Yıl: 2020 Cilt: 9 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 1 - 12 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.18036/estubtdc.526568 İndeks Tarihi: 11-01-2021

Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI

Öz:
Bu çalışmada, Zostera marina L. atık biyoması ile sucul ortamdan model bir sentetik azo boyanın (basic red 46) biyosorpsiyonuilk kez araştırılmıştır. Deneysel veriler, boya gideriminin önemli bir şekilde pH, biyosorbent miktarı, boya konsantrasyonu vetemas süresine bağlı olduğunu göstermiştir. Optimal biyosorpsiyon koşulları, pH 8, 10 mg biyosorbent dozajı, 30 mg L-1 boyakonsantrasyonu ve 360 dakika temas süresi olarak belirlenmiştir. Biyosorpsiyon kinetik verileri, yalancı birinci mertebe,yalancı ikinci mertebe, Elovich ve parçacık içi difüzyon modelleri kullanılarak analiz edilmiştir. Freundlich, Langmuir veDubinin-Radushkevich modelleri, deneysel izoterm verilerini modellemek için kullanılmıştır. Modelleme çalışmaları sonuçları,Elovich ve Freundlich modellerinin, biyosorpsiyon kinetik ve izoterm verilerine en iyi uyumu sağladığını göstermiştir.Langmuir denge modeline bağlı olarak biyosorbentin maksimum boya biyosorpsiyon kapasitesi, 160,882 mg g-1 olarak tahminedilmiştir. Termodinamik çalışmalar, biyosorpsiyon prosesinin doğasını ortaya koymak için yapılmıştır ve elde edilen sonuçlar,biyosorpsiyon sisteminin, spontan ve fiziksel bir doğaya sahip olduğuna işaret etmiştir (ΔG° = -8,604 - -5,926 kJ mol-1). Eldeedilen tüm bulgular, bu doğal biyolojik atığın, su ortamından böyle kirletici ajanların uzaklaştırılması için uygun maliyetli birbiyosorbent materyali olarak etkili bir şekilde kullanılabileceğini göstermiştir.
Anahtar Kelime:

-

Öz:
BIOREMOVAL OF A MODEL SYNTHETIC AZO DYE FROM AQUATIC MEDIUM BY Zostera marina L.: BIOSORPTION SYSTEM MODELING STUDIES ABSTRACT In this study, the biosorption of a model synthetic azo dye (basic red 46) from aquatic medium by the residual biomass of Zostera marina L. was first investigated. The experimental data revealed that the removal of dye significantly depended on pH, quantity of biosorbent, dye concentration and contact time. The optimal biosorption conditions were determined as pH of 8, biosorbent dosage of 10 mg, dye concentration of 30 mg L-1 and contact time of 360 min. The biosorption kinetic data were analyzed using the pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich and intra-particle diffusion models. Freundlich, Langmuir and Dubinin-Radushkevich models were used to model the experimental isotherm data. The results of modeling studies showed that Elovich and Freundlich models provided the best conformity to the biosorption kinetic and isotherm data. The maximum dye biosorption capacity of biosorbent based on Langmuir equilibrium model was predicted as 160.882 mg g-1 . Thermodynamic studies were performed to clarify the nature of biosorption process and the obtained results revealed that this biosorption system has a spontaneous and physical nature (ΔG° = -8.604 - -5.926 kJ mol-1 ). All obtained findings showed that this natural biowaste could be effectively employed as a low-cost biosorbent material for the removal of such pollutant agents from water medium.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Santos SCR, Boaventura RAR. Adsorption of cationic and anionic azo dyes on sepiolite clay: Equilibrium and kinetic studies in batch mode. J Environ Chem Eng. 2016; 4: 1473-1483.
  • [2] Li C, Wang X, Meng D, Zhou L. Facile synthesis of low-cost magnetic biosorbent from peach gum polysaccharide for selective and efficient removal of cationic dyes. Int J Biol Macromol. 2018; 107: 1871-1878.
  • [3] Albadarin AB, Solomon S, Daher MA, Walker G. Efficient removal of anionic and cationic dyes from aqueous systems using spent Yerba Mate “Ilex paraguariensis”. J Taiwan Inst Chem Eng. 2018; 82: 144-155.
  • [4] Kuusemäe K, von Thenen M, Lange T, Rasmussen EK, Pothoff M, Sousa AI, et al. Agent Based Modelling (ABM) of eelgrass (Zostera marina) seedbank dynamics in a shallow Danish estuary. Ecol Model. 2018; 371: 60-75.
  • [5] Sousa AI, Valdemarsen T, Lillebø AI, Jørgensen L, Flindt MR. A new marine measure enhancing Zostera marina seed germination and seedling survival. Ecol Eng. 2017; 104: 131-140.
  • [6] Lagergren S. About the theory of so-called adsorptıon of soluble substances. K Sven Vetenskapsakad Handl. 1898; 24: 1-39.
  • [7] Ho YS. Review of second-order models for adsorption systems. J Hazard Mater. 2006; 136: 681- 689.
  • [8] Chien S, Clayton W. Application of Elovich equation to the kinetics of phosphate release and sorption in soils. Soil Sci Soc Am J. 1980; 44: 265-268.
  • [9] Weber WJ, Morris JC. Kinetics of adsorption on carbon from solution. J Sanit Eng Div Am Soc Civ Eng. 1963; 89: 31-60.
  • [10] Freundlich HMF. Over the adsorption in solution. Z Phys Chem. 1906; 57: 385-470.
  • [11] Langmuir I. The adsorption of gases on plane surfaces of glass, mica and platinum. J Am Chem Soc. 1918; 40: 1361-1403.
  • [12] Dubinin MM, Radushkevich LV. Equation of the characteristic curve of activated charcoal. Proc Acad Sci Phys Chem Sec USSR. 1947; 55: 331-333.
  • [13] Nayak AK, Pal A. Green and efficient biosorptive removal of methylene blue by Abelmoschus esculentus seed: Process optimization and multi-variate modeling. J Environ Manage. 2017; 200: 145-159.
  • [14] Guo H, Bi C, Zeng C, Ma W, Yan L, Li K, et al. Camellia oleifera seed shell carbon as an efficient renewable bio-adsorbent for the adsorption removal of hexavalent chromium and methylene blue from aqueous solution. J Mol Liq. 2018; 249: 629-636.
  • [15] Reck IM, Paixão RM, Bergamasco R, Vieira MF, Vieira AMS. Removal of tartrazine from aqueous solutions using adsorbents based on activated carbon and Moringa oleifera seeds. J Clean Prod. 2018; 171: 85-97.
  • [16] Konicki W, Hełminiak A, Arabczyk W, Mijowska E. Adsorption of cationic dyes onto Fe@graphite core–shell magnetic nanocomposite: Equilibrium, kinetics and thermodynamics. Chem Eng Res Des. 2018; 129: 259-270.
  • [17] dos Santos A, Viante MF, Pochapski DJ, Downs AJ, Almeida CAP. Enhanced removal of pnitrophenol from aqueous media by montmorillonite clay modified with a cationic surfactant. J Hazard Mater. 2018; 355: 136-144.
  • [18] Rangabhashiyam S, Sujata L, Balasubramanian P. Biosorption characteristics of methylene blue and malachite green from simulated wastewater onto Carica papaya wood biosorbent. Surf Interfaces. 2018; 10: 197-215.
  • [19] Arris S, Bencheikh Lehocine M, Meniai A-H. Sorption study of chromium sorption from wastewater using cereal by-products. Int J Hydrogen Energy. 2016; 41: 10299-10310.
  • [20] Mokhtar N, Aziz EA, Aris A, Ishak WFW, Mohd Ali NS. Biosorption of azo-dye using marine macro-alga of Euchema spinosum. J Environ Chem Eng. 2017; 5: 5721-5731.
  • [21] Agarwal S, Gupta VK, Ghasemi M, Azimi-Amin J. Peganum harmala-L Seeds adsorbent for the rapid removal of noxious brilliant green dyes from aqueous phase. J Mol Liq. 2017; 231: 296-305.
  • [22] Krishna LS, Yuzir A, Yuvaraja G, Ashokkumar V. Removal of Acid Blue25 from aqueous solutions using Bengal gram fruit shell (BGFS) biomass. Int J Phytorem. 2017; 19: 431-438.
APA DENİZ F (2020). Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI. , 1 - 12. 10.18036/estubtdc.526568
Chicago DENİZ Fatih Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI. (2020): 1 - 12. 10.18036/estubtdc.526568
MLA DENİZ Fatih Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI. , 2020, ss.1 - 12. 10.18036/estubtdc.526568
AMA DENİZ F Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI. . 2020; 1 - 12. 10.18036/estubtdc.526568
Vancouver DENİZ F Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI. . 2020; 1 - 12. 10.18036/estubtdc.526568
IEEE DENİZ F "Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI." , ss.1 - 12, 2020. 10.18036/estubtdc.526568
ISNAD DENİZ, Fatih. "Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI". (2020), 1-12. https://doi.org/10.18036/estubtdc.526568
APA DENİZ F (2020). Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi C- yaşam Bilimleri ve Biyoteknoloji (Online), 9(1), 1 - 12. 10.18036/estubtdc.526568
Chicago DENİZ Fatih Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi C- yaşam Bilimleri ve Biyoteknoloji (Online) 9, no.1 (2020): 1 - 12. 10.18036/estubtdc.526568
MLA DENİZ Fatih Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi C- yaşam Bilimleri ve Biyoteknoloji (Online), vol.9, no.1, 2020, ss.1 - 12. 10.18036/estubtdc.526568
AMA DENİZ F Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi C- yaşam Bilimleri ve Biyoteknoloji (Online). 2020; 9(1): 1 - 12. 10.18036/estubtdc.526568
Vancouver DENİZ F Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI. Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi C- yaşam Bilimleri ve Biyoteknoloji (Online). 2020; 9(1): 1 - 12. 10.18036/estubtdc.526568
IEEE DENİZ F "Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI." Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi C- yaşam Bilimleri ve Biyoteknoloji (Online), 9, ss.1 - 12, 2020. 10.18036/estubtdc.526568
ISNAD DENİZ, Fatih. "Zostera marina L. İLE SUCUL ORTAMDAN MODEL BİR SENTETİK AZO BOYANIN BİYOLOJİK GİDERİMİ: BİYOSORPSİYON SİSTEM MODELLEME ÇALIŞMALARI". Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi C- yaşam Bilimleri ve Biyoteknoloji (Online) 9/1 (2020), 1-12. https://doi.org/10.18036/estubtdc.526568