Mg-Fe-Hidrotalsit (FeHT) kullanarak Sudan As(III) adsorpsiyonu

Özet

Bu çalışmada, adsorban olarak çift tabakalı hidroksit (ÇTH) olarak bilinen sentetik olarak hazırlanmış Mg- Fe-Hidrotalsit (FeHT) ile sulu çözeltilerden arsenit (As(III)) giderimini incelenmiştir. Yapısı $Fe^ {+3}$ yerdeğiştirmesi ile oluşturulan ve $[Mg(II) _6Fe(III) _2(OH) _{16}]^ {+2}$ [$CO_{3.}yH_2O$]-2 kimyasal formülü ile ifade edilen FeHT çökeltme metodu ile sentezlenmiştir. Elde edilen malzeme XRD (X-ışınları Difraktometresi) ve SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu) analizleri ile karakterize edilmiştir. FeHT üzerine arsenit (As(III))'in adsorpsiyon mekanizmasının ortaya koyulması amacıyla çözelti pH'sı, başlangıç arsenit (As(III)) konsantrasyonu ve adsorban miktarının etkisi kesikli deneylerle incelenmiştir. Adsorpsiyon hızları incelendiğinde adsorpsiyon prosesi için yalancı ikinci derece kinetik en uygun model olduğu belirlenmiştir. Denge izoterm çalışmalarından elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde ise, FeHT ile arsenit (As(III)) adsorpsiyonu için en uyumlu modelin Langmuir modelinin olduğu belirlenmiştir. Sulu çözeltilerden arsenit (As(III)) giderimine ait deneysel sonuçlar, başlangıçta 300 μg/L konsantrasyonunda bulunan arsenitin 27 μg/L'nin altına indirebildiği de göz önüne alındığında FeHT ile arsenitin etkin bir şekilde giderilebileceğini göstermektedir.

Abstract

This paper describes a study of the sorptive removal of arsenite (As(III)) from aqueous solutions by synthetically prepared Mg-Fe-based hydrotalcites (FeHT) as layered double hydroxide (LDH) adsorbents. The synthesis of $Fe^ {+3}$-substituted hydrotalcites (FeHT) with the chemical formula $[Mg(II) _6Fe(III) _2(OH) _{16}]^ {+2}$ [$CO_{3.}yH_2O$]-2 was achieved by a co-precipitation method. The reaction product were characterized by powder X-ray diffraction and SEM (Scanning electron microscope) analysis. The influences of solution pH, initial arsenite (As(III)) concentration, and adsorbent concentration were investigated by the batch experiments to provide an insight into adsorption mechanism of arsenite (As(III)) onto the Mg-Fe-based hydrotalcites (FeHT). The adsorption kinetics indicated that the the adsorption process was best described by the second order kinetic model. The results obtained from the isotherm analysis indicated that the Langmuir isotherm model showed the best fit to the process. According to results of arsenite (As(III)) removal from aqueous solution, FeHT has arsenite removal efficiency; with the ability to reduce the concentration of arsenite in the aqueous solution from an initial value of 300 μg/Lto