Sulu çözeltilerden bakır giderimi: Adsorpsiyon, kinetik ve termodinamik inceleme
Removal of copper from aqueous solution: Adsorption, kinetic, and thermodynamic study
- Tez No: 895290
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURCAN KAPUCU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, CuSO4.5H2O tuzu ile hazırlanan çözeltiden elde edilen Cu(II) ağır metalinin sulu ortamdan giderimi için sentezlenen biyonanokompozit kürecikler destek materyali olarak kullanıldı. Yapılan deneysel çalışmalarda, uygun koşulların belirlenmesi için adsorpsiyon yöntemi kullanıldı. Bu yöntem, uygulama kolaylığı, maliyet ve literatürde sıkça tercih edilen bir yöntem olması ile öne çıkmaktadır. Adsorpsiyon işlemine, sıcaklık (25- 45 °C), temas süresi (0-24 saat), pH (3-7) ve başlangıç adsorbat derişiminin (15-250 mg/L) etkisi incelendi. Yapılan deneyler sonucunda, en iyi giderim yüzdesi (%90,34) ve adsorplama kapasitesinin (1,62 mg/g) 25°C sıcaklıkta, 2 saat temas süresi ve pH 5 değerinde elde edildiği tespit edildi. Adsorpsiyon işleminin mekanizmasının anlaşılması için Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Raduskevich izoterm denklemleri kullanıldı. Langmuir izotermine göre elde edilen R2 değeri ile sistemin uyumlu olduğu ve adsorpsiyonun tek katmanlı moleküler tabaka üzerinde gerçekleştiği belirlendi. Ayrıca, yalancı ikinci derece kinetik modelinin uygulanmasıyla kimyasal adsorpsiyonun gerçekleştiği gösterildi. Termodinamik analizler sonucunda, 25 °C'de Gibbs serbest enerji değişimi, entalpi ve entropi değerleri sırasıyla -0,39 kJ/mol, -42,89 kJ/mol ve -143,12 J/mol.K olarak bulundu. Bu veriler, sistemin ekzotermik doğaya sahip olduğunu ve 25°C'de işlemin kendiliğinden gerçekleştiğini ortaya koydu. Sentezlenen destek materyalinin Cu(II) gideriminde etkin olduğu sonucuna varıldı. Bu çalışma ile, Cu(II) giderimi için etkili ve çevre dostu bir yöntem olan kitosan-karbon nanotüp kompozit destek materyalinin kullanımı vurgulanmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, bionanocomposite beads synthesized as a support material were used for the removal of Cu(II) heavy metal, obtained from a solution prepared with CuSO4.5H2O salt, from an aqueous medium. In the experimental studies, the adsorption method was used to determine the appropriate conditions. This method stands out due to its ease of application, cost-effectiveness, and frequent preference in the literature. The effects of temperature (25-45 °C), contact time (0-24 hours), pH (3-7), and initial adsorbate concentration (15-250 mg/L) on the adsorption process were examined. As a result of the experiments, it was found that the best removal percentage (90.34%) and adsorption capacity (1.62 mg/g) were achieved at 25°C, with a contact time of 2 hours and a pH value of 5. To understand the mechanism of the adsorption process, Langmuir, Freundlich, and Dubinin-Raduskevich isotherm equations were used. The R2 value obtained according to the Langmuir isotherm indicated that the system was compatible and that adsorption occurred on a single-layer molecular surface. Additionally, the application of the pseudo-second-order kinetic model showed that chemical adsorption took place. Thermodynamic analysis results at 25°C indicated that the Gibbs free energy change, enthalpy, and entropy values were -0.39 kJ/mol, -42.89 kJ/mol, and -143.12 J/mol.K, respectively. These data revealed that the system is exothermic in nature and the process occurs spontaneously at 25°C. It was concluded that the synthesized support material is effective in the removal of Cu(II). This study emphasizes the use of chitosan-carbon nanotube composite support material as an effective and environmentally friendly method for Cu(II) removal.
Benzer Tezler
- Ağır metal ve renk içeren atıksuların gideriminin adsorpsiyon/biyosorpsiyon yöntemleriyle araştırılması
Investigation of removal of bearing of heavy metal and color wastewaters using adsorption/biosorption methods
CANER DENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Çevre MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELTEM SARIOĞLU CEBECİ
- Ağızlık açma mekanizmalarının tasarımı
Başlık çevirisi yok
RECEP EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL R. ALPAY
- Kömürdeki piritin giderilmesi ve çözünürleştirme kinetiğinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
YAVUZ ONGANER
- Ön işlemenin ve askorbik asitin dondurularak depolanan yılan balıklarının (Anguilla anguilla) kalitesine etkileri
Başlık çevirisi yok
H.VOLKAN GÖKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSu Ürünleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYDIN URAL
- Pik demiri ve karbon çeliğinin sulu çözeltiler içindeki korozyon hızının tayini
Determination of the rate of corrosion of the cast iran and carbon steel in the aqueous solutions
EMİNE NAZAN ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYRİ YALÇIN