Kitosan-Vermikülit Kompoziti Kullanılarak Sulu Çözeltiden Etkin Kurşun Giderimi: Denge, Kinetik ve Termodinamik Çalışmalar

Bu çalışmada, sulu çözeltiden kurşun iyonlarının etkin giderimi için düşük maliyetli, doğal etkin bir adsorban, kitosan (Ch) – vermikülit (V) kompozit materyali sentezlenmiştir. Ch-V kompoziti FT-IR SEM-EDX ve PZC analizleri ile karakterize edilmiştir. Pb 2+ için Ch-V kompozitinin adsorban özellikleri adsorpsiyonun pH, derişim, kinetik (zaman), termodinamik (sıcaklık) ve geri kazanım açısından değerlendirilmiştir. Elde edilen deneysel veriler Langmiur, Freundlich ve Dubinin Radushkevich izoterm modellerine uygulanmış ilgili parametreler türetilmiştir. Langmiur eiştliğinden maksimum adsorpsiyon kapasitesi 0.154 molkg -1 ve K L değeri ise 3441 Lmol -1 olarak bulunmuştur. Freudlich modelinden adsorpsiyon kapasitesinin bir ölçüsü olan X F 10.3 ve β yüzey heterojenliği ise 0.537 bulunmuştur. Sonuçlar deneysel verilerin Freundlich modeline daha iyi uyum sağladığını ortaya koymuştur. Dubinin Radushkevich modelinden adsorpsiyon enerjisi 9.7 kJ mol -1 olarak bulunmuştur ki bu durum adsorpsiyon sürecinin kimyasal olduğunu ifade etmektedir. Adsorpsiyon kinetiğinin yalancı ikinci derece modele uyum sağladığı görülmüştür. Adsorpsiyonun termodinamik değerlendirilmesinden ΔH 0 değeri 5.09 kjmol -1 bulunmuştur ki bu durum adsorpsiyonun endotermik olduğunu işaret eder. ΔS 0 ise 69.7 Jmol -1 K -1 olarak bulunmuştur ki bu durum adsorpsiyon sürecinde biyosorbent/çözelti arayüzündeki rastgelelikte bir artma olduğunu gösterir. 298.15 0 C için Gibbs serbest enerji değişimi, -15.7 kJ mol -1 olarak bulunmuştur ve bu durum adsorpsiyonun kendiliğinden olduğunu göstermiştir. Geri kazanım çalışmaları Ch-V kompozitinin iyi bir adsorpsiyon/desorpsiyon performansına sahip olduğunu göstermiştir.