Sivas İli Nanokil İle Kadmiyum (II) Adsorpsiyonunda İzotermik ve Termodinamik Yaklaşımlar

Abstract

Bu çalışmada atık sulardaki ağır metallerin uzaklaştırılması için en uygun yöntemlerden biri olan adsorpsiyon yöntemi tercih edilmiş ve kadmiyumun çözeltiden giderimi için adsorban olarak Sivas Yıldızeli bölgesinden alınan kilin öğütülmesi ile elde edilen nanokil Sivas Nano Clay (SNC) kullanılmıştır. Nanokilin karakterizasyonu için; XRD, SEM-EDX, BET ve TGA analizleri yapılmıştır. Adsorplayıcının yüzey alanı 153.364 m2g-1 olarak,gözenek boyutu 3.835 nm olarak ölçülmüştür. Adsorpsiyonu etkileyen parametrelerden sıcaklık, adsorban miktarı ve hız gibi parametreler incelenmiştir. Temas süresi 180 dk olarak belirlenmiştir. Adsorpsiyon dengesi üzerine yapılan çalışmalar ise, Langmuir, Freundlich, Temkin ve Dubinin-Radushkevich izoterm modellerine uygulanmıştır. İzoterm modelleri ile ilgili yapılan regresyon sonucunda adsorpsiyonun Temkin modeline uyduğu tespit edilmiştir. Nanokilin adsorplama kapasitesi 298, 308 ve 318 K sıcaklıkları için 53.48, 49.50 ve 48.54 gmg-1 olarak belirlenmiştir. Adsorpsiyon termodinamiği çalışması ΔG° değerleri 298, 308, 318 K için sırasıyla -26.553, -27.673, -28.796 kJmol-1 ΔH° değeri 6,823 kJmol-1 ve ΔS° değeri 0.112 kJmol-1K-1 olarak bulunmuştur. ΔH°’ın pozitif değerli oluşu olayın endotermik olduğunu göstermektedir. Pozitif değer ayrıca olayın kimyasal olduğunu göstermektedir. ve ΔG°’ın negatif işarete sahip olması olayın kendiliğinden yürüdüğünü göstermektedir.