Zeolitin asit-baz modifikasyonu ve modifiye zeolitin çevre koruma uygulamaları

ÖZET Doğal klinoptilolit yüksek iyon değiştirme seçiciliği ve farklı ortamlara dayanıklılığı gibi üstün özellikleriyle çevre kirliliğiyle mücadelede ağır metallerin arıtılmasında iyon değiştirici olarak kullanılabilirler. Zeolitlerin modifikasyonu, iyon değiştirme sürecinin kullanıldığı inorganik tuzlarla muamelesi sonucu gerçekleştirilebildiği gibi, çeşitli asit ve baz çözeltileriyle muamelesi sonucunda da gerçekleştirilebilir. Bu şekilde zeolitler bazı orijinal özelliklerini korurken, bazı yeni önemli özellikler kazanırlar. Kimyasal modifiye zeolitlerde, fiziksel, kimyasal, termokimyasal ve mekanik özellikleri içeren bir yapısal değişim gerçekleşir. Genellikle, modifiye zeolit çevresel problemler için daha kullanışlı özellikler gösterir (Földesova ve ark., 1999; Kang ve Egashira, 1997; Ortega ve ark., 2000; Gates ve ark., 2000; Kooyman ve ark., 1997; Ponthieu ve ark., 1992). Bu çalışmada, geniş rezerve sahip Manisa-Gördes klinoptilol itinin doğal ve modifiye biçimlerinin ağır metal sorpsiyonu incelendi. Doğal ve modifiye zeolitin yapısal değişimi, mineralojik yapı analizi (XRD, XRF, SEM) ve kimyasal yaş analiz yapılarak belirlendi. Asit ve baz işlemlerini içeren kimyasal modifikasyon uygulanarak zeolitin Cu2+, Zn2+, Fe3+ ve Pb2+ sorpsiyonu ve katyon değiştirme özelliklerinin iyileştirilmesi amaçlandı. Bu bağlamda değişik tür klinoptilolitin bu katyonlar için sorpsiyon ve desorpsiyon mekanizması, optimum sorpsiyon koşulları (tane boyutu, derişim, pH, süre, sıvı/katı oranı) Batch Metodu kullanılarak incelendi. Metallerin sorpsiyon kinetikleri Freundlich ve Langmiur izotermi çizilerek incelendi. Metal konsantrasyonları AAS ve UV-vis Spektrofotometre kullanılarak tayin edildi. Doğal ve modifiye zeolitlerin Si/ Al oranı, teorik (TCEC) ve deneysel (CEC) katyon değiştirme kapasitesi hesaplandı. Tüm metaller için en yüksek sorpsiyon doğal ve baz modifiye zeolitlerde gözlendi. Metallerin alım kapasitelerine göre sıralaması Pb2+>Fe3+ >Zn2+>Cu2+ şeklinde belirlendi.