Malachite Green Dye Removal from Aqueous Solutions Using Invader Centaurea Solstitialis Plant and Optimization by Response Surface Method: Kinetic, Isotherm, And Thermodynamic Study

Authors : Mohammed SALEH, Mutlu YALVAÇ, Hüdaverdi ARSLAN, Melis GÜN

Pages : 755-768

Doi:10.31590/ejosat.643238

View : 27 | Download : 18

Publication Date : 2019-12-31

Article Type : Research Paper

Abstract :İstilacı bitkiler, tarım ürünlerinin gelişimini engelleyerek ürün verimini azaltmaktadır. Bu çalışmada, sentetik bir boya olan Malachite Green (MG)'nin sulu çözeltiden uzaklaştırılmasında tarımsal atık olan istilacı Centaurea Solstitialis (CS) bitkisi adsorban olarak  kullanılmıştır. Adsorbent - adsorbate ilişkisi, spektrofotometrik yöntem ve Fourier dönüşüm infrared (FTIR) ile incelenmiştir. Yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile belirlenmiştir. CS yüzey alanı Brunauer, Emmett ve Teller (BET) analizi ile ölçülmüştür. Deney tasarımı ve modellemesinde RSM kullanılmış ve korelasyon faktörü 0,984 olarak bulunmuştur. Optimum çalışma koşulu olan 312.5 mg.L -1 MG içeren çözeltiye (pH=7.5) 0.325 g CS (30 mesh) koyularak 150 rpm’de 75 dakika çalkalanmıştır. Çalışmada CS tanecik boyutu 30 mesh ve çalkalama hızı 150 rpm sabit tutulmuştur. Optimum çalışma koşullarında CS’nin maksimum adsorpsiyon kapasitesi 90.816 mg.g -1 bulunmuştur. Sonuçlar Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich (D-R) izotermleri ile değerlendirilmiştir. Sonuç olarak adsorpsiyon işleminin Temkin izotermine (0,997 R 2 ) uyan yalancı ikinci dereceden (R 2 = 0.9982) bir kinetik reaksiyon olduğu bulunmuştur. İntrapartikül difüzyon modeli, sırasıyla sınır difüzyon tabakası ve partikül içi difüzyon etkilerini göstermiştir. Adsorpsiyonun -4,47 KJ.mol -1 Gibbs serbest enerjisi ile endotermik olduğu bulunmuştur. Desorpsiyon çalışmasında maksimum %2.16’lık bir verim elde edilmiştir. Bu sonuç CS üzerine adsorbe olan MG’nin tekrar suya karışma ihtimalinin düşük olduğunu göstermektedir.  Daha sonra kolon çalışmalarına geçilmiştir.  Kolonun verimliliği, 40. dakikada % 99.5'e ulaşmış ve bundan sonra sabit kalmıştır. Sonuç olarak, CS’nin, sulu çözeltiden MG gideriminde etkili bir adsorbent olduğu bulunmuştur.
Keywords : Malahit Yeşili, Centaurea solstitialis, Adsorpsiyon işlemi, Tepki Yüzey Yöntemi