SUDAN KURŞUN VE NİKEL İYONLARININ Verbascum cheiranthifolium L. MATERYALİ İLE GİDERİMİ 1,2, 2,3

Bu çalışmada, suda çözünmüş Pb(II) ve Ni(II) iyonlarının modifikayon yapılmış sığırkuyruğu (Verbascum cheiranthifolium BOISS. var. cheiranthifolium) bitki materyali tarafından giderilmesi araştırılmıştır. Bu ağır metal iyonlarının giderilmesinde modifikasyon işleminin adsorpsiyon kapasitesini arttırıcı etkisi araştırılmıştır. Modifikasyondan önce ve sonra sığırkuyruğu bitki materyalinin yapısı FTIR ve SEM analizleri ile belirlenmiştir. Modifikasyon işlemi HCl asit çözeltisi ile yapılmıştır. Ayrıca, HCl ile modifiye edilen sığırkuyruğu bitki materyali ile ilgili kinetik, izoterm ve termodinamik çalışmaları yapılmıştır. Adsorpsiyon işlemlerinden sonra sığırkuyruğu bitki materyalinin tekrar kullanılabilirliğini araştırmak amacı ile rejenerasyon çalışmaları da yapılmıştır. Uygulanan modifikasyon işlemlerinin neden olduğu maliyetler hesaplanmış ve klasik yöntemlerle karşılaştırılmıştır. Ham sığırkuyruğu bitki materyali kullanımında suya verdikleri Kimyasal Oksijen İhtiyacı 910- 1430 mg/L aralığında iken, bu değer modifiye adsorbanlarda 10-90 mg/L seviyelerine düşmüştür. Giderim verimleri ağır metal konsantrasyonu ile değişmekle birlikte modifiye sığırkuyruğu bitki materyali için %70 civarına çıktığı görülmüştür. Ağır metal adsorpsiyon kapasitesi maksimum 90 mg/g civarında bulunmuştur. Sonuç olarak, sığır kuyruğu bitki materyalinin adsorpsiyon kapasitelerinin klasik adsorbanlarla rekabet edebilecek ölçüde olduğu ve ağır metal ihtiva eden suların arıtımında ekonomik olarak kullanılabileceği ortaya çıkmıştır.

THE REMOVAL OF LEAD AND NICKEL IONS FROM THE WATER WITH Verbascum cheiranthifolium L. MATERIAL

In this research, removal Pb(II) and Ni(II) ions from aqueous solutions by modified mullein (Verbascum cheiranthifolium BOISS. var. cheiranthifolium) plant material was investigated. Effects of modification method on the adsorption capacity improvement for removal of these heavy metals ions have been investigated. Structures of modified mullein plant materials before and after modifications process were examined by the FTIR and SEM analyses. Modification processes were performed using HCl acid solutions. The investigations of kinetic, isotherm and thermodynamic parameters were also studied for HCl modified mullein plant material. The regeneration processes were studied for the determination of modified mullein plant material s reusability after the adsorption processes. Additional costs for applied modification processes were calculated and compared with the other classical methods. The chemical oxygen demand residues in treated water by modified mullein plant material comparing raw materials were decreased from 910-1430 mg/L to 10-90 mg/L with the modification processes. The removal efficiencies changed with heavy metal concentration in water sample and increased about 70% for modified mullein plant material. Heavy metal adsorption capacities were found maximum about 90 mg/g according to type of adsorbent and modification process. As a result, it was revealed that adsorption capacities and costs efficiency of adsorbent were compatible with conventional adsorbents.

PDF

___

1. Argun, M.E., Dursun, S., Karatas, M., and Gürü, M., Activation of pine cone using Fenton oxidation for Cd(II) and Pb(II) removal, Bioresource Technology, 99(18), 8691-8698, 2008.
2. Karataş, M., Dursun, Ş., Özdemir, C., and Argun, M.E., Heavy metal accumulation in irrigated soil with wastewater, J. Selçuk Un. Agriculture Faculty, 20(38), 64-67, 2006.
3. Liu, C.W., Liang, C.P., Huang, F.M., and Hsueh, Y.M., Assessing the human health risks from exposure of inorganic arsenic through oyster (Crassostrea gigas) consumption in Taiwan, Sci. Total Environ., 361, 57 66, 2006.
4. Cambra, K., Martinez, T., Urzelai, A., and Alanzo, E., Risk analysis of a farm area near a lead- and cadmium-contaminated industrial site, J. Soil Contam., 8, 527540. 1999.
5. Gürü, M., Venedik, D., and Murathan, A., Removal of trivalent chromium from water using low-cost natural diatomite, J. Hazardous Materials, 160, 318-323, 2008.
6. Altin, O., Ozbelge, H.O., and Dogu, T., Use of general-purpose adsorption isotherms for heavy metal-clay mineral interactions, J. Colloid. Interf. Sci., 198, 130140, 1998.
7. Bering, B.P., Dubinin, M.M., and Serpinsky, V.V., On thermodynamics of adsorption in micropores, J Colloid Interf. Sci., 38, 185-194, 1972.
8. Güner, A., Özhatay, N., Ekim T., and Başer, K.H.C., Flora of Turkey and the East Eagean Islands, Edinburg University Press, Suplement Vol:12., Edinburg, 2000.
9. Köysüren, H.N., Sucul Ortamdan Ağır Metal İyonlarının Modifiye Edilmiş Doğal Materyaller Kullanılarak Giderimi, Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya, 2013.
10. Köysüren H.N.U., and Dursun, S., Sucul Ortamdan Ağır Metal İyonlarının Modifiye Edilmiş Kayısı Çekirdeği Kabuğu İle Giderimi, J. Fac. of Eng. & Arch. Gazi Un., 28 (2), 427- 435, 2013.
11. Agarwal, A.K., Kadu, M.S., Pandhurnekar, C.P., and Muthreja I.L., Removal of Different Metal Ions from Aqueous Solution using Coal fly ash and Chitosan: Adsorption, Kinetic and Leaching Behavior, J. Int. Environ. Appl. & Science, 8, 490-502, 2013.
12. Atasu, E., Bazı Verbascum Türlerinin Farmakognozik Olarak Karşılaştırılması J. Fac. Pharm Ankara, 12(1), 1-5, 1982.