Removal of Cu(II) ions and production of pure water by electrodeionization (EDI) method
Elektrodeiyonizasyon (EDI) yöntemi ile Cu(II) iyonlarının giderilmesi ve saf su üretimi
- Tez No: 304890
- Danışmanlar: PROF. DR. NALAN KABAY, PROF. DR. ÜMRAN YÜKSEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
Bu tez çalışması, iki ayrı bölümden oluşmaktadır. İlk kısımda iki farklı ölçekte imal edilmiş (Multi purpose cell [MPC] ve micro flow cell [MFC]) EDI sistemleri ile sulu çözeltilerden Cu2+ iyonlarının giderimi incelenmiştir. Cu2+ iyonlarının giderimine etki eden parametreler olarak, çözeltideki Cu2+ iyon derişimi, sisteme uygulanan akım, merkez bölmedeki çözeltinin akış hızı ve elektrot bölmelerindeki H2SO4 derişimi araştırılmıştır. MPC EDI sisteminde besleme çözeltisindeki Cu2+ derişimi arttıkça Cu2+ iyonlarının giderimi azalmış (50 mg Cu2+/L de % 99, 150 mg Cu2+/L de %92 giderim), katot bölmesine geçen Cu2+ miktarı ise artmıştır (50 mg Cu2+/L de 6.48 mg, 150 mg Cu2+/L de 12.51 mg). Besleme çözeltisinin akış hızı ve uygulanan akım arttıkça giderim oranı değişmemiş (% 99 giderim); fakat katot bölmesine geçen Cu2+ miktarı artmıştır. Elektrot bölmesindeki H2SO4 derişimi arttıkça katot bölmesine geçen Cu2+ miktarı artmıştır (0.5 M H2SO4 kullanıldığında 42 mgCu2+, 2.0 M H2SO4 kullanıldığında ise 195 mgCu2+ geçmiştir). Benzer sonuçlar MFC EDI sitemi kullanıldığında da elde edilmiştir.Tezin ikinci kısmında, jeotermal su ve çeşme suyundan ters ozmos yöntemi ile üretilen süzüntü suyundan, EDI yöntemi ile saf su üretimi gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Elde edilen ürün suyun kalite analizi, farklı analitik yöntemlerle yapılmıştır. EDI yöntemi ile saf su elde edilmesinde; uygulanan potansiyel, akış hızı, merkez bölmeninin konfigürasyonu, elektrot bölmesindeki çözelti derişimi ve membran türünün etkisi incelenmiştir. Tabakalı yatak MFC EDI sisteminde besleme akış hızının 1.0 L/saat, elektrot bölmesindeki Na2SO4 çözeltisinin iletkenliği 500 µS/cm olduğu ve sisteme 40 V potansiyel uygulandığında 3 saat sure sonunda besleme suyunun iletkenliği 15 µS/cm den 0.90 µS/cm ye düşmüştür. Karışık yatak MFC EDI sisteminde ise; besleme akış hızının 1.0 L/ saat, elektrot bölmesindeki Na2SO4 çözeltisinin iletkenliği 500 µS/cm olduğu ve sisteme 25 V potansiyel uygulandığında, 3 saat sonunda besleme suyunun iletkenliği 15 µS/cm den 0.60 µS/cm`ye düşmüştür
Özet (Çeviri)
This PhD thesis consist of two parts. In the first part, separation of Cu2+ by EDI method was studied using two EDI systems at different sizes (Multi purpose cell [MPC] and Micro flow cell [MFC]). Some experimental parameters such as the concentration of Cu2+ ions in the solution, the applied current, the feed flow rate in the central compartment, the concentration of H2SO4 in the electrode compartments which affect the separation performance of Cu2+ ions were investigated. When initial Cu2+ concentration in the feed solution was increased, the percent removal of Cu2+ decreased (99% at 50 mg Cu2+/L and 92 % at 150 mg Cu2+/L), but amount of Cu2+ to cathode compartment increased (6.48 mg at 50 mg Cu2+/L and 12.51 mg at 150 mg Cu2+/L). When the feed flow rate and applied current was increased the percent removal of Cu2+ did not change (99%) but transport of Cu2+ to cathode compartment increased (42 mg Cu2+ at 0.5 M H2SO4 and 195 mg Cu2+ at 2.0 M H2SO4). Similar results were obtained when the MFC EDI system used.In the second part of the thesis, the pure water was tried to be produced from reverse osmosis permeate of geothermal water and tap water by electrodeionization. The quality analysis of product water was performed by various analytical methods. Effects of applied voltage, feed flow rate, configuration of the central compartment, the concentration of the solution in the electrode compartment and membrane type on the production of pure water have been investigated. In layered bed MFC EDI system, the conductivity of feed water decreased from 15 µS/cm to 0.9 µS/cm; when feed flow rate was 1.0 L/h, conductivity of Na2SO4 in the electrode compartment 500 µS/cm and 40 V was applied to system. In mixed bed MFC EDI system, the conductivity of feed water decreased from 15 µS/cm to 0.6 µS/cm; when feed flow rate was 1.0 L/h, conductivity of Na2SO4 in the electrode compartment 500 µS/cm and 25 V was applied to system.
Benzer Tezler
- Lineer alkil triaminlerde azot atomları arasındaki zincir uzunluğunun anyonik platin(IV) iyonlarının adsorpsiyonu üzerine etkisi
Effect of spacer length between n atoms of linear alkyl triamines on adsorption of anionic platinum (IV) ions
FATİH BİLGİN
- Şeker pancarı küspesinden aktif karbon elde edilmesi ve karakterizasyonu ve Cu(II) iyonlarının adsorpsiyonunda kullanılması
Production of activated carbon from sugar beet pulp, its characterisation and use in adsorption of Cu(II) ions
MUHAMMET ŞABAN TANYILDIZI
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ÖZER
- Karbon aerojellerin sentezi ve ağır metallerin adsorpsiyonunda kullanılması
Synthesis of carbon aerogels and use in adsorption of heavy metals
ELİF GÜRLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA TÜMSEK
- Biyokütle ve modifiye biyokütle kullanılarak kirlilik gideriminin analitiksel yöntemlerle araştırılması
Investigation of pollution removal with analytical methods by using biosorbent and modified biosorbent
TUĞBA ALP ARICI
- Çay atığı ve kahve telvesiyle aktif karbon üretimi, üretilen adsorbentin ağır metal adsorpsiyonu proseslerinde incelenmesi
Adsorption and characterization of drug on differentadsorbents from waste water
SEMA NUR BELEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ÜNSAL AÇIKEL