Atık sularda bulunabilen bazı organik bileşiklerin aktif karbon kumaş elektrodu kullanarak sulu çözeltilerden elektrosorpsiyon yolu ile uzaklaştırılmasının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, yüksek özgül yüzeyli aktif karbon kumaş (ACC) elektrodunun geniş bir potansiyel aralığında (-1,5- 5,0 V) ve değişik elektrolit içeren ortamlarda (Na2SO4 veya KH2PO4/KOH) polarizasyonu sonucu yapısal, yüzey kimyasal ve elektrokimyasal özelliklerinde meydana gelen değişimler sistematik olarak incelenmiştir. ACC'nin polarizasyonu sonucu yapısal özelliklerinde önemli değişiklikler gözlenmezken yüzey kimyasal ve elektrokimyasal özelliklerinde kayda değer değişimler gözlenmiştir. Elde edilen sonuçlar bazik boyaların elektrosorpsiyon davranışlarını açıklamada kullanılmıştır. Bazik boyaların elektrosorpsiyon prosesi, yerinde (in-situ) UV-VIS spektrofotometrik olarak takip edilmiştir. Kinetik veriler yalancı birinci-mertebe eşitliğine göre işlenmiş ve hız sabitleri belirlenmiştir. Bazik boyaların sulu çözeltilerinden elektrosorpsiyon yolu ile tamamen uzaklaştırılabileceği görülmüştür. Çözücü-çözünen etkileşimleri ve çözeltinin pH değerleri düşünülerek bazik mavi-7'nin Na2SO4 ve KH2PO4/KOH çözeltilerinden elektrosorpsiyonu için bir mekanizma önerilmiştir. Çalışmanın son bölümünde bazı aromatik organik asitlerin döngüsel elektrosorpsiyon (DE) ve 2,4-D pestisitinin sürekli akış elektrosorpsiyonu (SAE) prosesleri ile özel olarak tasarlanan doğrudan akış hücresinden ACC elektrodu üzerine elektrosorpsiyonu gerçekleştirilmiş, prosesler on-line UV-VIS spektrofotometrik sistem kullanılarak takip edilmiştir. Aromatik organik asitlerin elektrosorpsiyon davranışları moleküllerin dipol momentleri ve çözeltide bulunan iyonik tür miktarları ile ilişkilendirilmiştir. SAE prosesi ile 2,4-D pestisitinin ACC elektrodu üzerine elektrosorpsiyonu için kapasite 729 mg.g-1 olarak hesaplanmıştır. Doğrudan akış hücresinin kullanılmasıyla organik moleküllerin sulu çözeltilerden uzaklaştırılma hızı ve miktarında kayda değer gelişme gözlenmiş ve bu hücre, elektrosorpsiyon temelli su arıtılmasının pratik uygulamaları için önerilmiştir.