การเตรียมและการศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับของถ่านกัมมันต์ จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาเบื้องต้นเกี่ยวกับประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมสังเคราะห์ของวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร พบว่า ถ่านกัมมันต์จากซังข้าวโพด 1.0 กรัม ถ่านชาร์ 2.5 กรัม และ ซังข้าวโพด 5.0 กรัม มีความสามารถในการดูดซับคิดเป็นร้อยละ 81, 71 และ 69 ตามลำดับ จากนั้นได้ศึกษาการเตรียมถ่านกัมมันต์จากซังข้าวโพด พบว่า วิธีการเพื่อให้ได้ถ่านกัมมันต์ที่มีประสิทธิภาพในการดูดซับดีที่สุดทำได้โดยการแช่ซังข้าวโพดในสารละลายซิงค์คลอไรด์ (ZnCl2) เผาที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 120 นาที ได้ร้อยละของผลผลิตเท่ากับ 24 โดยน้ำหนัก ถ่านกัมมันต์ขนาด 1 มิลลิเมตร มีพื้นที่ผิวในการดูดซับสูงสุด 579 ตารางเมตรต่อกรัม ในการศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมธรรมชาติของถ่านกัมมันต์ที่เตรียมได้ พบว่า ถ่านกัมมันต์ 10 กรัม สามารถดูดซับสีย้อมได้อย่างรวดเร็วในช่วง 30 นาทีแรก ทั้งนี้มีค่าร้อยละของการดูดซับเท่ากับ 81 เมื่อปรับ pH ของสารละลายก่อนการดูดซับเป็น 10 และใช้เวลาในการดูดซับ 120 นาที ในการศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับทองแดงและเหล็กของถ่านกัมมันต์ พบว่า อัตราส่วนของปริมาณถ่านกัมมันต์ต่อปริมาณโลหะไอออน (C/M) ที่ทำให้ประสิทธิภาพของการดูดซับมากกว่าร้อยละ 90 สำหรับทองแดงและเหล็กมีค่าเท่ากับ 13,333 และ 6,667 ตามลำดับ ทั้งนี้ถ่านกัมมันต์ 5 กรัม ขนาด 1 มิลลิเมตร สามารถดูดซับทองแดง 0.125 มิลลิกรัมได้อย่างรวดเร็วในช่วง 30 นาทีแรก ในขณะที่เหล็ก 0.25 มิลลิกรัมจะถูกดูดซับอย่างรวดเร็วใน 10 นาที โดยมีค่าร้อยละของการดูดซับทองแดงและเหล็กเท่ากับ 80 และ 57 ตามลำดับ เมื่อทำการดูดซับที่อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที จากการนำถ่านกัมมันต์ไปใช้ในการดูดซับสีย้อมและโลหะหนักในน้ำตัวอย่างสังเคราะห์ พบว่า ถ่านกัมมันต์ 10 กรัมสามารถดูดซับโลหะได้ดีในสภาวะที่เป็นกรดโดยทองแดง 0.25 มิลกรัมถูกดูดซับมากถึงร้อยละ 96 ในขณะที่เหล็ก 0.50 มิลลิกรัมถูกดูดซับร้อยละ 72 เมื่อใช้เวลาในการดูดซับ 120 นาที สำหรับการดูดซับสีย้อมธรรมชาติจะมีประสิทธิภาพในการดูดซับมากกว่าร้อยละ 90 เมื่อมีการปรับสภาพของน้ำตัวอย่างก่อนการดูดซับเป็นกลาง-เบส จากการทดลองใช้ดูดซับสีย้อมจากโรงงานผลิตกระดาษสาพบว่าถ่านกัมมันต์จากซังข้าวโพดสามารถใช้เป็นสารดูดซับที่มีประสิทธิภาพและราคาถูก

คำสำคัญ