Sentezlenmiş polimer ile indigo karmin gideriminin araştırılması

Bu çalışma kapsamında atıksulardan çok zehirli bir indigoid boyar madde sınıfında olan indigo karminin (İK) giderimi adsorpsiyon prosesi kullanılarak araştırılmıştır. Bu amaçla yeni bir adsorbent, başlatıcı olarak 2,2'-azobisizobutironitril (AIBN) kullanılarak 2-(dimetilamino) etil metakrilat (DMAEMA) ve akrilonitrilin (AN)'in serbest radikal kopolimerizasyonu yoluyla hazırlanmıştır. Sentezlenen adsorbent poli (2-(dimetilamino) etil metakrilat)-ko-akrilonitril) kısaca poli (DMAEMA-ko-AN); Fourier dönüşümlü infrared spektrofotometresi (FT-IR), proton NMR spektroskopisi (1H-NMR) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak karakterize edilmiştir. Adsorbentin termal özellikleri termogravimetrik analiz (TGA) ve diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ile belirlenmiştir. Adsorpsiyon üzerine pH (3-9), sıcaklık (25-45 °C), adsorbent dozajı (0,05-2,5 g/100 mL), başlangıç İK konsantrasyonu (25-100 mg/L) gibi parametrelerin etkileri kesikli sistemde araştırılmıştır. En yüksek giderim verimi pH 7, 25 °C sıcaklık ve 0,1 g/100 mL adsorbent dozajı ve 25 mg/L başlangıç İK konsantrasyonu için %99,50 olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon dengesi Freundlich and Langmuir izoterm modelleri kullanılarak analiz edilmiştir ve adsorpsiyonun Langmuir izotermi ile daha iyi uyum sağladığı (R2=0,99) tespit edilmiştir. Maksimum adsorpsiyon kapasitesi 188,67 mg/g olarak bulunmuştur. Kütle transferi ve kinetik modeller adsorpsiyon mekanizmasını ve reaksiyon hızını kontrol eden potansiyel adımları belirlemek için uygulanmıştır. Hem dış kütle transferi hem de parçacık içi difüzyon İK'nin adsorpsiyon mekanizması üzerinde önemli bir rol oynamıştır ve adsorpsiyon kinetikleri sözde ikinci derece tip kinetiği izlemiştir. İK adsorpsiyonunun kendiliğinden ve ekzotermik doğada meydana geldiğini ortaya koyan termodinamik parametreler (ΔH°, ΔG°, ΔS°) belirlenmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, laboratuvar ortamında sentezlenen poli (DMAEMA-ko-AN)'nin sulu çözeltilerden İK gideriminde etkili bir adsorbent olarak kullanılabileceğini göstermiştir.