Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

Metal Kaplama Endüstrisi Atıksularının Arıtımı
Ağır metal içeren atıksuların arıtımı, doğal kaynakların kirlenmesi ve canlı hayatına olumsuz etkileri sebebi ile günümüzde büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle metal kaplama endüstrisi atıksularından ağır metallerin giderimi amacı ile pek çok yöntem denenmektedir. Bu yöntemlerin seçiminde giderim verimliliğinin yüksek olmasının yanı sıra maliyetinin ucuz, uygulanabilirliğinin kolay olmasına dikkat edilmelidir.
Bu çalışmada, metal kaplama endüstrisi atıksularından metal giderimi için adsorpsiyon yöntemi incelenmiştir. Metal kaplama endüstrisi atıksularından metal gideriminde çay fabrikası üretim artıkları (atık çay) adsorban olarak kullanılmıştır.
Cr (VI), Cu (II), Ni (II) ve Zn (II) içeren ağır metal çözeltisinden (sentetik atıksu) Cr (VI), Cu (II), Ni (II) ve Zn (II) giderimine adsorban tanecik boyutu, adsorban dozajı, temas süresi, başlangıç pH ve sıcaklık parametrelerinin etkileri araştırılmıştır. Kesikli adsorpsiyon deneyleri sonucunda FT-IR ve SEM-EDS analizleri gerçekleştirilmiştir. Adsorban karakterizasyonu için yüzey alanı ölçümleri yapılmıştır. Belirlenen optimum deneysel koşullarda, gerçek atıksu ve sentetik atıksu kullanılarak gerçekleştirilen adsorpsiyon çalışmaları sonucunda elde edilen giderim verimleri birbiriyle karşılaştırılmıştır.
Atık çay ile sentetik atıksuda optimum deneysel koşullarda (40 g/ L çay üretim artığı, 1 saatlik temas süresi ve 150 rpm çalkalama hızı) belirlenen Cr (VI) giderim verimi % 56, Cu (II) giderim verimi % 4.8, Zn (II) giderim verimi % 3.7 ve Ni (II) giderim verimi % 1.4’ tür. Atık çayın Cr (VI), Cu (II), Ni (II) ve Zn (II) için adsorpsiyon kapasitesi q (mg/g), sırası ile, 12, 0.4, 0.1, 0.2, mg/g’ dır. Gerçek atıksuda optimum koşullarda (40 g/ L atık çay, 1 saatlik temas süresi ve 150 rpm çalkalama hızı) belirlenen Cr (VI) giderim verimi % 55.3, Cu (II) giderim verimi % 29.6, Ni (II) giderim verimi % 14.4 ve Zn (II) giderim verimi % 13.8’ dir. Atık çayın, Cr (VI), Cu (II), Ni (II) ve Zn (II) için adsorpsiyon kapasitesi q (mg/g), sırası ile, 13, 4.5, 0.9 ve 1.3’ tür.
Cr (VI), Cu (II), Ni (II) ve Zn (II) konsantrasyonlarını içeren sentetik olarak hazırlanmış çözeltide, tekli metal konsantrasyonları için de adsorpsiyon çalışmaları yapılmıştır. Bu deneysel verilerin Langmiur, Freundlich ve D-R izotermlerine ve kinetik modellere uygunluğu araştırılmış, termodinamik hesaplamalar yapılmıştır. Atık çay ile Cr (VI) gideriminin Freundlich ve D-R izotermine, Cu (II) gideriminin Langmiur izotermine, Ni ( II) gideriminin ise Langmiur, Freundlich ve D-R izotermlerine uygun olduğu tespit edilmiştir. Yapılan kinetik hesaplamalar sonucu atık çay ile ağır metal gideriminin yalancı ikinci dereceden modele uygun olduğu tespit edilmiştir. Termodinamik çalışmalar sonucu hesaplanan negatif Gibbs serbest enerjisi (ΔG) değerleri reaksiyonunun kendiliğinden gerçekleştiğini, pozitif adorpsiyon entalpisi (ΔH) değerleri ise reaksiyonun endotermik olduğunu göstermektedir.
Metal kaplama atıksuyundan atık çay ile Cr (VI), Cu (II), Ni (II) ve Zn (II) adsorpsiyonunun Cr (VI)> Cu (II)> Zn (II)> Ni (II) şeklinde olduğu belirlenmiştir.