Mangan oksit minerali kullanılarak, sulu çözeltilerden adsorpsiyon yöntemi ile kadmiyum ve kurşun giderimi

Abstract

Ağır metal kirliliği, önemli ve üzerinde durulması gereken çevre sorunlarından biridir. Su ve atık suda bulunan ağır metaller genellikle, kimyasal çöktürme, iyon değiştirme, filtrasyon, ters ozmos ve elektrodiyaliz yöntemleriyle giderilebilir. Ancak bu yöntemler çoğu zaman pahalı ve zaman alıcı olduklarından ucuz ve yeni proseslere ihtiyaç duyulmuştur. Bu nedenle adsorpsiyon, atık arıtımında maliyet düşüklüğü ve çevre dostu olması nedeni ile tercih edilen ileri bir arıtım yöntemi olarak tercih edilmiştir.Bu çalışmada Pb+2 ve Cd+2 iyonlarının mangan oksit minerali ile gideriminde adsorbent miktarı, sıcaklık, pH gibi parametrelerin etkileri araştırılmış ve bu metallerin maksimum adsorpsiyonu için optimum şartlar tespit edilmiştir. Metallerin ikili olarak adsorpsiyonunun etkilerine de bakılmıştır. Pb+2 ve Cd+2 iyonlarının mangan oksit ile giderimi izoterm ve kinetik çalışmaları yapılmıştır. Yapılan kinetik model çalışmalarında her ikisi için de deneysel sonuçların yalancı ikinci dereceden kinetik modele uyduğu tespit edilmiştir. İzoterm çalışmalarında prosesin Langmuir izoterm modeline uyduğu bulunmuştur.Sonuç olarak optimum şartlar sağlandıktan sonra manganoksit minerali, Pb+2 ve Cd+2 iyonlarının giderilmesinde adsorbent olarak kullanılabileceği ortaya konmuştur.

Heavy metal pollution is one of the important environmental problems. There are several methods for treating metal contaminant effluent such as chemical precipitation, ion exchange, filtration, reverse osmosis and electrodialysis. However, many of these approaches can be cost effective or difficult for practical use. Adsorption is usually chosen as an advanced treatment method since it is simple, robust and environmental friendly.In this study, the removal of lead and cadmium ions from aqueous solutions using manganese oxide under different experimental conditions such as adsorbent dosage, temperature and pH was investigated to find out optimum operating conditions. Binary removal of these two metals was also examined. Removal of Pb2+ and Cd2+ ions using manganese oxide was investigated using kinetic and isotherm models. Good correlation coefficients were obtained for the pseudo second-order kinetic model showing that the metal uptake process followed the pseudo-second order rate expression. The equilibrium process was well described by the Langmuir isotherm model.It was found that the natural clay mineral manganese oxide can be used as an adsorbent to remove Pb2+ and Cd2+ ions from aqueous solution.