NACL İLE AKTİVASYONU YAPILMIŞ Eriobotrya japonica (YENİDÜNYA) BİYOKÜTLESİNDEN ELDE EDİLEN AKTİF KARBON KULLANILARAK TEKSTİL ATIK SULARINDAN REAKTİF TURUNCU 16 BOYARMADDESİNİN GİDERİM KOŞULLARININ ARAŞTIRILMASI

Abstract

Sanayileşme ve hızlı nüfus artışı ile birlikte su kaynaklarının kirlenmesi önemli çevresel sorunlardan biri haline gelmiştir. Özellikle tekstil endüstrisi kaynaklı atık sular, içerdiği sentetik boyarmaddeler nedeniyle çevre ve insan sağlığı açısından risk oluşturmaktadır. Bu çalışmada, NaCl ile kimyasal aktivasyonu gerçekleştirilmiş yenidünya (Eriobotrya japonica) biyokütlesinden elde edilen aktif karbon kullanılarak, sulu çözeltilerden Reaktif Turuncu-16 boyarmaddesinin giderimi araştırılmıştır. Hazırlanan aktif karbon adsorbent olarak kullanılmış ve adsorpsiyon prosesinde pH, sıcaklık, temas süresi, adsorbent miktarı, başlangıç boyarmadde konsantrasyonu gibi parametrelerin boyarmadde giderimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda en yüksek giderim verimi; pH 1,00, 25 °C sıcaklık, 25 dakika temas süresi ve 0,12 g adsorbent miktarında elde edilmiştir. Ayrıca adsorpsiyona ait deneysel veriler kullanılarak bazı kinetik (yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece ve partikül içi difüzyon) ve izoterm (Langmuır, Freundlıch, Temkin, D-R) modellerine uyumlulukları test edilmiştir ve elde edilen adsorbanların fiziksel ve kimyasal yapılarını yorumlamak amacıyla SEMEDX, Zeta potansiyel, IR ve BET analizleri yapılmıştır. Hazırlanan adsorbent belirlenen optimum koşullarda sentetik olarak hazırlanan atık su örneğinde de test edilmiştir. Adsorbentin sentetik atık sudaki yüzde giderim değeri %98,20 olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, NaCl ile aktive edilmiş yenidünya biyokütlesinden üretilen aktif karbonun tekstil atık sularındaki reaktif turuncu 16 boyarmaddesinin gideriminde etkili, ekonomik ve çevre dostu bir adsorbent olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

In this thesis study, the suitability of activated carbons derived from Eriobotrya japonica (loquat) biomass as adsorbents for the removal of Reactive Orange 16 dye from aqueous solutions was investigated. The activated carbons were prepared from waste Eriobotrya japonica biomass using a chemical activation method. Optimization studies were conducted for two specific adsorbents that yielded promising results (those activated with NaCl and ZnCl₂). To this end, parameters influencing adsorption such as adsorbent dosage, pH, temperature, contact time, and initial dye concentration were optimized separately for both materials. Additionally, thermodynamic data were calculated to elucidate the adsorption mechanism. The physical and chemical structures of the adsorbents were characterized using SEM-EDX, Zeta Potential, IR, and BET analyses. The adsorption data for both adsorbents were tested for fit against various kinetic models (pseudo-first-order, pseudo-second-order, and intra-particle diffusion) and isotherm models (Langmuir, Freundlich, D-R, and Temkin). Evaluation of the adsorption data revealed that the adsorption capacity for both prepared adsorbents increased under conditions of low pH and high temperature. Furthermore, the results indicated that the adsorption processes followed pseudo-second-order kinetics and the Langmuir isotherm model. Under optimum experimental conditions, it was observed that the adsorbents prepared via NaCl and ZnCl₂ activation removed Reactive Orange 16 dye from synthetic wastewater with efficiencies of 98.20% and 99.11%, respectively. When these findings are evaluated, they indicate that activated carbons produced from Eriobotrya japonica biomass via NaCl and ZnCl₂ activation can be used as sustainable adsorbents for the control of environmental pollution through the removal of Reactive Orange 16 dye from aqueous solutions.