งานวิจัย

จารุวรรณ คำแก้ว,ประสิทธิ์ รุ่งเรือง,นรารัตน์ ทองศรีนุ่น

มหาวิทยาลัยราชภัฏสงขลา

2561

ว.662.93 จ27ก

งานวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเตรียมถ่านกัมมันต์จากกากต้นสาคูที่เป็นวัสดุเหลือทิ้ง ทางการเกษตรโดยการกระตุ้นด้วยสารเคมีที่มีการเตรียม 2 ขั้นตอน ได้แก่ การคาร์บอไนซ์ และการก่อกัม มันต์ถ่านคาร์บอไนซ์ที่เตรียมได้ โดยศึกษาสภาวะต่าง ๆ ที่เหมาะสมในการคาร์บอในซ์ ได้แก่ อุณหภูมิ ระยะเวลา และขนาดของถ่าน และศึกษาสภาวะต่าง ๆ ที่เหมาะสมในการก่อกัมมันต์ ได้แก่ ชนิดของ สารเคมีที่ใช้ก่อกัมมันต์ และอัตราส่วนการจุ่มชุบระหว่างน้ำหนักของถ่านคาร์บอไนซ์ต่อปริมาตรของสาร ก่อกัมมันต์ โดยมีขั้นตอนในการก่อกัมมันต์ดังนี้ คนสารผสมที่อุณหภูมิห้องนาน 30 นาที เก็บที่อุณหภูมิ 105 C นาน 24 ชั่วโมง ล้างด้วยน้ำ DI 5 ครั้ง แล้วกรอง นําถ่านที่กรองได้ไปแช่ด้วยสารละลาย NaHCO3 เข้มข้น 5% นาน 24 ชั่วโมง กรองถ่านล้างถ่านที่กรองได้ด้วยน้ำ DI จนได้ pH 7 แล้วนําถ่านไปอบที่ อุณหภูมิ 105 C นาน 3 ชั่วโมง ผลการวิจัยพบว่า เมื่อเผาที่อุณหภูมิ 300°C เป็นเวลา 105 นาที เป็น สภาวะที่เหมาะสมในการคาร์บอไนซ์ให้ถ่านที่มีขนาด 500-1,000 um เพื่อนําไปใช้ก่อกัมมันต์ต่อไป และ สภาวะที่เหมาะสมในการก่อกัมมันต์ คือ กระตุ้นถ่านคาร์บอไนซ์ด้วยสารละลายกรด H2SO4 เข้มข้น 50% ในอัตราส่วนของส่วนผสมเท่ากับ 1:3 ถ่านกัมมันต์ที่เตรียมได้ถูกนําไปตรวจหาคุณลักษณะเฉพาะด้วย เทคนิค FT-IR และลักษณะโครงสร้างอสัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) เปรียบเทียบกับถ่านกัมมันต์ทางการค้าและถ่านคาร์บอไนซ์ ผลการตรวจพบว่าถ่านกัมมันต์จากกากต้น สาคูมีหมู่ซัลเฟตอยู่ที่ผิว ในขณะที่ไม่พบหมู่ซัลเฟตที่ผิวถ่านกัมมันต์ทางการค้าและถ่านคาร์บอไนซ์จากกาก ต้นสาคู นอกจากนี้ยังตรวจพบอีกว่าถ่านกัมมันต์จากกากต้นสาคูมีโครงสร้างของรูพรุนขนาดที่ใหญ่และ สม่ำเสมอกว่า และมีสภาพพื้นผิวที่เรียบกว่าถ่านกัมมันต์ทางการค้า
เมื่อนําถ่านกัมมันต์ที่เตรียมไปดูดซับสารละลายตะกั่ว พบว่าประสิทธิภาพในการดูดซับเท่ากับ 97.5% และไม่พบหมู่ซัลเฟตที่ผิวถ่านกัมมันต์ที่เตรียมเมื่อนําไปตรวจหาคุณลักษณะเฉพาะด้วย FT-IR จากนั้นได้ศึกษาปัจจัยต่าง ๆ ที่มีผลต่อการดูดซับไอออนตะกั่ว ได้แก่ ผลของ pH ผลของระยะเวลาในการ สัมผัส และผลของความเข้มข้นของไอออนตะกั่ว พบว่า ถ่านกัมมันต์มีประสิทธิภาพในการดูดซับไอออน ตะกั่วได้สูงสุด ที่ pH 6 เท่ากับ 979% ที่ระยะเวลาในการสัมผัสนาน 90 นาที เท่ากับ 98.5% และที่ ความเข้มข้นของไอออนตะกั่ว 40 ppm เท่ากับ 98.69% 2
นอกจากนี้ได้วิเคราะห์ต้นทุนการผลิตถ่านกัมมันต์จากกากต้นสาคูเทียบกับราคาถ่านกัมมันต์ทาง การค้า ยี่ห้อ Fluka พบว่าถ่านกัมมันต์จากกากต้นสาคูมีต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่า จึงทําให้การผลิตถ่าน กัมมันต์จากกากต้นสาคูมีโอกาสที่จะเป็นไปได้ในการแข่งขันทางธุรกิจเชิงพาณิชย์กับถ่านกัมมันต์ทาง การค้าได้ สําหรับในอนาคตถ้าทําการผลิตถ่านกัมมันต์จากกากสาคูในปริมาณที่มากขึ้น จะทําให้สามารถ ประหยัดขนาดของการผลิตลงได้

(คลิกที่ชื่อเอกสารเพื่ออ่าน) 

การเตรียมถ่านกัมมันต์จากวัสดุเหลือทิ้งต้นสาคูเป็นตัวดูดซับสำหรับกำจัดไอออนตะกั่วจากสารละลาย