Deniz kabuklularının atıklarından elde edilen kitosanın ağır metal adsorpsiyonunda kullanımı
The use of chitosan obtained from shellfish waste in heavy metal adsorpion
- Tez No: 988343
- Danışmanlar: PROF. DR. AZMİ SEYHUN KIPÇAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Ağır metaller, Biyopolimerler, Kabuklu deniz ürünleri, Kitin, Kitosan, Adsorption, Heavy metals, Biopolymers, Shellfish, Chitin, Chitosan
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- 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
Dünyanın en büyük sorunlarından biri, her geçen gün durdurulamaz şekilde artan endüstriyel kirliliktir. Artan nüfusa bağlı olarak gelişen sanayi; hava, su gibi pek çok doğal kaynağı kirletmekte ve bu kirlilikler gıda kıtlığı, hammadde problemleri, biyolojik çeşitliliğin azalması gibi birçok sorunu tetiklemektedir. İnsanlık, en temel ihtiyacı olan suyu elde ettiği kaynakları, sanayi atıklarıyla kirletmekte, özellikle ağır metallerin etkisiyle, bu sularda yaşayan tüm canlıların da zarar görmesine neden olmaktadır. Araştırmacılar son yıllarda yaygın olarak bu problemin çözümü için su arıtımı üzerine çalışmalar yapmaktadır. Hem uygulanabilirlik hem de maliyetleri yönünden en çok tercih edilen yöntem adsorpsiyon olmaktadır. Adsorpsiyon kaynağı olarak da sıklıkla zeolitler, doğal killer ve aktif karbon bazlı malzemeler öne çıkmaktadır. Bu çalışmalarda maliyeti düşürmek amacıyla, kolaylıkla elde edilebilecek endüstriyel (çamur, kül vb.), tarımsal (ağaç kabukları, muz, pirinç kabuğu, yer fıstığı kabuğu vb.) ve hayvansal (kemik, yumurta kabuğu, deniz canlısı atıkları vb.) kaynaklı adsorban maddelerin üretimi artmaktadır. Son dönemlerde, bu adsorban maddeler arasında, selülozdan sonra en fazla bulunan biyopolimer olan kitin ve kitosan dikkat çekmektedir. Kitinin deasetilasyonu ile elde edilen kitosan, biyouyumluluk, biyobozunurluğu ve antimikrobiyal özellikleri ile toksik etkileri olmayan adsorban madde olarak yüksek değerlerde kapasitesi olan bir biyopolimerdir. Tezin amacı deniz kabuklularından ıstakoz ve karidesin atık kabuklarını hammadde olarak kullanılmasıyla üretilen kitosanın, belirlenmiş ağır metaller üzerindeki adsorpsiyon kapasitesini test etmektir. Üretim aşamalarında, literatür araştırmaları ve denemeler sonucunda en verimli olarak öngörülen parametreler kullanılarak üretilen kitosanın karakterizasyonu için FT-IR analizi uygulanmıştır. Her aşama sonrası kuru kütle tayini yapılarak üretim verimi hesaplanmıştır. Elde edilen kitosan numuneleri, belirli sürelerle alüminyum (Al), kadmiyum (Cd), kurşun (Pb) ve nikel (Ni) içeren ağır metal çözeltileri ile karıştırılarak adsorpsiyon yapılmış ve UV-Spektrofotometre cihazı kullanılarak adsorban değerleri ölçülmüştür. Ardından elde edilen adsorpsiyon sonuçları değerlendirilerek, izoterm, kinetik ve termodinamik çalışmalar ile adsorpsiyon mekanizması tanımlanmıştır.
Özet (Çeviri)
One of the biggest problems of the world is industrial pollution, which is increasing unstoppably day by day. The industry, which develops due to the increasing population, pollutes many natural resources such as air and water, and these pollutions trigger many problems such as food shortages, raw material problems, and a decrease in biodiversity. Humanity pollutes the resources from which it obtains water, which is its most basic need, with the wastes of the industry, especially with the effect of heavy metals, causing damage to all living things living in these waters. In recent years, researchers have been working widely on water treatment to solve this problem. The most preferred method in terms of both applicability and costs is adsorption. Zeolites, natural clays, and activated carbon-based materials are frequently used as adsorption sources. In order to reduce the cost in these studies, the production of easily obtainable industrial (sludge, ash, etc.), agricultural (tree bark, banana, rice husk, peanut shell, etc.), and animal (bone, egg shell, sea creature wastes, etc.) adsorbents is increasing. Recently, among these adsorbents, chitin and chitosan, which are the most abundant biopolymers after cellulose, have attracted attention. Chitosan obtained by deacetylation of chitin is a biopolymer with biocompatibility, biodegradability and antimicrobial properties, and high capacity as an adsorbent material without toxic effects. The thesis aims to test the adsorption capacity and strength of chitosan, which is produced by using waste shells of lobster and shrimp as raw materials, on certain heavy metals. FT-IR analysis was applied to characterise chitosan production by using the parameters predicted as the most efficient due to literature research and trials in the production stages. After each step, dry mass was determined, and production yield was calculated. The obtained chitosan samples were mixed with heavy metal solutions containing aluminium (Al), cadmium (Cd), lead (Pb), and nickel (Ni) for certain periods, and adsorption was performed, and adsorbent values were measured using a UV-Spectrophotometer device. Then the adsorption results obtained were evaluated and the adsorption mechanism was defined by isotherm, kinetic and thermodynamic studies.
Benzer Tezler
- Tekstil boyamacılığında atık flottede boyama imkanları üzerine araştırma
Başlık çevirisi yok
MEHMET YAKARTEPE
- Farklı sıcaklıklarda depolanan yumurtaların mikrobiyolojik bozulması ve salmonellanın kabuktan geçme süresi
Başlık çevirisi yok
GÜNNUR TUNÇEL
