การชะละลายของโลหะหนักจากถัง/ภาชนะบรรจุน้ำดื่มซึ่งทำจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์จากกระบวนการเผาร่วม

Abstract

การวิจัยในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการชะละลายของโลหะหนักจากถัง/ภาชนะบรรจุน้ำดื่มซึ่งทำจากปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์จากระบวนการเผาร่วม และประยุกต์การทดสอบการชะละลายมาตรฐานของ EA NEN 7375 รวมถึงศึกษาปัจจัยหลายชนิดที่มีผลต่อการชะละลายของโลหะหนักที่แฝงตัวอยู่ในซีเมนต์เพสต์ นอกจากนี้ยังนำผลการทดสอบการชะละลายไปเปรียบเทียบกับมาตรฐานน้ำดื่มเพื่อประเมินระดับความปนเปื้อนของโลหะหนักในสารชะละลายภายหลังการทดสอบ ก่อนนำซีเมนต์เพสต์ที่ผ่านการทดสอบการชะละลายที่เวลาต่างๆ ไปศึกษาการเปลี่ยนแปลงของการจับตัวและสารประกอบด้วยเครื่อง XRD (X-Ray Diffraction Spectrometer) และ เครื่อง FT-IR (Fourier Transform Infra-Red Spectrophotometer) ตามลำดับ ผลการศึกษาการชะละลายแสดงให้เป็นว่ามีปัจจัยหลายอย่างส่งผลต่อความสามารถในการชะละลายของโลหะหนักแต่ละชนิดพร้อมกัน อาทิ ปริมาณความเข้มข้นเริ่มต้นในปูนเม็ด ชนิดและปริมาตรของสารชะละลาย ซึ่งจากการวิจัยพบว่าที่อัตราส่วนสารชะละลายต่อพื้นที่ผิวสัมผัสเท่ากับ 8 จะมีความเข้มข้นของโลหะหนักในสารละลายสูงมากเนื่องจากเกิดการสะสมความเข้มข้นในบริเวณผิวหน้าที่เกิดการชะละลายนอกจากนี้การทดสอบด้วยสารชะละลายต่างชนิดกันแสดงให้เห็นว่า แมงกานีสไม่เกิดการชะละลายในน้ำประปา และ โบรอนชะละลายออกมามากในน้ำฝนกรดสังเคราะห์ชนิดปิดฝาทดสอบ โดยโลหะหนักแต่ละชนิดจะแสดงพฤติกรรมการชะละลายที่แตกต่างกันออกไปที่เห็นได้ชัดเจนได้แก่ อะลูมิเนียมจะเกิดการชะล้างที่ผิวหน้าในช่วงต้นการทดสอบและเกิดการละลายในช่วงท้าย ส่วนโครเมียมเกิดการชะล้างที่ผิวหน้าในช่วงต้นของการทดสอบเพียงอย่างเดียว สำหรับการศึกษาการชะละลายในระบบเปิดพบว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มีผลทำให้พีเอชและความนำไฟฟ้าของระบบมีค่าลดลงและมีตะกอนเกิดขึ้น โลหะหนักส่วนใหญ่มีความสามารถในการชะละลายลดลง ยกเว้นวานาเดียม ซึ่งแสดงความสามารถที่เพิ่มขึ้นในช่วงท้ายของการทดสอบ สำหรับปริมาณความเข้มข้นของโลหะหนักที่ชะละลายออกมาเมื่อเทียบกับมาตรฐานน้ำดื่ม พบว่าโลหะหนักบางชนิดมีค่าสูงกว่ามาตรฐาน เช่น แคดเมียมและ ตะกั่วสำหรับทุกสภาวะและสารชะละลาย ในการศึกษาซีเมนต์เพสต์และตะกอนที่เกิดขึ้นด้วยเครื่อง XRD และ FTIR พบว่าตะกอนที่เกิดขึ้นคือตะกอนหินปูน (CaCO[subscript3]) แต่ไม่สามารถตรวจพบโลหะหนัก ซึ่งอาจมีผลจากปริมาณที่น้อยและมีความกระจายตัวสูงในซีเมนต์