การกำจัดสีย้อมและสารลดแรงตึงผิวด้วยเศษแก้วเคลือบแมงกานีสออกไซด์

Abstract

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้แมงกานีสออกไซด์เคลือบเศษแก้วที่ได้จากกระบวนการบดขวดแก้วที่ไม่ใช้แล้วจากโรงงานอุตสาหกรรมที่ผลิตและหลอมขวดแก้วเพื่อใช้กำจัดสีย้อมและสารลดแรงตึงผิวจากน้ำเสีย โดยทำการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมเศษแก้วเคลือบแมงกานีสออกไซด์ ได้แก่ ระยะเวลาในการกวนผสมระหว่างสารละลายแมงกานีสคลอไรด์กับเศษแก้ว ความเข้มข้นของสารละลายแมงกานีสคลอไรด์ และเปรียบเทียบการชะละลายของแมงกานีสของตัวกลางดูดซับ จากนั้นทำการศึกษาประสิทธิภาพการกำจัดสีย้อม ได้แก่ สีย้อมเบสิค เยลโล่1(BY1)สีเมทิลีนบลู(MB) และสีย้อมแอซิด บลู45(AB45) และสารลดแรงตึงผิว ได้แก่ ไทรตัน เอ็กซ์-100(TX100) ซิทิล พิวริเดียม คลอไรด์(CPC) และลิเนียร์ อัลคิลเบนซีน ซัลโฟเนต(LAS) โดยทำการทดลองแบบทีละเทและแบบคอลัมน์ รวมถึงศึกษาคุณสมบัติการคัดเลือกมลสารระหว่างสารลดแรงตึงผิวและสีย้อม จากผลการศึกษา พบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมเศษแก้วเคลือบแมงกานีสออกไซด์ ได้แก่ ระยะเวลากวนผสมระหว่างสารละลายแมงกานีสคลอไรด์กับเศษแก้วที่ 10 ชั่วโมง โดยใช้ความเข้มข้นแมงกานีสคลอไรด์ 2.5 โมลาร์ ซึ่งจะทำให้ร้อยละการชะละลายของแมงกานีสออกมาน้อยและมีประสิทธิภาพการดูดซับดีที่สุด ส่วนการศึกษาการดูดซับสีย้อมและสารลดแรงตึงผิวแบบทีละเท พบว่า สีย้อม BY1และAB45 จะเข้าสู่สมดุลที่ 120 นาที และสีเมทิลีนบลูจะเข้าสู่สมดุลที่ 180 นาที ส่วนสารลดแรงตึงผิว CPC และLAS จะเข้าสู่สมดุลที่ 180 นาที แต่สารลดแรงตึงผิว TX100 ไม่สามารถดูดซับได้ ซึ่งการดูดซับทั้งหมดสอดคล้องกับอันดับปฏิกิริยาสองเสมือน โดยสีย้อม BY1และสารลดแรงตึงผิว CPC มีประสิทธิภาพการดูดซับดีที่สุด คือ พีเอช 9 ส่วนสีย้อม AB45 และสารลดแรงตึงผิว LAS ที่มีประสิทธิภาพการดูดซับดีที่สุด คือ พีเอช 5 ซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยแรงดึงดูดระหว่างประจุ โดยกระบวนการดูดซับทั้งหมดสอดคล้องกับสมการไอโซเทอมของแลงเมียร์ นอกจากนี้พบว่า การมีอยู่ของสารลดแรงตึงผิว TX100 ไม่ส่งผลกระทบต่อการดูดซับสีย้อม ส่วนสารลดแรงตึงผิว CPC ผสมกับสีย้อม BY1และสารลดแรงตึงผิว LAS ผสมกับสีย้อม AB45 พบว่า สีย้อมและสารลดแรงตึงมีผลกระทบซึ่งกันและกันทำให้ความสามารถในการดูดซับลดลง ส่วนการดูดซับแบบคอลัมน์มีแนวโน้มเดียวกันกับการดูดซับแบบทีละเทแต่ความสามารถในการดูดซับแบบคอลัมน์น้อยกว่าแบบทีละเท