ผลกระทบของมอนต์มอริลโลไนต์คอลลอยด์ต่อการเคลื่อนตัวของอาร์ซิเนตในคอลัมน์ทรายอิ่มตัว

สุกัญณี กลั้งเนียม

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78631

Title:	ผลกระทบของมอนต์มอริลโลไนต์คอลลอยด์ต่อการเคลื่อนตัวของอาร์ซิเนตในคอลัมน์ทรายอิ่มตัว
Other Titles:	Impact of montmorillonite colloid on transport of arsenate in Saturated sand column
Authors:	สุกัญณี กลั้งเนียม
Advisors:	ศรีเลิศ โชติพันธรัตน์
Other author:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Subjects:	มอนต์มอริลโลไนต์ อาร์ซิเนต Montmorillonite Arsenates
Issue Date:	2562
Publisher:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract:	การวิจัยครั้งนี้ทำการศึกษาผลกระทบของมอนต์มอริลโลไนต์คอลลอยด์ต่อการเคลื่อนตัวของอาร์ซิเนตโดยทดลองในคอลัมน์ที่บรรจุทรายซึ่งจำลองภายใต้การไหลของชั้นน้ำบาดาลมีแรงดัน ทำการทดลอง 3 คอลัมน์ที่มีค่าพีเอชแตกต่างกันคือ 4 7 และ 10 ที่ความเข้มข้นเริ่มต้นของอาร์ซิเนตและมอนต์โมริลโลไนต์ ประมาณ 10 และ 100 mg/l ตามลำดับ ไหลผ่านคอลัมน์ทรายอิ่มตัวจากด้านล่างสู่ด้านบนด้วยความเร็วคงที่เท่ากับ 0.159 เซนติเมตรต่อนาที จากการทดลองพบว่าที่พีเอชเท่ากับ 4 7 และ 10 อาร์ซิเนตที่ถูกดูดซับโดยมอนต์มอริลโลไนต์และเคลื่อนที่ออกมาจากคอลัมน์คิดเป็นร้อยละ 13.16, 16.32 และ 2.99 ของมวลอาร์ซิเนตที่เคลื่อนที่เข้าไปในคอลัมน์ โดยมีค่าปัจจัยความหน่วง (Retardation factor) เพิ่มขึ้นจาก 2.29 เป็น 4.57 เมื่อพีเอชลดลงจากพีเอช 10 เป็นพีเอช 4 ขนาดของอนุภาคมอนต์มอริลโลไนต์ลดลงจาก 1150.50 nm เป็น 306.06 nm เมื่อเพิ่มจากพีเอช 4 เป็นพีเอช 10 เนื่องจากมอนต์มอริลโลไนต์คอลลอยด์ค้างอยู่ภายในคอลัมน์ ส่งผลให้อาร์ซิเนตที่ถูกดูดซับโดยมอนต์โมริลโลไนต์เคลื่อนที่ออกจากคอลัมน์ช้าในสภาวะที่เป็นกรด เมื่อเปรียบเทียบการเคลื่อนที่ของอาร์ซิเนตโดยมีและไม่มีผลของมอนต์มอริลโลไนต์ พบว่าอาร์ซิเนตเคลื่อนที่ภายในคอลัมน์ทรายอิ่มตัวได้เร็วขึ้นเมื่อมีมอนต์มอริลโลไนต์ โดยอาร์ซฺเนตในคอลัมน์ที่มีมอนต์มอริลโลไนต์มีความเร็วในการเคลื่อนที่สูงขึ้นร้อยละ 55.06 และ 61.19 ที่พีเอช 4 และ 7 ตามลำดับ ซึ่งพฤติกรรมการดูดซับอาร์ซิเนตภายในคอลัมน์ทรายอิ่มตัวอธิบายได้ด้วยผลจากโปรแกรม Hydus-1D โดยพบว่าที่พีเอช 10 มีพฤติกรรมการดูดซับสอดคล้องกับ two-site model (TSM) โดยมีค่า R-Squared เท่ากับ 0.9917 ในขณะที่พีเอช 4 และ 7 สอดคล้องกับ Equilibrium model (CDeq) โดยมีค่า R-Squared เท่ากับ 0.9569 และ 0.9759 ตามลำดับ เช่นเดียวกับผลการศึกษาพฤติกรรมการดูดซับของอาร์ซิเนตภายในคอลัมน์ทรายอิ่มตัวโดยไม่มีผลของมอนต์มอริลโลไนต์ ดังนั้นการมีมอนต์มอริลโลไนต์จึงไม่ได้เปลี่ยนพฤติกรรมการดูดซับของอาร์ซิเนตที่พีเอชเท่ากับ 4 และ 7 และจากข้อมูลพารามิเตอร์ที่ได้จาก HYDRUS-1D พบว่าค่าคงที่ของฟรุนดริช (Freundlich constants, KF) ของแบบจำลอง Equilibrium model ลดลงจาก 4.363 เป็น 4.094 และ 3.714 เช่นเดียวกับ Nonequilibrium model ก็ลดลงจาก 4.763 เป็น 4.672 และ 3.778 สำหรับพีเอช 4 7 และ 10 ตามลำดับ
Other Abstract:	This research investigated the impact of montmorillonite colloid on the transport of arsenate (As(V)) through a saturated sand column. The As(V) bearing montmorillonite colloid solution at pH 4, 7, and 10 flow from the bottom to top of the column with stable flow rate at 0.159 cm/min. The initial concentrations of As(V) and montmorillonite were approximately 10 and 100 mg/l, respectively. Based on the column experiments, As(V) was adsorbed by montmorillonite, and transport through the column was approximately 13.16%, 16.32%, and 2.99% of The total mass As(V) that inject the column, for pH 4, 7, and 10, respectively. Furthermore, the retardation factor (RF) of As(V) generally increased from 4.57 to 2.29 with decreasing pH from pH 10 to pH 4. The particle size of montmorillonite colloids depends on solution pH and appeared to decline from 1150.50 nm to 306.06 nm with increasing pH from pH 4 to pH 10. This causes montmorillonite colloid retain inside sand particle, leading As(V) adsorbed by montmorillonite move through the saturated sand column slower at the lower pH condition. As comparing the transport of As(V) with and without montmorillonite colloids, it showed that As(V) in the column with montmorillonite colloid could move faster higher than the other one approximately 55.06% and 61.19% for pH 4 and 7 respectively. Finally, the mechanism of As(V) sorption at pH 10 columns corresponded to the two-site model (TSM) with R-Squared of 0.9917, whereas at pH 4 and pH 7 corresponded to the uniform (equilibrium) solute transport (CDeq) model with R-Squared 0.9569 0.9759, respectively. Interestingly, the mechanism of As(V) sorption can be explained by uniform (equilibrium) solute transport model (CDeq) at pH 4 and pH 7, regardless of the appearance of montmorillonite colloid in sand columns. The parameters from Hydus-1D showed that Freundlich constant (KF) from both of CDeq and TSM tends to decrease for pH 4,7 and 10, respectively.
Description:	โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต ภาควิชาธรณีวิทยา คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2562
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78631
Type:	Senior Project
Appears in Collections:	Sci - Senior Projects

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
62-SP-GEO-33 - Sugunnee Klangniam.pdf		1.33 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record