Journals / Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi / 2019 / Cilt: 34 Sayı: 3

Syntesis and Characterization of Chitosan-Cherry Kernel Shell Pyrolytic Charcoal Composite Beads: Using at the Cr(VI) Removal

Kitosan-Vişne Çekirdeği Kabuğu Pirolitik Çarı Kompozit Boncuklarının Sentezi ve Karakterizasyonu: Cr(VI) Gideriminde Kullanılması

Pages
219–234
Publication Date
2019-09-30
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

This study has shown that CKSC and C-CKSC can be effective adsorbents at low cost for Cr(VI) removal from aqueous solutions.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this study, cherry kernel shell pyrolytic charcoal (CKSC) was obtained and chitosan/pyrolitic charcoal (C-CKSC) composite beads were synthesized by mixing this pyrolytic charcoal with chitosan and forming beads.
📊
Key Findings & Data:As a result of batch adsorption experiments; the optimum adsorbent amounts for Cr(VI) adsorption are 5 g/L for CKSC and 1.5 g/L for C-CKSC; optimum pHs are 1.56 and 2 for CKSC and C-CKSC respectively; optimum contact time is 120 minutes.
💡
Conclusion & Impact:This study has shown that CKSC and C-CKSC can be effective adsorbents at low cost for Cr(VI) removal from aqueous solutions.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Adsorpsiyon · Cr(VI) · Çar

Abstract

In this study, cherry kernel shell pyrolytic charcoal (CKSC) was obtained and chitosan/pyrolitic charcoal (C-CKSC) composite beads were synthesized by mixing this pyrolytic charcoal with chitosan and forming beads. Then, Cr(VI) adsorption of CKSC and C-CKSC beads from aqueous solutions has been studied comparatively. As a result of batch adsorption experiments; the optimum adsorbent amounts for Cr(VI) adsorption are 5 g/L for CKSC and 1.5 g/L for C-CKSC; optimum pHs are 1.56 and 2 for CKSC and C-CKSC respectively; optimum contact time is 120 minutes. The adsorption equilibrium data fitted well with Langmuir isotherm model for CKSC and C-CKSC adsorbents. The maximum adsorption capacities from this isotherm model were calculated as 14.455 mg/g for CKSC and 86.298 mg/g for C-CKSC. Thermodynamic calculations have shown that the adsorption is endothermic and has spontaneous nature. As a result of calculations on the adsorption kinetics, adsorption was found to be consistent with the pseudo second order kinetic model. Characterizations of the synthesized adsorbents were performed by SEM/EDX, BET, FTIR and elemental analysis. SEM/EDX and FTIR analysis proved that Cr(VI) was adsorbed. This study has shown that CKSC and C-CKSC can be effective adsorbents at low cost for Cr(VI) removal from aqueous solutions.

Özet

Bu çalışmada, vişne çekirdeği kabuğu pirolitik çarı (VÇKÇ) elde edilmiş ve bu pirolitik çarın kitosanla karıştırılarak boncukların oluşturulması yoluyla kitosan/pirolitik çar kompozit boncukları (K-VÇKÇ) sentezlenmiştir. Sonrasında VÇKÇ ve K-VÇKÇ boncuklarının sulu çözeltilerden Cr(VI) adsorpsiyonları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Kesikli adsorpsiyon deneyleri sonucunda; Cr(VI) giderimi için optimum adsorban miktarı VÇKÇ için 5 g/L, K-VÇKÇ için ise 1,5 g/L; optimum pH VÇKÇ için 1,56, K-VÇKÇ için 2, optimum temas süresi 120 dk olarak belirlenmiştir. VÇKÇ ve K-VÇKÇ adsorbanları için adsorpsiyona, Langmuir İzoterm modelinin en uygun model olduğu görülmüştür. Bu izotermden, maksimum adsorpsiyon kapasiteleri VÇKÇ için 14,455 mg/g ve K-VÇKÇ için 86,298 mg/g olarak hesaplanmıştır. Termodinamik hesaplamalar, adsorpsiyonun endotermik ve istemli olduğunu göstermiştir. Adsorpsiyon kinetiği üzerine yapılan hesaplamalar sonucunda adsorpsiyonun yalancı ikinci mertebeden kinetik model ile uyumlu olduğu görülmüştür. Sentezlenen adsorbanların karakterizasyonu SEM/EDX, BET, FTIR ve elementel analiz ile gerçekleştirilmiştir. SEM/EDX ve FTIR analizleri ile Cr(VI)’nın adsorplandığı kanıtlanmıştır. Bu çalışma, VÇKÇ ve K-VÇKÇ’nin sulu çözeltilerden Cr(VI) gideriminde düşük maliyetli ve etkili bir adsorban olabileceğini göstermiştir.

🔖

Cite This Article

ALTUN, T., ECEVİT, H. (2019). Syntesis and Characterization of Chitosan-Cherry Kernel Shell Pyrolytic Charcoal Composite Beads: Using at the Cr(VI) Removal. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi, Cilt: 34 Sayı: 3, 219–234. https://ajindex.com/articles/895233

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (13)

  1. Srivastava, S., Agrawal, S.B., Mondal, M.K., 2015. A Review on Progress of Heavy Metal Removal Using Adsorbents of Microbial and Plant Origin, Environ Sci Pollut R, 22(20), 15386-15415
  2. Dündar, M.Ş., Altundağ, H., Kaygaldurak, S., Şar, V., Acar, A., 2015. Çeşitli Endüstriyel Atık Sularda Ağır Metal Düzeylerinin Belirlenmesi, Sakarya University Journal of Science, 16(1), 6-12
  3. Canlı, M., Abalı, Y., Öztekin, B., Şirin, K., 2014. Deri Sanayi Atık Sularından Krom (VI) İyonunun Adsorbsiyonu-Removal of Chromium (VI) Ion From Leather Wastewaters By Adsorption, Celal Bayar Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 10(1), 11-24
  4. Nomanbhay, S.M., Palanisamy, K., 2005. Removal of Heavy Metal from Industrial Wastewater Using Chitosan Coated Oil Palm Shell Charcoal, Electron. J. Biotechn., 8(1), 43-53
  5. Ravi, T., Jabasingh, S.A., 2018. Preparation and Characterization of Higher Degree-deacetylated Chitosan-coated Magnetic Adsorbent for the Removal of Chromium (VI) from its Aqueous Mixture, J. Appl. Polym. Sci., 135(9)
  6. Dinari, M., Haghighi, A., 2018. Ultrasound-Assisted Synthesis of Nanocomposites Based on Aromatic Polyamide and Modified ZnO Nanoparticle for Removal of Toxic Cr(VI) from Water, Ultrason Sonochem, 41, 75-84
  7. Sezer, K., 2010. Şeker Pancarı Küspesinden Elde Edilen Aktif Karbonun Atıksulardaki 2,4-D ve Metribuzin Pestisitlerinin Adsorpsiyonunda Kullanılabilirliğinin Araştırılması. Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Ankara
  8. Lim, A.P., Aris, A.Z., 2014. A Review on Economically Adsorbents on Heavy Metals Removal in Water and Wastewater, Rev. Environ. Sci. Bio., 13(2), 163-181
  9. TÜİK: ‘Kaynak: https://biruni.tuik.gov.tr/ medas/?kn=92&locale=tr, (Erişim Tarihi: 11.07.2018)
  10. Yılmaz, C., Gökmen, V., 2013. Compositional Characteristics of Sour Cherry Kernel and its Oil as Influenced by Different Extraction and Roasting Conditions, Ind. Crop. Prod., 49, 130-135
  11. Altun, T., 2019. Chitosan-coated Sour Cherry Kernel Shell Beads: an Adsorbent for Removal of Cr (VI) from Acidic Solutions, Journal of Analytical Science and Technology, 10(1), 14
  12. Alvarez, J., Lopez, G., Amutio, M., Bilbao, J., Olazar, M., 2016, Preparation of Adsorbents from Sewage Sludge Pyrolytic Char by Carbon Dioxide Activation, Process Safety and Environmental Protection, 103, 76-86
  13. Kar, H., 2010. Styrax officinalis L. Maki Bitkisi Tohumlarından Aktif Karbon Üretimi ve Cr (VI) İyonu Sorpsiyonunun İncelenmesi. Selçuk Üniversitesi, F