An investigation of dye-surfactant interactions in aqueous solutions for elucidating the mechanisms of ultrafiltration
Sulu çözeltilerde boya-sürfaktan etkileşimlerinin ultrafiltrasyon mekanizmasının aydınlatılması amacıyla incelenmesi
- Tez No: 371877
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET POLAT, PROF. DR. HÜRRİYET POLAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
Sularda bulunan düşük moleküler ağırlığa sahip kontaminantlar kimyasal koagülasyon, biyolojik arıtma, adsorpsiyon gibi klasik yöntemler ile arıtılmaları konusunda zorluklara sahip olmaları sebebiyle çevre için önemli bir sorun teşkil etmektedir. Düşük moleküler ağırlığa sahip kontaminantlar genellikle kirli sularda yüzey aktif maddeler ile birlikte bulunmaktadırlar. Ultrafiltrasyon ve misellar ultrafiltrasyon gibi gelişmiş arıtma tekniklerinin daha yüksek performansa sahip olduğu söylensede, kontaminant-sürfactan etkileşiminin giderme verimliliğini nasıl etkilediğini açıklığa kavuşturacak sistematik bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada, tekstil, kağıt ve kimya gibi endüstrinin birçok dalında yaygınca kullanılan metilen mavisi (MB) model kirletici seçilmiştir. Sürfaktan olarak, sodyum dodesil sülfat (SDS), heksadesil trimetil-ammonyum bromid (CTAB) ve etoksile oktil fenol (TX-100) kullanılmıştır. Boya-sürfaktan etkileşimin incelenmesi için yüzey gerilim, boyut, yük ve kontak açısı ölçümleri yapılmıştır. Bu etkileşimin filtrasyon verimine etkisini belirlemek amacıyla selüloz nitrat filtre kullanılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde, metilen mavisinin negatif yüklü selüloz nitrat filtreye tutunmasından dolayı çözeltiden önemli miktarda uzaklaştırıldığı görülmüştür. Sürfaktan bulunması durumunda metilen mavisinin uzaklaştırılma verimliliğinin azaldığı, düşük SDS konsantrasyonlarında metilen mavisi-sürfaktan etkileşiminin filtre kağıdından geçemeyecek büyüklükte gevşek agregatlar oluşturduğu gözlemlenmiştir. Metilen mavisi-CTAB/TX-100 etkileşimlerinin pozitif yüklü metilen mavisi-sürfactan çiftleri oluşturarak, boyanın uzaklaştırılma verimini düşürecek şekilde filtre yüzeyine bağlandığı sonucuna varılmıştır. Kritik misel konsantrasyonunun üstünde, sürfaktan-misel oluşumları filtrenin gözenek boyutlarına kıyasla küçük olmasından dolayı MB uzaklaştırılma veriminin düşük olduğu görülmüştür. Detaylı boyut dağılım sonuçlarına göre, MB molekülleri literatürde düşünüldüğü gibi misellerin çekirdeğinde değil, yapısında bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Low Molecular Weight Contaminants (LMWCs) in waters are serious environmental concern due to removal problems with classical techniques such as chemical coagulation, biological treatments and adsorption. LMWCs are usually co-present with surface active agents in contaminated waters. Though such advanced removal techniques as ultrafiltration and micelle enhanced ultrafiltration are said to perform better, no systematic study is present for elucidating how the contaminant-surfactants interactions affect removal efficiency. In this study, methylene blue (MB), a dye widely employed in textile, paper and chemical industries, was chosen as the model contaminant. Surfactants selected were anionic sodium dodecyl sulfate (SDS), cationic hexadecyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) and non-ionic ethoxylated octylphenol (TX-100). Surface tension, size, charge and contact angle measurements were conducted to investigate dye-surfactant interactions. Cellulose nitrate filters were employed to determine the effect of these interactions in filtration efficiency. It was found that significant amount of MB was removed from solution since it attached on the negatively charged cellulose nitrate filter. Though presence of surfactants generally decreased MB removal efficiency, MB-SDS interaction created large-loose aggregates at low SDS concentrations which cannot pass the filter paper. The MB-CTAB/TX-100 interactions created positively charged MB-surfactant pairs which can attach to the filter surface causing a decrease in the removal. At concentrations above Critical Micelle Concentration (CMC), the efficiency of MB removal is low due to the formation of surfactant-micelles that are smaller than the pores of the filter. Detailed size distribution experiments suggest that MB molecules are within the micelles structure, not in the core as believed in literature and do not increase the size of the micelle.
Benzer Tezler
- Yeni silisyum ftalosiyaninlerin sentezi ile fotokimyasal ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of new silicon phthalocyanines with the investigation of their photochemical and biological properties
CANAN USLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. B. ŞEBNEM SESALAN
- Investigation of capacitive behaviour of emulsion polymerized pedot and its nanocomposites
Emülsiyon polimerizasyonu ile sentezlenen pedot ve nanokompozitlerinin kapasitif özelliklerinin incelenmesi
DENİZ GÜLERCAN
Doktora
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Sulu ortamda grafen oksit-safranin T kompozitlerinin hazırlanması ve fotofiziksel özelliklerinin incelenmesi
Preparation of graphene oxide-safranin T composites in aqueous solution and an investigation on photophysical properties of safranint
KUBİLAY KORKMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaErzincan Binali Yıldırım ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURCU MERYEM BEŞER
- Pyronin B ve pyronin Y'nin kolloidal sistemlerde fotofiziksel özelliklerinin incelenmesi
An Investigation of photophysical properties of pyronin B and pyronin Y in colloidal systems
MUSTAFA ARIK
- Pyronin bileşiklerinin fotofiziksel özelliklerinin ters misel ortamında incelenmesi
An investigation of photophysical properties of pyronin compounds in reverse micelle medium
TUĞBA ŞENGÜL