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
- Tez No: 182211
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL GİRGİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sentez, hidroksiapatit, calsiyum fosfat, kurşun, bakır, ağır metaller, Synthesis, hydroxyapatite, calcium phosphate, lead, copper, heavy metals
- Yıl: 2006
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Preparation and characterization of chitosan for heavy metal ions removal
Ağır metal iyonlarının uzaklaştırılması için kitosan hazırlanması ve karakterizasyonu
ANIES AWAD SATTI ELMAHDI
- 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
2004
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. YEŞİM SAĞ AÇIKEL
- Removal of heavy metals from wastewaters by use of natural zeolites
Atıksulardaki ağır metallerin doğal zeolitler kullanılarak uzaklaştırılması
MÜŞERREF TÜRKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Çevre Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. SEMA ÜLKÜ
- Ağır metallerin cansız biyokütle ile uzaklaştırılmasına etki eden faktörler
Başlık çevirisi yok
ÖMER SALTABAŞ