Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MUHAMMED ALİ
Danışman: Uğur Salgın
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Bisfenol A gibi endokrin bozucular su güvenliği açısından büyük bir endişe yaratmaktadır. Bu tez çalışmasında, endokrin bozucu bisfenol A'nın (BPA) ticari olarak üretilen aktif karbona (AC) sulu çözeltilerden adsorpsiyon yöntmiyle adsorpsiyon verimi araştırılmıştır. Bu çalışmanın amacı, sulu çözeltiden BPA'nın AC'ye adsorpsiyonunu sağlayarak optimum adsorpsiyon koşullarının belirlenmesi ve adsorpsiyon kinetiğinin, izoterminin ve termodinamğinin değerlendirilmesidir. BPA'nın 10 ppm ile 100 ppm arasında değişen başlangıç derişimlerinin etkisi incelenmiş ve optimum adsorpsiyon verimi ve kapasitesine 80 ppm başlangıç kirletici derişiminde ulaşılmıştır. Başlangıç çözelti pH'ının adsorpsiyon etkinliği üzerine etkisi, 2-12 pH aralığında çalışılmıştır. Çözelti pH'ı 2-7 aralığında olduğunda pH değerinin adsorpsiyon üzerinde dikkate değer bir etkisi bulunmazken, 8'den yüksek pH seviyelerinde BPA'nın iyonizasyonu nedeniyle % adsorpsiyon verimi azaltmaktadır. Dolayısıyla doğal pH değeri (7.18) adsorpsiyon için uygun pH değeri olarak kabul edilebilir. 1−3 g/L arasındaki adsorban derişimleri etkisi araştırılmış ve BPA'nın adsorpsiyon verimi ve adsorpsiyon kapasitesi için 2 g/L'de optimum değerlere ulaşmıştır. Karıştırma hızının etkisi 100 rpm ile 400 rpm arasında araştırılmıştır. Karıştırma hızı 100 rpm'den 200 rpm'ye yükseltildiğinde % adsorpsiyon veriminde bir artış gözlemlemiş, ancak daha yüksek karıştırma hızlarında bu değer azalmıştır. Bu nedenle 200 rpm karıştırma hızı optimum değer kabul edilmiştir. 15oC ile 55oC arasında değişen ortam sıcaklığının BPA adsorpsiyonu üzerindeki etkisinin incelendği deneyler sonucunda, sıcaklığın 15oC'den 25oC'ye yükseltilmesi % adsorpsiyon verimini hızlı bir şekilde artırmıştır ancak daha yüksek sıcaklıklarda artış miktarı oldukça düşüktür. Bu nedenle 25oC, adsorpsiyon için ideal bir sıcaklıktır. Dört farklı tuzun (NaCl, KCl, MgCl2 ve CaCO3) iyonik kuvvetinin etkisi, 0.01 M ile 0.5 M arasındaki derişimlerde araştırılmış. NaCl ve KCl'nin adsorpsiyona farkedebilir bir etkisi olmadığı halde MgCl2 ve CaCO3 % adsorpsiyon verimini azalmıştır. Dört farklı adsorpsiyon kinetik modeli incelenmiş olup, verilere en az uyan model birinci dereceden kinetik modeldir (r2=0.97). İkinci dereceden kinetik model, karışık mertebeli kinetik model ve n'inci dereceden kinetik model daha yüksek korelasyon katsayısıyla (r2=0.99) daha uygun bulunmuştur. Adsorpsiyonun optimum koşulları; Co=80 ppm, doğal pH, 25oC ve CAC= 2 g/L ve 200 rpm olarak belirlenmiştir. Optimum koşullarda gerçekleştirilen adsorpsiyon deneyeri sonucunda ulaşılan % adsorpsiyon verimi % 95.23'tür. İzoterm modellerinden Langmuir, Temkin, Toth, Freundlich, Redlich−peterson ve sips modelleri inelenerek sips izoterminin adsorpsiyon verilerine en yüksek uyum gösteren model olduğu hesaplanmıştır (r2=0.994). Sips modeline göre maksimum adsorpsiyon kapasitesi 49.37 mg/g olarak bulunmuştur.