DETERMINATION OF OPTIMUM CONDITIONS FOR THE SYNTHESIS OF ACTIVATED CARBON FROM WALNUT SHELL TO BE USED IN THE REMOVAL OF TRACE LEVELS OF PB, NI AND CR ELEMENTS FROM POLLUTED WATER

Abstract

Bu tezin amacı, Cr, Ni ve Pb gibi toksik elementlerin ppb düzeylerini belirlemektir. Bu, iki adımla gerçekleştirilir 1- adsorbanın (AC) hazırlanması; 2- eser elementlerin önderiştirilmesine uygulama. İlk adım prosedürü, yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip çevre dostu bir adsorbanın sentezlenmesi ve karakterize edilmesiyle gerçekleştirilir. Bu durum, H?SO? sülfürik asit ile kimyasal olarak modifiye edilen ceviz kabuğunun modifikasyondan sonra (500-600 C?'de) (N?) gazı ile pirolize tabi tutulması ve böylece, aktif karbon (AC) sentezi ile başarıldı. Bu işlem, kirli sudaki bu elementlerin seviyelerini azaltmak veya gidermek için aynı konsantrasyonda farklı pH(3-6) kullanılarak toksik elementlerin ilk basamakta, önderiştirme aşamasına tabi tutulur. Bu adım, Cr, Ni ve Pb eser elementler için optimum PH ve optimum temas süresi gibi optimum koşullar belirlenerek gerçekleştirilmiştir. Bu prosedür, model çözelti ile gerçekleştirildi ve ölçümler, endüktif olarak eşleştirilmiş plazma kütle spektrometrisi (ICP-MS) ile yapıldı. Pb, Ni ve Cr için optimum PH 6 olarak bulundu. Her üç element için optimum temas süresi 45 dakika idi. Ayrıca AC'nin Bu tezin amacı, Cr, Ni ve Pb gibi toksik elementlerin ppb düzeylerini belirlemektir. Bu, iki adımla gerçekleştirilir 1- adsorbanın (AC) hazırlanması; 2- eser elementlerin önderiştirilmesine uygulama. İlk adım prosedürü, yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip çevre dostu bir adsorbanın sentezlenmesi ve karakterize edilmesiyle gerçekleştirilir. Bu durum, H?SO? sülfürik asit ile kimyasal olarak modifiye edilen ceviz kabuğunun modifikasyondan sonra (500-600 C?'de) (N?) gazı ile pirolize tabi tutulması ve böylece, aktif karbon (AC) sentezi ile başarıldı. Bu işlem, kirli sudaki bu elementlerin seviyelerini azaltmak veya gidermek için aynı konsantrasyonda farklı pH(3-6) kullanılarak toksik elementlerin ilk basamakta, önderiştirme aşamasına tabi tutulur. Bu adım, Cr, Ni ve Pb eser elementler için optimum PH ve optimum temas süresi gibi optimum koşullar belirlenerek gerçekleştirilmiştir. Bu prosedür, model çözelti ile gerçekleştirildi ve ölçümler, endüktif olarak eşleştirilmiş plazma kütle spektrometrisi (ICP-MS) ile yapıldı. Pb, Ni ve Cr için optimum PH 6 olarak bulundu. Her üç element için optimum temas süresi 45 dakika idi. Ayrıca AC'nin karakterizasyonu, FTIR ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) cihazı kullanıldı. Sonuç olarak, adsorpsiyon için uygun olan yüzey alanı kesinlikle artmıştır. Ayrıca, aktif karbonun tip I sergilediğini gözlendi. Model kirlenmiş sulardaki Pb, Ni ve Cr ppb seviyelerinin belirlenmesi için optimize edilmiş teknik uygulandı.. Anahtar Kelimeler: Aktif karbon, Önderiştirme, Toksik element, ...

The goal of this thesis is to determine ppb levels of toxic elements like Cr, Ni and Pb. This is carried out by two steps 1- preparation of adsorbent (AC); 2- application to trace elements preconcentration. The first step procedure is worked by synthesize and characterize an environmentally- friendly adsorbent which has high adsorption capacity. This is achieved by choosing walnut shell which chemically modified it goes by H?SO? sulfuric acid, after modification it goes under pyrolysis by (N?) gas at (500-600 C?); and so, the synthesis of activated carbon (AC). This process undergoes to the first step for preconcentrating of toxic elements by using different pH(3-6) with the same concentration for removing or decreasing the levels of these elements in contaminated water. This step was performed by determining the optimum condition such as optimum pH and optimum contact time for Cr, Ni and Pb trace elements. This procedure was carried out by the model solution and measurements were carried out by inductively coupled plasma -mass spectrometry (ICP-MS). The optimum pH was was found to be 6 for Pb, Ni and Cr. The optimum contact time was 45min for both Pb; Cr and Ni. Also characterization of AC were carried out by FTIR . Scanning electron microscope (SEM) device used for investigating the shape of surface of obtained AC and found that there are many holes and cave types found in the surface. as a result, the surface area has absolutely increased that are available for the adsorption. Also BET instrument used for AC to investigate the extent of surface area available to the adsorbate which stated that activated carbon exhibits type I. the optimized technique was applied to determination of ppb levels of Pb, Ni and Cr in model solutions for contaminated water