Polimerik sistemlerin farklı fizikokimyasal ortamlardaki kolloidal davranışlarının incelenmesi

Abstract

Günümüzde ağır metallerin en önemli kirlilik kaynağı oldukları bilinmektedir. Adsorpsiyon ve iyon değişimi ağır metallerin sulu süzüntülerden uzaklaştırılmasında en etkili yöntemler olarak gösterilmektedir. Bu amaçla iyon değiştirici reçineler atık suların işlenmesinde başlıca alternatif yol olarak geliştirilmektedir. Bir iyon değiştirici reçine bir iyonun bir değeri ile yer değiştirebildiği elektriksel yüklü bölgeleri içeren bir polimerdir. Çalışmamızda Cu(II), Zn(II), Co(II), Fe(II), Fe(III) ve Cr(III) iyonlarının farklı başlangıç konsantrasyonlarında , farklı pH ve 20-50 0C sıcaklıklarda sentetik sülfolanmış reçineler olan Dowex 50WX2, Dowex 50WX4 ve Dowex 50WX8 üzerine adsorpsiyonu Batch prosesi ile incelenmiştir. Ayrıca çapraz bağ derecesi ve çözgen gibi parametrelerin iyon değişimi üzerinde etkileri araştırılmıştır. Metallerin başlangıç konsantrasyonu arttıkça iyon değişimi de artmakta iken sıcaklık arttıkça azalmaktadır.Bu da bize iyon değişimi ve adsorpsiyonun ekzotermik nitelikli olduğunu göstermiştir.Ayrıca ortamın pH'sı düştükçe yani H+ konsantrasyonu arttıkça, katyonik takasoranının düştüğü belirlenmiştir.Atomik Absorpsiyon Spektrometresi ve metal iyonlarının konsantrasyonlarının kantitatif olarak belirlenmesinde kullanılmıştır.Sonuç olarak, söz konusu metal iyonlarının seçiciliği şu sıralamada belirlenmiştir: Fe(II) > Cu(II)> Co(II)> Zn(II) ve Cr(III)> Fe(III). Yüzey gruplarıyla iyonların etkileşim derecelerinin ve iyonların hidratasyon büyüklüğünün difüzyon katsayısını ve iyon değişimini etkileyen en önemli faktörler olduğunu tespit ettik.

Nowadays, heavy metals are known to be the most important pollutants. Adsorption andion-exchange have been demonstrated as the most effective methods for removingheavy metals from the aqueous effluents. For this purpose, ion-exchange resins havebeen developed as a major option for treating the waste waters. An ion-exchange resinis a polymer with electrically charged sites at which one ion may replace another one.In our work , the adsorption of Cu(II), Zn(II), Co(II), Fe(II), Fe(III) and Cr(III) metalions over the synthetics sulfonated resins Dowex 50WX2, Dowex 50WX4, Dowex50WX8 have been investigated at different initial concentrations, pH and temperaturesranging from 20-50ºC with Batch process. In addition , the effects of the parameterssuch as crosslinking degree and solvent on the ion-exchange have been investigated. Asthe initial concentration of metal ions increase, ion-exchange increases also, whiletemparature increases, ion-exchange decreases. This situation demonstrates thatadsorption and ion-exchange is egzotermic. Moreover, as the pH of solution - mediadecraeses, i.e. as the H+ concentration of that increases, it has been determined that theratio of cationic-exchange decreases.Atomic Absorbtion Spectrometer has been used for quantitative determination of theconcentration of the metal ions.As a result, the selectivity order of the metal ions mentioned above has been determinedas follows : Fe(II) > Cu(II) > Co(II) > Zn(II) and Cr(III) > Fe(III). We have found outthat the influence degree of the ions with the surfaces groups and the greatness of thehydrations of the ions are the most important factors effecting the diffussion coefficientand the ion-exchange.