İyon değişimi yöntemi ile sulu çözeltiden bor giderimi üzerine etki eden parametrelerin incelenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2005

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: TİJEN ENNİL BEKTAŞ

Danışman: Neşe Öztürk

Özet:

ÖZET Bu çalışmada, Dowex 2x8 anyon değiştirici reçine kullanılarak sulu çözeltiden bor giderimi incelenmiştir. Çalışmanın birinci kısmında reçinenin sorpsiyon davranışı, pH, temas süresi, sıcaklık, çözeltinin başlangıç bor derişimi, reçine miktarı ve diğer iyonların etkisinin bir fonksiyonu olarak araştırılmıştır. Bor için en yüksek sorpsiyon değeri pH 9'da gözlenmiştir. Dengeye ulaşma süresi 25 °C'de 480 dakika olarak bulunmuştur. Bor giderim yüzdesi sıcaklık ve başlangıç bor derişimi arttıkça azalmıştır. Sürecin serbest enerji, entalpi ve entropi değişimi gibi termodinamik parametreleri hesaplanmıştır. Reçine miktarındaki artışla giderim etkinliği optimum miktara kadar artmıştır. Çözeltide diğer iyonların bulunması bor sorpsiyonunu önemli derecede etkilemiştir. Gözlenen sorpsiyon olayının tanımlanmasında Langmuir izotermi kullanılmıştır. pH 9'da ve 25°C'de Dowex 2x8 reçinesi için en yüksek sorpsiyon kapasitesi 16,98 mg B/g olarak bulunmuştur. Reçineden borun kantitatif eiüsyonu 25°C de 0,5 M H2S04 ya da 0,5 M HCİ çözeltisi kullanılarak elde edilmiştir. Genelleştirilmiş iyon değişimi kinetik modeli, Dowex 2x8 reçinesi ile elde edilen kinetik verilere uygulanmıştır ve hız sınırlayıcı basamağın fılm-tanecik içi yayınım olduğu belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında, bor giderimi için Dowex 2x8 anyon değiştirici reçine kullanılarak kolon sorpsiyon-elüsyon deneyleri yapılmıştır. Kırılma eğrisi besleme akış hızının fonksiyonu olarak elde edilmiştir ve reçine kapasitesi hesaplanmıştır. Reçine tarafından tutulan bor 0,5 M HCİ çözeltisi ile farklı akış hızlarında kantitatif olarak elue edilmiştir. Üç kez sorpsiyon-elüsyon-yıkama-rejenerasyon-yıkama döngüsü ile reçinenin tekrar kullanılabilirliği çalışılmıştır. Toplam kapasite değerleri üç sorpsiyon- elüsyon-rejenerasyon döngüsünden sonra hemen hemen aynı kalmıştır. Thomas ve Yoon-Nelson modeli, kırılma eğrisini belirlemek için deneysel verilere uygulanmıştır ve bunların kolonun dinamik davranışını tanımlamak için uygun oldukları bulunmuştur. ANAHTAR KELİMELER Bor, İyon değişimi, Dowex 2x8, Kesikli sistem, Kolon çalışması.