Geri Dön

Doğal zeolit, perlit ve kil mineralleri ile sulu çözeltilerden kurşun iyonlarının adsorpsiyonu

Lead adsorption from aqueous solutions using natural zeolite, perlite, clay minerals

PDF İndir

  1. Tez No: 749217
  2. Yazar: OSMAN UYGUN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. GAYE ÖZGÜR ÇAKAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Kimya Mühendisliği, Physics and Physics Engineering, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Üniversitesi
  10. Enstitü: Nükleer Bilimler Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Medikal Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Sağlık Fiziği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 129

Özet

Kurşun soluma, yutma veya deriye nüfuz etme yoluyla canlı organizmalarda birikebilen son derece toksik bir ağır metaldir. 238U doğal bozunum zinciri sırasında oluşan 210Pb radyoaktif izotopunun vücuda alınması durumunda kararlı radyasyon maruziyetine bağlı stokastik etkiler gibi ciddi sorunlar da açığa çıkabilmektedir. Dünya sağlık örgütü verilerine göre içme suları için kararlı kurşun kılavuz değeri 0,1mg/L, 210Pb kaynaklı radyoaktivite için ise 0,1Bq/L olarak belirtilmiştir. Sulardaki kurşun seviyesinin azaltılarak tavsiye edilen değerlere düşürülmesi canlı sağlığı için kritik öneme sahiptir. Adsorpsiyon etkili, pratik ve ekonomik olması nedeniyle sulu çözeltilerden kurşun iyonlarının (Pb+2) uzaklaştırılması için öne çıkan bir yöntemdir. Bu yöntemde kullanılan adsorbanın ve adsorpsiyon parametrelerinin seçimi adsorpsiyon kapasitesini etkilemektedir. Gerçekleştirilen bu tez çalışmasında ülkemiz topraklarından elde edilen bentonit, perlit, sepiyolit ve zeolit mineralleri adsorban olarak kullanılarak, öncelikle XRD, XRF, FTIR, SEM/EDS analizleri yardımıyla karakterizasyonları yapılmış ve fizikokimyasal özellikleri belirlenmiştir. Bu mineraller kullanılarak sulu çözeltilerden Pb+2 adsorpsiyonu için optimum parametreler belirlenerek, sürecinin kinetik, izoterm ve termodinamik modellemeleri yapılmıştır. Kesikli adsorpsiyon deneyleri sonucunda 400mg/L başlangıç Pb+2 derişimi için optimum koşullar pH 7, temas süresi 2 saat, katı/sıvı oranı 5g/L, sıcaklık 25°C, çalkalama hızı ise 75dev/dk olarak tespit edilmiştir. Bu materyallarin maksimum adsorpsiyon kapasiteleri bentonit için 130,38mg/g, perlit için 8,90mg/g, sepiyolit için 60,37mg/g ve zeolit için ise 36,03mg/g olarak tespit edilmiştir. Bu çalışmada tüm minerallerin Langmuir izotermine uyduğu, kinetik olarak perlitin ise yalancı (pseudo) birinci derece modele, bentonit, sepiyolit ve zeolitin ise yalancı (pseudo) ikinci derece modele göre davrandığı görülmüştür. Adsorpsiyonun spontan olarak gerçekleştiği, katyon değişimine ek olarak elektrostatik etkileşimin de adsorpsiyonu etkilediği görülmüştür. Hazırlanan radyoaktif sulu çözeltiden 210Pb adsorpsiyonu da optimum parametrelerde gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda bentonit, perlit, sepiyolit ve zeolit minerallerinin Pb+2 iyonu ve 210Pb kirliliğini gidermekte kullanılabileceği görülmüştür. Bu tez“Doğal Zeolit, Perlit ve Kil Mineralleri ile Sulu Çözeltilerden Kurşun İyonlarının Adsorpsiyonu”başlıklı ve BAP-21L0405003 kodlu Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi Yüksek Lisans Tez Projesi kapsamında desteklenmiştir.

Özet (Çeviri)

Lead is a toxic heavy metal that accumulates in living organisms by inhalation, ingestion, or skin penetration. In case of 210Pb isotope ingestion, serious problems such as stochastic effects due to radiation exposure may occur. According to WHO, the guideline is 0,1mg/L for stable lead and 0,1Bq/L for radioactivity originating from 210Pb in drinking water. Reducing the lead level in water to its guideline is of critical importance. Adsorption is an effective, practical, and economical method for the removal of lead ions from aqueous solutions. The choice of adsorbent and adsorption parameters affects the adsorption capacity. In this study, bentonite, perlite, sepiolite, and zeolite minerals were used as adsorbents and they were characterized by XRD, XRF, FTIR, SEM/EDS analyses, and their physicochemical properties were determined. Batch adsorption experiments were carried out to determine the optimum parameters in addition to its kinetic, isotherm, and thermodynamic models. As a result of the experiments, optimum conditions were determined as pH 7, contact time 2 hours, initial Pb+2 concentration 400mg/L, solid/liquid ratio 5g/L, temperature 25°C, and shaking speed 75rpm. The adsorption capacities of bentonite, perlite, sepiolite, and zeolite were found as 130.38mg/g, 8.90mg/g, 60.37mg/g, and 36.03mg/g, respectively. It was observed that all minerals obeyed the Langmuir isotherm and perlite behaved according to the pseudo-first-order while other minerals behaved according to the pseudo-second-order kinetic model. It was observed that the adsorption occurred spontaneously, and in addition to the cation exchange, electrostatic interaction also affected the adsorption. Adsorption of 210Pb from the contaminated solution was also carried out at optimum parameters. As a result of the experiments, it was seen that these minerals can be used to remove Pb+2 and 210Pb pollution. This thesis is supported by Ankara University BAP via project number BAP-21L0405003 entitled“Lead Adsorption from Aqueous Solutions using Natural Zeolite, Perlite, Clay Minerals”. This thesis is supported by Ankara University BAP via project number BAP-21L0405003 entitled“Lead Adsorption from Aqueous Solutions using Natural Zeolite, Perlite, Clay Minerals”.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    206394

    Burdur ili mermer sektörünün kurumsal ve ekonomik yapısı

    İnstitutional and economic structure of marble sector in burdur

    AHMET SARITAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    EkonomiAkdeniz Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. AYŞE KURUÜZÜM

  2. Tez No

    724607

    Hidromagnezit-huntit (HH) kullanarak güç tutuşur poli (laktik asit) esaslı kompozit malzeme üretimi ve sinerjik etki çalışmaları

    Production of flame retardent based poly (lactid acid) composite material using hidromagnesite–huntite (HH) and synergic effect studies

    AYŞEGÜL ERDEM

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET DOĞAN

  3. Tez No

    136043

    Samsun kentsel katı atıklarının kompostlaştırılmasında genleştirilmiş perlit ve doğal zeolitin etkilerinin incelenmesi

    The Expanded perlite and natural zeolite on the composting process of municipal solid wastes of Samsun

    GAMZE TURAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN NURİ ERGUN

  4. Tez No

    177804

    Yüksek sıcaklık etkisinde kalan mineral katkılı ve genleştirilmiş perlit agregalı harçların bazı özellikleri

    Some properties of mortars containing mineral addmixtures and expanded perlite aggregate exposed to high temperature

    SATUK BUĞRA FINDIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Mühendislik BilimleriAtatürk Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. İBRAHİM TÜRKMEN

  5. Tez No

    821551

    Determination of mechanical and microstructural properties of engineered cementitious composite incorporating different types of SCM, filler, and PVA fiber

    Farklı türlerde SCM, dolgu ve PVA elyaf içeren tasarlanmış çimento kompozitlerin mekanik ve mikroyapı özelliklerinin belirlenmesi

    ABDULLAH JAMAL MAHMOODSAMI MAHMOODSAMI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    İnşaat MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LUTFULLAH TURANLI

    PROF. DR. AFŞİN SARITAŞ

Geri Dön