Investigation of zinc and lead removal from aqueous solution using clinoptilolite
Klinoptilolit kullanarak sulu çözeltilerden çinko ve kurşun gideriminin incelenmesi
- Tez No: 172263
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. İPEK İMAMOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Klinoptilolit, giderim, çinko, kurşun, iyon değişimi, adsorpsiyon vıı, Clinoptilolite, removal, zinc, lead, ion exchange, adsorption
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
ÖZ KLİNOPTİLOLİT KULLANARAK SULU ÇÖZELTİLERDEN ÇİNKO VE KURŞUN GİDERİMİNİN İNCELENMESİ Morali, Nihan Yüksek Lisans, Çevre Mühendisliği Bölümü Tez Danışmanı: Yrd. Doç. Dr. İpek İmamoğlu Ocak 2006, 93 sayfa Doğal zeolitler, özellikle klinoptilolit, iyon değişimi ve adsorpiyon mekanizmalarını kullanarak bazı katyonları atıksulardan giderebilme kapasitesine sahiptir. Bu çalışmada, Bigadiç, Balıkesir rezervinden elde edilen klinoptilolit örneğinin doğal ve şartlandırılmış halde sulu çözeltilerden Ztı2+ ve Pb2+ giderim etkinliği araştırılmış ve klinoptilolit ile ağır metal giderimindeki ilgili mekanizmalar incelenmiştir. Bu çalışma boyunca, denge ve kinetik çalışmaları 0.15 - 0.80 mm parçacık boyutuna sahip doğal ve şartlandırılmış klinoptilolit ile gerçekleştirilmiştir. Şartlandırma işlemi klinoptiloütteki değişebilir iyonları (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) iyon değişimine daha istekli bir katyon ile yer değiştirmeyi amaçlamıştır. Denge çalışmalarının sonucu klinoptilolitin Zn2+ ve Pb2+ iyonları için farklı kapasitelere sahip olduğunu ortaya çıkarmıştır. Klinoptilolit Pb2+ iyonları için yüksek kapasiteye sahipken, Zn2+ için düşük kapasiteler elde edilmiştir. Konsantre NaCl çözeltisi ile yapılan şartlandırma işleminin zeolitin metal giderim kapasitesinin her iki metal için de artırdığı görülmüştür. Elde edilen maksimum kapasiteler Zn için 0.14 meq/g (doğal) ve 0.39 vımeq/g (şartlandırılmış), Pb için 0.51 meq/g (doğal) ve 1.10 meq/g (şartlandırılmış) olarak bulunmuştur. Ayrıca, pH'ın kontrol edildiği ve edilmediği ortamlarda yapılan kinetik çalışmalar ile ağır metal gideriminin sadece iyon değişimi ile açıklanamadığı görülmüştür. Çalışma sonuçları Zn2+ iyonlarının klinoptilolit yapışma daha zayıf 0 -i- bağlarla bağlı olduğunu, buna karşın Pb iyonları ile klinoptilolit yapısı arasında güçlü bir bağ olduğunu göstermiştir. Ağır metal giderimindeki muhtemel mekanizmaları incelemek amacıyla, klinoptilolit yapısından sulu çözeltiye salman değişebilir iyonlar ile sulu çözeltilerden giderilen Zn2+ ve Pb2+ iyonları arasındaki ilişki incelenmiştir. Denge çalışmalarında, artan ağır metal denge konsantrasyonu ile değişebilir iyon miktarlarının arttığı görülmüştür. Bununla birlikte, sonuçlar, ortama salman değişebilir iyonların sadece iyon değişiminin bir ürünü olmadığını göstermektedir. Klinoptüolitin merkezi atomlarından olan Si4+'ün ve değişebilir iyonların kinetik çalışmalar sırasında ölçülmesi, klinoptilolit yapısının bozunmaya uğramasının da değişebilir iyonların klinoptilolit yapısından ortama salınmasından sorumlu olduğu görülmüştür. Si^'ün salınması, Pb2+ giderim çalışmalarında daha belirgindir ve klinoptilolit yapısının bozunmasının ağır metal türüne bağlı olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT INVESTIGATION OF ZINC AND LEAD REMOVAL FROM AQUEOUS SOLUTIONS USING CLINOPTILOLITE Morali, Nihan M.S., Department of Environmental Engineering Supervisor: Assist. Prof. Dr. İpek İmamoğlu January 2006, 93 pages Natural zeolites, especially clinoptilolite, have the ability of removing certain cations from wastewater by utilizing ion exchange and adsorption. In this study, clinoptilolite originated from Bigadiç, Balıkesir deposit was investigated in its natural and conditioned form for its effectiveness in removing Zn2+ and Pb2+ ions from aqueous solutions. In addition, relevant mechanisms involved in heavy metal removal by clinoptilolite were examined in this study. Throughout this work, equilibrium and kinetic studies were performed with as- received and conditioned clinoptilolite, having particle size of 0.15 - 0.80 mm. Conditioning aimed to replace exchangeable cations (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) on clinoptilolite with a cation that is more willing to undergo ion exchange. The results of equilibrium studies revealed that clinoptilolite had different capacities for Zn2+ and Pb2+ ions. Clinoptilolite had high capacity for Pb2+ ions, whereas lower capacities were attained for Zn2+. Conditioning with concentrated NaCl solution IVincreased the removal capacity for both metals. Maximum capacities attained were 0.14 meq/g (as-received) and 0.39 meq/g (conditioned) for Zn, and 0.51 meq/g (as- received) and 1.10 meq/g (conditioned) for Pb2+. Furthermore, kinetic studies performed under pH-uncontrolled and pH-controlled conditions revealed that heavy metal removal can not only be explained by ion exchange. These studies also 9-4- indicated that Zn ions were weakly bound to clinoptilolite structure, whereas there was a strong bonding between Pb2+ ions and clinoptilolite structure. To examine possible removal mechanisms, relationship between exchangeable ions released from clinoptilolite structure and Zn2+ and Pb2+ ions removed from aqueous solutions were investigated during equilibrium and kinetic studies. For equilibrium studies, it was observed that the higher the heavy metal equilibrium concentration, the higher is the amount of exchangeable ions released. However, the results indicated that the release of exchangeable ions were not only due to ion exchange. Examination of Si4+, the main central metal ion of clinoptilolite, during kinetic studies showed that destruction of clinoptilolite framework was partly responsible for the release of exchangeable ions. Release of Si4+ was more pronounced in Pb2+ removal studies, indicating dependency of framework destruction on the type of heavy metal species.
Benzer Tezler
- Pirina kullanılarak sulu çözeltilerden adsorpsiyon yöntemiyle ağır metallerin giderimi
Olive pomace using aqueous solution of the adsorption method for removal of heavy metals
ÖZGÜL ÇİMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Çevre MühendisliğiAksaray ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OĞUZHAN GÖK
- Bentonit ve üzüm çekirdeği aktif karbonunun tekli ve çoklu iyon sistemlerindeki adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the adsorption properties of bentonite and grapeseed activated carbon in single and multi-ions systems
NİLAY BAYLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEGÜL MERİÇBOYU
- Sülfatlı çözeltilerden bakır ve kobaltın H2S ile çöktürülme kinetiğinin incelenmesi
The Investigation of precipitation kinetics of copper and cobalt by H2S in sulphate based solutions
CEM OKTAYBAŞ
- Çinko ekstrasksiyon artığı kullanarak atıksulardan Cr (VI) giderilmesi
Removal of Cr(VI) from wastewaters by using zinc extraction residue
FATMA GÜNAYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRET TÜMEN
- Pirinç alaşımlarının çinkosuzlaşma korozyonuna alüminyum, nikel ve kalay alaşım elementlerinin etkileri
The effect of aluminium, nickel and tin additional elements on dezincification corrosion of brass alloys
ATALAY YAZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ERCAN AÇMA