Şelatlayıcı fonksiyonel grup içeren iyon değiştirici reçineler kullanılarak sulu çözeltilerden kadmiyum iyonlarının uzaklaştırılması
Proje no. 32476 · Durum: Kapanmış · 2024
Özet
<p>Kadminyum küçük miktarlarda bile yüksek toksisiteye ve kanserojen ve mutajenik özellikleri nedeniyle çevre ve insan sağlığı için büyük bir öneme sahiptir. Bu nedenle, kadmiyumun çevresel etkilerini azaltmak ve insanların maruziyetini kontrol altına almak için çeşitli önlemler alınmalı ve metal içeriklerinin düzeyi kontrol edilmelidir. Endüstriyel süreçler, tarım ilaçları, pil üretimi gibi çeşitli endüstriyel faaliyetlerin bir yan ürünü olarak ortaya çıkar. Bu madde doğada bulunsa da, insan etkileşimiyle ortaya çıkan miktarları genellikle zararlı düzeylere ulaşır. İnsanların kadmiyuma maruz kalması genellikle kirlenmiş gıdaların ve suların tüketilmesiyle, aynı zamanda önemli ölçüde solunum ve sigara içimiyle gerçekleşir. Solunum yoluyla alındığında, akciğer hasarına, solunum problemlerine ve akciğer kanserine neden olabilir. Özellikle kadmiyum birikiminin sık gözlendiği yeşil yapraklı sebzeler, kabuklu deniz ürünleri ve pirinç gibi gıdalar tüketilerek sindirim sistemi yoluyla alındığında ise mide bulantısı, kusma, karın ağrısı gibi sindirim sorunlarına yol açabilir. Ayrıca, uzun süreli maruziyet böbrek hasarına, böbrek yetmezliğine ve kemik erimesine neden olabilir. Kadmiyum vücuttan atılımı oldukça yavaş olup, bitkilerde ve hayvanlarda yaklaşık 25- 30 yıl gibi uzun bir yarı ömürle birikir.</p><p>Bu çalışmada, Na formunda aminometilfosfonat ve iminodiasetat fonksiyonel gruplarını içeren 2 farklı ticari reçineler kullanılarak, sulu çözeltilerden kadmi<s>n</s>yum iyonlarının uzaklaştırılması ve giderime etki eden parametreler incelenecektir.</p><p>Çalışmanın ilk aşamasında üretimden gelen kirlilikleri gidermek ve aktif hale gelebilmelerini sağlamak için ticari reçinelerin şartlandırılması gerekecektir. Yapılacak kesikli çalışmalar ile Cd2+ giderilmesine reçine miktarı, çözelti pH`ı etkisi belirlenecek , kinetik çalışmalar yapılarak Cd2+ giderilmesi için optimum temas süresi bulunacak ve kinetik modellemeler kullanılarak hız tayin basamağı aydınlatılacaktır. Ticari reçineler kullanılarak Cd2+ giderilmesi üzerine çözeltide bulunan farklı girişimci iyonların ( Na+, K+, Ca2+ ve Mg2+ ) etkisi incelenecektir. Farklı şelatlayıcı reçineler kullanılarak sulu çözeltilerden kadmiyum giderim işleminin istemliliğini belirlemek amacıyla optimum çalışma pH’ına sahip belirli derişimdeki kadmiyum çözeltisi optimum miktardaki reçineler ile farklı sıcaklıklarda temas ettirilecek ve çözeltide kalan kadmiyum miktarı saptanarak ve ilgili eşitliklerde veriler yerlerine konularak ∆G, ∆H ve ∆S değerleri hesaplanacaktır. Belirlenen optimum koşullarda Cd2+ derişiminin sularda izin verilen 0,003 mg/L ‘nin altına düşürülmesi amaçlanmaktadır.</p><p>Bu çalışmada ilk defa Na formunda aminometilfosfonat içeren Puromet MTS9500 ve Na formunda iminodiasetat grubu içeren Puromet MTS9300 şelatlayıcı reçineler ile sulu çözeltilerden kadmiyum iyonlarının uzaklaştırılması ve iki reçinenin performanslarının karşılaştırılmasına dair sonuçların incelenmesi ile ileri arıtma teknolojilerine ve ileri fonksiyonel malzeme kullanımına katkı ve yeni bir bakış açısı kazandırması bu çalışmanın özgünlüğünü ifade etmektedir.</p><p>Elde edilecek sonuçlar kadmiyum giderilmesi için kullanılan yöntemlere bir alternatif oluşturacaktır.</p>