Manyetit çekirdekli Fe-hidrotalsit ile sulardan arsenik giderimi

Abstract

Arsenik Dünya Sağlık Örgütü (WHO) tarafından kanserojenik etkileriyle en toksik element olarak sınıflandırılmış ve WHO tarafından içme sularında maksimum arsenik kirlilik seviyesi 10 ?g/L olarak belirlenmiştir. Sulardan arsenik uzaklaştırmak için çeşitli çöktürme ve adsorpsiyon yöntemleri geliştirilmiştir. Adsorpsiyon; basitliği, rejenerasyon potansiyeli ve düşük maliyetli bazı adsorbentlerin kolay bir şekilde elde edilebilirliği ile daha çok kullanılmaktadır.Bu çalışmada, çift tabakalı hidroksit olarak bilinen ve sentetik olarak hazırlanmış Fe-Hidrotalsit (FeHT), nanomanyetit çekirdekli Fe-Hidrotalsit (FeHT-NM) ve ticari olarak elde edilen Nanomanyetit (NM) ile sulardan arsenik uzaklaştırılması incelenmiştir. FeHT ve FeHT-NM çöktürme yöntemiyle üretilmiştir. Adsorbentler XRD, TEM, SEM ve manyetik duyarlılık analizleri ile karakterize edilmiştir. Adsorpsiyon deneylerinde çözelti pH'sının etkisi, başlangıç arsenik ((As(V) ve As(III)) konsantrasyonu ve adsorbent dozajının etkisi incelenmiştir. NM ile arsenik ((As(V) ve As(III)) giderimi üzerine pH'ın etkisi incelendiğinde, arsenik adsorpsiyon miktarının başlangıç pH'sının sınırlı etkisi olduğu görülmüştür (?pH 9). FeHT üzerine arsenik adsorpsiyonunda FeHT'nin tampon etkisi nedeniyle başlangıç pH değerinden bağımsız olduğu görülmüştür. Adsorpsiyon deneylerinde bor konsantrasyonunun etkisi incelendiğinde bor konsantrasyonu arttıkça arsenik konsantrasyonunun değişmediği görülmüştür. Deneysel çalışmalarda arsenik adsorpsiyonunun nispeten kısa zamanda gerçekleştiği görülmüştür. NM ile 15 dakikada arsenatın %96,6'sı uzaklaştırılmıştır. Yalancı ikinci derece kinetik model en uygun model olarak belirlenmiştir. Denge izoterm çalışmalarında Langmuir izoterminin deneysel verilerle uyum içinde olduğu belirlenmiştir. Yapılan test çalışmaları sonucunda NM, FeHT ve FeHT-NM'in arsenik uzaklaştırma etkinliğine sahip olduğu belirlenmiş ve başlangıç konsantrasyonu 300 µg/L olan arsenik çözeltisinin konsantrasyonu <10 µg/L indirilmiştir (WHO arsenik sınır değer 10 µg/L).