Asma dalından elde edilen yeni bir aktif karbonun yapay mide ortamında nikel adsorbsiyonunda kullanımının incelenmesi

Abstract

Sulardaki ve tarımsal alanlardaki en yaygın kontaminantlardan olan nikel, insan yaşamı için önemli bir tehdit oluşturmaktadır. İnsan vücuduna, yüksek dozda çözülebilir nikel tuzlarının alınması veya nikel kontamine olmuş su ve besinlerin kazara tüketilmesiyle alınan nikelin büyük kısmı adsorplanmadan vücuttan atılır, fakat bir kısmı akciğer, bağırsak ve deri gibi dokularda birikebilir. Bu nedenle gıdalardan veya diğer nedenlerle vücuda geçen nikelin, olası zararlı etkilerini azaltmak için organizmadan uygun yol ile uzaklaştırılması gerekir. Bu amaç için adsorban olarak aktif karbon kullanıldığı katı faz ekstraksiyon (adsorpsiyon) tekniği sıklıkla tercih edilmektedir. Fakat ağır metallerin düşük pH'da mide ortamında ticari olarak kullanılan aktif karbonlara adsorpsiyon ilgisinin zayıf olması istenmeyen bir durum olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu durum ağır metal zehirlenmelerinde alternatif olarak şelat kullanımını ön plana çıkarmaktadır. Şelat ajanlarının pahalı olması ve istenmeyen yan etkilerin ortaya çıkması düşük pH'da adsorpsiyon yapan ve şelat ajanlarına göre daha inert olan yeni aktif karbon türlerinin bu alanda kullanılmasını önemli kılmaktadır. Bu çalışmada, gıda ve sulardan veya diğer nedenlerle vücuda geçen nikelin, insan vücuduna olan zararlı etkilerini azaltmak için organizmadan katı faz ekstraksiyon (adsorpsiyon) tekniği ile uzaklaştırılması amaçlanmıştır. Adsorban olarak asma dalından elde edilen yeni bir aktif karbon kullanıldığı kesikli sistemde yapay mide ortamında (YMO) nikel iyonları için en uygun adsorpsiyon parametreleri (pH, süre, karıştırma hızı, adsorban miktarı ve diğer bileşenlerin etkisi vs) araştırılmıştır. Ağır metal analizleri Yüksek Çözünürlüklü Sürekli Işın Kaynaklı Alevli Atomik Absorpsiyon Spektrometrisi (HR CS-FAAS) ile gerçekleştirilmiştir. Başlangıç Nikel iyonu derişimi 10 mg L-1 ve adsorban miktarı 0,3 g olarak alınan çalışmalarda 3,5-5,5 pH aralığında nikel iyonlarının maksimum adsorpsiyon veriminin % 92 olduğu belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Asma Dalı, Aktif Karbon, Yapay Mide, Nikel

Nickel, one of the most common pollutants in water and agricultural areas, poses a significant threat to human life. A large amount of nickel, taken by the removal of highdose soluble nickel salts or accidental consumption of water and nutrients contaminated with nickel, is removed from the body without absorption, but some may accumulate in tissues such as the lung, intestine, and skin. For this reason, in order to reduce the potentially harmful effects of nickel passing through the body from foods or other reasons, it must be removed from the organism in a suitable way. For this purpose, the solid phase extraction (adsorption) technique, using activated carbon as adsorbent, is often preferred. However, the weakness of the adsorption relevance of heavy metals to the activated carbons used commercially in the stomach environment at low pH is an undesirable situation. This case highlights alternative use of chelates in heavy metal poisoning. Because of the high cost of chelating agents and the emergence of undesirable side effects, it is important to use new active carbon types which are adsorbing at low pH and are more inert than chelating agents in this field. In this study, in order to reduce the harmful effects of nickel on the human body which is passed through the body via food, water or other reasons, it is aimed to remove nickel by the solid phase extraction (adsorption) technique. The optimal adsorption parameters (pH, time, agitation speed, adsorbent amount and the effect of other components, etc.) for the nickel ions in simulated gastric medium (SGM) were investigated in the batch system where a new activated carbon from grapevine shoots was used used as the adsorbent. Heavy metal analyzes were performed with the High-Resolution Continuum Source Flame Atomic Absorption Spectrometry technique (HR-CS FAAS). It was found that in the studies where initial nickel ion concentration of is accepted as 10 mg L-1 and adsorbent amount is taken as 0.3 g, the maximum adsorption efficiency of nickel ions in the range of 3.5-5.5 pH is 92%. Keywords: Adsorption, Grapevine Shoots, Activated Carbon, Simulated Gastric Medium (SGM), Nickel