Geri Dön

Single and multicomponent ion exchange of silver, zinc and copper on zeolite 4A

Gümüş, çinko ve bakırın zeolit 4A üzerine tek ve çok bileşenli iyon değişimi

  1. Tez No: 177316
  2. Yazar: HALE AY
  3. Danışmanlar: PROF. HAYRETTİN YÜCEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 121

Özet

Ağır metallerin zeolitlerle olan iyon değişimi farklı uygulama alanları açısından önemlidir. Endüstriyel atıksu arıtımı ve antibakteriyel uygulamalar büyük dikkat çeken iki önemli alandır. Gümüş, çinko ve bakır zehirli olarak bilinmelerine karşın zeolitler içersinde antibakteriyel madde olarak kullanılmaktadırlar.Bu çalışmanın amacı zeolit 4A'nın gümüş, çinko, bakır ve sodyum iyonları için tek ve çok bileşenli iyon değişim davranışının incelenmesidir. Bu amaç doğrultusunda Ag+-Na+, Zn2+-Na+, Cu2+-Na+ ikili sistemleri ve Ag+-Zn2+-Na+, Ag+-Cu2+-Na+, Cu2+-Zn2+-Na+ üçlü sistemleri kesikli sistem yöntemiyle 25°C ve 0.1 N'de incelenmiştir.Ikili iyon değişim izotermleri zeolit 4A'nın Na+'a göre Ag+, Zn2+ ve Cu2+ için yüksek seçiciliği olduğunu göstermektedir. Bütün değişim izotermleri tüm aralık boyunca diyagonalin üzerinde yer almaktadır. Denge verileri kullanılarak ikili sistemlerin termodinamik analizi yapılmıştır. Termodinamik denge sabiti ve standart serbest enerjisi gümüş-sodyum sistemi için 340.9 ve -14.5 kJ/mol,çinko-sodyum sistemi için 40.5 ve -4.6 kJ/mol, bakır-sodyum sistemi için 161.2 ve -6.3 kJ/mol olarak hesaplanmıştır. Bu değerlerden zeolit 4A'nın seçicilik sırası Ag+ > Cu2+ > Zn2+ olarak belirlenmiştir. Bu seçicilik sırası üçlü iyon değişim deneylerinin sonuçları tarafından da doğrulanmıştır.Deneysel veriler Langmuir and Freundlich izotermleri ile karşılaştırılmıştır. Freundlich modeli Ag+-Na+ and Zn2+-Na+ değişimi için daha iyi korelasyon verirken, Langmuir modeli Cu2+-Na+ değişiminin deneysel verilere daha iyi uyum göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Ion exchange of heavy metals with zeolites is important in terms of different application areas. Industrial wastewater treatment and antibacterial applications are two essential areas that have taken great attention. While silver, zinc and copper are well known for their toxicity, they are also used as antibacterial agents in zeolites.The objective of this study is to investigate the single and multicomponent ion exchange behavior of zeolite 4A for silver, zinc, copper and sodium ions. For this purpose Ag+-Na+, Zn2+-Na+, Cu2+-Na+ binary systems and Ag+-Zn2+-Na+, Ag+-Cu2+-Na+, Cu2+-Zn2+-Na+ ternary systems were investigated in batch systems at 25°C and 0.1 N.Binary ion exchange isotherms indicate that zeolite 4A has high selectivity for silver, zinc and copper with respect to sodium. All exchange isotherms lie above the diagonal over the whole range. Using the equilibrium data, the thermodynamic analysis of the binary systems were carried out. The thermodynamic equilibrium constants and the standard free energies of exchange were calculated as 340.9 and -14.5 kJ/mol for silver-sodium system, 40.5 and -4.6 kJ/mol for zinc-sodium system, and 161.2 and -6.3 kJ/mol for copper-sodium system, respectively. From these values, selectivity sequence of zeolite 4A was determined asAg+ > Cu2+ > Zn2+. This selectivity sequence was also verified by the results of ternary ion exchange experiments.The experimental data were compared with the Langmuir and Freundlich isotherms. While Freundlich model gives a better correlation for Ag+-Na+ and Zn2+-Na+ exchange, Langmuir model represents a better fit to the experimental data ofCu2+-Na+ exchange.

Benzer Tezler

  1. Treatment of industrial watewaters by using some adsorbents and investigation of adsorbents characteristics

    Bazı adsorbanlarla endüstriyel atıksu arıtımı ve adsorban karakteristiklerinin incelenmesi

    SELİN KUTLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Çevre MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. ENVER YASER KÜÇÜKGÜL

  2. Üçlü ve dörtlü ağır metal iyonlarının yarışmalı biyosorpsiyonunun kesikli karıştırmalı ve kolon tipi reaktörde incelenmesi

    Investigation of the competitive biosorption of ternary and quaternary heavy metal ion mixtures in batch stirred and packed bed reactors

    M. BURAK AKÇAEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YEŞİM SAĞ

  3. Sürekli karşılaştırmalı reaktörlerde Rhizopus Arrhizus ile çoklu metal karışımlarının yarışmalı biyosorpsiyonun incelenmesi

    Investigation of the competitive biosorption of multicomponent metal systems by Rhizopus Arrhizus in a continuous reactor

    ARDA YALÇUK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TÜLİN KUTSAL

  4. Katı hal lityum sülfür piller için borofen katkılı katotların geliştirilmesi

    Development of borophene reinforced cathodes for solid-state lithium sulfur batteries

    ÇAĞRI GÖKHAN TÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUD TOKUR