การกำจัดธาตุคาร์บอนส่วนเกินในผงขั้วแคโทดของถ่านอัลคาไลน์ที่ผิดมาตรฐาน

ชัยพร พูลสวัสดิ์; กมลรักษ์ วงศ์ศรีศาสตร์

dc.contributor.advisor	จิตติ เกษมชัยนันท์
dc.contributor.author	ชัยพร พูลสวัสดิ์
dc.contributor.author	กมลรักษ์ วงศ์ศรีศาสตร์
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
dc.date.accessioned	2022-06-23T09:55:28Z
dc.date.available	2022-06-23T09:55:28Z
dc.date.issued	2563
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78938
dc.description	โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต ภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2563	en_US
dc.description.abstract	สารแมงกานีสไดออกไซด์จากการตกตะกอนด้วยวิธีไฟฟ้าเคมี (Electrolytic Manganese Dioxide, EMD) เป็นหนึ่งในวัตถุดิบหลักของการผสมผงขั้วแคโทด อันเป็นส่วนประกอบสำคัญในการผลิตแบตเตอรี่ชนิดปฐมภูมิ (Primary Battery) เช่น แบตเตอรี่อัลคาไลน์ (Alkaline Battery), แบตเตอรี่สังกะสี-คาร์บอน (Zinc-carbon Battery) เป็นต้น ในโรงงานอุตสาหกรรมผลิตแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ กระบวนการผสมสารสามารถเกิดความผิดพลาดขึ้นทำให้มีการเจือปนของธาตุคาร์บอนในสารแมงกานีสไดออกไซด์นี้ ส่งผลให้ได้ผงขั้วแคโทดที่ไม่ได้มาตรฐาน และไม่สามารถนำไปเป็นส่วนประกอบของแบตเตอรี่ชนิดปฐมภูมิได้ โครงการวิจัยนี้จึงศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของปฏิกิริยาออกซิเดชั่นด้วยแก๊สออกซิเจนเพื่อการกำจัดธาตุคาร์บอนส่วนเกินให้หลงเหลือน้อยที่สุด และสารประกอบแมงกานีสไดออกไซด์ (Manganese Dioxide, Mn₂O) ที่เหลือต้องคงสภาพเดิม (ไม่มีการเปลี่ยนแปลงเฟส) ในการทดลองนี้ได้ทำการศึกษาตัวแปร คือ อุณหภูมิที่ 450, 500 องศาเซลเซียส, อัตราการไหลของแก๊สที่ 10, 30, 50, 90 ลูกบาศก์เซนติเมตร ที่ระยะเวลาคงที่ 6 ชั่วโมงจากผลการทดลองที่ได้ดำเนินการแล้วพบว่า เมื่ออุณหภูมิ และอัตราการไหลของแก๊สที่ 500 องศาเซลเซียส, ของแก๊ส 50 ลูกบาศก์ เซนติเมตรต่อนาที ตามลำดับ สามารถกำจัดธาตุคาร์บอนออกจากผงขั้วแคโทดได้มากที่สุด ซึ่งพิจารณาจากผลการวิเคราะห์โครงผลึกของสารด้วยเครื่องวัดการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (X-ray diffractometer, XRD) และการวิเคราะห์ปริมาณของธาตุคาร์บอนด้วยเครื่องวิเคราะห์หาปริมาณธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสารอินทรีย์ (CHNS Analyzer)	en_US
dc.description.abstractalternative	Electrolytic Manganese Dioxide (EMD) is a main raw material of mixing battery cathode powder. This powder is an important component in the production of primary batteries such as alkaline batteries, zinc-carbon batteries. In large battery-manufacturing industrial plants, the process of mixing the substances can be faulty, resulting in the excess of carbon in the electrolytic manganese dioxide. Therefore, the resulting cathode powder, so-called off-spec cathode powder, cannot be used as a component of alkaline batteries. This research project studies the optimal conditions of oxidation reactions under the flow of oxygen gas in order to eliminate the residual carbon as well as to keep electrolytic manganese dioxide from changing phase. In this study, the experimental variables were reaction oxidation-reaction duration 6 h reaction-temperatures (450 and 500 °C), and oxygen-gas flow rates (10, 30, 50, and 90 ccm). Based on the current results, it was found out that at the condition of 500 °C, and 50 ccm, the carbon-based element was the most removed from the cathode powder. This was confirmed by analyzing the crystal structure of the powder with X-ray diffractometer (XRD).	en_US
dc.language.iso	th	en_US
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.subject	แคโทด	en_US
dc.subject	แบตเตอรี่	en_US
dc.subject	แมงกานีสออกไซด์	en_US
dc.subject	Cathodes	en_US
dc.subject	Manganese, Electrolytic	en_US
dc.title	การกำจัดธาตุคาร์บอนส่วนเกินในผงขั้วแคโทดของถ่านอัลคาไลน์ที่ผิดมาตรฐาน	en_US
dc.title.alternative	Removal of Residual Carbon from off-spec Cathode Powder in Alkaline Batteries	en_US
dc.type	Senior Project	en_US
dc.degree.grantor	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US