Koçpınar/Siirt kili kullanarak atık sulardan kristal violet boyar maddesinin uzaklaştırılmasında adsorpsiyon yönteminin izoterm ve termodinamik hesaplamaları

Abstract

Araştırmamızda, kanserojen etkisi de bilinen boyar maddelerden biri olan kristal viyoletin sulu çözeltilerden Siirt/Koçpınar kili ile uzaklaştırılması çalışıldı. Birinci aşamada kil modifikasyona maruz bırakılmadan doğal şekliyle (KO) kullanıldı, ikinci aşamada ise aynı işlemler HNO3 ile aktifleştirilen Siirt/Koçpınar kili (KA) ile tekrar edildi. Adsorpsiyon neticesinde veriler D-R, Langmuir ve Freundlich izoterm modellerine uygulandı. Hesaplamalar sonucunda en iyi verim, 0.4 g adsorbent dozajı ile pH 5 ortamında elde edildi. Çalışma neticesinde optimum koşullarda KO adsorbenti için % 59.48, KA adsorbentin de % 83.97 giderim sağlandı. Korelasyon katsayısının 0.99’dan büyük olarak hesaplandığı Freundlich izoterm modeli, çalışmamızın uygun olduğu izoterm modeli oldu. Ayrıca D-R izoterm modeli için bulunan D-R adsorpsiyon serbest enerjisi, hem doğal hem de aktifleştirilmiş kil için 8 kJ/mol değerinden küçük bulundu. Bu sonuç adsorpsiyon işleminin fiziksel olduğunu gösterdi. Termodinamik hesaplamalar neticesinde hesaplanan Gibbs serbest enerji değerlerinin sıfırdan küçük çıkması bizlere çalışmamızın istemli meydana geldiğini gösterdi.

In our research, it was tried to remove crystal violet, one of the dyestuffs known to be carcinogenic, from aqueous solutions with Siirt/Koçpınar clay. In the first stage, the clay was used in its natural state (KO) without being modified, and in the second stage, the same processes were repeated with Siirt/Koçpınar clay (KA) activated with HNO3. As a result of adsorption, the data were applied to D-R, Langmuir and Freundlich isotherm models. As a result of the calculations, the best efficiency was obtained in pH 5 environment with 0.4 g adsorbent dosage. As a result of the study, 59.48% removal was achieved for KO adsorbent and 83.97% for KA adsorbent. The Freundlich isotherm model, in which the correlation coefficient was calculated as greater than 0.99, showed that our adsorption study was suitable for this model. In addition, the D-R adsorption free energy found for the D-R isotherm model was found to be less than 8 kJ/mol for both natural and activated clay. This result showed that the adsorption process is physical. The negative Gibbs free energy values calculated as a result of thermodynamic calculations showed us that our work occurred spontaneously.