Uranil iyonlarının sulu çözeltilerden amidoksimatlı poli[N-(3,4-disiyanofenil) akrilamid] üzerine adsorpsiyonu

Authors : Çiğdem ÖTER, Özlem SELÇUK ZORER

Pages : 131-144

Doi:10.31590/ejosat.610868

View : 20 | Download : 10

Publication Date : 2019-12-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Uranyum kirliliği yüksek toksisite ve radyoaktivite içerir. Bu nedenle insan sağlığı ve çevre için ciddi bir tehdit oluşturur. Bu nedenle sulu çözeltilerden uranyumun geri kazanımı için kimyasal çökeltme, iyon değişimi, ters ozmoz ve adsorpsiyon gibi bir dizi teknik geliştirilmiştir. Düşük konsantrasyonlarda, sulu çözeltilerden uranyum gibi uzun ömürlü radyonüklidlerin adsorpsiyon yoluyla ayrılması hem nükleer/radyasyon kimyasında hem de çevre/atık işlem kimyasında önemlidir. Çevre kirliliğinin önlenmesi konusunda ekonomik ve teknik bakımlardan uygulanabilir yöntemlere ihtiyaç duyulması nedeniyle, doğal ve sentetik adsorbanlar üzerinde birçok çalışma yapılmaktadır. Amidoksim grupları içeren polimerlerin ağır metal iyonları içeren kompleksler oluşturma eğiliminde olduğu ve uranyum iyonları içeren komplekslerin de oldukça çok araştırıldığı belirlenmiştir. Bu çalışmada sulu çözeltilerden uranyumun giderilmesi amacıyla amidoksim grupları içeren yeni bir polimer adsorban madde üretilmiştir. N-(3,4-disiyanofenil) akrilamid monomerini sentezlemek için 4-aminoftalonitril ve akriloil klorür kullanıldı ve bu monomer poli [N-(3,4-disiyanofenil) akrilamid]’e polimerize edildi. Son olarak, polimer nitril grupları içeren amidoksimatlanmış forma dönüştürüldü. Monomer, polimer ve amidoksimatlanmış formunun yapısı, FT-IR spektroskopisi ve termal analiz yöntemleri ile karakterize edildi. Temas süresi, pH, ilk konsantrasyon ve amidoksimatlı polimer tarafından U(VI) adsorpsiyonu üzerindeki sıcaklık gibi çeşitli deneysel parametrelerin etkisi araştırılmış ve uranyumun sulu çözeltiden adsorpsiyonu için koşullar belirlenmiştir. Kinetik koşullar için, veriler sözde birinci derece, sözde ikinci derece ve partikül içi kinetik modeline uygulandı. Sonuçlar, U(VI) 'nın amidoksimatlanmış polimer üzerindeki adsorpsiyonunun sözde ikinci dereceden kinetik modeline uyduğunu göstermiştir. Denge koşulları için sulu çözeltilerdeki denge verileri Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich gibi farklı sorpsiyon izotermlerine uygulandı. Adsorpsiyon denge verilerinin, U(VI) iyonlarının amidoksimasyonlu polimer tarafından adsorpsiyonunda Langmuir modeline çok uyum gösterdiği ve maksimum adsorpsiyon kapasitesinin 175.4 mg/g olduğu belirlenmiştir. Termodinamik koşullar için, ΔHº, ΔSº ve ΔGº termodinamik parametreleri hesaplandı ve değerlendirildi. ΔGº (-2.92 kJ/mol) negatif değeri, spontanlığı belirtirken, ΔHº (15.14 J/mol) pozitif değeri, amidoksimasyonlu polimer tarafından U(VI) adsorpsiyonu için adsorpsiyon işleminin endotermik yapısını göstermektedir.
Keywords : Adsorpsiyon, Amidoksim, Polimer, Uranyum