Yüzey aktif katyonlarla modifiye edilmiş Ünye bentonit ve tartrazin boyarmaddesi arasındaki etkileşimlerin XRD, TG/DTA, FTIR analiz tekniklerinin kullanılmasıyla ve adsorpsiyon verilerinin değerlendirilmesiyle incelenmesi

Bu çalışmada, setil piridinyum (SP) ve hekzadesiltrimetil amonyum (HDTMA) katyonik yüzey aktif maddelerle modifiye edilmiş Ünye bentonitler (SP- ve HDTMA-bentonitler) kullanılarak sulu çözeltilerden Tartrazinin uzaklaştırılması, adsorpsiyon işlemi üzerine sıcaklık, pH, kil miktarı ve iyonik şiddetin etkileri ele alınarak incelendi. Ayrıca modifiye edilmiş kil-boya kompozitlerinin termal kararlılık ve yapısal özellikleri X-ışınları toz kırınım (XRD), termal analiz (TG/DTA) ve Fourier Transform Infrared (FTIR) ölçüm teknikleri kullanılarak incelendi.Ana bileşeni Ca-montmorillonit olan ham Ünye bentonitin XRD spektrumunda 6,10(2?) `da d001 uzaklığı 14,47Å iken, SP-ve HDTMA-bentonitler için bu d001 uzaklığı sırasıyla 22,34 Å ve 18,42 Å değerlerine artmıştır. SP- ve HDTMA-bentonit-Tartrazin kompozitlerinde ise d001 uzaklığı değerleri sırasıyla 22,74 Å ve 18,69 Å olarak tespit edilmiştir. Ham Ünye Bentonitin TG eğrisinde 20-160 ºC sıcaklık aralığında iç tabaka katyonlara bağlı suların uzaklaşmasını temsil eden toplam % 8,1'lik ve 160-800 ºC sıcaklık aralığında ise yapısal hidroksil grupları ve kil dışı bileşenlerin taşınmasına karşılık gelen toplam % 7,5'luk kütle kayıpları tespit edilmiştir. Ham Ünye bentonitten farklı olarak, SP- ve HDTMA-bentonit kompozitlerinin TG eğrilerinde 160-800 ºC sıcaklık aralığında organik katyonun kademeli olarak uzaklaştığını gösteren sırasıyla % 29,9 ve % 43,1 kütle kayıpları görüldü. Aynı şekilde SP- ve HDTMA-bentonit-Tartrazin kompozitleri için ise organik yapıların uzaklaşmasına karşılık gelen sırasıyla % 31,9 ve % 45,5 kütle kayıpları tespit edilmiştir. SP- ve HDTMA-bentonitlerin IR spektrumlarında ise yüzey aktif katyonların varlığını teyit eden 2918 ve 2850 cm-1 'de alkil gruplarına ait C-H gerilmeleri, 1488 ve 1470 cm-1'de alkil gruplarının C-H düzlem içi eğilme pikleri gözlenmiştir. SP- ve HDTMA-bentonit-Tartrazin kompozitlerinin IR spektrumlarında, kilden gelen Si-O gerilme pikleri ve su bandlarının maskelemesinden ötürü, boyarmadde moleküllerine ait pikler tam anlamıyla gözlenememiştir.Modifiye edilmiş bentonit tarafından Tartrazin adsorpsiyonunun adsorpsiyon izotermleri ve kinetik verileri en iyi şekilde, SP-bentonit için Langmuir adsorpsiyon izotermi ve yalancı ikinci derece; HDTMA-bentonit için ise Freundlich adsorpsiyon izotermi ve yalancı birinci derece kinetik modelle tanımlandı.25-55 °C sıcaklık aralığında Gibbs enerjisi (DG), entalpi (DH) ve entropi (DS) değişimleri, hem SP-bentonit ve hem de HDTMAB-bentonit tarafından Tartrazinin adsorpsiyon işleminin istemli olduğunu açık bir şekilde ortaya koydu. Ayrıca pH ve iyonik şiddet arttıkça, modifiye edilmiş bentonitler tarafından adsorplanan Tartrazin miktarında azalma olduğu belirlendi.