Determination of optimum conditions for the synthesis of activated carbon from walnut shell to be used in the removal of trace levels of Pb, Ni and Cr elements from polluted water
Ceviz kabuğundan aktif karbon sentezinin kirlenmiş sudan Pb, Ni ve Cr elementlerinin iz seviyelerinin uzaklaştırılmasında kullanılması için optimum koşulların belirlenmesi
- Tez No: 750672
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET YAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Aktif karbon, Önderiştirme, Toksik element
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Analitik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 58
Özet
Bu tezin amacı, Cr, Ni ve Pb gibi toksik elementlerin ppb düzeylerini belirlemektir. Bu, iki adımla gerçekleştirilir 1- adsorbanın (AC) hazırlanması; 2- eser elementlerin önderiştirilmesine uygulama. İlk adım prosedürü, yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip çevre dostu bir adsorbanın sentezlenmesi ve karakterize edilmesiyle gerçekleştirilir. Bu durum, H₂SO₄ sülfürik asit ile kimyasal olarak modifiye edilen ceviz kabuğunun modifikasyondan sonra (500-600 Cͦ'de) (N₂) gazı ile pirolize tabi tutulması ve böylece, aktif karbon (AC) sentezi ile başarıldı. Bu işlem, kirli sudaki bu elementlerin seviyelerini azaltmak veya gidermek için aynı konsantrasyonda farklı pH(3-6) kullanılarak toksik elementlerin ilk basamakta, önderiştirme aşamasına tabi tutulur. Bu adım, Cr, Ni ve Pb eser elementler için optimum PH ve optimum temas süresi gibi optimum koşullar belirlenerek gerçekleştirilmiştir. Bu prosedür, model çözelti ile gerçekleştirildi ve ölçümler, endüktif olarak eşleştirilmiş plazma kütle spektrometrisi (ICP-MS) ile yapıldı. Pb, Ni ve Cr için optimum PH 6 olarak bulundu. Her üç element için optimum temas süresi 45 dakika idi. Ayrıca AC'nin Bu tezin amacı, Cr, Ni ve Pb gibi toksik elementlerin ppb düzeylerini belirlemektir. Bu, iki adımla gerçekleştirilir 1- adsorbanın (AC) hazırlanması; 2- eser elementlerin önderiştirilmesine uygulama. İlk adım prosedürü, yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip çevre dostu bir adsorbanın sentezlenmesi ve karakterize edilmesiyle gerçekleştirilir. Bu durum, H₂SO₄ sülfürik asit ile kimyasal olarak modifiye edilen ceviz kabuğunun modifikasyondan sonra (500-600 Cͦ'de) (N₂) gazı ile pirolize tabi tutulması ve böylece, aktif karbon (AC) sentezi ile başarıldı. Bu işlem, kirli sudaki bu elementlerin seviyelerini azaltmak veya gidermek için aynı konsantrasyonda farklı pH(3-6) kullanılarak toksik elementlerin ilk basamakta, önderiştirme aşamasına tabi tutulur. Bu adım, Cr, Ni ve Pb eser elementler için optimum PH ve optimum temas süresi gibi optimum koşullar belirlenerek gerçekleştirilmiştir. Bu prosedür, model çözelti ile gerçekleştirildi ve ölçümler, endüktif olarak eşleştirilmiş plazma kütle spektrometrisi (ICP-MS) ile yapıldı. Pb, Ni ve Cr için optimum PH 6 olarak bulundu. Her üç element için optimum temas süresi 45 dakika idi. Ayrıca AC'nin karakterizasyonu, FTIR ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) cihazı kullanıldı. Sonuç olarak, adsorpsiyon için uygun olan yüzey alanı kesinlikle artmıştır. Ayrıca, aktif karbonun tip I sergilediğini gözlendi. Model kirlenmiş sulardaki Pb, Ni ve Cr ppb seviyelerinin belirlenmesi için optimize edilmiş teknik uygulandı..
Özet (Çeviri)
The goal of this thesis is to determine ppb levels of toxic elements like Cr, Ni and Pb. This is carried out by two steps 1- preparation of adsorbent (AC); 2- application to trace elements preconcentration. The first step procedure is worked by synthesize and characterize an environmentally- friendly adsorbent which has high adsorption capacity. This is achieved by choosing walnut shell which chemically modified it goes by H₂SO₄ sulfuric acid, after modification it goes under pyrolysis by (N₂) gas at (500-600 Cͦ); and so, the synthesis of activated carbon (AC). This process undergoes to the first step for preconcentrating of toxic elements by using different pH(3-6) with the same concentration for removing or decreasing the levels of these elements in contaminated water. This step was performed by determining the optimum condition such as optimum pH and optimum contact time for Cr, Ni and Pb trace elements. This procedure was carried out by the model solution and measurements were carried out by inductively coupled plasma -mass spectrometry (ICP-MS). The optimum pH was was found to be 6 for Pb, Ni and Cr. The optimum contact time was 45min for both Pb; Cr and Ni. Also characterization of AC were carried out by FTIR . Scanning electron microscope (SEM) device used for investigating the shape of surface of obtained AC and found that there are many holes and cave types found in the surface. as a result, the surface area has absolutely increased that are available for the adsorption. Also BET instrument used for AC to investigate the extent of surface area available to the adsorbate which stated that activated carbon exhibits type I. the optimized technique was applied to determination of ppb levels of Pb, Ni and Cr in model solutions for contaminated water
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
- Aktif karbon-kil-aljinat kompozit malzemesinin sentezi, karakterizasyonu ve adsorbent özelliklerinin belirlenmesi: Metilen mavisi boyar maddesinin adsorbsiyonunun araştırılması
Synthesis of activated carbon-clay-alginate composite materials, characterization and determination of adsorbent features: Investigation of the adsorption of methylene blue dyes
ONUR GÜRKAN ELBAĞLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya MühendisliğiMersin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYLA ÖZER
- Aktif karbon@FexMnyOz kompoziti ile eser metal iyonlarının katı faz ekstraksiyonu
Solid-phase extraction of trace metal ions with activated carbon@FexMnyOz composite
VEYSEL BERKDEMİR
- Demir ile kaplanmış aktif karbon ile sulu çözeltilerden boyar madde giderimi
Removal of dye from iron-coated activated carbon and aqueous solutions
MÜGE ONARAN
- Biyoatıklarla toksik eser elementlerin önderiştirilmesi ve tayininde analitik parametrelerin optimizasyonu
Optimization of analytical parameters in preconcentration and determination of toxic trace elements with biowastes
MARUF HURŞİT DEMİREL