Natural Clay Mineral (van Başkale) Adsorption Balance Study of Some Dyeing Substances

Abstract

Bu çalışmada, adsorban materyal olarak Van-Başkale kili ve boyar madde olarak da Metilen Mavisi kullanılmıştır. Boyar maddenin atık sudan uzaklaştırılmasını ve çalışmada pH, sıcaklık, konsantrasyon ve zamanın Adsorpsiyon üzerindeki etkileri incelenmiştir. BET yüzey alanı 11.9828 m2/g olarak ölçülmüştür. Ayrıca kilin kimyasal analizi yapılmış SEM görüntüleri ve kilin mineral analizi SEM-EDX ile gerçekleştirilmiştir. Adsorplanan madedenin kil yüzeyine tutunması UV spektrofotometresi ve FTIR yöntemi ile belirlenmiştir. Adsoplanan boyar maddenin kil yüzeyine tutunması, elde edilen veriler Langmuir, Freundlich ve D-R izoterm modellerine uygulanmış ancak termodinamik hesaplamaların da yapıldığı çalışmamızda Van-Başkale kili ve Metilen Mavisi boyalarının Freundlich izotermal modele diğer izotermal modellere göre daha iyi uyduğu görülmüştür ve bu korelasyon katsayısı değerinin 0.97'den büyük olduğu hesaplanmıştır. Freundlich izoterm sabitlerinin n değerleri 1 ile 10 ve 1/n değerleri ise 0 ile 1 arasında değiştiği belirlenmiştir. Termodinamik hesaplamalardan elde edilen negatif Gibbs serbest enerji değerleri adsorpsiyonun kendiliğinden gerçekleştiğini göstermektedir. D-R izoterm modeli kullanılarak hesaplanan D-R adsorpsiyonunun serbest enerjisinin 8 kJ/mol'den az olması, adsorpsiyonun fiziksel olduğunu göstermiştir. Adsorpsiyon kinetiğinin ise yakınlaştırılmış ikinci mertebe kinetiği (PSO) kinetik modeline uygunluğu tayin edilmiştir.

In this study, Van-Başkale clay was used as adsorbent material and Methylene Blue was used as dyestuff. The effects of dye removal from wastewater and pH, temperature, concentration and time on Adsorption were investigated in the study. The BET surface area was measured as 11.9828 m2/g. In addition, the chemical analysis of the clay was made by SEM images and the mineral analysis of the clay was carried out with SEM-EDX. The adhesion of the adsorbed material to the clay surface was determined by UV spectrophotometer and FTIR method. Adhesion of the adsorbed dyestuff on the clay surface, the obtained data were applied to Langmuir, Freundlich and D-R isothermal models, but in our study where thermodynamic calculations were made, it was seen that Van-Başkale clay and Methylene Blue dyes fit the Freundlich isothermal model better than other isothermal models, and this correlation coefficient value was 0.97. was calculated to be greater than. It was determined that n values of Freundlich isotherm constants vary between 1 and 10 and 1/n values vary between 0 and 1. Negative Gibbs free energy values obtained from thermodynamic calculations show that adsorption occurs spontaneously. The free energy of D-R adsorption calculated using the D-R isotherm model was less than 8 kJ/mol, indicating that the adsorption was physical. Adsorption kinetics were determined to fit the approximated second order kinetic (PSO) kinetic model.