การดูดซับสีย้อมแอซิดบลู 45 และการคัดแยกตัวกลางดูดซับที่มีสมบัติซุปเปอร์พาราแมกเนติกภายใต้สนามแม่เหล็กด้วยเส้นใยสเตนเลสที่ดัดแปรพื้นผิว

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการบำบัดสีย้อมชนิด แอซิดบลู 45 (AB45) ด้วยกระบวนการดูดซับที่มีสมบัติเป็นซุปเปอร์พาราแมกเนติกการคัดแยกด้วยเส้นใยสเตนเลสภายใต้สนามแม่เหล็ก โดยแบ่งการทดลองออกเป็น 2 ส่วน ในส่วนแรกศึกษากระบวนการดูดซับแบบทีละเทโดยเปรียบเทียบจลนพลศาสตร์และสมดุลการดูดซับจากตัวกลางดูดซับที่มีสมบัติซุปเปอร์พาราแมกเนติกทั้งหมด 6 ชนิด ได้แก่ เฮกซะโกนอลเมโสพอรัสซิลิเกต (HMS-SP), เฮกซะโกนอลเมโสพอรัสซิลิเกตที่นำไปต่อติดหมู่ฟังก์ชันอะมิโน (A-HMS-SP), เฮกซะโกนอลเมโสพอรัสซิลิเกตที่นำไปต่อติดหมู่ฟังก์ชันเมอร์แคปโต (M-HMS-SP), ซิลิเกต (S-SP), ซิลิเกตที่นำไปต่อติดหมู่ฟังก์ชันอะมิโน (A-S-SP) และ ซิลิเกตที่นำไปต่อติดหมู่ฟังก์ชันเมอร์แคปโต (M-S-SP) จากการศึกษาจลนพลศาสตร์การดูดซับพบว่าตัวกลางดูดซับทั้ง 6 ชนิดเป็นไปตามจลนพลศาสตร์การดูดซับลำดับที่ 2 เสมือนทั้งหมด การศึกษาสมดุลการดูดซับของ AB45 ควบคุมค่า pH 7, ความแรงประจุ 0.01 โมล/ลิตร พบว่าตัวกลางดูดซับทั้ง 6 ชนิดเป็นไปตามสมดุลการดูดซับของฟรุนด์ลิชทั้งหมด สำหรับการทดลองในส่วนที่ 2 ศึกษาการแยกตัวกลางดูดซับออกจากน้ำเสียโดยใช้ตัวกรองเส้นใยสเตนเลสภายใต้สนามแม่เหล็ก และใช้ตัวกลางดูดซับที่มีความสามารถในการดูดซับสูงสุดคือ A-HMS-SP สำหรับการศึกษาผลกระทบจากสนามแม่เหล็กที่ความเข้มข้นตัวกลางดูดซับ 0.5-5 กรัมต่อลิตร ที่ความสูงชั้นกรอง 1.5-3 เซนติเมตร ความพรุน 95.28% - 98.43% และความเร็วการไหล 16.43 - 65.73 เซนติเมตรต่อนาที จากผลการทดลองพบว่าการใส่สนามแม่เหล็กลงไปในเส้นใยสเตนเลสส่งผลทำให้ประสิทธิภาพการแยกอนุภาค A-HMS-SP สูงขึ้น และการเพิ่มขึ้นของความสูงและความพรุนของชั้นเส้นใยสเตนเลสส่งผลให้ประสิทธิภาพการแยกอนุภาค A-HMS-SP สูงขึ้น ส่วนการเพิ่มขึ้นของอัตราเร็วของการไหลและความเข้มข้นของตัวกลางดูดซับส่งผลให้ประสิทธิภาพการการแยกอนุภาค A-HMS-SP ลดลง นอกจากนี้การปรับแต่งความชอบน้ำของเส้นใยสเตนเลสไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการแยกอนุภาค A-HMS-SP และในกรณีอนุภาคแบบรูพรุนและอนุภาคแบบกลมเกลี้ยงมีประสิทธิภาพการคัดแยกไม่แตกต่างกัน