Doğal adsorban olarak tüf (Doğantarla-Aksaray) ile sulardan ağır metal gideriminin incelenmesi

Bu çalışmada, doğal süreçler ve endüstriyel faaliyetler sonucu çevreye ulaşabilen ve biyolojik olarak bozunmaya uğramaması sebebiyle birikim yoluyla ekosistem ve insan sağlığı üzerinde zararlı etkileri olan ağır metallerin sucul ortamlardan giderim yöntemlerinden biri olan adsorbsiyon metodu ile giderimi incelenmiştir. Çalışmamızda dikkat çeken en önemli nokta; Aksaray ili Doğantarla bölgesinden toplanan tüfün böyle bir amaç için ilk kez doğal adsorban olarak kullanılmasıdır. Sulardan ağır metal giderim yöntemlerinden; kimyasal çöktürme, iyon değiştirme, membran teknolojileri, koagülasyon- flokülasyon, flotasyon ve elektrolizin yanında adsorpsiyon çok düşük konsantrasyonlarda uygulanabilirliği, kesikli ve sürekli proseslerde kullanılabilirliği, operasyon kolaylığı, az miktarda atık çamur üretimi, yenileme ve yeniden kullanım olanağına ve düşük sermaye maliyeti avantajlarına sahiptir. Doğal adsorban olan Doğantarla Tüf'ünün adsorpsiyon özelliklerini belirlemek amacıyla 5 farklı metal (Cd2+, Cu2+, Ni2+, Pb2+ ve Zn2+ ) için kinetik ve izoterm çalışmalarının yanında adsorpsiyon işlemine etki eden parametlerde (temas süresi, sıcaklık, pH, adsorban miktarı ve adsorban tane boyutu) incelenmiştir. Cd2+, Cu2+, Ni2+, Pb2+ ve Zn2+ için en uygun izoterm modeli Redlich-Peterson ve en uygun kinetik modeli yalancı ikinci derece olarak belirlenmiştir. Redlich-Peterson izoterminin þ değeri, 1'e yaklaştığından Langmuir izoterm modeline uyum göstermiştir. Langmuir izoterminde elde edilen maksimum adsorpsiyon kapasiteleri (Qmax); Ni2+>Pb2+>Zn2+> Cd2+> Cu2+ iyonları için sırasına göre 18.31, 16.00, 13.77, 12.00 ve 8.12 (mg g-1) olduğu bulunmuştur. Yalancı ikinci derece kinetik modeli Cd2+, Cu2+, Ni2+, Pb2+ ve Zn2+ iyonları için sırası ile hız sabiti (k2) değerleri 0.0028, 0.0661, 0.0503, 0.0498 ve 0.0469 g/mg.dk olarak belirlenmiştir. Termodinamik çalışmalar neticesinde Cd2+, Cu2+, Ni2+, Pb2+ ve Zn2+ iyonları için sırasıyla G değeri -0.98, -2.85, -7.36, -7.23 ve -4.01 kJ/mol ve H değerleri ise 27.14, 27.14, 4.73, 6.89 ve 35.69 kJ/mol olarak bulunmuştur. G ve H değerlerine göre Doğantarla tüfü üzerindeki adsorpsiyonun fiziksel adsorpsiyon olarak oluştuğu belirlenmiştir.