Bazı ağır metallerin bentonit üzerindeki sorpsiyon dengesi ve ve termodinamiği

Can Avşar

Genel Yönetici
Genel Yönetici
Kayıt
25 Şubat 2009
Mesajlar
1.130
Beğeniler
824
Şehir
Antalya
#1
Bazı ağır metallerin (kobalt, krom, kadmiyum) doğal ve aktive edilmiş bentonit üzerindeki sorpsiyon dengesi ve termodinamiği

Günümüzde çevre kirliliği, üzerinde durulması gereken en önemli konulardan biri haline gelmiştir. Bu sorunu, insanoğlunun doğaya hükmetme isteği ve tüketim çılgınlığı iyiden iyiye körüklemiştir. Doğanın atık arıtım kapasitesi ve dayanıklılık sınırının kendi işlevleri içerisinde çok yüksek olduğu bilinmektedir ama insan kaynaklı etkenler bu kapasitenin dayanabilme sınırını zorlamakta ve hatta aşmaktadır. Canlı sağlığını doğrudan etkileyecek düzeye ulaşan çevre kirliliği önemli bir tehlike arz etmektedir. Bu kirlilik; hava, su ve toprak kirliliği olarak sınıflandırılabilir. Hava ve su kirliliğinin tesiri hemen ortaya çıktığı halde toprak kirliliğinin tesiri uzun yıllar sonra anlaşılmaktadır. Su ve su havzalarında oluşacak ağır metal kirliliği canlılara ya doğrudan ya da gıda zinciri(bitkisel veya hayvansal) ile ulaşmaktadır. Kurşun, nikel, kadmiyum ve bizmut elementleri canlılar üzerine doğrudan toksik etki gösterebilmektedirler. Teknolojik gelişmelere paralel olarak adsorpsiyon olgusu üzerine yapılan çalışmalar hızla gelişerek önemli sonuçlar elde edilmiştir. Doğal ve aktive edilmiş bentonit üzerine yaptığımız çalışmada toksik etkisi olan bazı ağır metallerin sulu çözeltileri hazırlanarak bentonitin adsorpsiyon özelliği dikkate alınmıştır. Bentonit üzerine çeşitli ağır metallerin adsorpsiyonu, ph, sıcaklık, konsantrasyon, karıştırma süresi ve yüzey özelliklerinin değiştirilmesi gibi parametrelerle optimum şartları elde etmek için referans aldığımız araştırmaların literatür özetlerinin bazıları aşağıda verilmiştir. Sulardaki kadmiyumun dolgulu kolonlarda adsorpsiyon yoluyla gönderilmesini araştırmışlardır. Adsorbent olarak ; diatomit, sepiolit, at kestanesi, meşe palamudundan yapılmış aktif karbonlar kullanmışdır. çalışmalarının sonucunda, at kestanesi ,meşe palamudundan elde edilmiş aktif karbon, diatomit ve bej sepiolit’in bir gramının başına maksimum adsorpladığı kadmiyum miktarı sırası ile 5.84 mg., 11.5 mg., 4.99 mg. Ve 5.42 mg. Olduğunu tespit etmişlerdir(2). Mangandioksit ile modifiye edilmiş diatomit ve işlem görmüş diatomit üzerine kurşun iyonlarının adsorpsiyonunu mangandioksit ile modifiye edilmiş diatomit ve işlem görmemiş diatomit üzerine kurşun iyonlarının adsorbsiyonunu incelemişler. Sonuç olarak mangandioksit ile modifiye edilmiş diatomitin adsorplama özelliğinin artışını tespit etmişlerdir(5). Orijinal diatomit yüzeyinin adsorpsiyon özelliklerini, por hacimlerini ve adsorpsiyon izotermlerini araştırmışlardır(4). çinkonun kil mineralleri (kaolin, montmorilonit ve bentonit) üzerine adsoprbsiyonunu araştırmışlardır. Araştırmacılar ph yükseldikeçe bentiontin adsorpsiyon yüzdesini kaolin ve montmorilonitten daha yüksek olduğunu, ph ve konsontrasyon arttıkça adsorplanan zn (ıı) iyonunun mitarında da artış olduğunu belirlemişlerdir(1). Bu çalışmada farklı konsantrasyonlarda kobalt, krom ve kadmiyum iyonlarını içeren ayrı ayrı çözeltiler hazırlandı. Adsorban olarak yararlandığımız bentonit orijinal ve asitle (hcl) aktive edilmiş halleri kullanıldı. Her biri 0.1 gram olacak şekilde farklı bentonit tartılıp farklı konsantrasyonlarda olan kobalt, krom ve kadmiyum iyonlarını içeren çözeltilerden alınan 10 ml. örneklerin her birine, orijinal ve aktive edilmiş bentonit ayrı ayrı konuldu. Belirlenen farklı zaman peryotlarında orjinal ve aktive edilmiş bentonit ile ağır metal iyonlarının etkileşmesi sağlandı(3). çözelti, atomik adsorbsiyon spektroskopisi ile toksik özelliğe sahip ağır metallerin konsantrasyonları bulundu. Başlangıçtaki ve sondaki çözelti ortamında ağır metal iyonları konsantrasyonları farkından orjinal ve aktive edilmiş diatomitte adsorplanan ağır metal iyonlarının miktarları hesaplandı. Katı faz ile sıvı faz arasındaki dinamik dengeye 90.dakikadan sonra ulaşıldığı belirlendi. Solar aa series v 1.23 model spektrometre ile tüm adsorpsiyon ölçümleri yapıldı. Bu değerler langmuir ve freundlich adsorpsiyon modellerine uygulanmış ve adsorpsiyon izotermleri ile model parametreleri belirlenmiştir. Termodinamik niceliklerden; sorpsiyon entalpisi (Δh), gibbs serbest entaplisi (Δg), ve sorpsiyon entropisi (Δs) değerleri hesaplandı. Doğal bentonite göre asit aktivasyonu yapılmış bentonitin daha yüksek absorplama kapasitesine sahip olduğu bulundu. Aynı zamanda orijinal ve aktive edilmiş bentonitin yüzey alanları belirlenerek adsorpsiyon olayının yüzey alanları ile olan ilişkisi incelendi.
 

Dosyalar

Yukarı Alt