การกำจัดแอนไอออนที่เป็นพิษในน้ำเสียด้วยการตกตะกอนร่วมกับเลเยอร์ดับเบิลไฮดรอกไซด์

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการกำจัดแอนไอออนที่เป็นพิษในน้ำด้วยวิธีการตกตะกอนร่วมกับสารประกอบเลเยอร์ดับเบิลไฮดรอกไซด์ (layered double hydroxides, LDH) โดยใช้หลักการของแรงระหว่างประจุระหว่างโครงสร้างที่เป็นชั้นประจุบวกของสารประกอบ LDH ที่สามารถจับกับแอนไอออนชนิดต่าง ๆ ได้ ในการทดลองทำการตกตะกอนโครเมตแอนไอออนและอาร์ซิเนตแอนไอออนร่วมกับสารประกอบ LDH โดยศึกษาตัวแปร 3 ชนิด ได้แก่ ค่าความเป็นกรดเบส ความเข้มข้นของแอนไอออนที่เป็นพิษ และชนิดโลหะของสารประกอบ LDHการหาปริมาณโครเมตแอนไอออนและอาร์ซิเนตแอนไอออนทำได้โดยใช้เทคนิคอัลตราไวโอเลตและ วิสิเบิลสเปกโทรสโคปีและเทคนิคการคายแสงของธาตุด้วยการกระตุ้นจากพลาสมา ตามลำดับ และยืนยันการเกิดสารประกอบ LDH ของตะกอนที่ได้ด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ พบว่าระบบ Mg/Al สามารถตกตะกอน LDH ร่วมกันกับโครเมตแอนไอออนและอาร์ซิเนตแอนไอออนได้ที่ค่าความเป็นกรดเบสตั้งแต่ 9 ขึ้นไป เนื่องจากมีปริมาณไฮดรอกไซด์มากพอสำหรับเกิดเป็นสารประกอบ LDH ส่วนระบบ Mg/Fe เกิดเป็นสารประกอบ LDH ได้ที่ค่าความเป็นกรดเบสที่ 11 แต่ไม่เกิดสารประกอบ LDH ที่ค่าความเป็นกรดเบสที่ 9 เนื่องจากที่ค่าความเป็นกรดเบส 9 ไอออนของเหล็กอาจตกตะกอนเป็นสารประกอบ Fe(OH)3 ส่งผลให้มีปริมาณเหล็กไม่เพียงพอที่จะเกิดเป็นสารประกอบ LDH ร่วมกับ Mg ได้ นอกจากนี้เมื่อเปลี่ยนชนิดของโลหะไดวาเลนต์ Zn/Al, Ni/Al และ Ni/Fe สามารถตกตะกอนร่วมกันกับโครเมตแอนไอออนและเกิดเป็นสารประกอบ LDH ที่ค่าความเป็นกรดเบส 9 และ 11 เช่นเดียวกัน