สมบัติในการดูดซับโลหะของซิลิกาที่มีสารต้นแบบเป็นสารลดแรงตึงผิวแคตไอออน

Abstract

สมบัติในการสกัดโลหะของซิลิกาที่มีสารต้นแบบเป็นสารลดแรงตึงผิวชนิด CTAB ที่เตรียมผ่านกระบวนการโซล-เจล ซึ่งได้รับการตรวจสอบทั้งในรูปแบบแบทช์และรูปแบบคอลัมน์ จากผลการทดลองในรูปแบบแบทช์พบว่าการสกัดโลหะให้ผลที่ดีเมื่อ pH ของสารละลายโลหะเป็น 4 นอกจากนั้น การมีเกลือ NaNO3, Na2HPO4 และ KNO3 ผสมอยู่ในสารละลายโลหะส่งผลให้ค่าการสกัดโลหะของซิลิกาดีขึ้น สำหรับ การตรวจสอบลักษณะการดูดซับของซิลิกาชนิดนี้ พบว่า มีลักษณะที่สอดคล้องกับวิธีของ Langmuir โดยที่ความสามารถในการสกัด Fe2+, Pb2+, Zn2+, Ni2+ และ Cd2+ เป็น 0.625, 0.488, 0.476, 0.308 and 0.327 มิลลิโมลต่อปริมาณซิลิกา 1 กรัม ตามลำดับ การศึกษาอัตราเร็วในการสกัดโลหะโดยเทียบกับรูปแบบ pseudo-first-order kinetic, pseudo-second-order kinetic และ intra-particle diffusion kinetics พบว่า ซิลิกาชนิดนี้มีอัตราการดูดซับเป็น pseudo-second-order kinetic นอกจากนั้น การศึกษารอบการสกัดและการคายโลหะแสดงให้เห็นว่าซิลิกาชนิดนี้ยังสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ดีถึง 5 ครั้ง โดยยังคงรักษาประสิทธิภาพในการสกัดไว้ได้เหมือนเดิม ในรูปแบบคอลัมน์ พบว่าภาวะที่เหมาะสมต่อความสามารถในการสกัดโลหะของซิลิกาชนิดนี้ใช้อัตราการไหลเป็น 2 มิลลิลิตรต่อนาที และปริมาตรของสารละลายโลหะมีค่าเป็น 300 มิลลิลิตร โดยความสามารถสูงสุดในการสกัด Pb2+ และ Ni2+ ในรูปแบบคอลัมน์เป็น 0.222 และ 0.589 มิลลิโมลต่อปริมาณซิลิกา 1 กรัม ตามลำดับ สำหรับการศึกษารอบการสกัดและการคายโลหะสามารถนำสารดูดซับกลับมาใช้ใหม่ได้ถึง 3 ครั้ง โดยปราศจากการสูญเสียความสามารถในการดูดซับสาร สำหรับการประยุกต์ซิลิกาชนิดนี้กับการสกัด Pb2+ ในน้ำประปา น้ำจากแม่น้ำเจ้าพระยา และน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม พบว่าซิลิกาชนิดนี้ให้ผลการสกัดที่ดี