Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi
Yıl: 2020 Cilt: 35 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 419 - 430 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.474350 İndeks Tarihi: 07-01-2021
Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi
Öz: Bu çalışmada Remazol N.Blue RGB (RB203) boyar maddesinin sulardan giderimi için hidroksiapatit malzemesihazırlanmıştır. Hidroksiapatit malzemesinin sentezinde kalsiyum kaynağı olarak atık yumurta kabuklarıdeğerlendirilmiştir. Hidroksiapatit sentezi çöktürme metoduyla üç farklı pH’ta (pH 9, 10 ve 11) gerçekleştirilmiştir.Kalsinasyon öncesi ve sonrası yumurta kabuklarına XRF, XRD ve SEM analizleri yapılmıştır. Sentezlenenhidroksiapatit TGA-DTA, XRD ve FTIR analizleriyle karakterize edilmiştir. Karakterizasyon çalışmalarısonucunda, pH 10 ortamında hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2) yapısının daha iyi elde edildiği belirlenmiş veadsorpsiyon çalışmaları bu pH’ta hazırlanan malzeme ile gerçekleştirilmiştir. Hidroksiapatit ile RB203adsorpsiyonuna pH (2-12), sorbent miktarı (2-10 g/L) ve boyar madde derişiminin (25-200 mg/L) etkisiincelenmiştir. Adsorpsiyon mekanizmasını belirleyebilmek için Langmuir, Freundlich, Temkin ve Henry izotermeşitliklerinden yararlanılmıştır. Adsorpsiyon izoterm modelleri korelasyon katsayıları (R2) açısındankarşılaştırıldığında, Langmuir, Freundlich ve Temkin izoterm modellerinin deney verileriyle uyum içinde olduğugörülmüştür. Langmuir izoterm modelinden elde edilen maksimum adsorpsiyon kapasitesi 27,93’dır. Adsorpsiyonkinetiğini incelemek için Yalancı birinci ve ikinci derece kinetik eşitlikler kullanılmıştır. Adsorpsiyon kinetiğisonuçları RB203’ün hidroksiapatit ile adsorpsiyonunun Yalancı ikinci derece kinetik eşitlik ile daha iyi ifadeedildiğini göstermektedir. Bu çalışma, atık kalsine yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitinboyarmadde adsorpsiyonu için umut veren bir sorbent olabileceğini göstermiştir.
Anahtar Kelime: The evaluation of hydroxyapatite synthesized from waste eggshell in the adsorption of Remazol N.Blue RGB dye
Öz: In this study, hydroxyapatite material was prepared for the removal of Remazol N.Blue RGB (RB203) from waters. In the synthesis of hydroxyapatite material, waste hen’s eggshell was evaluated as calcium source. Synthesis of hydroxyapatites was performed at three different pH values (pH 9, 10 and 11) using precipitation method. Before and after calcination of eggshells, XRF, XRD and SEM analysis were carried out. Synthesized hydroxyapatites were characterized by TGA-DTA, XRD and FTIR analysis. At the end of the characterization studies, hydroxyapatite structure was obtained better in pH 10 medium, and adsorption studies were carried out with the material prepared at this pH value. The effects of pH (2-12), amount of sorbent (2-10 g/L) and concentration of dye (25-200 mg/L) on adsorption of RB203 using hydroxyapatite were examined. In order to determine the mechanism of adsorption, the Langmuir, Freundlich, Temkin and Henry isoterm equations were used. Comparing the adsorption isotherms in terms of correlation coefficients (R2 ), it was seen that the Langmuir, Freundlich and Temkin isotherm models were in good agreement with the experimental data. The highest adsorption capacity obtained with the Langmuir isotherm model was 27.93 mg/g. In order to examine the adsorption kinetics, the pseudo-first and the second order kinetic equations were used. The results of adsorption kinetics show that the adsorption of RB203 with hydroxyapatite was better expressed by the pseudo-second order kinetic equation. This study shows that the hydroxyapatite synthesized from waste calcined eggshell is a promising sorbent for adsorption of dye.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Barka N., Oourzal S., Assabbane A., Nounah A., AitIchou Y., Removal of Reactive Yellow 84 from aqueous solutions by adsorption onto hydroxyapatite, Journal of Saudi Chemical Society, 15, 263-267, 2011.
- 2. Barka N., Qourzal S., Assabbane A., Nounah A., AitIchou Y., Adsorption of Disperse Blue SBL dye by synthesized poorly crystalline hydroxyapatite, Journal of Environmental Sciences, 20, 1268–1272, 2008.
- 3. Chahkandi M., Mechanism of Congo red adsorption on new sol-gel-derived hydroxyapatite nano-particle, Materials Chemistry and Physics, 202, 340-351, 2017.
- 4. Srilakshmi C., Saraf R., Ag-doped hydroxyapatite as efficient adsorbent for removal of Congo red dye from aqueous solution: Synthesis, kinetic and equilibrium adsorption isotherm analysis, Microporous and Mesoporous Materials, 219, 134-144, 2016.
- 5. Okur M., Removal of metal-complex dye from textıle wastewaters usıng eggshell, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 28(4), 777-785, 2013.
- 6. Sharma V., Rekha P., Mohanty P., Nanoporous hypercrosslinked polyaniline: An efficient adsorbent for the adsorptive removal of cationic and anionic dyes, Journal of Molecular Liquids, 222, 1091-1100, 2016.
- 7. Osma J.F., Saravia V., Toca-Herrera J.L., Couto S.R., Sunflower seed shells: A novel and effective low-cost adsorbent fort he removal of the diazo dye Reactive Black 5 from aqueous solutions, Journal of Hazardous Materials, 147, 900-905, 2007.
- 8. Oguntimein G.B., Biosorption of dye from textile wastewater effluent onto alkali treated driedsunflower seed hull and design of a batch adsorber, Journal of Environmental Chemical Engineering, 3, 2647-2661, 2015.
- 9. El-Zahhar A.A., Awwad N.S., Removal of malachite green dye from aqueous solutions using organically modified hydroxyapatite, Journal of Environmental Chemical Engineering, 4, 633–638, 2016.
- 10. Bingöl D., Veli S., Zora S., Özdemir U., Analysis of adsorption of reactive azo dye onto CuCl2 doped polyaniline using Box–Behnken design approach, Synthetic Metals, 162, 1566-1571, 2012.
- 11. Lu T., Xiang T., Huang X.L., Li C., Zhao W.F., Zhang Q., Zhao C.S., Post-crosslinking towards stimuliresponsive sodium alginate beads for the removal of dye and heavy metals, Carbohydrate Polymers, 133, 587- 595, 2015.
- 12. Okur M., Aktı F., The removal of C.I. acid vıolet 90 metal-complex dye using synthetic and natural zeolite from aqueous solutions, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31(3), 677-686, 2016.
- 13. Othman R., Mustafa Z., Loon C. W., NoorA. F. M., Effect of calcium precursors and pH on the precipitation of carbonated hydroxyapatite, Procedia Chemistry, 19, 539 – 545, 2016.
- 14. Gu L., He X., Wu Z., Mesoporous hydroxyapatite: Preparation, drug adsorption, and release properties, Materials Chemistry and Physics, 148, 153-158, 2014.
- 15. Nagasaki T., Nagata F., Sakurai M., Kato K., Effects of pore distribution of hydroxyapatite particles on their protein adsorption behavior, Journal of Asian Ceramic Societies, 5, 88–93, 2017.
- 16. Ersan M., Güler Ü.A., Açıkel Ü., Sarıoğlu M., Synthesis of hydroxyapatite/clay and hydroxyapatite/pumice composites for tetracycline removal from aqueous solutions, Process Safety and Environmental Protection, 96, 22-32, 2015.
- 17. Chen Z., Liu Y., Mao L., Gong L., Sun W., Feng L., Effect of cation doping on the structure of hydroxyapatite and the mechanism of defluoridation, Ceramics International, 44, 6002–6009, 2018.
- 18. Dastoorian F., Salem A., Salem S., Fabrication of poorly crystalline hydroxyapatite nano-particles by rapid autoignition route as efficient adsorbent for removal of disperse blue dye, Journal of Alloys and Compounds, 766, 729-738, 2018.
- 19. Oubagha N., Lemlikchi W., Sharrock P., Fiallo M., Mecherri M. O., Hydroxyapatite precipitation with Hydron Blue dye, Journal of Environmental Management, 203, 807-810, 2017.
- 20. Guesmi Y., Agougui H., Lafi R., Jabli M., Hafiane A., Synthesis of hydroxyapatite-sodium alginate via a coprecipitation technique for efficient adsorption of Methylene Blue dye, Journal of Molecular Liquids, 249, 912–920, 2018.
- 21. Mobasherpour I., Soulati Heshajin M., Kazemzadeh A., Zakeri M., Synthesis of nanocrystalline hydroxyapatite by using precipitation method, Journal of Alloys and Compounds, 430, 330–333, 2007.
- 22. Goloshchapov D.L., Kashkarov V.M., Rumyantseva N.A., Seredin P.V., Lenshin A.S., Agapov B.L., Domashevskaya E.P., Synthesis of nanocrystalline hydroxyapatite by precipitation using hen’s eggshell, Ceramics International, 39, 4539–4549, 2013.
- 23. Komalakrishna H., Shine Jyoth T.G., Kundub B., Mandala S., Low Temperature Development of NanoHydroxyapatite from Austromegabalanus psittacus, Star fish and Sea urchin, Materials Today: Proceedings, 4, 11933-11938, 2017.
- 24. Jaboyedoff M., Kübler B., Thelin P., An empirical Scherrer equation for weakly swelling mixed-layer minerals, especially illite-smectite, Clay Minerals, 34, 601-617, 1999.
- 25. Berry L. G., Joint Committee on powder diffraction Standards, 1601, 1974.
- 26. Witoon T., Characterization of calcium oxide derived from waste eggshell and its application as CO2 sorbent, Ceramics International, 37, 3291–3298, 2011.
- 27. Ou S.F., Chiou S.Y., Ou K.L., Phase transformation on hydroxyapatite decomposition, Ceramics International, 39, 3809–3816, 2013.
- 28. Thanh D.N., Novak P., Vejpravova J., Vu H.N., Lederer J., Munshi T., Removal of copper and nickel from water using nanocomposite of magnetic hydroxyapatite nanorods, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 456, 451-460, 2018.
- 29. Guo J., Hana Y., Mao Y., Wickramaratne M.N., Influence of alginate fixation on the adsorption capacity of hydroxyapatite nanocrystals to Cu2+ ions, Colloids and Surfaces A, 529, 801-807, 2017.
- 30. Narendran P., Rajendran A., Garhnayak M., Garhnayak L., Nivedhitha J., Devi K.C., Pattanayak D.K., Influence of pH on wet-synthesis of silver decorated hydroxyapatite nanopowder, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 169, 143-150, 2018.
- 31. Wolff J., Hofmann D., Amelunga W., Lewandowski H., Kaiser K., Bol R., Rapid wet chemical synthesis for 33Plabelled hydroxyapatite–An approach for environmental research, Applied Geochemistry, 97, 181–186, 2018.
- 32. Bensalah H., Bekheet M.F., Younssi S.A., Ouammou M., Gurlo A., Hydrothermal synthesis of nanocrystalline hydroxyapatite from phosphogypsum waste, Journal of Environmental Chemical Engineering, 6, 1347-1352, 2018.
- 33. Kopaç T., Kulaç E., Investigation of the interactions and adsorption of ovalbumin with titanium dioxide and zirconia surfaces, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32(2), 489-497, 2017.
- 34. Joshi P., Manocha S., Kinetic and thermodynamic studies of the adsorption of copper ions on hydroxyapatite nanoparticles, Materials Today: Proceedings, 4, 10455-10459, 2017.
| APA | Okur M, Koyuncu D (2020). Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi. , 419 - 430. 10.17341/gazimmfd.474350 |
| Chicago | Okur Müjgan,Koyuncu Dilsad Dolunay Eslek Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi. (2020): 419 - 430. 10.17341/gazimmfd.474350 |
| MLA | Okur Müjgan,Koyuncu Dilsad Dolunay Eslek Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi. , 2020, ss.419 - 430. 10.17341/gazimmfd.474350 |
| AMA | Okur M,Koyuncu D Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi. . 2020; 419 - 430. 10.17341/gazimmfd.474350 |
| Vancouver | Okur M,Koyuncu D Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi. . 2020; 419 - 430. 10.17341/gazimmfd.474350 |
| IEEE | Okur M,Koyuncu D "Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi." , ss.419 - 430, 2020. 10.17341/gazimmfd.474350 |
| ISNAD | Okur, Müjgan - Koyuncu, Dilsad Dolunay Eslek. "Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi". (2020), 419-430. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.474350 |
| APA | Okur M, Koyuncu D (2020). Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(1), 419 - 430. 10.17341/gazimmfd.474350 |
| Chicago | Okur Müjgan,Koyuncu Dilsad Dolunay Eslek Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35, no.1 (2020): 419 - 430. 10.17341/gazimmfd.474350 |
| MLA | Okur Müjgan,Koyuncu Dilsad Dolunay Eslek Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.35, no.1, 2020, ss.419 - 430. 10.17341/gazimmfd.474350 |
| AMA | Okur M,Koyuncu D Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(1): 419 - 430. 10.17341/gazimmfd.474350 |
| Vancouver | Okur M,Koyuncu D Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(1): 419 - 430. 10.17341/gazimmfd.474350 |
| IEEE | Okur M,Koyuncu D "Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35, ss.419 - 430, 2020. 10.17341/gazimmfd.474350 |
| ISNAD | Okur, Müjgan - Koyuncu, Dilsad Dolunay Eslek. "Atık yumurta kabuklarından sentezlenen hidroksiapatitin Remazol N.Blue RGB boyarmaddesinin adsorpsiyonunda değerlendirilmesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/1 (2020), 419-430. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.474350 |
