Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması)

ECE, M. Şakir; KUL, Ali Rıza; ALKAN, Hüseyin; ALACABEY, ihsan

doi:10.24012/dumf.731216

Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması)

İhsan ALACABEY, (Mardin Artuklu Üniversitesi, Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu, Mardin, Türkiye)

Ali Rıza KUL, (Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Fakültesi, Kimya Bölümü, Van, Türkiye)

M. Şakir ECE, (Mardin Artuklu Üniversitesi, Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu, Mardin, Türkiye)

Hüseyin ALKAN (Dicle Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Diyarbakır, Türkiye)

Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi

0 1

Yıl: 2020 Cilt: 11 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1225 - 1232 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.24012/dumf.731216 İndeks Tarihi: 02-06-2021

Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması)

Öz:

Sediment, nehirlerin, göllerin, koyların, haliçlerin ve okyanusların tabanında yer alan yeryüzü katmanıdır.Dünyanın en büyük soda gölü olması, eşine rastlanmayacak büyüklükte ve güzellikte dipten yükselen güncelkarbonat sütunları içermesi ve su seviyesinde yaşanan değişimler, Van Gölü’nü dünyanın en ilginç göllerindenbiri yapar. Bu çalışmada Van Gölünden alınan doğal sediment ve asitle (HNO3) aktive edilmiş sedimentlerin ağırmetal (Cr3+) ile ilişkisi batch adsorpsiyon tekniği kullanılarak saptanmaya çalışılmıştır. Farklıkonsantrasyonlardaki krom (Cr3+) iyonlarının ve pH’ın adsoprsiyon prosesi üzerine etkisi araştırılmıştır.Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R) ve Temkin adsorpsiyon izotermleri hesaplanmıştır. Hemdoğal sediment (DS) hem de asitle modifiye edilmiş sedimentin (MS) Langmuir adsorpsiyon izoterm modelineuyum sağladığı bulunmuştur. Bununla birlikte hem doğal adsorbent hem de asitle modifiye edilmiş adsorbentintermodinamik parametreleri hesaplanmış, ΔG° < 0 değerinin adsoprsiyon prosesinin kendiliğinden gerçekleştiğinigöstermiştir. Doğal sedimentin yüzey alanı 7.512 m²/g, asit ile aktive edilmiş sedimentin yüzey alanı 79.456 m²/gtespit edilmiş olup aktivasyon işlemi ile çok yüksek bir yüzey alanı elde edilmiştir. Giles adsorpsiyon izotermsistemine göre H tipi eğriye uyduğu görülmüştür.

Anahtar Kelime:

Chrome (III) Adsorption On Van Lake Natural Sediment and Modified Sediment (Isotherm and Thermodynamic Analysis Study)

Öz:

Sediment is the earth layer located at the base of rivers, lakes, bays, estuaries and oceans. The fact that it is the largest soda lake in the world, it contains up-to-date carbonate columns, rising from the bottom of unprecedented size and beauty, and changes in the water level make Van Lake one of the fascinating lakes in the world. In this study, the relationship between natural sediment and acid (HNO3) activated sediments taken from Van Lake with heavy metal (Cr3+) was tried to be determined by using batch adsorption technique. The effects of chromium (Cr3+) ions and pH at different concentrations on the adsorption process were investigated. Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R) and Temkin adsorption isotherms were calculated. Both natural sediment (DS) and acid-modified sediment (MS) were found to conform to the Langmuir adsorption isotherm model. However, both the natural adsorbent and the acid-modified adsorbent thermodynamic parameters were calculated, showing that the ∆Go < 0 value adsorption process occurred automatically. The surface area of the natural sediment is 7.512 m²/g, and the surface area of the acid-activated sediment is 79.456 m²/g and a very high surface area has been obtained by the activation process. According to Giles adsorption isotherm system, it was observed that it fits the type H curve.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Atasoy, N., et al., Levels of heavy metals and certain macro elements in potable and tap water at Van city center. Hacettepe J. Biol. & Chem, 2011. 39: p. 391-396.
2. Alacabey, İ., Bazı ağır metallerin (kobalt, krom, kadmiyum) doğal ve aktive edilmiş Çaldıran Diatomiti (Çaldıran/Van) üzerindeki adsorpsiyon denge çalışmaları. 2006, Yüksek Lisans Tezi.
3. Alacabey, İ., et al., Determination of Cobalt (Co) level in hair and serum of Gas Station Workers in Van Province. J Environ Sci Toxicol Food Technol, 2017. 11(2): p. 30-32.
4. Chwastowska, J., et al., Speciation of chromium in mineral waters and salinas by solid-phase extraction and graphite furnace atomic absorption spectrometry. Talanta, 2005. 66(5): p. 1345-1349.
5. Karthikeyan, T., S. Rajgopal, and L.R. Miranda, Chromium (VI) adsorption from aqueous solution by Hevea Brasilinesis sawdust activated carbon. Journal of hazardous materials, 2005. 124(1-3): p. 192- 199.
6. Wei, X., et al., Adsorption behaviors of atrazine and Cr (III) onto different activated carbons in single and co-solute systems. Powder Technology, 2018. 329: p. 207-216.
7. Godinho, D., et al., Adding value to gasification and co-pyrolysis chars as removal agents of Cr3+. Journal of hazardous materials, 2017. 321: p. 173-182.
8. Di Natale, F., et al., Removal of chromium ions form aqueous solutions by adsorption on activated carbon and char. Journal of Hazardous Materials, 2007. 145(3): p. 381- 390.
9. Derya, H., Tekirdağ ilinde bulunan bazı ahırlardan toplanan olgunlaşmış ve olgunlaşmamış gübrelerin besin elementi içeriklerinin belirlenmesi ve tarımsal açıdan değerlendirilmesi. 2013, Namık Kemal Üniversitesi.
10. Anderson, R.A., Chromium and insulin resistance. Nutrition research reviews, 2003. 16(2): p. 267-275.
11. Adriá-Cerezo, D., M. Llobat-Estellés, and A. Maurı-Aucejo, Preconcentration and speciation of chromium in waters using solidphase extraction and atomic absorption spectrometry. Talanta, 2000. 51(3): p. 531- 536.
12. Agarwal, G., H.K. Bhuptawat, and S. Chaudhari, Biosorption of aqueous chromium (VI) by Tamarindus indica seeds. Bioresource technology, 2006. 97(7): p. 949- 956.
13. Dubey, S.P. and K. Gopal, Adsorption of chromium (VI) on low cost adsorbents derived from agricultural waste material: a comparative study. Journal of hazardous materials, 2007. 145(3): p. 465-470.
14. Hsu, L., et al., The removal and recovery of Cr (VI) by Li/Al layered double hydroxide (LDH). Journal of Hazardous Materials, 2007. 142(1- 2): p. 242-249.
15. Kotaś, J. and Z. Stasicka, Chromium occurrence in the environment and methods of its speciation. Environmental pollution, 2000. 107(3): p. 263-283.
16. Lingamdinne, L.P., et al., Biogenic reductive preparation of magnetic inverse spinel iron oxide nanoparticles for the adsorption removal of heavy metals. Chemical Engineering Journal, 2017. 307: p. 74-84.
17. Lin, S.-H. and R.-S. Juang, Heavy metal removal from water by sorption using surfactant-modified montmorillonite. Journal of Hazardous Materials, 2002. 92(3): p. 315-326.
18. Bhattacharyya, K.G. and S.S. Gupta, Kaolinite and montmorillonite as adsorbents for Fe (III), Co (II) and Ni (II) in aqueous medium. Applied Clay Science, 2008. 41(1-2): p. 1-9.
19. Tural, S., M.Ş. Ece, and B. Tural, Synthesis of novel magnetic nano-sorbent functionalized with N-methyl-D-glucamine by click chemistry and removal of boron with magnetic separation method. Ecotoxicology and environmental safety, 2018. 162: p. 245- 252.
20. APHA, A., WEF Standard methods for the examination of water and wastewater Washington, DC, USA: American Public Health Association, 1995. 19th ed.
21. Erol, K., The adsorption of calmoduline via nicotinamide immobilized poly (HEMA-GMA) cryogels. Journal of the Turkish Chemical Society Section A: Chemistry, 2017. 4(1): p. 133-148.
22. Alacabey, İ., Doğal ve Aktive Edilmiş Van Gölü Sediment (Dip Çukuru) Örneklerinin Bazı Ağır Metallerle Adsorspsiyonun İzoterm ve Termodinamik Analizi, Doktora Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Van, 2014.
23. Sawant, S.Y., R.S. Somani, and H.C. Bajaj, A solvothermal-reduction method for the production of horn shaped multi-wall carbon nanotubes. Carbon, 2010. 48(3): p. 668-672.
24. Giles, C., et al., 786. Studies in adsorption. Part XI. A system of classification of solution adsorption isotherms, and its use in diagnosis of adsorption mechanisms and in measurement of specific surface areas of solids. Journal of the Chemical Society (Resumed), 1960: p. 3973-3993.
25. MAHAMANLIOĞLU, M., İ. KIZILÇIKLI, and A. ÇINARLI, BAZİK BOYAR MADDELERİN AĞAÇLI KÖMÜRLERİNDEN ELDE EDİLEN AKTİF KARBON ÜZERİNDE ADSORPSİYONU. Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim ve Teknoloji Dergisi, 2006. 21(3): p. 21-32.
26. Krishnan, K.A., A. Sheela, and T. Anirudhan, Kinetic and equilibrium modeling of liquid‐ phase adsorption of lead and lead chelates on activated carbons. Journal of Chemical Technology & Biotechnology: International Research in Process, Environmental & Clean Technology, 2003. 78(6): p. 642-653.
27. Erol, K., DNA adsorption via Co (II) immobilized cryogels. Journal of Macromolecular Science, Part A, 2016. 53(10): p. 629-635.
28. Zhao, X., et al., A green method to synthesize flowerlike Fe (OH) 3 microspheres for enhanced adsorption performance toward organic and heavy metal pollutants. Journal of Environmental Sciences, 2018.
29. Erol, K., et al., Magnetic diatomite for pesticide removal from aqueous solution via hydrophobic interactions. Environmental Science and Pollution Research, 2019. 26(32): p. 33631-33641.
30. Riza, K.A., et al., Equilibrium, kinetic and thermodynamic studies of nickel adsorption onto natural and modified kaolinites. Fresenius Environmental Bulletin, 2011. 20(5): p. 1155-1166.
31. Caliskan, N., et al., Adsorption of Zinc (II) on diatomite and manganese-oxide-modified diatomite: A kinetic and equilibrium study. Journal of hazardous materials, 2011. 193: p. 27-36.
32. Depci, T., et al., Characteristic properties of adsorbed catalase onto activated carbon based adiyaman lignite. Fresenius Environmental Bulletin, 2011. 20(9a): p. 2373-2380.
33. Yalçın, E., Bentonitik killer üzerinde etilen glikol monoetil eter adsorpsiyonu. 2010, Ankara Üniversitesi.
34. Alkan, S., et al., Polifenol Oksidaz Enziminin Aktif Karbonla Adsorpsiyonunun İzoterm ve Kinetik Analizi. Dicle Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2014. 3(1): p. 69- 78.
35. Kul, A.R., İ. Alacabey, and N. Çalışkan Kılıç, Removal of Cobalt Ions from Aqueous Solution by Diatomite. Hacettepe Journal of Biology and Chemistry, 2010. 38(2): p. 85-93.

APA	ALACABEY i, KUL A, ECE M, ALKAN H (2020). Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması). , 1225 - 1232. 10.24012/dumf.731216
Chicago	ALACABEY ihsan,KUL Ali Rıza,ECE M. Şakir,ALKAN Hüseyin Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması). (2020): 1225 - 1232. 10.24012/dumf.731216
MLA	ALACABEY ihsan,KUL Ali Rıza,ECE M. Şakir,ALKAN Hüseyin Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması). , 2020, ss.1225 - 1232. 10.24012/dumf.731216
AMA	ALACABEY i,KUL A,ECE M,ALKAN H Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması). . 2020; 1225 - 1232. 10.24012/dumf.731216
Vancouver	ALACABEY i,KUL A,ECE M,ALKAN H Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması). . 2020; 1225 - 1232. 10.24012/dumf.731216
IEEE	ALACABEY i,KUL A,ECE M,ALKAN H "Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması)." , ss.1225 - 1232, 2020. 10.24012/dumf.731216
ISNAD	ALACABEY, ihsan vd. "Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması)". (2020), 1225-1232. https://doi.org/10.24012/dumf.731216

APA	ALACABEY i, KUL A, ECE M, ALKAN H (2020). Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması). Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 11(3), 1225 - 1232. 10.24012/dumf.731216
Chicago	ALACABEY ihsan,KUL Ali Rıza,ECE M. Şakir,ALKAN Hüseyin Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması). Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 11, no.3 (2020): 1225 - 1232. 10.24012/dumf.731216
MLA	ALACABEY ihsan,KUL Ali Rıza,ECE M. Şakir,ALKAN Hüseyin Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması). Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, vol.11, no.3, 2020, ss.1225 - 1232. 10.24012/dumf.731216
AMA	ALACABEY i,KUL A,ECE M,ALKAN H Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması). Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2020; 11(3): 1225 - 1232. 10.24012/dumf.731216
Vancouver	ALACABEY i,KUL A,ECE M,ALKAN H Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması). Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi. 2020; 11(3): 1225 - 1232. 10.24012/dumf.731216
IEEE	ALACABEY i,KUL A,ECE M,ALKAN H "Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması)." Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 11, ss.1225 - 1232, 2020. 10.24012/dumf.731216
ISNAD	ALACABEY, ihsan vd. "Van Gölü Doğal Sediment ve Modifiye Sediment Üzerine Krom (III) Adsorpsiyonu (İzoterm ve Termodinamik Analiz Çalışması)". Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi 11/3 (2020), 1225-1232. https://doi.org/10.24012/dumf.731216