Optimization of the reactive red 195 dye removal from aqueous solutions using Ziziphus jujube seeds using response surfacemethod
Yanıt yüzey yöntemi kullanılarak Ziziphus jujuba çekirdeği ile sulu çözeltilerden reaktif kırmızı 195 boyasının gideriminin optimizasyonu
- Tez No: 926369
- Danışmanlar: PROF. DR. ELÇİN YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, boyarmadde giderimi, reaktif kırmızı 195, biyoadsorban, ziziphus jujube, Dye removal, adsorption, ziziphus jujube, reactive red 195, bioadsorbent
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Su, tüm canlıların hayatta kalması için temel bir kaynak olup, çeşitli endüstrilerde de vazgeçilmez bir öneme sahiptir. Ancak, son yıllarda yaşanan hızlı sanayileşme ve kentleşme, su kalitesini ciddi şekilde etkileyerek su ekosistemlerine zarar vermektedir. Çevresel sorunlardan biri, suyun sentetik boyalarla kirlenmesidir. Bu kirlenme, özellikle deri, kağıt, grafik sanatı, tekstil ve plastik gibi endüstrilerden kaynaklanmakta olup, bu sektörler, boyar madde içeren atık suları su ortamlarına deşarj etmektedir. Boyarmadde giderimi için çeşitli yöntemler kullanılmakta olup, bu yöntemler arasında adsorpsiyon, boyarmadde ile kirlenmiş atık suların arıtılmasında en çok tercih edilen tekniklerden biridir. Bunun nedeni, adsorpsiyonun düşük maliyetli, yüksek verimliliğe sahip ve çevre dostu bir yöntem olmasıdır. Bu çalışmada, tarımsal bir atık olan Ziziphus Jujube tohumları, reaktif kırmızı 195 (RR195) boyarmaddesinin sulu çözeltilerden adsorpsiyon yöntemiyle giderimini incelemek amacıyla kullanılmıştır. Çalışmada, pH, sıcaklık ve adsorban dozajının adsorpsiyon verimliliği üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Adsorpsiyon deneylerinden elde edilen veriler, Design Expert yazılımı ile Yanıt Yüzeyi Metodu (RSM) kullanılarak optimize edilmiştir. Deneyler, 100 ppm reaktif kırmızı 195 boyarmaddesi çözeltisi ile farklı koşullarda yapılmıştır: pH seviyeleri 2, 3 ve 4; sıcaklıklar 25 °C, 35 °C ve 45 °C; adsorban dozajları ise 0,5 g/100 mL, 0,75 g/100 mL ve 1 g/100 mL olarak belirlenmiştir. Deneyler, 60 dakikalık bir temas süresiyle gerçekleştirilmiştir. Optimum proses koşulları, sıcaklık 25 °C, pH 2 ve adsorban dozu 0,75 g/100 mL olarak bulunmuştur. Bu koşullar altında, RR195 boyarmaddesi giderim verimliliği %97,19, adsorpsiyon kapasitesi (qe) ise 13,114 mg/g olarak hesaplanmıştır. Adsorpsiyon izotermleri ve kinetik modellerinin analizi, Freundlich izoterm modelinin ve Yalancı İkinci Derece kinetik modelinin adsorpsiyon sürecini en iyi tanımlayan modeller olduğunu göstermiştir. Sonuçlar, sentezlenen adsorbanın reaktif kırmızı 195 boyarmaddesinin sulu çözeltilerden giderilmesinde oldukça etkili olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Water is an essential resource, crucial for the survival of all living organisms and indispensable across various industries. Yet, the rapid industrialization and urbanization of recent decades have severely impacted water quality and aquatic ecosystems. One major environmental issue is the contamination of water by synthetic dyes, largely originating from industries such as leather, paper, graphic arts, textiles, and plastics, which discharge dye-laden wastewater into aquatic environments. Various methods are employed for dye removal, but among the different techniques, adsorption stands out as one of the most preferred for treating dye-contaminated wastewater. This is due to its high removal efficiency, environmentally friendly nature and low cost. In this study, an agricultural waste product, Ziziphus Jujube seeds was applied to investigate the removal of reactive red 195 (RR195) dye from aqueous solutions via the adsorption process. The study examined the effects of temperature, pH, and adsorbent dosage on adsorption efficiency. Data from the adsorption experiments were optimized using Response Surface Methodology (RSM) through the Design Expert software. The experiments were conducted with a 100-ppm Reactive Red 195 dye (RR1995) solution under varying conditions: pH levels of 2, 3, and 4; temperatures of 25 °C, 35 °C, and 45 °C; and adsorbent dosages of 0.5 g/100 mL, 0.75 g/100 mL, and 1 g/100 mL, over a 60-minute contact period. The optimal process conditions were a temperature of 25 °C, pH of 2, and adsorbent dosage of 0.75 g/100 mL. Under these conditions, RR195 dye removal efficiency reached 97.19%, with an adsorption capacity (qe) of 13.114 mg/g. Analysis of adsorption isotherms and kinetic models showed that the Freundlich isotherm and the Pseudo-Second-Order kinetic model provided the best fit for describing the adsorption process. The results indicate that the synthesized adsorbent is highly effective in removing RR195 dye from aqueous solutions.
Benzer Tezler
- Reaktif kırmızı 195 boyar maddesinin sulu çözeltilerden kapya biber çekirdeği ile gideriminin yanıt yüzey metodu ile optimizasyonu
Optimization of reactive red 195 dye removal from aqueous solutions onto capia pepper seeds by using response surface method
EBRU DİNLER ALTINBAĞ
- Reaktif Red 195 tekstil boyarmaddesinin sulu çözeltilerden çelik elektrot kullanılarak elektrokoagülasyon ile giderimi
Removal of reactive Red 195 textile dye by electrocoagulation using steel electrode from water solutions
FADİME SONGÜL ÖZÇELİK
- Üçlü faz sistemi ile B. licheniformis SO8'den lakkaz enziminin saflaştırılması, karakterizasyonu ve boyar madde dekolorizasyonunda kullanılması
Purification and characterization of laccase from B. licheniformis SO8 by three-phase partitioning system and its application in decolorization of dye
SEMİH YILDIRGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Atatürk ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Fabrıcatıon and evaluatıon of BIO-based pla/CNC ultrafıltratıon membranes: applıcatıon ın dye wastewater treatment and hemodıalysıs sımulatıon
Biyobazlı PLA/CNC ultrafiltrasyon membranlarının üretimi ve performans değerlendirmesi: boya içeren atıksuların arıtımı ve hemodiyaliz simülasyonunda uygulanması
RANA MEMARZADEH OROUMIEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
İstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Zeytin çekirdeğinden elde edilen aktif karbonun reaktif kırmızı 195 boyarmaddesinin katalitik ozonlanmasında kullanılması
The use of activated carbon prepared from olive stone as a novel non-conventional low cost catalyst for ozonation of reactive red 195 azo dye
ŞİFA KIR