Cavit KUMAŞ, Zehra Ebru SAYIN, Burcu ERGÜL

Fındık Kabuğundan Aktif Karbon Üretimi

Fındık kabuğundan aktif karbon üretiminde kimyasal aktivasyon yöntemi seçilmiştir. Uygulamada K2CO3 ve K2CO3 + borik asit kimyasalları fındık kabuğu ile muamele edilerek aktivasyon sağlanmıştır. Optimum aktif karbon üretim şartlarını bulmak amacıyla farklı K2CO3 konsantrasyonlarında (% 15, 30, 45), farklı sıcaklıklarda (500, 600, 750, 900°C), farklı karbonizasyon süresi (30, 60, 120 dk) ve farklı borik asit konsantrasyonlarında (% 3, 5, 10) çalışılmıştır. Üretilen aktif karbon numunelerinin nem oranı, kül oranı, karbonizasyon verimi, iyot sayısı, sertlik analizi, yüzey alanı, civa porozimetresi, sem görüntüsü ve adsorpsiyon kapasitesi ölçülerek optimum uygulama şartları belirlenmeye çalışılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda optimum aktif karbon numunesinin %5 borik asit, %30 potasyum karbonat konsantrasyonunda, 900°C karbonizasyon sıcaklığında ve 60 dk karbonizasyon süresinde elde edilmiştir. Elde edilen aktif karbonunun iyot sayısı 1009,71 mg/I2, yüzey alanı 780,31 m2/g olarak tespit edilmiştir. Ayrıca yapılan sertlik ve adsorpsiyon deneyleri sonucu üretilen aktif karbonun yüksek sertlik (%93,33) ve yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip olduğu bulunmuştur. Düşük nem ve kül içeriğiyle birlikte yüksek yüzey alanı ve sertlik oranına sahip olması sebebiyle fındık kabuğu aktif karbon üretiminde potansiyel bir hammadde olduğu düşünülmektedir.

Activated Carbon Production From Hazelnut Shells

Activated carbon was prepared from hazelnut shell by chemical activation. In practice, activation was provided K2CO3 and K2CO3 + H3BO3 treatment with hazelnut shell. In order to find the optimum activated carbon, different K2CO3 (15 %, 30 % and 45 %) and H3BO3 (3%, 5% and 10%) concentration, activation temperature (500, 600, 750, 900°C) and carbonization time (30, 60 and 120 minute) was employed. The produced activated carbon samples, moisture content, ash content, carbonization yield, iodine number, hardness, surface area, mercury porosimetry, SEM and adsorption capacity were studied to determine the optimum sample. As a result of studies, optimum activated carbon was obtained at 5% boric acid and 30 % potassium carbonate acid concentration, 900°C carbonization temperature and 60 minute carbonization time. The obtained iodine number of activated carbon 1009.71 mg/I2, surface area 780.31 m2/g was determined. Also made hardness and adsorption tests produced results of high hardness of the active carbon (93.33 %) and was found to have high adsorption capacity. Due to having low moisture and ash content with high surface area, hardness, of hazelnut shell is considered to be a potential raw material for producing activated carbon.

PDF

___

Mc Dougall, G.J.and Handcock, R.D., 1980. Activated Carbons and Gold-A Literature Survey. Minerals Science Engineering,12(2), 85-99.
Yalçın, M. ve Arol, A.İ., 1993. Altın Metalürjisi İçin Yerli Kaynaklardan Aktif Karbon Üretimi. Türkiye XIII Madencilik Kongresi, 413-426
Newcombe, G. ve Dixon, D., 2006, Interface Science in Drinking Water Treatment, Elsevier, Marrickville, NSW Australia.
Sezer, K., 2010. Şeker Pancarı Küspesinden Elde Edilen Aktif Karbonun Atık Sulardaki 2,4-D ve Metribuzin Pestisitlerinin Adsorpsiyonunda Kullanılabilirliğinin Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Hacattepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 109.
Mc Dougall, G.J. ve Fleming, C.A.., 1980. Extraction of Precious Metals on Activated Carbon, Ion Exchange and Sorption Processes in Hydrometallurgy, (ed). M. Strest ve D. Naden.
Briggs, P.W.,1983. Problems Encauntered During the Commissioning of the Carbon-in-Pulp Plant at Beisa Mine", Journal of the South African Inst of Mm and Metall., 246-253.
Simmons, GL., Blackman, D.L., Trimnle, J.W. ve Banning, J.W., 1985. Noranda's Carbon-In-Pulp Gold/Silver Operation at Happy Camp, CA, Minerals and Metallurgical Processing, 73-78.
Laxen, P.A., Becker, GSM. ve Rubin, R., 1979. Developments in the Application of Carbon-in- Pulp Recovery of Gold from South African Ores, Journal of the South African Inst, of Min. and Metall., 315-325.
ASTM D2866-94, 2004. Standard Test Method for Total Ash Content of Activated Carbon.
American Society for Testing and Materials. ASTM D3802-79, 1999. Standard Test Method for Ball-Pan Hardness of Activated Carbon. American Society for Testing and Materials.
Laine, J., Calafat, A. and Labady, M., 1989. Preparation and Characterization of Activated Carbons from Coconut Shell Impregnated with Phosphoric Acid. Carbon, 27(2), 191-195.
Şen, N., 2009. Fındık Kabuklarından Aktif Karbon Elde Edilmesi ve Karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tez, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ, 70.
Sayıner, B., 2012. Siyanür Liçinde Altının Aktif Karbona Adsorpsiyonunda Çeşitli Metallerin Etkisinin Araştırılması. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 102.
Şentorun-Shalaby,Ç., Uçak-Astarlıoğlu, M.G., Artok, L., Sarıcı, Ç., 2006. Preparation and characterization of activated carbons by one - step pyrolysis/activation from apricot Stones. Microporous and Mesoporous Materials, 88, 126-134.
Sudaryanto, Y., Hartono, S.B., Irawaty, W., Hındarso, H. and ?smadji, S., 2006. High surface area activated carbon prepared from cassava peel by chemical activation. Bioresource Technology, 97, 734-739.
Haimour, N. M. and Emeish, S., 2006. Utilization of date stones for production of activated carbon using phosphoric acid. Waste Manangement, 26, 651-660.
Kim, D. S., 2004. Activated carbon from peach stones using phosporic acid activation at medium temperatures. Journal of Environmental Science And Health. 39, 1301- 1318.
Özçimen, D., 2007. Çeşitli Bitkisel Atıkların Karbonizasyon Yoluyla Değerlendirilmesi. Doktora Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 240.
Köseoğlu, E., 2005. Tarımsal Yan Ürünlerden Kimyasal Aktivasyon ile Aktif Karbon Eldesi: Karakterizasyonu ve Sulu Çözeltilerden Katyon Adsorpsiyonunun İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, İnönü Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Malatya, 102.
Döşemen, Y., 2009. Kestane Kabuğundan Aktif Karbon Üretimi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 72.
Kumaş C., 2015. Fındık Kabuğundan Aktif Karbon Elde Edilmesinde Fosforik Asit ve Bor Kullanılması. Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Afyonkarahisar, 110.