Nitratın çeşitli topraklardaki adsorpsiyon ve taşınımının incelenmesi

NİTRATIN ÇEŞİTLİ TOPRAKLARDAKİ ADSORPSİYONVE TAŞINIMININ İNCELENMESİTuba ÖZDEMİRFırat ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüKimya Mühendisliği Anabilim DalıÖZETBu çalışmada nitratın çeşitli toprak (kumlu, kireçli ve killi) örnekleri üzerine adsorpsiyonu kesiklisistemde ve dolgulu kolonda araştırılmıştır. Kesikli sistem deneysel çalışmaları üç farklı boyutaralığındaki (2.36-1.18, 1.18-0.6 ve 0.6-0.36 mm) toprak örnekleriyle 25-500 mg/L konsantrasyonaralığında değişen başlangıç nitrat çözeltileri, farklı sıcaklık değerleri (15, 25, 35 ve 45 ºC) ve 25-120rpm aralığında farklı çalkalama hızları kullanılarak yürütülmüştür. rad, qden ve % adsorpsiyon değerlerininbaşlangıç nitrat konsantrasyonu artışıyla arttığı belirlenmiştir. Sıcaklık artışıyla dengede adsorplanannitrat miktarı, adsorpsiyon ilk hızı ve % adsorpsiyon'un azaldığı gözlenmiştir. Diğer taraftan partikülboyutunun küçülmesi ile adsorpsiyon hızının arttığı belirlenmiştir. Kullanılan toprak örneklerinintümünde nitrat adsorpsiyonunun Freundlich adsorpsiyon modeliyle iyi bir uyum sergilediği gözlenmiştir.Bütün toprak örnekleri için adsorpsiyon prosesinin ekzotermik olduğu gözlenmiştir. Kullanılan toprakörneklerinin tümünde nitrat adsorpsiyonunun pseudo ikinci dereceden hız eşitliği ile uyumlu olduğubelirlenmiştir.Çalışmanın ikinci kısmında ise nitratın kum ve kireçli toprak örnekleri üzerine adsorpsiyonu 25ºC sabit sıcaklıkta, 10-60 ml/dak aralığındaki farklı sıvı akış hızları, farklı dolgu yükseklikleri (15, 30, 45ve 60 cm) ve 50, 100 ve 200 mg/L nitrat giriş konsantrasyonuna sahip nitrat çözeltileri kullanılarakdolgulu kolonda yürütülmüştür. Sıvı akış hızının artışıyla her iki toprak örneği için de nitrat adsorpsiyonhızının azaldığı görülmüştür. Kolon yüksekliği artışıyla her iki toprak örneği için de nitratın kolonçıkışında geciktiği ve dolayısıyla nitrat adsorpsiyonunun arttığı belirlenmiştir. Nitratın kolona girişkonsantrasyonunun adsorpsiyon hızı üzerine her iki toprak örneği için de fazla etkisi olmadığıbulunmuştur. Dolgulu kolon çalışmalarından elde edilen veriler Adam-Bohart ve Yoon-Nelson sabityatak modellerine uygulanarak yatak karakteristik parametreleri bulunmuştur. Adam-Bohart modelinegöre yüksek akış hızlarında yatak performansının iyi olmadığı gözlenmiştir. Ayrıca Yoon-Nelsonmodelinin nitratın dolgulu kolonda adsorpsiyonunda kireçli toprak örnekleri için daha iyi bir modeleşitliği olabileceği belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Nitrat, Toprak, Adsorpsiyon, Adsorpsiyon İzotermleri, Dolgulu Kolon, Modelleme