Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması
Yıl: 2018 Cilt: 6 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 182 - 191 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.21541/apjes.393848 İndeks Tarihi: 29-07-2022
Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması
Öz: Bu çalışmada sulu çözeltilerden Bakır (II) giderimi için ham Brassica Napus bitki sapları adsorban olarak kullanılmıştır. Kesikli adsorpsiyon deneylerinde sabit 120 dakikalık temas süresince, pH (2-10), metal çözelti derişimi (2-10 mg/L), adsorban miktarı (0.03-0.07 g), ve sıcaklık (30-50 °C) adsorpsiyon deney değişkenleri olarak seçilmiştir. Bu dört bağımsız değişken yüzey merkezli merkezi birleşik tasarımına dayanan yüzey yanıt yöntemi kullanılarak optimize edilmiştir. Bakır (II) adsorpsiyonu için optimum koşullar 7.3 mg/L bakır (II) iyon derişimi, 5.9 pH, 0.03 g adsorban miktarı ve 33 °C olduğu yüzey merkezli merkezi birleşik tasarım yöntemi ile bulunmuştur. Elde edilen bu optimum koşullarda, adsorbanının %79 kadar Bakır (II) ağır metal giderimini gerçekleştirdiği deneysel yöntemlerle hesaplanmıştır. Önerilen yüzey merkezli merkezi birleşik tasarımının iyi bir doğruluk ve yüksek regresyon katsayına (R2=0.992) sahip en iyi istatiksel yöntem olduğu bulunmuştur. Sonuçlar açık bir biçimde Brassica Napus bitki saplarının ucuz bir adsorban olarak Bakır (II) giderimi için kullanılabileceğini göstermektedir.
Anahtar Kelime: Application of Response Surface Methodology in the Optimization of Copper (II) Adsorption Process from Aqueous Solution
Öz: In this study, Brassica Napus straw was used as an adsorbent to eliminate Copper (II) from aqueous solution. In batch adsorption experiments with a fixed contact time of 120 min, experimental variables were selected as pH (2-10), metal solution concentration (2-10 mg/L), adsorbent dosage (0.03-0.07 g), and temperature (30-50 °C). These four independent variables were optimized using response surface methodology based on a four-independent variable face-centered central composite design. The optimum conditions for Copper (II) adsorption were found to be Copper (II) ion concentration of 7.3 mg/L, pH of 5.9, 0.03 g of adsorbent dosage, and temperature of 33 °C . At the optimized conditions, up to 79 % Copper (II) heavy metal ions managed to remove from heavy metal solution onto Brassica Napus straw. The face-centered central composite design proposed turned out be the best statistical model to predict the response with good accuracy and a high regression coefficient (R2=0.992). Results clearly suggest that Brassica Napus straw can be used for the Copper (II) adsorption as a low-cost adsorbent.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- [1] https://www.wqa.org/Portals/0/Technical/Technical %20Fact%20Sheets/2015_Copper.pdf (Erişim zamanı; Mart, 29, 2018)
- [2] A. Ghaedi, M. Ghaedi, A. Vafaei, N. Iravani, M. Keshavarz, M. Rad, I. Tyagi, S. Agarwal, and V. K. Gupta, “Adsorption of copper (II) using modified activated carbon prepared from Pomegranate wood: Optimization by bee algorithm and response surface methodology,” Journal of Molecular Liquids, vol. 206, pp. 195–206, 2015.
- [3] H. Setiabudi, R. Jusoh, S. Suhaimi, and S. Masrur, “Adsorption of methylene blue onto oil palm (Elaeisguineensis) leaves: Process optimization, isotherm, kinetics and thermodynamic studies,” Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, vol. 63, pp. 363– 370, 2016.
- [4] H. Mahmoodian, O. Moradi, B. Shariatzadeha, T. A. Salehf, I. Tyagi, A. Maity, M. Asif, and V. K. Gupta, “Enhanced removal of methyl orange from aqueous solutions by poly HEMA–chitosan-MWCNT nanocomposite,” Journal of Molecular Liquids, vol. 202, pp. 189–198, 2015.
- [5] A. Hassani, L. Alidokht, A. Khataee, and S. Karaca, “Optimization of comparative removal of two structurally different basic dyes using coal as a low-cost and available adsorbent,” Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, vol. 45, no. 4, pp. 1597–1607, 2014.
- [6] V. Njoku, K. Foo, M. Asif, and B. Hameed, “Preparation of activated carbons from rambutan (Nepheliumlappaceum) peel by microwave-induced KOH activation for acid yellow 17 dye adsorption,” Chemical Engineering Journal, vol. 250, pp. 198–204, 2014.
- [7] N. Gupta, A. K. Kushwaha, and M. Chattopadhyaya, “Adsorption studies of cationic dyes onto Ashoka (Saraca asoca) leaf powder,” Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, vol. 43, no. 4, pp. 604–613, 2012.
- [8] B. Hameed, D. Mahmoud, and A. Ahmad, “Equilibrium modeling and kinetic studies on the adsorption of basic dye by a low-cost adsorbent: Coconut (Cocos nucifera) bunch waste,” Journal of Hazardous Materials, vol. 158, no. 1, pp. 65–72, 2008.
- [9] H. Fan, J. Yang, T. Gao, and H. Yuan, “Removal of a low-molecular basic dye (Azure Blue) from aqueous solutions by a native biomass of a newly isolated Cladosporium sp.:Kinetics, equilibrium and biosorption simulation,” Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, vol. 43, no. 3, pp. 386–392, 2012.
- [10] M. S. Umar, P. Jennings, and T. Urmee, “Sustainable electricity generation from oil palm biomass wastes in Malaysia: An industry survey,” Energy, vol. 67, pp. 496– 505, 2014.
- [11] X. Jin, M. Zheng, B. Sarkar, R. Naidu, and Z. Chen, “Characterization of bentonite modified with humic acid for the removal of Cu (II) and 2,4-dichlorophenol from aqueous solution,” Applied Clay Science, vol. 134, pp. 89– 94, 2016.
- [12] Tarım Bakanlığı, URL:http://www.tarim.gov.tr/sgb/Belgeler/SagMenuVeril er/BUGEM.pdf (Erişim zamanı; Mart, 29, 2018)
- [13] R. Singh, R. Chadetrik, R. Kumar, K. Bishnoi, D. Bhatia, A. Kumar, N. R. Bishnoi, and N. Singh, “Biosorption optimization of lead(II), cadmium(II) and copper(II) using response surface methodology and applicability in isotherms and thermodynamics modeling,” Journal of Hazardous Materials, vol. 174, no. 1-3, pp. 623–634, 2010.
- [14] F. Ghorbani, H. Younesi, S. M. Ghasempouri, A. A. Zinatizadeh, M. Amini, and A. Daneshi, “Application of response surface methodology for optimization of cadmium biosorption in an aqueous solution by Saccharomy cescerevisiae,” Chemical Engineering Journal, vol. 145, no. 2, pp. 267–275, 2008.
- [15] M. Iqbal, N. Iqbal, I. A. Bhatti, N. Ahmad, and M. Zahid, “Response surface methodology application in optimization of cadmium adsorption by shoewaste: A good option of waste mitigation by waste,” Ecological Engineering, vol. 88, pp. 265–275, 2016.
- [16] Q. Manzoor, R. Nadeem, M. Iqbal, R. Saeed, and T. M. Ansari, “Organic acids pretreatment effect on Rosabourbonia phyto-biomass for removal of Pb(II) and Cu(II) from aqueous media,” Bioresource Technology, vol. 132, pp. 446–452, 2013.
- [17] Y. Wu, Z. Ming, S. Yang, Y. Fan, P. Fang, H. Sha, and L. Cha, “Adsorption of hexavalent chromium onto Bamboo Charcoal grafted by Cu2 -N-amino propyl silane complexes: Optimization, kinetic, and isotherm studies,” Journal of Industrial and Engineering Chemistry, vol. 46, pp. 222–233, 2017.
- [18] S. Vilvanathanand S. Shanthakumar, “Ni (II) adsorption onto Chrysanthemum indicum: Influencing factors, isotherms, kinetics, and thermodynamics,” International Journal of Phytoremediation, vol. 18, no. 10, pp. 1046–1059, 2016.
| APA | Şimşek Y (2018). Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması. , 182 - 191. 10.21541/apjes.393848 |
| Chicago | Şimşek Yunus Emre Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması. (2018): 182 - 191. 10.21541/apjes.393848 |
| MLA | Şimşek Yunus Emre Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması. , 2018, ss.182 - 191. 10.21541/apjes.393848 |
| AMA | Şimşek Y Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması. . 2018; 182 - 191. 10.21541/apjes.393848 |
| Vancouver | Şimşek Y Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması. . 2018; 182 - 191. 10.21541/apjes.393848 |
| IEEE | Şimşek Y "Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması." , ss.182 - 191, 2018. 10.21541/apjes.393848 |
| ISNAD | Şimşek, Yunus Emre. "Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması". (2018), 182-191. https://doi.org/10.21541/apjes.393848 |
| APA | Şimşek Y (2018). Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması. ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE, 6(3), 182 - 191. 10.21541/apjes.393848 |
| Chicago | Şimşek Yunus Emre Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması. ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE 6, no.3 (2018): 182 - 191. 10.21541/apjes.393848 |
| MLA | Şimşek Yunus Emre Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması. ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE, vol.6, no.3, 2018, ss.182 - 191. 10.21541/apjes.393848 |
| AMA | Şimşek Y Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması. ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE. 2018; 6(3): 182 - 191. 10.21541/apjes.393848 |
| Vancouver | Şimşek Y Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması. ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE. 2018; 6(3): 182 - 191. 10.21541/apjes.393848 |
| IEEE | Şimşek Y "Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması." ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE, 6, ss.182 - 191, 2018. 10.21541/apjes.393848 |
| ISNAD | Şimşek, Yunus Emre. "Sulu Çözeltiden Bakır (II) Adsorpsiyon Sürecinin Optimizasyonunda Yüzey Yanıt Metodolojisinin Uygulanması". ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE 6/3 (2018), 182-191. https://doi.org/10.21541/apjes.393848 |
