Investigation of extraction of manganese ions with multi-drop liquid membrane (mdlm) technique

Bu tez çalışması Pamukkale Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından 2017FEBE058 nolu proje ile desteklenmiştir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında ağır metal iyonlarından olan Mn(II) iyonlarının diizooktil ditiyofosfonik asit (DİODFA) taşıyıcı ligand ile Çok Damlacıklı Sıvı Membran sistemi (ÇDSM) kullanılarak geri kazanılması amaçlanmıştır. Mn(II) iyonlarının ekstraksiyonunda etkili olan parametrelerden ortam sıcaklık, donör pH’ı, akseptör faz olarak HCl ve H2SO4 derişimi, organik fazdaki trietanol amin (TEA) ve DİODFA derişiminin etkileri incelenmiştir. 100 mg/L’likMn(II) iyonunun donör fazdan akseptör faza optimum taşınımı için DİODFA taşıyıcı ligand derişimi 3.75x10-3 mol/L olarak belirlenmiştir. Akseptör fazda farklı H2SO4 derişimleri kullanılarak, gerçekleştirilen deneylerden elde edilen veriler tüm derişimler (0.125, 0.250, 0.500, 0.750, 1.00 ve 1.50 M) için sırasıyla reaksiyon hız sabiti k1 değerleri (2.43x10-2, 3.83x10-2, 7.56x10-2, 5.66x10-2, 9.91x10-2, 2.78x10-2 dak-1) olarak bulunmuştur. Farklı sıcaklık aralıklarında Mn(II) iyonlarının ekstraksiyon çalışmalarında sistem için aktivasyon enerji değeri 9.87 kkal/mol olarak hesaplanmış olup, taşınım mekanizmasının difüzyon kontrollü olduğu tespit edilmiştir. DİODFA ile Mn(II) iyonlarının seçimli olarak diğer metal iyonlarının Ni(II), Co(II), Zn(II) ve Cu(II) varlığında ayrı ayrı ekstraksiyon çalışmalarında geri alım verimleri >%81’nin üzerinde olduğu ve geri alım sürelerinin ise uzadığı görülmüştür. Yapılan deneyler çalışmalar sonucunda, kullandığımız ÇDSMS sisteminin basit modüler yapıda, daha ekonomik olması, karıştırıcılara göre peristaltik pompa ile daha yüksek ayırma faktörü elde edilmesi yanında çözelti ortamından DİODFA taşıyıcı ligand ile Mn(II) iyonlarının kısa sürede ekstrakte ettiği tespit edilmiştir In this master thesis, it is aimed to recover Mn(II) ions which is one of the heavy metal ions with diizooctyl dithiophosphonic acid (DIODFA) carrier ligand by using Multi Droplet Liquid Membrane System (MDLMS). The effects of Mn(II) ions on ambient temperature, donor pH, concentration of HCl and H2SO4 as acceptor phase, triethanol amine (TEA) and DIODFA concentration in organic phase were investigated. For optimum transport of 100 mg/L Mn(II) ions from the donor phase to the acceptor phase, the DIODFA carrier ligand concentration was 3.75x10-3 mol/L. Using different H2SO4 concentrations in the acceptor phase, the data obtained from the experiments carried out for all concentrations (0.125, 0.250, 0.500, 0.750, 1.00 and 1.50 M) respectively, k1 values (2.43x10-2, 3.83x10-2, 7.56x10-2, 5.66x10-2, 9.91x10-2, 2.78x10-2 min-1). In the extraction studies of Mn(II) ions at different temperature ranges, the activation energy value of the system was calculated as 9.87 kcal/mol and the transport mechanism was found to be diffusion controlled. DIODFA and Mn(II) ions selectively other metal ions in the presence of Ni(II), Co(II), Zn(II) and Cu(II) in the separate extraction studies in the recovery efficiency is >%81 and the recovery time is over prolonged. As a result of the experiments, it was determined that the MDLM system we used was simple modular structure, more economical, higher separation factor was obtained with peristaltic pump compared to the mixers, and it was determined that Mn(II) ions were extracted from solution medium by DIODFA carrier ligand in a short time.