การขจัดสีย้อมในน้ำเสียจากอุตสาหกรรมกระดาษไหว้เจ้าโดยการดูดซับบนคอมพอสิตแร่ดิน-ไคโตซาน

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาการขจัดสีย้อมรีแอคทีฟเรด 120 ในน้ำ โดยการดูดซับบนตัวดูดซับคอมพอสิตแร่ดิน-ไคโตซาน และเปรียบเทียบกับตัวดูดซับไคโตซาน ซึ่งการทดลองนี้จะศึกษาการดูดซับแบบกะ โดยตัวแปร ที่ศึกษาในการทดลอง คือ ปริมาณตัวดูดซับ ความเข้มข้นเริ่มต้นของสารละลายสีย้อม ค่าความเป็นกรดด่าง โดยเวลาที่ใช้ในการดูดซับ ตั้งแต่ 15 นาทีถึง 420 นาที จากการวิเคราะห์คุณลักษณะของตัวดูดซับโดยใช้ใช้เทคนิคฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (FTIR) พบว่าตัวดูดซับคอมพอสิตแร่ดิน-ไคโตซานจะมีลักษณะสเปกตรัมเฉพาะที่สะท้อนถึงตัวดูดซับไคโตซานและตัวดูดซับแร่ดินอย่างชัดเจน เมื่อพิจารณาพื้นที่ผิวการดูดซับโดยใช้เทคนิคการดูดซับ/การคายซับไนโตรเจน พบว่าแนวโนมของการเพิ่มสัดส่วนของแร่ดินจะช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวให้กับตัวดูดซับคอมพอสิตแร่ดิน-ไคโตซาน ส่งผลให้ตัวดูดซับคอมพอสิตแร่ดิน-ไคโตซาน มีพื้นที่ผิวที่สูงกว่าตัวดูดซับไคโตซาน เนื่องจากไคโตซานเข้าไปแทรกในโครงสร้างของแร่ดิน สามารถอธิบายด้วยเทคนิคเอกซเรย์ฟลูออเรสเซนต์ (XRF) ทำให้โครงสร้างของแร่ดินเกิดการขยายขนาดขึ้น สำหรับผลจากการศึกษาตัวแปรต่างๆ พบว่า ตัวดูดซับคอมพอสิตแร่ดิน-ไคโตซาน มีประสิทธิภาพในการกำจัดสีย้อมได้ดีกว่าตัวดูดซับไคโตซานและตัวดูดซับแร่ดิน ถึง 1.17 เท่า และ 1.88 เท่า ตามลำดับ การเพิ่มปริมาณตัวดูดซับจะช่วยลดระยะเวลาในการดูดซับให้เร็วยิ่งขึ้น สำหรับตัวดูดซับคอมพอสิตแร่ดิน-ไคโตซาน พบว่าสามารถกำจัดสีย้อมได้หมดสมบูรณ์ทุกความเข้มข้น และสามารถกำจัดสีย้อมได้ดีสำหรับทุกช่วงของค่าความเป็นกรดด่างที่ได้ศึกษาในงานวิจัย แบบจำลองสมดุลการดูดซับของตัวดูดซับคอมพอสิตแร่ดิน-ไคโตซาน สอดคล้องกับแบบจำลองการดูดซับของโกเบิลคอร์ริแกน จลนพลศาสตร์การดูดซับของตัวดูดซับคอมพอสิตแร่ดิน-ไคโตซาน มีอัตราเร็วของปฏิกิริยาการดูดซับสารละลายสีย้อมเป็นปฏิกิริยาอันดับสองเทียม นอกจากนี้ยังพบว่ากลไกในการควบคุมขั้นตอนการดูดซับคือ ขั้นตอนการของการแพร่ผ่านชั้นฟิล์ม และขั้นตอนของการแพร่ภายในรูพรุน สำหรับการศึกษาอุณหพลศาสตร์ของการดูดซับพบว่าตัวดูดซับคอมพอสิตแร่ดิน-ไคโตซาน สามารถเกิดขึ้นได้เองและเกิดขึ้นได้ดีที่อุณหภูมิสูง