Çinkonun Perlit Ve Kitosan Modifiye Perlit İle Adsorpsiyonu Ve Adsorpsiyon Özelliklerinin Karşılaştırılması

Abstract

Hızla ilerleyen sanayileşme ile doğru orantılı olarak miktarları giderek artan çeşitli endüstriyel atıklar çevre kirliliğine sebep olmakta ve toprak, su ve atmosfere karışarak canlı organizmaların yaşamını etkilemektedir. Özellikle endüstriyel atık sularda bulunan ağır metaller, organik kirleticilerden farklı olarak biyolojik olarak parçalanıp yok olmadıkları için organizmalarda depolanmakta, besin zincirlerine girmekte ve sınır değerleri aştığında canlı yaşamını tehdit edebilmektedir. Çeşitli endüstriyel faaliyetler sonucu oluşan atık sular önemli ölçüde çinko bileşiklerini içermektedirler. İnsan sağlığına zehirli etkisi olduğu bilinen çinkonun vücuda alınması halinde, böbrekler, sinir ve üreme sistemleri, ciğerler ve beyin önemli ölçüde zarar görmektedir. Bu yüzden endüstriyel işlemler sonrasında açığa çıkan atık sular bir takım işlemlerden geçirilerek standartlara uygun hale getirilmelidir. Dünya Sağlık Örgütü (WHO) tarafından belirlenen içme sularındaki kabul edilebilir çinko iyonu derişimi (5 mg/L) dikkate alındığında, yüksek miktarda çinko iyonları içeren endüstriyel atık sulardan bu iyonların ekonomik bir yöntemle giderilmesi gerekmektedir. Atık suların içerdiği ağır metallerin giderilmesi için, kimyasal çöktürme, ultrafiltrasyon, ters osmoz, iyon değiştirme, adsorpsiyon, solvent ekstraksiyonu ve biyolojik prosesler gibi çeşitli yöntemler uygulanmaktadır. Bu yöntemlerin birçoğunun yüksek yatırım ve işletme maliyeti, fazla enerji tüketimi ve karmaşık proses aşamaları gibi dezavantajları olması nedeniyle atık sulardan ağır metallerin gideriminde daha ekonomik yöntemlerin tasarlanması gerekmektedir. Atık sulardaki ağır metallerin adsorpsiyon yoluyla uzaklaştırılması, kullanılan adsorbanın cinsine bağlı olarak diğer yöntemlere oranla daha ekonomik ve etkin bir yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır. Atık sulardan ağır metal gideriminde en verimli ve etkin yöntem olan adsorpsiyon, kısaca iki fazı birbirinden ayıran ara yüzeylerde gerçekleşen tutunma olayı olarak tanımlanmaktadır. Çinkonun, perlit ve kitosan modifiye perlit tarafından adsorplanarak giderilmesi incelenmiştir. Adsorpsiyon mekanizmasının aydınlatılması için Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin Reduschkevich izoterm modellerinin deney sonuçları ile olan uyumu araştırılmıştır. Son olarak; kullanılan adsorbanların adsorpsiyon kapasiteleri karşılaştırılmıştır. Adsorpsiyon sürecinin, çözelti pH ının, adsorban miktarının ve başlangıç konsantrasyonunun adsorpsiyon vermini etkilediği görülmüştür. En fazla adsorpsiyonu yaptığı süreç, pH, adsorban miktarı ve başlangıç konsantrasyonu belirlenmiştir. Adsorbanların adsorpsiyon verimi karşılaştırılmıştır.

The amount of various industrial wastes increases proportionally with the rapid industrialization and causes environmental pollution which negatively effects living organism by getting into the soil, water and atmosphere. Heavy metals, that are exist in industrial waste waters, are one of the most important contaminants. Heavy metal contaminants are present in the waste waters of metallurgical/metal manufacturing and electroplating, chemicals, printing, dye and paint, pulp and paper, textile, refinery and petrochemicals, leather, fertilizer, pesticides and other industries. Unlike most organic pollutants, the heavy metals present in industrial waste waters, do not undergo biological degradation and tend to accumulate in the organisms, thereby eventually entering the food chains. Thus, these contaminants threat the life if they increased beyond the permissible level. Waste waters originating from different industries contain considerably high amounts of zinc compounds. The uptake zinc by human body cause severe damage to the kidney, nervous system, reproductive system, liver and brain. Therefore, some operations should be applied to reduced the heavy metal ion concentration to the standard limit values. The permissible ion concentration level in drinking water as set by World Health Organization (WHO) is 5 mg/L for zinc. Several methods, such as chemical precipitation, ultrafiltration, reverse osmosis, ion exchange, adsorption, solvent exraction and biological treatment, are often used to remove the heavy metals from waste waters. Because most of these methods have some disadvantages such as high investment and operating costs, high energy consumption and complicated operation steps, there is a need to design more economical methods for the removal of heavy metals from waste waters. Adsorption has been universally accepted as one of the most widely used methods for removing heavy metals from aqueous solution. Removal of heavy metals from waste waters by adsorption can be economic and efficient in comparison with the other methods depending on the on adsorbent used. On the other hand, adsorption effectively removes contaminants in waste waters with high solute loadings and even at dilute concentrations (