Depektinize edilmiş şeker pancarı küspesinin sulu çözeltilerden krom adsorbsiyon özellikleri

ÖZET Doktora Tezi Depektinize Edilmiş Şeker Pancarı Küspesinin Sulu Çözeltilerden Krom Adsorpsiyon Özellikleri Ahmet ÖZER Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı 1995, Sayfa: 126 Krom metalik olarak ve bileşikleri halinde çok yaygın olarak kullanılan bir metaldir. Kullanıldığı endüstrilerin atıklarından su kaynaklarına geçen krom sularda kirliliğe sebep olur. Krom sulu ortamda 3+ ve 6+ oksidasyon basamaklarında bulunur. 6+ oksidasyon basamağındaki krom daha toksik olup sularda bulunmasına müsaade edilen miktarı 0,05 mg/1 ile sınırlandırılmıştır. Sulu sistemlerden Cr(lll)'û uzaklaştırmak için kullanılan en genel metod kimyasal çöktürmedir. Cr(VI) uygun bir reaktif ile CKMD'e indirgendikten sonra takibeden bir çöktürme işlemi ile atıklardan uzaklaştırılabilir.. Bunun yanında kromu sudan uzaklaştırmak için adsorpsiyon yöntemleri de yoğun olarak araştırılmaktadır. Son zamanlarda, metal iyonu içeren endüstriyel atık suların arıtılmasında tarımsal maddelerin adsorbent olarak araştırıldığı dikkat çekmektedir.II Bu çalışmada, şekeri alınmış şeker pancarı küspesinden pektin ekstrakte edildikten sonra kalan katı atık kullanılarak sulu çözeltilerden Crtlll) ve CrtVI) iyonlarının uzaklaştırılmasına çalışılmıştır. Bu amaçla, krom giderilmesi üzerine süre, ortam pH'sı ve sıcaklığı, krom konsantrasyonu ve adsorbent dozu gibi parametrelerin etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar kullanılarak izotermler elde edilmiş, termodinamik fonksiyonlar, adsorpsiyon hız sabitleri ve yüzey kütle transfer katsayıları hesaplanmıştır. Ayrıca krom adsorplamış küspe pülpünden desorpsiyonla kromun sulu ortama geçişi de bazı deneylerle araştın Imıştır. 20 g/l adsorbent dozunda, 10 rng/1 başlangıç konsantrasyonundaki krom(VI) ve krom(lll) adsorpsiyonu için optimum temas süresi 60 dakika olarak tespit edilmiştir. Bu şartlarda Cr(VI) için en etkin giderme pH 3,3'te ve 40 °C sıcaklıkta yaklaşık %55,0 olurken, Cr(lll5 için en etkin giderme pH 4.5 ve 20 °C sıcaklıkta S66,0 olarak bulunmuştur. Krom(VI) adsorpsiyon prosesi için entalpi değişimi 1827,55 ve krom(lll) için ise -6522,50 cal/gmol olarak bulunmuştur. Her iki proses için serbest enerji değişimi negatif işaretlidir. Krom(Vİ) için Langmuir izoterminden hesaplanan adsorpsiyon kapasitesi, (Q°), 20 °C de 0,3957 ve 40 °C de ise 0,4868 mg/g olarak bulunmuştur. Aynı sıcaklıklarda krom(MI) için tespit edilen adsorpsiyon kapasiteleri sırasıyla 1,9186 ve 1,5686 mg/g'dır. Cr(Vl) adsorpsiyon prosesi için 20 ve 40 °C sıcaklık ve optimum şartlarda tespit edilen adsorpsiyon hız sabitleri sırasıyla 0,0443 ve 0.0621 dk"1, por difüzyon hız sabitleri 2,79si O"2 ve 2,58x1 0"2 mg g~1dk~,/2, yüzey kütle transfer katsayıları ise 9,49x1 O*4 ve 1,00x1 0"4 cm/dk'dır. Aynı sıcaklıklarda CrOll) adsorpsiyonunda tespit edilen adsorpsiyon hız sabitleri 0,047 1 ve 0.0445 dk" *, por difüzyon hız sabi ti eri 1,27x 1 0" 2 ve 0,92x 1 0" 2 mg g_ldk-,/2, yüzey kütle transfer katsayı lan ise 2,48x1 0"3 ve l,28x10~s cm/dk'dır.III Krom(VI)* mn desorpsiyonu büyük ölçüde pH'ya bağlıdır ve pH 13,4" te bir gram küspenin içerdiği CrtVO'mn % 59,2'si desorplanmıştır. Adsorpsiyon sonrasında elde edilen 0,430 mg-CrOll) içeren bir gram küspe pülpünden optimum şartlarda krom(lll)'ün % 27,4'ünün desorplandığı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: CrtVI) ve Crflll) uzaklaştırma, şeker pancarı küspesi, adsorpsiyon, termodinamik fonksiyonlar, desorpsiyon.