Kitosan kaplı zeytin küspesi atıklarının katyonik boya gideriminde kullanımı

Günümüzde artan nüfus, sanayileşme ve yapılaşma faaliyetleriyle birlikte çevre sorunları küresel ölçekte ciddi bir boyuta ulaşmıştır. Bu süreçte oluşan atıklar, doğal kaynakların korunmasını zorlaştırmakta ve çevresel baskıyı artırmaktadır. Bu nedenle, doğal kaynakların sürdürülebilirliği için atıkların geri kazanımı ve yeniden kullanımı kaçınılmaz bir çözüm olarak öne çıkmaktadır. Bu bağlamda, bu tez çalışmasında doğal bir atık olan zeytin küspesi (pirina) kullanılarak farklı geri kazanım yöntemleri araştırılmıştır. Pirina gibi tarımsal atıklar, uygun şekilde değerlendirilmedikleri takdirde çevreye zarar verebilecek potansiyele sahiptir. Boyar madde içeren atık sular, özellikle tekstil ve benzeri endüstriyel faaliyetler sonucunda oluşmakta olup, yalnızca insan sağlığı üzerinde değil, aynı zamanda tüm ekosistem üzerinde de ciddi tehditler oluşturmaktadır. Bu tür atık sular, genellikle çeşitli ön arıtma ve ikincil arıtma işlemlerinden geçirilerek alıcı ortamlara deşarj edilmektedir. Ancak geleneksel yöntemlerin yetersiz kaldığı durumlarda, daha etkili, düşük maliyetli ve çevre dostu arıtma teknolojilerine duyulan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Bu bağlamda, adsorpsiyon prosesi; yüksek giderim verimi, uygulama kolaylığı ve ekonomik oluşu nedeniyle alternatif bir yöntem olarak öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, kitosan ve glutaraldehit ile kaplanmış pirina (GA@Kt-Pr) ile pirina çarı (GA@Kt-PÇ), metilen mavisi (MM) adı verilen bazik bir boyar maddenin gideriminde ilk kez biyoadsorban olarak kullanılmıştır. Her iki adsorbanın karakterizasyonu FT-IR, FE-SEM-EDX, BET ve partikül boyut analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca adsorpsiyon sürecine etki eden çeşitli parametreler (pH, adsorban dozu, başlangıç boya konsantrasyonu, temas süresi ve sıcaklık) incelenmiştir. Elde edilen adsorpsiyon verileri, Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich izoterm modelleri doğrultusunda analiz edilmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda, her iki adsorban için de Langmuir izoterminin en uygun modeli temsil ettiği belirlenmiştir. Langmuir modeline göre, 25 °C sıcaklıkta GA@Kt-Pr ve GA@Kt-PÇ adsorbanlarının teorik maksimum adsorpsiyon kapasitesi (qmax) sırasıyla 104,16 mg/g ve 52,35 mg/g olarak hesaplanmıştır. Kinetik açıdan değerlendirildiğinde, elde edilen deneysel veriler sözde birinci derece, sözde ikinci derece ve intrapartikül difüzyon modelleriyle karşılaştırılmış; bu doğrultuda, her iki adsorbanın adsorpsiyon sürecinin sözde ikinci mertebeden kinetik modelle en iyi uyum gösterdiği sonucuna varılmıştır. Ayrıca, farklı sıcaklıklarda yürütülen çalışmalarla elde edilen veriler kullanılarak termodinamik parametreler olan serbest enerji (ΔG°), entalpi (ΔH°) ve entropi (ΔS°) değişimleri hesaplanmıştır. Bu hesaplamalar neticesinde, adsorpsiyon olayının kendiliğinden gerçekleşen, ekzotermik özellikte ve termodinamik olarak uygulanabilir olduğu anlaşılmıştır.