Fe3O4 kaplı aktif karbon ile arsenik giderimi

Toksik niteliklere sahip olan metalle canlı türleri için tehlikeye neden olmaktadır. Canlılarda tehlike arz eden bu metallerin arıtılması gereklidir. Bu zararlı olan metallerden biri olan arsenik ise içme sularında bilinen en toksik madde olarak tüm dünyada bilinmektedir. Arseniğin, yer altı ve yerüstü sularında yüksek oranlarda bulunması su, hava ve toprak arasındaki transferi kolay olduğundan tehlikelidir. İçme sularının arsenik bulundurması, Dünya Sağlık Örgütü (WHO) ve Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC) tarafından insanlar için kanserojen olarak kabul edilmiştir. Arseniğin canlılar üzerindeki olumsuz etkilerinden dolayı içme sularında izin verilen sınır değeri 1993 yılında 10 μg/L'ye indirmiştir. Arıtma yöntemlerinin tamamında olduğu gibi, arsenik içeren atık suların arıtımında da daha etkin ve ekonomik yöntemlerin geliştirilmesi önemli bir konudur. Koagülasyon/filtrasyon, kireçle yumuşatma, adsorpsiyon yöntemi, iyon değişimi ve membran prosesleri atıksulardan arsenik giderimi için kullanılbilir yöntemledir. Adsorpsiyon prosesleri, adsorban çeşitliliği, işlemlerin kolaylığı ve ekonomik olması nedeniyle en çok kullanılan yöntemlerden biridir. Bu çalışmada, standart referans maddeden hazırlanan arsenik çözeltilerinin manyetit aktif karbon ile adsorpsiyonu yoluyla giderimi incelenmiş ve optimum koşullar tespit edilmiştir. Tespit edilen optimum şartlarda, kinetik ve termodinamik çalışmalar yapılmış; uygun adsorpsiyon izotermleri belirlenmiştir. Adsorbanlar XRD, FT-IR, SEM ile karakterize edilmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında çözelti pH'sının etkisi, başlangıç arsenik konsantrasyonu ve adsorban miktarının etkisi incelenmiştir. Fe3O4-TAK ile maksimım arsenik adsropsiyonu için optimum şartların pH:2, süre 240 dk, adsorban miktarı 0,15 g ve sıcaklığın 293K olarak belirlenmiştir. Ayrıca gerçek atık sularda arsenik giderimi analizleride yapılmıştır. Arsenik giderimini arttırmak amacıyla, aktif karbon Fe3O4 ile kaplanmış ve giderim verimini belirlemek için aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesi ile karşılaştırılmıştır. TAK için qm=36,10 µg/g iken Fe3O4-TAK için ve qm=51,28 µg/g. Optimum adsorpsiyon şartlarındaki TAK ve Fe3O4-TAK örnekleri ile çevre sularında arsenik, azot ve fosfor adsorpsiyon giderim verimleri çalışılmıştır. Çalışmalar sonucunda azot ve fosfor adsorpsiyon veriminin düşük olduğu arsenik adsorpsiyon veriminin ise yüksek olduğu belirlenmiştir. Bu yüzden çalışmalarımızı arsenik adsorpsiyonu üzerine gerçekleştirdik.