URANIUM EXTRACTION FROM SEAWATER USING CHROMIC ACID PRE-TREATED POLY(ACRYLONITRILE) AMIDOXIME FIBERS

Vareeporn Ratnitsai

dc.contributor.advisor	Doonyapong Wongsawaeng	en_US
dc.contributor.advisor	Nares Chankow	en_US
dc.contributor.author	Vareeporn Ratnitsai	en_US
dc.contributor.other	Chulalongkorn University. Faculty of Engineering	en_US
dc.date.accessioned	2015-08-21T09:28:15Z
dc.date.available	2015-08-21T09:28:15Z
dc.date.issued	2014	en_US
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/44388
dc.description	Thesis (D.Eng.)--Chulalongkorn University, 2014	en_US
dc.description.abstract	Uranium extraction from seawater using chromic-acid-treated amidoxime adsorbent was studied. Chromic-acid-treated amidoxime fibers were synthesized based on the simultaneous irradiation grafting method at low temperature. Low-density polyethylene (LDPE) fibers were treated with chromic acid for up to 90 minutes. After the treatment, fibers were submerged in 60 : 40 acrylonitrile : methacrylic acid monomer by volume and irradiated with gamma ray from Co-60 for a total dose of 40 kGy. The maximum grafting efficiency of about 90% occurred at 20 minutes of chromic acid treatment time, which was as much as 30% higher than literature-reported values. Cografted fibers were converted into amidoxime fibers by reaction with hydroxylamine hydrochloride solution for 75 minutes, obtaining the amidoxime group density of 2.65 mol/kg. Chromic acid pre-treated amidoxime fibers submerged in Andaman seawater with the average temperature of 30oC for 4 weeks exhibited the uranium adsorption capacity of 2.06 g-U/kg-adsorbent, which was 37% higher than literature-reported values. These significantly-increased grafting and adsorption efficiencies were attributed to the increased surface area of LDPE fibers appropriately treated with chromic acid. Study on the usage repeatability of chromic-acid-treated amidoxime fibers revealed that the adsorption capacity reduced to about 65% after 8 cycles of repeated usage. Uranium concentration in Thailand's seawater was analyzed to be around 3 ppb, regardless of location and depth of seawater.	en_US
dc.description.abstractalternative	ได้ศึกษาการสกัดยูเรเนียมจากน้ำทะเลโดยใช้ตัวดูดซับเอมีดอกซิมที่ผ่านการปรับปรุงด้วยกรดโครมิค ซึ่งสังเคราะห์โดยใช้วิธีการต่อกิ่งแบบเหนี่ยวนำด้วยการฉายรังสีแกมมาโดยตรงที่อุณหภูมิต่ำ การสังเคราะห์ทำโดยนำเส้นใยพอลิเอธิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำมาปรับปรุงด้วยกรดโครมิคที่เวลาต่างๆ จนถึง 90 นาที หลังจากนั้นนำเส้นใยแช่ในมอนอเมอร์ผสมระหว่างอะคริโลไนไตรล์กับกรดเมทาคริลิคในอัตราส่วน 60 : 40 โดยปริมาตร แล้วฉายรังสีแกมมาจากโคบอลต์-60 ที่ความแรงรังสีรวม 40 กิโลเกรย์ พบว่าประสิทธิภาพการต่อกิ่งที่มากที่สุดคือประมาณ 90% ซึ่งเป็นเส้นใยที่ผ่านการปรับปรุงโดยกรดโครมิคนาน 20 นาที ประสิทธิภาพการต่อกิ่งที่ได้นี้มีค่าสูงกว่าค่าในรายงานจากวารสารอื่นอยู่ถึง 30% ต่อจากนั้นนำเส้นใยที่ต่อกิ่งแล้วมาเปลี่ยนให้เป็นเส้นใยเอมีดอกซิมโดยการแช่เส้นใยในสารละลายไฮดรอกซิลามินไฮโดรคลอไรด์เป็นเวลานาน 75 นาที ได้ความหนาแน่นของกลุ่มเอมีดอกซิมเป็น 2.65 โมลต่อกิโลกรัม เมื่อทดลองนำเส้นใยเอมีดอกซิมที่ผ่านการปรับปรุงด้วยกรดโครมิคแช่ในน้ำทะเลที่ฝั่งอันดามันที่อุณหภูมิเฉลี่ย 30 องศาเซลเซียส เป็นเวลานาน 4 สัปดาห์ ได้ค่าการดูดซับยูเรเนียมเท่ากับ 2.06 กรัมยูเรเนียมต่อกิโลกรัมตัวดูดซับ ซึ่งมีค่าสูงกว่าค่าในรายงานจากวารสารอื่นอยู่ถึง 37% ประสิทธิภาพการต่อกิ่งและการดูดซับยูเรเนียมที่สูงขึ้นอย่างมากนี้ เป็นผลเนื่องมาจากการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ผิวเส้นใยพอลิเอธิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำที่ผ่านการปรับปรุงด้วยกรดโครมิคอย่างเหมาะสม การศึกษาการใช้ซ้ำของเส้นใยเอมีดอกซิมที่ผ่านการปรับปรุงด้วยกรดโครมิค พบว่าการดูดซับยูเรเนียมมีค่าลดลงเหลือประมาณ 65% หลังจากใช้ซ้ำเป็นจำนวน 8 ครั้ง การวิเคราะห์ค่าความเข้มข้นของยูเรเนียมในน้ำทะเลประเทศไทย พบว่ามีค่าประมาณ 3 ส่วนในพันล้านส่วน โดยไม่ขึ้นอยู่กับตำแหน่งและความลึกของน้ำทะเล	en_US
dc.language.iso	en	en_US
dc.publisher	Chulalongkorn University	en_US
dc.relation.uri	http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.26
dc.rights	Chulalongkorn University	en_US
dc.subject	Seawater
dc.subject	Uranium
dc.subject	Polymers
dc.subject	Polyethylene
dc.subject	Chromic acid
dc.subject	Uranium mines and mining
dc.subject	น้ำทะเล
dc.subject	ยูเรเนียม
dc.subject	โพลิเมอร์
dc.subject	โพลิเอทิลีน
dc.subject	กรดโครมิก
dc.subject	เหมืองและการทำเหมืองยูเรเนียม
dc.title	URANIUM EXTRACTION FROM SEAWATER USING CHROMIC ACID PRE-TREATED POLY(ACRYLONITRILE) AMIDOXIME FIBERS	en_US
dc.title.alternative	การสกัดยูเรเนียมจากน้ำทะเลโดยใช้เส้นใยพอลิ(อะคริโลไนไตรล์)เอมีดอกซิมที่ผ่านการปรับปรุงด้วยกรดโครมิค	en_US
dc.type	Thesis	en_US
dc.degree.name	Doctor of Engineering	en_US
dc.degree.level	Doctoral Degree	en_US
dc.degree.discipline	Nuclear Engineering	en_US
dc.degree.grantor	Chulalongkorn University	en_US
dc.email.advisor	doonyapong.w@chula.ac.th	en_US
dc.email.advisor	Nares.C@Chula.ac.th	en_US
dc.identifier.DOI	10.14457/CU.the.2014.26