Kalsine Fe-hidrotalsit (K-FeHT) kullanarak sulardan arseniğin giderilmesi

Abstract

Bu çalışmada; sulardan arsenik uzaklaştırmada etkili yüksek yüzey alanlı bir adsorbentin geliştirilmesi ve karakterizasyonu hedeflenmiştir. Bu amaçla çift tabakalı hidroksit (ÇTH) olarak bilinen FeHT'nin yapısı üzerine sentez yöntemlerinin ve kalsinasyon şartlarının etkisi araştırılmıştır. Adsorbent sentez yönteminin, kalsinasyon sıcaklığının ve süresinin kalsine FeHT'nin (K-FeHT) özgül yüzey alanı değerini önemli derecede etkilediği görülmüştür. En uygun sentez uygulamasında 97 m2/gr yüzey alanı elde edilmiştir. Kalsinasyon sıcaklığı ve süresinin optimize edilmesi sonucunda, 450ºC'de 90 dakikalık kalsinasyon sonucunda yüzey alanı yaklaşık iki kat arttırılarak 173 m2/gr değerine yükseltilmiştir. Üretilen adsorbentin karakterizasyonu sonucunda çift tabakalı hidroksit yapısıyla uyumu olduğu, kalsinasyon sonucunda ise tabakalar arasındaki H2O, OH- ve CO22- içeriklerinin kaybolarak periklaz yapılarının oluştukları belirlenmiştir. K-FeHT ile yapılan adsorpsiyon çalışmalarında As(V) için 0,5 gr/L ve As(III) için 2 gr/L adsorbent kullanılarak 1000 µg/L arsenik içeren çözeltilerin As konsantrasyonu yasal sınırın (10 µg/L) altına indirilmiştir. Adsorpsiyon üzerine başlangıç pH değerinin etkisinin sınırlı olduğu ve arsenik adsorpsiyonunun yalancı ikinci derece kinetik modele uygun olarak nispeten kısa zamanda gerçekleştiği görülmüştür. Denge izoterm çalışmalarında da deneysel verilerin Langmuir izotermi ile uyumlu olduğu belirlenmiştir. Çözeltideki SO42-, PO43- ve B(OH)42- gibi farklı anyon içeriklerinin As adsorpsiyonunu önemli derecede etkilemediği belirlenmiştir. Desorpsiyon verimleri As(V) ve As(III) için sırasıyla %72,7 ve %20,7 olarak bulunmuştur.