Ağır metal gideriminde adsorbsiyonun etkisi

Abstract

Bu çalışmada, hidroksit çöktürmesi sırasında kullanılabilecek yumaklaştıncılar ve oluşan katı fazlar dikkate alınarak, bunların adsorbsiyon yoluyla metal gideriminin teorik ve deneysel açıdan incelenerek belirlenmesi amaçlanmıştır. İkinci bölümde, konu ile ilgili genel tanımlar verilmiştir. Bu bölümde adsorbsiyon ve adsorbsiyon izotermleri hakkında bilgi verilmiştir. Bir çözeltiden, bir kirleticinin adsorbsiyonla uzaklaştırılmasından bahsedilerek, metal iyonlarının adsorbsiyonunun modellenmesi ve teorik yaklaşımlar üzerinde durulmuştur. Üçüncü bölümde ise, ağır metallerin giderilmesinde adsorbsiyon etkisi hakkında literatürde yer alan araştırmalar incelenmiştir. Konu ile ilgili çalışmalar önem sırasına göre gruplandınlarak tanıtılmıştır. Modeller arasındaki ortak yönler ve farklılıklar üzerinde durulmuştır. Dördüncü bölümde uygulanacak modellerin seçimine, literatür kısmında yapılan incelemeyle karar verilmiştir. Hidroksit çöktürmesinde, kalan metal konsantrasyonu esas alınmış, bunun düşük ve orta kaplama civarındaki konsantrasyona karşı geldiği ifade edilmiştir. Uygulanan modeller içinden elektrostatik olmayan yüzey kompleksasyon modeli ile DLM modeli seçilmiş, literatürden elde edilen sonuçlarla uygulaması gerçekleştirilmiştir. Yapılan hesaplar neticesinde, elektrostatik olmayan modelin DLM'ye göre daha uygun sonuçlar verdiği görülmüştür. Beşinci bölümde, konu ile ilgili deneysel çalışmalar yürütülmüştür. Deneyler sentetik numuneler kullanılarak yapılmıştır. Çalışma da iki ayrı uygulama gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, hidroksit çöktürmesinden sonra kalan metalin adsorbsiyonu için FeOOH oluşturulması amaçlanmıştır. İkinci olarak da, ağır metal hidroksitleri ile, FeOOH'ın paralel olarak oluşturulması, böylece kimyasal çöktürmeyle adsorbsiyonun aynı anda gerçekleştirilmesi durumu ifade edilmiştir. Elde edilen deney sonuçlarıyla literatür sonuçlan karşılaştırılmış ve sonuçlar arasında belirli bir uyum olduğu gözlenmiştir. Altıncı bölümde ise, çalışmanın genel bir değerlendirilmesi yapılmış ve elde edilen sonuçlar yorumlanarak, ağır metal gideriminde adsorbsiyonun etkisinin uygulama esasları ortaya konulmuştur.

In this study the contribution of adsorption to heavy metals removal in hydroxide precipitation system was studied from both and experimental standpoints. In the second section, general definitions on the subject matter were stated. Adsorption equilibria and the adsorption isotherms were presented. Adsorption of metal ions from aqueous solutions, modelling metal ion adsorption and theoretical predictions were given in this section. In the third section, information on removal of heavy metals from waters and wastes by adsorption was given. Literature was reviewed. Differences and similarities of the proposed models were discussed. In the fourth section, models were chosen for the case of hydroxide precipitation. In hydroxide precipitation system, residual metal concentrations have been selected. Nonelectrostatic surface complexation system and DLM models were applied with literature data. Modelling results indicated that, nonelectrostatic model results are bigger than DLM results. In the fifth section, experimental studies were presented. Experimental studies were performed with synthetic samples. Experimental studies were applied to two different applications. First application was to carry out hydroxide precipitation and adsorption simultaneously while in the second adsorption was applied to residual metal content of preceeding hydroxide precipitation. Experimental studies have been checked with the literature results In the sixth section, a general evaluation of the study was done. The results was discussed and application of heavy metals removal by adsorption from waters and wates were presented.