Bentonite immobilize edilmiş lakkaz enzimi ile tekstil boyar maddelerinin giderimi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ömer TOKUCU

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Nurdan Saraçoğlu

Eş Danışman: Müjgan Okur

Özet:

Tekstil endüstrileri, yaş dokuma prosesleri için çok büyük miktarlarda su ve kimyasal tüketmektedirler. Gerek boyamada gerekse diğer işlemlerde kullanılan bu organik ve inorganik formdaki bileşikler, alıcı sulara renkli atık sular olarak verilerek hem fotosentetik aktiviteyi azaltır, hem de ortamın pH dengesini bozarak biyolojik ve kimyasal oksijen ihtiyacını (BOD ve COD) arttırır. Bu da sularda daha yoğun bir renk oluşmasına neden olur. Ayrıca boyar maddelerin bazı sucul organizmalarda birikmesi zehirli ve kanserojen ürünlerin meydana gelme riskini de beraberinde getirmektedir. Bu nedenle boyar madde içeren tekstil endüstrisi atık sularının renk giderim prosesleri ekolojik açıdan önem kazanmaktadır. Ancak kompleks kimyasal yapılarına ve sentetik kökenlerine bağlı olarak, boyar maddelerin parçalanması oldukça zor bir işlemdir. Birçok fiziksel (filtrasyon, iyon değişimi, adsorpsiyon vb.), kimyasal (oksidasyon, kimyasal çöktürme vb.) ve biyolojik (aerobik ve anaerobik arıtım vb.) arıtma yöntemi, azo boyar maddelerin giderilerek suyun renksizleştirmesini sağlayabilmek için uygulanmaya çalışılmıştır. Fiziksel ve kimyasal arıtma yöntemlerinin yüksek maliyet gerektirmelerinin yanı sıra, yeni çevre problemleri oluşturmaları, kısa ömürlü olmaları ve her boyar madde çeşidine etki etmemeleri sebebiyle yeni yöntemler aranmaya başlanılmıştır. Bu da biyolojik arıtma yöntemlerini ucuz ve etkili olmalarından dolayı ön plana çıkarmaktadır. Bu çalışmada, lakkaz enzimi, destek malzeme olarak saf bentonite pH 5 ve 25°C’de immobilize edilmiştir. İmmobilizasyon verimine; immobilizasyon süresi (4-24 saat) ve enzim derişiminin (1-3 mg/ml) etkisi incelenmiştir. En yüksek immobilizasyon verimi 4 saat immobilizasyon süresinde ve 2 mg/ml enzim derişiminde elde edilmiştir. Diğer yandan serbest enzim aktivitesi üzerinde farklı pH değerlerinin (pH 4 – pH 8) etkisi incelenmiş ve en yüksek aktivite pH 6’da elde edilmiştir. Saf bentonite immobilize edilmiş enzim ve serbest enzim Remazol Red RR boyar maddesinin giderim işlemlerinde kullanılmıştır. İmmobilize lakkaz enzimi ile gerçekleştirilen boyar madde giderim çalışmalarında, en yüksek giderim 20 mg/L boyar madde derişiminde %52 olarak elde edilmiştir. İmmobilize enzim ile boyar madde giderimine immobilize enzim miktarının ve boyar madde derişiminin etkisi incelenmiştir. İmmobilize enzimin boyar madde gideriminde tekrar kullanılabilirliği incelenmiş ve 5 tekrar sonunda enzimin aktivitesinin %32’sini koruduğu gözlemlenmiştir. Son olarak, bentonit CTAB ve GPTMS ile modifiye edilmiş ve modifikasyonun boyar madde giderimindeki etkisi incelenmiştir. Boyar madde derişimi 20 mg/L, pH 5 ve 30°C ortamında GPTMS-lakkaz ile %14,39 ve CTAB-lakkaz ile %95,99 boyar madde giderimi elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler : İmmobilizasyon, immobilize enzim, boyar madde