Phosphorous is an effective and essential mineral nutrient for the growth of biological
creatures and it is very necessary for functioning of ecosystems normally. However,
the increase in the usage of phosphorous in lots of parts including industry, agricultural
and municipalities causes to pollution of water bodies. Additionally, consumption of
water which is rich in content of phosphorous can cause to decrease in the levels of
calcium amount of blood and that can result in osteoporosis, hyperphosphatemia and
hazard public health. For protection of human health and aquatic ecosystems, the
amount of phosphorous should be controlled within the limits (<0.5 mg/L as it has
been reported by World health organization).
The removal of phosphorous from water bodies relies mostly on the adsorbents usage
which are effective. In this study, chitosan-alginate hydrogel beads were prepared by
mixing chitosan and sodium alginate solution together and dropping them into calcium
chloride solution. Sodium alginate and chitosan mixture causing interpenetrated
network improves the resistance of the beads in acidic mediums. For characterization
of beads SEM and FTIR analysis were conducted to prove the presence of functional
groups and calcium ions which has the main effect in phosphate adsorption.
Additionally, UV spectroscopy method was used to study adsorption capacity which
illustrated that with increasing adsorbent concentration and time, the amount of
adsorbed phosphate increase considerably.
ÖZ:
Fosfor, biyolojik canlıların büyümesi için etkili ve gerekli bir mineral besindir ve
ekosistemlerin normal işleyişi için önemlidir. Ancak fosforun sanayi dahil birçok
alanda kullanımının artması, su kütlelerinin kirlenmesine yol açmaktadır. Ayrıca
fosfor içeriği zengin su tüketimi, kandaki kalsiyum miktarının azalmasına neden
olabilir ve bu da osteoporoz, hiperfosfatemiye yol açar ve halk sağlığını tehlikeye
atabilir. İnsan sağlığının ve sucul ekosistemlerin korunması için fosfor miktarı limitler
dahilinde kontrol edilmelidir (Dünya sağlık örgütü tarafından bildirildiği gibi <0.5
mg/L).
Fosforun su kütlelerinden uzaklaştırılması, çoğunlukla etkili olan adsorbanların
kullanımına bağlıdır. Bu çalışmada, kitosan ve sodyum aljinat çözeltisi karıştırılarak
ve kalsiyum klorür çözeltisine damlatılarak kitosan-aljinat hidrojel boncukları
hazırlanmıştır. Sodyum aljinat ve kitosan karışımı iç içe geçmiş ağ oluşumuna neden
olur ve boncukların asidik ortamlardaki direncini artırır. Boncukların karakterizasyonu
için, fosfat adsorpsiyonunda ana etkiye sahip olan fonksiyonel grupların ve kalsiyum
iyonlarının varlığını kanıtlamak için SEM ve FTIR analizleri yapıldı. Ek olarak, artan
adsorban konsantrasyonu ve süresi ile adsorbe edilen fosfat miktarının önemli ölçüde
arttığını gösteren adsorpsiyon kapasitesini incelemek için UV spektroskopi yöntemi
kullanıldı.