Arsenik iyonlarının adsorpsiyonunda kullanılan poli(1-vinilimidazol) aşılanmış polimerik adsorbent hazırlanması

Bu tez çalışmasında, tersiyer amin fonksiyonel gruplara sahip yeni polistiren esaslı anyon değiştirici (PS-VIM) adsorbent malzeme, 1-vinilimidazolün klorometil polistiren polimerik partiküller üzerine ATRP aşı polimerizasyonu reaksiyonu ile sentezlenmiştir. 1-vinilimidazol monomerinin klorometil polistiren polimerik partiküller üzerine aşılanma derecesi %83,65 olarak bulunmuştur. Polimerik adsorbent malzemenin yapısal ve morfolojik özellikleri FTIR, SEM ve EDX kullanılarak analiz edilmiştir. 1-vinilimidazol aşılanmış polistiren esaslı polimerik partiküllerin As(V) adsorpsiyon özellikleri incelenmiştir. Çözelti pH'ı, temas süresi, As(V) başlangıç derişimi, iyonik şiddet ve girişim yapan anyonların adsorpsiyon üzerindeki etkileri kesikli adsorpsiyon deneyleri ile 25 °C'da incelenmiştir. As(V) iyonlarının adsorpsiyonunun pH'a bağlı olduğu ve maksimum adsorpsiyonun pH 5,00'te gerçekleştiği tespit edilmiştir. Kinetik çalışmalar, As(V) iyonlarının PS-VIM polimerik partiküller üzerine gerçekleşen adsorpsiyon işleminin, yalancı ikinci dereceden reaksiyon modeline (R2=0,9902) uyduğunu göstermiştir. As(V) iyonları için PS-VIM adsorbentinin adsorpsiyon izoterminin Langmuir modeline uyduğu bulunmuştur. As(V) iyonlarının maksimum adsorpsiyon kapasitesi, Langmuir izoterminde pH 5,00'te 90,10 mg/g adsorbent olarak belirlenmiştir. Çözeltinin iyonik şiddetinin NaCl ile artması, As(V) iyonlarının adsorpsiyonunu etkilediğini göstermiştir. Adsorbent ve adsorbat arasındaki etkileşimin, elektrostatik etkileşim olduğu tespit edilmiştir. As(V) iyonlarının adsorpsiyonu, Cl-, NO3-, SO42- ve PO43- gibi girişim yapan iyonların varlığında incelenmiş ve SO42- iyonlarının As(V) iyonlarının adsorpsiyonunu önemli ölçüde etkilediği, ancak Cl- iyonlarının en az etkiye sahip olduğu bulunmuştur. On adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsü, polimerik malzemenin, As(V) iyonlarının sulu çözeltiden verimli bir şekilde uzaklaştırılması için uygun olduğunu göstermiştir. Adsorbent olarak kullanılan PS-VIM polimerik partiküllerinin yüksek derişimlerde As(V) iyonları içeren çeşme sularından arsenik iyonlarını uzaklaştırdığı gösterilmiştir. Bu tez çalışmasında elde edilen sonuçlardan, PS-VIM polimerik partiküllerin As(V) iyonlarının sulu çözeltilerden uzaklaştırılması için etkili bir adsorbent malzeme olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.