Kayısı çekirdeği ve badem kabuğu karışımından aktif karbon üretimi ve sulu ortamlardan boyar madde giderimi

Bu tez çalışmasında, katyonik boyarmaddelerden C.I. Basic Yellow 51 (BY51) ve Basic Blue 3 (BB3) ile Basic Yellow 51- Basic Blue 3 ikili karışımlarının kayısı çekirdeği ve badem kabuğu karışımından hazırlanmış ve K2CO3 ile kimyasal olarak aktive edilmiş aktif karbona adsorpsiyonu kesikli sistemde incelenmiştir. Elde edilen aktif karbonun BET yüzey alanı 1329.31 m2/g bulunmuştur. Kesikli sistemde yapılan deneysel çalışmalarda BY51 ve BB3 boyarmaddelerinin adsorpsiyon verimi üzerine çözelti pH'ının, sıcaklığın ve başlangıç boyarmadde konsantrasyonun etkileri incelenmiştir. BY51 ve BB3 boyarmaddelerinin aktif karbon üzerine adsorpsiyonunda dengeleme süresi sırasıyla 780 ve 840 dakika olarak tespit edilmiştir. Optimum pH değeri 9.0 olarak saptanmıştır. Her iki boyarmadde için başlangıç boyarmadde konsantrasyonunun arttırılmasıyla adsorplanan boyarmadde yüzdesinin düştüğü, adsorpsiyon kapasitesinin ise arttığı belirlenmiştir. 25 ppm başlangıç boyarmadde konsantrasyonunda BY51 ve BB3 boyarmaddeleri için sırasıyla % 98.57 ve % 98.15 giderim verimleri elde edilmiştir. Maksimum adsorpsiyon kapasitesine 45oC'de ulaşılmıştır. Her bir boyarmadde için 25, 35 ve 45oC sıcaklıklarda gerçekleştirilen deneylerin sonuçları Langmuir, Freundlich ve Dubinin-Radushkevich izotermlerine uygulanmıştır. Her iki boyarmadde için Langmuir modelinin adsorpsiyon dengesini daha iyi tanımladığı gözlenmiştir. Langmuir eşitliğinden BY51 boyarmaddesi için aktif karbonun maksimum adsorpsiyon kapasitesi (qmax) değerleri 25, 35 ve 45oC'de sırasıyla 657.89, 666.67 ve 704.23 mg/g olarak hesaplanmıştır. BB3 boyarmaddesi için aynı sıcaklıklarda 588.24, 625.00 ve 666.67 mg/g olarak bulunmuştur. Her iki boyarmadde için ∆H0 değerinin pozitif işaretli çıkması adsorpsiyon prosesinin endotermik olduğunu, ∆G0 değerinin negatif işaretli çıkması adsorpsiyon prosesinin çalışılan sıcaklıklarda kendiliğinden oluştuğunu göstermektedir. Aktif karbon ile BY51 ve BB3 boyarmaddelerinin adsorpsiyonunda elde edilen sonuçlar birinci ve ikinci derece kinetik ve partikül içi difüzyon kinetik modellerine uygulanarak kinetik sabitler hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçların ikinci derece kinetik modele uyduğu gözlenmiştir. Basic Yellow 51- Basic Blue 3 boyarmaddelerinin ikili karışımlarının aktif karbon üzerine adsorpsiyonu 25C'de incelenmiş, boyarmaddelerden birinin konsantrasyonu sabit tutulurken diğer boyarmaddenin konsantrasyonu değiştirilerek, birinci bileşenin ikinci bileşenin adsorpsiyon hızını ve dengede birim adsorbent kütlesi başına adsorplanan miktarını nasıl etkilediği araştırılmıştır. Ortamdaki BY51 boyarmadde varlığının BB3 adsorpsiyonunu, BB3 boyarmadde varlığının ise BY51 boyarmadde adsorpsiyonunu azalttığı gözlenmiştir. Tek bileşenli sistemin verileri kullanılarak BY51-BB3 boyarmaddelerinin ikili karışımlarına ait izoterm verilerini tahmin etmek için Extended Langmuir ve Jain ve Snoeyink Modifiye Edilmiş Extended Langmuir modelleri kullanılmıştır. Extended Langmuir modeli ikili karışımdaki verileri tanımlamak için başarısız olmasına rağmen, aktif karbon üzerine ikili karışım halindeki boyarmaddelerin adsorpsiyon davranışını tanımlamada Jain ve Snoeyink modelinden daha iyi olduğu sonucuna varılmıştır.