Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52551
Title: Organometallic removal from contaminated soil by microemulsion technique
Other Titles: การบำบัดสารโลหะอินทรีย์ปนเปื้อนในดินโดยใช้เทคนิคไมโครอิมัลชัน
Authors: Prangthong Thongkorn
Advisors: Punjaporn Weschayanwiwat
Chantra Tongcumpou
Other author: Chulalongkorn University. Graduate School
Advisor's Email: Punjaporn.W@Chula.ac.th
tchantra@chula.ac.th
Subjects: Organometallic compound
Surface active agents
Soil remediation
สารประกอบโลหะอินทรีย์
สารลดแรงตึงผิว
การกำจัดสารปนเปื้อนในดิน
Issue Date: 2007
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: This work demonstrated the feasibility of an organometallic compound removal from contaminated soil using microemulsion technique. Tetraethyl lead (TEL) was a well known substance used as an anti-knocking agent in gasoline. TEL is classified as a highly toxic substance causing a threat to human and environment. A contamination of TEL has been found in many areas, a robust remediation technique namely the surfactant enhanced aquifer remediation (SEAR) is a promising method to mitigate the contamination problem. Due to a harmfulness of TEL, the possibility to directly deal with this substance was very limited. As a consequence, the surrogate oil was required in order to investigate the capability of surfactant microemulsion formation to eliminate organometallic compound from contaminated soil. There are 4 main criteria for TEL surrogate selection: being an organomatallic substance, analogy in physical and chemical properties, less poisonous as compared to TEL, and able to be mixed well with other oils to obtain similar equivalent alkane carbon number (EACN) to TEL. In this study, the similarity of oil’s EACN was a main focus. Oils having similar EACN tend to form microemulsion using similar surfactant formulation. The EACN of TEL was successfully determined in a range of 6.04 to 7.23 using Salager’s equation. Thus, the TEL surrogate was selected to be a mixture of dibutyltin dichloride (DBTDC) and decane at molar ratio of 0.038:0.962. Three surfactant microemulsion solutions at total active surfactant(s) concentration of 4 wt%: pure sodium dihexyl sulfosuccinate (AMA), AMA/monoalkyl diphenyloxide disulfonates (Dowfax8390), and AMA/sorbitan monooleate (Tween80) were found to form microemulsion with this TEL surrogate, in which their supersolubilization regions were also identified. At those conditions, AMA/Dowfax839 yielded the highest surrogate oil solubilization followed by AMA and AMA/Tween80, respectively in batch experiments. The order of solubilization capacity of these surfactant systems was also discovered in the column study where the surfactant solutions were flushed to remove the residue saturated TEL surrogate from the contaminated soil. The removal efficiency was found in range of 86 to 98% within 40 pore volumes.
Other Abstract: งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีการบำบัดพื้นดินที่ปนเปื้อนด้วยสารโลหะอินทรีย์โดยวิธีการเกิดไมโครโครอิมัลชันของสารลดแรงตึงผิวกับสารปนเปื้อน คือ เตตระเอทิลเลด โดยสารนี้เป็นที่รู้จักทั่วไปในนามของสารป้องกันการสะดุดของเครื่องยนต์ที่ใช้เติมลงไปในน้ำมันแก๊สโซลีน เตตระเอทิลเลดถูกจัดให้อยู่ในหมวดของสารที่มีความเป็นพิษสูงมาก เป็นอันตรายทั้งต่อคน และต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งส่งผลให้เกิดการปนเปื้อนขึ้นในหลายพื้นที่ ดังนั้นการกำจัดสารเหล่านี้ออกจากพื้นที่ที่ปนเปื้อนจึงต้องการวิธีการบำบัดที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งวิธีการนำสารลดแรงตึงผิวมาช่วยในการบำบัดนั้น ถือว่าเป็นวิธีที่ได้รับการพิสูจน์ว่าสามารถช่วยลดการปนเปื้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากการศึกษาวิธีการบำบัดพื้นที่ที่ปนเปื้อนด้วยสารโลหะอินทรีย์ คือ เตตระเอทิลเลด โดยตรงนั้นมีความเสี่ยงและอันตรายสูงมาก ไม่ว่าจะเป็นการทำงานร่วมกับสารนี้หรือการเก็บรักษานั้นล้วนแต่มีความเสี่ยงสูงที่จะก่อให้เกิดอันตรายได้ ดังนั้นผู้วิจัยจึงนำเสนอการนำสารโลหะอินทรีย์ชนิดอื่นที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับสารเตตระเอทิลเลด มาใช้เป็นตัวแทนในการหาระบบของการเกิดไมโครอิมัลชันระหว่างสารโลหะอินทรีย์กับสารลดแรงตึงผิว เพื่อที่จะนำไปประยุกต์ใช้ในการกำจัดสารโลหะอินทรีย์ที่ปนเปื้อนในดิน ปัจจัยที่ใช้ในการพิจารณาสารตัวแทนของเตตระเอทิลเลดนั้นประกอบด้วย 1.) สารนั้นจะต้องเป็นสารโลหะอินทรีย์เช่นเดียวกับเตตระเอทิลเลด 2.) คุณสมบัติทางกายภายและเคมีคล้ายคลึงกัน 3.) ความเป็นพิษต้องน้อยกว่าเตตระเอทิลเลด และ 4.) สารนั้นจะต้องละลายได้ดีกับตัวทำละลายตัวอื่นเพื่อให้ได้สารละลายผสมที่มีจำนวนคาร์บอนเทียบเท่าคาร์บอนในอัลเคน (EACN) ให้ใกล้เคียงกับ EACN ของสารเตตระเทิลเลด เนื่องจากสารที่มีค่า EACN เท่ากัน จะประพฤติตัวแบบเดียวกันในการเกิดไมโครอิมัลกับสารลดแรงตึงผิว ซึ่งงานวิจัยในครั้งนี้ได้ประสบผลสำเร็จในการหาค่า EACN ของสารเตตระเอทิลเลด ซึ่งอยู่ในช่วง 6.04 ถึง 7.23 และสามารถหาสารตัวแทนของเตตระเอทิลเลดได้จากสารผสมของ ไดบิวทิลตินไดคลอไรค์ และ เดคเคน ที่อัตราส่วน 0.038:0.962 โดยโมล โดยการใช้สมการของสลาเจอร์ (Salager’s equation) และในการศึกษาแบบแบตช์ (Batch experiment) พบว่าสารตัวแทนเตตระเอทิลเลดนี้สามารถเกิดไมโครอิมัลชันกับสารลดแรงตึงผิวถึง 3 ระบบที่มีความเข้มข้นรวมร้อยละ 4 โดยน้ำหนัก ซึ่งได้แก่ สารลดแรงตึงผิวระบบเดี่ยวประกอบด้วย โซเดียมไดเฮกซิลซัลโฟซัคซิเนท (AMA) ระบบผสมประกอบด้วย AMA กับ โมโนอัลคิลไดฟีนิลออกไซค์ไดซัลโฟเนท (Dowfax8390) และระบบของ AMA กับ ซอบิแทนโมโนโอเลเอท (Tween80) โดยสารลดแรงตึงผิวทั้งสามระบบจะมีค่าการละลายสารตัวแทนสูงสุดได้ ณ จุดที่เรียกว่า ซุปเปอร์โซลูบิไลโซชั่น (supersolubilization) ทั้งนี้พบว่า ระบบของ AMA/Dowfax8390 มีประสิทธิภาพในการละลายสารตัวแทนได้มากที่สุด รองลงมาคือระบบของ AMA และระบบของ AMA/Tween80 ตามลำดับ นอกจากนี้ยังพบว่า แนวโน้มประสิทธิภาพของการละลายนี้ยังสอดคล้องกับผลที่ได้จากการทดลองบำบัดสารที่ปนเปื้อนดินจำลองที่บรรจุภายในคอลัมน์ด้วยระบบของสารลดแรงตึงผิวทั้งสามชนิดนี้ และมีประสิทธิภาพคิดเป็นร้อยละ 86 ถึง 98 ภายในการบำบัดด้วยสารลดแรงตึงผิว 40 เท่าของปริมาตรรูพรุนทั้งหมด (pore volume)
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2007
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Environmental Management (Inter-Department)
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52551
Type: Thesis
Appears in Collections:Grad - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
prangthong_th_front.pdf1.35 MBAdobe PDFView/Open
prangthong_th_ch1.pdf696.4 kBAdobe PDFView/Open
prangthong_th_ch2.pdf1.58 MBAdobe PDFView/Open
prangthong_th_ch3.pdf874.54 kBAdobe PDFView/Open
prangthong_th_ch4.pdf1.72 MBAdobe PDFView/Open
prangthong_th_ch5.pdf336.13 kBAdobe PDFView/Open
prangthong_th_back.pdf3.4 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.