Adsorbsiyon yöntemi ile sulu ortamlarda Cu(II) ve Cr(III) iyonlarının gideriminde adsorban olarak midye (Mytilus edulis) kabuğu kullanımının araştırılması

Ağır metal endüstrilerinin katı ve özellikle de metal iyonu çözeltisi şeklindeki atıkları toksik etkileri nedeniyle doğada kirletici etki göstermektedir ve bu sebeple ağır metal içeren sulu atıkların doğaya deşarj edilmeden önce metal içeriklerinin uzaklaştırılması önem kazanmaktadır. Ağır metallerin sulu ortamlardan gideriminde pek çok yöntem kullanılmakla beraber son yıllarda doğal kaynaklardan basit süreçlerle elde edilen adsorbentler kullanılarak ağır metal giderimi yaygınlaşmaya başlamıştır. Bu araştırmada adsorbsiyon yöntemiyle Cu(II) ve Cr(III) iyonlarının gideriminde öğütülmüş midye (Mytilus edulis) kabuğunun adsorbent olarak kullanımının incelenmesi amaçlanmıştır. Yapılan çalışma neticesinde Cr(III) için 293 K sıcaklık değerinde adsorbsiyonun Langmuir ve Freundlich izoterminin her ikisine de uyduğu, 303K ve 313K sıcaklıkta ise Freundlich izotermine, 333K sıcaklıkta ise Langmuir izotermine uyduğu görülmüştür. Cu(II) için ise 293K sıcaklık değerinde adsorbsiyonun Freundlich izotermine, 303K sıcaklıkta ise Langmuir izotermine uyduğu tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda, başlangıç derişimi 50-200 ppm olan Cr(III) ve Cu(II) iyonları için adsorbsiyon veriminin 293 – 333 K sıcaklık aralığında genel olarak 303 K'de en yüksek değerine ulaştığı tespit edilmiştir. En yüksek adsorbsiyon veriminin, Cr(III) iyonu için 50 ppm başlangıç derişiminde yaklaşık %96 olduğu ve başlangıç derişimlerinin 100 ve 200 ppm'e yükselmesi ile hafif düştüğü, Cu(II) iyonu için 200 ppm başlangıç derişiminde yaklaşık %98 olduğu ve başlangıç derişiminin artması ile arttığı bulunmuştur. Cr(III) iyonunu için adsorbsiyon kapasitesinin yaklaşık 18 mg/g, ve Cu(II) iyonu için 19.5 mg/g olduğu tespit edilmiştir. Birinci derece Lagergren kinetiğine göre Arrhenius denkleminden hesaplanan aktivasyon enerjileri Cu(II) için yaklaşık 8 kJ/mol ve Cr(III) için yaklaşık 7 kJ/mol'dür. Öğütülmüş midye kabuğu, aktif karbon ile karşılaştırıldığında (yaklaşık olarak Cu(II) için 45 mg/g, Cr(III) için 16 mg/g) adsorpsiyon kapasitesinin karşılaştırılabilir olduğu ve öğütülmüş midye kabuğunun Cu(II) ve Cr(III) gideriminde adsorban olarak kullanılabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Adsorbsiyon; Ağır Metal; Cu(II); Cr(III); Langmuir izotermi; Freundlich izotermi; Lagergren kinetiği