Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

METİLEN MAVİSİ BOYAR MADDESİNİN YÜKSÜZ NANO DEMİR İYONLARI (

No description
by

Ülker Güler

on 24 October 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of METİLEN MAVİSİ BOYAR MADDESİNİN YÜKSÜZ NANO DEMİR İYONLARI (

Renk giderim yöntemleri
Adsorpsiyon ve nZVI
Çalışmanın amacı
Materyal ve yöntem
Deneysel bulgular
Tartışma ve sonuçlar

METİLEN MAVİSİ BOYAR MADDESİNİN YÜKSÜZ NANO DEMİR İYONLARI (nZVI) İLE GİDERİMİ
Ülker Aslı Güler, Özge Kundakçı
Cumhuriyet Üni. Müh. Fak. Çevre Müh. Bölümü SİVAS
e-mail: ulkerasli@gmail.com

ULUSLARARASI KATILIMLI ÇEVRE SEMPOZYUMU
24-26 Ekim 2013
GÜMÜŞHANE

Koagülasyon, flokülasyon
Adsorpsiyon
Biyosorpsiyon
Ters osmoz
Biyolojik arıtma prosesleri
İleri oksidasyon-biyolojik arıtma kombinasyonu
Boyar Madde Giderim
Yöntemleri
Boyar madde gideriminde en sık kullanılan yöntemlerden birisi
ADSORPSİYON
prosesidir.

AKTİF KARBON
ise sık kullanılan adsorbentlerdendir.

Çalışmalarda, aktif karbona alternatif adsorbent olarak pek çok doğal ya da sentetik madde denenmektedir.
Son yıllarda aktif karbona alternatif olarak ortaya çıkan adsorbanlardan bir tanesi de

SIFIR DEĞERLİKLİ DEMİR İYONLARIDIR (nZVI).

Demir yeryüzünde en çok bulunan 4. elementtir ve
bazı bakteriler dışında tüm organizmaların yaşamı için vazgeçilmezdir.

Ayrıca ucuz, kolay erişilebilir ve toksik olmaması nedeni ile
yüksüz metaller arasında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Renk giderimi reaksiyonunda nZVI partiküllerinin rolü;

Güçlü indirgenme ve katalizleme,
Mikro elektroliz,
Adsorpsiyon ve
Flokülasyon olarak sıralanabilir.
Çalışmanın amacı:

nZVI kullanarak katyonik bir boya olan Metilen Mavisi (MM)’nin sulu çözeltilerden giderimi kesikli deneyler ile çalışılmıştır.

nZVI ile MM giderimine;
başlangıç çözelti pH’ının,
başlangıç MM konsantrasyonunun ve
temas süresinin etkisi araştırılmıştır.

Ayrıca denge ve kinetik çalışmalar ile nZVI’nın SEM ve BET analizleri yapılmıştır.
Materyal ve Yöntem
nZVI’nın sentezlenmesi

nZVI sentezlemek için;
FeCl2.4H2O, etanol/su karışımında çözülmüştür. Manyetik karıştırıcıda karışmaya devam edilen bu çözeltiye NaBH4 çözeltisi damla damla eklenmiştir. NaBH4 eklenir eklenmez siyah renkli nano demir partikülleri oluşmaya başlamıştır. Çözelti 10 dk daha karıştırılmış ve siyah renkli nano demir partikülleri vakum filtrasyonu ile çözeltiden ayrılmıştır. Oksidasyonu engellemek için bu partiküller etanol ile yıkanmış ve 50 oC’de kurutulmuştur. Aşağıdaki eşitliğe göre demir iyonları borhidrür tarafından indirgenmiştir.

Fe2+ + 2BH- + 6H2O Fe0 + 2B(OH)3 + 7H2



Materyal ve Yöntem
Boya
C16H18N3SCI.3H2O kimyasal formülüne sahip MM güçlü bir katyonik boyadır.










MM’nin yapısı

Deney koşulları:

Set Deneyin amacı Çözelti pH MM kons. nZVI doz. Temas Sıcaklık
(mg/L) (mg/g) süresi (dk) (oC)

1 Çözelti pH'ı 3-9 50 5 60 O.S.
2 Bşl. MM kons. 3 25-200 5 60 O.S.
3 Temas süresi (dk) 3 50 5 5-180 O.S.

Deneysel Bulgular ve Sonuçlar
nZVI’nın karakterizasyonu

Spesifik yüzey alanı Toplam gözenek hacmi Ort. gözenek genişliği
(m2g-1) (cm3g-1) (nm)

10.13 0.100 40





nZVI’nın SEM görüntüleri
pH’ın etkisi
(Co: 50 mg/L, Xo: 5 g/L, temas süresi: 1 sa, oda sıcaklığı)
Langmuir ve Freundlich izoterm grafiği
D-R izoterm grafiği


Langmuir Freundlich D-R

Qmax (mg/g) b (L/mg) R2 kF (L/g) n R2 qD-R (molg-1) B (mol2J-2) E (kJ/mol) R2

MM
45.40
0.0366
0.949
3.77
1.90

0.985
0.0006 -4.229,10-9
10.87
0.978

Temas süresinin etkisi
(Co: 50 mg/L, Xo: 5 g/L, pH 3, oda sıcaklığı)
Başlangıç MM konsantrasyonunun etkisi
(pH:3, Xo:5g/L, temas süresi: 1 sa, oda sıcaklığı)
nZVI ile MM’nin giderimi için yalancı birinci derece,
yalancı ikinci derece ve tanecik içi difüzyon modellerinden türetilen katsayılar
nZVI ile MMgiderimi için bulunan Langmuir, Freundlich ve D-R
adsorpsiyon izoterm katsayıları
Yalancı birinci derece Yalancı ikinci derece Tanecik içi difüzyon

MM k1 (dk-1) q1 (mg/g) R2 k2 (g/mg.dk) q2 (mg/g) R2 ki (mg/gdk0.5) C R2
qe (mg/g)

9.33
0.03 2.95
0.928
0.023
9.90

0.999
0.268
6.556
0.878

SONUÇLAR

Yapılan çalışma sonucunda; en iyi giderim verimi; 50 mg/L başl. MM kons,
pH 3’de, 3 sa temas süresinde % 96 olarak bulunmuştur.
Maksimum adsorpsiyon kapasitesi Qmax 45.40 mg/g olarak hesaplanmıştır.
Ayrıca veriler yalancı ikinci dereceden hız eşitliğine uyum göstermiştir.

Sonuç olarak; ön deneme olarak yapılan bu çalışma nZVI’nın
MM boyar maddesi için iyi bir giderim verimi sağladığını göstermektedir.

Ayrıca ileride daha kapsamlı bir deneysel çalışma ile nZVI’nın
karakterizasyonu ve giderim mekanizması ayrıntılı bir şekilde incelenebilir.

Materyal ve yöntem
Dinlediğiniz için teşekkürler
Langmuir izotermi:
qe = qmKCe/1+KCe)
Freundlich izotermi:
qe=Kf Ce1/n
D-R izotermi:
qd=qD-Re-BE2
Çekirdek tamamen yüksüz demirden oluşur ve kirleticinin gideriminde
güçlü indirgeme potansiyeline sahiptir.
Yüksüz demirin oksidasyonundan çoğunlukla demir oksitler/hidroksitler oluşur.


Yalancı ikinci derece kinetik grafiği
Materyal ve Yöntem:
Full transcript