ÇalıĢmada biyokütle olarak seçilen Diospyros kaki L. olarak bilinen ağacın yaprakları kullanılmıĢtır. Kullanılan biyokütle ile kesikli sistemde Ni (II) iyon içeren çözelti, 0.1 g biyokütle ile karıĢtırılmıĢtır. Adsorpsiyon kapasitesine etki eden mekanizmalardan pH, biyokütle miktarı, sıcaklık, temas süresi ve deriĢim değerleri incelenmiĢtir.
Ni (II) iyonu kinetik adsorpsiyon verileri Çizelge 7.1. ve Çizelge 7.2.‟ de verilmiĢ ve ilgili eğriler ġekil 7.4. ve ġekil 7.5.‟ de çizilmiĢtir. OluĢturulan eğrilerden
Diospyros kaki L. hurması yaprakları tarafından Ni (II) iyonlarının adsorpsiyon kinetiği
pH 5‟ de, 0.2 g biyosorbanda, 40 °C sıcaklıkta, 500 rpm karıĢtırma hızı ve 5-180 dk arası farklı süre koĢullarında, pH 5‟ de, 0.2 g biyosorbanda, 40 °C sıcaklıkta, 500 rpm karıĢtırma hızı ve 5-180 dk arası farklı süre koĢullarında sanki birinci dereceden kinetik hız basamağı için R2= 0.8681 bulunmuĢtur. Sanki ikinci dereceden kinetik hız basamağında ise R2= 0.9986 bulunmuĢtur. Kinetik çalıĢmasında sanki ikinci dereceden kinetik modele uygunluk göstermiĢtir. Nikel iyonları için kinetik çalıĢmada optimum verim 0.2 g biyosorbanda, 100 ppm ağır metal çözeltisi, pH: 5, 180 dk ve 40 °C sıcaklık için % 71 olduğu görülmüĢtür.
Diospyros kaki L. meyvesinde Ni (II) iyonu adsorpsiyon izotermleri için
sonuçlar Çizelge 7.3. ve Çizelge 7.4.‟ de verilmiĢtir. Ġzoterm verilerine göre çizilen eğriler ġekil 7.6 ve ġekil 7.7‟ de biyokütle tarafından adsorplanan Ni (II) iyonlarının pH 5‟ de, 0.2 g biyosorbanda, 40 °C sıcaklıkta, 500 rpm karıĢtırma hızı, 60 dk ve 50, 100, 150, 200 ppm farklı koĢullarında Freundlich izoterminin (R2= 0.9494) ve Langmuir izoterminin (R2= 0.9998) değerleri bulunarak Langmuir izotermine daha uygun olduğu görülmektedir. Langmuir izotermine uygun olması biyosorpsiyonun tek tabakada ve homojen bir yüzeyde olduğunu göstermektedir. Diospyros kaki L. yaprağında maksimum giderim verimi Nikel iyonları için 0.2 g biyosorbanda, 25 ppm ağır metal çözeltisi, pH: 5, 90 dk ve 40 °C sıcaklıkta, % 89 olarak bulunmuĢtur. Ni (II) için Freundlich izoterm grafiğinden hesaplanan kapasiteler; n= 3.05 değeri 1‟ den büyük olduğu için çift tabakalı adsorpsiyon olduğunu göstermektedir.
Kullanılan biyosorban Ni (II)‟ yi biyosorplamasının nedeni ise ham maddenin selülozik yapısından kaynaklandığı düĢünülmektedir. Selülozik yapılar birçok anyonik, katyonik gruplar ve adsorpsiyon için boĢluklar bulunmaktadır. Nikel katyonlarının bu boĢluklara ve anyonik gruplara tutunarak biyosorban yüzeyinde tutunduğu söylenebilir.
Yapılan bu çalıĢmada biyosorban olarak kullanılan Diospyros kaki L. yaprağının Ni (II)ağır metal gideriminde etkili bir biyosorban olduğu bulunmuĢtur.
Diospyros kaki L. yaprağının ağır metal gideriminde kesikli tipte reaktör
kullanılmıĢtır. Bu tip reaktörlerin dıĢında sabit yatak, dolgulu yatak, basınç salınımlı adsorpsiyon reaktör ve izotermal piston akıĢ adsorpsiyon reaktörleri gibi farklı tipte reaktörler kullanılarak adsorpsiyon iĢlemi gerçekleĢtirilebilir ve reaktör tiplerinin adsorpsiyon giderimine etkisi araĢtırılabilir.
Ağır metal gideriminde Nikel ağır metali kullanılmıĢtır. Bu ağır metal dıĢında kurĢun, bakır, arsenik, çinko gibi ağır metaller seçilerek Diospyros kaki L. yaprağının bu ağır metallerin giderimine etkisi incelenebilir.
Sonuç olarak Diospyros kaki L. yapraklarıyla bir ham madde biyosorpsiyon çalıĢmalarının Nikel ağır metal gideriminde kullanılabilir olduğu deneysel çalıĢmalarla doğrulanmıĢtır. Ayrıca Diospyros kaki L. yapraklarının biyosorban olarak kullanılmasına iliĢkin Literatürde hiçbir çalıĢmaya rastlanılmadığından, yapılan bu çalıĢmanın Literatüre önemli bir katkı sağlayacağı düĢünülmektedir.
KAYNAKLAR
Acar, Ç., “KurĢun ve Nikel iyonlarının Desmodesmus armatus ile biyosorpsiyonu”
Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum (2017).
Ahalya, N., Ramachandra T.V., "Biosorption of heavy metals", Research Journal
Chemistry Environ, 7(4): 71-79 (2003).
Akar, T., Tunalı, S., “ Biosorption characteristics of Aspergillus flavus biomass for removal of Pb (II) and Cu (II) ions from an aqueous solution” Bioresource Technology, 97(15): 1780-1787 (2006).
Aksu, Z., “Atıksulardaki ağır metal iyonlarının yeĢil alglerden Chlorella vulgaris‟ e adsorpsiyonunun kesikli düzende karıĢtırmalı ve akıĢkan yatak tepkime kaplarında incelenmesi”, Doktora tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü, Ankara (1988).
Aksu, Z., Çalık, A., Dursun, A. Y., Demircan, Z., “Biosorption of iron(III)-cyanide complex anions to Rhizopus arrhizus: application of adsorption isotherms”,
Process Biochemistry, 34(5): 483-491 (1999).
Alacabey, Ġ., “Doğal ve aktive edilmiĢ Van Gölü sediment (dip çamuru) örneklerinin bazı ağır metallerle Adsorspsiyonunun Ġzoterm ve Termodinamik Analizi” Doktora Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Van (2014). Atkins, P. W., “Physical chemistry”, 1. Baskı, Bilim Yayıncılık, 578 Ankara (2001). Baker, R. W., “Membrane Technology and Applications., 2nd ed.”, Second Edition,
John Wiley & Sons Ltd., West Sussex (2004).
Bayhan, Z., “Ġyon DeğiĢtirici Reçineler Kullanılarak Ayırma ĠĢleminin Sağlanması”, https://zaferbayhan.files.wordpress.com/2012/04/iyon-dec49fic59ftirme prosesi. pdf, (Ziyaret Tarihi, 18.06.2016).
Berkem, A.R. ve Baykut, S., Fizikokimya- Adsorpsiyon, İstanbul Üniversitesi Kimya
Fakültesi, Ġstanbul (1984).
Biyoenerji Derneği, http://biyoder.org.tr/?page_num=4589, (Ziyaret Tarihi, 22.12.2017).
Boraphech, P., Thiravetyan, P., “Trimethylamine (fishyodor) adsorptionbybiomaterials: Effect of fattyacids, alkanes, and aromatic compounds in waxes”, Journal of
Hazardous Materials 284: 269–277 (2015).
Çevre ve ġehircilik Bakanlığı, www.csb.gov.tr (Ziyaret Tarihi, 11.07.2017)
Chen, G., Lu, H., Wang, C., Yamashita, K., Manabe, M., Meng, Z., Xu, S., Kodama, H., “Effect of five flavonoid compounds isolated from leaves of Diospyros kaki on stimulus-induced superoxide generation and tyrosyl phosphorylation of proteins in human neutrophils”, Clinica Chimica Acta 326: 169–175 (02) (2002).
KAYNAKLAR (Devam ediyor)
Çoban, Ç., “S. cerevisiae mayasıyla Reactive Blue 222 Biyosorpsiyonunun Kinetik ve Termodinamiği” Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü, Ankara (2011).
Çokadar, H., Ġleri R., AteĢ, A., Ġzgi B., “Nikel (II) iyonunun sulu ortamdaki granül aktif karbon (GAK) ile giderilmesi” Çevre Koruma Dergisi, 12 (46): 38-42 (2003). Deniz, C., “Ağır metal ve renk içeren atıksuların gideriminin Adsorpsiyon/
Biyosorpsiyon yöntemleriyle araĢtırılması”, Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet
Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sivas (2010).
Demiralay, E., “Nikel baskılanmıĢ monolitik kolonlar”, Doktora Tezi, Süleyman
Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta (2007).
ErciĢli S., Akbulut M., Özdemir Ö., ġengül M., Orhan E. “Phenolic and antioxidant diversity among persimmon (Diospyros kaki L.) genotypes in Turkey”
International Journal of Food Sciences and Nutrition 59 (6): 477-482 (2008).
Erkurt E. F. “Reaktif boyar maddelerin canlı aktif çamur kütlesi tarafından Adsorplanabilme özelliklerinin incelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Çukurova
Üniversitesi Fen Bilimleri Fakültesi, Adana (2006).
Eser, E., “Van elması atıklarından kimyasal aktivasyonla aktif karbon eldesi, karakterizasyonu ve tekstil boyalarının adsorpsiyonunda kullanılması”, Yüksek Lisans Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Van (2013). Fadzil, F., Ibrahim, S., Hanafiah, M.A.K.M., “Adsorption of lead (II) onto organic acid
modified rubber leaf powder: Batchand columnstudies” Process Safety and
Environmental Protection, 100: 1–8 (2016).
Fırat, B., “Atık sulardan Pb (II) ve Cu (II) iyonlarının yumurta kabuğu ile uzaklaĢtırılması ve optimum koĢulların belirlemesi”, Yüksek Lisans Tezi, Gazi
Ünviversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (2007).
Filiz, E., “Doğal kaynaklardan elde edilen adsorbanlarla sulardan ağır metal giderimi”, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ġstanbul (2007).
Habashi, F., “Handbook of Extractive Metallurgy”, 2, WileyVCH, Germany, (1997). Hafshejani, L.D., Nasab, S.B., Gholami, R.M., Moradzadeh, M., Izadpanah, Z.,
Hafshejani, S.B., Bhatnagar, A., “Removal of zinc and lead from aqueous solution by nanostructured cedar leaf ash as biosorbent”, Journal of Molecular
Liquids, 211: 448–456 (2015).
Hamutoğlu, R., Dinçsoy, A., Duman, D., Aras, S., Biyosorpsiyon, Adsorpsiyon ve Fitoremediasyon Yöntemleri ve Uygulamaları. Türk Hijyen ve Deneysel
KAYNAKLAR (Devam ediyor)
Han, J., Kang, S., Choue, R., Kim, H., Leem, K., Chung, S., Kim, C., Chung, J., “Free radical scavenging effect of Diospyros kaki, Laminaria japonica and Undaria pinnatifida”, Fitoterapia 73: 710–712 (2002).
Hanamura, T., Uchida, E., Aoki, H., “Skin-Lightening Effect of a Polyphenol Extract from Acerola (Malpighia emarginataDC.) Fruit on UV-Induced Pigmentation”,
Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 72:3211–3218 (2008).
Hasret, E., “Hidroksiapatit sentezi, karakterizasyonu ve adsorban özelliğinin incelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü, Ġstanbul (2010).
Hu, J.F., Zuo, T.L., Zhang, H., Shen, Q., “Characterization of the material content of Diospyros kaki leaves”, Journal of Mongolia Polytechnic University, 2:61–64 (2002).
Ihsanullah, Abbas, A., Al-Amer, A. M., Laoui, T., Al-Marri, Nasser, M. S., Majeda Khraisheh, M. ve Atiehe, M. A., “Heavy metal removal from aqueous solution by advanced carbon nanotubes: critical review of adsorption applications”,
Seperation and Purification Technology, 157: 141-161 (2016).
Iqbal, M., Iqbal, N., Bhatti, I. A., Ahmad, N., and Zahid, M., “Response surface methodology application in optimization of cadmium adsorption by shoewaste: A good option of waste mitigation by waste”, Ecological Engineering, 88: 265– 275 (2016).
Ġlhan S., Nourbakhsh N.M., Kılıçarslan S. ve Özdağ H., “Removal of chromium, lead and copper ıons from industrial waste waters by staphylococcus saprophyticus”,
Turkish Electronic Journal of Biotechnology, 2: 50-57 (2009).
Ġpek, Ġ., “Nikel ve Monel malzemelerin kaynağı”, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya
Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya (2008).
KabaĢ, N.G., “Modifiye edilmiĢ pomza ile ağır metal uzaklaĢtırılması”, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta (2007). Kahvecioğlu, Ö., Kartal, G., Güven, A., Timur, S., “Metallerin Çevresel Etkileri III”,
İstanbul Teknik Üniversitesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
(Seminer çalıĢması 24s), (2004).
Karabulut, S., Karabakan, A., Denizli, A., Yürüm, Y., „‟Batch Removel F Copper (II) And Zinc (II) From Aqueous solution With Low-Rank Turkish Coals‟‟
Seperation and Purification Technology 18(3): 177-184 (2000).
Karaman, Ġ., “Soma linyitinin fiziksel aktivasyonu ve aktiflenmiĢ ürüne boyarmadde Adsorpsiyonu”, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri
KAYNAKLAR (Devam ediyor)
Kartal, G., Güven, A., Kahvecioğlu, Ö. Ve Timur, S., “Metallerin çevresel etkileri II.”, TMMOB Metalürji Mühendisleri Odası, Metalürji Dergisi, 136: 46-51 (2004). Kayacan, S., “Kömür ve koklarla sulu çözeltilerden boyar maddelerin uzaklaĢtırılması”,
Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (2007).
Khound, N.J., Bharali, R.K., “Biosorption of fluoride from aqueous medium by Indian sandalwood ( Santalum Album) leaf powder”, Journal of Environmenta
Chemica Engineering 6(2): 1726–1735 (2018).
Kumbur, H., Özsoy, H. D., Özer, Z., Demiray, H. ve Misci, O., “ Pamuk Kozasının Adsorbent Olarak Kullanımı ile Sulu Çözeltilerden Cu (II) Ġyonlarının Gideriminin AraĢtırılması”, 6. Ulusal Çevre Mühendisliği Kongresi, 308-313 (2005).
Li, Z., Tang, X., Chen, Y., Wei, L., Wang, Y., “Activation of Firmiana Simplex leaf and the enhanced Pb (II) adsorption performance: Equilibrium and kinetic studies”,
Journal of Hazardous Materials, 169: 386–394 (2009).
Li, Z., Imaizumi, S., Katsumi, T., Inui, T., Tang, X., Tang, Q., “ Manganese removal from aqueous solution using a thermally decomposed leaf” Journal of
Hazardous Materials, 177: 501–507 (2010).
Liu, H., Dong, Y., Wang, H., Liu, Y., “ Ammonium adsorption from aqueous solutions by strawberry leaf powder: Equilibrium, kinetics and effects of coexisting ions.
Desalination, 263: 70–75 (2010).
Liu, Y., Jin, X., Chen, Z., “ The formation of iron nanoparticles by Eucalyptus leaf extract and used to remove Cr(VI)”, Science of The Total Environment, 627: 470–479 (2018).
Mallavadhani, U., Panda, A.K., Rao, Y., 1998. “Review article number 134 pharmacology and chemotaxonomy of diospyros”, Phytochemistry 49: 901–951 (1998).
Manzoor, Q., Nadeem, R., Iqbal, M., Saeed, R., and Ansari, T. M., “Organic acids pretreatment effect on Rosabourbonia phyto-biomass for removal of Pb (II) and Cu (II) from aqueous media,” Bioresource Technology, 132: 446–452 (2013). Metalurji ve Malzeme Mühendisleri Odası, http://www.metalurji.org.tr (Ziyaret Tarihi,
21.09.2017)
Metcalfe, C., Koenıng, B.G., Bennıe, D.T., Servos, M., Ternes, T.A., Hırsch, R., “Occurrence of neutral and acidic drugs in the effluents of canadian sewage treatment plants”, Environment Toxicologic Chemical, 22: 2872- 2889 (2003). Mustafaoğlu, D., “Adsorpsiyon ve biyosorpsiyon yöntemiyle fenol giderimi”, Yüksek
KAYNAKLAR (Devam ediyor)
Ngah, W.W., Hanafiah, M., “ Adsorption of copper on rubber (Hevea brasiliensis) leaf powder: Kinetic, equilibrium and thermodynamic studies”, Biochemical
Engineering Journal, 39: 521–530 (2008).
Onur, S., “Trabzon Hurması” Derim Dergisi, Trabzon Hurması Özel Sayısı, 7(1): 4-47 (1990).
Özdemir, O., Armagan, B., Turan, M., Çelik, M.S., “ Comparison of the adsorption characteristics of azo-reactive dyes on mezoporous minerals”, Dyes and Pigments, 62(1): 49-60 (2004).
Özer, A., Adsorpsiyon kinetikleri ders notları. Mersin Üniversitesi Fen Edebiyat
Fakültesi Kimya Bölümü, Mersin (2007).
Pulatsü, S., Topçu, A., Atay, D., Su Kirlenmesi ve Kontrolü (GeniĢletilmiĢ Ġkinci Baskı) Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayın No:1617 (2014).
Rao, K., Anand, S., Venkateswarlu, P., “Modeling the kinetics of Cd (II) adsorption on Syzygium cumini L leaf powder in a fixed bed mini column”, Journal of
Industrial and Engineering Chemistry, 17: 174–181 (2011).
Rich, G. and Cherry, K. “Hazardous waste treatment Technologies”, Pudvan
Publishers, New York (1987).
Sadeek, S.A., Negm, N.A., Hefni, H.H., Wahab, M.M.A., “Metal adsorption by agricultura lbiosorbents: Adsorption isotherm, kinetic and biosorbents chemical structures” International Journal of Biological Macromolecules, 8: 400– 409(2015).
Sponberg,S.A., “Ebeneaceae hardy in temperate North America”, Journal of the
Arnold Arboretum, 58(2):146-160 (1997).
Tekir, O. “Fındık Zurufundan Aktif Karbon Eldesi ve Bazı Ağır Metal Ġyonlarının Adsorpsiyonu”, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü, Sakarya (2006).
T. C. Milli Eğitim Bakanlığı Aile ve Tüketici Hizmetleri, “Atık Sular”, http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf/At%C4%B1k %20Sular.pdf, (Ziyaret Tarihi, 11.06.2016).
Tobin, J., C. White., Gadd, G.M., “Metal accumulation by fungi: applications in environmental biotechnology." Journal of Industrial Microbiology and
Biotechnology 13(2): 126-130 (1994).
Tomar, V., Prasad, S., Kumar, D., “ Adsorptive removal of fluoride from aqueous media using Citrus limonum (lemon) leaf”, Microchemical Journal, 112: 97– 103 (2014).
KAYNAKLAR (Devam ediyor)
Viel, P., Palacin, S., Descours, F., Bureau, C., Le Derf, F., Lyskawa, J., Salle, M., “Electropolymerized poly-4-vinylpyridine for removal of copper from waste water”, Applied Surface Scienc., 212-213: 792-796 (2003).
Wang, L., Xu, M.L., Rasmussen, S.K., Wang, M.-H., “ Vomifoliol 9-O-α- arabinofuranosyl (1→6)-β-d-glucopyranoside from the leaves of Diospyros Kaki stimulates the glucose uptake in HepG2 and 3T3-L1 cells”, Carbohydrate
Research, 346: 1212–1216 (2011).
Weber, J. R., “Physicochemical processes for water quality control”, Wiley-
Intersience, 640 USA (1972).
Wu, Y., Ming, Z., Yang, S., Fan, Y., Fang, P., Sha, H., Cha, L., “Adsorption of hexavalent chromium onto Bamboo Charcoal grafted by Cu2 -N-amino propyl silane complexes: Optimization, kinetic, and isotherm studies”, Journal of
Industrial and Engineering Chemistry, 46: 222–233 (2017).
Xie, C., Xie, Z., Xu, X., Yang, D., “Persimmon (Diospyros kaki L.) leaves: A review on traditional uses, phytochemistry and pharmacological properties”, Journal of
Ethnopharmacology, 163: 229–240 (2015).
Xiong, W.Y., Wang, J.Z., Shi, T.D., “Woody Medicine Plants of China”, Shanghai
Education & Technology Press, Shanghai (1993).
Xue, Y.L., Miyakawa, T., Hayashi, Y., Okamoto, K., Hu, F., Mitani, N., Furihata, K., Sawano, Y., Tanokura, M., “ Isolation and Tyrosinase Inhibitory Effects of Polyphenols from the Leaves of Persimmon, Diospyros kaki”, Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 59: 6011–6017 (2011).
Vilvanathanand, S., Shanthakumar, S. “Ni (II) adsorption onto Chrysanthemum indicum: Influencing factors, isotherms, kinetics, and thermodynamics”,
International Journal of Phytoremediation, 18(10): 1046–1059 (2016).
Yağız, A., “Elma kabuğu kullanarak sulu çözeltilerden tekstil boyar maddelerin adsorpsiyonu”, Yüksek Lisans Tezi, Ordu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ordu (2016).
Yıldırım, H., “Tatlısu Sistemlerinde Ağır Metaller”, Çağhan Ofset Matbaacılık Ltd.
Şti., Ankara (2016).
Yönel, S.P., UylaĢer, V., Yonak, S., “Trabzon hurmasının bileĢimi ve besleyici değeri”
Türkiye 10. Gıda Kongresi, 339-342 (2008).
Zhou, J. L. and Kiff, R. J., "The uptake of copper from aqueous solution by immobilized fungal biomass", Journal of Chemical Technology &
ÖZGEÇMİŞ Kişisel Bilgiler
Adı Soyadı : Melike KALE
Doğum Yeri ve Tarihi : BĠLECĠK 10.10.1989 Eğitim Durumu
Lisans Öğrenimi : Dumlupınar Üniversitesi- Biyoloji Bölümü Bildiği Yabancı Diller : Ġngilizce
İş Deneyimi
Stajlar : HaydarpaĢa Numune Hastanesi, Bilecik Devlet Hastanesi Projeler : Bilecik ġeyh Edebali Üniversitesi Bilimsel AraĢtırmalar Projesi (BAP:2017-01.BġEÜ.03-10)
ÇalıĢtığı Kurumlar : HepĢen Kimya San. ve Tic. Ltd. ġti. İletişim
Adres : Merkez/ BĠLECĠK
E-Posta Adresi : kalemelike11@gmail.com