Geri Dön

Ağır metallerin sulu ortamdan uzaklaştırılması amacıyla kalsiyum fosfat bileşiklerinin sentezlenmesi, tanımlanması ve kullanım kapasitelerinin belirlenmesi

Synthesis and characterization of calcium phosphate compounds for removal of heavy metals from aqueous media and determination of their capacities

  1. Tez No: 182211
  2. Yazar: ARZU ENGİN YAKAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL GİRGİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Sentez, hidroksiapatit, calsiyum fosfat, kurşun, bakır, ağır metaller, Synthesis, hydroxyapatite, calcium phosphate, lead, copper, heavy metals
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 70

Özet

Bu çalışmada, kalsiyum karbonat ve fosforik asit kullanılarak sulu, karışık-sulu(EtOH-H2O) ve susuz (EtOH) ortam koşullarında kalsiyum fosfat bileşiklerisentezlenmesi için en uygun koşullar belirlenmiştir. Sentezlenen bileşiklertanımlanarak bu bileşiklerin sulu ortamdan Pb2+ ve Cu2+ iyonlarını uzaklaştırmapotansiyelleri incelenmiştir.Yapılan deneysel çalışmalarda en iyi sonuca hacimce %50 etanol içeren ortamdaulaşılmış, 80ºC sıcaklık ve 1 saatlik tepkime süresi sonucunda %93,6 saflıkta amorfkarakterde ve 3CaO·P2O5·2,5H2O kimyasal bileşiminde bir ürün elde edilmiştir. Suortamında yeterli saflıkta ürün elde edilememesi yanında saf etanol ortamında da(NH4)2HPO4 oluşumuna bağlı olumsuzluklarla karşılaşılmıştır. En uygun koşullardasentezlenen amorf bileşiğin 750ºC sıcaklıkta kristalin hidroksiapatite (Ca5(PO4)3OH)dönüştürülebileceği anlaşılmıştır. Sentezlenen bileşiklerin tanımlanmasında kimyasal,XRD, FT-IR ve SEM analiz yöntemleri kullanılmış, amorf (ACP) ve kristalin (HAp)ürünlerin BET yüzey alanları sırasıyla 106,55 m2/g ve 25,92 m2/g olarak belirlenmiştir.ACP ve HAp'nin sulu ortamdan Pb2+ ve Cu2+ iyonlarını uzaklaştırma potansiyellerinibelirlemek için sorpsiyon deneyleri yapılmıştır. Bu deneylerde ACP'nin daha etkiliolduğu görülmüş ve sulu ortamdan Pb2+ ve Cu2+ iyonlarını uzaklaştırmakapasitelerinin sırasıyla 220,62 mg/g ve 76,40 mg/g olduğu belirlenmiştir. HAp içinbulunan değerler ise 75,95 mg/g ve 27,05 mg/g'dır. Sorpsiyon işleminden sonraayrılan ACP ve HAp örnekleri üzerinde yapılan XRD ve SEM analizleri Pb2+ iyonuuzaklaştırılmasının hidroksipiromorfit (Pb5(PO4)3OH) oluşumuna dayandığınıgöstermiş ancak, Cu2+ iyonu ile yapılan deneylerde herhangi bir kristalin fazoluşumu gözlenmemiştir. Mevcut veriler dikkate alınarak sulu ortamdan Pb2+iyonlarının uzaklaştırılması çözünme-çökelme mekanizması ile açıklanmış vePb2+özellikle ACP'nin kirlilik yaratan sulu ortamlardan iyonlarınınuzaklaştırılmasında başarıyla kullanılabileceği anlaşılmıştır.

Özet (Çeviri)

In this study optimum conditions for the synthesis of calcium phosphates fromcalcium carbonate and phosphoric acid in aqueous, mixed-aqueous (EtOH-H2O)and non-aqueous (EtOH) media were investigated. Synthesized compounds werecharacterized and their potential for the removal of Pb2+ and Cu2+ ions fromaqueous solutions were investigated.Best results in the experimental studies was reached in %50 by volume ethanolcontaining media at 80ºC for 1 hour reaction time and an amorphous product of93.6% purity with a chemical composition of 3CaO·P2O5·2.5H2O was obtained.Besides the impossibility of reaching high reactivities in aqueous medium,unfavarable conditions were encountered in pure ethanol medium due to formationof (NH4)2HPO4. Amorphous product obtained at optimum conditions was convertedinto crystalline hydroxyapatite (Ca5(PO4)3OH) at 750ºC. Chemical, XRD, FT-IR andSEM analyses methods were used for the characterization of the amorphous (ACP)and the crystalline (HAp) products and their BET surface areas were determined as106.55 m2/g and 25.92 m2/g, respectively.Sorption tests were done to determine the Pb2+ and Cu2+ removal capacities of ACPand HAp from aqueous solutions. In these tests, ACP was found to be more effectiveand Pb2+ and Cu2+ removal capacities were found to be 220.62 mg/g and 76.40 mg/grespectively. Corresponding values for HAp were 75.95 mg/g and 27.05 mg/g. XRDand SEM analysis done on ACP and HAp collected after sorption tests showed thatPb2+ removal was based on formation of hydroxypyromorphite (Pb5(PO4)3OH) but, nocrystalline phase was found related with Cu2+ removal. Considering the availabledata, removal of Pb2+ ions was explained by dissolution-precipitation mechanism andit was proposed that especially ACP could be successively used for the removal ofPb2+ ions from aqueous solutions.

Benzer Tezler

  1. Preparation and characterization of chitosan for heavy metal ions removal

    Ağır metal iyonlarının uzaklaştırılması için kitosan hazırlanması ve karakterizasyonu

    ANIES AWAD SATTI ELMAHDI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİRUZE SEMA BEKTAŞ

  2. Rhamnolipid biyosurfaktantlarla topraktaki ve sulu ortamdaki ağır metal iyon kirliliğinin giderilmesi

    Removal of heavy metal ion pollution from soil and aqueous solutions by rhamnolipid biosurfactants

    HAYDAR ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. YEŞİM SAĞ AÇIKEL

  3. Removal of heavy metals from wastewaters by use of natural zeolites

    Atıksulardaki ağır metallerin doğal zeolitler kullanılarak uzaklaştırılması

    MÜŞERREF TÜRKMEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2001

    Çevre Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. SEMA ÜLKÜ

  4. Ağır metallerin cansız biyokütle ile uzaklaştırılmasına etki eden faktörler

    Başlık çevirisi yok

    ÖMER SALTABAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    KimyaYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÖKSEL AKÇIN