Sulu Ortamlardan Civanın Uzaklaştırılması İçin Sülfonamid Grubu İçeren Selüloz Ve Poly(hema-mma-egdma) Esaslı Sorbentlerin Hazırlanması

Abstract

Bu tezde, sulu ortamlardan civa iyonunun uzaklaştırılmasında kullanılmak üzere sülfonamid fonksiyonel grubu içeren iki farklı polimerik sorbent hazırlandı. Bu sorbentlere sırası ile Sorbent 1 ve Sorbent 2 adı verildi. Sorbent 1, pamuk selülozu üzerine poli(akrilonitril)’in aşılanmasının ardından sırasıyla etilen diamin ve benzensülfonil klorür ile modifiye edilerek hazırlanmıştır. Sorbent 2, ise poly(HEMA-MMA-EGDMA) süspansiyon boncuklarının üzerine poli(akrilonitril)’in aşılanmasının ardından sırasıyla etilen diamin ve benzensülfonil klorür ile modifiye edilerek hazırlanmıştır. Sorbent 1 ve Sorbent 2’nin civa tutma kapasiteleri 1,95 ve 2,81 mmol/g.sorbent olarak bulunmuştur. Sobentlerin civaya karşı seçiciliğini belirlenmesi için Fe (III), Zn (II), Cd (II) ve Mg (II) iyonlarını tutma kapasiteleri belirlenmiştir. Sorbentler etkili bir şekilde rejenere edildikleri bulunmuştur. Ayrıca civa tutma kinetiğinin belirlenmesi için tamponlu ve tamponsuz ortamlarda, düşük civa konstrasyonlarında, kesikli-kinetik deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sorbentlerin civa bağlama hızları pH 4,0-6,0 aralığında daha yüksektir. Ayrıca pH=2 civarında sorbentin civaya karşı olan ilgisinin düşük olduğu, pH 4,0-6,0 aralığında ise daha yüksek olduğu bulunmuştur. Bu sonuçlar dikkate alındığında Hg(II) nin sorbente bağlanmasının sorbentten proton ayrılması ile gerçekleştiği sonucu çıkmaktadır. Sonuçlar sentezlenen polimerlerin düşük civa konsantrasyonları için etkili birer sorbent olduğunu, bu sebeple içme ve atık suyun arıtımında kullanabileceklerini göstermektedir. Rejenerasyon kapasiteleri sayesinde bu maddeler geniş uygulama alanları için ideal bir malzemedir.

In this thesis, two different type of sulfonamide functional group containing polymeric sorbents were prepared for removal of mercury ions from aqueous solutions. These sorbents were called as Sorbent 1 and Sorbent 2. Sorbent 1 was prepared by grafting poly(acrylonitrile) onto cotton cellulose and was modified with ethylene diamine and benzensulfonyl chloride respectively. Sorbent 2 was prepared by grafting poly(acrylonitrile) onto poly(HEMA-MMA-EGDMA) suspension beads and was modified with ethylene diamine and benzensulfonyl chloride respectively. Mercury sorption capacities of sorbent 1 and sorbent 2 are 1.95 and 2.81 mmol/g.sorbent. Sorption capacities of Fe (III), Zn (II), Cd (II) and Mg (II) were also found to determine selectivity of sorbents. It was found that sorbents could be regenerated efficiently. To obtain information about kinetic profiles of the mercury sorption, batch kinetic sorption experiments were conducted with low mercury concentrations under buffered and non-buffered conditions. The mercury binding is reasonable fast for within the pH range of 4.0–6.0. Sorbents exhibited a low affinity for Hg(II) at initial pH=2, and a higher affinity between initial pH 4.0 and 6.0. This suggests that the Hg(II) linkage proceeds with deprotonation of the amide groups. Results show that sorbents are efficient for trace quantities of mercury, which may be interesting materials for the treatment of drinking and waste waters. Regenerebility of these materials makes them attractive for large scale applications.