Biyoatıklarla toksik eser elementlerin önderiştirilmesi ve tayininde analitik parametrelerin optimizasyonu
Optimization of analytical parameters in preconcentration and determination of toxic trace elements with biowastes
- Tez No: 538203
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET YAMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Biyokütle, Önderiştirme, Toksik metal, Katı faz ekstraksiyonu, ICP-MS
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 146
Özet
Bu çalışmada, ppb düzeyindeki toksik eser metallerin önderiştirilerek ppm düzeyine çıkarılması ve tayin edilmesinde kullanılmak üzere, ekonomik ve çevre dostu biyokütle temelli aktif karbon sentezi hedeflenmiştir. Bu amaçla, ananas yaprağı, elma posası, muz salkımı, portakal posası, zeytin çekirdeği, fındık, hindistan cevizi, nar, fıstık, badem, ceviz, muz ve portakal kabuğu gibi zirai atıklar, H2SO4 ve sitrik asit gibi kimyasal maddelerle modifiye edilerek, yüksek sıcaklıklarda piroliz sonucu aktif karbonlar elde edilmiştir. Böylece hazırlanan adsorbanlar, FTIR, SEM, EDX ve BET yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Önderiştirme basamağında, analitik parametrelerin optimizasyonu için çalışma pH 'ı, karıştırma süresi ve ilk hacim gibi şartlar çalışılmıştır. Sentezlenen adsorbanlar, optimize edilen şartlarda, doğal sularda ppb düzeylerinde bulunan Cd, Pb, Ni, Cr ve U gibi toksik elementlerin tayinde önderiştirme amacıyla kullanılmıştır. Buna göre sülfürik asitle modifiye edilmiş fıstık ve ceviz kabuğu için pH:6, badem kabuğu için pH:4 ve muz kabuğu için pH:3 optimum değer olarak bulunurken, karıştırma süresiyle ilgili olarak: muz kabuğu için 30, diğerleri için 45 dakika en iyi değer olarak bulunmuştur. Sitrik asitle modifiye edilmiş adsorbanlarda; badem ve ceviz kabuğu için pH:4, muz kabuğu için pH:6 ve portakal kabuğu için pH:3 optimum değer olarak belirlenirken, karıştırma süreleri ilgili olarak, badem ve ceviz kabuğu için 45, muz ve portakal kabuğu için ise 60 dakika yeterli bulunmuş, ve ilk hacimin etkisi için 150 mL çalışılan bütün adsorbanlarda uygun tespit edilmiştir. Ölçümlerde, çoklu element tayininin aynı anda yapılabildiği ICP - MS yöntemi kullanılmıştır. Optimum şartlardaki önderiştirme işlemlerinin uygulanmasıyla, doğal sulardaki Cd, Pb, Ni, Cr ve U derişimleri sırasıyla 0.05 – 0.70, 0.1 – 6.5, 0.3 – 19, < ts(0.5) – 15.0 ve 0.02 - 55 ng / mL aralığında bulundu. Van gölünde uranyum hariç, bulunan konsantrasyonlar çalışılan bütün elementler için Dünya sağlık örğütünün müsaade ettiği sınır değerlerinin altında gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, economic and environment friendly biomass-based activated carbon (AC) synthesis is aimed to be used in the the determination of toxic trace metals by preconcentration of ppb levels to ppm. For this purpose, agricultural waste such as pineapple leaf, apple pulp, banana bunch, orange pulp, olive seed, hazelnut shell, coconut shell, pomegranate shell, peanut shell, almond shell, walnut shell, banana and orange peel were chemically modified with reagents including H2SO4 and citric acid, and then activated carbon were synthesized by pyrolysis at high temperature. The adsorbents prepared were characterized by FTIR, SEM, EDX and BET methods. In the preconcentration step, the conditions such as working pH, mixing time and first volume were studied to optimize the analytical parameters. The synthesized adsorbents were used for preconcentration of toxic elements such as Cd, Pb, Ni, Cr and U at the ppb levels in natural waters, under optimized conditions. Accordingly, pH: 6 for the peanut and walnut shells modified with sulfuric acid, pH: 4 for the almond shell and pH: 3 for the banana peel were found as optimum values. Related with stirring time, 30 min. for the banana peel and 45 min. for the others was found for sulfuric acid - modified AC. The values for citric acid-modified adsorbents are pH: 4 for the almond and walnut shells, pH: 6 for the banana peel and pH 3 for the orange peel were obtained as the optimum conditions. Similarly, 45 min. for the almond and walnut shells and 60 min. for the banana peel and orange peel were found to be the optimum stirring time, and 150 mL as optimum first volume. The ICP-MS method was used to measure due to its capable the multiple elements at the same time. At the optimum conditions, the concentrations of Cd, Pb, Ni, Cr and U in the natural waters were found to be 0.05 - 0.70, 0.1 - 6.5, 0.3 - 19,
Benzer Tezler
- Toksik eser elementlerin uzaklaştırılmasında kullanılacak aktif karbonun ananas kabuğundan sentezi için optimum şartların belirlenmesi
Determination of optimum conditions for the synthesis of activated carbon from the pineapple peels to be used to remove toxic elements
SEVDA GÜLTEKİN
- Biyosensör uygulamaları için biyopolimer-nanomalzeme geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of biopolymernanomaterial for biosensor applications
AYŞE GÜL ÖZDİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyomühendislikPamukkale ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF ÖZCAN
- Biyoatıklardan karbon sentezi ve elektrokimyasal özelliklerinin incelenmesi
Carbon synthesis from bioatic and investigation of electrochemical properties
GÜLBİKE YALDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER
- Biyoatıklardan aktif karbon eldesi ve katalizör destek malzemesi olarak kullanılması
Activated carbon assisted for ammonium borohydride hydrolysis synthesis of metal catalysts
HATİCE BEŞTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiSiirt ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SAİT İZGİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVİLAY DEMİRCİ
- Biyoatıklar ile Cu(II), Pb(II) VE Zn(II) gideriminde mekanokimyasal ön işlemin etkisi: Kinetik, termodinamik ve optimizasyon
The effect of mechanochemical pretreatment on biowastes for Cu(II), Pb(II) and Zn(II) removal: Kinetics, thermodynamics and optimization
ELİF CERRAHOĞLU KAÇAKGİL