Doğal zeolit, perlit ve kil mineralleri ile sulu çözeltilerden kurşun iyonlarının adsorpsiyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Nükleer Bilimler Enstitüsü, Medikal Fizik Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: OSMAN UYGUN
Danışman: Gaye Özgür Çakal
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Kurşun soluma, yutma veya deriye nüfuz etme yoluyla canlı organizmalarda birikebilen son derece toksik bir ağır metaldir. 238U doğal bozunum zinciri sırasında oluşan 210Pb radyoaktif izotopunun vücuda alınması durumunda kararlı radyasyon maruziyetine bağlı stokastik etkiler gibi ciddi sorunlar da açığa çıkabilmektedir. Dünya sağlık örgütü verilerine göre içme suları için kararlı kurşun kılavuz değeri 0,1mg/L, 210Pb kaynaklı radyoaktivite için ise 0,1Bq/L olarak belirtilmiştir. Sulardaki kurşun seviyesinin azaltılarak tavsiye edilen değerlere düşürülmesi canlı sağlığı için kritik öneme sahiptir. Adsorpsiyon etkili, pratik ve ekonomik olması nedeniyle sulu çözeltilerden kurşun iyonlarının (Pb+2) uzaklaştırılması için öne çıkan bir yöntemdir. Bu yöntemde kullanılan adsorbanın ve adsorpsiyon parametrelerinin seçimi adsorpsiyon kapasitesini etkilemektedir. Gerçekleştirilen bu tez çalışmasında ülkemiz topraklarından elde edilen bentonit, perlit, sepiyolit ve zeolit mineralleri adsorban olarak kullanılarak, öncelikle XRD, XRF, FTIR, SEM/EDS analizleri yardımıyla karakterizasyonları yapılmış ve fizikokimyasal özellikleri belirlenmiştir. Bu mineraller kullanılarak sulu çözeltilerden Pb+2 adsorpsiyonu için optimum parametreler belirlenerek, sürecinin kinetik, izoterm ve termodinamik modellemeleri yapılmıştır. Kesikli adsorpsiyon deneyleri sonucunda 400mg/L başlangıç Pb+2 derişimi için optimum koşullar pH 7, temas süresi 2 saat, katı/sıvı oranı 5g/L, sıcaklık 25°C, çalkalama hızı ise 75dev/dk olarak tespit edilmiştir. Bu materyallarin maksimum adsorpsiyon kapasiteleri bentonit için 130,38mg/g, perlit için 8,90mg/g, sepiyolit için 60,37mg/g ve zeolit için ise 36,03mg/g olarak tespit edilmiştir. Bu çalışmada tüm minerallerin Langmuir izotermine uyduğu, kinetik olarak perlitin ise yalancı (pseudo) birinci derece modele, bentonit, sepiyolit ve zeolitin ise yalancı (pseudo) ikinci derece modele göre davrandığı görülmüştür. Adsorpsiyonun spontan olarak gerçekleştiği, katyon değişimine ek olarak elektrostatik etkileşimin de adsorpsiyonu etkilediği görülmüştür. Hazırlanan radyoaktif sulu çözeltiden 210Pb adsorpsiyonu da optimum parametrelerde gerçekleştirilmiştir. Deneyler sonucunda bentonit, perlit, sepiyolit ve zeolit minerallerinin Pb+2 iyonu ve 210Pb kirliliğini gidermekte kullanılabileceği görülmüştür. Bu tez "Doğal Zeolit, Perlit ve Kil Mineralleri ile Sulu Çözeltilerden Kurşun İyonlarının Adsorpsiyonu" başlıklı ve BAP-21L0405003 kodlu Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi Yüksek Lisans Tez Projesi kapsamında desteklenmiştir.