Investigation of Adsorption of Cu (II) Heavy Metal with Bentonite

Abstract

In this study, adsorption of undesirable Cu (II) ion with bentonite in industrial wastewater was investigated atdifferent temperature, pH and time intervals. Adsorption experiments were started with an adsorbent amount of0.5 grams. Optimum pH determination experiments were carried out in the first stage of the adsorptionexperiments. The optimum pH determined after the experiments was determined as 5.0. Adsorption rates andadsorbed metal ions concentration increased with increasing concentrations of starting Cu (II) ions up to 25 mg /L and 500 mg / L in a medium containing 0.5 g of adsorbent. In the isotherm studies, isotherms were plotted andisotherm constants were calculated and it was clearly observed that the adsorption system, Langmuir andFreundlich isotherms. When the Gibbs free energy (ΔG) values calculated at different temperatures are taken intoconsideration, it is observed that the Cu (II) ions have negative values, for 100 mg/L and lower especially at lowconcentrations, and thus the reactions take place spontaneously for these concentrations. The compatibility of theadsorption system with the Langmuir and Freundlich isotherms was investigated, and it was observed that theadenomatoid system adhered to Langmuir and Freundlich. Based on the results, it is concluded that the amount ofmetal retained on the surface increases with temperature increase. Values (n> 1) were obtained for the experimentsperformed at each concentration of Cu (II) ions (up to 500 mg / L at 25 mg / L).

Özet

Bu çalışmada, endüstriyel atık sularda istenmeyen Cu (II) iyonunun bentonit ile adsorpsiyonu, farklı sıcaklık, pH ve zaman aralıklarında incelenmiştir. Adsorpsiyon deneylerine 0,5 gram adsorbent miktarı ile başlanmıştır. Adsorpsiyon deneylerinin ilk aşamasında optimum pH belirleme deneyleri yapılmıştır. Yapılan deneyler sonrasında belirlenen optimum pH 5,0 olarak belirlenmiştir. 0,5 gram adsorbent içeren ortamda, başlangıç Cu (II) iyonlarının derişimi 25 mg/L den 500 mg/L’ ye kadar artmasıyla adsorpsiyon hızlarının ve adsorplanan metal iyonları derişimi arttığı görülmüştür. Ayrıca yapılan izoterm çalışmalarında ise izotermler çizilerek izoterm sabitleri hesaplanmıştır ve adsorpsiyon sisteminin, Langmuir ve Freundlich izotermine uyduğu açıkça gözlemlenmiştir. Farklı sıcaklıklarla yapılan deney sonuçlarında hesaplanan Gibbs serbest enerjisi (∆G) değerlerine bakıldığında ise Cu (II) iyonlarının 100 mg/L ve daha düşük düşük derişimler deki tepkimelerinin negatif değere sahip olduğu ve bu nedenle belirtilen tepkimelerin kendiliğinden gerçekleştiğini gözlemlenmiştir. Adsorpsiyon sisteminin Langmuir ve Freundlich izotermlerine uyumluluğu araştırılmıştır ve sitemin hem Langmuir hem de Freundlich izotermlerine uyduğu gözlemlenmiştir. Bununla beraber sıcaklık artışı ile yüzeyde tutulan metal miktarının arttığı sonucuna varılmaktadır. Cu(II), iyonlarının her bir derişimde yapılan deneylerde (25 mg/L den 500 mg/L ye kadar) elde edilen bilgilerden (n>1) değerleri gözlenmiştir.