endişe, bu kirliliklerin uzaklaştırılmasında yeni tekniklerin araştırılması ihtiyacını doğurmuştur. Kil, bu işlemlerde kullanılabilecek tabii malzemelerden biridir. Kil mineralleri, katyonik yüzey tutucular ile değiştirilebilmeye olanak sağlayan geniş yüzey alanlarına ve yüksek katyon tutma kapasitelerine sahiptir. Bu şekilde hazırlanan ve genellikle 'organik kil' olarak adlandırılan bu viimateryal kirlenmiş sudan hidrofobik ve organik kirliliklerin uzaklaştırılmasında kullanılabilir. Sudaki anyonik kirliliklerden nitrat ve kromat gibi oksianyonlar insan yaşamı ve çevre için jxg/L-mg/L seviyelerde bile zararlıdır. Bunların kirli sudan uzaklaştırılmasında organik killerin kullanılması pratik ve oldukça ucuz bir çözüm olarak ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, Ankara-Kalecik bölgesinden alman yerel kil heksadesiltrimetilamonyum bromür (HDTMA-Br) ile katyon tutma kapasitesinin iki katı oranında muamele edilmiştir. Bu işlem ile negatif yüklü kil yüzeyi pozitif yüklü hale getirilerek anyonik kirliliklerin uzaklaştırılması için kil yüzeyinde gerekli yapı sağlanmıştır. Bu çalışmada, sekiz saatlik bir zaman aralığında, kil yapısına, başlangıçta ilave edilen HDTMA+'nın 97%' inin tutulduğu gözlenmiştir. Geri bırakma deneyleri sonucunda ise yedi gün süresince su ile etkileşimde bulunan organik kil yapısmdan sadece 1% mertebesinde HDTMA+ iyonunun ayrıldığı gözlenirken organik kil yapısının sulu ortamda oldukça kararlı olduğu açığa çıkmıştır. Hazırlanan organik killerin oksianyon tutma kapasitelerinin tayini için nitrat, borat ve kromat çözeltileri ile tutunma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Modifîye edilmemiş kilin bu anyonları tutma kapasitesi çok düşük olarak gözlenirken, organo kilin sulu ortamdan önemli miktarda nitrat ve kromat iyonlarını uzaklaştırdığı anlaşılmıştır. vıııNitrat tutunması orjinal kile göre onbir kat artarken, kromat tutunmasındaki değişiklik modifıye edilmemiş kile oranla yirmi kat seviyesine ulaşmıştır. Nitrat ve kromat iyonlarının organik kile tutunma şekli Langmuir izotermlerine uygunluk göstermektedir. Borat-organik kil etkileşimi sonucunda önemli bir değişiklik gözlenmemiştir. Nitrat ve kromat iyonlarının organik kil yüzeyinden geri bırakılmaları da incelenmiştir. Bu oksianyonlann organik kile tutunmalarının sulu ortamda hemen hemen tersinir olmadığı gözlenmiştir. Sonuçlar, uygun şekilde hazırlanmış organik killerin nitrat ve kromat gibi oksianyonlann kirlenmiş sudan uzaklaştırılmasında kullanılabileceğini göstermektedir. Anahtar Kelimeler : Organik kil, Heksadesiltrimetilamonyum bromür, nitrat, kromat, borat, tutunma, geri bırakılma. ıx
Özet (Çeviri)
ABSTRACT ORGANOCLAY PREPARATION FOR ANIONIC CONTAMINANT REMOVAL FROM WATER İnam, Deniz MS, Department of Chemistry Supervisor: Prof. Dr. E. Hale Göktürk September, 2005, 99 Pages Increasing concern about the pollution of environment by inorganic and organic chemicals arising from naturally occurring ecological events and industrial processes has created a need for the search of new techniques in the removal of these contaminants. One of the natural material that can be used in such processes is clay. Clay minerals have large surface areas and high cation exchange capacities which enables them to be modified by cationic surfactants. The material prepared, often called as 'organoclay', can be used to remove hydrophobic organic and anionic contaminants from polluted water. ivAmong the anionic contaminants, oxyanions such as nitrate, chromate are detrimental to human life and environment even at (ig/L- mg/L levels. Application of organoclays for their removal from polluted water appears as one of the practical and rather cheap solution. In this study, a local clay from Ankara-Kalecik (Hançılı Bentonite) was modified by hexadecyltrimethylammonium bromide (HDTMA-Br) to a level of twice of its cation exchange capacity. This process alters the negatively charged surface of the clay into a positively charged one, providing sites for the removal of anionic contaminants. In this study, the degree of HDTMA+ uptake by the clay within a period of eight hours is found to be 97% of the initial amount added. In desorption studies it was revealed that only about 1% of the sorbed HTDMA+ was leached in a seven days of water-organoclay interaction revealing a rather stable organoclay structure in aqeous media. Sorption experiments with nitrate, borate, and chromate solutions were performed in order to determine the anion sorption capacity of the organoclays prepared. It turns out that while untreated clay has insignificant capacity, the modified clay can remove considerable amount of nitrate and chromate ions from aqeous solutions. While the nitrate sorption was increased about eleven fold, change in chromate sorption was reached to a level of twenty fold compared to that of the untreated clay. Sorption data for nitrate and chromate are both well described by the Langmuir isotherms. Nosignificant change was observed in case of borate-organoclay interaction. Desorption of nitrate and chromate ions from organoclay surface were also investigated. Sorption of these oxyanions were found to be almost irreversible in aqeous media. The results imply that a properly prepared organoclay can be used for the removal of oxyanions, such as nitrate and chromate from polluted water systems.
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of organomontmorillonites for the application in personal care products
Kişisel bakım ürünlerinde kullanılmak üzere organik montmorillonitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
ASLI SEVİM
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNSELİ ÖZDEMİR
- Farklı kil minerallerinin nanokompozitlere etkisi ve vermiküler/polimer nanokompozitlerinin özellikleri
The effect of the different types of clay minerals on nanocomposites and the properties of vermiculite/polymer nanocomposites
YAVUZ İŞÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVİM İŞÇİ TURUTOĞLU
- Fenollerin sulu çözeltilerden orgono kil üzerinde adsorpsiyon ile zenginleştirilmesi ve kapiler elektroforez yöntemi ile tayini
Preconcentration of phenols from aqueous solutions by adsorption on organo-clay followed by capillary electrophoretic determination
İNCİ ALEMDAR
- Yeni nesil fonksiyonel kopolimer-raft ajan/organo-silikat nanoyapılarının sentezi ve karakterizasyonu
The synthesis and characterization of novel functional copolymer-raft agent/organo-silicate nanostructures
ABDULLAH ERNUR SÖYLEMEZ
Doktora
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE GÜNAY KİBARER
- New approaches for the preparation of polymer/clay nanocomposites
Polimer/kil nanokompozitlerin hazırlanmasında yeni yöntemler
MUHAMMED AYDIN