Aktive edilmiş biyoadsorbanlar ile sulu çözeltilerden boyar madde adsorpsiyonu

Dünyanın en ciddi sorunlarından biri olan su kirliliğine neden olan boyar maddeler çeşitli yöntemlerle, özellikle adsorpsiyon yöntemiyle sulardan uzaklaştırılabilir. Bu durum bilim dünyasını adsorpsiyonu daha etkin olarak kullanmanın yollarını aramaya zorlamaktadır. Özellikle yüzeyde tutma işlemini gerçekleştiren adsorban, adsorpsiyon sürecini etkileyen en önemli faktör konumunda bulunmaktadır. Çevre dostu, ekonomik, etkili ve verimli olarak kullanılabilecek bir adsorbana ulaşmak amacıyla yapılan bu çalışmada, Üniversitemizin Erdoğan Akdağ Kampüsünden topladığımız, bölgemizde de bolca bulunabilen ve ayrıca adsorpsiyon çalışmalarında bu amaçla kullanılmamış olan alıç meyvesinin çekirdeği adsorban olarak seçildi. Hedef kirletici olarak boyar maddelerden biri olan metilen mavisi kullanıldı. İşlenmemiş alıç çekirdeğinin adsorpsiyon kapasitesinin düşük olması nedeniyle alıç çekirdeği sülfürik asit (H2SO4) ile aktive edilerek yeni bir biyoadsorban hazırlandı. Aktivasyon işlemi farklı süre, sıcaklık, asit derişimi ve asit/örnek oranı değerlerinde yapılarak optimum aktivasyon koşulları belirlendi. Alıç çekirdeğinin aktivasyonu için optimum koşullar: 6 saatlik süre, 85 oC sıcaklık, 18,20 M asit derişimi ve asit/örnek oranı ise 5:1 olarak belirlendi. Optimum koşullarda hazırlanan biyoadsorbanın karakterizasyonu FTIR, SEM, BET, Bohem Titrasyonu ve yüzey pH'ı (pHpzc) teknikleri kullanılarak yapıldı. Geliştirilen biyoadsorban kullanılarak sulu çözeltilerden Metilen Mavisi (MM) giderimi araştırıldı. Adsorpsiyon çalışmaları kesikli metotla yapıldı ve adsorpsiyon üzerine pH'ın, başlangıç boya derişiminin, sürenin, ortam sıcaklığının ve adsorban miktarının etkileri araştırıldı. Ayrıca adsorpsiyon izotermleri ve kinetiği üzerinde çalışılarak uygun izoterm ve kinetik modeller belirlendi. Desorpsiyon çalışmaları (rejenerasyon) yapılarak, geliştirilen biyoadsorbanın tekrar kullanılabilirliği araştırıldı. Çalışmalar sonucunda Metilen mavisinin hem Alıç çekirdeği (AÇ) hem de sülfürik asitle aktive edilmiş alıç çekirdeği (SAÇ) üzerine adsorpsiyon izotermlerinin Langmuir izotermine daha uygun olduğu belirlendi. Biyoadsorbanların adsorpsiyon kapasitesi AÇ ve SAÇ için sırayla 49,50 mg/g; 151,52 mg/g olarak hesaplandı. Adsorpsiyon kinetiğinin ise her iki adsorban için de yalancı ikinci derece kinetik modele uygun olduğu görülmüştür. SAÇ'ın tekrar kullanılabilirlik çalışmalarında beş kez tekrarlanan çalışmalar sonucunda adsorpsiyon yüzdesinin 99,87'den 98,81'e düştüğü görüldü. Geliştirilen biyoadsorbanın (SAÇ) MM' nin sulu çözeltilerden uzaklaştırılmasında etkin bir adsorban olarak kullanılabileceği gözlendi.