สมบัติการแลกเปลี่ยนไอออนประจุบวกของซีโอไลต์สังเคราะห์สามแบบ เพื่อการใช้งานในการฟื้นฟูดินเค็มภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ประเทศไทย
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาความสามารถของซีโอไลต์ในการดูดซับไอออนจากน้ำเค็มจากพื้นที่ดินเค็มในภาคอิสานของประเทศไทย โดยในการศึกษาได้ใช้สารละลายโซเดียมคลอไรด์เป็นสารละลายต้นแบบ ได้ทำการทดสอบซีโอไลต์สังเคราะห์ 4 ชนิด ได้แก่ชนิด LTA, MFI, FAU, และ MOR และซีโอไลต์จากธรรมชาติ 1 ชนิด ได้แก่ CLI พบว่าซีโอไลต์ทุกชนิดมีความสามารถในการดูดซับ/แลกเปลี่ยนโซเดียมไอออนที่แตกต่างกัน โดยมีความเข้มข้นต่ำความสามารถในการดูดซับของ CLI > FAU > LTA > MOR > MFI ขณะที่ความเข้มข้นสูงความสามารถในการดูดซับของ LTA > FAU > MOR > CLI > MFI โดยพบว่าความสามารถในการดูดซับของซีโอไลต์นั้นไม่สัมพันธ์กับ pare aperture ของโครงสร้างของซีโอไลต์ แต่มีแนวโน้มสัมพันธ์กับ Si/Al ratio โดยพบว่าซีโอไลต์ที่มีสัดส่วนของ Aluminate มากจะสามารถดูดซับ/แลกเปลี่ยนโซเดียมไอออนได้ดีกว่า การดูดซับโซเดียมไอออนของซีโอไลต์ในการศึกษานี้เป็นไปตามไอโซเทอมของแลงเมียร์ (Langmuir adsorption isotherm) ซึ่งเป็นการดูดซับที่เกิดจาก monolayer adsorption เป็นหลัก ด้วยเหตุนี้จึงจะเห็นประสิทธิภาพการดูดซับไม่ขึ้นกับ pore aperture เพราะไม่มีการดูซับภายในโพรงโครงสร้าง แต่จะสัมพันธ์กับปริมาณประจุลบนพื้นผิวมากกว่า จากไอโซเทอมการดูดซับของแลงเมียร์สามารถคำนวณปริมาณการดูดซับสูงสุดของ LTA, FAU, CLI, MOR, และ MFI ได้เท่ากับ 25.64, 20.33, 8.41, 7.94 และ 2.30 mg/g ตามลำดับ และระบบการดูดซับของซีโอไลต์ทั้ง 5 ชนิดมีพลังงานอิสระการดูดซับเป็นลบทั้งหมด ซึ่งบ่งชี้ว่ากระบวนการดูดซับโซเดียมไอออนด้วยซีโอไลต์นี้สามารถเกิดขึ้นได้เอง ณ สภาวะที่ศึกษาคืออุณหภูมิและความดันปกติ การดูดซับไอออนของอนุภาคซีโอไลต์ที่พบในการศึกษานี้เป็นการดูดซับทางกายภาพ (physical adsorption) โดยไอออนประจุบวกในระบบจุถูกดูดจับกับอนุภาคประจุลลบของอนุภาคซีโอไลต์ซึ่งเกิดจากความไม่สมดุลของ Si4+ และ Al3+ ในโครงสร้างซีโอไลต์ทำให้ปรากฏประจุลบของอนุภาคซีโอไลต์ซึ่งเกิดจากความไม่สมดุลของ Si4+ และ Al3+ ในโครงสร้างซีโอไลต์ ทำให้ปรากฏประจุลลบในบริเวณของ ALO4- จึงทำให้สามารถดึงดูดประจุบวกเข้าหาอนุภาคซีโอไลต์ได้ เป็นไปตามหลักการ Electrical Double Layer (EDL) ซึ่งยิ่งอนุภาคมีประจุลบมากเท่าไร ชั้นของการดูดซับก็จะยิ่งขยายใหญ่ขึ้นด้วย จึงส่งผลให้เห็นความสามารถในการดูดซับของซีโอไลต์ที่เพิ่มมากขึ้นเมื่อ Si/Al ratio สูงหรือเมื่อมีตำแหน่งประจุลบ AlO4- บนพื้นผิวซีโอไลต์มาก นอกจากนี้หลักจากการดูดซับ/แลกเปลี่ยนกับโซเดียมไอออนแล้วพบว่าโครงสร้างของซีโอไลต์ทั้งห้าชนิดยังคงเสถียรอยู่โดยไม่มีการสูยเสียความเป็นผลึก ซึ่งความเสถียรนี้เป็นข้อได้เปรียบของวัสดุชนิดนี้ที่อาจสามารถใช้งานที่อุณหภูมิและความดันที่สูงขึ้นได้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับโดยที่โครงสร้างของวัสดุไม่สูญเสียสภาพ