Kinetik Çalışmalar

Adsorpsiyon olayı, zamana bağlı bir süreçtir. Çözeltiden adsorpsiyonda, safsızlıkların giderilmesinde etkin adsorplayıcı seçilirken adsorplama hızı önemli bir parametredir. Kinetik çalışmalar biyosorpsiyon sürecinin modellenmesi ve dizaynı için gereklidir. Adsorpsiyon kinetiğinin anlaşılması için adsorbent madde ile adsorplanan maddenin temas süreleri incelenir. Adsorpsiyon kinetiği, adsorpsiyon işleminin hızına etki eden adsorbsiyon adımlarının açıklanması için önemli bir adımdır. Çözeltiden adsorpsiyonda, safsızlıkların giderilmesinde etkin adsorplayıcı seçilirken adsorplama hızı önemli bir parametredir. Çözeltiden adsorpsiyonda hız sabitinin belirlenmesinde, yalancı birinci dereceden [29] ve yalancı ikinci dereceden kinetik denklemler [30] deneysel verilere en çok uygulanan denklemlerdir.

1.7.1. Yalancı birinci dereceden model

Yalancı birinci dereceden model doldurulmayan biyosorpsiyon bölgelerin sayısına oranla biyosorpsiyon bölgelerin doldurulma hızını gözönüne alır. Yalancı birinci dereceden model [29]:

1

t e(1 e ) k t

q q   ……….. (7)

burada qt veqe (mg g-1) sırasıyla t zamanında ve dengedeki biyosorpsiyon kapasiteleridir.k1 (min-1) yalancı birinci dereceden modelin biyosorpsiyon hız sabitidir.

1.7.2. Yalancı ikinci dereceden model

Yalancı ikinci dereceden kinetik çoğunlukla doğrudan biyosorpsiyon/desorpsiyon hızının tüm biyosorpsiyon kinetiğini kontrol ettiği durumla ilgilidir.Yalancı ikinci dereceden model [30]:

2 2 e t 2 e 1 k q t q k q t   ………...(8)

Burada k2 (g mg-1 min-1) yalancı ikinci dereceden modelin biyosorpsiyon hız sabitidir. 2. SONUÇ VE ÖNERİLER

Boyar maddelerin sulardan gideriminde çok çeşitli biyosorbentlerin kullanılması bugün birçok araştırmacının ilgisini çekmektedir. Yeni yüksek biyosorpsiyon kapasitesine sahip, ucuz, temini kolay, çevreye dost biyosorbentlerin keşfi ve bunların su arıtım sistemlerinde kullanılabilmesi için kolon materyalleri olarak dizayn edilmesi, biyosorbentlerin geçirgen matrix içine sıkıştırılması, membran benzeri yapılar içine enkapsülasyonu, silika gibi destek materyalleri üzerine immobilizasyonu ile hibrit biyoserbentlerin geliştirilmesi, karbon nanotüpleri, nanokitosan gibi nanomateryallarle biyosorbentlerin entegre edilmesiyle su arıtımında kullanılabilecek membran sistemlerinin geliştirilmesi ile biyosorpsiyon deneysel verilerinin pilot ölçekli dizaynı gerçekleştirilerek gelecekte endüstriyel uygulamalarda biyosorbenterin yer alacağı öngörülmektedir.

KAYNAKLAR

1. Daneshvar, E., et al., Biosorption and bioaccumulation studies of acid Orange 7 dye by Ceratophylum demersum. Environmental Progress & Sustainable Energy, 2013. 32(2): p. 285-293.

2. Akar, T., A. Kulcu, and S.T. Akar, Effective decolorization potential of Thamnidium elegans: biosorption optimization, modelling, characterization and application studies. Chemical Engineering Journal, 2013. 221: p. 461-468.

3. Khataee, A., F. Vafaei, and M. Jannatkhah, Biosorption of three textile dyes from contaminated water by filamentous green algal Spirogyra sp.: Kinetic, isotherm and thermodynamic studies. International Biodeterioration & Biodegradation, 2013. 83: p. 33-40.

4. Kumar, V., et al., Decolorization and biodegradation of anaerobically digested sugarcane molasses spent wash effluent from biomethanation plants by white-rot fungi. Process Biochemistry, 1998. 33(1): p. 83-88.

5. Pushpa, T.B., et al., Investigation on removal of malachite green using EM based compost as adsorbent. Ecotoxicology and environmental safety, 2015. 118: p. 177- 182.

6. Albadarin, A.B. and C. Mangwandi, Mechanisms of Alizarin Red S and Methylene blue biosorption onto olive stone by-product: Isotherm study in single and binary systems. Journal of environmental management, 2015. 164: p. 86-93.

7. Deniz, F. and R.A. Kepekci, Dye biosorption onto pistachio by-product: A green environmental engineering approach. Journal of Molecular Liquids, 2016. 219: p. 194- 200.

8. Deniz, F. and R.A. Kepekci, Bioremoval of Malachite green from water sample by forestry waste mixture as potential biosorbent. Microchemical Journal, 2017. 132: p. 172-178.

9. Michalak, I., K. Chojnacka, and A. Witek-Krowiak, State of the art for the biosorption process—a review. Applied biochemistry and biotechnology, 2013. 170(6): p. 1389- 1416.

10. Demir, E. and H. Yalçın, Adsorbentlerμ sınıflandırma, özellikler, kullanım ve öngörüler. Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi, β014. 7(β)μ p. 70-79.

11. Kodal, S.P. and Z. Aksu, Cationic surfactant-modified biosorption of anionic dyes by dried Rhizopus arrhizus. Environmental technology, 2017. 38(20): p. 2551-2561. 12. Deniz, F. and R.A. Kepekci, Equilibrium and kinetic studies of azo dye molecules

biosorption on phycocyanin-extracted residual biomass of microalga Spirulina platensis. Desalination and Water Treatment, 2016. 57(26): p. 12257-12263.

13. Deniz, F. and R.A. Kepekci, Biosorption of Food Green 3 by a novel green generation composite biosorbent from aqueous environment. International journal of phytoremediation, 2017. 19(6): p. 579-586.

14. Aksu, Z. and S. Tezer, Equilibrium and kinetic modelling of biosorption of Remazol Black B by Rhizopus arrhizus in a batch system: effect of temperature. Process Biochemistry, 2000. 36(5): p. 431-439.

15. Deniz, F. and R.A. Kepekci, Exploration of biosorption potential of forest industry by- product for removal of reactive dye from aqueous solution. Fibers and Polymers, 2017. 18(2): p. 278-284.

16. Chowdhury, S., et al., Adsorption thermodynamics, kinetics and isosteric heat of adsorption of malachite green onto chemically modified rice husk. Desalination, 2011. 265(1-3): p. 159-168.

17. Mirzaei, N., et al., Sorption of acid dye by surfactant modificated natural zeolites. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 2016. 59: p. 186-194.

18. Hajahmadi, Z., et al., Multicomponent isotherm for biosorption of Zn (II), CO (II) and Cd (II) from ternary mixture onto pretreated dried Aspergillus niger biomass. Water Resources and Industry, 2015. 11: p. 71-80.

19. Iqbal, M., et al., Response surface methodology application in optimization of cadmium adsorption by shoe waste: a good option of waste mitigation by waste. Ecological engineering, 2016. 88: p. 265-275.

20. Korkmaz, K., Yeni bir gıda atığı kullanarak sulu çözeltiden biyosorpsiyon metoduyla bazı kirliliklerin giderimi. β01λ, Batman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.

21. Langmuir, I., The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum. Journal of the American Chemical society, 1918. 40(9): p. 1361-1403.

22. Wang, Z., et al., Kinetics, equilibrium and thermodynamics studies on biosorption of Rhodamine B from aqueous solution by earthworm manure derived biochar. International Biodeterioration & Biodegradation, 2017. 120: p. 104-114.

23. Freundlich, H., Over the adsorption in solution. J. Phys. Chem, 1906. 57(385471): p. 1100-1107.

24. Aksu, Z., Application of biosorption for the removal of organic pollutants: a review. Process Biochemistry, 2005. 40(3-4): p. 997-1026.

25. Foo, K.Y. and B.H. Hameed, Insights into the modeling of adsorption isotherm systems. Chemical Engineering Journal, 2010. 156(1): p. 2-10.

26. Lasheen, M.R., N.S. Ammar, and H.S. Ibrahim, Adsorption/desorption of Cd (II), Cu (II) and Pb (II) using chemically modified orange peel: Equilibrium and kinetic studies. Solid State Sciences, 2012. 14(2): p. 202-210.

27. Dubinin, M. The equation of the characteristic curve of activated charcoal. in Dokl. Akad. Nauk. SSSR. 1947.

28. Misra, D.N., Adsorption on heterogeneous surfaces: A dubinin-radushkevich equation. Surface Science, 1969. 18(2): p. 367-372.

29. Lagergren, S.K., About the theory of so-called adsorption of soluble substances. Sven. Vetenskapsakad. Handingarl, 1898. 24: p. 1-39.

30. Ho, Y.-S., Review of second-order models for adsorption systems. Journal of hazardous materials, 2006. 136(3): p. 681-689.

FARKLI ÇÖZÜCÜLERDE HAZIRLANAN FISTIK KABUĞU ÖZÜTLERİNİN ANTİOKSİDAN AKTİVİTELERİ

Fatima KARRAUM Gaziantep Üniversitesi Doç. Dr. Remziye Aysun KEPEKÇİ

Gaziantep Üniversitesi ÖZET

Son iki yüzyıl içinde, daha genel olarak “tarımsal yan ürünler” olarak bilinen bitki atık materyallerinin kullanımına yönelik büyük bir ilgi bulunmaktadır. Meyve kabukları ve diğer tarımsal atıklar değerli bileşiklerin üretiminde potansiyel olarak önemli kaynaklardır. Bu bitki kaynaklı yan ürünler yüksek miktarda üretilir ve biyoaktif bileşiklerce zengindirler. Son günlerde, farmasötik üreticileri tarafından değerli bileşiklerin ucuz kaynaklardan üretimi için yan ürünlerin kullanılması artmaktadır. Fıstık, en önemli yemiş ağaçlarındandır ve dünya çapında üretimi gittikçe artmaktadır. İran, Amerika Birleşik Devletleri ve Türkiye fıstığın ilk üç üreticisidir. Fıstık yemişi hem çiğ hem de kavrulmuş halde çerez olarak ve şekerleme, fermente etler, dondurma, ekmek, sos ve puding üretiminde tüketilmektedir. Kabuk/fıstık oranı göz önüne alındığında (~45%), fıstık üreticileri tarafından yüksek miktarda fıstık kabuğu yan ürün olarak üretilmektedir. Çoğunlukla, bu yan ürün önemli bir endüstriyel kullanımı olmadığı için ısınma amacıyla yakılır. Her yıl tonlarca fıstık kabuğu iç fıstıktan atık ürün olarak ayrılır ve atılır. Kabuk fıstık endüstrisinin en büyük atık ürünüdür. Biyoaktif bileşiklerin değerli bir kaynağı olarak fıstık kabuğu kapsamlı olarak araştırılmamıştır. Bu yüzden de, bu çalışma hidrodistilasyon yöntemi ile farklı çözücülerde hazırlanan fıstık kabuğu özütlerinin potansiyel antioksidan aktivitelerini değerlendirmeyi amaçlamıştır. Antioksidan aktiviteler DPPH radikal temizleme deneyi ile belirlenmiştir. Metanol, etanol, etil asetat ve hekzanda hazırlanan fıstık kabuğu özütlerinin IC50 (İnhibe edici konsantrasyon) değerleri sırasıyla 9.217, 19.477, 54.694 ve 160.γ51 µg mL-1olarak bulunmuştur. Metanol özütünün en yüksek antioksidan aktiviteye, hekzan özütünün ise en düşük atioksidan aktiviteye sahip olduğu bulunmuştur. Fıstık kabuğunun metanol, etanol, etil asetat ve hekzan özütlerinin verimleri sırasıyla % β8.71, β0, 10.186 ve 8.4 olarak bulunmuştur. Fıstık kabuğunun metanol özütü en yüksek antioksidan aktiviteye ve özütleme verimine sahip özüt olarak, hekzan özütü ise en düşük antioksidan aktiviteye ve özütleme verimine sahip özüt olarak belirlenmiştir. Bu çalışma bu tarımsal yan ürünün metanol özütünün antioksidanların ucuz ve doğal kaynağı olarak kullanılabileceğini önermektedir.

Anahtar kelimeler: Fıstık kabuğu, özütleme, antioksidan aktivite

ANTIOXIDANT ACTIVITIES OF THE EXTRACTS OF PISTACHIO HULL