ABSTRACTM. Sc. ThesisINVEST GATION OF METAL SORPTION AND LIGAND EXCHANGEPROPERTIES OF HUMIC ACIDSMeliha KUTLUCASelçuk UniversityGraduate School of Natural and Applied ScienceDepartment of ChemistrySupervisor: Assoc. Prof. Dr. Hüseyin KARA2007, Pages: 103Jury:Assoc. Prof. Dr. Hüseyin KARA (Supervisor)Prof. Dr. Erol PEHL VAN (Member)Prof. Dr. Bedrettin MERC MEK (Member)In the present study, humic acid that starts to disolve from pH=3 and dissolvecompletely ligher than pH=7 was converted into their insoluble derivative, not soluble at widepH range (to pH=10), by insolubilization and immobilization on aminopropylsilica. Theunsoluble humic acid (IHA) and immobilized humic acid (HAimm) was used in discontinuousand continuous systems as a solid phase.In discontinuous systems, Cu(II) and Ni(II) ions were used and effects of type ofCu(II) ion, IHA and HAimm, and different metal ion existed in the media on sorbtion of Cu(II)ion were investigated. In continuous systems, Co(II) ion was used and effects of pH,concentration, temperature and feed flow rate on metal retain were investigated. As a result,optimum conditions were determined and a novel stationary phase was obtained by loadingCo(II) on HAimm, solid phase. Experiments of loading and stripping adenosine to the obtainedstationary phase were performed. The sorption and ligand Exchange properties of Co-HAimmas a solid phase was investigated.The absorption isotherms were obtained from the results obtained from theexperiments with continuous systems. The results accord with Langmuir isotherms anddeviate from linearity in the Freundlich isotherm. Therefore, these results showed that Co(II)ion was retained onto solid phase, HAimm, as a mono layer. The results of Scatchard curveanalysis support these findings. That the result of D-R isotherm is 50 kJ/mol shows thatchemical interactions are main interaction between metal ion and solid phase.According to the results obtained from both systems, it was determined that humicacid selectively adsorbs metal ions and can be used as adsorbent/ion exchanger. Inconsequence of studies performed with HAimm and adenosine, it was seen that ligandexchange was realized by complex formation onto Co-HAimm.Consequently, it was seen that the present study is worth investigating for that humicacid can be used as both adsorbent/ion exchanger material in the metal removing andrecovery, and as a ligand exchanger in consequence of the appropriate processes.Keywords: Insolubilazed humic acid, immobilized humic acid, Cu(II), Ni(II), Co(II),complexation, ligand exchange, HPLC, discontinuous system, Langmuir adsorption isotherm,Freundlich adsorption isotherm, Dubinin-Radushkevich (D-R) adsorption isotherm, Scatchardcurve analysis, Solid phase extraction.

ÖZETYÜKSEK L SANS TEZHÜM K AS TLER N METAL TUTMA ve L GAND DEĞ ŞT RMEÖZELL KLER N N NCELENMESMeliha KUTLUCASelçuk ÜniversitesiFen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim DalıDanışman: Doç. Dr. Hüseyin KARA2007, Sayfa: 103Jüri:Doç. Dr. Hüseyin KARA (Danışman)Prof. Dr. Erol PEHL VAN (Üye)Prof. Dr. Bedrettin MERC MEK (Üye)Sunulan bu çalışmada; sulu ortamda pH 3'ten itibaren çözünmeye başlayan ve pH 7'detamamen çözünmüş halde bulunan hümik asit, çözünürsüzleştirme ve aminopropilsilikaüzerine immobilizasyon işlemi ile sulu ortamda geniş bir pH aralığında (pH 10'a kadar)çözünmeyen bir şekle dönüştürülmüştür. Elde edilen çözünürsüzleştirilmiş hümik asit (IHA)ve immobilize hümik asit (HAimm) kesikli sistemlerde ve sürekli sistemlerde katı faz olarakkullanılmıştır.Kesikli sistemlerde; Cu(II) ve Ni(II) ile çalışılmış ve Cu(II) tutulmasına farklı Cu(II)bileşiklerinin etkisi, HAimm ve IHA' in etkisi, ortamda bulunan farklı metalin etkisiincelenmiştir. Sürekli sistemlerde ise Co(II) ile çalışılmış ve metal tutulmasına pH etkisi,konsantrasyonun etkisi, sıcaklığın etkisi ve besleme akış hızının etkisi incelenmiştir. Yapılandeneyler sonucunda optimum şartlar belirlenmiş ve sabit faz olan HAimm üzerine, Co(II)yüklemesi gerçekleştirilerek yeni bir sabit faz elde edilmiştir. Hazırlanan bu sabit fazla liganddeğişimini incelemek için adenozin yüklemesi ve sıyırması deneyleri gerçekleştirilmiştir. Eldeedilen veriler ışığında ligand değiştirme özellikleri incelenmiştir.Sürekli sistemle yapılan deneylerde elde edilen sonuçlarla, adsorbsiyon izotermleriçıkarılmıştır. Langmuir izotermine uyum göstermesi ve freundlich izoterminde doğrusallıktanazda olsa sapmanın gözlenmesi Co(II)' nin, katı faz olan HAimm üzerine tek tabakalı olaraktutulduğunu göstermektedir. Scatchard Eğri analizi de bu sonuçları desteklemektedir. D-Rizoterminde elde edilen sonucun 50 kJ/mol olması tutulmalarda metal ile katı fazarasında kimyasal etkileşmelerin gerçekleştiğini ortaya koymaktadır.Her iki sistemde de elde edilen sonuçlarla hümik asitin metalleri seçici adsorbladığınıve adsorban/ iyon değiştirici madde olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. AyrıcaHAimm' in; adenozin ile yapılan çalışmalar sonucunda hümik asit üzerine kompleksoluşumuyla ligand değişiminin gerçekleştiği görülmüştür.Sonuç olarak hümik asitler, hem adsorban/iyon değiştirici madde olarak metalleringiderilmesi ve geri kazanılmasında kullanılabileceği gibi hem de uygun işlemler sonucundaligand değiştirici madde olarak da kullanılabileceği noktasında incelenmeye değer olduğugörülmüştür.Anahtar Kelimeler: Çözünürsüzleştirilmiş hümik asit, mmobilize hümik asit, Cu(II), Ni(II),Co(II), Kompleksleşme, Ligand Değişimi, HPLC, Kesikli Sistem, Langmuir Adorpsiyonzotermi, Freundlich Adorpsiyon zotermi, Dubinin-Radushkevich (D-R) Adorpsiyonzotermi, Scatchard Eğri Analizi, Katı Faz Ekstraksiyonu.