Denizli bölgesi diatomitin modifikasyonu, karakterizasyonunun incelenmesi

Bu çalışmada Denizli yöresi diatomit toprağı kullanılmıştır. Öncelikle, yüzey alanı arttırmak ve oksit yapıları açığa çıkarılarak hidrojenleme amacı ile diatomit yapısına asit ile aktifleme işlemi uygulanmıştır. Fosforik asit miktarı parametre olarak incelenmiştir. Bu işlem geri soğutucu altında gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, inorganik elementlerin adsorbsiyon güçleri yüksek olduğundan asitle işlem görmüş diatomitler, alüminyum tuzu ile modifikasyon yapılarak diatomit yapısı zeolit formuna dönüştürülmek istenmiştir. İlave edilecek Al konsantrasyonları ve koşullar değiştirilerek, oluşturulan yapılardaki değişiklikler tespit edilmiştir. Zeolitler, adsorpsiyon kapasitesi oldukça yüksek maddelerdir. Bu nedenle, Al katkılı diatomitin sulu çözeltiden Sr uzaklaştırılmasında kullanılabilirliği incelenmiştir. Belirli konsantrasyonlardaki Sr çözeltileri ile kesikli sistemde deney tüplerinde adsorbsiyon denemeleri yapılmıştır. Çalışmada karakterizasyon analizleri için; Taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-Isını Difraktometresi (XRD), Çok noktalı yüzey analizi (BET) yöntemi, FTIR spektroskopisi kullanılmıştır. Böylece diatomit ve modifiye diatomit yapılarındaki değişmeler gözlenmiştir. Yapılan analizler ışığında materyellerdeki fiziksel ve kimyasal gelişmelere bağlı olarak tespit edilen adsorbanın adsorbsiyon özellikleri araştırılmıştır. Adsorpsiyona etki eden; çözelti pH'si, başlangıç stronsiyum konsantrasyonu, çalkalama süresi ve sıcaklık parametreleri incelenmiştir. Elde edilen deneysel verilerden adsorbsiyon kinetiği ve adsorbsiyon izotormleri oluşturularak, adsorbsiyon mekanizması araştırılmıştır. Sonuçlarda doğal diatomit örneğinde yüzey alanı 28,12 m2/g iken, fosforik asit ile işlem görmüş diatomit (49,99 m2.g-1) ve Al ile modifikasyonlu diatomitte (43,21 m2.g1) arttığı görülmüştür. Stronsiyum adsorbsiyonunun Langmuir izotermine uyduğu, kinetik modelinin de Yalancı 2. Mertebe olduğu saptanmıştır. Adsorbsiyon verimliliği için en iyi şartların; pH=8, Kons.= 50 mg.L-1, çalkalama süresi= 120 dakika ve sıcaklık=305 K olduğu durumda adsorpsiyon verimi ve standart sapma = %91,39 ± 2,40 olarak bulunmuştur. Ülke kaynağı olan modifiye diatomitin düşük maliyetli sorbent olarak Sr tutulumunda kullanılmasının mümkün olduğu görülmektedir.