ผลของ Na₂O SiO₂ และ H₂O ต่อสมบัติของจีโอพอลิเมอร์ฐานเถ้าลอย

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาถึงความเป็นไปได้ในการสังเคราะห์จีโอพอลิเมอร์โดยใช้สารตั้งต้นคือเถ้าลอย เถ้าแกลบ สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ และสารละลายโซเดียมซิลิเกตเป็นหลัก โดยมีการปรับเปลี่ยนปริมาณน้ำ โซเดียมออกไซด์ และเถ้าแกลบ (ซิลิกา) เพื่อดูความแตกต่างทางสมบัติของจีโอพอลิเมอร์ที่สังเคราะห์ได้ กระบวนการสังเคราะห์จีโอพอลิเมอร์เริ่มจากละลายโซเดียมซิลิเกตหรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ลงในน้ำกลั่น กวนผสมให้เข้ากัน จากนั้นเติมผงวัตถุดิบคือเถ้าลอยหรือเถ้าแกลบลงในสารละลายที่เตรียมไว้ กวนผสมจนเข้ากันดี จากนั้นเทของผสมที่ได้ลงในแม่แบบ ปิดฝาแล้วบ่มที่อุณหภูมิห้องหรือ 60 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 48 ชั่วโมง หลังจาก 7 วันแล้วจึงนำไปทดสอบสมบัติต่อไป ผลการทดลองพบว่า ในระบบที่ใช้สารตั้งต้นเป็นเถ้าลอยและสารละลายโซเดียมซิลิเกต เมื่อผสมผงวัตถุดิบเข้ากับสารละลายและกวนผสมแล้ว ของผสมมีการแข็งตัวอย่างรวดเร็ว ไม่สามารถเทออกมาใส่แม่แบบได้ ดังนั้นผู้วิจัยจึงไม่ได้ทำการทดลองวัดค่าความแข็งแรงและสมบัติอื่นๆ ต่อ เมื่อใช้สารตั้งต้นเป็นเถ้าลอย-สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ จีโอพอลิเมอร์ที่สังเคราะห์ได้มีการไหลตัวที่ดี เมื่อนำจีโอพอลิเมอร์ที่ได้นี้ไปทดสอบสมบัติต่างๆ พบว่า เมื่อปริมาณสัดส่วนของน้ำเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงของจีโอพอลิเมอร์ลดลง เมื่อปรับเปลี่ยนสัดส่วนของโซเดียมออกไซด์ จาก 0.5 ไปเป็น 1.0 โมล ความแข็งแรงมีค่าเพิ่มขึ้น แต่เมื่อเพิ่มสัดส่วนของโซเดียมออกไซด์ จาก 1.0 เป็น 1.5 โมล จะทำให้ความแข็งแรงลดลง เมื่อเพิ่มปริมาณเถ้าแกลบ (ซิลิกา) ส่งผลให้ความแข็งแรงของจีโอพอลิเมอร์เพิ่มขึ้น และเมื่อเพิ่มอุณหภูมิในการบ่มตัวอย่างจากอุณหภูมิห้องไปเป็น 60 องศาเซลเซียส พบว่าทำให้สามารถสังเกตเห็นผลของปริมาณน้ำ โซเดียมออกไซด์ และซิลิกา ที่มีต่อสมบัติของจีโอพอลิเมอร์ได้ชัดเจนขึ้น