Sulu çözeltilerden Cu(II), Pb(II), Cd(II) ve Cr(VI) gideriminde şarap üretim artığı üzüm saplarının kullanılabilirliği

Alaşımları ve bileşikleri halinde çok yaygın olarak kullanılan ağır metaller su kirliliğine neden olan önemli kirleticilerdir. Sularda farklı oksidasyon basamaklarında bulunan ağır metal iyonlarının toksik özellikleri nedeniyle sulardan uzaklaştırılması gerekir.Ağır metal iyonları sulu ortamlardan kimyasal çöktürme, iyon değiştirme, ters ozmoz, ultrafiltrasyon, sementasyon, elektrokoagulasyon, solvent ekstraksiyonu gibi değişik yöntemlerle giderilirler. Bu yöntemlerin bazı dezavantajlara sahip olması nedeniyle, son yıllarda ağır metal iyonlarının sulardan adsorpsiyon teknikleriyle giderilmesi yoğun bir şekilde araştırılmaktadır.Bu çalışmada; şarap endüstrisinin bir yan ürünü olarak açığa çıkan üzüm saplarıyla sulu ortamlardan bakır, kurşun, kadmiyum ve krom iyonlarının uzaklaştırılması araştırılmıştır. Bu amaçla, sulu ortamdan sözü edilen ağır metal iyonlarının giderilmesi üzerine, çözelti başlangıç pH'sı, adsorbent dozu, temas süresi, ortam sıcaklığı, başlangıç metal konsantrasyonu gibi parametrelerin ve ortamda bulunan organik maddelerin etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar adsorpsiyon izotermlerine uygulanmış ve söz konusu adsorbentin adsopsiyon kapasitesi hesaplanmıştır.Yapılan deneyler sonucunda, metal iyonlarının gideriminin pH, sıcaklık, adsorbent dozu ve temas süresine önemli oranda bağlı olduğu belirlenmiştir. 10 mg/l konsantrasyonundaki bakır iyonlarını sulu ortamlardan üzüm saplarıyla gidermek için, en uygun pH, adsorbent dozu, partikül boyutu ve temas süresinin sırasıyla pH 5, 10 g/l, -100+140 mesh ve 30 dk olduğu tespit edilmiştir. Bu şartlarda, ortamdaki bakırın % 84.8'i giderilmiştir. Üzüm saplarıyla en etkin Pb(II) giderme verimi pH 5'de, -140+170 mesh partikül boyutuna sahip 5 g/l adsorbent dozunda, ve 15 dk'lık temas süresi sonunda elde edilmiştir. Bu şartlarda, ortamdaki Pb(II)'nin % 89.12'si giderilmiştir. Başlangıç 50 mg/l konsantrasyonundaki Cd(II) çözeltilerinde maksimum giderme veriminin, pH'sı 6 olan çözeltilerde, 15 dk'lık temas süresi sonunda ve -100+140 mesh partikül boyutuna sahip 10 g/l'lik adsorbent dozunda % 92.02 olduğu belirlenmiştir. 50 mg/l konsantrasyonundaki Cr(VI) iyonlarını sulu ortamlardan üzüm saplarıyla gidermek için ise, en uygun pH, adsorbent dozu, partikül boyutu ve temas süresinin ise sırasıyla pH 2, 22.5 g/l, -200 mesh ve 60 dk olduğu tespit edilmiştir. Bu şartlarda ortamdaki kromun % 77.29'u giderilmiştir.Adsorpsiyon verimlerinin sıcaklık ve başlangıç metal konsantrasyonun artmasıyla ve kompleks oluşturucu organik madde varlığıyla da azaldığı tespit edilmiştir. Üzüm saplarıyla bakır, kurşun, kadmiyum ve krom adsorpsiyonunun Freundlich, Langmuir, Frumkin ve Temkin adsorpsiyon izotermlerine uyduğu belirlenmiştir. 25 ? C'de Cu(II), Pb(II), Cd(II) ve krom iyonları için üzüm saplarının maksimum adsorpsiyon kapasitesinin sırasıyla 20.7039; 32.8947; 21.5053 ve 6.6979 mg-metal iyonu/g-üzüm sapı olduğu hesaplanmıştır. Üzüm saplarının her dört metal iyonunu adsorplama kapasitesinin Pb(II)>Cd(II)>Cu(II)>Cr sırasında azaldığı belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Ağır metal adsorpsiyonu, üzüm sapı, şarap üretim artığı, adsorpsiyon izotermleri, desorpsiyon.