Investigation of uranium biosorption by chemically-modified brown macro algae

Nükleer teknolojide, endüstride, arıtma teknolojilerinde adsorpsiyona ve biyosorpsiyona dayalı ayırma ve geri kazanım işlemleri önemli yer tutmaktadır. Atık sulardan ağır metallerin ve radyonüklitlerin mikroorganizmalar tarafından biyosorpsiyonu, bu metallerin giderimi veya geri kazanımları için mevcut teknolojilere potansiyel bir alternatif olarak kabul edilmiştir. Canlı veya ölü mikroorganizmalar, hücre yüzeyindeki fonksiyonel grupların mevcudiyetinden dolayı metal iyonlarını bağlamaktadırlar. Canlı ve ölü organizmalar serbest ya da immobilize formlarda, biosorpsiyon için kullanılabilirler. Bu çalışmanın amacı, uranyumun geri kazanılmasında serbest ve kimyasal olarak modifiye edilmiş alglerin biyosorbent olarak kullanılabilirliğinin incelenmesidir. Uranyum adsorpsiyonunda kullanılan makro alg örnekleri, İzmir Körfezi'nden toplanmıştır. Kesikli sistemde biyosorbent üzerine, sulu çözeltiden uranyum (VI) iyonlarının adsorpsiyonu incelenmiştir. Modifiye Cystoseira sp.'nin uranyum alım verimini etkileyen çözelti pH'ı, uranyumun başlangıç konsantrasyonu, sıcaklık ve çalkalama süresi incelenmiş; dağılım katsayıları (Kd) ve adsorpsiyon verimleri (%) saptanmıştır. Uranyumun biyosorbent tarafından adsorplanmasında farklı metal ve ametal iyonlarının etkisi ayrıca incelenmiştir. Adsorpsiyon verilerinin adsorpsiyon izotermlerine uygunluğu araştırılmış; adsorpsiyon entalpisi, entropisi ve serbest enerji değişimi gibi termodinamik parametreler hesaplanmıştır. Alglerden uranyumun geri kazanılması incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Uranyum, Biyosorpsiyon, Biyosorbent, Adsorpsiyon, Desorpsiyon, Makro Alg. Separation and recovery procedures based on biosorption and adsorption has a great importance in nuclear technology, industry, treatment technologies. Biosorption of heavy metals and radionuclides by microorganisms has been recognized as a potential alternative to existing technologies for removal or recovery from waste waters. Microorganisms, whether they are living or nonliving, possess an abundance of functional groups on the cell surface that bind metal ions. Both living and non-living organisms as free cells or immobilized on a substrate can be used for biosorption. The purpose of this study is to investigate usability of free and chemically-modified algae as a biosorbent in the recovery of uranium. Macro algae samples were collected from Izmir Bay. Adsorption of uranium (VI) from aqueous solution on biosorbent has been studied by a batch technique. Distribution coefficients (Kd) and adsorption yields (%) were determined for uranium (VI) ions as a function of solution pH, initial uranium concentration, temperature and shaking time on modify Cystoseira sp. .The effect of different metal and ametal ions on the adsorption of uranium by biosorbent was also investigated. The appropriateness of the adsorption data have been investigated with different adsorption isotherms, and thermodynamic parameters were also calculated as adsorption enthalpy, entropy and the change of free energy. Uranium recovery from algae was investigated.Key words: Uranium, Biosorption, Biosorbent, Adsorption, Desorption, Macro Algae. 192