4. ARAġTIRMA BULGULARI VE TARTIġMA
4.2. Adsorpsiyon Deneyleri
4.2.5. Sol-Jel Silikanın Rejenerasyonu
Sol-jel silika ile Cr(VI) giderimi yapıldıktan sonra, Cr(VI) ile yüklenen silikanın yeniden kullanılabilirliği incelenmiĢtir. Bunun için, Cr(VI) ile yüklenmiĢ sol-jel silika, 10 mL 0.5 M NaOH ile rejenere edilmiĢ ve yeniden Cr(VI) adsorpsiyonu denemelerinde kullanılmıĢtır. Rejenerasyondan sonra, sol-jel silika saf su ile yıkanmıĢ ve nötralize
37
edilmiĢtir. ġekil 4.9.’da gösterildiği gibi, rejenere edilen Cyanex 923 immobilize edilmiĢ sol-jel silikanın ard arda 4 defa yapılan Cr(VI) giderim deneylerinde kullanılabileceğini, 4. tekrardan sonra giderim veriminde azalma olduğu tespit edilmiĢtir. Elde edilen sonuçlar, sol-jel silikanın yeniden kullanım potansiyeline sahip olduğunu göstermiĢtir. 0 1 2 3 4 5 0 2 4 6 8 Kullanım tekrarı q , mg /g
ġekil 4.9. Rejenere edilmiĢ sol-jel silikanın tekrar kullanılabilme sayısı (Cr(VI) konsantrasyonu: 20
38 5. SONUÇLAR VE ÖNERĠLER
Bu çalıĢmada, Cyanex 923, sol-jel silika yapısına immobilize edilmiĢ ve kesikli sistemde sulardaki Cr(VI) gideriminde denenmiĢtir. Cyanex 923’ün sol-jel silika yapısına immobilize edildiği FT-IR ile kontrol edilmiĢtir. Adsorpsiyon denemelerinden elde edilen sonuçlar, aĢağıdaki gibi özetlenebilir.
i. Cyanex 923 sol-jel silika ile maksimum Cr(VI) gideriminin pH 1.0’de elde edildiği görülmüĢtür.
ii. Oldukça kısa sürede (10 dakika) Cr(VI) adsorpsiyon dengesine ulaĢıldığı görülmüĢtür.
iii. Kesikli sistemde adsorpsiyon verileri Langmuir izoterm modeli ile daha iyi izah edilmektedir. Langmuir adsorpsiyon kapasitesi (Qo) 25.64 mg/g olarak tespit edilmiĢtir.
iv. 0.5 M NaOH çözeltisi ile yapılan rejenerasyon çalıĢmaları, Cyanex 923 içeren sol-jel silikanın sulardaki Cr(VI) gideriminde dört defa tekrar kullanılabileceğini göstermiĢtir.
Sonuç olarak, Cyanex 923’ün sol-jel silika yapısına immobilize edilebildiği ve kesikli sistemde sulardaki Cr(VI) gideriminde baĢarılı bir Ģekilde kullanılabildiği tespit edilmiĢtir. Bundan dolayı, Cyanex 923 içeren sol-jel silikanın kolon sistemlerinde de Cr(VI) gideriminde denenmesi daha sonraki çalıĢmalar için önerilebilir. Ayrıca, hazırlanan adsorbenin su ortamındaki diğer organik ve inorganik kirleticilerin giderimi için de denenmesi önerilmektedir.
39 6. KAYNAKLAR
Acar, F.N., Malkoc, E., 2004, The removal of chromium(VI) from aqueous solutions by Fagus orientalis L, Bioresource Technology. 94, 13-15.
Arslan, G., Tor, A., Muslu, H., Ozmen, M., Akin, I., Cengeloglu, Y., Ersoz, M., 2009, Facilitated transport of Cr(VI) through a novel activated composite membrane containing Cyanex 923 as a carrier, Journal of Membrane Science 337, 224-231. Baykut, F., Aydın A., Baykut, S., 1987, Çevre Sorunları ve Korunması, İ.Ü. Yayınları
Güryay Matbaacılık, Ġstanbul:131-143.
Baykut, F., 1979, Modern Genel Anorganik Kimya, İstanbul Üniversitesi, 735-736. Agarwal, G., S., Bhuptawat, H., K., Chaudhari, S., 2005, Biosorption of aqeous
chromium(VI) by Tamarindus Indica seeds, Bioresource Technology, 97, 949-956. Agrawal, A., Pal, C., Sahu, K.K., 2008, Extractive removal of chromium (VI) from
industrial waste solution, Journal of Hazardous Materials, 159, 458-464.
Alguacil ve ark., 2004) Alguacil, F.J., Coedo, A.G., Dorado, M.T., 2000, “Transport of chromium (VI) through a Cyanex 923-xylene flat-sheet supported liquid membrane”, Hydrometallurgy, 57 51-56.
Andriá-Cerezo, D., M., Llobat-Estellés, M., Maurî-Aucejo, A., R., 1999, Preconcentration and speciation of chromium in waters using solid-phase extraction and atomic absorption spectrometry, Talanta, 51, 531-536.
ATSDR, Agency for toxic Substances and Disease Registary, Division of Toxicology/ Toxicology Information Branch (ATSDR), Toxicological Profile for chromium, ATSDR, Atlanta, USA, 2000, pp. 1-157.
Barassi, G., Valdés, A., Araneda, C., Basualto, C., Sapag, J., Tapia, C., Valenzuela, F., 2009, Cr(VI) sorption behavior from aqueous solutions onto polymeric microcapsules containing a long-chain quaternary ammonium salt: Kinetics and thermodynamics analysis, J. Hazard Mater, 172 (2009), 262-268.
Barceloux, D.G., 1999, Chromium, J. Tox.: Clinical Tox. 37 (2), 173.
Baran, A., Bıçak, E., Hamarat Baysal, S., Önal, S., 2006, Comparative studies on the adsorption of Cr(VI) ions on to various sorbents, Bioresource Technology.
Bari, Md F., Hossain, Md S., Mujtaba, I.M., Jamaluddin, S.B., Hussin, K., 2009, Simultaneous extraction and separation of Cu(II), Zn(II), Fe(III) and Ni(II) by polystyrene microcapsules coated with Cyanex 272, Hydrometallurgy 95, 308- 315.
40
Bayat, B., 2002, Comparative study of adsorption properties of Turkish fly ashes The case of chromium(VI) and cadmium(II), Journal of Hazardous Materials, B95, 275-290.
Bayrakci, M., Ertul, ġ., Yilmaz, M., 2009, Synthesis of di-substituted calix[4]arene- based receptors for extraction of chromate and arsenate anions, Tetrahedron 65, 7963-7968.
Benhammou, A., Yaaccoubi, A., Nibou, L., Tanouti, B., 2005, Study of removal of mercury(II) and chromium(VI) from aqueous solutions by Moroccan stevensite,
Journal of Hazardous Materials, 117, 243-249.
Bhowal, A., Datta, S., 2001, Studies on transport mechanism of Cr(VI) extraction from an acidic solutions using liquid surfactant membranes, Journal of Membrane
Science ,188, 1-8.
Büyükdere, Ö., 2001, Tuz Gölü Kirliliği ve Konya Atıksu Arıtma Tesisi, Kocaeli Üniversitesi, Bitirme tezi, Kocaeli, 15.
Büyükerkek, T., 2004, Sudaki Kromum Membranlar Kullanılarak UzaklaĢtırılması, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen bilimleri Enstitüsü, Konya
Cabatingan, J.K., Agapay, R.C., Rakels, J.L.L., Ottens, M., Vander Wielen L.A.M., Ind.
Eng. Chem. Res., 40 (2001), 2302-2309.
Çabukçu E., 1998, Krom(VI), bakır(II), demir (III) iyonlarının tek ve çok bileĢenli metal sistemlerinde R. Arhizus’la biyosorpsiyonunun sürekli karıĢtırmalı kaplarda incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
Chanda, M., Rempel, G.L., 1997, Chromium(III) removal by poly (ehtyleneimine) granular sorbents made by a new process of templated gel filling, Reactive and
Functional Polymers, 35, 197-207.
Chwastowska, J., Skwara, W., Sterlinska, E., Pszonicki, L., 2005, Speciation of chromium in mineral waters and salinas by solid-phase extraction and graphite furnace atomic absorption spectrometry, Talanta, 66, 1345-1349.
Çengeloğlu,Y., Tor, A., Kir, E., Ersöz, M., 2003, Transport of hexavalent chromium through anion exhange membranes, Desalination, 154(3) 239-246.
Dakiky, M., Khamis, M.A., Mer’eb, M.M., 2002, Selective adsorption of chromium(VI) in endüstrial wastewater using low-cost abundantly available adsorbents, Advances in Enviromental Research, 6, 533-540.
Deng, S., Bai, R., 2004, Removal of trivalent and hexavalent chromium with aminated polyacrylonitrile fibers: performance and mechanisms, Water Research, 38, (9), 2424-2432.
41
Di Natale ve ark., 2006; Di Natale, F., Lancia, A., Molina, A., Musmarra, D., 2006, Removal of chromium ions form aqueous solutions by adsorption on actived carbon and char, Journal of Hazardous Materials.
Dökmeci, Ġ., 1988, Toksikoloji, Akut Zehirlenmelerde Tanı ve Tedavi, Fatih Gençlik
Vakfı Matbaa İşletmesi, Ġstanbul: 336-354.
Dubey, S., P., Gopal, K., 2006, Adsorption of chromium(VI) on low cost adsorbents derived from agricultural waste material: A comparative study, Journal of
Hazardous Materials.
EPA, 1999, United States Environmental Protection Agency, USA.
Fawell, J., K., Lund, U., Mintz, B., 2004. Chromium in Drinking-water. Background document for development of WHO Guidelines for Drinking Water Quality.Freundlich, H.M.F., 1906, Über die adsorption in losungen, Z. Phys.
Chem., 57A, 385-470.
FDA, 1999, United States Food and Drug Administration, USA.
Garg, V.K., Gupta, R., Kumar, R., Gupta, R.K., 2004, Adsorption of chromium from aqueous solution on treated sawdust, Bioresource Technology, 92, 79-81.
Göçhan, C., 1998, Endüstriyel Atıksulardaki Ġkili Ağır Metal Ġyonları KarıĢımlarının tutuklanmıĢ Chlorella Vulgaris’e biyosorpsiyonunun Dolgulu Kolon Reaktörde Ġncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
Göde, F., 2002, Reçineler ile Ağır Metal Adsorpsiyonu ve Atıksulara Uygulanması, Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen bilimleri Enstitüsü, Konya.
Gürses, A., 1996, Deneysel Fizikokimya, Kültür ve Egitim Vakfı Yayınları, Erzurum. Gupta, V. K., Mohan, D., Sharma, S., Park, K.T., 1999, Removal of Chromium (VI)
from electroplating industry wastewater using baggase fly ash – a sugar industry waste material, The Environmentalist, 19, 129-136.
Gupta, V.K., Gupta. M., Sharma, S., 2001, Process development for the removal of lead and chromium from aqueous solutions using red mud-an aluminium industry waste, Wat. Res., 35 (5) 1125-1134.
Gübbük Ġ. H., Güp, R., Ersöz, M., 2008, Synthesis, characterization, and sorption properties of silica gel-immobilized Schiff base derivative, J. Colloid Interface
Sci. 320 (2008), 376-382.
Hafiane, A., Lemordant, D., Dhahbi, M., 2000, Removal of hexavalent chromium by nanofiltration, Desalination, 130, 305-312.
42
Hatay, I., Güp R., Ersöz M., 2008, Silica gel functionalized with 4-phenylacetophynone 4-aminobenzoylhydrazone: Synthesis of a new chelating matrix and its application as metal ion collector, J. Hazard. Mater. 150 (2008) 546-553.
Ho, Y.S., McKay, G., 1999, Pseudo-second order model for sorption processes, Process
Biochemistry, 34, 451-465.
Hsu, L., C., Wang, S., L., Tzou, Y., M., Lin, C., F., Chen, J., H., 2006, The removal and recovery of Cr(VI) by Li/Al layered double hydroxide (LDH), Journal of
Hazardous Materials.
KabaĢ, N., G., 2007, Modifiye edilmiĢ pomza ile ağır metal uzaklaĢtırılması, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta. Karthikeyan, T., Rajgepal, S., Miranda, L., R., 2005, Chromium(VI) adsorption from
aqeous solution by Hevea Brasilinesis sawdust activated carbon, Journal of
Hazardous Materials, B124, 192-199.
Khan, A., Mahmood, F., Khokhar, M.Y., Ahmed, S., 2006, Functionalized sol–gel material for extraction of mercury (II), React. Funct. Polym. 66, 1014–1020. Kılıçarslan., S., 1999, The adsorpstion of Cr+6
, Pb+6, and Cu+2 ions by microorganisms produced in the nutrition mediums containing heavy metal ions, Ms. Science Thesis, Department of Chemical Engineering, Ankara.
Kimbrough, D.E, Cohen, Y., Winer, A.M., Creelman, L., Mabuni, C. A., 1999, Critical Assessment of Chromium in the Environment, Crit. Rev. Env. Sci. Thecnol., 29 (1) (1999) 1-46.
Kobya, M., 2004, Removal of Cr(VI) from aqueous solutions by adsorption onto hazelnut shell activated carbon, kinetic and equilibrium studies, Bioresource
Technology, 91, 317-321.
Kocaoba, S., 1999, Deri Atık Sularından Kromun UzaklaĢtırılması ve geri Kazanılması, Doktora Tezi, İTÜ, Ġstanbul.
Korngold, E., Belayev, N., Aranov, L., 2003, Removal of chromates from drinking water by anion exchangers, Separation and Purification Technology, 33, 179-187. Kotas, J., Stasicka, Z., 2000, Chromium occurence in the environment and methods of
its speciation, Environ. Pollut., 107 (3), 263-283.
Kumar, P., A., Ray, M., Chakraborty, S., 2006, Hexavalent chromium removal from wastewater using aniline formaldehyde condensate coated silica gel, Journal of
Hazardous Materials.
Lakatos, J., Brown, S., D., Snape, C., E., 2001. Coals as sorbents for the removal and Lagergren, S., Svenska, K., 1898, About the theory of so called adsorption of soluble
43
Lakatos, J., Brown, S.D., Snape, C.E., 2002, Coals as sorbents for the removal and reduction of hexavalent chromium from aqueous waste streams. Fuel, 81, 691- 698.
Lalvani, S.B., Wiltowski, T., Hubner, A., Weston, A., Mandich, N., 1998, Removal of hexavalent chromium and metal cations by a selective and novel carbon adsorbent,
Carbon, 36 (7-8), 1219-1226
Langmuir, I., 1916, The constitution and fundamental properties of solids and liquids, J.
Am. Chem. Soc.., 38, 2221-2295.
Liang, P., Shi, T., Lu., H., Jiang, Z., Hu, B., 2003, Speciation of Cr(III) and Cr(VI) by nanometer titanium dioxide micro-column and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, Spectrochimica Acta, Part B, 58, 1709-1714.
Liu, Y., Sun, X., Luo, F., Chen, J., 2007, The preparation of sol–gel materials doped with ionic liquids and trialkyl phosphine oxides for Yttrium(III) uptake, Anal.
Chim. Acta 604, 107–113.
Lo, S.H., Shiue, S.F., 1998, Recovery of Cr(VI) by quaternary ammonium compounds,
Water Res., 32, 174–178.
Low, K., S., Lee, C., K., Ng, A., Y., 1998, Column study on the sorption of Cr(VI) using quaternized rice hulls, Biosource Technology, 68, 205-208.
Narin, Ġ., Sürme, Y., Soylak, M., Dogan, M., 2005, Speciation of Cr(III) and Cr(VI) in environmental samples by solid phase extraction on Ambersorb 563 resin, Journal
of Hazardous Materials
Malkoç, E., Nuhoglu, Y., 2006, Potential of tea factory waste for chromium (VI) removal from aqeous solutions: Thermodynamic and kinetic studies, Separation
and Purification Technology.
Malkoç, E., Nuhoglu, Y., 2007, Cr(VI) iyonunun giderimiminde palamut meĢesi atığının kullanımı, 7. Ulusal Çevre Mühendisliği Kongresi, İzmir, 669-675.
Mondal, B.C., Das, D., Das, A.K., 2002, Synthesis and characterization of a new resin functionalized with 2-naphthol-3,6-disulfonic acid and its application of chromium in natural water, Talanta, 56, 145-152.
Moral, E., 2006, Farklı _yon Degistirici Reçineler ve Dogal Adsorbanlarla Hazırlanan Katı-Faz Kolonlarla Krom Türleri Tayini, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen
Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 49s., Isparta.
Ozcan, S., Tor, A., Aydın, M. Emin., 2010, Removal of Cr(VI) from aqueous solution by polysulfone microcapsules containing Cyanex 923 as extraction reagent,
44
Pantsar-Kallio, M., Reinikainen, S.-P., Oksanen, M., 2001, Interactions of soil components and their effects on speciation of chromium in soils, Anal. Chim.
Acta, 439 9-17.
Patterson, J.W., 1977, Waste Water Treatment, Science Publishers Inc., USA, 43-55, 59-67, 69-81.
Pradhan, J., Das, S.N., Thakur, R.S., 1999, Adsorption of Hexavalent chromium from aqueous solution by using activated red mud, J. Colloid Interf. Sci., 271 (1), 137- 141.
Pehlivan, E., Cetin, S., Sorption of Cr(VI) ions on two Lewatit-anion exchange resins and their quantitative determination using UV–visible spectrophotometer, J.
Hazard. Mater, 163 (2008) 448-453.
Rojas, G., Silva, Flores, J., A., Rodrigues, A., Ly, M., Maldonado, H., 2004, Adsorption of chromium onto-cros-linked chitosan, Separation and Purification Technology, 44, 31-36.
Ruotolo, L., A., M., Gubulin, J., C., 2004, Chromium(VI) reduction using conducting polymer films, Reactive & Functional Polymers, 62, 141-145.
Saad, B., Chong, C.C., Ali, A.S.M., Bari, M.F., Rahman, I.A., Mohamad, N., Saleh, M.I., 2006, Selective removal of heavy metal ions using sol–gel immobilized and SPE-coated thiacrown ethers, Anal. Chim. Acta, 555, 146–156.
Saha, B., Gill, R.J., Bailey, D.G., Kabay, N., Arda M., Sorption of Cr(VI) from aqueous solution by Amberlite XAD-7 resin impregnated with Aliquat 336, React. Func. Polym. 60 (2004) 223–244.
Sarıkaya, Y., 1997, Fizikokimya, Gazi Kitabevi, 1151 s., Ankara.
Selvaraj, K., Manonmani, S., Pattabhi, S., 2004, Removal of hexavalent chromium using distillery sludge, Bioresource Technology, 89, 207-211.
Stasinakis, A., S., Thomaidis, N., S., Mamais, D., Karivali, M., Lekkas, T., D., 2003, Chromium species behaviour in the activated sludge process, Chemosphere, 52, 1059-1067.
ġengül, F., Küçükgül, E., Y., 1997, Çevre Mühendisliğinde Fiziksel Kimyasal temel iĢlemler ve süreçler, D.E.Ü Mühendislik Fakültesi Basım Ünitesi, Ġzmir.
ġener A., E., 2002, Atık sularda Cu ve Cr’un adsorpsiyon yoluyla giderimi, Yüksek Lisans Tezi.
Tabakci, M., Yilmaz, M., 2008, Sorption characteristics of Cu(II) ions onto silica gel immobilized calix[4]arene polymer in aqueous solutions: Batch and column studies, J. Hazard. Mater. 151, 331-338.
45
Tamago, F., G., Turiel, E., Martin-Esteban, A., 2006, Molecularly imprinted polymers for solid-phase extraction and solid-phase microextraction: Recent developments and future trends, Journal of Chromatography A.
Terry, P.A., 2004, Characterization of Cr ion Exchange with hydrotalcite,
Chemosphere, 57, 541-546.
Tor A., Buyukerkek, T., Cengeloglu, Y., Ersoz, M., 2004, Simultaneous recovery of Cr(III) and Cr(VI) from the aqueous phase with ion-exchange membranes,
Desalination, 171, 233-241.
TSE, 266, 1984, Ġçme Suları Türk Standartları, Ankara
TÜDAV, 2006, internet sitesi, http://www.tudav.org.tr. Erisim tarihi: 25.06.20010. Türkiye Çevre Sorunları Vakfı Yayını, 1981, Türkiye’nin Çevre Sorunları, Önder
Matbaa, Ankara
Uslu, G., Ekiz., H.Ġ., Özer, A. Ve Özer, D., 1998, Atıksularda Bulunan Bakır Ġyonlarının R. Arhizus ile Giderilmesi, Kayseri 1. Atıksu Sempozyumu, Kayseri. Üstün, N., 2006, Seyitömer Termik Santrali’nden temin edilen uçucu kül ile bakır,
çinko ve kromun adsorpsiyonu, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü, Ġstanbul.
Valix, M., Cheung, W., H., Zhang, K., 2005, Role of heteroatoms in activated carbon for removal of hexavalent chromium from wastewaters, Journal of Hazardous
Materials, B135, 395-405.
Venkateswaran, P., Palanivelu K., Studies on recovery of hexavalent chromium from plating wastewater by supported liquid membrane using tri-n-butyl phosphate as carrier, Hydrometallurgy 78 (2005) 107-115.
Venkateswaran, P., Palanivelu K., 2004, Solvent extraction of hexavalent chromium with tetrabutyl ammonium bromide from aqueous solution, Sep. Purif. Technol. 40 279- 284.
Verma, A., Chakraborty, S., Basu, J., K., 2005, Adsorbtion study of hexavalent chromium using tamarind hull-based adsorbents, Separation and Purification
Technology.
Wass, U., Wahlberg, J.E., 1991, Chromated steel and contact allergy recommediation concerning a treshold limit value for the release of hexavalent chromium, Contact
Dermatitis, 24 114-118.
Westbrook, J., (ed:Garyson, M.), 1983, Chromium and chromium alloys, in Kirk- Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 6, 54-82, Wiley Interscience, New York, USA.
46
Yalçın, S., Apak, R., 2004, Chromium(III,VI) speciation analysis with preconcentration on a maleic acid-functionalized XAD sorbent, Analytica Chimica Acta. 505, 25- 35.
Yu, L.J., Shukla, S.S., Dorris, K.L., Shukla, A., Margrave, J.L., 2003, Adsorption of chromium from aqueous solutions by maple sawdust, Journal of Hazardaus
Materia,. 100, 53-63.
Zhang, W., Liu, J., Ren, Z., Wang, S., Du, C., Ma J., 2008, Kinetic study of chromium(VI) facilitated transport through a bulk liquid membrane using tri-n- butyl phosphate as carrier, Chem. Eng. J.
Zhu, X., Hu, B., Jiang, Z., Wu, Y., Xieng, S., 2002, Speciation of chromium(III) and chromium(VI) by in situ separation sequential determination with electrothermal vaporization inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, Analytica
Chimica Acta, 471, 121-126.
47 ÖZGEÇMĠġ
KĠġĠSEL BĠLGĠLER
Adı Soyadı : Özlem TEKELĠOĞLU
Uyruğu : T.C.
Doğum Yeri ve Tarihi : Ġzmit, 1978
Telefon : 555 980 02 50
Faks : 332 249 95 62
e-mail : ozlem_buyukdere@hotmail.com
EĞĠTĠM
Derece Adı, Ġlçe, Ġl Bitirme Yılı
Lise : Konya Muhittin Güzelkılınç Süper Lisesi 1996
Üniversite : Kocaeli Üniversitesi 2001
Yüksek Lisans : Selçuk Üniversitesi devam
Ġġ DENEYĠMLERĠ
Yıl Kurum Görevi
2004-halen Selçuklu Belediyesi Çevre Mühendisi
UZMANLIK ALANI Çevre Mühendisi
YABANCI DĠLLER Ġngilizce
BELĠRTMEK ĠSTEĞĠNĠZ DĠĞER ÖZELLĠKLER