Kurşun ve nikelin doğal killer üzerinde adsorpsiyonu / Adsorption of lead and nickel on the natural clays

Abstract

Bu çalışma ile çevre ve insan sağlığı açısından büyük sorunlar oluşturan ağır metallerin oldukça düşük maliyetli, ekonomik ve kolay elde edilebilen malzemeler ile giderilebilirliği araştırılmıştır. Çalışmada, ekonomik ve giderim verimi yüksek bir yöntem olan adsorpsiyon yöntemi kullanılarak, sulardan Pb+2 ve Ni+2 giderimi amaçlanmıştır. Bu iki ağır metalin giderilmesinde adsorban olarak kullanılan doğal killerden olan İslahiye tuğla kili ve montmorillonit kili kullanılmıştır. Batch metoduna göre yapılan çalışmada adsorban olarak montmorillonit ve tuğla kili kullanılmıştır. Denge süresine montmorillonit üzerinde kurşun ve nikel adsorpsiyonuna 20 dk'da, tuğla kili adsorbanı üzerinde kurşun adsorpsiyonuna 40 dk'da, nikel adsorpsiyonuna ise 4 saatte ulaşılmıştır. Kurşun ve nikel adsorpsiyonu, adsorban dozunun artmasıyla yükselmiştir. Her iki adsorban üzerinde kurşun adsorpsiyonunda pH ve sıcaklığın artması ile pek bir değişiklik olmamış ancak nikel adsorpsiyonunda pH değerinin artması ile adsorpsiyon da yükselmiştir. Montmorillonit ve tuğla kili üzerinde nikel adsorpsiyonunun Freundlich izotermi ile uyum sağladığı; kurşun ve nikelin her iki adsorban üzerinde ise Langmuir izotermine göre uyum sağladığı görülmüştür. Maksimum adsorpsiyon kapasitesi montmorillonit üzerinde kurşun için 37.313 mg/g, nikel için 1.548 mg/g; tuğla kili üzerinde ise kurşun için 25.062 mg/g, nikel için 1,029 mg/g olarak bulunmuştur. Yapılan çalışmalar, montmorillonittin kurşun ve nikel adsorpsiyonunda tuğla kilinden daha iyi adsorban malzeme olabileceği, her iki adsorbanın da kurşunu nikele göre daha iyi adsorbe ettiği sonuçlarını vermiştir. Adsorpsiyon dengesine ulaşıldığı anda montmorillonit kilinin Pb+2 giderimi % 97.74, Ni+2giderimi % 75.30; tuğla kilinin Pb+2 giderimi % 98.65, Ni+2 giderimi ise % 45.89 olarak bulunmuştur. The removal alternatives by the cheap and easy supplied materials of heavy metals which cause the important problems in the environment were investigated in this thesis. The aim of this research was to remove Cu+2 and Zn+2 from the water by the adsorption that is a cheap and an effective method. In the study performed using batch method, clay brick and montmorillonit have been used as absorbats. To reach equilibration time, lead and nickel adsorption on montmorillonite took 20 minutes, lead adsorption on adsorbat clay brick took 40 minutes and nickel adsorption on clay bricks took 4 hours. There has been an increase in lead and nickel adsorption with increasing doses of adsorband. Both lead adsorption on adsorband with the increase of pH and temperature did not change much but with the increase in the pH value in the adsorption of nickel, adsorption increased as well. It is observed that nickel adsorption on montmorillonite clay bricks fit with the Freundlich isotherm, lead and nickel on both adsorbent fit according to the Langmuir isotherm. The maximum adsorption capacity is founded for lead on montmorillonite as 37.313 mg / g, for nickel as 1.548 mg/g; for lead on clay brick 25.062 mg/g, for nickel 1.029 mg/g. The studies have proven that, montmorillonite might be better adsorbat material than clay brick on lead and nickel adsorption and both adsorbats might adsorb lead better than nickel. By the time adsorption equilibrium is reached; Pb+2 removal of montmorillonite clay is found to be % 97.74, removal of Ni+2 % 75.30; Pb+2 removal of clay brick % 98.65, removal of Ni+2 % 45.89.