7.4.1. Pestisitlerin dalga boyunun tespiti
ÇalıĢmada ilk olarak farklı deriĢimlerde hazırlanan 2,4-Diklorofenoksi asetik asit (2,4-D) ve Metribuzin pestisit çözeltilerinin dalga boyları spektrofotometrede tespit edilmiĢtir.
7.4.2. Pestisit çözeltilerinin hazırlanması
2,4-Diklorofenoksi asetik asit (2,4-D) ve Metribuzin pestisitlerinin 1000 ppm'lik stok çözeltisini hazırlamak için 1g hassas terazide tartılmıĢ daha sonra bir miktar suda çözündürülüp madde kaybı olmayacak Ģekilde 1 L‟lik balon jojeye aktarılmıĢ ve çizgisine kadar saf su eklenmiĢtir. Tüm deneylerde bu stok çözeltiler kullanılmıĢtır.
7.4.3. Kalibrasyon grafiğinin hazırlanması
2,4-Diklorofenoksi asetik asit ve Metribuzin pestisitlerinden deriĢimleri 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 30, 40, 50 mg/L olan çözeltiler hazırlanmıĢtır ve tespit edilen
dalga boylarında spektrofotometrede okuma yapılarak elde edilen değerler ile her iki pestisit için çalıĢma doğruları elde edilmiĢtir.
7.4.4. Çözeltiden uzaklaĢtırılan pestisit miktarının hesaplanması
Çözelti ortamından uzaklaĢtırılan pestisit miktarlarının hesaplanmasında aĢağıdaki eĢitlik kullanılmıĢtır:
%Giderim = C0−Ce
C0 × 100 (7.6) C0: Pestisitin baĢlangıç konsantrasyonu (mg/L)
Ce: Adsorpsiyon sonrası çözeltinin son pestisit konsantrasyonu (mg/L)
Standart Sapma değerleri, Excel 2007 programı kullanılarak hesaplanmıĢtır.
7.4.5. Aktif karbon miktarının pestisit giderimi üzerine etkisi
Sulu çözeltiden 2,4-Diklorofenoksi asetik asit ve Metribuzin pestisitlerinin gideriminde adsorban miktarının etkisini incelemek amacıyla 100 ppm deriĢime sahip 100 ml pestisit çözeltisi kullanılarak farklı aktif karbon miktarlarında (0,1-0,8 g) çalıĢmalar yapılmıĢtır. Adsorpsiyon iĢlemleri 25 °C sıcaklıkta, 120 devir/dk çalkalama hızında su banyosunda ve 24 saat boyunca gerçekleĢtirilmiĢtir. Süre sonunda alınan örnekler filtre kağıdından süzülerek spektrofotometrede absorbans değerleri okunmuĢ, kalibrasyon grafiği kullanılarak çözeltinin son konsantrasyon değerleri belirlenmiĢ ve pestisit giderim yüzdeleri hesaplanmıĢtır.
7.4.6. BaĢlangıç pH değerinin pestisit giderimi üzerine etkisi
Çözeltinin baĢlangıç pH değerinin 2,4-Diklorofenoksi asetik asit ve Metribuzin pestisitlerinin giderimi üzerindeki etkisini incelemek amacıyla, 100 ppm deriĢime sahip 100 ml pestisit çözeltisi ve adsorban olarak 0,2 g aktif karbon kullanılmıĢtır. 2,4-Diklorofenoksi asetik asit pestisit çözeltisi için pH değerleri 2; 3; 5; 6,22 (orijinal pH); 7; 9 ve 11 olarak seçilmiĢtir. Metribuzin pestisit çözeltisi için ise pH değerleri 2;
69
3; 5; 7; 9,20 (orijinal pH); 11 ve 12 olarak seçilmiĢtir. Çözeltilerin pH ayarlamaları için 1M ve 10 M HCl çözeltisi ile 1M ve 3M NaOH çözeltisi kullanılmıĢtır. Adsorpsiyon iĢlemleri 25 °C sıcaklıkta, 120 devir/dk çalkalama hızında su banyosunda ve 24 saat boyunca gerçekleĢtirilmiĢtir. Süre sonunda alınan örnekler filtre kağıdından süzülerek spektrofotometrede absorbans değerleri okunmuĢ, kalibrasyon grafiği kullanılarak çözeltinin son konsantrasyon değerleri belirlenmiĢ ve pestisit giderim yüzdeleri hesaplanmıĢtır.
7.4.7. Temas süresinin pestisit giderimi üzerine etkisi
Temas süresinin 2,4-Diklorofenoksi asetik asit ve Metribuzin pestisitlerinin giderimi üzerindeki etkisini incelemek amacıyla, 100 ppm deriĢime sahip 100 ml pestisit çözeltisi ve adsorban olarak 0,2 g aktif karbon kullanılmıĢtır. Her iki pestisit çözeltisi için optimum pH değeri olarak belirlenen kendi orijinal pH değerlerinde (2,4-Diklorofenoksi asetik asit pestisit çözeltisi için 6,2 ve Metribuzin pestisit çözeltisi için ise 9,20) çalıĢmalar gerçekleĢtirilmiĢtir. Her iki pestisit için temas süreleri 1-420 dakika aralığında seçilmiĢtir. Adsorpsiyon iĢlemleri 25, 35 ve 45 °C sıcaklıklarda ve 120 devir/dk çalkalama hızında su banyosunda gerçekleĢtirilmiĢ ve süre sonunda alınan örnekler filtre kağıdından süzülerek spektrofotometrede absorbans değerleri okunmuĢtur. Kalibrasyon grafiği kullanılarak çözeltinin son konsantrasyon değerleri belirlenmiĢtir.
25, 35 ve 45 °C çözelti sıcaklıklarında farklı temas sürelerinde elde edilen verilerle 2,4-Diklorofenoksi asetik asit ve Metribuzin pestisit çözeltilerinin adsorpsiyon kinetiğini belirlemek için Yalancı I. Mertebe, Yalancı II. Mertebe ve Partikül Ġçi Difüzyon modelleri uygulanmıĢtır. Ayrıca kinetik modelleri için standart sapma değerleri Excel 2007'de hesaplanmıĢtır.
Yalancı I. Mertebe kinetik modeli denklemi:
log 𝑞𝑒 − 𝑞𝑡 = log 𝑞𝑒,ℎ − 𝑘1𝑡
Farklı çözelti sıcaklıklarında t'ye karĢı log(qe-qt) grafikleri çizilmiĢtir. qe,h ve k1değerleri hesaplanmıĢtır.
Yalancı II. Mertebe kinetik modeli denklemi:
𝑡
𝑞𝑡 = 1
𝑘2𝑞𝑒,ℎ+ 1
𝑞𝑒,ℎ𝑡 (7.8) Farklı çözelti sıcaklıklarında t ye karĢı t/qt grafikleri çizilmiĢtir. qe ve k2 değerleri hesaplanmıĢtır.
Partikül Ġçi Difüzyon kinetik modeli denklemi:
𝑞𝑡 = 𝑘𝑝𝑡1/2+ 𝐶 (7.9)
Farklı çözelti sıcaklıklarında t1/2
ye karĢı qt grafikleri çizilmiĢtir. C ve kp değerleri hesaplanmıĢtır.
7.4.8. BaĢlangıç deriĢiminin pestisit giderimi üzerine etkisi
BaĢlangıç deriĢiminin 2,4-Diklorofenoksi asetik asit ve Metribuzin pestisitlerinin giderimi üzerindeki etkisini incelemek amacıyla, farklı baĢlangıç deriĢimlerine (50, 100, 150, 200, 250, 300 mg/L) sahip çözeltiler kullanılmıĢtır. Adsorpsiyon deneylerinde 100 ml pestisit çözeltisi, adsorban olarak 0,2 g aktif karbon kullanılmıĢ ve her iki pestisit için de optimum pH değeri olarak belirlenen kendi orijinal pH değerlerinde (2,4-Diklorofenoksi asetik asit pestisit çözeltisi için 6,2 ve Metribuzin pestisit çözeltisi için ise 9,20) çalıĢmalar gerçekleĢtirilmiĢtir. Adsorpsiyon iĢlemleri 25, 35 ve 45 °C sıcaklıklarda, 120 devir/dk çalkalama hızında su banyosunda ve 24 saat boyunca yapılmıĢ ve süre sonunda alınan örnekler filtre kağıdından süzülerek spektrofotometrede absorbans değerleri okunmuĢtur. Kalibrasyon grafiği kullanılarak çözeltinin son konsantrasyon değerleri belirlenmiĢtir.
71
Çözelti sıcaklığı 25, 35 ve 45 °C 2,4-Diklorofenoksi asetik asit ve Metribuzin pestisit çözeltilerinin adsorpsiyonu için uygun izoterm modelini belirlemek için farklı baĢlangıç deriĢimlerinde hazırlanan pestisit çözeltileri ile yapılan deneyler sonucunda elde edilen verilere Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich izoterm modelleri uygulanmıĢ ve standart sapma değerleri için hesaplamalarda Excel 2007 kullanılmıĢtır.
Langmuir izoterm denklemi:
Ce qe = Ce Q0 + 1 Q0 ∗ KL (7.10)
Farklı çözelti sıcaklıklarında Ce ye karĢı Ce/qe grafikleri çizilmiĢtir. Q0 ve KL
değerleri hesaplanmıĢtır. Ayrıca elde edilen KL değerlerinden Denklem 7.11'den yararlanarak boyutsuz sabit ayırma faktörü (RL) değerleri hesaplanmıĢtır.
RL = 1
1 +KLx C0 (7.11)
Freundlich izoterm denklemi:
logqe=log KF +1
n logCe (7.12)
Farklı çözelti sıcaklıklarında logCe ye karĢı logqe grafikleri çizilmiĢtir. KF ve n değerleri hesaplanmıĢtır.
Dubinin-Radushkevich (D-R) izoterm denklemi:
ln qe = ln qm − Bε2 (7.13)
Farklı çözelti sıcaklıklarında ε2
ye karĢı lnqe grafikleri çizilmiĢtir. B ve qm değerleri hesaplanmıĢtır. Ayrıca elde edilen B değerleri ile Denklem 7.15 kullanılarak serbest adsorplama enerji (E) değerleri hesaplanmıĢtır.
𝐸 = 1
2𝐵 (7.14)