Hatmi çiçeği ve karaçam kozalağından elde edilen aktif karbonlar ile sulu çözeltilerden hümik asit giderimi

Abstract

Aktif karbon, en genel tanımı ile porozite yani boşluk/yer/alan etrafını kaplayan/kapatan karbon atomları olarak tanımlanabilmektedir. Aktif karbon: karbon siyahından nükleer grafitlere, karbon fiberlerden elektrot grafitlerinin kompozitlerine ve bunlardan gibi çok daha fazla üyeye sahip olan karbon ailesinin bir üyesidir. Diğer bir deyişle de, farklı boyutlarda, çok küçük miktarlarında devasa yüzey alanlarına sahip olabilen ve bulunduğu ortamda adsorplama yeteneği oldukça yüksek olan maddelerdir. Ortamda bulunan organik maddenin oldukça büyük bir kısmını oluşturan ve genel tabir ile humus olarak adlandırılan yapılar da, ekosistemlerin hem kendi içinde hem de birbirleri ile olan etkileşimleri açısından önem arz etmektedir. Humus olarak adlandırılan maddeler üç kısımda incelenebilmektedir; hümik asitler, fulvik asitler ve hüminler. Hümik ve fulvik asitler genel tabirle belirli pH aralıklarında ve belirli şartlar altında çözünebilen ve etkileşime girebilen kısımları; hüminler ise etkileşime girmeyen diğer kısımları ifade etmektedirler. Etkileşimde bulunan kısımlar olarak hümik ve fulvik asitler, serbets haldeki grupları, girift ve kompleks yapıları ve çoklu bağ yapabilme kapasiteleri ile bulundukları ortam neticesinde hem fayda sağlayabilmekte hem de koşullar olumsuzlaştığında ekosistem için sorunlar ortaya çıkarabilmektedir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında, hatmi çiçeği ve karaçam kozalağı bitkilerinden kimyasal aktivasyon yöntemiyle aktif karbonlar üretilmiş; değişen sıcaklıklarda ve NaOH muamelesi ile üretilen aktif karbonlar ile sulu çözeltilerden farklı sıcaklık ve pH değerlerinde hümik asit giderimi çalışılmıştır. Üretilen aktif karbonların Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Brunauer-Emmet-Teler (BET), Enerji Dağıtıcı X-Işını Spektrometresi (EDX), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve Azaltılmış Toplam Yansıtma (ATR) analizleri yapılarak karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda Hatmi çiçeği için 2M NaOH muamelesinde 600 derecede 21,33 m2/g, 700 derecede 18,62 m2/g; Karaçam kozalağı için 2M NaOH muamelesinde 600 derecede 79,48 m2/g ve 700 derecede 14,64 m2/g yüzey alanına sahip oldukları tespit edilmiştir. Bunun yanı sıra aktif karbonların Hümik asit giderim veriminin artan yüzey alanı ve sıcaklıkla arttığı ancak artan pH ile azaldığı bulunmuştur.