Organo-bentonit bileşiklerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve p-kloro-fenol’un çözeltiden adsorpsiyonunda kullanılması

Killer, yüksek yüzey alanlarından dolayı iyi adsorplama özelliği gösterirler. Ancak killerin, hidrofilik karakterli olmalarından dolayı suda fazla çözünen polar ya da katyonik haldeki organik maddeler hariç, organik moleküllere karşı gösterdikleri sorpsiyon kapasiteleri çok düşüktür. Günümüzde killerin, organik maddelere karşı adsorpsiyon açısından ilgilerini arttırmak üzere n-alkilamonyum tuzlarıyla işleme sokularak organo-kil bileşikleri hazırlanmaktadır. Organo-killer, çevre kirliliğine neden olan pestisitler için adsorplayıcı olarak çok etkili olmaktadır. Bu çalışmada, Elazığ-Yalavuz bentoniti, N’ -didodesil, N,N’ -tetrametiletandiamonyum diiyod (DEDMAI) ile katyon değişim kapasitesinin %40, %80 ve %100’ü oranında etkileştirilerek organo-bentonit kompleksleri ( sırasıyla DEDMAB-40, DEDMAB-80 ve DEDMAB-100) hazırlanmıştır. Daha sonra bu örneklerin TGA, DTG ve FTIR ile karakterizasyonu yapılmıştır. Orijinal kilin katyon değişim kapasitesi, “amonyum asetat yöntemi” yardımıyla belirlenerek, organo-kil komplekslerinin hazırlanmasında kullanılacak tuz miktarları tespit edilmiştir. Örneklerin adsorpsiyon özellikleri, p-kloro-fenol’ün sulu çözeltiden iki farklı sıcaklıkta ( 25 ve 40 oC de) adsorpsiyonunun yapılmasıyla incelenmiştir. p-kloro-fenol’ün tüm örnekler üzerinde, 40 oC de 25 oC den daha fazla adsorplandığı görülmüştür. p-kloro-fenol’ün DEDMAB üzerine adsorpsiyonunun DEDMAB-40<DEDMAB-80<DEDMAB-100 şeklinde azaldığı da bulunmuştur. DEDMA işlemli örneklere ait adsorpsiyon verileri Langmuir, Freundlich ve DubininRadushkevich adsorpsiyon denklemleri açısından değerlendirilerek, doğrusallaştırılmış izotermlere dayalı olarak ilgili parametreler belirlenmiştir. Tüm örneklerin Freundlich ve Dubinin-Radushkevich adsorpsiyon denklemlerine uyduğu, Langmuir izoterm denklemine uymadığı görülmüştür. Ayrıca adsorpsiyon verileri birinci ve ikinci derece hız denklemleri açısından değerlendirilerek hız sabitleri belirlenmiştir. Tüm örneklerin ikinci derece adsorpsiyon hız denklemine daha iyi uyduğu görülmüştür. Sonuç olarak, DEDMAI uygulamasında etkili olduğu, p-kloro-fenol’ün sulu çözeltiden adsorpsiyonunda en iyi adsorpsiyonu, 40 oC’de DEDMAB-100 örneğinin verdiği bulunmuştur.

Clays have very good adsorbent properties due to their high surface areas. However, their sorption capacity for organic molecules is very low, because of their hydrophylic character, except for those which are highly water –soluble, polar or cationic. Recently, in order to increase the sorption capacity of clays for organic polluants, organo-clays are very useful as adsorbent for the adsorption of enviromental polluants such as pesticides. In this study, organo-bentonite complexes were prepared by treatment of Elazığ- Yalavuz Bentonite at %40, %80 and %100 of cation exchange capacity (CEC) using N ’ -didodecyl-N,N’ -tetrametylethanediamoniumdiiodide (DEDMAI). After preparation, these samples were also characterised by TGA, DTG and FTIR. Cation exchange capacities of untreated clays were measured by ammonium acetate method in order to determine the amount of the salts which would be used in the preparation of organo-clay complexes. Adsortion properties of the samples were investigated in the adsorption of p-chlorophenol from aqueous solution at different temperature ( at 25 and 40 oC ). It has been seen that p-chlorophenol was adsorbed more at 40 oC than 25 oC. It has been also found that the sorption of p-chlorophenol on DEDMAB increased in order of DEDMAB-40<DEDMAB-80<DEDMAB-100 We checked the fit of the adsorption data of DEDMA treated clays to the Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich equations. These equations were used in linearized forms and the corresponding parameters were also calculated. It was easily seen that the adsorption data were in agreement with Freundlich and Dubinin-Radushkevich equations, but were not fitted in general, Langmuir equation. We checked also the fit of the adsorption data to first-order kinetic equation and second-order equation and the rate costants were also calculated. As a result, it was found that DEDMAI treatments of clays were very effective, and DEDMAB-100 were useful in the adsorption of p-chlorophenol from aqueous solution at 40oC.