Sulu çözeltiden anyonik tekstil boyarmaddelerin, fosfatın ve nitratın bor endüstri atığı kullanarak kesikli ve sürekli sistemlerde adsorpsiyonu

Bu tezin ilk bölümünde, Asit Kırmızı 183 (AK183) ve Reaktif Mavi 4 (RM4) boyarmaddelerinin tekli ve ikili çözeltilerden bor endüstri atığı (BA) üzerine kesikli ve sürekli (kolon) sistemler ile adsorpsiyonu çalışılmıştır. Kesikli sistemlerde çözelti pH' ı, başlangıç boyarmadde konsantrasyonu ve temas süresinin adsorpsiyon üzerine etkileri incelenmiştir. Tekli boyarmadde çözeltilerinden AK183 ve RM4 boyarmaddelerinin adsorpsiyon kapasiteleri sırasıyla 8,1×10-5 mol/g ve 6,42×10-5 mol/g olarak bulunmuştur. Yarışmalı adsorpsiyondan dolayı, ikili boyarmadde çözeltilerinden AK183 ve RM4 boyarmaddelerinin adsporpsiyon kapasiteleri sırasıyla 5,19×10-5 mol/g ve 3,44×10-5 mol/g' a azalmıştır. Tekli ve ikili karışımlar için adsorpsiyon prosesi yalancı-ikinci derece kinetik modele ve Langmuir izoterm modeline uymuştur. Sürekli (kolon) sistem deneylerinde, tekli ve ikili çözeltilerden AK183 ve RM4 boyarmaddelerinin adsorpsiyonu Thomas model' ine uyduğu bulunmuştur. Her bir boyarmadde için sürekli sistemin kırılma ve doygunluk zamanı akış hızının artmasıyla ve diğer bir boyarmaddenin varlığıyla azalmıştır. BA ile AK183 ve RM4 boyarmaddelerinin adsorpsiyonu için hesaplanan Gibbs serbest enerji değişimi (?G), entropi değişimi (?S) ve entalpi değişimi (?H) gibi termodinamik parametreler adsorpsiyonun ekzotermik bir proses olduğunu göstermiştir.Bu tezin ikinci bölümünde ise, fosfat ve nitrat iyonlarının sulu çözeltiden BA ve kalsine edilmiş BA üzerine adsorpsiyonu kesikli ve sürekli (kolon) sistemler kullanılarak incelenmiştir. Fosfat ve nitrat iyonlarının BA ve kalsine edilmiş BA üzerine adsorpsiyonu, temas süresi, kalsinasyon sıcaklığı, pH, başlangıç çözelti konsantrasyonu ve sıcaklığa göre çalışılmıştır. Fosfat ve nitrat adsorpsiyonunda BA ve kalsine BA' nın özgül yüzey alanı, zeta potansiyeli ve kalsinasyon sıcaklığı gibi fiziksel ve kimyasal özellikleri önemli rol oynamıştır. Yalancı-birinci derece kinetik model, yalancı-ikinci derece kinetik model ve partikül-içi difüzyon modeli adsorpsiyon mekanizmasını incelemek için test edilmiştir. Fosfat ve nitrat iyonunun BA ve kalsine BA üzerine adsorpsiyonu yalancı-ikinci derece kinetik modele uymuştur. Partikül-içi difüzyon model sonuçları bu modelin sadece reaksiyon hızını kontrol edici bir adım olmadığını sınır tabaka difüzyonun adsorpsiyon hızını kontrol edebildiğini göstermiştir. Adsorpsiyon verileri Langmuir izoterm, Freundlich izoterm ve Dubinin-Radushkevich modelleri kullanarak analiz edilmiştir. Bu sonuçlar Langmuir izoterm modelin en iyi korelasyon gösterdiğini işaret etmiştir. Gibbs serbest enerji değişimi (?G), entropi değişimi (?S) ve entalpi değişimi (?H) gibi termodinamik parametreler hesaplanmış ve termodinamik parametreler fosfat ve nitrat iyonlarını BA ve kalsine BA ile adsorpsiyonunun kendiliğinden gerçekleşen ekzotermik bir proses olduğunu göstermiştir. Fosfat ve nitrat iyonlarının adsorpsiyonu için sürekli sistemde akış hızı, yatak yüksekliği ve başlangıç çözelti konsantrasyonu gibi parametrelerin etkisi incelenmiştir. Sürekli sistemde yapılan çalışmalar, akış hızı arttıkça doygunluk zamanı ve adsorpsiyon kapasitesinin azaldığını, yatak yüksekliği artttıkça doygunluk zamanı ve adsorpsiyon kapasitesinin arttığını ve başlangıç çözelti konsantrasyonu arttıkça doygunluk zamanının azaldığını ve adsorpsiyon kapasitesinin arttığını göstermiştir. Fosfat ve nitrat iyonlarının adsorpsiyonu için sürekli sistem deneysel verileri kesikli sistem deneysel verileri ile uyum içerisindedir. Sürekli (kolon) adsorpsiyon prosesinin davranışını belirlemek için Thomas modeli kullanılmış ve teorik ve deneysel adsorpsiyon kapasite değerlerinin birbiri ile uyum içerisinde olduğu bulunmuştur.Anahtar Kelimeler : Adsorpsiyon, Bor Endüstri Atığı, İzoterm, Kinetik, Termodinamik.