Amberlyst 15 polimerik reçinesi kullanılarak metilen mavisi boyasının atık sulardan giderim koşullarının incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında tekstil sektöründe sıklıkla kullanılan metilen mavisinin adsorbent olarak polimerik bir reçine olan Amberlyst 15 kullanılarak uygun adsorpsiyon şartlarında sulu çözeltiden giderimi araştırılmıştır. Adsorpsiyon çalışmaları pH, temas süresi, başlangıç boya derişimi, adsorbent miktarı ve sıcaklık gibi farklı deneysel şartlar altında gerçekleştirilmiştir. Metilen mavisinin Amberlyst 15 ile giderim çalışmalarında en yüksek giderim yüzdesi %98,90 (298K, pH:9, başlangıç metilen mavisi derişimi:100 ppm, adsorbent miktarı:1,0 g/L, temas süresi:90 dakika) olarak hesaplanmıştır. Adsorpsiyon izoterm verileri Langmuir, Freundlich, Temkin, Dubinin-Radushkevich (D-R) ve Redlich-Peterson (R-P) izoterm modelleri kullanılarak analiz edilmiş ve izoterm sabitleri hesaplanmıştır. Gerçekleştirilen izoterm çalışmalarının Langmuir modeline uyumlu olduğu görülmüştür. Langmuir izoterm eşitliğinden yararlanılarak hesaplanan maksimum adsorpsiyon kapasitesi Amberlyst 15 için 178,57 mg/g’dır. Adsorpsiyon kinetik incelemeleri yalancı birinci dereceden, yalancı ikinci dereceden ve parçacık içi difüzyon modeli ile değerlendirilmiştir. Amberlyst 15 için yalancı ikinci dereceden kinetik modele uygunluk belirlenmiştir. Ayrıca termodinamik parametreler incelenmiş ve adsorpsiyondan sorumlu olan fonksiyonel grupların belirlenmesi için FTIR analizi yapılmıştır.

In this thesis study, the removal of methylene blue, which is frequently used in the textile industry, from aqueous solution under appropriate adsorption conditions using Amberlyst 15, a polymeric resin, as an adsorbent was investigated. Adsorption studies were carried out under different experimental conditions such as pH, contact time, initial dye concentration, amount of adsorbent and temperature. In studies on the removal of methylene blue with Amberlyst 15, the highest removal percentage was calculated as 98.90% (298K, pH=9, initial methylene blue concentration = 100 ppm, adsorbent amount = 1,0 g/L, contact time = 90 minutes). Adsorption isotherm data were analyzed using Langmuir, Freundlich, Temkin, Dubinin-Radushkevich (D-R), and Redlich-Peterson (RP) isotherm models and isotherm constants were calculated. It was seen that it was compatible with the isothermal Langmuir model made for Amberlyst 15. While the maximum adsorption capacity calculated from Langmuir isotherm equations is 178.57 mg/g for Amberlyst 15. Adsorption kinetic investigation was evaluated by pseudo first order, pseudo second order, and intra-bulk diffusion model. A pseudo-second-order kinetic model was determined for Amberlyst 15. Also, the thermodynamic parameters were examined for and FTIR analysis was performed to determine the functional structure responsible for adsorption.