Sepiolit ile sulu çözeltilerden Ni(II) iyonunun giderilmesi

Abstract

Bu çalışmada sulu çözeltilerden, önemli bir kirletici ve ağır metal özelliğine sahip olan nikel iyonunun giderilmesinde, lületaşı oymacılığında kullanılan α-sepiolitin artıklarının ve endüstriyel β-sepiolitin adsorban olarak kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlandı. Öncelikle, ısıl ve asit aktivasyonunun sepiolitlerin nikel adsorpsiyonu üzerindeki etkileri incelendi ve aktivasyon işlemlerinin sepiolitler üzerinde nikel adsorpsiyonu açısından olumlu bir etkisi görülmedi. Doğal α ve β-sepiolit ile nikel iyonu adsorpsiyonuna adsorban dozajı, pH, temas süresi, başlangıç çözelti derişimi ve sıcaklık parametrelerinin etkileri kesikli adsorpsiyon yöntemi ile araştırıldı. En uygun adsorban dozajı 50 mL nikel çözeltisinde 0,6 g sepiolit ve en uygun pH değeri 6 olarak belirlendi. Adsorpsiyon dengesi α-sepiolit için 480 dakikada, β- sepiolit için 360 dakikada kuruldu. Adsorpsiyon sürecinin Langmuir izoterm modeline ve yalancı ikinci dereceden kinetik modele uygun olduğu belirlendi. Maksimum Langmuir adsorpsiyon kapasiteleri 45 °C sıcaklıkta α ve β-sepiolit için sırasıyla 23,92 mg/g ve 12,33 mg/g olarak saptandı. Adsorpsiyon sürecinin kendiliğinden, endotermik olarak gerçekleştiği ve düzensizliğin arttığı gözlendi. Sonuç olarak, doğal α ve β-sepiolitin sulu çözeltilerden nikel iyonunun giderilmesinde etkili ve ekonomik bir adsorban olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.

In this study, it has been investigated the usability of α-sepiolite residues caused from meerschaum carving and industrial β-sepiolite as adsorbents in removing nickel ion which is an important pollutant and a heavy metal, from aqueous solutions. First of all, the influences of thermal and acid activations on the nickel adsorption were investigated, and there were no positive effects of both activation processes on the nickel adsorption. The effects of adsorbent dosage, pH, contact time, initial concentration and temperature on the adsorption of nickel ion onto α and β-sepiolites were investigated using a batch method. The optimum adsorbent dosage was determined as 0,6 g sepiolite in 50 mL nickel solution and optimum pH value was 6. The equilibrium was reached in 480 min for α-sepiolite and 360 min for β-sepiolite. It has been determined that the adsorption process obeyed the Langmuir isoterm model and the pseudo second order kinetic model. For α and β-sepiolites, maximum Langmuir adsorption capacities at 45°C were determined as 23.92 mg/g and 12.33 mg/g, respectively. Also, it has been observed that the adsorption process was spontaneous and endothermic, and the randomness was increased. As a result, it is considered that α and β-sepiolites can be used as efficient and economic adsorbents for the removal of nickel ion from aqueous solutions.