การดดซบสยอมแอซดบล 45 และการคดแยกตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกภายใตสนามแมเหลกดวยเสนใยสเตนเลสทดดแปรพนผว

นางสาวณฐพร เอยมสะอาด

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมสงแวดลอม ภาควชาวศวกรรมสงแวดลอม

คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย ปการศกษา 2557

ลขสทธของจฬาลงกรณมหาวทยาลย

ADSORPTION OF ACID BLUE 45 AND SEPARATION OF SUPERPARAMAGNETIC ADSORBENTS UNDER MAGNETIC FIELD BY SURFACE MODIFIED STAINLESS FIBERS

MISS NUTHAPORN EIAMSA-ARD

A THESIS SUBMITTED IN PARTIAL FULFILLMENT OF THE REQUIREMENTS FOR THE DEGREE OF MASTER OF ENGINEERING PROGRAM IN ENVIRONMENTAL ENGINEERING

DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING FACULTY OF ENGINEERING

CHULALONGKORN UNIVERSITY ACADEMIC YEAR 2014

COPYRIGHT OF CHULALONGKORN UNIVERSITY

หวขอวทยานพนธ การดดซบสยอมแอซดบล 45 และการคดแยกตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกภายใตสนามแมเหลกดวยเสนใยสเตนเลสทดดแปรพนผว

โดย นางสาวณฐพร เอยมสะอาด สาขาวชา วศวกรรมสงแวดลอม อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก รองศาสตราจารย ดร.ปฏภาณ ปญญาพลกล

คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย อนมตใหนบวทยานพนธฉบบนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญามหาบณฑต

คณบดคณะวศวกรรมศาสตร

(ศาสตราจารย ดร.บณฑต เอออาภรณ)

คณะกรรมการสอบวทยานพนธ

ประธานกรรมการ

(รองศาสตราจารย ดร. ชวลต รตนธรรมสกล)

อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก

(รองศาสตราจารย ดร.ปฏภาณ ปญญาพลกล)

กรรมการ

(ผชวยศาสตราจารย ดร. ชยพร ภประเสรฐ)

กรรมการ

(รองศาสตราจารย ดร.ตะวน ลมปยากร)

กรรมการภายนอกมหาวทยาลย

(ดร.พนดา ปรารตน)

ง

บทค ดยอ ภาษาไทย

ณฐพร เอยมสะอาด : การดดซบสยอมแอซดบล 45 และการคดแยกตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกภายใตสนามแมเหลกดวยเสนใยสเตนเลสทดดแปรพนผว (ADSORPTION

OF ACID BLUE 45 AND SEPARATION OF SUPERPARAMAGNETICADSORBENTS UNDER

MAGNETIC FIELD BY SURFACE MODIFIED STAINLESS FIBERS) อ.ทปรกษาวทยานพนธหลก: รศ. ดร.ปฏภาณ ปญญาพลกล, 4 หนา.

งานวจยนศกษาการบ าบดสยอมชนด แอซดบล 45 (AB45) ดวยกระบวนการดดซบทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกการคดแยกดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลก โดยแบงการทดลองออกเปน 2

สวน ในสวนแรกศกษากระบวนการดดซบแบบทละเทโดยเปรยบเทยบจลนพลศาสตรและสมดลการดดซบจากตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกทงหมด 6 ชนด ไดแก เฮกซะโกนอลเมโสพอรสซลเกต

(HMS-SP), เฮกซะโกนอลเมโสพอรสซลเกตทน าไปตอตดหมฟงกชนอะมโน (A-HMS-SP), เฮกซะโกนอลเมโสพอรสซลเกตทน าไปตอตดหมฟงกชนเมอรแคปโต (M-HMS-SP), ซลเกต (S-SP), ซลเกตทน าไปตอตดหมฟงกชนอะมโน (A-S-SP) และ ซลเกตทน าไปตอตดหมฟงกชนเมอรแคปโต (M-S-SP) จากการศกษาจลนพลศาสตรการดดซบพบวาตวกลางดดซบทง 6 ชนดเปนไปตามจลนพลศาสตรการดดซบล าดบท 2

เสมอนทงหมด การศกษาสมดลการดดซบของ AB45 ควบคมคา PH 7, ความแรงประจ 0.01 โมล/ลตร พบวาตวกลางดดซบทง 6 ชนดเปนไปตามสมดลการดดซบของฟรนดลชทงหมด ส าหรบการทดลองในสวนท 2

ศกษาการแยกตวกลางดดซบออกจากน าเสยโดยใชตวกรองเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลก และใชตวกลางดดซบทมความสามารถในการดดซบสงสดคอ A-HMS-SP ส าหรบการศกษาผลกระทบจากสนามแมเหลกทความเขมขนตวกลางดดซบ 0.5-5 กรมตอลตร ทความสงชนกรอง 1.5-3 เซนตเมตร ความพรน 95.28% - 98.43% และความเรวการไหล 16.43 - 65.73 เซนตเมตรตอนาท จากผลการทดลองพบวาการใสสนามแมเหลกลงไปในเสนใยสเตนเลสสงผลท าใหประสทธภาพการแยกอนภาค A-HMS-SP สงขน

และการเพมขนของความสงและความพรนของชนเสนใยสเตนเลสสงผลใหประสทธภาพการแยกอนภาค A-HMS-SP สงขน สวนการเพมขนของอตราเรวของการไหลและความเขมขนของตวกลางดดซบสงผลใหประสทธภาพการการแยกอนภาค A-HMS-SP ลดลง นอกจากนการปรบแตงความชอบน าของเสนใยสเตนเลสไมสงผลตอประสทธภาพการแยกอนภาค A-HMS-SP และในกรณอนภาคแบบรพรนและอนภาคแบบกลมเกลยงมประสทธภาพการคดแยกไมแตกตางกน

ภาควชา วศวกรรมสงแวดลอม สาขาวชา วศวกรรมสงแวดลอม ปการศกษา 2557

ลายมอชอนสต

ลายมอชอ อ.ทปรกษาหลก

จ

บทค ดยอ ภาษาองกฤษ

# # 5470196621 : MAJOR ENVIRONMENTAL ENGINEERING KEYWORDS: สยอม (DYE) / ตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตก (SUPERPARAMAGNETIC

ADSORBENT) / การคดแยก (SEPARATION) / การดดซบ (ADSORPTION) NUTHAPORN EIAMSA-ARD: ADSORPTION OF ACID BLUE 45 AND SEPARATION OF

SUPERPARAMAGNETICADSORBENTS UNDER MAGNETIC FIELD BY SURFACE MODIFIED

STAINLESS FIBERS. ADVISOR: ASST. PROF. PATIPARN PUNYAPALAKUL, PH.D., 4 PP.

THE OBJECTIVE OF THIS RESEARCH IS TO STUDY THE REMOVAL OF ACID BLUE 45 FROM SYNTHETIC

WASTEWATER BY USING SURFACE MODIFIED SUPERPARAMAGNETIC ADSORBENTS. THIS RESEARCH WAS SEPARATED

INTO 2 PARTS. THE FIRST PART IS THE STUDY OF ADSORPTION EFFICIENCY IN BATCH SYSTEM BY COMPARING 6

TYPES OF SUPERPARAMAGNETIC ADSORBENTS; HEXAGONAL MESOPOROUS SILICA (HMS-SP), HEXAGONAL

MESOPOROUS SILICA FUNCTIONALIZED WITH AMINO FUNCTIONAL GROUP (A-HMS-SP), HEXAGONAL

MESOPOROUS SILICA FUNCTIONALIZED WITH MERCAPTO FUNCTIONIAL GROUP (M-HMS-SP), SILICA (S-SP), SILICA

FUNCTIONALIZED WITH AMINO FUNCTIONAL GROUP (A-S-SP) AND SILICA FUNCTIONALIZED WITH MERCAPTO

FUNCTIONAL GROUP (M-S-SP). AB-45 ADSORPTION KINETIC OF ALL ADSORBENTS CAN BE FITTED BY PSEUDO 2ND

ORDER MODEL WITH HIGH CORRELATION. THE STUDY OF ADSORPTION ISOTHERM WAS CONDUCTED BY

CONTROLLING PH AT 7 AND IONIC STRENGTH AT 0.01 M. THE OBTAINED ADSORPTION ISOTHERMS OF ALL

ADSORBENTS ARE COMPATIBLE WITH FREUNDLICH ISOTHERM. THE SECOND PART IS THE STUDY OF ADSORBENT

SEPARATION BY STAINLESS FIBER UNDER MAGNETIC FIELD. THE A-HMS-SP WHICH HAS THE HIGHEST AB-45

ADSORPTION CAPACITY WAS APPLIED IN THIS STUDY. THE EFFECT OF MAGNETIC FIELDS ON STAINLESS FIBER FILTER

COLUMN STUDY WAS OPERATED BY THIS FOLLOWED CONDITION; 1.5-3 CM HEIGHT, 95.28% - 98.43%

POROSITY, CONCENTRATION OF ADSORBENT AT 0.5-5 G/L, VELOCITY AT 16.43 - 65.73 CM/MIN. FROM OBTAINED

RESULTS; APPLYING MAGNETIC FIELD INTO STAINLESS FIBER CAN INCREASE THE A-HMS-SP SEPARATION

EFFICIENCY. INCREASE OF THE HEIGHT AND POROSITY OF STAINLESS FIBER COLUMN CAN INCREASE THE SEPARATION

EFFICIENCY OF A-HMS-SP. HOWEVER, INCREASE OF FLOW VELOCITY AND PARTICLE CONCENTRATION DECREASE

THE SEPARATION EFFICIENCY OF A-HMS-SP. HYDROPHOBICITY MODIFICATION OF STAINLESS FIBER DID NOT

AFFECT THE SEPARATION EFFICIENCY OF A-HMS-SP. MOREOVER, SEPARATION EFFICIENCIES OF POROUS AND

PARTICLE ADSORBENTS WERE NOT DIFFERENT, SIGNIFICANTLY.

DEPARTMENT: ENVIRONMENTAL ENGINEERING FIELD OF STUDY: ENVIRONMENTAL ENGINEERING ACADEMIC YEAR: 2014

STUDENT'S SIGNATURE

ADVISOR'S SIGNATURE

ฉ

กตตกรรมประกาศ

กตตกรรมประกาศ

ขอขอบคณ รองศาสตราจารย ดร.ปฏภาณ ปญญาพลกล อาจารยทปรกษาวทยานพนธ ทกรณาใหความรความเขาใจ และใหค าแนะน าตางๆ ตลอดจนดแลเอาใจใสตรวจสอบอยางละเอยดในทกขนตอนของการท าวทยานพนธฉบบนใหส าเรจลลวงไปดวยด

ขอขอบคณ รองศาสตราจารย ดร. ชวลต รตนธรรมสกล ประธานกรรมการสอบวทยานพนธ ผชวยศาสตราจารย ดร. ชยพร ภประเสรฐ, รองศาสตราจารย ดร.ตะวน ลมปยากร

และ ดร.พนดา ปรารตน ทสละเวลาอนมคาเพอใหค าแนะน า ตชม แกไขงานวจยนใหเปนไปในแนวทางทดทสด

ขอขอบพระคณคณาจารยภาควชาวศวกรรมสงแวดลอม คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย ทกทาน ทคอยอบรมสงสอน และใหความรในวชาตางๆ รวมถงวธการด าเนนชวตในมหาวทยาลย เปนแนวทางการปฏบตตนเปนอยางด

ขอขอบพระคณอาจารย และเจาหนาทผดแลหองปฏบตการและเครองมอของภาควชาวศวกรรมสงแวดลอม คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย ทคอยเออเฟออปกรณ และใหค าแนะน าทเปนประโยชนตองานวจยดวยดตลอดมา

ขอขอบพระคณพๆ เ พอนๆ และนองๆทกคน ทคณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย ทงจากปรญญาตรและปรญญาโท รวมถงเพอนจากโรงเรยนสาธตแหงมหาวทยาลยเกษตรศาสตร ศนยวจยและพฒนาการศกษา ทคอยใหค าแนะน า ความชวยเหลอ ทงทางดานวชาการ และก าลงใจความเชอมนอยางสม าเสมอ รวมถงเพอนๆ จากสถาบนเทคโนโลยไทย-ญปน ทเปนก าลงใจ และชวยเหลอเปนอยางด

สดทายน ขอขอบพระคณ คณแม คณปา คณพอ และญาตๆ ทกคน ทใหโอกาสทางการศกษา สนบสนนทงก าลงใจ ก าลงกาย และก าลงทรพยเปนอยางดตลอดมา ขอบคณทเชอมนอยางเขมแขงเสมอมาในตวลกสาว และหลานสาวคนนคะ

สารบญ หนา

บทคดยอภาษาไทย ...................................................................................................................... ง

บทคดยอภาษาองกฤษ ................................................................................................................. จ

กตตกรรมประกาศ....................................................................................................................... ฉ

สารบญ ........................................................................................................................................ ช

สารบญตาราง .............................................................................................................................. 1

ตารางท 2.1 ประเภทสยอม

………………………………………………………………..…………………………………9 .................................... 1

ตารางท 2.2 ความสมพนธระหวางโครงสรางทางเคมของเสนใยบางปะเภทกบประเภทของสยอม..11 ...................................................................................................................................... 1

ตารางท 2.3 คณสมบตของแอซดบล 45

.........................................................................................12 ........................................................ 1

ตารางท 2.4 มาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรมน าบรโภค

………………………………………………………..14 ................................................................................ 1

ตารางท 2.5 การจ าแนกประเภทของแมเหลกตามคณสมบต ..........................................................27 ...................................................................................... 1

ตารางท 2.6 เปรยบเทยบขอดและขอเสยของการปรบแตงหมฟงกชนบนพนผวตวกลางดดซบ

ดวยวธตอตดหมฟงกชน (POST-SYNTHETIC GRAFTING) และ ควบแนนรวม (CO-CONDENSATION OR DIRECT SYNTHESIZE)……………….………………………………………32 .................... 1

ตารางท 2.7 คณสมบตของ (3-AMINOPROPYL) TRIMETHOXYSILANE

…..............................................33 ............................................................................................... 1

ตารางท 2.8 คณสมบตของ (3-MERCAPTOPROPYL) TRIMETHOXYSILANE

..........................................34 ...................................................................................................... 1

ตารางท 2.9 สรปขอมลทไดจากการศกษางานวจย

………………………………………………………………..46 ........................................................................ 1

ซ

หนา

ตารางท 3.1 โครงสรางของหมฟงกชนหลงการปรบแตงพนผวของตวกลางดดซบ

.....………............54 ...................................................................................................................... 1

ตารางท 3.2 พารามเตอรทใชวเคราะหสมบตทางเคมและทางกายภาพของตวกลางดดซบ

............55 ................................................................................................................................... 1

ตารางท 3.3 สรปตวแปรทใชในการศกษาจลนศาสตรการดดซบสยอมแอซดบล 45

…………………..57 ......................................................................................................................... 1

ตารางท 3.4 สรปตวแปรทใชในการศกษาสมดลการดดซบสยอมแอซดบล 45

…………………………..58 ................................................................................................................ 1

ตารางท 3.5 สรปตวแปรทใชในการศกษาลกษณะสมบตของเสนใยสเตนเลสและเสนใย

สเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว ………………………………………………………………………61 ............. 1

ตารางท 3.6 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลกระทบของสนามแมเหลกบนเสนใยสเตนเลสตอ

ประสทธภาพในการแยกตวกลางดดซบ .…………………………………………………………….63 ............. 1

ตารางท 3.7 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลกระทบของความสงของชนเสนใยสเตนเลส

……………65 ................................................................................................................................. 1

ตารางท 3.8 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลกระทบของความพรนของชนเสนใยสเตนเลส

….....….66.................................................................................................................................... 1

ตารางท 3.9 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสย

..………………68 ............................................................................................................................ 1

ตารางท 3.10 สรปตวแปรทใชในศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสท ท าการปรบปรงพนผวในระบบ HGMS ….……………………………………………………………69 ............. 2

ตารางท 3.11 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอ

ประสทธภาพการแยกดวย HGMS …………………………………………………………………….71 ............. 2

ตารางท 3.12 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลของชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรน

และอนภาคกลมเกลยงตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS ….…………………………….73 ............. 2

ตารางท 4.1 ผลการวเคราะหปรมาณธาต ดวยเครอง CNS/O ANALYZER

………………………………77 ............................................................................................................ 2

ฌ

หนา

ตารางท 4.2 ผลการวเคราะหพนทผวของตวกลางดดซบ

………………………………………………………..80 ................................................................................ 2

ตารางท 4.3 สมบตทางการภาพและทางเคมของตวกลางดดซบแตละชนด

……………………………….83 ........................................................................................................... 2

ตารางท 4.4 คาตวแปรทางจลนพลศาสตรของการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนดตางๆ

….....85 ....................................................................................................................................... 2

ตารางท 4.5 คาตวแปรสมดลการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนดตางๆ

………………………….....88 ............................................................................................................. 2

ตารางท 4.6 มมของหยดน าบนผวสเตนเลสทปรบปรงพนผวแลว และไมไดปรบปรงพนผว

…………92 .................................................................................................................................... 2

สารบญรป ................................................................................................................................... 3

บทท 1 บทน า .............................................................................................................................. 1

1.1 ทมา และความส าคญของปญหา....................................................................................... 1

1.2 วตถประสงคของงานวจย ................................................................................................. 3

1.3 ขอบเขตของงานวจย ........................................................................................................ 3

1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ ............................................................................................... 4

บทท 2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ ......................................................................................... 5

2.1 อตสาหกรรมสงทอ ........................................................................................................... 5

2.1.1 กระบวนการปนดาย (SPINNING PROCESS) ............................................................... 5

2.1.2 กระบวนการทอผา (WEAVING PROCESS) ................................................................. 5

2.1.3 กระบวนการยอมส และตกแตงผา (DYEING AND FINISHING PROCESS) ....................... 5

2.2 สยอมทใชในอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอ ......................................................................... 7

2.2.1 การจ าแนกสยอม ................................................................................................... 7

2.2.1.1 การจ าแนกสยอมตามลกษณะทางกายภาพ .............................................. 7

ญ

หนา

2.2.1.2 การจ าแนกสยอมตามสวนประกอบทางเคม .............................................. 7

2.2.1.3 การจ าแนกสยอมตามลกษณะการน าไปใชงาน .......................................... 8

2.2.2 คณลกษณะของสยอม แอซด บล 45 ....................................................................11

2.2.3 ความเปนพษของสยอม แอซด บล 45 ..................................................................12

2.2.4 คาของสยอมทยอมใหปนเปอนไดมากทสดในมาตรฐานน าดม ..............................13

2.3 ทฤษฎการยอมส .............................................................................................................14

2.4 น าทงจากอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอ ...........................................................................15

2.4.1 แหลงทมาของน าเสย ...........................................................................................15

2.4.1.1 น าทใชในกระบวนการ ............................................................................15

2.4.1.2 น าทใชในหมอไอน า ................................................................................15

2.4.1.3 น าหลอเยน .............................................................................................15

2.4.1.4 น าทใชในการลางท าความสะอาดเครองจกรและโรงงาน .........................16

2.4.2 ผลกระทบของน าเสยจากโรงงานฟอกยอมสงทอตอสงแวดลอม ...........................16

2.4.2.1 สารอนทรย .............................................................................................16

2.4.2.2 อณหภม .................................................................................................16

2.4.2.3 ของแขงแขวนลอย ..................................................................................16

2.4.2.4 ของแขงละลายน า ..................................................................................16

2.4.2.5 ส ............................................................................................................17

2.4.2.6 โลหะหนก ...............................................................................................17

2.5 กระบวนการดดซบ (ADSORPTION PROCESS) ...................................................................17

2.5.1 แรงทเกยวของกบกระบวนการดดซบ ...................................................................17

2.5.1.1 แรงทางกายภาพ .....................................................................................17

2.5.1.2 แรงทางเคม ............................................................................................18

ฎ

หนา

2.5.2 กลไกการดดซบและอตราการเคลอนยายโมเลกล (RATE OF MOLECULE

TRANSFER) ...........................................................................................................20

2.5.3 ปจจยทมผลตอกระบวนการดดซบ .......................................................................21

2.5.3.1 อณหภม .................................................................................................21

2.5.3.2 ธรรมชาตของตวท าละลาย .....................................................................21

2.5.3.3 พนทผวของตวกลางดดซบ ......................................................................21

2.5.3.4 โครงสรางรพรนของตวกลางดดซบ .........................................................22

2.5.3.5 ธรรมชาตของตวถกละลาย .....................................................................22

2.5.3.6 คา PH ของสารละลาย ............................................................................22

2.5.3.7 น าหนกและขนาดโมเลกล .......................................................................22

2.5.3.8 ความปนปวน ..........................................................................................22

2.5.3.9 เวลาสมผส ..............................................................................................23

2.5.4 การศกษาความสามารถในการดดซบ (ADSORPTION ISOTHERM) ............................23

2.5.4.1 แลงเมยรไอโซเทอรม (LANGMUIR ISOTHERM)...........................................24

2.5.4.2 ฟรนดลชไอโซเทอรม (FREUNDLISH ISOTHERM) ........................................24

2.5.5 จลนพลศาสตรการดดซบ (ADSORPTION KINETIC) ..................................................25

2.5.5.1 สมดลการดดซบอนดบ 1 เสมอน ............................................................25

2.5.5.2 สมดลการดดซบอนดบ 2 เสมอน ............................................................26

2.6 ตวกลางดดซบ ................................................................................................................26

2.6.1 อนภาคทมคณสมบตแมเหลก ...............................................................................26

2.6.2 เมโสพอรสซลกา (MESOPOROUS SILICA) ...............................................................28

2.6.3 การสงเคราะหตวกลางดดซบ ...............................................................................30

2.6.3.1 การสงเคราะหอนภาคขนาดนาโนทมสมบตแมเหลก ...............................30

ฏ

หนา

2.6.3.2 การเคลอบแมกนไทตดวยเมโสพอรสซลเกต ............................................30

2.6.3.3 การปรบแตงหมฟงกชนบนพนผวตวกลางดดซบ .....................................30

2.6.4 หมฟงกชน ...........................................................................................................32

2.6.4.1 หมฟงกชนอะมโน ...................................................................................32

2.7.4.2 หมฟงกเมอรแคปโต ................................................................................33

2.6.5 การวเคราะหสมบตทางกายภาพและเคมของตวกลางดดซบ ................................34

2.6.5.2 โครงสรางผลก ........................................................................................34

2.6.5.2 การวเคราะหหมฟงกชนบนพนผว ...........................................................34

2.6.5.3 ลกษณะพนทผว ......................................................................................34

2.7 การแยกดวยแมเหลกแรงสง (HGMS) .............................................................................35

2.7.1 ความเขมสนามแมเหลก (MAGNETIC STRENGTH FIELD) (H) ...................................35

2.7.2 ความหนาแนนของฟลกซแมเหลก (MAGNETIC FLUX DENSITY) (B) ........................35

2.7.3 แรงแมเหลก (MAGNETIC FORCE) ..........................................................................36

2.7.4 แรงดงดดของโลก (GRAVITATIONAL FORCE) ..........................................................37

2.7.5 แรงสศนยกลาง (CENTRIFUGAL FORCE) .................................................................38

2.7.6 แรงตาน (FRICTIONAL FORCE) ...............................................................................38

2.7.7 ความพรนของชนตวกลาง (POROSITY) ..................................................................38

2.7.8 ความเรวในเสนใย ................................................................................................39

2.8 งานวจยทเกยวของ .........................................................................................................39

2.8.1 การดดซบสยอม แอซด บล 45 .............................................................................39

2.8.2 การสงเคราะหตวกลางดดซบ ...............................................................................40

2.8.3 การแยกตวกลางดดซบดวยสนามแมเหลก ...........................................................42

2.8.4 การสงเคราะหเสนใยสเตนเลส .............................................................................43

ฐ

หนา

บทท 3 วธด าเนนงานวจย ..........................................................................................................48

3.1 วสดอปกรณและสารเคม ................................................................................................49

3.1.1 สารเคมทใชในการทดลอง ....................................................................................49

3.1.2 อปกรณทใชในการทดลอง....................................................................................49

3.2 วธการทดลอง .................................................................................................................50

3.2.1 การสงเคราะหตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตก ...........................50

3.2.1.1 อนภาคเคลอบซลกาทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตก ...........................50

3.2.1.1.1 การสงเคราะหอนภาคแมกนไทต (FE3O4) ...............................50

3.2.1.1.2 การเคลอบ FE3O4 ดวยซลกา เพอใหไดอนภาคซปเปอรพาราแมกเนตก (SCP) ....................................................................51

3.2.1.1.3 การปรบแตงหมฟงกชนทผวหนาตวกลางดดซบดวยวธการ CO-CONDENSATION ......................................................................51

3.2.1.2 อนภาคเคลอบเมโสพอรสซลกาทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตก ...........52

3.2.1.2.1 การสงเคราะหอนภาคแมกนไทต (FE3O4) .............................52

3.2.1.2.2 การเคลอบ FE3O4ดวยเมโสพอรสซลกา เพอใหไดอนภาคซปเปอรพาราแมกเนตก (HMSS) ...........................................52

3.2.1.2.3 การปรบแตงหมฟงกชนทผวหนาตวกลางดดซบดวยวธการ CO-CONDENSATION ......................................................................52

3.2.2 การศกษาสมบตทางกายภาพและเคมของตวกลางดดซบ .....................................55

3.2.2.1 การวเคราะหโครงสรางผลก ....................................................................55

3.2.2.2 การวเคราะหหมฟงกชนบนพนผว ...........................................................55

3.2.2.3 การวเคราะหพนทผว ..............................................................................55

3.2.2.4 การศกษาลกษณะพนผวของตวกลางดดซบ และขนาดอนภาค ...............56

3.2.3 การศกษากระบวนการดดซบแบบทละเท .............................................................56

ฑ

หนา

3.2.3.1 การวเคราะหจลนพลศาสตรการดดซบแอซดบล 45 ................................56

3.2.3.2 การวเคราะหสมดลการดดซบแอซดบล 45 .............................................57

3.2.3.3 การวเคราะหหาปรมาณแอซดบล 45 ในสารละลาย ................................58

3.2.4 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใช HIGH GRADIENT MAGNETIC SEPARATE

FILTER ..................................................................................................................58

3.2.4.1 การเตรยมเสนใยสเตนเลส ......................................................................60

3.2.4.1.1 เสนใยสเตเลสทไมท าการปรบปรงพนผว ................................60

3.2.4.1.2 เสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว ..................................60

3.2.4.2 การศกษาลกษณะสมบตของเสนใยสเตนเลสและเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว .......................................................................................60

3.2.4.3 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสในระบบ HGMS .62

3.2.4.3.1 การศกษาผลกระทบจากสนามแมเหลกบนเสนใยสเตนเลส ....62

3.2.4.3.2 การศกษาผลกระทบจากความสงของชนเสนใยสเตนเลส ........64

3.2.4.3.3 การศกษาผลกระทบความพรนของชนเสนใยสเตนเลส ...........65

3.2.4.3.4 การศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสย .............67

3.2.4.3.5 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวในระบบHGMS...............................................68

3.2.4.3.6 การศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS ..............................................................70

3.2.4.3.7 การศกษาผลของชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรน และอนภาคกลมเกลยงตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS ........71

3.2.4.3.8 การวเคราะหหาปรมาณตวกลางดดซบในสารละลาย .............74

บทท 4 ผลการวจย ....................................................................................................................75

4.1 การศกษาสมบตทางกายภาพและเคมของตวกลางดดซบ ................................................75

ฒ

หนา

4.1.1 การวเคราะหโครงสรางผลก .................................................................................75

4.1.2 การวเคราะหหมฟงกชนบนพนผว ........................................................................77

4.1.3 การวเคราะหพนทผวของตวกลางดดซบ...............................................................77

4.1.4 การศกษาลกษณะพนผวของตวกลางดดซบ และขนาดอนภาค .............................80

4.2 การศกษากระบวนการดดซบแบบทละเท .......................................................................83

4.2.1 การวเคราะหจลนพลศาสตรการดดซบแอซดบล 45 .............................................83

4.2.2 การวเคราะหสมดลการดดซบแอซดบล 45 ...........................................................86

4.3 การศกษาลกษณะสมบตของเสนใยสเตนเลสและเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว ............................................................................................................................90

4.4 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใช HIGH GRADIENT MAGNETIC SEPARATE FILTER

(HGMS) .........................................................................................................................92

4.4.1 การศกษาผลกระทบจากสนามแมเหลกบนเสนใยสเตนเลส ..................................92

4.4.2 การศกษาผลกระทบจากความสงของชนเสนใยสเตนเลส ......................................94

4.4.3 การศกษาผลกระทบความพรนของชนเสนใยสเตนเลส .........................................95

4.4.4 การศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสย ...........................................96

4.4.5 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวในระบบ HGMS ......................................................................................................98

4.4.6 การศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอประสทธภาพการแยกดวย

HGMS .................................................................................................................99

4.4.7 การศกษาผลของชนดอนภาคตวกลางดดชนดมรพรน และอนภาคกลมเกลยงซบตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS .................................................................... 101

4.5 การพจารณารวมระหวางการศกษากระบวนการดดซบแบบทละเท และการศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใช HIGH GRADIENT MAGNETIC SEPARATE FILTER (HGMS) .......... 102

บทท 5 สรปผลการวจย .......................................................................................................... 104

ณ

หนา

5.1 สรปผลการวจย ........................................................................................................... 104

5.1.1 การศกษากระบวนการดดซบแบบทละเท .......................................................... 104

5.1.1.1 การวเคราะหจลนพลศาสตรการดดซบแอซดบล 45 ............................. 104

5.1.1.2 การวเคราะหจลนพลศาสตรการดดซบแอซดบล 45 ............................. 104

5.1.2 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสในระบบ HGMS ........... 104

5.1.2.1 การศกษาผลกระทบจากสนามแมเหลกบนเสนใยสเตนเลส .................. 104

5.1.2.2 การศกษาผลกระทบจากความสงของชนเสนใยสเตนเลส ..................... 105

5.1.2.3 การศกษาผลกระทบความพรนของชนเสนใยสเตนเลส ......................... 105

5.1.2.4 การศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสย .......................... 105

5.1.2.5 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวในระบบ HGMS ........................................................................ 105

5.1.2.6 การศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS ......................................................................................... 106

5.1.2.7 การศกษาผลของชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรนและอนภาคกลมเกลยงตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS ........................................ 106

5.2 ขอเสนอแนะ ............................................................................................................... 106

รายการอางอง ........................................................................................................................ 107

ภาคผนวก............................................................................................................................... 110

ภาคผนวก ก ........................................................................................................................... 111

ภาคผนวก ข ........................................................................................................................... 113

ภาคผนวก ค ........................................................................................................................... 123

ประวตผเขยนวทยานพนธ ...................................................................................................... 141

สารบญตาราง

ตารางท 2.1 ประเภทสยอม ………………………………………………………………..…………………………………9

ตารางท 2.2 ความสมพนธระหวางโครงสรางทางเคมของเสนใยบางปะเภทกบประเภทของสยอม..11

ตารางท 2.3 คณสมบตของแอซดบล 45 .........................................................................................12

ตารางท 2.4 มาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรมน าบรโภค ………………………………………………………..14

ตารางท 2.5 การจ าแนกประเภทของแมเหลกตามคณสมบต ..........................................................27

ตารางท 2.6 เปรยบเทยบขอดและขอเสยของการปรบแตงหมฟงกชนบนพนผวตวกลางดดซบ

ดวยวธตอตดหมฟงกชน (POST-SYNTHETIC GRAFTING) และ ควบแนนรวม

(CO-CONDENSATION OR DIRECT SYNTHESIZE)……………….………………………………………32

ตารางท 2.7 คณสมบตของ (3-AMINOPROPYL) TRIMETHOXYSILANE …..............................................33

ตารางท 2.8 คณสมบตของ (3-MERCAPTOPROPYL) TRIMETHOXYSILANE ..........................................34

ตารางท 2.9 สรปขอมลทไดจากการศกษางานวจย ………………………………………………………………..46

ตารางท 3.1 โครงสรางของหมฟงกชนหลงการปรบแตงพนผวของตวกลางดดซบ .....………............54

ตารางท 3.2 พารามเตอรทใชวเคราะหสมบตทางเคมและทางกายภาพของตวกลางดดซบ ............55

ตารางท 3.3 สรปตวแปรทใชในการศกษาจลนศาสตรการดดซบสยอมแอซดบล 45 …………………..57

ตารางท 3.4 สรปตวแปรทใชในการศกษาสมดลการดดซบสยอมแอซดบล 45 …………………………..58

ตารางท 3.5 สรปตวแปรทใชในการศกษาลกษณะสมบตของเสนใยสเตนเลสและเสนใย

สเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว ………………………………………………………………………61

ตารางท 3.6 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลกระทบของสนามแมเหลกบนเสนใยสเตนเลสตอ

ประสทธภาพในการแยกตวกลางดดซบ .…………………………………………………………….63

ตารางท 3.7 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลกระทบของความสงของชนเสนใยสเตนเลส ……………65

ตารางท 3.8 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลกระทบของความพรนของชนเสนใยสเตนเลส ….....….66

ตารางท 3.9 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสย ..………………68

2

ตารางท 3.10 สรปตวแปรทใชในศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสท

ท าการปรบปรงพนผวในระบบ HGMS ….……………………………………………………………69

ตารางท 3.11 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอ

ประสทธภาพการแยกดวย HGMS …………………………………………………………………….71

ตารางท 3.12 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลของชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรน

และอนภาคกลมเกลยงตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS ….…………………………….73

ตารางท 4.1 ผลการวเคราะหปรมาณธาต ดวยเครอง CNS/O ANALYZER ………………………………77

ตารางท 4.2 ผลการวเคราะหพนทผวของตวกลางดดซบ ………………………………………………………..80

ตารางท 4.3 สมบตทางการภาพและทางเคมของตวกลางดดซบแตละชนด ……………………………….83

ตารางท 4.4 คาตวแปรทางจลนพลศาสตรของการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนดตางๆ ….....85

ตารางท 4.5 คาตวแปรสมดลการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนดตางๆ ………………………….....88

ตารางท 4.6 มมของหยดน าบนผวสเตนเลสทปรบปรงพนผวแลว และไมไดปรบปรงพนผว …………92

3

สารบญรป

รปท 2.1 โครงสรางโมเลกลของ สแอซด บล 45 (AB 45) ………………………………………….............….11

รปท 2.2 ความสมพนธระหวางคา MAGNETIZATION (M) กบ คาความเขมของสนามแมเหลก (H)

ของอนภาคซปเปอรพาราแมกเนตก .................................................................................28

รปท 2.3 ลกษณะพนผวของอนภาคเมโสพอรสซลกาขนาดนาโนจากกลองอเลคตรอน

แบบสองกราด ..…....………………………………………………………………..............………………..29

รปท 2.4 โครงสรางโมเลกลของสารปรบแตงหมฟงกชนอะมโนทจะ น ามาใชในการปรบแตง

พนผวของตวกลางดดซบ ไดแก 3-AMINOPROPYLTRIMETHOXY SILANE ......…………………….33

รปท 2.5 โครงสรางโมเลกลของสารปรบแตงหมฟงกชนเมอแคปโตทจะน ามาใชในการปรบ

แตงพนผวของตวกลางดดซบ ไดแก (3-MERCAPTOPROPYL) TRIMETHOXYSILANE ……………34

รปท 3.1 แผนการทดลองศกษาการดดซบสยอมและการคดแยกตวกลางดดซบทมสมบต

ซปเปอรพาราแมกเนตกภายใตสนามแมเหลกดวยเสนใยสเตนเลสทปรบปรงพนผว …..…48

รปท 3.2 ขนตอนการสงเคราะหตวกลางดดซบอนภาคทมสมบตซเปอรพาราแมกเนตก ……………..50

รปท 3.3 แผนผงแสดงการตดตงชดอปกรณทดลอง โดยลกศรแสดงทศทางการไหลของน าเสย ......59

รปท 3.4 การตดตงชดอปกรณทดลอง………………………………………………………………….............…….59

รปท 3.5 การศกษาลกษณะสมบตของเสนใยสเตนเลส และเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรง

พนผว ...………………………………………………………………………………………….............………..61

รปท 3.6 การวดมมสมผสของหยดน า .…………………………………………………………….............…………61

รปท 3.7 การแบงประเภทความชอบน าตามมมสมผสขอบหยดน า …………………………………...........62

รปท 3.8 การศกษาผลกระทบของสนามแมเหลกบนเสนใยสเตนเลส ……………….............……………63

รปท 3.9 การศกษาผลกระทบของความสงของชนเสนใยสเตนเลส …………………….............….………64

รปท 3.10 การศกษาผลกระทบของความพรนของชนเสนใยสเตนเลส ….………….............……..….…..66

รปท 3.11 การศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสยผานเสนใยสเตนเลส .…...............….67

4

รปท 3.12 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลส ทท าการปรบปรงพนผว

ในระบบHGMS …………………………………………………………………………..........................….69

รปท 3.13 การศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอประสทธภาพการแยกดวย

HGMS ………………………………………………………………………………………………….................71

รปท 3.14 การศกษาผลของชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรน และอนภาคกลมเกลยง

ตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS ………………..………………....................................…..73

รปท 4.1 ผล XRD ของตวกลางดดซบชนด HMS-SP ……………………………………….............…….…….76

รปท 4.2 ผล XRD ของตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ………………………………….............…….….…..76

รปท 4.3 ผล XRD ของตวกลางดดซบชนด M-HMS-SP ………………………………….............…..……….76

รปท 4.4 การจ าแนกไอโซเทอมการดดซบกาซทง 6 ชนดตาม IUPAC ……………………................…..78

รปท 4.5 สมดลการดดซบกาซไนโตรเจนของ (A) HMS-SP (B) A-HMS-SP (C) M-HMS-SP........…..79

รปท 4.6 การกระจายขนาดของรพรน (PORE SIZE DISTRIBUTION) (BJH) ของ (A) HMS-SP

(B) A-HMS-SP (C) M-HMS-SP ………………………………………………...............……….………80

รปท 4.7 รปถายตวกลางดดซบชนด S-SP, HMS-SP, A-S-SP และ A-HMS-SP…………..……………..82

รปท 4.8 จลนพลศาสตรการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนด HMS-SP, A-HMS-SP,

M-HMS-SP, S-SP, A-S-SP และ M-S-SP …………..…………………………………..………………84

รปท 4.9 ความเขากนไดของสมการจลนพลศาสตรการดดซบอนดบท 1 เสมอน และ

2 เสมอน ของการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนด A) HMS-SP, B) A-HMS-SP,

C) M-HMS-SP, D) S-SP, E) A-S-SP และ F) M-S-SP ....................................………………..86

รปท 4.10 สมดลการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนด HMS-SP, A-HMS-SP, M-HMS-SP,

S-SP, A-S-SP และ M-S-SP ……………………………………………………..........................……..88

รปท 4.11 ความเขากนไดของสมการสมดลการดดซบแลงกเมยร และฟรนดลชของ

การดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนด A) HMS-SP, B) A-HMS-SP,

C) M-HMS-SP, D) S-SP, E) A-S-SP และ F) M-S-SP ........................................................89

5

รปท 4.12 รปถายเปรยบเทยบลกษณะผวหนาของสเตนเลส ............................................................90

รปท 4.13 รปถายการวดมมของหยดน าบนผวสเตนเลส ..…………………………………………………………91

รปท 4.14 รปถายการวดมมของหยดน าบนผวสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวแลว ...............……..91

รปท 4.15 ผลการศกษาผลกระทบจากสนามแมเหลกในการแยกตวกลางดดซบออกจากน า

ทความเขมขนตวกลางดดซบ 5 กรมตอลตร …..………………………………........................…..93

รปท 4.16 ผลการศกษาผลกระทบจากความสงของชนกรอง ในการแยกตวกลางดดซบ

ความเขมขน 5 กรมตอลตรออกจากน าทความสงชนกรอง 1.5, 3 และ 5 เซนตเมตร ……..94

รปท 4.17 ผลการศกษาผลกระทบจากความสงของชนกรอง ในการแยกตวกลางดดซบ

ความเขมขน 0.5 กรมตอลตรออกจากน า ทความสงชนกรอง 1.5 และ 3 เซนตเมตร……..95

รปท 4.18 ผลการศกษาผลกระทบจากความพรนของชนกรอง ในการแยกตวกลางดดซบ

ความเขมขน 5 กรมตอลตรออกจากน า ทความพรนชนกรอง 95.28%, 96.85%

และ 98.43% ................................................................................ .....................…………..96

รปท 4.19 ผลการศกษาผลกระทบจากความเรวการไหล ในการแยกตวกลางดดซบ

ความเขมขน 5 กรมตอลตรออกจากน า ทความเรวการไหล 16.43, 32.87

และ 65.73 เซนตเมตรตอนาท .........................................................................................97

รปท 4.20 ผลการศกษาผลกระทบจากชนกรองเสนใยสเตนเลส และชนกรองเสนใย

สเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวแลว ในการแยกตวกลางดดซบความเขมขน

0.5 กรมตอลตรออกจากน า ……...............................................................…......................99

รปท 4.21 ผลการศกษาผลกระทบจากชนกรองเสนใยสเตนเลส ในการแยกตวกลางดดซบ

ความเขมขน 0.5, 1 และ 5 กรมตอลตรออกจากน า ………….........................………………100

รปท 4.22 ผลการศกษาผลกระทบจากชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรนและ

อนภาคกลมเกลยงตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS …………………………………………101

บทท 1 บทน า

1.1 ทมา และความส าคญของปญหา

ปญหาจากมลภาวะน าเสยจากอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอเปนผลกระทบทตามมาจากการขยายตวของสภาวะเศรษฐกจทพฒนาไปอยางรวดเรวยอมเปนสงทไมสามารถจะหลกเลยงได อนเนองมาจากการพยายามเพมความสามารถในการผลต เพอตอบสนองความตองการของตลาด และกระแสแฟชนทมเ พมขนและเปลยนแปลงอยางตอเนอง ไมเวนแมแตอตสาหกรรมสงทอและเครองนงหมในประเทศไทย ในปจจบนอตสาหกรรมฟอกยอม นบเปนอตสาหกรรมขนกลางในอตสาหกรรมสงทอ เปนขนตอนทจะเปลยนวสดสงทอทอยในรปของเสนดาย หรอผาดบ ใหเปนวสดส าเรจรปทสามารถน าไปผลตตอ หรอจ าหนายใหแกผบรโภคตอไป กระบวนการผลตทเกดในอตสาหกรรมสฟอกยอมตองใชสารเคมเปนสวนประกอบทงสน ทง กรด ดาง สารปรบปรงคณภาพ สารฟอกขาว ท าใหตองมการใชน าเปนปรมาณมากเพอใหกระบวนการตางๆ ด าเนนไปอยางเรยบรอยเพอใหไดผลตภณฑทมคณภาพสตลาดตอไป ส าหรบสยอมทใชกนทวไปในโรงงานอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอ มกเปนสารประกอบทมโครงสรางซบซอนท าใหยากตอการบ าบดดวยกระบวนการทางชววทยาทวไป หรอหากยอยสลายไดกจะเกดผลตภณฑในกระบวนการยอยสลายซงมกจะเปนสารประกอบทเปนพษ (PUNYAPALAKUL และ

TAKIZAWA, 2006) ท าใหน าทงจากโรงงานอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอทวไปมสทนารงเกยจตอผทไดพบเหน ซ ายงกอใหเกดปญหาทางมลพษทมากกวาแคมลภาวะทางสายตา และหากมลพษดานสมคาสงเกนไปจะไปขดขวางการเดนทางของแสงอาทตยท าใหพชใตน าไมสามารถสงเคราะหแสงได (สมาคมวศวกรรมสงแวดลอมแหงประเทศไทย, 2544) และเนองจากน าทงจากอตสาหกรรมสงทอเหลานมความเขมขนสคอนขางสงจงจ าเปนทจะตองบ าบดสกอนปลอยออกสธรรมชาต กระบวนการดดซบดวยถานกมมนตเปนทนยมและมกถกเพมเตมเขามาในกระบวนการบ าบดน าเสยจากอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอเพอก าจดสทตกคางซงไมสามารถก าจดไดโดยกระบวนการบ าบดน าเสยโดยทวไป แตเนองจากความสามารถของถานกมมนตทสามารถดดซบมลสารไดหลากหลายมาก ท าใหตองใชปรมาณมากกวาทจะบ าบดสของน าเสยใหผานเกณฑมาตรฐาน และพบวาไมคมคาทจะฟนฟสภาพเพอน ากลบมาใช เนองจากการชะละลายมลสารออกจากถานกมมนตนนท าไดยาก จ าเปนตองน าไปก าจดดวยการเผาทความรอนสง ซงตองใชคาใชจายในการด าเนนการสง ดวยสาเหตของปญหาดงกลาวจงมความสนใจในการหาหนทางและพฒนาตวกลางดดซบทเปนสารอนนทรยทมคณสมบตการคดเลอกมล

2

สารทเปนเปาหมายสง และสามารถท าการฟนสภาพไดงายโดยกระบวนการชะละลาย ซงตวกลางดดซบทมศกยภาพในการพฒนามากทสดไดแกวสดรพรนซลกา เนองจากพนทผวและโครงสรางซลกา

สามารถปรบปรงพนทผวไดงาย, มพนทผวมาก, มความเปนเอกรป และมความเสถยรทางชวภาพมาก

(VOGT และคณะ, 2010) ดวยความสามารถของซลกาทสามารถปรบปรงพนผวไดงาย จงเปนวสดทเหมาะตอการใชกบการตองการดดซบมลสารทมความจ าเพาะเจาะจง ท าใหมแนวโนมในการลดการแยงชงพนทผวของตวกลางดดซบของมลสารทไมใชเปาหมาย สงผลใหสามารถลดปรมาณตวกลางดดซบลงได ชวยแกปญหาของถานกมมนตทสามารถดดซบมลสารไดหลากหลายชนดมากเกนไป และสามารถฟนฟสภาพตวกลางดดซบไดงายอกดวย ถงแมวาการประยกตใชตวกลางดดซบในระบบแบบคอลมน (COLUMN) เปนทนยมมากกวาระบบแบบทละเท (BATCH) เนองจากไมมความจ าเปนตองคดแยกตวกลางดดซบออกจากน าเสย แตอยางไรกตาม การประยกตใชตวกลางดดซบแบบทละเท จะมประสทธภาพการดดซบตอหนวยน าหนกตวกลางดดซบสงกวาแบบคอลมน (COONEY, 1998) แตอยางไรกตามระบบแบบทละเทมขอจ ากดในการคดแยกตวกลางดดซบออกจากน าเสย ซงยงยากและตองการพนทในการสรางระบบคดแยกเฉพาะ

ดงนนในงานวจยนจงมความสนใจศกษาความเปนไปไดในการประยกตใชตวกลางดดซบสงเคราะหทมคณสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกและสามารถปรบปรงหมฟงกชนบนพนผวเพอแกปญหาดานการดดซบแบบคดเลอกและงายตอการแยกออกจากน าเสยโดยอาศยคณสมบตทางแมเหลกหลงจากกระบวนการดดซบเสรจสน โดยงานวจยนจะด าเนนการสงเคราะหอนภาคขนาดนาโนทมคณสมบตแมเหลก (FE3O4) (DENG และคณะ, 2005; QU และคณะ, 2010) และเคลอบทบดวย เมโสพอรสซลเกต (MESOPOROUS

SILICATE) (VOGT และคณะ, 2010) และตอตดหมฟงกชนชนดตางๆ ทมคณสมบตความชอบน าและไมชอบน าแตกตางกน จากนนจงน ามาประยกตใชเปนตวกลางดดซบเพอก าจดสยอม แอซดบล 45 ในน าเสยแบบทละเท และท าการแยกตวกลางดดซบออกจากน าเสยโดยการไหลออกผานคอลลมนตวกลาง สเตนเลสทมพนผวทชอบน าและไมชอบน าภายใตสนามแมเหลก (DITSCH และคณะ, 2003) และสภาวะการเดนระบบแบบตางๆกอนปลอยน าทงออกนอกระบบ

1.2 วตถประสงคของงานวจย

1.2.1 เพอศกษาความสามารถในการก าจดสยอม แอซด บล 45 ในน าเสย ดวยตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตก โดยเปรยบเทยบระหวางอนภาคแบบกลมเกลยงและแบบมรพรน 1.2.2 เพอศกษาความสามารถในการก าจดสยอม แอซด บล 45 ในน าเสย ดวยตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตก โดยเปรยบเทยบระหวางตวกลางดดซบทไมไดท าการตอตดหมฟงกชน ตวกลางดดซบทท าการตอตดหมฟงกชนดวยหมอะมโน และตวกลางดดซบทท าการตอตดหมฟงกชนดวยหมเมอรแคปโต 1.2.3 เพอศกษาเปรยบเทยบประสทธภาพในการแยกตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมก-เนตกออกจากระบบหลงจากท าการดดซบแลวดวยสนามแมเหลกผานตวกลางเสนใยสเตนเลส

โดยท าการเปรยบเทยบระหวางตวกลางเสนใยสเตนเลสทไมไดท าการปรบผว และตวกลางเสนใย สเตนเลสทท าการปรบพนผวแลว 1.3 ขอบเขตของงานวจย

1.3.1 งานวจยนเปนการทดลองในระดบหองปฏบตการ ท าการทดลอง ณ หองปฏบตการของภาควชาวศวกรรมสงแวดลอม คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย 1.3.2 ท าการทดลองการดดซบแบบทละเท (BATCH REACTOR) 1.3.3 ตวกลางดดซบทท าการศกษาไดแกชนดอนภาคกลมเกลยงและแบบมรพรน ซงถกปรบปรงพนทผวดวยการตอตดหมฟงกชน โดยจะใชแมกนไทต (FE3O4) เปนตวกลางดดซบชนดอนภาคกลมเกลยง และแมกนไทต (FE3O4) เคลอบซลกา ตวกลางดดซบชนดอนภาคแบบมรพรน แลวท าการปรบแตงหมฟงกชนทผวหนาดวยหมฟงกชนอนทรยอะมโน (3-AMINOPROPYLTRIMETHOXY) และเมอรแคปโต (-MERCAPTOTRIMETHOXY) 1.3.4 การศกษาลกษณะของตวกลางดดซบ ไดแก ลกษณะพนผวของตวการดดซบดวยกลองจลทรรศนแบบสแกน (SCANNING ELECTRON MICROSCOPE, SEM), พนทผว ขนาดรพรน และปรมาตรรพรนดวยเครองวเคราะหปรมาณพนทผว (BET SURFACE AREA ANALYZER), การวเคราะหหมฟงกชนบนพนผว ดวยเครองฟเรยรทรานสฟอรม อนฟาเรดสเปกโตรมเตอร (FOURIER TRANSFORM INFRARED

SPECTROMETER, FTIR) 1.3.5 สารถกดดซบไดแก สแอซด บล 45 (ACID BLUE 45 : AB45) และวดคาสยอมในน าดวยเครองยว-วสเบล สเปกโทรโฟโตมเตอร

4

1.3.6 ตวกลางทใชในการแยกตวกลางดดซบออกจากระบบคอ เสนใยสเตนเลส โดยใชฝอย สเตนเลสส าหรบงานขดลาง ตราสกอตช-ไบรต ของบรษท 3เอม ประเทศไทย และเสนใยสเตนเลสทท าการปรบพนผว ท าการเคลอบเสนใยดวยสารประกอบของซลกาและเฮกซะเมทลไดซลาเจน (HMDS) โดยการเคลอบดวยวธการจม (DIP COAT TECHNIQUE) 1.3.7 ศกษาประสทธภาพในการแยกอนภาคตวกลางดดซบออกจากระบบ ของชนดตวกลางเสนใยสเตนเลสทไมไดท าการปรบพนผว และตวกลางเสนใยสเตนเลสทท าการปรบพนผวแลว ทสภาวะตางๆ คอความสงของชนตวกลาง 1.5 เซนตเมตรและความเรวการไหลเขาของน าเสย 32.87

เซนตเมตรตอนาท ภายใตสนามแมเหลก

1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

1.4.1 เพอทราบถงความสามารถในการดดซบสยอม แอซด บล 45 ดวยตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกชนดอนภาคแบบกลมเกลยงและแบบมรพรน 1.4.2 เพอทราบถงประสทธภาพของการน าเสนใยสเตนเลสมาใชเปนตวกลางในการคดแยกอนภาคตวกลางดดซบออกจากระบบ ทงเสนใยสเตนเลสแบบไมปรบปรงผวหนา และเสนใย สเตนเลสแบบปรบปรงผวหนา 1.4.3 เพอน าขอมลทไดจากการทดลองมาประยกตใชในการออกแบบระบบบ าบดสยอมออกจากน าเสยจรงดวยกระบวนการดดซบ และแยกตวกลางดดซบออกจากระบบโดยใชเสนใยสเตนเลสเปนตวกลางได

บทท 2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ

2.1 อตสาหกรรมสงทอ

อตสาหกรรมสงทอ หมายถง อตสาหกรรมการผลตผลตภณฑดวยวธการถกทอเสนใยตางๆ

ทงเสนใยทไดจากธรรมชาต และเสนใยทเกดจากการสงเคราะหหรอเสนใยประดษฐ อตสาหกรรมสงทอเรมจากการผลตเสนใยแลวน ามาปนเปนเสนดาย กอนจะทอใหเปนผนผา หรอเปนผลตภณฑเสนดายทมคณสมบตตอการน าไปใชตอ ไมวาจะเปนการน าไปพมพ ยอม หรอท าขาว เมอเรยบเรยงแลวจงน ามาตกแตงดวยสารเคมเพอใหไดคณสมบตเปนไปตามทตลาดตองการ

โดยทวไป เสนใยทน ามาเปนวตถดบในอตสาหกรรมสงทอจะแบงออกไดเปนสองประเภทคอ

เสนใยจากธรรมชาต (NATURAL FIBER) ไดแก เสนใยทไดจากพชและสตว เชน ฝาย ปาน ไหม และเสนใยทไดจากการสงเคราะห หรอเสนใยประดษฐ (MAN-MADE FIBER) ไดแก เสนใยทมนษยเปนผผลตขนเอง ไดแก ไนลอน โพลเอสเตอร เรยอน

ในอตสาหกรรมโรงงานฟอกยอมสงทอจะแบงการผลตคราวๆ เปน 3 ขนตอน ไดแก การปนดาย การทอ และการยอมส (มณฑา จนทรเกตเลยด, 2541)

2.1.1 กระบวนการปนดาย (SPINNING PROCESS)

เปนกระบวนการทน าเอาเสนดานสนๆมารวมกนใหเปนเสนดายยาวทขนาดทตองการ แลวท าการบดเกลยวใหเสนใยยดกนแนน 2.1.2 กระบวนการทอผา (WEAVING PROCESS)

เปนกระบวนการทใชดายพง (WEFT) และดายยน (WRAP) มาขดกนใหไดเปนผาทอ ในการสอดดายพงและดายยนนนมอยหลายรปแบบดวยกน แตตามหลกการสอดขดกนขนเบองตน สามารถแบงลายทอได 3 แบบ คอ การทอลายขด การทอลายสอง และการทอลายตวน 2.1.3 กระบวนการยอมส และตกแตงผา (DYEING AND FINISHING PROCESS)

เปนกระบวนการผลตขนสดทายของอตสาหกรรมสงทอกอนจะไดออกมาเปนผลตภณฑสดทาย คอ ผาทอสสนตางๆตามทตองการ โดยส าหรบกระบวนการสดทาย

สามารถแบงยอยไดอก 2 ขนตอนคอ - กระบวนการเตรยมผา (PRETREATMENT) เพอใหการยอมสและการตกแตงผา

สามารถท าไดงายและมประสทธภาพทดยงขนนน ในกรณทใชเสนใยจากธรรมชาตจ าเปน

6

จะตองผานการขจดสงสกปรกทเจอปนมากบเสนใยออกกอน รวมทงตองก าจดแปงทลงดายยนออกดวย แตถาหากเสนใยทเลอกใชเปนเสนใยประดษฐกจะเปนเสนใยทสะอาดอยแลว ท าใหการลางแปงออกจากเสนใยนนท าไดงายขนดวย

- กระบวนการฟอกยอม (DYEING PROCESS) มสองขนตอนทตองจดเตรยมคอ การเตรยมวสดสงทอ และขนตอนการยอม นอกจากนยงมปจจยทจะสงผลตอการยอม ซงมผลตอลกษณะของน าเสยทออกจากโรงงานอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอดงน

1. สยอม (DYE) สยอมผามอยหลายชนด โดยแตละชนดกจะมความสามารถในการยอมตดกบเสนใยแตละประเภทไดไมเหมอนกน 2. สารชวยยอม (ADDITIVES) สารชวยยอมเปนสารเคมทมการเพมลงไปในกระบวนการยอมเพอเพมประสทธภาพในการยอมใหมากขน ท าใหดดตดสงายขน สตดทนทานมากขน เสนใยผาหลงเคลอบมความคงทนมากขน สารชวยยอมทส าคญสามารถแบงออกไดเปน 7 ประเภท คอ

- กรด ใชส าหรบยอมเสนใยจ าพวกโปรตน และใชส าหรบเสนใยไนลอนเมอใชสยอมแอซด

- ดาง ใชส าหรบยอมเสนใยเซลลโลสดวยสยอมอะโซอก แวต และก ามะถน

- เกลอ ใชส าหรบยอมแอซด และใชไดกบการยอมเสนใยเซลลโลสทกชนด

- สารชวยใหสสม าเสมอใชกบสแวต ดสเพอรส และสแอสดบางชนด

- สารพา (CARRIER) ใชเมอยอมเสนใยสงเคราะหบางชนด

- สารละลายอนทรย ใชส าหรบยอมขนสตว และใยสงเคราะหบางชนด

- สารรดวซ ใชรดวซสบางชนด เพอประโยชนในการดดซมเขาเสนใย

2.2 สยอมทใชในอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอ (ธนพร ค าขจร, 2552) สยอมทใชในอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอในแตละโรงงานจะแตกตางกนไปตามวตถประสงค

ของการผลต โดยประเภทของสยอมทเลอกใชจะมอทธพลตอลกษณะน าเสย และการบ าบดน าเสยได

2.2.1 การจ าแนกสยอม

สยอมทน ามาใชในอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอในปจจบน สามารถแบงออกไดเปน 3

ประเภท คอ

2.2.1.1 การจ าแนกสยอมตามลกษณะทางกายภาพ

การจ าแนกสยอมตามลกษณะทางกายภาพสามารถแบงออกไดเปน 2 ชนด คอ สยอม (DYES) แบงเปนสยอมทละลายน าได และพกเมนต (PIGMENT) คอสยอมทไมละลายน าเมอท าการยอมจะตองท าการละลายในตวกลาง หรอแขวนลอยในเรซน คอจะตองท าใหสอยในสภาพทสามารถเคลอนทเขาสเสนใยได เพอใหเกดการตดกบเสนใยได ซงอาจเปนกระบวนการเชงกลหรอเชงเคม แตเมอสยอมอยในสภาพสารละลายแลวกยากทจะจ าแนกไดวาสยอมนนละลายอยในน า หรออยในตวท าละลาย ท าใหยากตอการจ าแนกประเภทวาเปนสยอมหรอสพกเมนต การแบงแยกตามลกษณะทางกายภาพจงท าใหเกดความสบสนไดงาย

2.2.1.2 การจ าแนกสยอมตามสวนประกอบทางเคม

การจ าแนกสยอมตามสวนประกอบทางเคมเปนเรองซบซอน ตองใชความรทางดานเคมขนสง นอกจากนถงแมวาจะเปนสเดยวกนกอาจจะมวธยอมทแตกตางกนได และใชกบเสนใยตางชนดกน เชนสในกลมแอโซ (AZO) ส าหรบบางตวทสามารถยอมไดโดยตรงกจะจดใหเปนสจ าพวกไดเรกท (DIRECT DYE) สวนบางตวทจะตดกบเสนใยไดกตอเมอน ายอมมสภาวะเปนกรด กจะจดใหเปนสจ าพวดแอซด (ACID DYE) และบางตวกตองใชสารบางอยางชวยในการท าใหตดกบเสนใย จงจดเปนสมอรแดนท (MORDANT) ดงนนการจ าแนกสยอมตามสวนประกอบทางเคมจงเปนเรองทยงยากตอการเขาใจและจดจ าโดยเฉพาะกบผทมพนฐานความรทางดานเคมไมเพยงพอ แตส าหรบผมความรนน การจ าแนกตามสวนประกอบทางเคมนบวามประโยชนอยางมาก

สยอมสามารถจ าแนกตามสวนประกอบทางเคมได 11 ประเภท ไดแก 1) AZO COLORANTS 2) PHENYLMETHANE DYES 3) XANTHENE DYES

8

4) INDIGOID DYES 5) POLYCYCLICQUINONE DYES 6) SULFUR FUSION DYES 7) AMINE OXIDATIONS COLORANTS 8) PHTHALOCYANINE COLORANTS 9) ONIUM DYES 10) REACTIVE DYES 11) PIGMENTS

2.2.1.3 การจ าแนกสยอมตามลกษณะการน าไปใชงาน

การจ าแนกสยอมตามลกษณะการน าไปใชงานนบวาเปนวธทไดรบการยอมรบและใชกนอยางแพรหลายในบรรดาผใชและอตสาหกรรมผลตส เนองจากสะดวกแกผน าไปใชมากทสด แมแตสมาคมผยอมและผผลตส (THE SOCIETY OF DYES AND COLORANTS) ตางยอมรบวาเปนวธทเหมาะสมทสด โดยสามารถจ าแนกสยอมตามลกษณะการน าไปใชงานไดดงตารางท 2.1

ตารางท 2. 1 ประเภทสยอม (สมาคมวศวกรรมสงแวดลอมแหงประเทศไทย, 2544)

ประเภทสยอม

สมบตทางกายภาพ

และทางเคม

เสนใยท เหมาะสม

พนธะหรอ กลไกตดส

วธใชทวไป

สยอมแอซด (ACID DYE)

-ประจลบ -ละลายน าไดด -สตดไมแนน

-ไนลอน -ขนสตว

-พนธะไอออนก -แชเสนใยในสารละลายทมพเอช 3-5 -สมมตวาเสนใยมประจบวกตดกบสยอมทมประจลบทอณหภม 50-100 ºซ

สยอมเมทลคอมเพลกซเอซด (METAL

COMPLEX

ACID DYE)

-ประจลบ -ละลายน าไดด -สตดแนน

-ไนลอน -ขนสตว

-พนธะไอออนก -แชเสนใยในสารละลายทมพเอช 5-7 -สมมตวาเสนใยมประจบวกตดกบสยอมทมประจลบทอณหภม 50-100 ºซ

สยอมไดเรกท (DIRECT

DYE)

-ประจลบ -ละลายน าไดด -สตดไมแนน

-ฝาย -วสคอส

-พนธะไอออนก -แชเสนใยในสารละลายดางออน -เตมอเลคโตรไลท โซเดยมคลอไรด โซเดยมซลเฟต

และสยอม ทอณหภม 98ºซ

ตารางท 2.1 ประเภทสยอม (ตอ) (สมาคมวศวกรรมสงแวดลอมแหงประเทศไทย, 2544)

สยอมเบสก (BASIC DYE

OR

CATIONIC

DYE)

-ประจบวก -ละลายน าไดด

-อะครลก -พนธะไอออนก -แชเสนใยในสารละลายทมพเอช 4-6 -เตมกบสยอมแลวเพมอณหภม 100-105 ºซ

สยอมดสเพอรส (DISPERSE

DYE)

-ไมละลายน าหรอละลายน าไดนอยมาก

-กระจายเปนอนภาคคอลลอยด -สตดแนนด

-โพลเอสเทอร

-ไนลอน -อะครลก -เซลลโลส -อะซเทต

-เนองจากเปนคอลลอยด จงเปนการดดตดผวเสนใย

-แชเสนใยในสารละลายทมพเอช 4-5 -เตมกบสยอมแลวเพมอณหภม 130 ºซ

สยอมอะโซอค (ASOIC DYE)

-เปนคอลลอยดหลงเกดปฏกรยา -ไมละลายน า -สตดแนนด

-ฝาย -วสคอส

-เกดการตกผลกขนในเสนใย

-ละลายสยอมในสารละลายดางทมโซเดยมซลเฟอร -สยอมจะแพรกระจายไปสเสนใยดวยอเลคโตรไลท

สยอมแวต (VAT DYE)

-เปนคอลลอยดหลงเกดปฏกรยา -ไมละลายน า -สตดแนนด

-ฝาย -วสคอส

-เกดการตกผลกขนในเสนใย

-ละลายสยอมในสารละลายดางทมโซเดยมซลเฟอร -สยอมจะแพรกระจายไปสเสนใยดวยอเลคโตรไลท

สยอมมอรแดนท หรอโครม (MORDANT

OR

CHROME)

-ประจลบ -ละลายน าไดด -สตดแนน

-ขนสตว -เกดพนธะเชงซอนของเสนใยโครมและสยอม

-แชเสนใยในสารละลายกรด -เตมโซเดยมไดโครเมต เตมสยอม เพมอณหภมถง98 ºซ

11

ตารางท 2. 2 ความสมพนธระหวางโครงสรางทางเคมของเสนใยบางปะเภทกบประเภทของสยอม

(สมาคมวศวกรรมสงแวดลอมแหงประเทศไทย, 2544)

เสนใย โครงสรางทางเคมของเสน

ใย

สยอมทใช

ขนสตว NH2COOH, CONH แอซด เมทลคอมเพลกซ โครม

รแอคทฟ

ไหม NH2COOH, CONH แอซด เมทลคอมเพลกซ เบสก แวต

CUPROMMONIUM RAYON OH, COOH ไดเรกซ แวต ซลเฟอร

วสคอส เรยอน OH, COOH ไดเรกซ แวต ซลเฟอร

ฝาย OH ไดเรกซ แวต ซลเฟอร รแอคทฟ

SECONDARY CELLULOSE

ACETATE

OH, COOH ดสเพอรส

CELLULOSE TRIANCETATE COOH ดสเพอรส

ไนลอน NH2, COOH, CONH แอซด เมทลคอมเพลกซ ไดเรกซ ดส

เพอรส รแอคทฟ

อะครลก COOH, SO2H, OSO3H เบสก ดสเพอรส

โพลเอสเทอร OH, COOH, COO ดสเพอรส

2.2.2 คณลกษณะของสยอม แอซด บล 45 แอซด บล 45 เปนสยอมชนดแอซด ทใหสน าเงน โดยปกตจะอยในรปของผงสน าเงน

หรอสมวงเขม สามารถละลายไดดในน า ละลายไดเลกนอยในเอทานอล ละลายตดกบเสนใยไดด แตไมละลายในอะซโตน, เบนซน และคารบอนเตตระคลอไรด ในอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอจะใชส าหรบยอมสของขนสตว ไหม ผาผสมขนสตว กระดาษ หนง สบ และเปนสผสมในเครองส าอางค เกลอของโลหะหนกสามารถน ามาใชเปนหมกได

รปท 2. 1 โครงสรางโมเลกลของ สแอซด บล 45 (AB 45)

ตารางท 2. 3 คณสมบตของแอซด บล 45 (CORPORATION, 2008)

NAO3S

SO3

NA

NH

NH

OH

OH

O

O

12

ชออน (SYNONYMS) C.I. 63010, 4, 8-DIAMINO-1,

5-DIHYDROXYANTHRAQUINONE-2,

6-DISULFONIC ACID, DISODIUM SALT.

หมายเลข CAS (CAS NO.) 2861-02-1

ลกษณะทางกายภาพ (PHYSICAL STATE) เปนผงสน าเงนหรอมวงเขม

สตรโมเลกล (CHEMICAL FORMULA) CH14H8N2NA2O10S2

น าหนกโมเลกล (MOLECULAR WEIGHT) 474.32

โ ค ร ง ส ร า ง โ ม เ ล ก ล (MOLECULE

STRUCTURE)

แอนทราควโนน

จ ด ห ล อ ม เ ห ล ว (FREEZING/MELTING

POINT)

>300 องศาเซลเซลเซยส

ขนาดโมเลกล (MOLECULAR SIZE) กวาง 0.69 นาโนเมตร X ยาว 1.13 นาโนเมตร

ประจ (CHARGE) ลบ

ความสามารถละลายน า (DISSOLVE

ABILITY)

20-30 กรมตอลตร

PKA 2.0

ความยาวคลนทใชวด 595 นาโนเมตร

2.2.3 ความเปนพษของสยอม แอซด บล 45 (CORPORATION, 2008)

ในดานความเปนพษของสยอม ถงแมวา แอซด บล 45 จะยงไมมการระบแนชดส าหรบการออกฤทธเมอเขาสรางกายทางระบบทางเดนอาหาร และระบบทางเดนหายใจ แตมขอมลเบองตนส าหรบวธปฏบตตว เมอสารเคมเกดการปนเปอนเขาสรางกายดงนคอ

1. หากปนเปอนเขาสดวงตา อาจท าใหเกดการระคายเคอง การรกษาคอ ใหใชน าสะอาดไหลผานตาเปนเวลาอยางนอย 15 นาท โดยสลบกบการกลอกตาไปมา กอนจะท าการปฐมพยาบาลขนตอไป

2. หากมการสมผสผวหนง อาจท าใหเกดการระคายเคองผวหนง การรกษาคอใหใชน าสะอาดปรมาณมากไหลผานผวหนงบรเวณทปนเปอนเปนเวลาอยางนอย 15 นาท หากเสอผาหรอรองเทามการปนเปอนดวย ใหถอดออกจากรางกายไปซกกอนน ากลบมาใช

13

3. หากเขาสระบบทางเดนอาหาร อาจท าใหเกดการระคายเคองทางเดนอาหาร และอาจเปนอนตรายหากมการดมกลนเขาสรางกาย หากหมดสต หามปอนอะไรเขาสทางเดนอาหารโดยเดดขาด หามท าใหอาเจยน หากผถกปนเปอนยงมสต ใหบวนปากดวยน าสะอาด

และดมน าสะอาดหรอนม 2-4 แกว 4. หากหายใจเขาไป อาจท าใหเกดการระคายเคองตอระบบทางเดนหายใจ ส าหรบ

ความเสยหายของรางกายทอาจปนเปอนจากการหายใจยงไมไดระบแนชด การรกษาขนตนคอ ใหรบยายออกจากบรเวณทมอากาศปนเปอนโดยเรวทสด หากผถกปนเปอนไมหายใจใหใสเครองชวยหายใจ หากหายใจล าบาก ใหใสเครองใหออกซเจน กอนจะท าการปฐมพยาบาลขนตอไป

สแอซดบลสามารถก าจดไดดวยวธน าไปละลายหรอผสมกบตวท าละลายทเผาไหมได แลวน าไปเผาในเตาอบทมระบบหองเผาแบบ AFTERBURNER เมอสนสดกระบวนการจะไดกาซคารบอนมอนอออกไซด คารบอนไดออกไซด ไนโตรเจนออกไซด ซลเฟอรออกไซด และโซเดยมออกไซด ซงเปนกาซพษทตองน าไปบ าบดกอนปลอยออกสบรรยากาศโดยการผานเครองสครบเบอร

2.2.4 คาของสยอมทยอมใหปนเปอนไดมากทสดในมาตรฐานน าดม (กระทรวงอตสาหกรรม, 2521) เนองจากในมาตรฐานคณภาพน าทงจากโรงงานอตสาหกรรมและนคมอตสาหกรรม

(กระทรวงอตสาหกรรม, 2521) ไมมขอก าหนดของสยอมในน าทง แตอยางไรกตาม ขอบงคบทมอย ไดแกมาตรฐานน าดมตามประกาศกระทรวงอตสาหกรรม ฉบบท 332 (พ.ศ. 2521) ออกตามความในพระราชบญญตมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม พ.ศ. 2511 เรองก าหนดมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรมน าบรโภคยอมใหในน ามสปนเปอนไดสงสด 5 ในหนวยแพลตนม-โคบอลท และอนโลมไดสงสด 15 ในหนวยแพลตนม-โคบอลท ดงทไดระบไวในตารางท 2.4

14

ตารางท 2. 4 มาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรมน าบรโภค (กระทรวงอตสาหกรรม, 2521)

คณลกษณะ ดชนคณภาพน า หนวย

มาตรฐาน

เกณฑก าหนด

สงสด

(MAXIMUM

ACCEPTABLE

CONCENTRATION)

เกณฑอนโลมสงสดA

(MAXIMUM

ALLOWABLE

CONCENTRATION)

ทาง

กายภาพ

1.ส (COLOR) แพลตนม-โคบอลท

(PLATINUM-COBALT) 5 15

2.รส (TASTE) - ไมเปนทรงเกยจ ไมเปนทรงเกยจ

3.กลน (ODOR) - ไมเปนทรงเกยจ ไมเปนทรงเกยจ

4.ความขน

(TURBIDITY)

ซลกา สเกล ยนต

(SILICA SCALE UNIT) 5 20

5.ความเปน

กรด-ดาง(PH) - 6.5-8.5 9.2

2.3 ทฤษฎการยอมส

สยอมเปนสารเคมทไดจากการสกดน ามนปโตรเลยมหรอถานหน โดยเมอผานการสกดจะไดสารไฮโดรคารบอนทไมอมตว เชน เบนซน ไทลน แอนทราซน โทลอน แนพทาลน และพาราฟน สารไฮโดรคารบอนทไมอมตวดงกลาวจะถกน าไปผานกระบวนการจนกลายเปนสยอมหลากหลายชนดซงมความเหมาะสมกบเสนใยแตละชนดตางกนไป สยอมทเหมาะสมกบเสนใยนนขนอยกบศกยภาพการรวมตวของสกบเสนใย ทตองมศกยภาพมากกวาน า โดยสภาวะดงกลาวเกดขนไดกตอเมอโมเลกลของสยอมมหม อะตอมซ งถกจดให เรย งตว ในลกษณะท จะท า ให เกดการดด ตด เสนใยได เอง

(SUBSTANTIVELY) กบเสนใยทน ามายอม แลวเกดเปนพนธะ (BOND) ยดกนแนน โดยสามารถแยกอทธพลเชงเคมทท าใหสดดตดเสนใยออกเปน 4 ชนด คอ - พนธะไฮโดนเจน (HYDROGEN BOND) - แรงแวนเดอวาลส (VAN DER WAAL’S FORCE) - แรงไอออน (IONIC FORCE) - พนธะโควาเลนท (COVALENT BOND)

15

การดดตดกนระหวางโมเลกลของสยอมกบโมเลกลของเสนใย จ าตองอาศยก าลงแรงทเหลานไมนอยกวาสองแรงขนไป หรออาจผสมผสานกนทง 4 แรงกเปนได โดยแรงยดตดทางเคมทมความแรงสงสดคอ พนธะโควาเลนส

ส าหรบการดดตดกนระหวางโมเลกลของสยอมกบโมเลกลของเสนใย นอกจากจะมอทธพลเชงเคมทง 4 ชนดแลว ยงมอทธพลดานเรขาคณต กลาวคอรปรางและขนาดของโมเลกลของสยอมมผลตอการยดตดหรอมผลกระทบตอการยอมอยางมาก เชน ถาโมเลกลของสยอมยงเลกและยาวมาก

โมเลกลของสยอมนนกจะสามารถผานชองวางเขาไปในเสนใยไดมากขน ซงท าใหการตดสเกดขนไดดยงขน หรอถาโมเลกลสยอมมลกษณะแบนและมดานกวางมากกวาดานยาวมากๆ จะท าใหสตดทนนานยงขน อาจกลาวไดวาการทโมเลกลของสยอมยดเกาะกบโมเลกลของเสนใยเปนผลเนองมาจากแรงทางเคมและผลทางฟสกสรวมกน 2.4 น าทงจากอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอ (สมาคมวศวกรรมสงแวดลอมแหงประเทศไทย, 2544)

2.4.1 แหลงทมาของน าเสย

แหลงทมาของน าเสยจากอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอมาจากแหลงตางๆ ดงน 2.4.1.1 น าทใชในกระบวนการ

น าทใชในกระบวนการไดแก น าทใชในกระบวนการฟอกยอม พมพ และตกแตง โดยน าในสวนนจะมสเหลอจากกระบวนการยอมไหลปะปนมากบน าทใชในกระบวนการซกลางหลงการฟอกยอม

2.4.1.2 น าทใชในหมอไอน า

เนองจากในกระบวนการฟอกยอมจะมการอาศยไอน าเปนตวใหความรอนแกน าทใชในกระบวนการ ในกรณทเปนน าจากการเยนตวลงของไอน าน และกลนตวในทอน ากจะไดน าสะอาดซงสามารถน ากลบมาใชไดอก แตส าหรบไอน าทถกสงไปใหความรอนแกน ายอมโดยตรง

จะไปรวมตวกบน ายอมใหเพมปรมาณมากขนและออกไปรวมกบน าเสย

2.4.1.3 น าหลอเยน

ในกระบวนการยอมส าหรบบางโรงงานทมความจ าเปนตองลดอณหภมของน ายอมลงภายในระยะเวลาอนสน กจะใชน าหลอเยน สวนใหญเปนน าสะอาดซงสามารถน ากลบมาใชใหมได

16

2.4.1.4 น าทใชในการลางท าความสะอาดเครองจกรและโรงงาน

สวนใหญจะมการปนเปอนของสารทใชในการท าความสะอาดและสงสกปรกตางๆ

เชน น ามนเครองจกร ดน ทราย เปนตน

2.4.2 ผลกระทบของน าเสยจากโรงงานฟอกยอมสงทอตอสงแวดลอม

2.4.2.1 สารอนทรย

1) ท าใหปรมาณออกซเจนละลายน า (DO) ลดลง สงผลดงน - สงมชวตในน าตาย - ท าใหแหลงน าฟอกตวเอง (SELF PURIFICATION) ไมทน - ท าใหเกดกลน - ท าใหสญเสยโอกาสทจะใชประโยชนจากแหลงน านนในทางเศรษฐกจ 2) สารอนทรยบางชนดอาจสงผลตอสงมชวต สงผลดงน

- หากเปนสารทสลายตวไดยาก จะท าใหเกดการสะสมตวอยในระบบนเวศ

(BIOACCUMULATION) เพมขนเรอยๆ

2.4.2.2 อณหภม

น าเสยอณหภมสง สงผลดงน - เปนอนตรายตอสงมชวตในน า - ท าใหความสามารถการละลายของออกซเจนในน าคาสงสดจะมคาลดลง - เพมอตราการเจรญเตบโตและการใชออกซเจนของจลนทรย

2.4.2.3 ของแขงแขวนลอย

น าเสยทมของแขงแขวนลอยปรมาณมาก สงผลดงน - เพมปรมาณสารอนทรยในแหลงน า - ความสามารถในการตกตะกอนของสารแขวนลอยจะท าใหแหลงน าตนเขนได - ท าลายทศนยภาพของแหลงน า

2.4.2.4 ของแขงละลายน า

ถาความเขมขนของของแขงละลายน าไดบางชนดมสวนประกอบของโลหะหนกกอาจสงผลตอระบบนเวศนได เชน เฮกซะวาเลนซโครเมยม มความเขมขนสงกวา 5 มลลกรมตอลตร จะเปนอนตรายตอปลา หรอมทองแดงความเขมขน 0.1-0.5 มลลกรมตอลตร กจะ

17

เปนพษตอจลชพในน า ท าใหสญเสยโอกาสทจะใชประโยชนจากแหลงน านนในทางเศรษฐกจได 2.4.2.5 ส

- ท าลายทศนยภาพของแหลงน า - ท าใหปรมาณแสงทจะผานลงสแหลงน าลดลง สงผลใหพชน าไมสามารถสงเคราะห

แสงได สงผลไปถงการทออกซเจนสามารถละลายลงไปในน าไดนอยลงดวย 2.4.2.6 โลหะหนก

- ท าใหเกดโรงรายแรงทงตอสขภาพของสงมชวตในน าและมนษยได - เกดการสะสมอยในระบบนเวศ 2.5 กระบวนการดดซบ (ADSORPTION PROCESS)

กระบวนการดดซบ เปนหนงในตวชวยของกระบวนการบ าบดมลสารโดยใชการแยกองคประกอบทตองการออกจากสารละลายทเปนของไหล คออยในเฟสของเหลวหรอเฟสกาซ ดวยหลกการเคลอนยายมวลสารของตวถกดดซบ (ADSORBATE) ไปยงตวกลางดดซบ (ADSORBENT) ซงเปนเฟสของแขง ท าใหเกดการสะสมของตวถกดดซบบนผวของตวกลางดดซบ

2.5.1 แรงทเกยวของกบกระบวนการดดซบ

แรงทมความเกยวของกบกระบวนการดดซบนน สามารถแบงออกไดเปน 2 ประเภทดวยกนคอ แรงทางกายภาพ และแรงทางเคม 2.5.1.1 แรงทางกายภาพ

1. แรงแวนเดอรวาลส (VAN DER WAAL’S FORCE) อะตอมทอยอยางอสระ หรอโมเลกลทไมมสภาพขว สามารถเกดแรงดงดดอยาง

ออนๆ อนเนองมาจากการเคลอนทอยางไมเปนระเบยบของอเลคตรอนในโมเลกลนนได ท าใหเกดความหนาแนนของกลมหมอกอเลคตรอนทไมสม าเสมอ กอใหเกดสภาพขว และสามารถถกดดดวยตวกลางดดซบได แตการดดซบประเภทนมระดบพลงงานต า ซงมขอดคอจะท าใหการคายการดดซบ (DESORPTION) เกดไดงายขน และคณสมบตนจะท าใหการฟนฟสภาพของตวกลางดดซบสามารถท าไดงายขน (เปน REVERSIBLE REACTION)

2. แรงทางไฟฟาสถต (ELECTROSTATIC FORCE)

- แรงดงดดระหวางโมเลกลทมขวตรงขามทงสองโมเลกล เกดการจดเรยงโมเลกล

(ORIENTATION EFFECT) ท าใหเกดแรงดงดดกบโมเลกลทมประจขวตรงขาม

18

- แรงดงดดระหวางโมเลกลทไมมขวกบโมเลกลทไมมขว เกดจากผลของการกระจายอเลคตรอน (DISPERSION EFFECT) ท าใหอเลคตรอนของโมเลกลไมมขวนน เคลอนทอยางไมสม าเสมอไปกองอยดานใดดานหนง ท าใหเกดสภาพขวดงดดโมเลกลประเภทเดยวกนอยางออนๆ

- แรงดงดดระหวางโมเลกลทมขว กบโมเลกลทไมมขว ซงเกดจากการเหนยวน า

(INDUCTION EFFECT) ของโมเลกลทมขวเมอเคลอนเขาใกลอกโมเลกลหนงทตอนแรกไมมขว แตหลงจากเขาใกลโมเลกลทมขว จงเกดการเหนยวน าใหเกดเปนโมเลกลทมประจตรงกนขาม และมแรงดงดดซงกนและกน

2.5.1.2 แรงทางเคม

เกดจากการยดเหนยวจากการใชอเลคตรอนรวมกนหรอการใหอเลคตรอนระหวางไอออนของตวถกดดซบกบตวกลางดดซบ ไดเปนสารประกอบใหมขนทบรเวณผวของตวกลางดดซบ โดยแรงทางเคมนจะมคามากกวาแรงทางกายภาพ และปฏกรยาทเกดขนนนไมสามารถยอนกลบได (IRREVERSIBLE)

1. พนธะไฮโดรเจน (HYDROGEN BONDING) เปนแรงทเกดจากการมสภาพขวทแขงแรงระหวางอะตอมไฮโดรเจน และ ELECTRONEGATIVE ATOM เชนออกซเจนและไนโตรเจน

2. พนธะโคเวเลนท (COVALENT BONDING) เปนพนธะเคมทใชอเลคตรอนคกน

ระหวางอะตอมทงสอง

3. HYDROPHOBIC FORCE: เปนแรงทเกดจากสภาพความชอบน าของตวถกดดซบกบพนผว ซงการดดซบทดจะเกดขนกตอเมอตวถกดดซบไมชอบน า หรอไมคอยละลายในน า ท าใหเกดโอกาสทตวถกดดซบนนจะถกดดซบดวยตวกลางดดซบมากกวาละลายอยในน า

ลกษณะการดดซบสามารถแบงออกไดเปน 2 ลกษณะคอ การดดซบทางกายภาพ

และการดดซบทางเคม มรายละเอยดดงนคอ 1. การดดซบทางกายภาพ (PHYSICAL ADSORPTION) (ชฎาภรณ บญแท, 2545)

เปนการดดซบโมเลกลของสารตวถกดดซบในสารละลายดวยแรงแวนเดอรวาลส ซงมคามากกวาแรงดงดดระหวางโมเลกลขององคประกอบในสารละลาย ท าใหโมเลกลของสารสามารถยดตดบนผวของตวกลางดดซบไดดกวาละลายอยในสารละลายนน

19

ส าหรบกรณทตวกลางดดซบมความพรนสง ของเหลวหรอกาซทควบแนนจะซมผานเขาสชองวายภายในตวกลางดดซบได แมความดนในระบบจะมคาต ากวาความดนไอของระบบนนกตาม ปรากฏการณนเกดขนไดในอณหภมปกต แตเมอลดความดนหรอเพมอณหภมใหกบระบบจะท าใหความสามารถในการดดซบลดลง และเกดการผนกลบ (REVERSIBLE

INTERACTION) ซงจะท าใหตวถกดดซบเคลอนทออกจากตวกลางดดซบนน โดยจะเรยกปรากฏการณในชวงดงกลาววา DESORPTION

2. การดดซบทางเคม (CHEMICAL ADSORPTION) (ชฎาภรณ บญแท, 2545) ปรากฏการณการดดซบทางเคมจะขนอยกบสภาพแวดลอมทเหมาะสม เปน

การดดซบทสามารถเกดขนไดทอณหภมสง (ส าหรบสารบางชนดจะไมเกดการดดซบทางเคมทอณหภมปกต แตเมอเพมอณหภมกสามารถเกดการดดซบได) และมความแตกตางจากการดดซบทางกายภาพอยางมาก การดดซบทางเคมจะมการเกดปฏกรยาทางเคมระหวางพนผวของตวกลางดดซบและตวถกดดซบ โดยจะสรางพนธะเกดเปนสารประกอบใหมขนมา ท าใหปรมาณของตวกลางดดซบลดลง และเนองจากการดดซบไมไดเกดทวทงพนผว แตเกดเฉพาะพนผวบรเวณทสามารถเกดพนธะเคมไดเทานนแตกตางจากการดดซบทางกายภาพทโมเลกลทถกดดซบสามารถเขาไปเกาะยงพนผวสวนใดกได ท าใหอตราสวนตวถกดดซบตอตวกลางดดซบส าหรบการดดซบทางเคม มปรมาณนอยกวาการดดซบทางกายภาพ

เนองจากการดดซบทางเคม เปนการเกดปฏกรยาเคม และเปลยนแปลงองคประกอบทางเคมของตวกลางดดซบ จงท าใหการดดซบประเภทนไมสามารถเกดการคายดดซบ (DESORPTION) และปฏกรยายอนกลบ (IRREVERSIBLE) ได

ความแตกตางของการดดซบทางกายภาพกบการดดซบทางเคม (ธนพร ค าขจร, 2552) 1. การดดซบทางกายภาพไมเกยวของกบการใชอเลคตรอนรวมกน และไม

เกยวของกบการแลกเปลยนอเลคตรอน 2. การดดซบทางกายภาพไมมการจ ากดเกยวกบบรเวณทท าการเกดปฏกรยา

โมเลกลทถกตวกลางดดซบดดซบเขาไปนน สามารถทจะไปเกาะบนพนผวสวนใดกได แตหากเปนการดดซบทางเคมจะเลอกเฉพาะบรเวณท โมเลกลของ มลสารและโมเลกลบนพนผวของตวกลางดดซบสามารถเกดพนธะเคมไดเทานน

3. การดดซบทางกายภาพสามารถท าใหเกดชนของโมเลกลไดหลายชน

20

4. การดดซบทางเคมจะเกดขนไดตองอาศยพลงงานมากระตน ตางจากกระบวนการดดซบทางกายภาพทสามารถเกดขนไดเอง

5. เนองจากการดดซบเปนปฏกรยาแบบคายความรอน คาความรอนของการดดซบทางกายภาพมกจะมคาต า คอมคาใกลเคยงกบคาความรอนของการกลายเปนของเหลวเทานน สวนคาความรอนของการดดซบทางเคมจะมคาสงมาก โดยจะเปลยนแปลงไปตามชนดของปฏกรยาทเกดขน อยางไรกด คาความรอนในกระบวนการดดซบกมผลตอระบบนอยมากจนมกจะไมน ามาพจารณา

(ในอตสาหกรรมจงนยมใชการดดซบแบบกายภาพมากกวาการดดซบแบบเคม)

2.5.2 กลไกการดดซบและอตราการเคลอนยายโมเลกล (RATE OF MOLECULE TRANSFER) (PUNYAPALAKUL และ TAKIZAWA, 2006)

อตราการดดซบ (ADSORPTION RATE) เปนตวบงชถงความเรวทระบบจะใชในการเขาสสมดล โดยอตราการดดซบจะถกควบคมดวยขนตอนทมความตานทานมากทสด คอใชเวลานานทสดในการเคลอนยายโมเลกล ส าหรบขนตอนในการเคลอนยายโมเลกลส าหรบการดดซบสามารถแบงออกไดเปน 4 ขนตอน ไดแก 1. BULK TRANSFER

เปนขนตอนทโมเลกลของตวถกดดซบจะเคลอนทจาก BULK SOLUTION ไปยงผวหนาของฟลมน า หรอโมเลกลทลอมรอบตวกลางดดซบ โดยขนตอนนจะเปนขนตอนทเกดขนเรวทสด 2. FILM TRANSPORT

การขนสงชนฟลม เปนขนตอนทโมเลกลชนผวหนาบางๆของของเหลวแทรกเขาสผวหนาของตวกลางดดซบ ท าใหเกดกระบวนการแพรผานฟลม (FILM

DIFFUSION) ส าหรบสภาวะทมความปนปวนนอย การขนสงในชนฟลมนเปนขนตอนทส าคญของอตราการดดตดผว 3. INTERPARTICLE TRANSPORT

เปนการแพรของโมเลกลตวถกดดซบเขาสโพรง หรอรพรนของตวกลางดดซบ เรยกอกชอหนงคอ PORE DIFFUSION ท าใหเกดการดดซบขน โดยทวไปและในสภาวะทมความปนปวนมากเพยงพอ ขนตอนการแพรสรพรนเปนขนตอนทควบคมอตราการดดตดผว

4. ADSORPTION การดดซบเปนขนตอนสดทายทตวถกดดซบจะถกดดซบบนตวกลางดดซบ

ส าหรบการแพรเขาสรพรน (INTRAPARTICLE DIFFUSION) โดยสวนมากแลวมกจะใชสมการ (2.1) เพออธบายกลไกการดดซบ

QT = KIDT1/2 (2.1)

KID คอ คาคงทอตราการแพรเขาสรพรน (มลลกรม/กรม*นาท1/2)

QT คอ ปรมาณตวถกดดซบตอหนวยน าหนกของตวกลางดดซบทเวลาตางๆ

(มลลกรมตอกรม)

2.5.3 ปจจยทมผลตอกระบวนการดดซบ

2.5.3.1 อณหภม มผลตออตราเรวและความสามารถในการดดซบ โดยอตราเรวจะเปนสดสวนโดยตรง

กบอณหภม และส าหรบในกรณท วไป การเพมอณหภมใหแกระบบจะเปนการลดความสามารถในการดดซบ เนองจากการดดซบเปนปฏกรยาคายความรอน

2.5.3.2 ธรรมชาตของตวท าละลาย สมบตของมลสารในน าเสยในเรองของการดดตดผวมผลตอการแยงประจในน ากบ

ตวกลางดดซบ แตถอวามผลนอยมากเมอเทยบกบผลทเกดจากการแตกตวเปนประจของไอออนเกลอในน าเสย

2.5.3.3 พนทผวของตวกลางดดซบ โดยทวไปแลวความสามารถในการดดซบจะแปรผนตามพนทผว แตทงนตองพจารณา

ขนาดของโมเลกลของตวถกดดซบประกอบกนไปดวย การดดซบจะเกดขนไดดทสดเมอตวถกดดซบมขนาดเลกกวาขนาดของโพรงเลกนอย (พอดทจะสามารถเขาโพรงได) ถาขนาดของตวถกดดซบมขนาดใหญกวารพรนจะท าใหเกดการดดซบเฉพาะทพนผวภายนอก สงผลความสามารถในการเขาสรพรนของตวกลางดดซบ โดยโมเลกลขนาดเลกจะสามารถถกดดเขาไปในโพรงของตวกลางดดซบไดดกวาโมเลกลขนาดใหญ

เนองจากคาพนผวตวกลางดดซบตรวจวดไดจากกระบวนการแทนทโมเลกลกาซไนโตรเจน (N2) เขาไปในชองวาง ดงนนส าหรบโมเลกลของตวถกดดซบทมขนาดใหญกวาขนาดของ N2 จงอาจไมสามารถเขาไปยงพนทในรพรนบางสวนได

22

2.5.3.4 โครงสรางรพรนของตวกลางดดซบ ส าหรบตวกลางดดซบทมโครงสรางของรพรนทเปนเอกรป (UNIFORM) คอมขนาด

ใกลเคยงกนจะใหประสทธภาพในการจบมลสารเปาหมายไดมากกวา

2.5.3.5 ธรรมชาตของตวถกละลาย

สารทละลายน าได หรอสารทสามารถแตกตวเปนไอออนในสารละลายได จะมแรงยดเหนยวกบน าไดอยางมาก ท าใหยากตอการดดซบ ในขณะทสารทละลายน าไดนอยหรอไมละลายน าจะสามารถเกาะตดบนผวไดดกวา เนองจากในการดดซบนนตวถกละลายจะตองถกแยกออกจากตวท าละลาย

2.5.3.6 คา PH ของสารละลาย

ผลกระทบทเกดจากคา PH ในสารละลายนนมผลอยางมากตอกระบวนการดดซบ

โดยมผลตอการแตกตวของประจ และการละลายของสารตางๆ ท าใหคณสมบตของสารและตวกลางดดซบเปลยนไป เชนทคา PH ต าๆ โลหะหนกจะละลายน ามากกวาตกตะกอน และจะมไฮโดรเจนไอออนสง ถาท พนผวเปนประจลบและมลสารทถกดดซบเปนประจบวก

ไฮโดรเจนไอออนจะไปแยงกบตวกลางดดซบ แตถามลสารทถกดดซบเปนประจลบ มลสารนนกจะไปรวมตวกบไฮโดรเจนไอออน ท าใหมลสารเปลยนรปไป ในทางตรงกนขาม ทคา PH สงๆ

จะมไฮดรอกซลไอออนเปนจ านวนมาก ท าใหพนทผวทชอบน าจะถกไฮดรอกซลไอออนแยง

ท าใหมลสารไปสรางสารประกอบกบไฮดรอกซลไอออนแทน ซงกจะท าใหมลสารเปลยนรปไป

2.5.3.7 น าหนกและขนาดโมเลกล

โดยสวนมาก อตราการเคลอนทภายในโพรงเปนอตราควบคมกลไกการดดซบ การดดซบจะเกดขนไดดทสดเมอตวถกดดซบมขนาดเลกกวาขนาดของโพรงเลกนอย (พอดทจะสามารถเขาโพรงได) ถาขนาดของตวถกดดซบมขนาดใหญกวารพรนจะท าใหเกดการดดซบเฉพาะทพนผว สงผลตอการเขาถงพนท (ACCESSIBILITY) ของตวกลางดดซบ โดยโมเลกลขนาดเลกจะสามารถถกดดเขาเขาไปในโพรงของตวกลางดดซบไดดกวาโมเลกลขนาดใหญ

2.5.3.8 ความปนปวน

ทความปนปวนสงๆ จะท าใหชนฟลมน าทลอมรอบตวกลางดดซบจะมความบางกวาทระดบความปนปวนต า ทซงยงฟลมน ามความหนามากกจะเปนอปสรรคการเคลอนทของโมเลกลเขาหาตวกลางดดซบ ดงนนยงความปนปวนของน ามาก ชนฟลมจะบางขน ท าใหการเคลอนทเขาหาตวกลางดดซบเกดไดรวดเรวกวา เปนผลใหการแพรในรพรนเปนตวก าหนด

23

อตราเรวการดดซบ จงสามารถสรปไดวาอตราเรวการดดซบจะขนกบการแพรผานชนฟลมของน าทลอมรอบตวกลางดดซบ

2.5.3.9 เวลาสมผส เวลาสมผสเปนตวแปรทมผลตอประสทธภาพการดดซบ ในการทดลองตองใชเวลาให

เหมาะสมเพอใหไดประสทธภาพการดดซบสงสด โดยตวกลางดดซบแตละชนดกจะใชเวลาไมเทากน ผทดลองควรท าการทดสอบกอนน าไปใชงานจรง

2.5.4 การศกษาความสามารถในการดดซบ (ADSORPTION ISOTHERM)

การดดซบจากสารละลายมผลตอความเขมขนของตวถกละลายบนพนผวของของแขง ในขณะทเกดการดดซบขน ตวท าละลายทถกดดตดผวมแนวโนมทจะหลดออกมาสสารละลาย เมอถงจดทอตราการดดซบมคาเทากบอตราการคายและไมมการเปลยนแปลงอกตอไป คอการเขาสสภาวะคงท (EQUILIBRIUM STATE) ซงเรยกวา สมดลของการดดซบ

(ADSORPTION EQUILIBRIUM) ทจดสมดลนจะไมมการเปลยนแปลงความเขมขนของตวถกละลายบนผวของตวกลางดดซบหรอในของเหลว สมดลนเปนลกษณะเฉพาะของระบบทงหมด รวมไปถงตวถกละลาย ตวกลางดดซบ ตวท าละลาย พเอช อณหภม และอนๆ ปรมาณของตวถกละลายทถกดดตด ณ จดสมดล โดยปกตจะเพมขนเมอเพมความเขมขนของตวถกละลาย การแสดงปรมาณของตวถกละลายทถกดดตดผวตอหนวยของสารตวกลางดดซบ ซงส ม พ น ธ ก บ ค ว า ม เ ข ม ข น ท จ ด ส ม ด ล ใ น ส า ร ล ะ ล า ย ท อ ณ ห ภ ม ค ง ท เ ร ย ก ว า ไอโซเทอรมการดดซบ (ADSORPTION ISOTHERM) หรอสมดลการดดซบ นยมใชศกษาความสามารถในการดดซบ โดยเรยกผลของความสมพนธนซงเปนคาคงทวา ไอโซเทอรมการดดซบ (ADSORPTION ISOTHERM) ใชในการอธบายสมดลของระบบทเกดขน เพอค านวนออกแบบระบบ เพอหาปรมาณตวกลางดดซบทตองใชในกระบวนการดดซบตามแตกรณ มประโยชนในการหาความสามารถในการดดซบของตวกลางดดซบ และเปรยบเทยบตวกลางดดซบชนดตางๆ

สมการไอโซเทอรมการดดซบสามารถหาไดจากการทดลอง โดยใชขอมลความสมพนธระหวางปรมาณของสารทถกดดซบตอหนวยน าหนกของตวกลางดดซบ และคาความเขมขนของสารนนทยงเหลออยในน า (ทอณหภมคงท)

สมการไอโซเทอรมการดดซบมหลายชนด เนองจากมหลายทฤษฎทอธบายเกยวกบสมดลของการดดซบทเกดขน มแบบจ าลองทางคณตศาสตรหลายภาพแบบทน ามาใชอธบายถงขอมลของการดดซบ ซงเปนผลมาจากการพฒนาทฤษฎ ส าหรบการน ามาใชนน จะเลอก

24

สมการทเมอน ามาแทนคาและเขยนกราฟแลวใหรปรางออกมามความใกลเคยงผลทไดจากการทดลองมากทสด 2.5.4.1 แลงเมยรไอโซเทอรม (LANGMUIR ISOTHERM) (ธนพร ค าขจร, 2552)

แลงเมยรไอโซเทอรมเปนสมการไอโซเทอรมภายใตเงอนไขดงตอไปน 1. โมเลกลถกดดตดอยทบรเวณทแนนอนบนพนผวของตวกลางดดซบ 2. แตละบรเวณสามารถดดตดผวไดเพยงชนเดยว เปนชนฟลมเดยว

(MONOLAYER) และท พนผวของตวกลางดดซบมประเภทหมฟ งกชนเพยงหมเดยว (HOMOGENOUS SURFACE ADSORPTION)

3. พนทของบรเวณทดดตดผวมจ านวนทแนนอน ซงก าหนดโดยลกษณะของพนผว

4. พลงงานการดดซบททกจดจะมคาเทากน แลงเมยรไอโซเทอมภายใตสมมตฐานทงหมดเปนไปตามสมการ (2.2)

𝑞 =𝑞𝑚𝐾𝐿𝑐𝑒

1+𝐾𝐿𝑐𝑒 (2.2)

โดยท Q คอปรมาณสารละลายทถกดดซบตอปรมาณสารดดซบท

สภาวะสมดล (มลลกรม/กรม)

QM คอปรมาณสารละลายทถกดดซบทสภาวะสมดลตอ

ปรมาณสารดดซบทสภาวะสมดล (มลลกรม/กรม)

CE คอความเขมขนของสารถกดดซบในสารละลาย

(มลลกรม/ลตร หรอ โมล/ลตร)

KL คอคาคงทของแลงเมยร (ลตร/มลลกรม)

2.5.4.2 ฟรนดลชไอโซเทอรม (FREUNDLISH ISOTHERM) (ธนพร ค าขจร, 2552)

ฟรนดลชไอโซเทอรมมกใชกบกรณสารทใชทดลองเปนสารละลายเหลว (AQUEOUS

SOLUTION) ทมหลายชนฟลม (MULTILAYER) และทพนผวของตวกลางดดซบมประเภทหมฟงกชนทหลากหลาย (HETEROGENEOUS SURFACE ADSORPTION) โดยจะเปนไปตามสมการ

(2.3)

𝑞 = 𝐾𝐹𝑐𝑒1

𝑛⁄ (2.3)

โดยท Q คอปรมาณสารละลายทถกดดซบตอปรมาณสารดดซบท สภาวะสมดล (มลลกรม/กรม) KF คอค าคงท ของฟรนดล ช ซ งมความสอดคลองกบ ความสามารถในการดดซบ ADSORPTION CAPACITY และ ADSORPTION INTENSITY ของ FREUNDLISH 1/N คอคา FREUNDLISH INTENSITY PARAMETER

2.5.5 จลนพลศาสตรการดดซบ (ADSORPTION KINETIC) (ปรางศร ศรศภพชร, 2551)

จนพลศาสตรการดดซบ (ADSORPTION KINETIC) ใชในการศกษาอตราการเกดปฏกรยา

และกลไกของปฏกรยาเคมท เกดขน และสามารถใชหา อตราการดดซบ (RATE OF

ADSORPTION) โดยจะขนกบระยะเวลาทใชในการดดซบ สวนมากจะนยมน าขอมลทไดมาใชในการออกแบบระยะเวลาสมผส (CONTACT TIME) ทจะพอดกบจดสมดล (EQUILIBRIUM

ADSORPTION) โดยโมเดลสมการทจะน ามาใชท านายจนพลศาสตรการดดซบไดแก สมดลการดดซบอนดบ 1 เสมอน (PSEUDO-FIRST ORDER) และ สมดลการดดซบอนดบ 2 เสมอน

(PSEUDO-SECOND ORDER) เชนเดยวกบโมเดลการท านายการแพรสรพรนภายในตวกลางดดซบ

(INTRAPARTICLE DIFFUSION MODEL)

2.5.5.1 สมดลการดดซบอนดบ 1 เสมอน

สมดลการดดซบอนดบ 1 เสมอน คอปฏกรยาทอตราเกดปฏกรยาขนอยกบความเขมขนของสารตงตนยกก าลงหนง

𝐴 + 𝐵 → 𝑃

ใชศกษาภายใตเงอนไขวา ผทดสอบจะสนใจสารตงตน (REACTANT) เพยงตวเดยวเทานน; สมการ FIRST ORDER ตามสมการท (2.4)

LN(𝑞𝑒 − 𝑞𝑡) = LN 𝑞𝑒 −𝑘1

2.303𝑡 (2.4)

โดยท QE คอปรมาณสารละลายทถกดดซบทจดสมดล ตอหนวยน าหนก

ของตวกลางดดซบ (มลลกรม/กรม)

26

QT คอปรมาณสารละลายทถกดดซบทเวลาใดๆ ตอหนวยน าหนก

ของตวกลางดดซบ (มลลกรม/กรม)

K1 คอคาคงทอตราเทยมอนดบ1 (PSEUDO FIRST RATE CONSTANT)

(ชวโมง-1)

2.5.5.2 สมดลการดดซบอนดบ 2 เสมอน

สมดลการดดซบอนดบ 2 เสมอน คอปฏกรยาทอตราการเกดปฏกรยาขนอยกบความเขมขนของสารตงตนยกก าลงสอง หรอขนอยกบความเขมขนของสารตงตนสองชนด แตละชนดยกก าลงหนง สวนมากจะใชกบการดดซบสารเคม (CHEMICAL ADSORPTION)

ปฏกรยาอนดบสองเสมอนจะเปนการบอกถงกระบวนการดดซบทเกดขนเปนกระบวนการทางเคมทเกดจากประจของสารดดซบและสารถกดดซบ อตราการเกดปฏกรยาจะขนกบจ านวนสารถกดดซบทสภาวะสมดล; สมการ SECOND ORDER สมการท (2.5)

𝑡

𝑞𝑡=

1

𝑘2𝑞𝑒2 +

𝑡

𝑞𝑒 (2.5)

โดย K2 คอคาคงทอตราเทยมอนดบ2 (PSEUDO SECOND RATE CONSTANT) (กรม/มลลกรมชวโมง)

2.6 ตวกลางดดซบ

2.6.1 อนภาคทมคณสมบตแมเหลก

สมบตทางแมเหลกเปนหนงในสมบตพเศษทเกดขนจากวสดระดบนาโน ซงสมบตทางแมเหลกนจะขนกบโครงสรางและลกษณะการจบตวของอะตอม/ธาตทประกอบตวกนขนเปนวสด โดยสามารถแยะออกเปนกลมตางๆ ตามคณสมบตความเปนแมเหลกไดดงน

27

ตารางท 2. 5 การจ าแนกประเภทของแมเหลกตามคณสมบต (พชชาภา บญคง, 2551)

ประเภทตาม

คณสมบตความเปน

แมเหลก

เมออยใน

สนามแมเหลก

เมอไมอยใน

สนามแมเหลก

พจารณาจากลกษณะ

การจดเรยงอเลคตรอน

1.กลมไดอาแมกเนตก

(DIAMAGNETIC)

แสดงคาสภาพรบไว

ไดทางแมเหลกในเชง

ลบเลกนอย

ไมมการแสดงคาสภาพ

รบไวไดทางแมเหลก

เกดในออบทอลโมเลกล

ท ม อ เ ล คต รอน เข า ค

ออบทอล

2.กลมพาราแมกเนตก

(PARAMAGNETIC)

แสดงคาสภาพรบไว

ไดทางแมเหลกในเชง

บวกเลกนอย

ไมมการแสดงคาสภาพ

รบไวไดทางแมเหลก

เกดไดดถาในออบทอล

โมเลกล มอเลคตรอนไม

เขาค

3.กล ม เฟอร โ รแมก

เนตก

(FERROMAGNETIC)

แสดงคาสภาพรบไว

ไดทางแมเหลกในเชง

บวกอยางแรง

ส า ม า ร ถ ร ก ษ า ส ภ า พ

แมเหลกใหคงอยไดแมจะ

ไมอย ในสนามแม เหลก

ห ร อ ท า ใ ห ห ม ด ส ภ า พ

แมเหลกไปได

ส าหรบวสดประเภทเฟอรโรแมกเนตกสามารถแบงออกไดเปนสองประเภท ไดแค

แอนตเฟอรโรแมกเนตก และเฟอรรแมกเนตก วสดประเภทแอนตเฟอรโรแมกเนตก เชน MN, CR, MNO, NIO, COO และ MNCL2 จะไมแสดงสภาพแมเหลก เนองจากขวของอเลคตรอนคตรงขามกนและหกลางกนหมด สวนวสดประเภทเฟอรรแมกเนตก เชน FERRITES และ

MAGNETITE จะมการแสดงสภาพทางแมเหลก เนองจากโมเมนตของอเลคตรอนตรงขามในโมเลกลมคาไมเทากน

ส าหรบกรณของวสดประเภทเฟอรโรแมกเนตก พบวาเมอมขนาดเลกลงจนถง 20-30

นาโนเมตร จะเกด “ปรากฏการณซป เปอรพาราแมกเนตก” (SUPERPARAMAGNETIC

PHENOMENON) ซ ง เปนสมบตทางแม เหลกแบบใหม โดยอนภาคทมสมบตซปเปอร - พาราแมกเนตก (SUPERPARAMAGNETIC PARTICLES) จะมสมบตความเปนแมเหลกทไมมนคงจากการแปรปรวนของอณหภม โดยอนภาคเหลานจะไมแสดงสมบตแมเหลกเมอไมไดรบสนามแมเหลกภายนอก และเมอไดรบสนามแมเหลกกจะแสดงสมบตแมเหลก ซงสามารถเขยนกราฟแสดงความสมพนธระหวางคา MAGNETIZATION (M) กบคาความเขมของสนามแมเหลก (H) ของอนภาคซปเปอรพาราแมกเนตกได ดงแสดงในรปท 2.2

28

รปท 2. 2 ความสมพนธระหวางคา MAGNETIZATION (M) กบ คาความเขมของสนามแมเหลก (H) ของ

อนภาคซปเปอรพาราแมกเนตก (ณฐพนธ ศภกา, 2549)

เมออณหภมสงกวา BLOCKING TEMPERATURE (TB) ตามทฤษฎของ NEEL-BROWN

อ น ภ า ค น น จ ะ ป ร ะ พ ฤ ต ต ว เ ห ม อ น ว ส ด ป ร ะ เ ภ ท PARAMAGNETISM ซ ง เ ร ย ก ว า

SUPERPARAMAGNETISM (MARTIEN, 1994; FORNARA, 2008; DAVE AND GAO, 2009) อนภาคทมสมบตแมเหลก (MAGNETIC PARTICLES) มการใชมาตงแตชวงกลางของป

1970 โดยมกใชดานชววทยาและทางการแพทย คณสมบตแมเหลกเปนลกษณะเฉพาะทท าใหเคลอนทไดในบรเวณทมสนามแมเหลกสง ซงสามารถน าไปใชประโยชน เชนการใชน าสงยา

หรอสารออกฤทธไปยงอวยวะเปาหมายโดยการควบคมดวยสนามแมเหลกภายนอกรางกาย

และการแยกทางชวภาพ (BIOSEPERATIONS) และยงมการปรบปรงพนผวของอนภาค และเพมประสทธภาพการน าสงและท าปฏกรยา ซงการศกษาในหองปฏบตการนนแสดงใหเหนวา

IRON NANOPARTICLES มผลต อการ เคล อนย ายของมลพษในส ง แวดล อมท ว ไป เ ช น

CHLORINATED ORGANIC SOLVENTS, ORGANOCHLORINE PESTICIDES, PCBS, ORGANIC DYES, สารประกอบอนนทรย อนๆ รวมถงไอออนของโลหะ เชน AS (+3), PB (+2), CU (+2), NI (+2) และ CR (+6) เปนตน (SUN และคณะ, 2006)

2.6.2 เมโสพอรสซลกา (MESOPOROUS SILICA)

เมโสพอรสซลกามลกษณะทวไปเปนผงละเอยดสขาว เปนรปแบบหนงของซลกา

และไดรบการพฒนาทางดานนาโนเทคโนโลย โดยโครงสรางทพบโดยทวไปจะเปนแบบ

29

MOBILE CRYSTALLINE MATERIAL (MCM-41) แ ล ะ SANTA BARBARA AMORPHOUS (SBA-15) (KATIYAR AMIT และคณะ, 2006) โดยไดถกผลตขนเปนครงแรกในป 1997 ดวยความบงเอญรวมกบสารอนในความพยายามทจะสงเคราะหซลกาทมความหนาแนนต า อยางไรกดในป 1990 ไดมการพยายามสงเคราะหเมโสพอรสซลกาขนเดยวๆ เปนอนภาคขนาดนาโนในญปน

(YANAGISAWA TSUNEO และคณะ, 1990) หลงจากนนกไดมการปรบแตงโครงสรางจนได MOBIL CRYSTALLINE MATERIALS (MCM-41) ( J.S. BECK และคณะ , 1992) และ ในป 1998

มหาวทยาลยแคลฟอรเนย, ซานตาบารบารา ไดท าการสงเคราะหเมโสพอรสซลกาชนดใหมไดส าเรจ และตงชอวา SANTA BARBARA AMORPHOUS (SBA-15) (DONGYUAN ZHAO และคณะ, 1988) โดย SBA-15 นจะมโครงสรางรพรนแบบ HEXAGONAL ARRAY และหลายปตอมาไดมการพฒนาอนภาคเมโสพอรสขนาดนาโนนไปใชกนอยางแพรหลาย เนองจากตวกลางดดซบประเภทซลกามความเปนพษต า, สามารถปรบปรงพนทผวไดงาย, มพนทผวมาก, ดดซบไดปรมาณมาก และมความเสถยรทางชวภาพมาก (VOGT และคณะ, 2010) จงมการน าไปใชทงในการแพทย และการท าใหยาออกฤทธเฉพาะทตามอวยวะเปาหมายทตองการท าการรกษา

(DRUG DELIVERY และ BIOSENSORS) (MELLAERTS, 2007)

รปท 2. 3 ลกษณะพนผวของอนภาคเมโสพอรสซลกาขนาดนาโน จากกลองอเลคตรอนแบบสองกราด

(LIN, 2008)

30

2.6.3 การสงเคราะหตวกลางดดซบ

2.6.3.1 การสงเคราะหอนภาคขนาดนาโนทมสมบตแมเหลก (QU และคณะ, 2010) อนภาคนาโนแมกนไทต (FE3O4) เปนสารประเภทเฟอรรคแมกเนตกขนาดนาโนทม

โครงสรางเปน CUBIC INVERSE SPINAL STRUCTURE สารแมกนไทตสามารถน าไปประยกตใชไดกบวงการแพทย อนเนองมาจากคณสมบตเฉพาะ เชน ปรากฏการณซปเปอรพาราแมกเนตก

และมสนามแมเหลกหนาแนน

2.6.3.2 การเคลอบแมกนไทตดวยเมโสพอรสซลเกต (VOGT และคณะ, 2010) ในศตวรรษทผานมาไดมงานวจยมากมายเกยวกบการเคลอบผวของแมกนไทตดวย

สารหลายชนด เชน สารอนนทรย, โพลเมอร และ โลหะมาเคลอบบนพนผวอนภาคตวกลางดดซบ อยางไรกด สารทไดรบความนยมมากทสดคอซลกา เนองจากตวซลกาเองมความเปนพษต า, สามารถปรบปรงพนทผวไดงาย, มพนทผวเยอะ, ดดซบไดปรมาณมาก และมความเสถยรทางชวภาพมาก

2.6.3.3 การปรบแตงหมฟงกชนบนพนผวตวกลางดดซบ กระบวนการดดซบเปนกระบวนการทเกดขนโดยมแรงกระท าระหวางตวกลางดดซบ

และมลสาร แตอาจเกดขนอยางไมทวถงทงพนผวของตวกลางดดซบ หมฟงกชนบนพนผวตวกลางดดซบเปนหนงในปจจยส าคญทจะท าใหเกดการดดซบขนในบรเวณทตองการ ซงการดดซบนนอาจเกดเนองมาจากแรงทางประจ หรอปฏกรยาเคม

การปรบแตงหมฟงกชนบนพนผวเปนวธการทไดรบความนยมมากส าหรบการเพมประสทธภาพการดดซบใหแกตวกลางดดซบ และเพมความเฉพาะเจาะจงในการเลอกดดซบมลสารแตละชนด ซงการปรบแตงหมฟงกชนบนพนผวนจะไดผลดเปนพเศษกบตวกลางดดซบสงเคราะหทมลกษณะของเคมบนพนผวทใกลเคยงกน เชน ซลกาเจล เมโสพอรสซลเกต

หรออลมนา การปรบแตงหมฟงกชนบนพนผวตวกลางดดซบนนสามารถท าได 2 วธ คอ 1. การตอตดหมฟงกชน (POST-SYNTHETIC GRAFTING) (VICHUDA TIPSUNAVE, 2010)

การตอตดหม ฟงกชนเปนการน าหม ฟงกชนทางเคม เชน อะม โน , เมอรแคปโต และไดอะมโน มายดบนผวของตวกลางดดซบตอจากหมฟงกชนบนพนผวเดม โดยเปนวธการทงายและคงไวซงโครงสรางเดมของตวกลางดดซบ

การตอตดหมฟงกชนนมขอเสยคอยากทจะควบคมความเขมขนและการกระจายตวของหมฟงกชนทท าการตอตดเขาไป และการปรบแตงหมฟงกชนสวน

31

ใหญจะเกดขนเฉพาะบนพนผวดานนอกและภายในรพรนทสารตวกลางปรบแตงหมฟงกชนสามารถเขาถงไดเทานน

อยางไรกตาม การตอตดหมฟงกชนกมขอดคอจะยงรกษาโครงสรางของตวกลางดดซบหลงจากทท าการปรบแตงผวหนาแลว

2. ก า ร ค ว บ แ น น ร ว ม (CO-CONDENSATION OR DIRECT SYNTHESIZE) (VICHUDA

TIPSUNAVE, 2010)

การควบแนนรวม จะเปนการปรบแตงหม ฟงกชนบนพนผวไปพรอมกบการสงเคราะหตวกลางดดซบทสามารถใชไดกบทงหมฟงกชนอนทรยและอนนทรย โดยมขอดของการควบแนนรวมคอเกดการกระจายตวของหมฟงกชนอยางทวถงทงพนผวของตวกลางดดซบและสามารถรบหมฟงกชนอนทรยไดมากกวาการตอตดหมฟงกชน ถงแมวาการควบแนนรวมนจะท าใหสญเสยโครงสรางของสารตงตนไปกตาม เนองจากตวกลางดดซบทผานการปรบแตงหมฟงกชนดวยการควบแนนรวมนจะมการจดเรยงโครงสรางของตวกลางดดซบใหม

ตารางท 2. 6 เปรยบเทยบขอดและขอเสยของการปรบแตงหมฟงกชนบนพนผวตวกลางดดซบดวยวธตอตดหมฟงกชน (POST-SYNTHETIC GRAFTING) และ ควบแนนรวม (CO-CONDENSATION OR DIRECT

SYNTHESIZE)

POST-SYNTHETIC GRAFTING DIRECT SYNTHESIZE

32

ขอด - รกษาโครงสรางของตวกลางดดซบหลงจากทท าการปรบแตงผวหนา

- ท างาย ไมซบซอน - ใชเวลานอย - ควบคมปรมาณหม ฟงกชนไดดกวา และรบหมฟงกชนอนทรยไดมากกวา - เกดการกระจายตวอยางทวถงทงพนผว - ท าใหหมฟงกชนอนทรยมความเสถยรมากกวา

ขอเสย - มราคาแพง เนองจากการควบคมปรมาณ และการกระจายตวของหมฟงกชนอนทรยทมความซบซอนจะท าไดยาก - ท าใหรพรนบนพนผวของตวกลางดดซบมขนาดเลกลง ปรมาตรรพรนกนอยลงดวย -สามารถรบหมฟงกชนมาอยบนพนผวไดนอย

- สญเสยโครงสรางตนแบบของตวกลางดดซบทน ามาสงเคราะห

2.6.4 หมฟงกชน

หมฟงกชน คอหมอะตอม หรอกลมอะตอมของธาต เปนโครงสรางยอยของโมเลกลทมองคประกอบและโครงสรางเฉพาะตว หมฟงกชนมกเปนตวก าหนดการท าปฏกรยาเคมและสมบตทางเคมอนๆ ของโมเลกลทหมฟงกชนนเปนสวนประกอบอย

2.6.4.1 หมฟงกชนอะมโน

หมฟงกชนอะมโน มคณสมบตเปนเบส (PH = 8) ชอบน า และเปน MONOMER ของโปรตน มกนยมใชในการน ามาปรบแตงหมฟงกชนบนพนผวของตวกลางดดซบ เพอเพมความชอบน า และท าใหพนผวเปนประจบวก เนองจากเมอละลายน าจะไดรบโปรตอนจากน า

33

รปท 2. 4 โครงสรางโมเลกลของสารปรบแตงหมฟงกชนอะมโนทจะ น ามาใชในการปรบแตงพนผวของตวกลางดดซบ ไดแก 3-AMINOPROPYLTRIMETHOXY SILANE

ตารางท 2. 7 คณสมบตของ (3-AMINOPROPYL)TRIMETHOXYSILANE (MATERIAL SAFETY DATA SHEET, SIGMA-ALDRIC, 2012)

ชอ (3-AMINOPROPYL)TRIMETHOXYSILANE

สตรเคม C6H17NO3SI

มวลโมเลกล 179.29 กรมตอโมล ความหนาแนน 1.027 กรมตอลกบาศกเซนตเมตร

ท 25 องศาเซลเซยส จดเดอด 91-92 องศาเซลเซยส

ความสามารถในการละลายน า ละลายน าได

2.7.4.2 หมฟงกเมอรแคปโต

หมฟงกเมอรแคปโต เปนหมฟงกชนทไมมขว และไมชอบน า มกนยมใชในการน ามาปรบแตงหมฟงกชนบนพนผวของตวกลางดดซบ เพอเพมความไมชอบน า

เมอน าไปปรบแตงบนพนผวของตวกลางดดซบชนดซลกา จะมจดเดอด/จดหลอมเหลว 213-215 องศาเซลเซยส ความหนาแนน 196.34 กรมตอลกบาศกเซนตเมตร

รปท 2. 5 โครงสรางโมเลกลของสารปรบแตงหมฟงกชนเมอแคปโตทจะน ามาใชในการปรบแตงพนผวของตวกลางดดซบ ไดแก (3-MERCAPTOPROPYL)TRIMETHOXYSILANE

34

เมอน าไปปรบแตงผวหนาตวกลางดดซบประเภทซลกาแลวจะไดพนผวทมหม (3-MERCAPTOPROPYL)TRIMETHOXYSILANE ซงมคณสมบตตามตาราง 2.8

ตารางท 2. 8 คณสมบตของ (3-MERCAPTOPROPYL)TRIMETHOXYSILANE (MATERIAL SAFETY DATA

SHEET, SIGMA-ALDRIC, 2012)

ชอ (3-MERCAPTOPROPYL)TRIMETHOXYSILANE

สตรเคม HS(CH2)3SI(OCH3)3

มวลโมเลกล 196.34 กรมตอโมล ความหนาแนน 1.057 กรมตอลกบาศกเซนตเมตร

ท 25 องศาเซลเซยส จดเดอด 213-215 องศาเซลเซยส

ความสามารถในการละลายน า ละลายน าได

2.6.5 การวเคราะหสมบตทางกายภาพและเคมของตวกลางดดซบ

2.6.5.2 โครงสรางผลก (PUNYAPALAKUL และ TAKIZAWA, 2006) วเคราะหโครงสรางผลกของตวกลางดดซบทท าการปรบปรงพนผวโดยใชเครอง

POWDER X-RAY DIFFRACTOMETER (XRD) RIGAKU DMAX 2200 POWDER X-RAY

DIFFRACTOMETER EQUIPPED WITH CU K𝛼 RADIATION โ ด ย ใ ช SCANNING RATE 1 ,0 0 0

DEG MIN-1 ในชวง 0.5° – 6.0° (2𝜃)

2.6.5.2 การวเคราะหหมฟงกชนบนพนผว

ในการวเคราะหการตอตดของหมฟงกชนอะมโนบนพนผวของสารดดซบ สามารถว เคราะหไดจากปรมาณไนโตรเจนโดยใช เครอง CNS/O ANALYZER ของ THERMO

SCIENTIFICTTM รน FLASH 2000

2.6.5.3 ลกษณะพนทผว (วระศกด อดมกจเดชา, 2543) การตรวจวดลกษณะพนทผวของสารดดซบจะวเคราะหดวยกลองจลทรรศน

อเลคตรอนแบบสแกน (SCANNING ELECTRON MICROSCOPE, SEM) เปนกลองจลทรรศนทใชล าแสงอเลคตรอนแทนล าแสง มก าลงขยายละเอยดมากถง 10-30,000 เทา

35

การท างานของกลองจลทรรศนอเลคตรอนแบบสแกน คอจะมอเลคตรอนถกปลอยออกจากตนก าเนด และถกเรงดวยศกยไฟฟาแรงสง (HIGH VOLTAGE) ผานสนามไฟฟาในสญญากาศ ซงท าใหความยาวคลนของอเลคตรอนสนกวาความยาวคลนของแสงมาก และดวยการทอเลคตรอนมประจลบ และมสนามแมเหลกอยรอบตวในแนวตงฉากขณะทอเลคตรอนก าลงเคลอนท ท าใหเราสามารถใชอ านาจสนามแมเหลกและสนามไฟฟาในการบงคบแมเหลกใหเบยงเบนได คณสมบตนจะมประโยชนในการสรางระบบเลนสใหเกดก าลงขยายขนภายในกลอง

กลองจลทรรศนอเลคตรอนแบบสแกนใชในการศกษาโครงสรางหรอองคประกอบตางๆในวตถตวอยาง โดยจะใหกวาดล าอเลคตรอนไปบนพนผว โดยอปกรณตรวจจบทอยภายใน จะจบเอาอเลคตรอนทกระเจงออกจากชนงาน มาแสดงผลบนจอโทรทศนเปนภาพสามมตทสามารถบนทกภาพได

กลองจลทรรศนอเลคตรอนแบบสแกนมการท างานทเหมอนกบกลองจลทรรศนแบบสองผาน แตแตกตางทระบบภาพแสดงผล โดยภาพทไดจะถกสงสญญาณเพอไปขยาย แลวแปลภาพลงจอซอารท (CRT) ซงสามารถดไดดวยตาเปลา และสามารถบนทกได ความสวางของภาพจะขนกบพนผวของตวอยาง โดยถาพนผวมความราบเรยบมาก ภาพกจะสวางนอยกวาพนผวทนนขนมา

นอกจากนยงมเลนสใกลวตถทมชองรบแสงเพอชวยเพมความลกของภาพ หากตดตงอปกรณพเศษเสรมอาจตรวจสอบตวอยางไดมากขน เพอบอกรายละเอยดของภาพรางและองคประกอบของตวอยางในสวนลกกวาทกลองอเลคตรอนทตยภมจะตรวจสอบได เพอหาปรมาณและคณภาพโมเลกลของธาตได

2.7 การแยกดวยแมเหลกแรงสง (HGMS) (WARITTA RUANGTRAKUL, 2010)

2.7.1 ความเขมสนามแมเหลก (MAGNETIC STRENGTH FIELD) (H)

ความเขมสนามแมเหลก ขนกบจ านวนของฟลกซของแมเหลกทท าใหเกดสารทมคณสมบตทางแมเหลกทสามารถแผสนามแมเหลกออกมาได

2.7.2 ความหนาแนนของฟลกซแมเหลก (MAGNETIC FLUX DENSITY) (B)

ความหนาแนนของฟลกซแมเหลก คอปรมาณแรงแมเหลกภายทวสดทมคณสมบตแมเหลก เชนแมเหลกถาวร เปนตวสรางขนมาเอง โดยคาความหนาแนนของฟลกซแมเหลก

36

จะขนกบคาคงตวของการทจะท าใหเปนแมเหลก(ΜM) ซงเปนคาคงตวของคณสมบตของตวกลาง แมเหลกและความเขมสนามแมเหลก ดงจะแสดงใหเหนในสมการท (2.6) 𝐵 = 𝜇𝑚𝐻 (2.6) โดยท H คอ ความเขมสนามแมเหลก (แอมแปรตอเมตร) B คอ ความหนาแนนของฟลกซแมเหลก (เทสลา) ΜM คอ คาคงตวของการทจะท าใหเปนแมเหลกไดของวตถ

(แอมแปรตอเมตร)

2.7.3 แรงแมเหลก (MAGNETIC FORCE)

แรงแมเหลกเปนแรงของการท าใหประจเคลอนท สามารถอธบายไดดวยกฎของ ลอเรนซ (LORENTZ LAW) ตามสมการ (2.7)

𝐹𝑚 = 𝑞(𝑣 × 𝐵) (2.7)

โดยท 𝐹𝑚 คอ แรงในการเคลอนยายประจ (นวตน) Q คอ ประจไฟฟาบนอนภาค (คลอมบ) V คอ ความเรวทใชในการเคลอนยายประจ (เมตรตอวนาท) B ความหนาแนนฟลกซ (เทสลา)

แรงแมเหลกของอนภาคเมอน าไปใชในสนามแมเหลกสามารถอธบายไดตามสมการท (2.8)

𝐹M = Μ0VP𝑀𝑝 × ∇𝐻 (2.8)

โดยท 𝐹𝑚 คอ แรงในการเคลอนยายประจ (นวตน) Μ0 คอ คาคงตวของการทจะท าใหเปนแมเหลกไดของวตถใน สภาวะสญญากาศ (แอมแปรตอเมตร) VP คอ ปรมาตรของอนภาค (ลกบาศกเมตร) 𝑀𝑝 คอ PARTICLE MAGNETIZATION (แอมแปรตอเมตร)

∇𝐻 คอ เกรเดยนทของความเขมสนามแมเหลก ณ ต าแหนงท

37

อนภาคอย นอกจากนยงมแรงอก 3 แรงทมความเกยวของกบกระบวนการแยกดวยแมเหลก

ดงตอไปน

2.7.4 แรงดงดดของโลก (GRAVITATIONAL FORCE)

แรงดงดดของโลกเปนแรงทดงใหวตถตกลงไปดวยตวเองในของเหลวดวยน าหนกของตววตถเอง สามารถอธบายไดดงสมการ (2.9)

𝐹G = (ΡP − ΡG)VPG (2.9)

โดยท 𝐹𝑔 คอ แรงดงดดของโลก (นวตน)

ΡP คอ ความหนาแนนของอนภาค (กโลกรมตอลกบาศก เมตร) ΡG คอ ความหนาแนนของของเหลว (กโลกรมตอลกบาศก เมตร) 𝑉P คอ ความเรงของแรงดงดดของโลก (เมตรตอวนาท2)

2.7.5 แรงสศนยกลาง (CENTRIFUGAL FORCE)

แรงสศนยกลางเปนแรงทมการเคลอนทซงจะเกดกตอเมออนภาคมความปนปวน

สามารถอธบายไดดงสมการ (2.10) 𝐹C = (ΡP − ΡG)ΩVPR (2.10)

โดยท 𝐹𝑐 คอ แรงสศนยกลาง (นวตน) คอ ความเรวเชงมม (เรเดยนตอวนาท) คอ รศมของอนภาค (เมตร)

2.7.6 แรงตาน (FRICTIONAL FORCE)

แรงตาน ในทนเปนแรงทเกดขนเพอตานแรงโนมถวงของโลก อธบายไดดวยกฎของ สโตค (STOKE’S LAW) ดงสมการ (2.11)

𝐹𝑑 = 3𝜋𝜎𝑑𝑝(𝑣𝑓 − 𝑣𝑝) (2.11)

โดยท 𝐹𝑑 คอ แรงตาน (นวตน)

คอ ความหนดของของเหลว(นวตน*วนาทตอตารางเมตร) DP คอ เสนผานศนยกลางของอนภาค (เมตร)

(𝑣𝑓 − 𝑣𝑝) คอ ความเรวสมพทธของอนภาคเทยบกบของเหลว (เมตรตอวนาท)

2.7.7 ความพรนของชนตวกลาง (POROSITY)

ความพรนของชนตวกลาง (𝜺) คออตราสวนแสดงชองวางในปรมาตรทงหมดของชนตวกลาง โดยในงานวจยนจะใชเสนใยสเตนเลสเปนชนตวกลาง ท าหนาทชวยใหเกดการฟงกระจายของเสนแรงแมเหลก เพอใหตวกลางดดซบมโอกาสไดรบอทธพลของสนามแมเหลกมากขน ส าหรบการก าหนดความพรนของชนตวกลางในการทดลองสามารถก าหนดไดโดยใหปรมาตรคอลมนคงท คอมเสนผาศนยกลางและความยาวคงท แลวใสเสนใยสเตนเลสทน าหนกตางๆลงไป โดยการค านวณน าหนกเสนใยสเตนเลสทความพรนตางๆ สามารถอธบายไดดงสมการ (2.12)

39

𝜀 = 1 −น าหนกของเสนใยสเตนเลส ปรมาตรรวมชองวางของเสนใยสเตนเลสในชนกรอง⁄

ความหนาแนนของเสนใยสเตนเลส (2.12)

ส าหรบความพรนของชนตวกลางทใชในงานวจยนคอ 95.28, 96.85 และ 98.43%

2.7.8 ความเรวในเสนใย

เมอในชนตวกลางมเสนใยมาขดขวางการไหลของสารละลายภายในคอลมน จะมผลท าใหความเรวในชนเสนใยมคาเปลยนไป โดยสามารถค านวณไดดงสมการ (2.13)

ความเรวในคอลมน = ความเรวกอนเขาคอลมน

ความพรน (2.13)

ส าหรบความเรวในคอลมนทเลอกใชในงานวจยนคอ 16.43, 32.87 และ 65.73

เซนตเมตรตอนาท 2.8 งานวจยทเกยวของ

2.8.1 การดดซบสยอม แอซด บล 45

PUNYAPALAKUL และTAKIZAWA (2006) ศกษาการคดเลอกมลสารในดดซบสารลดแรงตงผวทไมมประจ (TRITON X-100) ทอยในสยอมมประจ ไดแก สยอมเบสกเยลโล 1 (BASIC

YELLOW 1) เปนสยอมทแตกตวใหประจบวก และสยอมแอซด บล 45 (ACID BLUE 45) เปนสยอมทแตกตวใหประจลบ โดยใชตวกลางดดซบชนดเฮกซะโกนอลเมโสพอรสซลเกต

(HEXAGONAL MESOPOROUS SILICATE, HMSS) ทมหมฟงกชน N-OCTYLDIMETHYL-(OD-HMS), 3-AMINOPROPYLTRIETHOXY-(AM-HMS),3-MERCAPTOPROPYL-(MP-HMS),SILANOL (HMS, TI-HMS) และถานกมมนต จากผลการทดลองพบวา OD-HMS, MP-HMS และTI-HMS

สามารถดดซบสารลดแรงตงผวไดสงกวาถานกมมนต โดย HMSS จะดดซบสยอมเบสกเยลโล 1 และสยอมแอซด บล 45 ดวยพนธะไฮโดรเจน และ TRITON X-100 มผลตอการดดซบสยอมเบสกเยลโล 1 ดวย เนองจากเปนการดดซบดวยแรงไฟฟาเชนเดยวกน

ATIA และคณะ (2009) ศกษาการดดซบสยอม ACID ORANGE 10 โดยใช MAGNETIC

SILICA ทมการปรบแตงหมฟงกชนดวยหมอะมโน โดยท าการสงเคราะหตวกลางดดซบซลกาทม แ ล ะ ไม ม อน ภ า คแม ก เน ไทต และน า ไป ปร บ แ ต ง ห ม ฟ ง ก ช นบ น พนผ ว ด ว ย

40

3-AMINOPROPYLTRIETHOXYSILANE และท าการทดลองการดดซบสยอม ACID ORANGE 10 ในแบบทละเทโดยใช ระยะเวลา PH และความเขมขนเรมตนตางๆ พบวาตวกลางดดซบทมอนภาคแมกเนไทตทท าการปรบแตงหมฟงกชนดวยหมอะมโน (MAMMS) มความสามารถในการดดซบมากกวาและเรวกวาตวกลางดดซบทไมมอนภาคแมกเนไทต (MAMPS) โดยมความจการดดซบของ MAMMS ท 61.33 มก./ก. และ MAMPS ท 48.98 มก./ก. โดยสมดลการดดซบของตวกลางดดซบทงสองเปนแบบแลงเมยร และมจลนพลศาสตรการดดซบตามสมการจลนพลศาสตรการดดซบอนดบท 2 เสมอน นอกจากนยงท าการ REGENERATE ตวกลางดดซบทผานการดดซบสยอมโดยใชสารละลาย NAOH ท PH 10 พบวามประสทธภาพการน ากลบมาใช 98% หลงจากทผานการใชงานมาแลว 3 รอบ

2.8.2 การสงเคราะหตวกลางดดซบ

XIANQIAO LIU และคณะ (2003) ศกษาคณสมบตของ ซปเปอรพาราแมกเนตก ซลกา

นาโนสเฟยร ทมการปรบแตงหมฟงกชนบนพนผวดวย AMINO-SILIANE โดยใชอนภาคแมกเนไทตขนาดนาโนซงเตรยมจากสารละลายอเลกโตรไลตกของเฟอรสและเฟอรก ซงไดอนภาค

ซปเปอรพาราแมกเนตก ขนาด 8-10 NM. จากนนจงน าไปเคลอบผวดวยซลกาเพอใหไดอนภาคท ร ง ก ล ม แ ล ะ น า ไ ป ป ร บ แ ต ง ห ม ฟ ง ก ช น บ น พ น ผ ว ด ว ย N-(2-AMINOETHYL)-3-AMINOPROPYLTRIMETHOXYSILANE (AEAPS) ซงจะไดอนภาคทมขนาดเสนผานศนยกลางโดยเฉลย 100-200 นาโนเมตร ทมคณสมบตซปเปอรพาราแมกเนตก โดยจากการวเคราะหดวยวธ POWDER X-RAY DIFFRACTION พบวาอนภาคแมกเนไทตภายในมโครงสรางแบบ SPINAL และขนาดของอนภาคทรงกลมสามารถก าหนดไดโดยใชสดสวนของ SIO2 และ FE3O4

LUI, MA และคณะ (2004) ไดท าการสงเคราะหอนภาคแมเหลกขนาดนาโน

(MAGNETITE SILICA NANOPARTICLES) ดวยวธการตกตะกอนรวมของเหลกเฟอรรส (FE2+) และเหลกเฟอรรก(FE3+) ในสดสวน 1:2 ในสารละลาย NH4OH ภายใตสภาวะทไรออกซเจน โดยจะได MAGNETITE FE3O4 ทมขนาด 8-10 นาโนเมตร จากนนท าการเคลอบดวยซลกา(ใชโซเดยมซลเกต) ทพเอช 12-13 จะไดอนภาคแมเหลกขนาดนาโนทมรปทรงกลมเกลยง

(MAGNETITE SILICA NANOSPHERES) โดยขนาดของอนภาคแมเหลกทไดนน สามารถควบคมไดดวยการแปรสดสวนระหวาง SIO2 ตอ FE3O4 จากนนท าการตอตดหมฟงกชนอะมโนดวยการใช N-(2-AMINOETHYL)-3-AMINOPROPYLTRIMETHOXYSILANE (AEAPS) แลวน าไปท าการกระตนดวย GLUTARALDEHYDE ท าใหไดอนภาคขนาด 100-200 นาโนเมตร ทมสมบตซเปอรพาราแมกเนตก เมออนภาคทสงเคราะหไดไปทดสอบดวยวธ POWDER X-RAY DIFFRACTION (XRD) พบวา

41

อนภ าคท ท า กา รส ง เค ราะห ด ว ย ว ธ ด งกล า ว ม ก ารกระจายต ว ของหม ฟ ง ก ช น อะมโนดทวทงอนภาคเมอน าอนภาคทตอตดหมฟงกชนอะมโนไปทดลองการจบโปรตน

(PROTEIN IMMOBILIZATION) จะไดผลดกวาการใชอนภาคแมเหลกขนาดนาโนทมรปทรงกลมเกลยง ทไมมการตอตดหมฟงกชนอะมโน

WU และคณะ (2006) ไดทการศกษาคณสมบตของพนผวของอนภาคทรงกลมซลกาขนาดซบไมครอนทมการปรบแตงดวยอะมโนโพรพลไตรเอทอกซซเลนและเมอรแคปโตไตร -เอทอกซซ เลนดวยวธ CO-CONDENSATION โดยจากการว เคราะหดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนพบวาอนภาคทมการปรบแตงพนผวนนมลกษณะเปนทรงกลมโดยมรปทรงและขนาดเปนเอกรป โดยอนภาคทปรบแตงดวยหมอะมโนโพรพลนนมคาไอโซอเลกตรกและมการสญเสยมวลสงทสดท 780 องศาเซลเซยส เนองจากธรรมชาตของความเปนเบสของหมอะมโนโพรพลและความไวตอปฏกรยาของอะมโนโพรพลไตรเอทอกซซเลน ในสวนของอนภาคทปรบแตงดวยหมเมอรแคปโตนน พบวามการดดซบไอน าต าทสดเนองจากพนทผวมสมบตไมชอบน าทสงกวาทงอนภาคซลกาทปรบแตงดวยหมอะมโนโพรพลและทไมไดปรบแตงพนผว

นอกจากนยงไดท าการทดลองการดดซบสยอมอนทรย โดยพบวาความจการดดซบของอนภาคเพมขนมากเมออยในสภาวะทเปนกรดเนองจากการเกดโปรโตเนชนของหมซลานอลและหมเอมนบนพนผวของอนภาค ซงชวยเพมแรงดงดดทางไฟฟาสถตตอสยอมทมประจลบ

โดยอนภาคทมการปรบแตงดวยหมอะมโนโพรพลนนจะสามารถดดซบสยอมไดมากทสด

SUWAT SOONGLERDSONGPHA (2006) ศกษาการก าจดกรดไดคลอโรอะซตก (DCAA) ชวงความเขมขนต าดวยเมโสพอรสซลเกตชนดตางๆ ท าการสงเคราะหเมโสพอรสซลเกตและศกษาจลนพลศาสตร และความสามารถในการดดซบกรดไดคลอโรอะซตก พบวาปจจยทางกายภาพไมมผลกบความสามารถในการดดซบกรดไดคลอโรอะซตกในชวงความเขมขนต า แตสมบตความชอบน า และแรงทางไฟฟา เปนปจจยส าคญทสงผลตอความสามารถในการดดซบ

นอกจากนยงพบวาเมโสพอรสซลเกตทไมไดตอตดหมฟงกชนมความสามารถในการดดซบสงกวาเมโสพอรสซลเกตชนดอนๆ เนองมาจากพนธะไฮโดรเจน สวนการตอตดหมเมอรแคปโตไมมผลตอความสามารถในการดดซบ คาพเอชทเปลยนแปลงมผลตอความสามารถในการดดซบซงขนอยกบคา PHZPC จงบอกไดวาแรงทางไฟฟามผลตอความสามารถในการดดซบ และอณหภมในการทดลองไมมผลตอความสามารถในการดดซบกรดไดคลอโรอะซตกดวย

42

2.8.3 การแยกตวกลางดดซบดวยสนามแมเหลก

DITSH และคณะ (2003) ศกษาตวแปรทมผลตอความสามารถในการแยกอนภาคแมเหลกดวยสนามแมเหลก (HIGH-GRADIENT MAGNETIC SEPARATION FILTRATION – HGMS

FILTRATION) โดยพจารณาตวแปร ความสงของคอลมน, ความเรวการไหลของน า และขนาดของอนภาคแมเหลก โดยท าการทดลองทความสงของคอลมน : 3.5 และ 10.5 เซนตเมตร, ความเรวการไหลของน า ; 0.3, 0.6, 1, 2, 3 เซนตเมตรตอวนาท และขนาดของอนภาคแมเหลก; 80, 110 และ 140 นาโนเมตร โดยท าการควบคมอตราสวนการเรยงตวเชงระนาบ

(PLANAR PACKING FRACTION, PPF) คอ อตราส วนระหว า ง พนท ของระนาบท ม อะตอมครอบครองอยตอพนทระนาบทงหมด ใหมคาเทากบ 0.16, อนภาคแมเหลกทความเขมขน

0.5% โดยน าหนก และ ความเขมขนของไอออนของตวท าละลาย NACL 0.5 โมลลาร ทโมเดลการทดลองนใชคาความหนาแนนของสนามแมเหลก (IONIC STRENGTH) 1.3 เทสลา จะถกสรางขนโดยแมเหลกไฟฟาและใชเสนใยสเตนเลสเปนตวกรองดวยสนามแมเหลก จากผลการทดลองพบวาเมอความยาวของคอลลมนมากขน , อนภาคมขนาดใหญขน, ความเรวน าไหลนอยลง จะชวยเพมประสทธภาพในการแยกกลมอนภาคแมเหลกทมขนาดใหญกวา 50 นาโนเมตร ไดประสทธภาพมากกวา 99% ของประสทธภาพการดกจบทความเรวการไหลทสงกวา

WARITTA RUANGTRAKUL (2010) ศกษาประสทธภาพการดดซบยาชนดนาพรอกเซน

โดยมเมโสพอรสซลเกตทมคณสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกในน าเสยสงเคราะหทมความเขมขน 0.5 ถง 10 มลลกรมตอลตร ตวกลางดดซบทงหมดสามารถสงเคราะหไดโดยการใชสารลดแรงตงผวเปนแมแบบ (SURFACTANT TEMPLATE) และปรบปรงพนทดวยการตอตดหมฟงกชนทตางกน 3 ชนด ดวยวธโค-คอนเดนเซชน (CO-CONDENSATION) ไดแก หมซลานอน

หมอะมโน หมเมอรแคปโต หมไนโตร และหมฟนอล อตราเรวการดดซบนาพรอกเซนสอดคลองกบสมการปฏกรยาอนดบสองเสมอน สมดลการดดซบนาพรอกเซนสอดคลองกบสมการทงแบบเสนตรงฟรนดลช และแลงเมยร จากผลการทดลองพบวา เมโสพอรสซลเกตทคณสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกทตอตดหมฟงกชนฟนอลมประสทธภาพการดดซบสงสด

ตามดวยหม เมอรแคปโต หมไนไตร หมซลานอล และหมอะมโนตามล าดบ แตกยงมประสทธภาพนอยกวาถานกมมนตชนดผง ตวกลางดดซบทไมชอบน ามประสทธภาพการดดซบนาพรอกเซนไดสงกวาตวกลางดดซบทชอบน า สวนแรงระหวางประจมผลตอการดดซบ นาพรอกเซนทกหมฟงกชนบนพนผว ยกเวนหมอะมโนและซลานอล ส าหรบการทดลองการแยกตวกลางดดซบออกจากน าดวยแรงแมเหลกเหนยวน าตวกรอง ผลการทดลองพบวาความ

43

ยาวของตวกรอง อตราเรวของน า พนทผวตวกรอง และความเขมขนของตวกลางดดซบ มผลตอเสนเบรคทร (BREAKTHROUGH CURVE) การเพมความยาวตวกรอง การลดอตราเรวของน า

และการลดความเขมขนตวกลางดดซบจะเพมเวลาในการเบรคทร (BREAKTHROUGH TIME)

2.8.4 การสงเคราะหเสนใยสเตนเลส

วฒวต หลอตระกล (2552) ศกษาการน าเสนใยสเตนเลสมาใช เปนตว กลางในกระบวนการโคเอเลสเซนสเพอแยกน ามนหลอลนปนเปอนออกจากน าเสย และเพมประสทธภาพดวยการปรบปรงพนผวเสนใยใหมความไมชอบน าทมากขน ดวยวธการจมในสารประกอบของซลกาและเฮกซะเมทลไดซลาเซน (HMDS) ท าการวเคราะหปรมาณน ามนในน าเสยดวยคา COD และขนาดอนภาคน ามนดวยกลองจลทรรศน จากการทดลองพบวาเสนใยสเตนเลส และเสนใยทท าการปรบปรงพนผว มสมบตความไมชอบน าทแตกตางกน โดยมขนาดมมสมผสของหยดน ามนในน าเทากบ 19.01 และ 72.68 องศา ตามล าดบ ท าการทดลองดวยน าเสยสงเคราะห ความเขมขน 1000 มลลกรมตอลตร คาซโอดของน าเสยทผานชนตวกลางความสง 5-20 เซนตเมตร ความพรนรอยละ 95.28-98.43 และ อตราการไหลของน าเสย 5-25 ลตรตอชวโมง พบวามคาลดลง โดยมประสทธภาพการบ าบดระหวางรอยละ 24-68 ส าหรบเสนใยสเตนเลส และเพมขนเปนรอยละ 27-72 เมอปรบปรงพนทผว ขนาดเสนผานศนยกลางเฉลยแบบซอเทอร (D32) ของอนภาคน ามนเพมขนจาก 10.5 ไมครอน เปน

14.8-22.6 ไมครอน และ 16.0-24.9 ไมครอนตามล าดบ ซงเกดจากกลไกการกรองและการรวมตวกนของอนภาคน ามนในกระบวนการโคเอเสสเซนซ นอกจากนสมการประสทธภาพการกรองไดถกประยกตใชในการน าเสนอกลมตวแปรไรหนวย (X) เพอใชควบคมระบบบ าบด

และวเคราะหคาประสทธภาพในการจบยดของอนภาคน ามนกบตวกลาง โดยคา X ทเหมาะสมจากการทดลองมคาเทากบ 0367 และคาประสทธภาพในการจบยดของอนภาคน ามนกบตวกลางจากการทดลองส าหรบเสนใยสเตนเลส และเสนใยทท าการปรบปรงพนผว

คอ 0.8323 และ 0.9031 ตามล าดบ

BHAGAT และคณะ (2006) ศกษาการเคลอบผวโดยวธการจมดวยสารสงเคราะหซลกาทไมชอบน า ณ อณหภมหอง โดยท าการศกษาการสงเคราะหสารเคลอบผวของซลกาทไมชอบน าบนแผนสเตนเลสทอณหภมหอง โดยใช 1,1,1,3,3,3-เฮกซะเมทลไดซลาเซนเปนสารปรบปรงพนผว (SURFACE MODIFYING AGENT) ใหเกดความไมชอบน า และสามารถเพมความไมชอบน าของพนผวทเคลอบใหมากขนดวยการเพมความขรขระของโครงสรางทเคลอบอยบน

44

ผวพนทนน โดยการควบคมสดสวนโมลารระหวางเมทานอลกบเตตระเมทอกซซเลนในการเคลอบผว จากการทดลองพบวาเมอเพมสดสวนโมลารเปน 9.1 18.2 และ 36.4 ท าใหเกดมมสมผสทเพมขนตามสดสวนโมลารน เกดจากผลของปรมาณซลกาในสารเคลอบผวทลดลง ท าใหโครงสรางของสารทเคลอบผวมความพรนสงและพนผวมความขรขระมากขน สงผลใหมมสมผสมคาเพมขน แสดงถงความไมชอบน ามากขนของพนผวนนเอง ซงงานวจยนไดบอกถงขอดของวธการเคลอบผวสเตนเลสดวยวธนวาเปนวธทประหยดเมอเทยบกบวธอนๆและสามารถท าไดงายทอณหภมหอง

สรปขอมลทไดจากการศกษางานวจย

งานวจยทเกยวของขางตนอาจสามารถกลาวไดวา วธการสงเคราะห MAGNETITE

NANOPARTICLE ดวยวธการตกตะกอนรวม (CO-CONDENSATION) ของเฟอรสและเฟอรรกในสภาวะทเปนดาง ท าใหไดอนภาคขนาดนาโนทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกทมการกระจายตวทด ซงเมอมการปรบปรงพนผวดวยการเคลอบซลกา และตอตดหมฟงกชน เชนหมอะมโน จะเปนการชวยเพมความสามารถในการตรง หรอยงยงสารไวทผวของอนภาคได และอนภาคทสงเคราะหไดนนสามารถแยกออกไดดวยแรงแมเหลกจากสนามแมเหลก ซงสามารถท าใหเกดการรวมตวกนของอนภาคอนๆ ในน าไดดวยแรงดดทางไฟฟาสถตอกดวย โดยสวนใหญแลวการน าเอาอนภาค ซปเปอรพาราแมกเนตกมาประยกตใช มนจะใชกนในทางแพทย เชนการซอมแซมเนอเยอ หรอการสงถายยา มากกวาจะใชในทางสงแวดลอม

ส าหรบการก าจดสยอมแอซดบล45นน ไดมการพฒนาพนผวของตวกลางดดซบใหมความสามารถในการดดซบมากขน แตอยางไรกตามการสงเคราะหอนภาคซปเปอรพาราแมกเนตกทมพนผวแบบกลมเกลยงและแบบมรพรน ประกอบดวยการตอตดหมฟงกชนบนพนผวของตวกลางดดซบ ไดแก หมอะมโน ซงเปนการเพมความชอบน าใหแกตวกลางดดซบ และหมเมอรแคปโต ซงเปนการเพมความไมชอบน าใหแกตวกลางดดซบ และยงไมมการศกษาถงประสทธภาพการดดซบสยอม เอซดบลในเชงเปรยบเทยบ รวมถงผลกระทบของคา PH ซงมแนวโนมทจะเปนปจจยส าคญในการก าหนดแรงดงดดทางไฟฟา อนเปนปจจยหลกในการดดซบสยอมแอซดบล 45

นอกจากนเมอพจารณาในดานของการแยกตวกลางดดซบออกจากระบบการบ าบดน าเสยดวยการดดซบแบบระบบทละเท ซงโดยปกตแลวจะเปนปญหาท าไดยาก แตเมอมการพฒนาตวกลางดดซบใหมแกนกลางเปนสารแมกนไทต ซงมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตก จงมแนวโนมทจะถกแยกออกจากระบบน าเสยไดเมออยภายใตสนามแมเหลก โดยเสนใยสเตนเลสทผานการปรบปรงพนผว

แตอยางไรกตาม ปฏสมพนธระหวางพนผวเสนใยสเตนเลสทงแบบชอบน าและไมชอบน า ซงสงผลตอความสามารถในการดกจบตวกลางดดซบทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกยงคงไมมการศกษา

45

อยางชดเจน ดงนนในงานวจยนจงมงทจะท าการศกษาปฏสมพนธดงกลาว เพอประยกตใชตวกลางดดซบสงเคราะหดงกลาวในการก าจดสยอม

ตารางท 2. 9 สรปขอมลทไดจากการศกษางานวจย

หวขอทศกษา รายชอ

ผท าการวจย ขอมลจากงานวจยทท ามาใช

การดดซบสยอมแอซดบล 45

PUNYAPALAKUL

และTAKIZAWA

(2006)

การสงเคราะหตวกลางดดซบชนดเฮกซะโกนอลเมโสพอรสซลเกต และตอตดหมฟงกชน 3-AMINOPROPYL-TRIETHOXY และ

3-MERCAPTO-PROPYL ดดซบสยอม AB45

ATIA และคณะ

(2009)

การใชตวกลางดดซบซลกาแบบอนภาคกลมเกลยงทมและไมมอนภาคแมกเนไทต, มและไมมการตอตดหมฟงกชน 3-AMINOPROPYLTRIETHOXY ดดซบสยอมแอซดออเรนจ10 ซงเปนสประเภทเดยวกบเอซดบล45

การสงเคราะหตวกลางดดซบ

XIANQIAO LIU

และคณะ

(2003)

การสงเคราะหอนภาคแมกเนไทต และตวกลางดดซบแบบอนภาคกลมเกลยงดวยซลกา และตอตดหมฟงกชนบนผวดวย 3-AMINOPROPYLTRIETHOXY

LUI, MA และคณะ (2004)

การสงเคราะหอนภาคแมกเนไทต และตวกลางดดซบแบบอนภาคกลมดวยซลกา และท าการตอตดหมฟงกชนบนผวดวย 3-AMINOPROPYLTRIETHOXY พบวามการกระจายตวของหมฟงกชนอะมโนดทวอนภาค

WU และคณะ

(2006)

การสงเคราะหอนภาคทรงกลมซลกา และตอตดหมฟงกชนบ น พ น ผ ว ด ว ย 3 - AMINOPROPYLTRIETHOXY แ ล ะ 3 -MERCAPTOPROPYL และทดสอบการดดซบสยอมอนทรย

SUWAT

SOONGLERD-SONGPHA (2006)

การสงเคราะหตวกลางดดซบเมโสพอรสซลเกต และตอตดหมฟงกชนบนพนผวดวย 3-AMINOPROPYLTRIETHOXY และ 3-MERCAPTOPROPYL

47

ตารางท 2. 9 สรปขอมลทไดจากการศกษางานวจย (ตอ)

หวขอทศกษา รายชอผท าการวจย ขอมลจากงานวจยทท ามาใช

การแยกตวกลางดดซบดวยสนาม แมเหลก

DITSH และคณะ

(2003)

ศกษาตวแปรทมผลตอความสามารถในการแยกอนภาคดวยแมเหลก และพบวาเมอความยาวของคอลลมนมากขน, อนภาคมขนาดใหญขน, ความเรวน าไหลนอยลง จะชวยเพมประสทธภาพในการแยกกลมอนภาคแมเหลกได

WARITTA

RUANGTRAKUL

(2010)

การสงเคราะหอนภาคแมกเนไทต น าไปเคลอบดวยเมโสพอรสซลเกต และตอตดหมฟงกชนบนพนผวดวย 3-AMINOPROPYLTRIETHOXY และ 3-MERCAPTOPROPYL และศกษาตวแปรทมผลตอความสามารถในการแยกอนภาคดวยแมเหลก พบวาเมอความยาวของตวกรองมากขน ลดอตราเรวการไหลของน าลง และลดความเขมขนของตวกลางดดซบ จะเพมเวลาเบรคทรได

การสงเคราะหเสนใยสเตนเลส

วฒวต หลอตระกล

(2552) การปรบปรงพนผวเสนใยใหมความไมชอบน าทมากขน

ดวยวธการจมในสารประกอบของซลกาและเฮกซะเมทลไดซลาเซน

BHAGAT และคณะ

(2006) การปรบปรงพนผวเสนใยใหมความไมชอบน าทมากขน

ดวยวธการจมในสารประกอบของซลกาและเฮกซะเมทลไดซลาเซนทอณหภมหอง ทอตราสวนทใหความไมชอบน าทสด

บทท 3 วธด าเนนงานวจย

งานวจยนเปนการทดลองศกษาการดดซบสยอมแอซดบล 45 และการคดแยกตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกภายใตสนามแมเหลกดวยเสนใยสเตนเลสทปรบปรงพนผวแลว โดยมแผนงานตามรปท 3.1

รปท 3. 1 แผนการทดลองศกษาการดดซบสยอมและการคดแยกตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอร

พาราแมกเนตกภายใตสนามแมเหลกดวยเสนใยสเตนเลสทปรบปรงพนผว

49

3.1 วสดอปกรณและสารเคม

3.1.1 สารเคมทใชในการทดลอง

1.สยอมแอซดบล45 2. เตตระเอทธลออรโธซลเกต (TEOS) 3. แอมโมเนยมไฮดรอกไซด (NH4OH) 4. เฟอรรสคลอไรด (FECL2.4H2O) 5. เฟอรรกคลอไรด (FECL3.6H2O) 6. สารละลายเมทานอล (CH3OH) 7. กรดไขมน (OLEIC ACID) 8. 3-AMINOPROPYLTRIMETHOXY SILANE 9. (3-MERCAPTOPROPYL) TRIMETHOXYSILANE 10. โซเดยมไฮดรอกไซด (NAOH) 11. โซเดยมคลอไรด (NACL) 12. โทลอน (TOLUENE)

3.1.2 อปกรณทใชในการทดลอง

1. คอลมนทท าจากทออะครลคใส เสนผานศนยกลาง 7 เซนตเมตร ความสง 5

เซนตเมตร จ านวน 3 ชน 2. แมเหลกชนดถาวร จ านวน 6 ชน 3. เครองสบรดสายยาง (PERISTALTIC PUMP) จ านวน 1 ตว 4. ถงพลาสตกขนาด 80 ลตร จ านวน 2 ถง ส าหรบเตรยมและเกบน าเสย 5. เครองวดอตราการไหลของน า 6. เ ค ร อ ง ว เ ค ร า ะห ป ร ม า ณ พ น ท ผ ว ( BET SURFACE AREA ANALYZER) ย ห อ

QUANTACHROME รน AUTOSORP-1, THERMO FINNIGAN / SORPTOMATIC 1990 7. เครองฟเรยทรานสฟอรม อนฟาเรดสเปกโตมเตอร (FOURIER TRANSFORM INFRARED

SPECTROMETER, FT-IR) ยหอ PERKIN ELMER รน SPECTRUM ONE 8. กลองจลทรรศนอเลคตรอนแบบแสกน (SCANNING ELECTRON MICROSCOPE) ยหอ

JEOL รน JSM-5410LV 9. เครองวเคราะหเอกเรยฟลออเรสเซนตสเปกโทรม เตอร (X-RAY FLUORESCENCE

SPECTROMETER, XRD) แบบ WAVELENGTH DISPERSIVE ยหอ PHILIPS รน PW2400

50

10. เครองยว-วสเบล สเปกโทรโฟโตมเตอร (UV-VIS SPECTROPHOTOMETER) ยหอ

THERMO ELECTRON CORPORATION, USA รน HELIOS ALPHA 11. เครองมอวดพเอช (PH METER) ยหอ DENVER INSTRUMENT รน UB-10 12. เครองชงทศนยม 4 ต าแหนง ยหอ METTLER TOLEDO รน DRAGON 13. โถดดความชน (DESICCATORS) 14. เครองเขยา (SHAKER) 15. ZETA-METER 16. เครองกวนดวยแมเหลก 17. ฝอยสเตนเลสส าหรบงานขดลาง ตราสกอตช-ไบรต ของบรษท 3เอม ประเทศไทย

3.2 วธการทดลอง

3.2.1 การสงเคราะหตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตก

ขนตอนการสงเคราะหตวกลางดดซบอนภาคทมสมบตซเปอรพาราแมกเนตกชนดตาง ๆ ดงแสดงในรปท 3.2

รปท 3. 2 ขนตอนการสงเคราะหตวกลางดดซบอนภาคทมสมบตซเปอรพาราแมกเนตก

3.2.1.1 อนภาคเคลอบซลกาทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตก

3.2.1.1.1 การสงเคราะหอนภาคแมกนไทต (FE3O4) (QU และคณะ, 2010) FE3O4 ถกเตรยมขนจาก FECL3•6H2O จ านวน 0.046 โมล และ FECL2•4H2O จ านวน

0.023 โมล น าไปผสมในน าปราศจากอออนปรมาตร 150 มลลลตร กวนจนเกดการปนปวน

แลวเตมแอมโมเนยมไฮดรอกไซด (NH4OH) 25% หลงจากน าไปกวนเปนเวลา 30 นาท เตมกรดไขมน (OLEIC ACID) ลงไป 3 มลลลตร แลวใหความรอนท 75 องศาเซลเซยส เปนเวลา 1

51

ชวโมง แลวน าผลตภณฑทไดไปลางดวยน าปราศจากอออน ท าการแยกออกดวยแมเหลก แลวท าใหแหง จะไดอนภาค FE3O4

3.2.1.1.2 การเคลอบ FE3O4 ดวยซลกา เพอใหไดอนภาคซปเปอรพาราแมกเนตก (SCP) (LIU,

MA และคณะ, 2004; LIU, XING และคณะ, 2004) การเคลอบ FE3O4 ดวยซลกา (หมซลานอล) เรมจากการเตรยม FE3O4 จ านวน 30

มลลกรมลงไปในสารละลาย 2-โพรพานอล ปรมาตร 80 มลลลตร กบน าปราศจากอออน

ปรมาตร 6 มลลลตร น าไปเขยาใหเขากนดวยคลนโซนคเปนเวลา 10 นาท กวนในเครองกวนใบพด 150 รอบตอวนาท แลวเตมสารละลายแอมโมเนยมไฮดรอกไซด 7 มลลลตร และ เตตระเอทธลออรโธซลเกต 1 มลลลตร แลวกวนใหเขากนดวยใบพดเปนเวลา 6 ชวโมง แลวน าไปแยกผลตภณฑทตองการดวยแมเหลกถาวร ลางดวยน าปราศจากอออน 6 ครง (ครงละ

50 มลลลตร) จะไดอนภาคตวกลางดดซบซลกาทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกทมลกษณะกลมเกลยง

3.2.1.1.3 การปรบแตงหมฟงกชนทผวหนาตวกลางดดซบดวยวธการ CO-CONDENSATION

(PUNYAPALAKUL และ TAKIZAWA, 2006) การปรบแตงหมฟงกชนดวยวธ CO-CONDENSATION สามารถท าไดโดยเตรยม FE3O4

จ านวน 0.5 กรม ไปผสมในกรดไฮโดรคลอรก เขมขน 0.1 โมลตอลตร ปรมาตร 250 มลลลตร

น าผลตภณฑทไดไปลางดวยน าปราศจากอออนแลวแยกออกดวยแมเหลก หลงจากนนผสมทานอล 3.94 กรมกบน า 27.36 กรม ใหเขากน ใชส าหรบลาง FE3O4 โดยเทผสมแลวน าไปกวนอยางแรงเปนเวลา 30 นาท ในระหวางการกวนให เตมเตตระเอทธลออร โธ - ซลเกตลงไป 2 กรม หลงจาก 30 นาทผานไปใหเตมหมฟงกชนทตองการปรบแตงลงไปเปนจ านวน 0.25 โมล โดยส าหรบงานวจ ย ในคร งน ต องการปรบแต งด วยหม อะม โน (3-AMINOPROPYLTRIMETHOXY, APTES) และหมเมอรแคปโต (-MERCAPTOTRIMETHOXY) โดยใสลงไปกวนผสมกนอยางแรง และเมอผสมเขากนดแลวใหหมกทงไวทอณหภมหอง 20 ชวโมง

เมอครบเวลาทก าหนด ใหท าการแยกผลตภณฑออกดวยแมเหลก แลวลางดวยน าปราศจากอออน กอนจะเอาเทมเพลท (TEMPLATE) ออกดวยการรฟลกซในเอทานอล 200 มลลลตร ทอณหภม 80 องศาเซลเซยส เปนเวลา 10 ชวโมง แลวท าการรฟลกซซ าอกทหนง จะไดอนภาคตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกแบบมรพรนทปรบแตงดวยหมฟงกชนอะมโน (A-HMS-SP) และอนภาคตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกแบบมรพรนทปรบแตงดวยหมฟงกชนเมอรแคปโตแลว (M-HMS-SP)

52

3.2.1.2 อนภาคเคลอบเมโสพอรสซลกาทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตก

3.2.1.2.1 การสงเคราะหอนภาคแมกนไทต (FE3O4) (QU และคณะ, 2010) FE3O4 ถกเตรยมขนจาก FECL3•6H2O จ านวน 0.046 โมล และ FECL2•4H2O จ านวน

0.023 โมล น าไปผสมในน าปราศจากอออนปรมาตร 150 มลลลตร กวนจนเกดการปนปวน

แลวเตมแอมโมเนยมไฮดรอกไซด (NH4OH) 25% หลงจากน าไปกวนเปนเวลา 30 นาท เตมกรดไขมน (OLEIC ACID) ลงไป 3 มลลลตร แลวใหความรอนท 75 องศาเซลเซยส เปนเวลา 1

ชวโมง แลวน าผลตภณฑทไดไปลางดวยน าปราศจากอออน ท าการแยกออกดวยแมเหลก แลวท าใหแหง จะไดอนภาค FE3O4

3.2.1.2.2 การเคลอบ FE3O4ดวยเมโสพอรสซลกา เพอใหไดอนภาคซปเปอรพาราแมกเนตก

(HMSS) (TIAN และคณะ, 2009) การเคลอบ FE3O4 ดวย HEXAGONAL MESOPOROUS SILICATES โดยเรมจากการเตรยม

FE3O4 จ านวน 0.5 กรมลงไปในกรดไฮโดรคลอรคทความเขมขน 0.1 โมลตอลตรปรมาตร 250

มลลลตร น าไปลางดวยน าปราศจากอออน แลวแยกออกดวยแมเหลก น าไปผสมเอทานอล

3.94 กรม และน าอก 27.36 กรม เพอท าการลาง FE3O4 แลวน าไปเขาเครองกวนอยางแรงเปนเวลา 30 นาท แลวผสมเตตระเอทธลออรโธซลเกตลงในของเหลวนนอก 2 กรม เมอกวนใหเขากนเรยบรอยแลวใหหมกไวทอณหภมหองเปนเวลา 20 ชวโมง แลวน าไปลางดวยน าปราศจากอออน แยกออกดวยแมเหลกอกครงหนง กอนจะเอาเทมเพลท (TEMPLATE) ออกดวยการรฟลกซในเอทานอล 200 มลลลตร ทอณหภม 80 องศาเซลเซยส เปนเวลา 10 ชวโมง

แลวท าการรฟลกซซ าอกทหนง จะไดอนภาคตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกแบบมรพรน (SUPERPARAMAGNETIC HEXAGONAL MESOPOROUS- SILICATE, HMS-SP)

3.2.1.2.3 การปรบแตงหมฟงกชนทผวหนาตวกลางดดซบดวยวธการ CO-CONDENSATION

(PUNYAPALAKUL และ TAKIZAWA, 2006) การปรบแตงหมฟงกชนดวยวธ CO-CONDENSATION สามารถท าไดโดยเตรยม FE3O4

จ านวน 0.5 กรม ไปผสมในกรดไฮโดรคลอรก เขมขน 0.1 โมลตอลตร ปรมาตร 250 มลลลตร

น าผลตภณฑทไดไปลางดวยน าปราศจากอออนแลวแยกออกดวยแมเหลก หลงจากนนน าเอาทานอล 3.94 กรมผสมน า 27.36 กรม ใหเขากน ใชส าหรบลาง FE3O4 โดยเทผสมแลวน าไปกวนอย า ง แ ร ง เ ป น เ ว ล า 30 นาท ใ น ร ะหว า ง ก า รกวน ให เ ต ม เ ตต ร ะ เ อทธ ล - ออรโธซลเกตลงไป 2 กรม หลงจาก 30 นาทผานไปใหเตมหมฟงกชนทตองการปรบแตงลงไปเปนจ านวน 0.25 โมล โดยส าหรบงานวจยในครงนตองการปรบแตงดวยหมอะมโน

53

(3-AMINOPROPYLTRIMETHOXY, APTES) และหมเมอรแคปโต (-MERCAPTOTRIMETHOXY) โดยใสลงไปกวนผสมกนอยางแรง และเมอผสมเขากนดแลวใหหมกทงไวทอณหภมหองอก 20

ชวโมง เมอครบเวลาทก าหนด ใหท าการแยกผลตภณฑออกดวยแมเหลก แลวลางดวยน าปราศจากอออน กอนจะเอาเทมเพลทออกดวยการรฟลกซในเอทานอล 200 มลลลตร ทอณหภม 80 องศาเซลเซยส เปนเวลา 10 ชวโมง แลวท าการรฟลกซซ าอกทหนง จะไดอนภาคตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกแบบมรพรนทปรบแตงดวยหมฟงกชนอะมโน (A-HMS-SP) และอนภาคตวกลางดดซบทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตกแบบมรพรนทปรบแตงดวยหมฟงกชนเมอรแคปโตแลว (M-HMS-SP)

54

ตารางท 3. 1 โครงสรางของหมฟงกชนหลงการปรบแตงพนผวของตวกลางดดซบ ตวกลางดด

ซบ

โครงสราง หมฟงกชนบนพนผว ความชอบน า/

ไมชอบน า

S-SP

ซลานอล (SI-OH) ชอบน า

A-S-SP

เอมน (SI-NH2)

ซลานอล (SI-OH)

ชอบน า

M-S-SP

เมอรแคปโต (SI-SH)

ซลานอล (SI-OH)

ไมชอบน า

HMS-SP

ซลานอล (SI-OH) ชอบน า

A-HMS-SP

เอมน (SI-NH2)

ซลานอล (SI-OH)

ชอบน า

M-HMS-SP

เมอรแคปโต (SI-SH)

ซลานอล (SI-OH)

ไมชอบน า

55

3.2.2 การศกษาสมบตทางกายภาพและเคมของตวกลางดดซบ

ท าการศกษาสมบตทางเคม และกายภาพของตวกลางดดซบแตละชนดทไดท าการปรบปรงพนผวจากขนตอนขางตนตามพารามเตอรตางๆ ดงแสดงในตารางท 3.2

ตารางท 3. 2 พารามเตอรทใชวเคราะหสมบตทางเคมและทางกายภาพของตวกลางดดซบ พารามเตอร เครองมอ/วธการวเคราะห

โครงสรางผลก POWDER X-RAY DIFFRACTOMETER (XRD)

การวเคราะหหมฟงกชนบนพนผว CHONS ANALYZER การวเคราะหพนทผว SURFACE AREA AND POROSITY ANALYZER MICROMERITIC

ขนาดของอนภาคและลกษณะพนผว SCANNING ELECTRON MICROSCOPE (SEM)

3.2.2.1 การวเคราะหโครงสรางผลก (PUNYAPALAKUL และ TAKIZAWA, 2006)

วเคราะหโครงสรางผลกของตวกลางดดซบทท าการปรบปรงพนผวโดยใชเครอง

POWDER X-RAY DIFFRACTOMETER (XRD) RIGAKU DMAX 2200 POWDER X-RAY

DIFFRACTOMETER EQUIPPED WITH CU K𝛼 RADIATION โดยใช SCANNING RATE 1,000 DEG MIN-1

ในชวง 0.5° – 6.0° (2𝜃)

3.2.2.2 การวเคราะหหมฟงกชนบนพนผว การวเคราะหการตอตดของหมฟงกชนอะมโนบนพนผวของสารดดซบ สามารถ

ว เคราะหไดจากปรมาณไนโตรเจนโดยใช เครอง CNS/O ANALYZER ของ THERMO

SCIENTIFICTTM รน FLASH 2000

3.2.2.3 การวเคราะหพนทผว (PAISANJIT, 2008) ท าการวเคราะหหาพนทผวจ าเพาะ ปรมาตรรพรน และขนาดของรพรน โดยใชสมดล

การดดซบของไนโตรเจน โดยเครอง SURFACE AREA AND POROSITY ANALYZER MICROMERITIC

ASAP 2020 ท 77 เคลวน กอนท าการวเคราะห โดยน าตวอยาง 0.05 กรม ไปไลอากาศทอณหภม 300 องศาเซลเซยส เปนเวลา 3 ชวโมง เพอก าจดสงปนเปอนตางๆทอาจจะอยบนพนผว โดยพนทผวจ าเพาะ (SBET) จะถกค านวณโดยใชสมการของ BRUNNER-ELLER-TELLER

(BET) โดยการใชขอมลสมดลการดดซบของไนโตรเจน และการกระจายตวของรพรน (VP) สามารถค านวณไดโดยใชสมการของ BARRETT-JOYNER-HALENDA (BJH)

56

3.2.2.4 การศกษาลกษณะพนผวของตวกลางดดซบ และขนาดอนภาค (PUNYAPALAKUL และ

TAKIZAWA, 2006) ท าการศกษาลกษณะพนผวและการกระจายตวของหมฟงกชนบนพนผวของตวกลาง

ดดซบทท าการปรบปรงพนผวโดยใชกลองจลทรรศนอเลกตรอน (SCANNING ELECTRON

MICROSCOPE (SEM)) โดยใชก าลงขยาย 30,000 เทา

3.2.3 การศกษากระบวนการดดซบแบบทละเท

3.2.3.1 การวเคราะหจลนพลศาสตรการดดซบแอซดบล 45

1. เตรยมสารละลายแอซดบล 45 เขมขน 50 มลลกรมตอลตร ปรมาตร 500

มลลลตร ในขวดรปชมพตามจ านวนตวอยางทตองการเกบ โดยใชฟอสเฟตบฟเฟอรควบคมคาพเอชเทากบ 7 และความแรงประจเทากบ 0.01 โมลตอลตร

2. น ากลางตวกลางดดซบ S-SP 0.25 กรม ใสลงในขวดสารละลาย น าขวดสารละลายไปเขยาในอางควบคมอณหภม 25 องศาเซลเซยส ความเรวรอบเทากบ 150 รอบตอนาท

3. เกบตวอยางสารละลาย 10 มลลลตร ทเวลา 0 5 10 30 60 120 180 240 300

และ 360 นาท ตามล าดบ 4. น าสารละลายไปกรองแยกตวกลางดดซบและวเคราะหหาปรมาณแอซดบล 45 5. ท าการทดลองซ าโดยเปลยนตวกลางดดซบเปน A-S-SP, P-S-SP, HMS-SP, A-

HMS-SP และ P-HMS-SP 6. น าขอมลมาเขยนกราฟความสมพนธระหวางเวลากบความเขมขนของสยอมท

เหลออย เพอใหไดเวลาทกระบวนการดดซบเขาสสมดล

57

ตารางท 3. 3 สรปตวแปรทใชในการศกษาจลนศาสตรการดดซบสยอมแอซดบล 45

ชนดตวแปร ตวแปร คาทใชในการทดลอง

ตวแปร พเอช พเอชเทากบ 7 โดยใชฟอสเฟตบฟเฟอร

ควบคม อณหภม 25+2 องศาเซลเซยส

คาความแรงไอออน 0.01 โมลาร โดยใชฟอสเฟตบฟเฟอร

ปรมาณสารดดซบ 0.5 กรมตอลตร

ปรมาณและความเขมขนของ

สารละลายสยอม

ปร ม าณ 500 ม ลล ล ต ร เ ข มข น 50

มลลกรมตอลตร

จ านวนรอบในการปนกวน 150 รอบตอนาท

ชนดของสยอม สแอซด บล 45 (AB45)

ตวแปรอสระ เวลา

0 5 10 15 20 25 30 45 60 75 90 105

120 135 150 165 180 240 300 และ

360 นาท

ชนดของสารดดซบ HMS-SP, A-HMS-SP, P-HMS-SP

S-SP, A-S-SP, P-S-SP

ตวแปรตาม ความเขมขนของสยอมทเหลออย -

3.2.3.2 การวเคราะหสมดลการดดซบแอซดบล 45

1. เตรยมสารละลายแอซดบล 45 ความเขมขน 25 50 100 150 และ 200 มลลกรมตอลตร ปรมาตร 50 มลลลตร ในขวดรปชมพ โดยใชฟอสเฟตบฟเฟอรควบคมคาพเอชเทากบ

7 และความแรงประจเทากบ 0.01 โมลตอลตร 2. น าตวกลางดดซบชนด S-SP 0.05 กรม ใสลงในขวดสารละลาย 3. น าขวดสารละลายไปเขยาในอางควบคมอณหภม 25 องศาเซลเซยส ความเรว

รอบเทากบ 150 รอบตอนาท จนกระทงเขาสสมดลการดดซบ 4. น าสารละลายไปกรองแยกตวกลางดดซบและวเคราะหหาปรมาณแอซดบล 45 5. น าขอมลทไดมาเขยนกราฟความสมพนธระหวางความเขมขนของสยอมทสภาวะ

สมดล และความสามารถในการดดซบสยอม เพอหาประสทธภาพในการดดซบสงสด 6. ท าการทดลองซ าโดยเปลยนตวกลางดดซบเปน A-S-SP, P-S-SP, HMS-SP, A-

HMS-SP และ P-HMS-SP

58

ตารางท 3. 4 สรปตวแปรทใชในการศกษาสมดลการดดซบสยอมแอซดบล 45

ชนดตวแปร ตวแปร คาทใชในการทดลอง

ตวแปร พเอช พเอชเทากบ 7 โดยใชฟอสเฟตบฟเฟอร

ควบคม อณหภม 25+2 องศาเซลเซยส

คาความแรงไอออน 0.01 โมลาร โดยใชฟอสเฟตบฟเฟอร

ปรมาณสารดดซบ 0.05 กรม

ปรมาณสารละลายสยอม ปรมาณ 50 มลลลตร

จ านวนรอบในการปนกวน 150 รอบตอนาท

ชนดของสยอม สแอซด บล 45 (AB45)

เวลา เขาสสมดล

ตวแปรอสระ ความเขมขนของสารละลายสยอม 25 50 100 150 และ 200 มลลกรมตอลตร

ชนดของสารดดซบ HMS-SP, A-HMS-SP, P-HMS-SP

S-SP, A-S-SP, P-S-SP

ตวแปรตาม ความเขมขนของสยอม ทเหลออย -

3.2.3.3 การวเคราะหหาปรมาณแอซดบล 45 ในสารละลาย (PUNYAPALAKUL, 2006)

การวเคราะหหาปรมาณแอซดบล 45 นนสามารถท าไดโดยน าสารละลายแอซดบล 45 มาท าการกรองผานกระดาษกรอง (GF/C) ขนาด 0.7 ไมโครเมตร โดยใชชดกรองแบบสญญากาศ จากนนน าสารละลายทผานการกรองไปวดคาการดดกลนแสง (ABSORBANCE) โดยใช เ ค ร อ ง UV-VISIBLE SPECTROPHOTOMETER โ ดยคล นแส งท ใ ช ม ค ว ามยาวคล น 595 นาโนเมตร

3.2.4 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใช HIGH GRADIENT MAGNETIC SEPARATE FILTER

ท าการทดลองการดดซบสารละลายแอซดบล 45 ในระบบทละเทโดยใชตวดดซบชนดตางๆ จนเขาสสภาวะสมดลการดดซบ จากนนจงใชเครองสบรดสายน าสารละลายและตวกลางดดซบเขาส HGMS FILTER ทบรรจดวยเสนใยสเตนเลสชนดตางๆ โดยในแตละการทดลองจะท าการเลอกตวกลางแบบมรพรนทท าการปรบแตงดวยหมฟงกชนอะมโน และกลมเกลยงทท าการปรบแตงดวยหม ฟงกชนอะมโน มาท าการทดลองทง 2 ประเภท เพอ

59

เปรยบเทยบความสามารถในการดกจบตวกลางดดซบทชอบน าและไมชอบน าบนเสนใยสเตนเลสแบบธรรมดาเปรยบเทยบกบเสนใยสเตนเลสแบบดดแปรผวใหเกดความไมชอบน าแลว

รปท 3. 3 แผนผงแสดงการตดตงชดอปกรณทดลอง โดยลกศรแสดงทศทางการไหลของน าเสย (1) คอลมนท ำจำกทออะครลค (2) แมเหลกชนดถำวร

(3) เครองสบรดสำยยำง (PERISTALTIC PUMP) (4.1) ถงเตรยมน ำเสย (4.2) ถงเกบน ำเสย

รปท 3. 4 การตดตงชดอปกรณทดลอง

60

3.2.4.1 การเตรยมเสนใยสเตนเลส

3.2.4.1.1 เสนใยสเตเลสทไมท าการปรบปรงพนผว

เลอกใชเสนใยฝอยสเตนเลสส าหรบงานขดลาง ตรา ฟจไบรท ของบรษทยนลเวลล (เอเชย) จ ากด

3.2.4.1.2 เสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว (วฒวต หลอตระกล, 2009) ท าการปรบปรงพนผวของเสนใยสเตนเลสโดยการเคลอบผวของเสนใยดวย

สารประกอบซลกา และเฮกซะเมทลาเซน โดยท าการเตรยมสารละลายซลกาโซล (SILICA SOL) ดวยการผสมสารเตตระเอทอกซซเลน, เฮกซะเมทลไดซลาเซน, เอทานอล และน าปราศจากไอออน โดยใชสดสวนโมลาร TEOS : HMDS : ETOH : H2O เปน 1 : 1 : 36.4 : 6.6 จากนนท าการกวนผสมสารละลายเปนเวลา 5 นาท และปลอยไวเปนเวลา 45 นาท จากนนท าการเคลอบผวสเตนเลสดวยการจมเสนใยสเตนเลสลงในสารละลายซลกาโซลทเตรยมไว และปลอยใหแหงทอณหภมหอง

3.2.4.2 การศกษาลกษณะสมบตของเสนใยสเตนเลสและเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรง

พนผว (วฒวต หลอตระกล, 2009) การทดลองเพอศกษาลกษณะสมบตของเสนใยสเตนเลสไดแก การศกษาขนาดหนา

ตด ความหนาแนนของเสนใยสเตนเลส และการศกษาพนผวของเสนใยสเตนเลส และเสนใย

สเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว โดยเปรยบเทยบความชอบน าของผวสเตนเลส และพนทท า

การปรบปรงพนผวแลว

61

รปท 3. 5 การศกษาลกษณะสมบตของเสนใยสเตนเลส และเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว

ตารางท 3. 5 สรปตวแปรทใชในการศกษาลกษณะสมบตของเสนใยสเตนเลสและเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว

ชนดตวแปร ตวแปร คาทใชในการทดลอง

ตวแปร

ควบคม ชนดของเสนใยสเตนเลส

เสนใยสเตนเลส และเสนใยสเตนเลสทท าการ

ปรบปรงพนผวแลว

ตวแปรอสระ ชนดของน า น ากลน

ตวแปรตาม ความชอบน าของพนผว มมสมผสของหยดน า

รปท 3. 6การวดมมสมผสของหยดน า (B KARTHICK AND RAMESH MAHESHWARI, 2008)

62

รปท 3. 7 การแบงประเภทความชอบน าตามมมสมผสขอบหยดน า (B KARTHICK AND RAMESH MAHESHWARI, 2008)

3.2.4.3 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสในระบบ HGMS

3.2.4.3.1 การศกษาผลกระทบจากสนามแมเหลกบนเสนใยสเตนเลส

ท าการทดลองเพอศกษาผลกระทบของสนามแมเหลกบนเสนใย สเตนเลสตอประสทธภาพในการแยกตวกลางดดซบ โดยจะท าการทดลองโดยไมมการใชแมเหลกถาวรเหนยวน าใหเกดสนามแมเหลกในเสนใยสเตนเลส

1. น าตวกลางดดซบ 5 กรม มาผสมกบน าปราศจากประจปรมาตร 1 ลตร

2. ปอนสารผสมเขาสตวกรองโดยใชเครองสบรดสายยาง ดวยความเรวการไหลท

32.87 เซนตเมตรตอนาท ความพรนรอยละ 96.85 ทความสงเสนใยสเตนเลส

1.5 เซนตเมตร โดยใชเสนใยสเตนเลสน าหนก 1.1578 กรมบรรจลงในคอลมน

ขนาดเวนผาศนยกลาง 2 เซนตเมตร สง 1.5 เซนตเมตร ท าการทดลองสองครง

โดยครงแรกจะใชแมเหลกถาวรขนาด 500 เกาส 3 ค และทดลองซ าอกครงโดย

ไมมการใชแมเหลกถาวรเพอเหนยวน าใหเกดสนามแมเหลกในเสนใยสเตนเลส

3. เกบน าตวอยางทผานตวกรองไปท าการวเคราะหหาความเขมขนจนกระทงถง

จดเบรคทร

63

วธทดลองดงรปท 3.7 และท าการศกษาตวแปรตามตารางท 3.6

รปท 3. 8การศกษาผลกระทบของสนามแมเหลกบนเสนใยสเตนเลส

ตอประสทธภาพในการแยกตวกลางดดซบ ตารางท 3. 6 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลกระทบของสนามแมเหลกบนเสนใยสเตนเลสตอประสทธภาพในการแยกตวกลางดดซบ

ชนดตวแปร ตวแปร คาทใชในการทดลอง

ตวแปร ชนดของเสนใยสเตนเลส เสนใยสเตนเลส (ชนดชอบน า)

ควบคม ความพรนของเสนใยสเตนเลส รอยละ 96.85

ความเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท

ความเขมขนของอนภาค 5 กรมตอลตร

ความสงของชนเสนใยสเตนเลส 1.5 เซนตเมตร (ชนดชอบน า)

ตวแปรอสระ การใหสนามแมเหลกแกเสนใยสเตนเลส ให และไมใหสนามแมเหลก

ตวแปรตาม ปรมาณตวกลางดดซบทหลงเหลอ -

64

3.2.4.3.2 การศกษาผลกระทบจากความสงของชนเสนใยสเตนเลส

ท าการทดลองเพอศกษาผลกระทบของความสงของชนเสนใย สเตนเลสตอประสทธภาพในการแยกตวกลางดดซบ โดย

4. น าตวกลางดดซบ 5 กรม มาผสมกบน าปราศจากประจปรมาตร 1 ลตร 5. ปอนสารผสมเขาสตวกรองโดยใชเครองสบรดสายยาง ดวยความเรวการไหลท

32.87 เซนตเมตรตอนาท ความพรนรอยละ 96.85 ทความสงเสนใยสเตนเลส

1.5, 3 และ 5 เซนตเมตร โดยใชเสนใยสเตนเลสน าหนก 1.1578, 2.3157 และ

3.8595 กรมบรรจลงในคอลมนขนาดเวนผาศนยกลาง 2 เซนตเมตร สง 1.5, 3

และ 5 เซนตเมตร ตามล าดบ 6. เกบน าตวอยางทผานตวกรองไปท าการวเคราะหหาความเขมขนจนกระทงถง

จดเบรคทร

วธทดลองดงรปท 3.8 และท าการศกษาตวแปรตามตารางท 3.7

รปท 3. 9การศกษาผลกระทบของความสงของชนเสนใยสเตนเลส

65

ตารางท 3. 7 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลกระทบของความสงของชนเสนใยสเตนเลส

ชนดตวแปร ตวแปร คาทใชในการทดลอง

ตวแปร ชนดของเสนใยสเตนเลส เสนใยสเตนเลส (ชนดชอบน า)

ควบคม ความพรนของเสนใยสเตนเลส รอยละ 96.85

ความเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท

ความเขมขนของอนภาค 5 กรมตอลตร

ตวแปรอสระ ความสงของชนเสนใยสเตนเลส 1.5, 3 หรอ 5 เซนตเมตร

ตวแปรตาม ปรมาณตวกลางดดซบทหลงเหลอ -

3.2.4.3.3 การศกษาผลกระทบความพรนของชนเสนใยสเตนเลส

ท าการทดลองเพอศกษาผลกระทบของความพรนของชนเสนใยสเตนเลสตอประสทธภาพในการแยกตวกลางดดซบ โดย

1. น าตวกลางดดซบ 5 กรม มาผสมกบน าปราศจากประจปรมาตร 1 ลตร 2. ปอนสารผสมเขาสตวกรองโดยใชเครองสบรดสายยาง ดวยความเรวการไหลท

32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงเสนใยสเตนเลส 1.5 เซนตเมตร ทความพรนรอยละ 95.28, 96.85 และ 98.43 โดยใชเสนใยสเตนเลสน าหนก 1.7349, 1.1578 และ 0.5771 กรม บรรจลงในคอลมนขนาดเวนผาศนยกลาง 2

เซนตเมตร สง 1.5 เซนตเมตร ตามล าดบ 3. เกบน าตวอยางทผานตวกรองไปท าการวเคราะหหาความเขมขนจนกระทงถง

จดเบรคทร

วธทดลองดงรปท 3.4 และท าการศกษาตวแปรตามตารางท 3.6

66

รปท 3. 10 การศกษาผลกระทบของความพรนของชนเสนใยสเตนเลส

ตารางท 3. 8สรปตวแปรทใชในการศกษาผลกระทบของความพรนของชนเสนใยสเตนเลส

ชนดตวแปร ตวแปร คาทใชในการทดลอง

ตวแปร ชนดของเสนใยสเตนเลส เสนใยสเตนเลส (ชนดชอบน า)

ควบคม ความสงของชนเสนใยสเตนเลส 1.5 เซนตเมตร

ความเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท

ความเขมขนของอนภาค 5 กรมตอลตร

ตวแปรอสระ ความพรนของเสนใยสเตนเลส รอยละ 95.28, 96.85 และ 98.43

ตวแปรตาม ปรมาณตวกลางดดซบทหลงเหลอ -

67

3.2.4.3.4 การศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสย

ท าการทดลองเพอศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสยผานเสนใยสเตนเลสตอประสทธภาพในการแยกตวกลางดดซบ โดย

1. น าตวกลางดดซบ 5 กรม มาผสมกบน าปราศจากประจปรมาตร 1 ลตร 2. ปอนสารผสมเขาสตวกรองโดยใชเครองสบรดสายยาง ดวยความเรวการไหลท

16.43, 32.87 และ 65.73 เซนตเมตรตอนาท ความสงเสนใยสเตนเลส 1.5

เซนตเมตร ทความพรนรอยละ 96.85 โดยใชเสนใยสเตนเลสน าหนก 1.1578

กรมบรรจลงในคอลมนขนาดเวนผาศนยกลาง 2 เซนตเมตร สง 1.5 เซนตเมตร 3. เกบน าตวอยางทผานตวกรองไปท าการวเคราะหหาความเขมขนจนกระทงถง

จดเบรคทร

วธทดลองดงรปท 3.10 และท าการศกษาตวแปรตามตารางท 3.9

รปท 3. 11การศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสยผานเสนใยสเตนเลส

68

ตารางท 3.9 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสย

ชนดตวแปร ตวแปร คาทใชในการทดลอง

ตวแปร ชนดของเสนใยสเตนเลส เสนใยสเตนเลส (ชนดชอบน า)

ควบคม ความสงของชนเสนใยสเตนเลส 1.5 เซนตเมตร

ความพรนของเสนใยสเตนเลส รอยละ 96.85

ความเขมขนของอนภาค 5 กรมตอลตร

ตวแปรอสระ ความเรวการไหล 16.43, 32.87 และ 65.73 เซนตเมตรตอนาท

ตวแปรตาม ปรมาณตวกลางดดซบทหลงเหลอ -

3.2.4.3.5 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวในระบบHGMS

ท าการทดลองเพอศกษาผลกระทบของการปรบปรงความชอบน าของสเตนเลสตอประสทธภาพในการแยกตวกลางดดซบ โดยจะท าการทดลองโดยไมมการใชแมเหลกถาวรเหนยวน าใหเกดสนามแมเหลกในเสนใยสเตนเลสทท าการปรบผวแลว

1. น าตวกลางดดซบ 5 กรม มาผสมกบน าปราศจากประจปรมาตร 1 ลตร

2. ปอนสารผสมเขาสตวกรองโดยใชเครองสบรดสายยาง ดวยความเรวการไหลท

32.87 เซนตเมตรตอนาท ความพรนรอยละ 96.85 ทความสงเสนใยสเตนเลส 3

เซนตเมตร โดยใชเสนใยสเตนเลสน าหนก 3.8595 กรมบรรจลงในคอลมนขนาด

เวนผาศนยกลาง 2 เซนตเมตร สง 3 เซนตเมตร ท าการทดลองโดยใชแมเหลก

ถาวรขนาด 500 เกาส 3 ค

3. เกบน าตวอยางทผานตวกรองไปท าการวเคราะหหาความเขมขนจนกระทงถง

จดเบรคทร

วธทดลองดงรปท 3.11 และท าการศกษาตวแปรตามตารางท 3.10

69

รปท 3. 12 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลส ทท าการปรบปรงพนผวในระบบHGMS

ตารางท 3. 10 สรปตวแปรทใชในศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวในระบบHGMS

ชนดตวแปร ตวแปร คาทใชในการทดลอง

ตวแปร ชนดของเสนใยสเตนเลส เสนใยสเตนเลสทดดแปรพนผวแลว

ควบคม ความพรนของเสนใยสเตนเลส รอยละ 96.85

ความเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท

ความเขมขนของอนภาค 5 กรมตอลตร

ความสงของชนเสนใยสเตนเลส 3 เซนตเมตร

ตวแปรอสระ การใหสนามแมเหลกแกเสนใยสเตนเลส ใหสนามแมเหลก

ตวแปรตาม ปรมาณตวกลางดดซบทหลงเหลอ -

70

3.2.4.3.6 การศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS

ในการศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS จะท าการทดลองในสภาวะเดยวกนกบการทดลองกอนหนาน โดย

1. ควบคมความเรวการไหลและความหนาแนนของสารแมเหลกใหคงท และเปลยนแปลงคาความเขมขนของอนภาคตวกลางดดซบเปน 0.5, 1 และ 5 กรมตอลตร ในแตละรอบการทดลอง

2. ปอนสารผสมเขาสตวกรองโดยใชเครองสบรดสายยาง ดวยความเรวการไหลท 32.87 เซนตเมตรตอนาท เสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว ความสง

1.5 เซนตเมตร ทความพรนรอยละ 96.85 โดยใชเสนใยสเตนเลสน าหนก 1.1578

กรมบรรจลงในคอลมนขนาดเวนผาศนยกลาง 2 เซนตเมตร สง 1.5 เซนตเมตร 3. เกบน าตวอยางทผานตวกรองไปท าการวเคราะหหาความเขมขน

จนกระทงถงจดเบรคทร วธทดลองดงรปท 3.12 และท าการศกษาตวแปรตามตารางท 3.11

รปท 3. 13 การศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบ ตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS ตารางท 3. 11 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS

ชนดตวแปร ตวแปร คาทใชในการทดลอง

ตวแปรควบคม ความสงของชนเสนใยสเตนเลส 1.5 เซนตเมตร

ความพรนของเสนใยสเตนเลส รอยละ 96.85

ความเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท

ตวแปรอสระ ความเขมขนของอนภาค 0.5, 1 และ 5 กรมตอลตร

ตวแปรตาม ปรมาณตวกลางดดซบทหลงเหลอ -

3.2.4.3.7 การศกษาผลของชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรน และอนภาคกลมเกลยงตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS

ในการศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอประสทธภาพการแยกดวย

HGMS จะท าการทดลองในสภาวะเดยวกนกบการทดลองกอนหนาน โดย

72

1. ควบคมความเรวการไหลและความหนาแนนของสารแมเหลกใหคงท และเปลยนแปลงชนดของตวกลางดดซบเปน A-HMS-SP และ A-S-SP คาความเขมขนของอนภาคตวกลางดดซบ 0.5 กรมตอลตร

2. ปอนสารผสมเขาสตวกรองโดยใชเครองสบรดสายยาง ดวยความเรวการไหลท 32.87 เซนตเมตรตอนาท เสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว ความสง

1.5 เซนตเมตร ทความพรนรอยละ 96.85 โดยใชเสนใยสเตนเลสน าหนก 1.1578

กรมบรรจลงในคอลมนขนาดเวนผาศนยกลาง 2 เซนตเมตร สง 1.5 เซนตเมตร 3. เกบน าตวอยางทผานตวกรองไปท าการวเคราะหหาความเขมขน

จนกระทงถงจดเบรคทร วธทดลองดงรปท 3.13 และท าการศกษาตวแปรตามตารางท 3.12

73

รปท 3.14 การศกษาผลของชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรน และอนภาคกลมเกลยง

ตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS ตารางท 3. 12 สรปตวแปรทใชในการศกษาผลของชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรน และอนภาคกลมเกลยงตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS

ชนดตวแปร ตวแปร คาทใชในการทดลอง

ตวแปรควบคม ความสงของชนเสนใยสเตนเลส 1.5 เซนตเมตร

ความพรนของเสนใยสเตนเลส รอยละ 96.85

ความเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท

ความเขมขนของอนภาค 0.5 กรมตอลตร

ตวแปรอสระ ชนดของตวกลางดดซบ A-HMS-SP และ A-S-SP

ตวแปรตาม ปรมาณตวกลางดดซบทหลงเหลอ -

74

3.2.4.3.8 การวเคราะหหาปรมาณตวกลางดดซบในสารละลาย

การวเคราะหหาปรมาณตวกลางดดซบในสารละลาย จะท าโดยใชวธการหาปรมาณของแขงในน า โดยจะน ากระดาษกรองไปอบแหง แลวชงน าหนก แลวน าสารละลายทออกจากคอลมนไปกรองผานกระดาษกรอง (GF/C) ขนาด 0.7 ไมโครเมตร โดยใชชดกรองแบบสญญากาศ จากนนน ากระดาษกรองดงกลาวไปอบใหแหง 105 องศาเซลเซยส รอใหเยน แลวน าไปชงน าหนก เมอหกลบกบน าหนกกระดาษอบแหงแลว จะไดน าหนกของตวกลางดดซบทหลดออกมาจากตวกลางเสนใยสเตนเลสได

บทท 4 ผลการวจย

4.1 การศกษาสมบตทางกายภาพและเคมของตวกลางดดซบ

ในงานวจยนไดท าการสงเคราะหตวกลางดดซบชนด ซลกา (S-SP) , ซลกาทปรบปรงพนผวโ ด ย ก า ร ต อ ต ด ห ม ฟ ง ก ช น ไ ด แ ก ห ม 3 - AMINOPROPYLTRIMETHOXY (A-S-SP) แ ล ะ ห ม MERCAPTOTRIMETHOXY (M-S-SP), เฮกซะโกนอลเมโสพอรสซลเกต (HMS-SP), เฮกซะโกนอลเมโสพอรสซลเกตทปรบปรงพนผวโดยการตอตดหมฟงกชน ไดแก หม3-AMINOPROPYLTRIMETHOXY (A-HMS-SP) และหม MERCAPTOTRIMETHOXY (M-HMS-SP) โดยวธการตอตดหลงกระบวนการสงเคราะห (POST-SYNTHESIS GRAFTING METHOD) จากนนน าตวกลางดดซบทไดไปวเคราะหสมบตทางกายภาพและเคมของตวกลางดดซบ

4.1.1 การวเคราะหโครงสรางผลก

การวเคราะหโครงสรางผลกของตวกลางดดซบทท าการปรบปรงพนผว ท าโดยใชเ ค ร อ ง POWDER X-RAY DIFFRACTOMETER (XRD) RIGAKU DMAX 2200 POWDER X-RAY

DIFFRACTOMETER EQUIPPED WITH CU K𝛼 RADIATION โดยใช SCANNING RATE 1,000 DEG MIN-1

ในชวง 0.5° –10.0° (2𝜃) ขอมลจากการวเคราะหแสดงดงรปท 4.1-4.3

จากผลการวเคราะหโครงสรางของ HMS-SP A-HMS-SP และ M-HMS-SP พบวา

HMS-SP มพคท 2.30° แสดงดงรปท 4.1 ซงแสดงถงโครงสรางแบบหกเหลยมทคอนขางสมบรณของ HMS-SP (Q. ET AL., 2005) แตเมอท าการตอตดหมฟงกชนอะมโนพบวา

A-HMS-SP ปรากฏพคท 2𝜃 = 2.19° มความสงลดลง แสดงดงรปท 4.2 แตยงคงแสดงหลกฐานโครงสรางแบบหกเหลยม อาจเปนผลมาจากการเกดอนตรกรยาระหวางหมอะมโนและหมซลานอลดวยพนธะไฮโดรเจนพนพนทผวทท าการปรบปรง ท าใหโครงสรางแบบหก

เหลยมพงทลายลงไปจ านวนมาก (BLITZ และคณะ, 2007) สวน M-HMS-SP ปรากฏพคท 2𝜃

= 2.26° แสดงดงรปท 4.1 พบวาการตอตดหมฟงกชนเมอรแคบโตไมท าใหโครงสรางแบบหกเหลยมพงทลายลง แตมคาความสงของพคลดลงเลกนอย ซงอาจเปนผลมาจากการตอตดหมฟงกชนเมอแคปโต

76

รปท 4.1 ผล XRD ของตวกลางดดซบชนด HMS-SP

รปท 4.2 ผล XRD ของตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP

รปท 4.3 ผล XRD ของตวกลางดดซบชนด M-HMS-SP

77

4.1.2 การวเคราะหหมฟงกชนบนพนผว

การวเคราะหการตอตดของหมฟงกชนอะมโนบนพนผวของสารดดซบ สามารถว เคราะหไดจากปรมาณไนโตรเจนโดยใช เครอง CNS/O ANALYZER ของ THERMO

SCIENTIFICTTM รน FLASH 2000 โดยสามารถวดคาปรมาณไนโตรเจนทดดตดบนตวกลางดดซบไดคาเฉลย 4.22 % โดยน าหนก (%W/W) ขอมลจากการวเคราะหแสดงดงตารางท 4.1

สามารถสรปไดวาการตอตดหมฟงกชนอะมโนท าไดเปนผลส าเรจ จากผลการตรวจวดพนทผวดงแสดงในหวขอท 4.1.3 พบวา A-HMS-SP มพนทผวนอยอนเนองมาจากเกดการพงทลายของโครงสรางหกเหลยม นอกจากนยงสามารถน าคา %ไนโตรเจน (W/W) ไปค านวณหาความหนาแนนของหมอะมโนบนพนผวของตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ไดเทากบ 3.22X1019

โมเลกลตอ A-HMS-SP 1 กรม

ตารางท 4. 1 ผลการวเคราะหปรมาณธาต ดวยเครอง CNS/O ANALYZER ชอตวอยาง ครงท คารบอน (%) ไฮโดรเจน (%) ไนโตรเจน (%)

A-HMS-SP 1 11.97 3.51 4.19

2 12.56 3.14 4.39

3 12.00 3.46 4.05

4 12.59 3.10 4.25

คาเฉลย 12.28 3.30 4.22

4.1.3 การวเคราะหพนทผวของตวกลางดดซบ

จากการศกษาการหาพนทผวจ าเพาะ ปรมาตรรพรน และขนาดของรพรน โดยใชสมดลการดดซบของไนโตร เจน โดย เคร อง SURFACE AREA AND POROSITY ANALYZER

MICROMERITIC ASAP 2020 กบตวกลางดดซบชนด HMS-SP, A-HMS-SP และ M-HMS-SP

พบวามปรมาณการดดซบกาซไนโตรเจนลดลงเมอมการตอตดหมฟงกชนบนพนผว โดยจากผลการวเคราะหพบวาพนทผวจ าเพาะของ HMS-SP > HMS-M > HMS-A ดงตารางท 4.2

โดยสมดลการดดซบของตวกลางดดซบทงชนด HMS-SP เปนสมดลการดดซบชนดท 1 ตามทฤษฎ BET ซงพบไดในวสดทมรพรนขนาดกลาง (2-50 นาโนเมตร) และมพนทผวภายนอกนอย โดยการดดซบไนโตรเจนไดรบอทธพลมาจากความสามารถในการแพรเขาไปในรพรนมากกวาพนทผวภายใน, A-HMS-SP เปนสมดลการดดซบชนดท 2 ซงเปนปฏกรยาทสามารถพบไดตามปกตในกรณทวสดเปนแบบไมมรพรน หรอมรพรนขนาดใหญ, M-HMS-SP เปนสมดลการดดซบชนดท 4 ดงรปท 4.5 และเกดฮสเทอรซสลป (HYSTERESIS LOOP) เลกนอย

78

เนองจากเกดการควบแนนภายในรขนาดเลก ซงเปนเหตการณทสามารถพบไดและมกเกดขนในวสดทมรพรนแบบรพรนขนาดกลาง

รปท 4. 4 การจ าแนกไอโซเทอมการดดซบกาซทง 6 ชนดตาม IUPAC

(a) (B)

(C) รปท 4.5 สมดลการดดซบกาซไนโตรเจนของ (A) HMS-SP (B) A-HMS-SP (C) M-HMS-SP

จากรปท 4.6 การกระจายขนาดของรพรน (PORE SIZE DISTRIBUTION) สามารถค านวณไดดวยสมการของ BARRET-JOYNER-HALLENDA (BJH) พบวา HMS-SP, A-HMS-SP

และ M-HMS-SP มขนาดรพรนเฉลย 2.44 นาโนเมตร เทากนทง 3 ชนด แตเมอพจารณาการกระจายขนาดของรพรนของตวกลางดดซบชนด HMS-SP และ M-HMS-SP พบวา มการกระจายตวของขนาดรพรนอยางสม าเสมอ โดย M-HMS-SP อาจเกดการเคลอบของหมฟงกชนเมอแคปโตบนพนผวของซลกา และเขาไปเคลอบในรทมขนาดใหญได ท าใหไดปรมาตรรพรนมากขน แตพนทผวนอยลง ดงแสดงในตารางท 4.2 และใน A-HMS-SP พบวามรพรนขนาดใหญขน อาจเปนเพราะเกดการพงทลายของผนงโครงสรางหกเหลยม

0

120

240

360

0 0.5 1

ADSDES

Adsorption / desorption isotherm

p/p0

V a/cm

3 (STP

) g-1

0

40

80

120

0 0.5 1

ADSDES

Adsorption / desorption isotherm

p/p0

V a/cm

3 (STP

) g-1

0

200

400

600

0 0.5 1

ADSDES

Adsorption / desorption isotherm

p/p0

V a/cm

3 (STP

) g-1

80

(A) (B)

(C) รปท 4. 6การกระจายขนาดของรพรน (PORE SIZE DISTRIBUTION) (BJH) ของ

(A) HMS-SP (B) A-HMS-SP (C) M-HMS-SP

ตารางท 4. 2 ผลการวเคราะหพนทผวของตวกลางดดซบ ตวกลางดดซบ ขนาดรพรน (NM) ปรมาตรรพรน (CM3/G) พนทผว (M2/G)

HMS-SP 2.44 0.2789 815.54

A-HMS-SP 2.44 0.1181 56.41

M-HMS-SP 2.44 0.6092 760.95

4.1.4 การศกษาลกษณะพนผวของตวกลางดดซบ และขนาดอนภาค

จากการศกษาลกษณะพนผวและการกระจายตวของหมฟงกชนบนพนผวของตวกลางดดซบทท าการปรบปรงพนผวโดยใชกลองจลทรรศนอเลกตรอน (SCANNING

ELECTRON MICROSCOPE (SEM)) โดยใชก าลงขยาย 20,000 เทา ไดผลดงแสดงดงรปท 4.7 โดยตวกลางดดซบประเภท S-SP มลกษณะคอนขางเปนทรงกลม มขนาดอนภาคประมาณ 0.277

ไมโครเมตร, HMS-SP มลกษณะพนผวเปนเหลยมเลกนอย มขนาดอนภาคประมาณ 0.318

ไมโครเมตร, A-S-SP มการจบตวกนของอนภาค และถกเคลอบดวยหมฟงกชนตรงตามสมมต ฐาน จนม รปทรง เปล ยนไป มขนาดอนภาคประมาณ 0.333 ไมโคร เมตร , A-HMS-SP มลกษณะคลายคลงกบ A-S-SP โดยพบวาตวกลางดดซบถกเคลอบดวยหม

0

0.06

0.12

0.18

1 10 100dp/nm

dVp/d

d p

0

0.002

0.004

0.006

1 10 100dp/nm

dVp/d

d p0

0.1

0.2

0.3

1 10 100dp/nm

dVp/d

d p

81

ฟงกชนจนมลกษณะพนผวเปลยนไป มขนาดอนภาคประมาณ 0.336 ไมโครเมตร, M-S-SP มลกษณะถกเคลอบเปนชน และมผวขรขระ มขนาดอนภาคประมาณ 0.401 ไมโครเมตร และ

M-HMS-SP พบวาตวกลางดดซบมการจบตวกนเปนกอนขนาดใหญ และถกเคลอบเปนชนจนพนผวเปลยนไปเชนกน มขนาดอนภาคประมาณ 0.392 ไมโครเมตร

82

รปท 4. 7 รปถายตวกลางดดซบชนด S-SP, HMS-SP, A-S-SP, A-HMS-SP, M-S-SP และ M-HMS-SP จากกลองจลทรรศนอเลคตรอนทก าลงขยาย 20,000 เทา

จากการศกษาสมบตทางกายภาพและทางเคมของตวกลางดดซบแตละชนดทสงเคราะหได สามารถสรปไดดงตารางท 4.3 ตารางท 4. 3 สมบตทางการภาพและทางเคมของตวกลางดดซบแตละชนด

+ ตวกลาง ดดซบ

หมฟงกชนบน

พนผว

ขนาดอนภาค

(NM)

ขนาด รพรน

(NM)

ปรมาตร รพรน

(CC/G)

พนทผว

(M2/G)

PHZPC

ความชอบน า และไมชอบน า

S-SP ซลานอล 227 - - 58.00(1)

6.2(1)

ชอบน า

83

HMS-SP(2)

-ซลานอล 318 2.44 0.2789 815.54 4.9(2)

ชอบน า

A-S-SP อะมโน 333 - - 7.80(1)

7.8(1)

ชอบน า

A-HMS-SP

อะมโน 336 2.44 0.1181 56.414 9.3(2)

ชอบน า

M-S-SP เมอรแคปโต 401 - - 57.09(1)

5.6(1)

ไมชอบน า

M-HMS-SP

เมอรแคปโต 392 2.44 0.6092 760.95 5.0(2)

ไมชอบน า

(1) พชชาภา บญคง, 2551, (2) ฉมนร สขเกษม, 2558 4.2 การศกษากระบวนการดดซบแบบทละเท

4.2.1 การวเคราะหจลนพลศาสตรการดดซบแอซดบล 45

การศกษาจลนพลศาสตรการดดซบแอซดบล 45 (AB45) บนตวกลางดดซบทง 6

ชนด ไดแก HMS-SP, A-HMS-SP, M-HMS-SP, S-SP, A-S-SP และ M-S-SP ทดลองทความเขมขนของสารละลาย AB45 มคา 50 มลลกรมตอลตร ควบคมใหม PH เทากบ 7 ดวยฟอสเฟตบฟเฟอร ความแรงประจ 0.01 โมลตอลตร ปรมาตร 500 มลลลตร ควบคมอณหภมอยท 25 องศาเซลเซยส น าไปเขยาแลวเกบตวอยางตงแตเวลา 0-3 ชวโมง แลวน าขอมลทไดไปสรางกราฟความสมพนธระหวางความเขมขนทหลงเหลออยในสารละลาย เทยบกบเวลาใดๆ เพอหาเวลาทความเขมขนของสารเขาสสมดล โดยจะไดผลการทดลองแสดงดงรปท 4.8

จะเหนไดวาตวกลางดดซบทถกเคลอบดวยหมฟงกชนอะมโน ทง A-HMS-SP และ A-S-SP มความสามารถในการดดซบสงสด โดยจะเกดการดดซบอยางรวดเรวในชวง 10 นาทแรก และลดลงจนเขาสสมดลทเวลาประมาณ 150 นาททงสองตวกลางดดซบ ในขณะทตวกลางดดซบประเภท M-HMS-SP, M-S-SP, S-SP และ HMS-SP จะมเวลาในการเขาสสมดลลดลงทเวลาประมาณ 120, 110, 45 และ 30 นาท ตามล าดบ

เมอพจารณาถงประเภทของตวกลางดดซบทมการตอตดหมฟงกชนอะมโน ทง A-HMS-SP และ A-S-SP พบวาเปนหมฟงกชนมแสดงประจเปนบวก และมคณสมบตชอบน า

สอดคลองกบลกษณะของ AB45 ทแสดงความเปนประจลบ และมคณสมบตชอบน าเชนกน

จงอาจกลาวไดวาตวกลางดดซบดงกลาวสามารถดดซบ AB45 ไดด เนองจากแรงดงดดทางไฟฟาสถตกบหม ฟงกชนอะม โน ในขณะทตวกลางดดซบทมการตอตดหม ฟงกชน เมอรแคปโต ทง M-HMS-SP และ M-S-SP พบวาเปนหมฟงกชนมแสดงประจเปนลบ และมคณสมบตไมชอบน า ซงสามารถอธบายถงแนวโนมการดดซบทต ากวาหมฟงกชนอะมโน และ

84

อาจกลาวไดอกประการเกยวกบตวกลางดดซบประเภท M-HMS-SP, M-S-SP, S-SP และ

HMS-SP อาจเกดแรงลอนดอน ทเปนแรงระหวางโมเลกลไมมขวกบไมมขวบนตวกลางดดซบและมลสารทเกดขนได

รปท 4. 8 จลนพลศาสตรการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนด HMS-SP, A-HMS-SP, M-HMS-SP,

S-SP, A-S-SP และ M-S-SP

เมอน าขอมลจากการศกษาจลนพลศาสตรการดดซบ AB45 มาพจารณาความเขากนไดกบสมการคณตศาสตร ไดแก สมการจลนพลศาสตร อนดบ 1 เสมอน และสมการจลนพลศาสตร อนดบ 2 เสมอน เมอใชการเปรยบเทยบคา R-SQUARE และความเขากนไดของชดขอมล พบวาตวกลางดดซบทง 6 ชนด มคาจลนพลศาสตรการดดซบเขากนไดกบสมการการดดซบอนดบ 2 เสมอนทงหมด โดยแสดงดงรปท 4.9 และมคาตวแปรทางจลนพลศาสตรของการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนดตางๆ ตามตาราง 4.4

0

10

20

30

40

50

0 50 100 150 200

ความ

เขมข

นAB

45(ม

ลลกร

มตอล

ตร)

เวลา (นาท)

จลนพลศาสตรการดซบ

HMS-SP

M-HMS-SP

A-HMS-SP

S-SP

A-S-SP

M-S-SP

85

ตารางท 4. 4 คาตวแปรทางจลนพลศาสตรของการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนดตางๆ ชนดตวกลางดด

ซบ

จลนพลศาสตรการดดซบ QE (MG/G)

QE,CAL

(MG/G) K2

(G/MG*MIN) R2

HMS-SP อนดบ 2 เสมอน 6.022 6.289 0.03113 0.9999

A-HMS-SP อนดบ 2 เสมอน 35.81 38.46 0.001625 0.9981

M-HMS-SP อนดบ 2 เสมอน 17.44 20.83 0.001393 0.9531

S-SP อนดบ 2 เสมอน 14.05 15.34 0.005297 0.9923

A-S-SP อนดบ 2 เสมอน 39.16 44.25 0.000940 0.9967

M-S-SP อนดบ 2 เสมอน 13.94 13.91 0.067843 0.9998

จากการน าผลทไดจากการศกษาจลนพลศาสตรของการดดซบ AB45 บนตวกลางดด

ซบชนดตางๆ พบวาตวกลางดดซบชนด A-S-SP และ A-HMS-SP มความสามารถในการดดซบสงสด โดยมคา QE อยท 39.16 และ 35.81 มลลกรมตอลตร แตเมอพจารณารวมกบคาคงทอตราเทยมอนดบ2 (PSEUDO SECOND RATE CONSTANT) พบวาเปนตวกลางดดซบทมอตราเรวการดดซบต า โดยมคาอยท 0.000940 และ 0.001625 กรมตอมลลกรมนาทสามารถเรยงล าดบชนดตวกลางดดทมอตราเรวการดดซบจากมากไปนอยไดดงน M-S-SP > S-SP >

HMS-SP > A-HMS-SP > M-HMS-SP > A-S-SP และเมอพจารณารวมกบคา QE สามารถเรยงล าดบชนดตวกลางดดทมความสามารถในการดดซบจากมากไปนอยไดด งน A-S-SP >A-HMS-SP > M-SMH-SP > S-SP >M-S-SP > HMS-SP

86

A) D)

B) E)

C) F) รปท 4.9 ความเขากนไดของสมการจลนพลศาสตรการดดซบอนดบท 1 เสมอน และ 2 เสมอน ของ

การดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนด A) HMS-SP, B) A-HMS-SP, C) M-HMS-SP, D) S-SP, E) A-S-SP และ F) M-S-SP

4.2.2 การวเคราะหสมดลการดดซบแอซดบล 45

การศกษาสมดลการดดซบสารละลายแอซดบล 45 บนตวกลางดดซบทง 6 ชนด

ไดแก HMS-SP, A-HMS-SP, M-HMS-SP, S-SP, A-S-SP และ M-S-SP ทดลองทความเขมขน

0

2

4

6

8

0 50 100 150

ผลการทดลอง

Pseudo 1st Order

Pseudo 2nd Order

Time (min)

Adso

rptio

n Ca

pacit

y (m

g/g)

Kinetics of HMS-SP

0

5

10

15

0 50 100 150

ผลการทดลอง

Pseudo 1st Order

Pseudo 2nd Order

Adso

rptio

n Ca

pacit

y (m

g/g)

Time (min)

Kinetics of S-SP

0

10

20

30

40

0 100 200 300

ผลการทดลองPseudo 1st OrderPseudo 2nd Order

Time (min)

Adso

rptio

n Ca

pacit

y (m

g/g)

Kinetics of A-HMS-SP

0

10

20

30

40

50

0 100 200 300

ผลการทดลอง

Pseudo 1st Order

Pseudo 2nd Order

Adso

rptio

n Ca

pacit

y (m

g/g)

Time (min)

Kinetics of A-S-SP

0

5

10

15

20

0 50 100 150 200

ผลการทดลอง

Pseudo 1st Order

Pseudo 2nd Order

Adso

rptio

n Ca

pacit

y (m

g/g)

Time (min)

Kinetics of M-HMS-SP

0

5

10

15

0 50 100 150 200

ผลการทดลอง

Pseudo 1st Order

Pseudo 2nd Order

Adso

rptio

n Ca

pacit

y (m

g/g)

Time (min)

Kinetics of M-S-SP

87

ของสารละลาย AB45 25, 50, 100, 150 และ 200 มลลกรมตอลตร ควบคม PH 7 ดวยฟอสเฟตบฟเฟอร ความแรงประจ 0.01 โมลตอลตร ควบคมอณหภมอยท 25 องศาเซลเซยส

พบวาความสามารถในการดดซบ AB45 ของตวกลางดดซบทง 6 ชนด สามารถเรยงล าดบจากม า ก ไ ป น อ ย ไ ด โ ด ย A-HMS-SP > A-S-SP > M-HMS-SP > S-SP > M-HMS-SP > HMS-SP ตามล าดบ แสดงดงรปท 4.10 และไดคาคงทแสดงดงตารางท 4.5

จากผลการทดลอง เมอพจารณาตวกลางดดซบชนด A-S-SP และ A-HMS-SP ซงเปนตวกลางดดซบชนดทมการตอตดฟงกชนหมอะมโนมความสามารถในการดดซบสงสดทงสองชนดซงมคาความสามารถในการดดซบทใกลเคยงกน แสดงใหเหนถงอทธพลจากการเกาะตดบนพนผวของตวกลางดดซบไมไดขนกบการมรพรนแตอยางใด แตอาจอธบายไดวาเกดการดดตดผวระหวางสยอม เอซด บล 45 บนตวกลางดดซบทงสองชนดทมการตอตดหมฟงกชนอะมโนดวยแรงดงดดทางไฟฟาสถต โดยสามารถอธบายไดจากวาเนองจากการทดลองนท าการควมคม PH=7 ซงเปนสภาวะทหมฟงกชนเอมนบนพนผวของตวกลางดดซบแสดงความเปนประจบวก (A-S-SP PHZPC=7.8, A-HMS-SP PHZPC=9.3) จะไปดดตดกบสยอม เอซด บล 45 ซงเปนสยอมชนดเบสค ทแตกตวใหประจลบในสารละลาย สวนตวกลางดดซบชนด M-S-SP และ M-HMS-SP ทมความสามารถในการดดซบรองลงมา อาจกลาวไดวาเปนผลเนองมาจากหมฟงกชนเมอรแคปโตบนพนผวของตวกลางดดซบทงสองประเภทนเปนประเภทไมชอบน า จงไมดดบสยอม เอซด บล 45 ไดดเทาทควร แตกสามารถดดซบไดในปรมาณทนอยลงเนองมาจากแรงแวนเดอวาลสระหวางหมเมอรแคปโตกบอออนของสยอม เอซด บล 45 และเม อ พจารณาถงต วกลางดดซบดดซบชนด S-SP และ HMS-SP ทมความสามารถในการดดซบต าทสดจนแทบไมเกดการดดซบขนเลย ในสวนของสยอมทถกดดซบ อาจกลาวไดวาเปนผลเนองมาจากความชอบน าทเปนลกษณะของพนผวของตวกลางดดซบทเปนซลกา และเกดพนธะไฮโดรเจนขนระหวางซลกากบอออนของสยอม เอซดบล 45

88

รปท 4.10 สมดลการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนด

HMS-SP, A-HMS-SP, M-HMS-SP, S-SP, A-S-SP และ M-S-SP

เมอน าขอมลจากการศกษาสมดลการดดซบ AB45 มาพจารณาความเขากนไดกบสมการคณตศาสตร ไดแก สมการแลงกเมยร และสมการฟรนดลช เมอใชการเปรยบเทยบคา

R-SQUARE และความเขากนไดของชดขอมล พบวาตวกลางดดซบทง 6 ชนด มคาดดซบเขากนไดกบสมการฟรนดลชทงหมด โดยแสดงดงรปท 4.11 และมคาตวแปรทางจลนพลศาสตรของการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนดตางๆ ตามตาราง 4.5

ตารางท 4. 5 คาตวแปรสมดลการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนดตางๆ ชนดตวกลางดดซบ สมดลการดดซบ KF

(L/MG) N R2

HMS-SP ฟรนดลช 4.100X10-7 0.2738 0.9340

A-HMS-SP ฟรนดลช 7.0113 1.1242 0.9587

M-HMS-SP ฟรนดลช 0.0039 0.5658 0.9320

S-SP ฟรนดลช 2.2859X10-4 0.4225 0.9872

A-S-SP ฟรนดลช 4.888 1.2058 0.9351

M-S-SP ฟรนดลช 0.9775 0.8361 0.9873

0

50

100

150

200

0 50 100 150

ปรมา

ณAB

45 ท

ถกดด

ซบ (ม

ลลกร

มตอ

กรม)

ความเขมขนทสภาวะสมดล (มลลกรมตอกรม)

สมดลการดดซบ

HMS-SPA-HMS-SPM-HMS-SPS-SPA-S-SP

89

A) D)

B) E)

C) F) รปท 4. 11 ความเขากนไดของสมการสมดลการดดซบแลงกเมยร และฟรนดลช

ของการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบชนด A) HMS-SP, B) A-HMS-SP, C) M-HMS-SP, D) S-SP, E) A-S-SP และ F) M-S-SP

05

10152025

0 50 100 150

ผลการทดลองLangmuirFreundlich

Eq. Conc. (mg/L)

Isotherm of HMS-SPqe

(mg/

g)

0

10

20

30

40

0 50 100 150

ผลการทดลองLangmuirFreundlich

Eq. Conc. (mg/L)

Isotherm of S-SP

qe (m

g/g)

0

50

100

150

200

0 20 40

ผลการทดลองLangmuirFreundlich

Eq. Conc. (mg/L)

qe (m

g/g)

Isotherm of A-HMS-SP

0

50

100

150

200

0 10 20 30

ผลการทดลองLangmuirFreundlich

Eq. Conc. (mg/L)

qe (m

g/g)

Isotherm of A-S-SP

0

10

20

30

0 50 100 150

ผลการทดลองLangmuirFreundlich

Eq. Conc. (mg/L)

qe (m

g/g)

Isotherm of M-HMS-SP

0

50

100

150

200

0 50 100

ผลการทดลอง

Eq. Conc. (mg/L)

qe (m

g/g)

Isotherm of M-S-SP

90

4.3 การศกษาลกษณะสมบตของเสนใยสเตนเลสและเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว

จากรปท 4.12 แสดงการเปรยบเทยบพนผวของสเตนเลสและสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผว จะเหนไดวาพนผวของสเตนเลสทถกจมลงในสารละลายซลกาโซลมลกษณะเปนฟลมสขาวเคลอบอยบนพนผวของสเตนเลส แสดงถงการเกดโครงสรางอนนทรยของสารละลายซลกาโซลเคลอบตดอยบนพนผว และเมอท าไปหยดน าขนาด 5 ไมโครลตรลงบนพนผวเพอเพอวดมมสมผสของหยดน า

จะไดผลของมมสมผสบนสเตนเลสมคาเฉลย 30.88 องศา ดงแสดงในรปท 4.13 แสดงคณสมบตเปนพนผวประเภทชอบน า และผลของมมสมผสบนสเตนเลสทมการปรบปรงพนผวแลวมคาเฉลย 78.63

องศา ดงแสดงในรปท 4.14 แสดงคณสมบตเปนพนผวประเภทชอบไมน า

รปท 4. 12 รปถายเปรยบเทยบลกษณะผวหนาของสเตนเลส (ซาย)

และสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวแลว (ขวา)

91

รปท 4. 13 รปถายการวดมมของหยดน าบนผวสเตนเลส

รปท 4. 14 รปถายการวดมมของหยดน าบนผวสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวแลว

92

ตารางท 4. 6 มมของหยดน าบนผวสเตนเลสทปรบปรงพนผวแลว และไมไดปรบปรงพนผว

สเตนเลสทไมไดปรบปรงพนผว สเตนเลสทปรบปรงพนผวแลว

ครงทวด องศาทวดได ครงทวด องศาทวดได

1 29 1 75

2 32.5 2 83

3 27 3 78

4 35 4 78.5

เฉลย 30.88 เฉลย 78.63

4.4 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใช HIGH GRADIENT MAGNETIC SEPARATE FILTER

(HGMS)

4.4.1 การศกษาผลกระทบจากสนามแมเหลกบนเสนใยสเตนเลส

จากการศกษาผลกระทบจากสนามแมเหลกในกระบวนการแยกตวกลางดดซบชนด

A-HMS-SP ความเขมขน 5 กรมตอลตร ทความเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาทความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรนชนกรอง 96.85% ทดลองสองครง โดยครงแรกใชแมเหลก

1 ค ขนาด 500 เกาส ประกบขางชนกรองเสนใยสเตนเลส และทดลองซ าอกครงโดยไมใชแมเหลก วดคาตวกลางดดซบทหลดออกไปจากระบบ และแปลงขอมลเปนประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบ สรางกราฟความสมพนธระหวางประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบและเวลาเพอเปรยบเทยบจดเบรคทร แสดงดงรปท 4.15

93

รปท 4. 15 ผลการศกษาผลกระทบจากสนามแมเหลกในการแยกตวกลางดดซบ

ออกจากน า ทความเขมขนตวกลางดดซบ 5 กรมตอลตร

เมอพจารณาจดเบรคทรของผลการทดลองทใชแมเหลกในการคดแยกตวกลางดดซบจะไดจดเบรคทรประสทธภาพการคดแยกอยท 80% ทเวลาประมาณ 10 นาท ในขณะทการทดลองทไมใชแมเหลกในการดกแยกตวกลางดดซบพบวาความสามารถในการแยกตวกรองดดซบต ามากตงแตนาทท 1 ซงมประสทธภาพต ามาก สามารถคดแยกตวกลางดดซบไดเพยง

33.4% เทานน และประสทธภาพลดลงอยางรวดเรวจนเหลอเพยง 21.8% ในนาทท 5 ซงอาจเปนผลมาจากความสามารถในการกกเกบตวกลางดดซบโดยอาศยความสามารถในการกรองของเสนใยสเตนเลสโดยปราศจากสนามแมเหลกแทบไมมผลกระทบอยางอนนอกจากขดขวางการไหลของน าเสยทมตวกลางดดซบผสมอย การแยกตวกลางดดซบทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใยสเตนเลสโดยปราศจากสนามแมเหลกจงไมเหมาะแกการน าไปใชงาน แตในกรณทมสนามแมเหลกพบวาอทธพลจากสนามแมเหลกทสงผลตอชนกรองและสารซปเปอรพาราแมกเนตกในตวกลางดดซบ ท าใหเกดการเกาะตดของตวกลางดดซบบนเสนใยสเตนเลสไดดกวาผลการทดลองทไดจากระบบคดแยกทปราศจากสนามแม เหลกอยางเหนไดชด

จากการเปรยบเทยบผลการทดลองดงทไดกลาวไปแลวในขางตน จงอาจกลาวไดวาสนามแมเหลกมความส าคญอยางมากตอการคดแยกมลสารทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลก

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150

มแมเหลก

ไมมแมเหลก

เวลา (นาท)

ประส

ทธภา

พการ

คดแย

กตวก

ลางด

ดซบ

(%)

94

4.4.2 การศกษาผลกระทบจากความสงของชนเสนใยสเตนเลส

จากการศกษาผลกระทบจากความสงชนกรองเสนใยสเตนเลสในกระบวนการแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ความเขมขน 5 กรมตอลตร ทความเรวการไหล 32.87

เซนตเมตรตอนาทความสงชนกรอง 1.5, 3 และ 5 เซนตเมตร ความพรนชนกรอง 96.85%

ประกบทงสองดานของชนกรองดวยแมเหลก 1 ค ขนาด 500 เกาส วดคาตวกลางดดซบทหลดออกไปจากระบบ และแปลงขอมลเปนประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบ สรางกราฟความสมพนธระหวางประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบและเวลาเพอเปรยบเทยบจดเบรคทร แสดงดงรปท 4.16

รปท 4. 16 ผลการศกษาผลกระทบจากความสงของชนกรอง ในการแยกตวกลางดดซบ

ความเขมขน 5 กรมตอลตรออกจากน าทความสงชนกรอง 1.5, 3 และ 5 เซนตเมตร

เมอพจารณาจดเบรคทรของผลการทดลองทใชแมเหลกในการคดแยกตวกลางดดซบทความเขมขน 5 กรมตอลตร จะไดจดเบรคทรประสทธภาพการคดแยกอยท 80% ทเวลาประมาณ 5 นาท ทความสงชนกรอง 5 เซนตเมตร และ 3 นาท ส าหรบทความสงชนกรอง 3

และ 1.5 เซนตเมตร เนองจากการทดลองในรปท 4.16 ใหผลการทดลองทไมแตกตางกนมาก และไม

เดนชดพอทจะอธบายถงความสมพนธระหวางประสทธภาพทเพมขนของชนกรอง ผวจยจงไดเพมการทดลองทความสงชนกรอง 1.5 และ 3 เซนตเมตร โดยลดความเขมขนของตวกลางดดซบในน าลงเหลอ 0.5 กรมตอลตร ไดผลการทดลองดงแสดงในรปท 4.17 ซงจะเหนไดจดเบรคทรของแตละกรณไดเดนชดยงขน โดยส าหรบการทดลองทความเขมขน 0.5 กรม ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร จะมจดเบรคทรทประสทธภาพ 80% ณ เวลาประมาณ 160 นาท

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150

H1.5

H3

H5

เวลา (นาท)ประส

ทธภา

พการ

คดแย

กตวก

ลางด

ดซบ

(%)

95

ในขณะทเมอเพมความสงชนกรองเปน 3 เซนตเมตร ทความเขมขน 0.5 กรมตอลตร เทากน

จะไดเวลาเบรคทรทประสทธภาพ 80% ทเวลา 360 นาท ความสามารถในการกกเกบตวกลางดดซบในชนกรองทงนอาจเปนเพราะการเพมความสงชนกรองมคาเทากบการเพมปรมาณชองวางในชนกรองทท าใหตวกลางดดซบสามารถเขาไปกกเกบไดมากขน และไดเวลาเบรคทรนานขน

รปท 4. 17 ผลการศกษาผลกระทบจากความสงของชนกรอง ในการแยกตวกลางดดซบความเขมขน

0.5 กรมตอลตรออกจากน า ทความสงชนกรอง 1.5 และ 3 เซนตเมตร

จงอาจกลาวไดวาความสงของชนกรองทเปลยนแปลงไปมผลตอการคดแยกมลสารทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลก โดยสามารถเพมประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบไดโดยการเพมความสงของชนกรอง 4.4.3 การศกษาผลกระทบความพรนของชนเสนใยสเตนเลส

จากการศกษาผลกระทบจากความพรนของชนกรองเสนใยสเตนเลสในกระบวนการแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ความเขมขน 5 กรมตอลตร ทความเรวการไหล 32.87

เซนตเมตรตอนาทความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ประกบทงสองดานของชนกรองดวยแมเหลก 1 ค ขนาด 500 เกาส โดยเปลยนแปลงคาความพรนชนกรองท 95.28%, 96.85%

และ 98.43% เมอวดคาตวกลางดดซบทหลดออกไปจากระบบ และแปลงขอมลเปนประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบ สรางกราฟความสมพนธระหวางประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบและเวลาเพอเปรยบเทยบจดเบรคทร แสดงดงรปท 4.18

0

20

40

60

80

100

0 100 200 300 400 500 600 700

0.5g/L H1.5

0.5g/L H3

ประส

ทธภา

พการ

คดแย

กตวก

ลางด

ดซบ

(%)

เวลา (นาท)

96

รปท 4. 18 ผลการศกษาผลกระทบจากความพรนของชนกรอง ในการแยกตวกลางดดซบ

ความเขมขน 5 กรมตอลตรออกจากน า ทความพรนชนกรอง 95.28%, 96.85% และ 98.43%

เมอพจารณาจดเบรคทรของผลการทดลองทใชคาความพรนตางๆกนในการคดแยกตวกลางดดซบทความเขมขน 5 กรมตอลตร ทความสงชนกรอง 5 เซนตเมตร ส าหรบคาความพรนท ท าการศกษาไดแก 95.28%, 96.85% และ 98.43% จะได จ ด เบรคทรประสทธภาพการคดแยกอยท 80% ทเวลาประมาณ 4, 7 และ 10 นาท ตามล าดบ และเนองจากตวเลขของความพรนทสงขนหมายถงปรมาณชองวางในชนกรองทสงขนตาม เมอชองวางในชนกรองมมากขนกจะท าใหตวกลางดดซบสามารถไปเกาะตดในชองวางระหวางเสนใยดวยแรงแมเหลกบนเสนใยสเตนเลสไดมากขนตาม และสงผลใหเวลาเบรคทรนานขน

จากขอมลทไดอาจกลาวไดวาความพรนของชนกรองทเปลยนแปลงไปมผลตอการคดแยกมลสารทมสมบต เปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลก โดยตวเลขของความพรนทสงขนหมายถงปรมาณชองวางในชนกรองทสงขน

และจากผลการทดลองแสดงใหเหนถงเวลาเบรคทรทเพมขนเมอมความพรนเพมขน อาจกลาวไดวาความารถในการกกเกบตวกลางดดซบแปรผนตามทวางระหวางชนกรอง เมอมพนทวางใหตวกลางดดซบไปเกาะตดมากขน กท าใหชนกรองสามารถกกเกบตวกลางดดซบไดมากขน และไดจดเบรคทรนานขนดวย

4.4.4 การศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสย

จากการศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสยในกระบวนการแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ความเขมขน 5 กรมตอลตร ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150

98.43%

96.85%

95.28%

ประส

ทธภา

พการ

คดแย

กตวก

ลางด

ดซบ

(%)

เวลา (นาท)

97

ความพรนชนกรองท 96.85% ประกบทงสองดานของชนกรองดวยแมเหลก 1 ค ขนาด 500

เกาส โดยเปลยนแปลงคาความเรวการไหล 16.43, 32.87 และ 65.73 เซนตเมตรตอนาท เมอวดคาตวกลางดดซบทหลดออกไปจากระบบ และแปลงขอมลเปนประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบ สรางกราฟความสมพนธระหวางประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบและเวลาเพอเปรยบเทยบจดเบรคทร แสดงดงรปท 4.19

รปท 4. 19 ผลการศกษาผลกระทบจากความเรวการไหล

ในการแยกตวกลางดดซบความเขมขน 5 กรมตอลตรออกจากน า ทความเรวการไหล 16.43, 32.87 และ 65.73 เซนตเมตรตอนาท

เมอพจารณาจดเบรคทรของผลการทดลองทใชคาความพรนตางๆกนในการคด

แยกตวกลางดดซบทความเขมขน 5 กรมตอลตร ทความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรน 96.85% โดยแปรผนอตราเรวการไหลท 16.43, 32.87 และ 65.73 เซนตเมตรตอนาท ไดจดเบรคทรประสทธภาพการคดแยกอยท 80% ทเวลา 10, 1 และ 0 นาท ตามล าดบ อาจอธบายไดวาเนองจากความเรวการไหลทสงเกนไปจะท าใหตวกลางดดซบวงผานชนกรองทมสนามแมเหลกเรว และมเวลาทวนอยในชนกรองนอย ท าใหโอกาสทจะถกกกเกบอยในชนกรองเกดขนนอยกวา นอกจากน เมอพจารณาทความเรวการไหลสงขนท าใหเกดการพดพาตวกลางดดซบปรมาณมากขนในระยะเวลาเทาเดมผานชนกรอง ท าใหเวลาเบรคทรสนลง

และทความเรวการไหลสงเกนไปอาจเกดการพดพาตวกลางดดซบทถกกกเกบอยในชนกรองออกไปกบน าขาออกดวย โดยสามารถอธบายไดดวยตวเลขทไดจากการค านวณปรมาณตวกลางดดซบทสะสมในชนกรองทง 3 ความเรวการไหล ทเวลา 40 นาทเทากน โดยท

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140

16.43 cm/min

32.87 cm/min

65.73 cm/min

ประส

ทธภา

พการ

คดแย

กตวก

ลางด

ดซบ

(%)

เวลา (นาท)

98

ความเรว 16.43, 32.87 และ 65.73 เซนตเมตรตอนาท ไดปรมาณตวกลางดดซบทสะสมในชนกรองเทากบ 98.92, 118.83 และ 170.86 กรมทเวลา 40 นาทเทากน

จากขอมลทไดจากการทดลองอาจกลาวไดวาความเรวการไหลในชนกรองทเปลยนแปลงไปมผลตอการคดแยกมลสารทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใย สเตนเลสภายใตสนามแมเหลก โดยเมอเพมความเรวขนจะท าใหประสทธภาพในการคดแยกตวกลางดดซบเวลาลดลง ซงหมายถงตวเลขเวลาเบรคทรทต าลงดวย อาจกลาวไดวาความารถในการกกเกบตวกลางดดซบแปรผกผนกบความเรวการไหลในชนกรอง และสามารถเพมประสทธภาพใหระบบไดดวยการลดอตราเรวการไหลลง

4.4.5 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวใน

ระบบ HGMS

จากการศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสยในกระบวนการแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ความเขมขน 0.5 กรมตอลตร ความเรวการไหล 32.87

เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรนชนกรองท 96.85% ประกบทงสองดานของชนกรองดวยแมเหลก 1 ค ขนาด 500 เกาส ท าการทดลอง 2 ครง โดยครงแรกใชเสนใยสเตนเลสแบบไมท าการปรบปรงพนผว และท าการทดลองซ าโดยเปลยนชนกรองเปนเสนใยสเตนเลสแบบทท าการปรบปรงพนผว เมอวดคาตวกลางดดซบทหลดออกไปจากระบบ

และแปลงขอมลเปนประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบ สรางกราฟความสมพนธระหวางประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบและเวลาเพอเปรยบเทยบจดเบรคทร แสดงดงรปท 4.20

99

รปท 4. 20 ผลการศกษาผลกระทบจากชนกรองเสนใยสเตนเลส และชนกรองเสนใยสเตนเลสทท าการ

ปรบปรงพนผวแลว ในการแยกตวกลางดดซบความเขมขน 0.5 กรมตอลตรออกจากน า

เมอพจารณาจดเบรคทรของผลการทดลองทใชคาความพรนตางๆกนในการคดแยกตวกลางดดซบทความเขมขน 5 กรมตอลตร ทความสงชนกรอง 3 เซนตเมตร ความพรน

96.85% ทอตราเรวการไหลท 32.87 เซนตเมตรตอนาท เปรยบเทยบชนกรองเสนใย สเตนเลสและเสนใยสเตนเลสแบบปรบปรงพนทผว พบวาทง 2 การทดลองไดผลการทดลองทใกลเคยงกนมากจนแทบไมเหนความแตกตาง โดยไดจดเบรคทรประสทธภาพการคดแยกอยท 80% ทเวลา 360 นาท ทง 2 การทดลอง

จากการทดลองอาจกลาวไดวาการปรบปรงพนผวของชนกรองเสนใยสเตนเลสใหมความชอบน า หรอไมชอบน า ลวนมผลกระทบนอยมากตอการคดแยกมลสารทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลก ทงนอาจเปนผลจากแรงแมเหลกแสดงอทธพลเดนชดมากกวาแรงดงดดทางไฟฟาสถต หรอแรงทางเคมอนๆ จงไมมความจ าเปนทจะตองปรบปรงพนผวของชนกรองเสนใยสเตนเลสเพอเพมประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบแตอยางใด

4.4.6 การศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS

จากการศกษาผลกระทบจากปรมาณอนภาคตวกลางดดซบในกระบวนการแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ความเขมขน 0.5, 1 และ 5 กรมตอลตร ทความเรวการไหล

32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรนชนกรองท 96.85%

ประกบทงสองดานของชนกรองดวยแมเหลก 1 ค ขนาด 500 เกาส เมอวดคาตวกลางดดซบท

0

20

40

60

80

100

0 100 200 300 400 500 600 700

ไมชอบน าชอบน า

ประส

ทธภา

พการ

คดแย

กตวก

ลางด

ดซบ

(%)

เวลา (นาท)

100

หลดออกไปจากระบบ และแปลงขอมลเปนประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบ สรางกราฟความสมพนธระหวางประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบและเวลาเพอเปรยบเทยบจดเบรคทร แสดงดงรปท 4.21

รปท 4. 21 ผลการศกษาผลกระทบจากชนกรองเสนใยสเตนเลส ในการแยกตวกลางดดซบ ความเขมขน 0.5, 1 และ 5 กรมตอลตรออกจากน า

เมอพจารณาจดเบรคทรของผลการทดลองทใชคาความพรนตางๆกนในการคด

แยกตวกลางดดซบทความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรน 96.85% ทอตราเรวการไหลท 32.87 เซนตเมตรตอนาท โดยเปลยนคาความเขมขนเปน 0.5, 1 และ 5 กรมตอลตร โดยไดจดเบรคทรประสทธภาพการคดแยกอยท 80% ทเวลา 160, 60 และ 1 นาท ตามล าดบ ซงอาจเปนผลมาจากการทพนทวางภายในชนกรองถกเตมเตมอยางรวดเรวเมอเพมความเขมขนของตวกลางดดซบขน เปนผลใหเวลาเบรคทรลดลงตามความเขมขนทเพมขนดวย

จากการทดลองอาจกลาวไดวาการลดปรมาณความเขมขนของตวกลางดดซบมผลกบความสามารถในการคดแยกตวกลางดดซบทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลก โดยเมอลดปรมาณความเขมขนของตวกลางดดซบในน าลง

และจะสามารถเพมเวลาเบรคทรไดมากขนดวย โดยทงนในกรณทน างานวจยไปประยกตใชจรง ควรเลอกใชความเขมขนทเหมาะสมในสองปจจย ไดแกความเขมขนทเหมาะสมตอการก าจดมลสารดวยกระบวนการการดดซบใหไดประสทธภาพตามตองการ และความเขมขนทเหมาะตอการแยกตวกลางดดซบดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลก

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200 250 300 350

5 g/L

1 g/L

0.5 g/L

ประส

ทธภา

พการ

คดแย

กตวก

ลางด

ดซบ

(%)

เวลา (นาท)

101

4.4.7 การศกษาผลของชนดอนภาคตวกลางดดชนดมรพรน และอนภาคกลมเกลยงซบตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS

จากการศกษาผลกระทบจากปรมาณอนภาคตวกลางดดซบในกระบวนการแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ความเขมขน 0.5 กรมตอลตร ทความเรวการไหล 32.87

เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรนชนกรองท 96.85% ประกบทงสองดานของชนกรองดวยแมเหลก 1 ค ขนาด 500 เกาส เมอวดคาตวกลางดดซบทหลดออกไปจากระบบ และแปลงขอมลเปนประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบ สรางกราฟความสมพนธระหวางประสทธภาพการคดแยกตวกลางดดซบและเวลาเพอเปรยบเทยบจดเบรคทร แสดงดงรปท 4.22

รปท 4. 22 ผลการศกษาผลกระทบจากชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรน และอนภาคกลม

เกลยงตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS

เมอพจารณาจดเบรคทรของผลการทดลองท ใชคาความพรนตางๆกนในการคดแยกตวกลางดดซบทความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรน 96.85% ทอตราเรวการไหลท 32.87 เซนตเมตรตอนาท โดยเปลยนคาความเขมขนเปน 0.5 กรมตอลตร โดยไดจดเบรคทรประสทธภาพการคดแยกอยท 80% ทเวลา 160 นาท ทงสองชนดของตวกลางดดซบ

จากการทดลองอาจกลาวไดวาการเปลยนแปลงชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรนและอนภาคกลมเกลยงของตวกลางดดซบมผลกระทบนอยมากตอความสามารถในการคดแยกตวกลางดดซบทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใยสเตนเลสภายใต

0

20

40

60

80

100

0 100 200 300 400

A-HMS-SP

A-S-SP

ประส

ทธภา

พการ

คดแย

กตวก

ลางด

ดซบ

(%)

เวลา (นาท)

102

สนามแมเหลก ทงนอาจเปนผลจากแรงแมเหลกทมอทธพลตอความเปนซปเปอรพาราแมกเนตกของตวกลางดดซบแสดงอทธพลเดนชด ความเปนรพรนหรอเปนอนภาคบนพนผวภายนอกจงไมสงผลกระทบตอความสามารถในการดดซบของระบบแตอยางใด และสามารถน าไปอธบายการเลอกตวกลางดดซบทสามารถบ าบดมลสารทตองการไดมากทสด กลาวคอสามารถเลอกไดโดยไมจ าเปนตองจ ากดชนดของตวกลางดดซบทงแบบมรพรน หรอแบบอนภาค เนองจากชนดของตวกลางดดซบทงสองชนดดงกลาวไมไดสงอทธพลใหผลการแยกตวกลางดดซบดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลกเปลยนไปแตอยางใด

4.5 การพจารณารวมระหวางการศกษากระบวนการดดซบแบบทละเท และการศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใช HIGH GRADIENT MAGNETIC SEPARATE FILTER (HGMS)

จากการศกษากระบวนการดดซบแบบทละเทพบวาตวกลางดดซบชนด A-S-SP ใหความสามารถในการดดซบสงสดอนเนองมาจากแรงดงดดทางไฟฟาสถต แตทงนการออกแบบระบบการดดซบแบบทละเทใหไดประสทธภาพสงสดกตองขนกบปรมาณความเขมขนของตวกลางดดซบทใชตอสดสวนน า แตความเขมขนของตวกลางดดซบทเลอกใชในระบบการดดซบแบบทละเทกสงผลกระทบตอระบบการคดแยกตวกลางดดซบดวยแรงแมเหลกเชนกน โดยจากผลการทดลองในหวขอท 4.4.6 เรองการศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS

สามารถอธบายความสมพนธระหวางความเขมขนของตวกลางดดซบตอเวลาเบรคทรทเปลยนแปลงไปไดวา เมอเพมความเขมขนของตวกลางดดซบตอสดสวนน าจะท าใหประสทธภาพในการคดแยกลดลง

ดงนนการน าผลการวจยไปประยกตใชในการออกแบบเพอใชจรงทความเขมขนตวกลางดดซบสง

สามารถปรบเปลยนคาตวแปรตางๆ ในระบบคดแยกตวกลางดดซบเพอเพมประสทธภาพการคดแยกดวยการเพมความสงชนกรอง, ลดความพรน หรอลดความเรวการไหลทผานชนกรอง

ยกตวอยางการค านวณ เชน หากตองการค านวณความเขมขนของตวกลางดดซบทเหมาะสมตอความเขมขน เอซด บล 45 ในน าเสยตงตน 20 มลลกรมตอลตรปรมาตร 1 ลตร ใหความเขมขนหลงการบ าบดเปน 1 มลลกรมตอลตร โดยเลอกใชตวกลางดดซบชนดทใหความสามารถในการดดซบสงสดไดแก A-HMS-SP และน าคาคงทตางๆ ทไดจากการทดลองในหวขอท 4.2.2 เรองการวเคราะหสมดลการดดซบแอซดบล 45 (KF=4.888 L/MG, N=1.2058) เมอน าตวแปรทม ไปแทนคาในสมการ ฟรนดลชจะไดปรมาณตวกลางดดซบทใชประมาณ 3.89 กรมตอน าเสย 1 ลตร (19.47 กรมตอน าเสย

5 ลตร) ทสามารถบ าบดน าเสยทมความเขมขน เอซด บล 45 ท 20 มลลกรมตอลตร ใหเหลอ 1

มลลกรมตอลตร โดยเมอน าความเขมขนของตวกลางดดซบในน าเสยมาพจารณารวมกบการทดลองในหวขอการศกษาการแยกตวกลางดดซบในหวขอท 4.4.6 เรองการศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลาง

103

ดดซบตอประสทธภาพการแยกดวยแรงแมเหลกจะพบวาจดเบรคทรทความเขมขนตวกลางดดซบ 1

กรมตอลตร, ความเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอวนาท, ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร, ความพรนของเสนใยสเตนเลส 96.85% และใชแมเหลก 1 ค ขนาด 500 เกาส มจดเบรคทรประสทธภาพการคดแยก 80% ทเวลา 1 ชวโมง หากเลอกใชความเขมขนตวกลางดดซบตามทค านวณในหวขอนคอ

3.89 กรมตอลตร จะไดจดเบรคทรทต ากวา 1 ชวโมง ซงนอยมาก และสามารถเพมเวลาเบรคทรไดโดยการเพมความสงชนกรอง, ลดความพรนของชนกรอง และลดความเรวการไหลลง แตทงนการปรบเปลยนความเรวการไหลของน าในชนกรองตองพจารณาทงในเรองความเรวทไมกอใหเกดการตกตะกอนในเสนทอในชวงตงแตถงน าเสยเรมตนไปจนถงในคอลมนกอนเขาชนกรองเสนใยสเตนเลส

และควรเปนความเรวทชาพอทจะไมท าใหเกดการชะของตวกลางดดซบทถกกกเกบไวในชนกรองแลวหลดออกไปกบน าทไหลออกจากชนกรอง

104

บทท 5 สรปผลการวจย

5.1 สรปผลการวจย

จากการศกษาการบ าบดสยอมชนด แอซดบล 45 (AB45) ดวยกระบวนการดดซบทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกการคดแยกดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลก ดวยตวกลางดดซบชนด HMS-SP, A-HMS-SP, P-HMS-SP, S-SP, A-S-SP และ P-S-SP และเปรยบเทยบความสามารถในการคดแยกตวกลางดดซบระหวางเสนใยสเตนเลส และเสนใย สเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวแลว สามารถสรปไดวา 5.1.1 การศกษากระบวนการดดซบแบบทละเท

5.1.1.1 การวเคราะหจลนพลศาสตรการดดซบแอซดบล 45

จากการทดลองจะไดเวลาเขาสสมดลของการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบทง 6

ชนด ดงน ทง A-HMS-SP และ A-S-SP จะเกดการดดซบอยางรวดเรวในชวง 10 นาทแรก

และลดลงจนเขาสสมดลทเวลาประมาณ 150 นาท ในขณะทตวกลางดดซบประเภท M-HMS-SP, M-S-SP, S-SP และ HMS-SP จะมเวลาในการเขาสสมดลลดลงทเวลาประมาณ

120, 110, 45 และ 30 นาท ตามล าดบ และตวกลางดดซบท ง 6 ชนด เปนไปตามจลนพลศาสตรการดดซบเสมอนอนดบ 2 ทงหมด 5.1.1.2 การวเคราะหจลนพลศาสตรการดดซบแอซดบล 45

จากการทดลองจะไดความสามารถในการดดซบ AB45 บนตวกลางดดซบทง 6 ชนด

สามารถเรยงล าดบจากมากไปนอยไดโดย A-HMS-SP > A-S-SP > M-HMS-SP > S-SP > M-HMS-SP > HMS-SP และตวกลางดดซบท ง 6 ชนด มค าดดซบ เข ากนไดกบสมการ ฟรนดลชทงหมด 5.1.2 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสในระบบ HGMS

5.1.2.1 การศกษาผลกระทบจากสนามแมเหลกบนเสนใยสเตนเลส

สนามแมเหลกบนเสนใยสเตนเลสมผลกระทบตอการทดลองมาก กลาวคอจด เบรคทรของผลการทดลองทใชแมเหลกในการคดแยกตวกลางดดซบจะไดจดเบรคทรประสทธภาพการคดแยกอยท 80% ทเวลาประมาณ 10 นาท ในขณะทการทดลองทไมใชแมเหลกในการดกแยกตวกลางดดซบพบวาความสามารถในการแยกตวกรองดดซบต ามาก

105

ตงแตนาทท 1 ซงมประสทธภาพต ามาก สามารถคดแยกตวกลางดดซบไดเพยง 33.4%

เทานน และประสทธภาพลดลงอยางรวดเรวจนเหลอเพยง 21.8% ในนาทท 5 5.1.2.2 การศกษาผลกระทบจากความสงของชนเสนใยสเตนเลส

เมอเพมความสงขอชนกรองเสนใยสเตนเลสมากขน จะไดจดเบรคทรสงขน ดงเชนผลทแสดงในการทดลอง จงอาจกลาวไดวาความสงของชนกรองทเพมขน ท าใหชนกรองมชองวางในการกกเกบตวกลางดดซบมากขน เมอชนกรองสามารถกกเกบตวกลางดดซบไดมากขน กท าใหเวลาเบรคทรของระบบมคาเพมขนตามไปดวย

5.1.2.3 การศกษาผลกระทบความพรนของชนเสนใยสเตนเลส ความพรนของชนกรองทเพมขน บงบอกหมายถงปรมาณชองวางในชนกรองทสงขน

และมผลตอการคดแยกมลสารทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลกมเวลาเบรคทรทเพมขนตาม อาจกลาวไดวาความารถในการกกเกบตวกลางดดซบแปรผนตามพนทวางระหวางชนกรอง เมอมพนทวางใหตวกลางดดซบไปเกาะตดมากขน กท าใหชนกรองสามารถกกเกบตวกลางดดซบไดมากขน

5.1.2.4 การศกษาผลกระทบจากความเรวการไหลของน าเสย

ความเรวการไหลในชนกรองทเพมขนมผลตอการคดแยกมลสารทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใยสเตนเลสภายใตมประสทธภาพในการคดแยกตวกลางดดซบเวลาลดลง ซงหมายถงตวเลขเวลาเบรคทรทต าลงดวย อาจกลาวไดวาความารถในการกกเกบตวกลางดดซบแปรผกผนกบความเรวการไหลในชนกรอง และสามารถเพมประสทธภาพใหระบบไดดวยการลดอตราเรวการไหลลง

5.1.2.5 การศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวในระบบ HGMS

การปรบปรงพนผวของชนกรองเสนใยสเตนเลสใหมความชอบน า หรอไมชอบน า

พบวามผลกระทบนอยมากจนแทบไมเหนถงความแตกตางตอการคดแยกมลสารทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลก ทงนอาจเปนผลจากแรงแมเหลกแสดงอทธพลเดนชดมากกวาแรงดงดดทางไฟฟาสถต หรอแรงทางเคมอนๆ จงกลาวไดวาไมมความจ าเปนทจะตองปรบปรงพนผวของชนกรองเสนใยสเตนเลสเพอเพมประสทธภาพการคดแยะตวกลางดดซบแตอยางใด

106

5.1.2.6 การศกษาผลของปรมาณอนภาคตวกลางดดซบตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS การลดปรมาณความเขมขนของตวกลางดดซบมผลกบความสามารถในการคด

แยกตวกลางดดซบทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลก โดยเมอลดปรมาณความเขมของตวกลางดดซบในน าลง และจะสามารถเพมประสทธภาพการแยกตวกลางดดซบมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใย สเตนเลสภายใตสนามแมเหลกไดมากขนดวย

5.1.2.7 การศกษาผลของชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรนและอนภาคกลมเกลยงตอประสทธภาพการแยกดวย HGMS

การเปลยนแปลงชนดอนภาคตวกลางดดซบชนดมรพรนและอนภาคกลมเกลยงของตวกลางดดซบในการทดลอง มผลกระทบนอยมากตอความสามารถในการคดแยกตวกลางดดซบทมสมบตเปนซปเปอรพาราแมกเนตกดวยเสนใยสเตนเลสภายใตสนามแมเหลก ทงนอาจเปนผลจากแรงแมเหลกแสดงอทธพลเดนชดมากกวาแรงดงดดทางไฟฟาสถต หรอแรงทางเคมอนๆ อาจกลาวไดวาชนดของอนภาคทงแบบมรพรนหรอกลมเกลยงตางไมไดสงผลกระทบตอประสทธภาพการคดแยะตวกลางดดซบแตอยางใด

5.2 ขอเสนอแนะ

1. ในการศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสในระบบ HGMS ควรท าทความเขมขนตวกลางดดซบต า และอตราเรวการไหลต า จะใหผลการทดลองทสามารถน าไปเปรยบเทยบไดชดเจนและงายตอการน าขอมลทไดมเปรยบเทยบเวลาเบรคทร 2. ในการศกษาการแยกตวกลางดดซบโดยใชเสนใยสเตนเลสในระบบ HGMS การเลอกอตราเรวการไหล ควรพจารณาความเรวการไหลทสามารถปฏบตไดจรง และไมเกดการตกตะกอนของตวกลางดดซบในเสนทอ ซงจะเปนเหตทท าใหผลการทดลองมความคลาดเคลอนได

รายการอางอง

ASEM A. ATIA, A. M. D., WAHEEBA A. AL-AMRANI. (2009). ADSORPTION/DESORPTION BEHAVIOR OF

ACID ORANGE 10 ON MAGNETIC SILICA MODIFIED WITH AMINE GROUPS. CHEMICAL ENGINEERING

JOURNAL, 150, 55-62. COONEY, D. O. (1998). ADSORPTION DESIGN FOR WASTEWATER TREATMENT. FLORIDA, USA: LEWIS

PUBLISHERS. CORPORATION, D. (2008). ACID BLUE 45. MATERIAL SAFETY DATA SHEET. NEW JERSEY, USA. DAVE S. R., A. G. X. (2009). MONODISPERSE MAGNETIC NANOPARTICLES FOR BIODETECTION, IMAGING,

AND DRUG DELIVERY: A VERSATILE AND EVOLVING TECHNOLOGY (VOL. APPLICATION NO. US

3556725D). DITSCH A., L. S., LAIBINIS P. E., WANG D. I. C., AND HATTON T. ALAN. (2005). HIGH-GRADIENT

MAGNETIC SEPARATION OF MAGNETIC NANOCLUSTERS. INDUSTRIAL & ENGINEERING

CHEMISTRY RESEARCH, 44(6824-6836). H., T. (2009). USING SHELL-TUNABLE FE3O4 MESOPOROUS SILICATE AND MAGNETIC SEPARATION TO

REMOVE DDT FROM AQUEOUS MEDIA. JOURNAL OF HAZARDOUS MATERIALS, 171, 459-464. J. S. BECK, J. C. V., W. J. ROTH, M. E. LEONOWICZ, C. T. KRESGE, K. D. SCHMITT, C. T-W. CHU, D.

H. OLSON, E. W. SHEPPARD, S. B. MCCULLEN, J. B. HIGGINS, AND J. L. SCHLENKERT. ( 1992). A NEW FAMILY OF MESOPOROUS MOLECULAR SIEVES PREPARED WITH LIQUID

CRYSTAL TEMPLATES. AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 114, 10834–10843. KATIYAR, A. Y., SANTOSH; G, PANAGIOTIS; NEVILLE, SMIRNIOTIS; PINTO, G. (2006). SYNTHESIS OF

ORDERED LARGE PORE SBA-15 SPHERICAL PARTICLES FOR ADSORPTION OF BIOMOLECULES. JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY, 1122 (1-2), 13–20.

LIN, V. (2008). SEM OF SOME MESOPOROUS SILICA NANOPARTICLES. FROM

HTTP://EN.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/FILE:MESOPOROUS_SILICA_SEM.JPG MAHESHWARI, K. B. A. R. (2008). LOTUS-INSPIRED NANOTECHNOLOGY APPLICATIONS. JOURNAL OF

SCIENCE EDUCATION FROM INDIAN ACADEMY OF SCIENCES, BANGALORE, 1141-1145. MELLAERTS, R. A., CAROLINE A.; HUMBEECK, JAN VAN; AUGUSTIJNS, PATRICK; DEN MOOTER, GUY

VAN; MARTENS, JOHAN A. (2007). ENHANCED RELEASE OF ITRACONAZOLE FROM ORDERED

MESOPOROUS SBA-15 SILICA MATERIALS. CHEMICAL COMMUNICATIONS, 13, 1375.

108

PUNYAPALAKUL, P., & TAKIZAWA, S. (2006). SELECTIVE ADSORPTION OF NONIONIC SURFACTANT ON

HEXAGONAL MESOPOROUS SILICATES (HMSS) IN THE PRESENCE OF IONIC DYES. WATER

RESEARCH, 40, 3177-3184. Q., W., Z., N., HAOY., Z., C., J., Z., & W., W. (2005). DIRECT SYNTHESIS OF THIOL-LIGANG-

FUNCTIONALIZED SAB-45: EFFECT OF 3-MERCAPTOPROPYLTRIMETHOXYSILANE

CONCENTRATION ON PORE STRUCTURE. MATERIAL LETTER, 59, 3611-3615. QU J., L. G., WANG Y., AND HONG R. (2010). PREPARETION OF FE3O4-CHITOSAN NANOPARTICLES

USED FOR HYPERTHERMIA. ADVANCE POWDER TECHNOLOGY, 21, 461-467. RUANGTRAKUL, W. (2010). APPLICATION OF SUPERPARAMAGNETIC MESOPOROUS SILICATES ON

NAPROXEN REMOVAL. DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING, CHULALONGKORN

UNIVERSITY, BANGKOK, THAILAND. SOONGLERDSONGPHA, S. (2006). REMOVAL OF HALO ACETIC ACID BY ADSORPTION ON MESOPOROUS

SILICATES. THESIS FOR MASTER DEGREE SCIENCE PROGRAM IN ENVIRONMENTAL MANAGEMENT

GRADUATE SCHOOL CHULALONGKORN UNIVERSITY, BANGKOK, THAILAND. SUN Y. P., L. X. Q., CAO J., ZHANG W. X., AND WANG H. P. (2006). CHARACTERIZATION OF

ZEROVALENT IRON NANOPARTICLES. ADVANCES IN COLLOID AND INTERFACE SCIENCE, 120, 47-56.

TIPSUMAVE, V. (2010). APPLICATION OF SUPERPARAMAGNETIC MESOPOROUS SILICATES ON NALIDIXIC

ACID REMOVAL. DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING, CHULALONGKORN

UNIVERSITY, /BANGKOK, THAILAND. VOGT C., T. M., MUHAMMED M., LAURENT S., BRIDOT J. L., AND MULLER R. (2010). HIGH QUALITY

AND TUNABLE SILICA SHELL3MAGNETIC CORE NANOPARTICLES. JOURNAL OF NANOPARTICLE

RESEARCH, 12, 1137-1147. XIANQIAO LIU, Z. M., JIANMIN XING, HUIZHOU LIU. (2003). PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF

AMINO-SILANE MODIFIED SUPERPARAMAGNETIC SILICA NANOSPHERES. JOURNAL OF MAGNETISM

AND MAGNETIC MATERIALS, 270, 1-6. XIANQIAO LIU, Z. M., JIANMIN XING, HUIZHOU LIU. (2004). PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF

AMINO–SILANE MODIFIED SUPERPARAMAGNETIC SILICA NANOSPHERES. JOURNAL OF

MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS 270, 1–6.

109

YANAGISAWA TSUNEO, S. T., KURODA KAZUYUKI, KATO CHUZO. (1990). THE PREPARATION OF

ALKYLTRIMETHYLAMMONIUM-KANEMITE COMPLEXES AND THEIR CONVERSION TO

MICROPOROUS MATERIALS. BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, 63, 988. ZHAO, D. (1998). TRIBLOCK COPOLYMER SYNTHESES OF MESOPOROUS SILICA WITH PERIODIC 50 TO

300 ANGSTROM PORES. SCIENCE, 279(5350), 548. ZHIJIAN WU, HONG XIANG, TAEHOON KIM, MYUNG-SUK CHUN, KANGTAEK LEE. (2006). SURFACE

PROPERTIES OF SUBMICROMETER SILICA SPHERES MODIFIED WITH

AMINOPROPYLTRIETHOXYSILANE AND PHENYLTRIETHOXYSILANE. JOURNAL OF COLLOID AND

INTERFACE SCIENCE, 304, 119-124. มาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรมน าบรโภค (2521). ชฎาภรณ บญแท. (2545). การดดซบโลหะหนกบางชนดจากน าเสยดวยดนเบา. วทยานพนธปรญญา

มหาบฑต สาขาวชาวทยาศาสตรสงแวดลอม ภาควชาวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย, กรงเทพมหานคร.

ณฐพนธ ศภกา. (2549). ไขปรศนานาโนเทคโนโลย. FROM HTTP://WWW.VCHARKARN.COM ธนพร ค าขจร. (2552). การก าจดสยอมและสารลดแรงตงผวดวยเศษแกวเคลอบแมงกานสออกไซด.

วทยานพนธปรญญามหาบฑต สาขาวชาวศวกรรมสงแวดลอม ภาควชาวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย, กรงเทพมหานคร.

ปรางศร ศรศภพชร. (2551). การเปรยบเทยบประสทธภาพการดดซบสยอมโดยถานกมมนต และ

สลดจจากระบบบ าบดน าเสยแบบแอกทเวเตดสลดจทยอยสลายแลว. วทยานพนธปรญญามหาบฑต สาขาวชาวศวกรรมสงแวดลอม ภาควชาวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย, กรงเทพมหานคร.

พชชาภา บญคง. (2551). การดดซบกรดฮาโลอะซตกโดยใชอนภาคทมสมบตซปเปอรพาราแมกเนตก. วทยานพนธปรญญามหาบฑต สาขาวชาวศวกรรมสงแวดลอม ภาควชาวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย, กรงเทพมหานคร.

มณฑา จนทรเกตเลยด. (2541). วทยาศาสตรสงทอเบองตน. กรงเทพมหานคร: หอรตนชยการพมพ. วระศกด อดมกจเดชา. (2543). เครองมอวจยทางวสดศาสตร: ทฤษฎและหลกการเบองตน

(MATERIALS SCIENCE RESEARCH INSTRUMENTS: THEORIES AND BASIC PRINCIPLES). กรงเทพมหานคร: สถาบนวจยโลหะและวสด จฬาลงกรณมหาวทยาลย.

สมาคมวศวกรรมสงแวดลอมแหงประเทศไทย. (2544). คมอการบ าบดน าเสยจากโรงงานทอผาและฟอกยอม. กรงเทพมหานคร: สมาคมวศวกรรมสงแวดลอมแหงประเทศไทย.

ภาคผนวก

111

ภาคผนวก ก การสรางกราฟมาตรฐาน

112

การสรางกราฟมาตรฐานของสารละลายแอซดบล 45 1. วดคา BLANK ดวยน าปราศจากประจ

2. น าสารละลายแอซดบล 45 ทความเขมขนตางๆ ไปวเคราะหดวยเครองยวสเปคโต-โฟโตมเตอร ทความยาวคลน 595 นาโนเมตร 3. สรางกราฟระหวางความเขมขนของสารละลายมาตรฐานและคาการดดกลนแสง (%

ABSORBANCE)

ตารางท ก.1 ผลการวเคราะหความเขมขนของแอซดบล 45 ดวยเครองยวโฟโตสเปคโตมเตอร

ความเขมขนของแอซดบล 45 (มลลกรมตอลตร)

เปอรเซนตการสองผาน (%)

0 0 5 0.155 10 0.316 15 0.468 20 0.623 25 0.777 50 1.544

รปท ก. 1 กราฟมาตรฐานของแอซดบล 45 ทวเคราะหดวยเครองยวโฟโตสเปคโตมเตอร

การค านวณความเขมขนของแอซดบล 45 หลงสรางกราฟมาตรฐานของแอซดบล 45 แลว ใหน าตวอยางไมทราบความเขมขนไป

วเคราะหดวยเครองยวโฟโตสเปคโตมเตอร จากสมการทไดจากกราฟมาตรฐาน

y = 0.031xR² = 0.9999

0

0.5

1

1.5

2

0 10 20 30 40 50 60

%กา

รสอง

ผาน

(%)

ความเขมขน (มลลกรม/ลตร)

113

ภาคผนวก ข การศกษากระบวนการดดซบ

114

ตารางท ข. 1 ผลการทดลองจลนพลศาสตรการดดซบของ AB45 บนตวกลางดดซบ S-SP

เวลา

(นาท) คาการดดซบแสง

ความเขมขนทเหลอ (มลลกรมตอลตร)

ความจการดดซบ (มลลกรมตอกรม)

0 1.47 47.41935 5.16129 1 1.466 47.29032 5.419355

5 1.461 47.12903 5.741935

10 1.443 46.54839 6.903226 20 1.42 45.80645 8.387097

30 1.395 45 10

40 1.381 44.54839 10.90323 50 1.364 44 12

60 1.357 43.77419 12.45161 70 1.353 43.64516 12.70968

80 1.348 43.48387 13.03226

90 1.339 43.19355 13.6129 100 1.337 43.12903 13.74194

110 1.332 42.96774 14.06452

120 1.33 42.90323 14.19355 130 1.33 42.90323 14.19355

140 1 32.25806 35.48387

115

ตารางท ข. 2 ผลการทดลองจลนพลศาสตรการดดซบของ AB45 บนตวกลางดดซบ A-S-SP

เวลา

(นาท) คาการดดซบแสง

ความเขมขนทเหลอ (มลลกรมตอลตร)

ความจการดดซบ (มลลกรมตอกรม)

0 1.455 46.93548 6.129032

1 1.428 46.06452 7.870968 5 1.302 42 16

10 1.232 39.74194 20.51613 15 1.189 38.35484 23.29032

30 1.139 36.74194 26.51613

45 1.087 35.06452 29.87097 60 1.049 33.83871 32.32258

75 1.015 32.74194 34.51613

90 0.999 32.22581 35.54839 105 0.982 31.67742 36.64516

120 0.965 31.12903 37.74194 135 0.954 30.77419 38.45161

150 0.942 30.3871 39.22581

165 0.939 30.29032 39.41935 180 0.941 30.35484 39.29032

195 0.942 30.3871 39.22581

210 0.941 30.35484 39.29032 225 0.942 30.3871 39.22581

240 0.939 30.29032 39.41935

255 0.938 30.25806 39.48387 270 0.943 30.41935 39.16129

116

ตารางท ข. 3 ผลการทดลองจลนพลศาสตรการดดซบของ AB45 บนตวกลางดดซบ M-S-SP

เวลา

(นาท) คาการดดซบแสง

ความเขมขนทเหลอ (มลลกรมตอลตร)

ความจการดดซบ (มลลกรมตอกรม)

0 1.434 46.25806 7.483871 1 1.425 45.96774 8.064516

5 1.381 44.54839 10.90323

10 1.366 44.06452 11.87097 20 1.358 43.80645 12.3871

30 1.339 43.19355 13.6129

40 1.338 43.16129 13.67742 50 1.337 43.12903 13.74194

60 1.335 43.06452 13.87097 70 1.337 43.12903 13.74194

80 1.336 43.09677 13.80645

90 1.335 43.06452 13.87097 100 1.337 43.12903 13.74194

110 1.338 43.16129 13.67742

120 1.337 43.12903 13.74194 130 1.337 43.12903 13.74194

140 1.336 43.09677 13.80645 150 1.334 43.03226 13.93548

117

ตารางท ข. 4 ผลการทดลองจลนพลศาสตรการดดซบของ AB45 บนตวกลางดดซบ HMS-SP

เวลา

(นาท) คาการดดซบแสง

ความเขมขนทเหลอ (มลลกรมตอลตร)

ความจการดดซบ (มลลกรมตอกรม)

1 1.508 48.64516 2.709677 5 1.496 48.25806 3.483871

10 1.482 47.80645 4.387097

15 1.474 47.54839 4.903226 30 1.463 47.19355 5.612903

45 1.459 47.06452 5.870968

60 1.459 47.06452 5.870968 75 1.457 47 6

90 1.457 47 6 105 1.457 47 6

120 1.456 46.96774 6.064516

118

ตารางท ข. 5 ผลการทดลองจลนพลศาสตรการดดซบของ AB45 บนตวกลางดดซบ A-HMS-SP

เวลา

(นาท) คาการดดซบแสง

ความเขมขนทเหลอ (มลลกรมตอลตร)

ความจการดดซบ (มลลกรมตอกรม)

1 1.508 48.64516 2.709677 5 1.427 46.03226 7.935484

10 1.231 39.70968 20.58065

15 1.188 38.32258 23.35484 30 1.138 36.70968 26.58065

45 1.126 36.32258 27.35484

60 1.115 35.96774 28.06452 75 1.088 35.09677 29.80645

90 1.068 34.45161 31.09677 105 1.052 33.93548 32.12903

120 1.046 33.74194 32.51613

135 1.037 33.45161 33.09677 150 1.026 33.09677 33.80645

165 1.025 33.06452 33.87097

180 1.023 33 34 195 1.013 32.67742 34.64516

210 1.003 32.35484 35.29032 225 0.999 32.22581 35.54839

240 0.998 32.19355 35.6129

255 0.995 32.09677 35.80645 270 0.992 32 36

119

ตารางท ข. 6 ผลการทดลองจลนพลศาสตรการดดซบของ AB45 บนตวกลางดดซบ M-HMS-SP

เวลา

(นาท) คาการดดซบแสง

ความเขมขนทเหลอ (มลลกรมตอลตร)

ความจการดดซบ (มลลกรมตอกรม)

0 1.55 50 0 1 1.503 48.48387 3.032258

5 1.474 47.54839 4.903226

10 1.469 47.3871 5.225806 30 1.411 45.51613 8.967742

40 1.39 44.83871 10.32258

50 1.392 44.90323 10.19355 60 1.355 43.70968 12.58065

70 1.363 43.96774 12.06452 80 1.325 42.74194 14.51613

90 1.339 43.19355 13.6129

100 1.301 41.96774 16.06452 110 1.3 41.93548 16.12903

120 1.292 41.67742 16.64516

130 1.283 41.3871 17.22581 140 1.281 41.32258 17.35484

150 1.279 41.25806 17.48387 160 1.276 41.16129 17.67742

120

ตารางท ข. 7 ผลการทดลองสมดลการดดซบของ AB45 บนตวกลางดดซบ S-SP

ความเขมขนมลสารตงตน (มลลกรมตอลตร)

คาการดดซบแสง

ความเขมขนทจดสมดล (มลลกรมตอลตร)

ความจการดดซบ (มลลกรมตอกรม)

0 0 0 0 25 0.758 24.45161 0.548387

50 1.48 47.74194 2.258065

100 2.776 91 9 150 3.697 122 28

200 4.218 136 64

ตารางท ข. 8 ผลการทดลองสมดลการดดซบของ AB45 บนตวกลางดดซบ A-S-SP ความเขมขนมลสารตงตน

(มลลกรมตอลตร) คาการดดซบแสง

ความเขมขนทจดสมดล

(มลลกรมตอลตร) ความจการดดซบ (มลลกรมตอกรม)

0 0 0 0

25 0.149 4.806452 20.19355

50 0.453 14.6129 35.3871 100 0.861 27.77419 72.22581

150 1.102 35.54839 114.4516

200 1.19 38.3871 161.6129

121

ตารางท ข. 9 ผลการทดลองสมดลการดดซบของ AB45 บนตวกลางดดซบ M-S-SP

ความเขมขนมลสารตงตน (มลลกรมตอลตร)

คาการดดซบแสง

ความเขมขนทจดสมดล (มลลกรมตอลตร)

ความจการดดซบ (มลลกรมตอกรม)

0 0 0 0 25 0.321 10.35484 14.64516

50 0.526 16.96774 33.03226

100 1.057 34.09677 65.90323 150 1.54 49.5 100.5

200 2.069 70 130

ตารางท ข. 10 ผลการทดลองสมดลการดดซบของ AB45 บนตวกลางดดซบ HMS-SP ความเขมขนมลสารตงตน

(มลลกรมตอลตร) คาการดดซบแสง

ความเขมขนทจดสมดล

(มลลกรมตอลตร) ความจการดดซบ (มลลกรมตอกรม)

0 0 0 0

25 0.774 24.96774 0.032258

50 1.502 48.45161 1.548387 100 2.894 96 4

150 3.939 128 22

200 4.094 132 68

122

ตารางท ข. 11 ผลการทดลองสมดลการดดซบของ AB45 บนตวกลางดดซบ A-HMS-SP

ความเขมขนมลสารตงตน (มลลกรมตอลตร)

คาการดดซบแสง

ความเขมขนทจดสมดล (มลลกรมตอลตร)

ความจการดดซบ (มลลกรมตอกรม)

0 0 0 0 25 0.099 3.193548 21.80645

50 0.287 9.258065 40.74194

100 0.509 16.41935 83.58065 150 0.699 22.54839 127.4516

200 0.788 25.41935 174.5806

ตารางท ข. 12 ผลการทดลองสมดลการดดซบของ AB45 บนตวกลางดดซบ M-HMS-SP ความเขมขนมลสารตงตน

(มลลกรมตอลตร) คาการดดซบแสง

ความเขมขนทจดสมดล

(มลลกรมตอลตร) ความจการดดซบ (มลลกรมตอกรม)

0 0 0 0

25 0.732 23.6129 1.387097

50 1.478 47.67742 2.322581 100 2.795 90 10

150 3.705 124 26

200 4.079 130 70

123

ภาคผนวก ค การศกษากระบวนการคดแยกตวกลางดดซบ

124

ตารางท ค. 1 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ

5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 16.43 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรน

96.85%

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0873 0.0876 0.0003 0.06 1 0.09 0.0916 0.0016 0.32

3 0.0879 0.0903 0.0024 0.48 5 0.0897 0.0932 0.0035 0.7

10 0.0887 0.0996 0.0109 1.09

15 0.0885 0.1091 0.0206 2.06 20 0.0895 0.1194 0.0299 2.99

30 0.0896 0.1276 0.038 3.8 45 0.0883 0.1314 0.0431 4.31

60 0.088 0.1348 0.0468 4.68 75 0.0877 0.1357 0.048 4.8

90 0.0899 0.1382 0.0483 4.83 105 0.0887 0.1374 0.0487 4.87

120 0.0883 0.1376 0.0493 4.93

125

ตารางท ค. 2 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ

5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรน

96.85%

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0891 0.0986 0.0095 0.95 1 0.0887 0.0991 0.0104 1.04

3 0.0894 0.1074 0.018 1.8 5 0.0883 0.1033 0.015 1.5

10 0.0887 0.109 0.0203 2.03

15 0.0887 0.1197 0.031 3.1 20 0.0897 0.1258 0.0361 3.61

30 0.0884 0.1304 0.042 4.2 45 0.087 0.1332 0.0462 4.62

60 0.0881 0.1355 0.0474 4.74 75 0.0885 0.1365 0.048 4.8

90 0.0884 0.1371 0.0487 4.87 105 0.0873 0.1284 0.0411 4.11

120 0.0887 0.1386 0.0499 4.99

126

ตารางท ค. 3 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ

5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 65.73 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรน

96.85%

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0889 0.098 0.0091 1.01 1 0.0869 0.1027 0.0158 1.75

3 0.0878 0.1175 0.0297 3.3 5 0.0883 0.1274 0.0391 4.34

10 0.0878 0.1292 0.0414 4.6

15 0.0883 0.1306 0.0423 4.7 20 0.0872 0.1343 0.0471 4.71

25 0.0886 0.1235 0.0349 3.49 30 0.0873 0.1368 0.0495 4.95

40 0.0875 0.1374 0.0499 4.99 50 0.0895 0.1262 0.0367 3.67

60 0.0866 0.1239 0.0373 3.73

127

ตารางท ค. 4 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ

5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 3 เซนตเมตร ความพรน

96.85%

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0884 0.093 0.0046 0.46 1 0.0883 0.0949 0.0066 0.66

3 0.0886 0.0994 0.0108 1.08 5 0.0877 0.104 0.0163 1.63

10 0.0881 0.1156 0.0275 2.75

15 0.0889 0.1197 0.0308 3.08 20 0.0895 0.1148 0.0253 2.53

25 0.0885 0.1114 0.0229 2.29 30 0.0894 0.1305 0.0411 4.11

45 0.0882 0.1322 0.044 4.4 60 0.0887 0.1339 0.0452 4.52

75 0.0897 0.1357 0.046 4.6 90 0.0885 0.136 0.0475 4.75

105 0.0888 0.1367 0.0479 4.79 120 0.0885 0.1368 0.0483 4.83

135 0.0877 0.1363 0.0486 4.86

128

ตารางท ค. 5 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ

5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรน

98.43%

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0897 0.092 0.0023 0.23 1 0.0897 0.0928 0.0031 0.31

3 0.0869 0.0937 0.0068 0.68 5 0.0876 0.0962 0.0086 0.86

10 0.0887 0.1004 0.0117 1.17

15 0.0875 0.1067 0.0192 1.92 20 0.0891 0.1164 0.0273 2.73

25 0.0897 0.1458 0.0561 5.61 30 0.0879 0.1237 0.0358 3.58

45 0.0879 0.1296 0.0417 4.17 60 0.0871 0.1335 0.0464 4.64

75 0.0879 0.137 0.0491 4.91 90 0.0868 0.1364 0.0496 4.96

105 0.0877 0.1374 0.0497 4.97

129

ตารางท ค. 6 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ

5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 5 เซนตเมตร ความพรน

96.85%

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0885 0.0907 0.0022 0.22 1 0.0874 0.0917 0.0043 0.43

3 0.0886 0.0945 0.0059 0.59 5 0.0882 0.0976 0.0094 0.94

10 0.0887 0.112 0.0233 2.33

15 0.0892 0.1218 0.0326 3.26 20 0.0886 0.1365 0.0479 4.79

25 0.0875 0.1253 0.0378 3.78 30 0.0871 0.1285 0.0414 4.14

45 0.0878 0.1325 0.0447 4.47 60 0.0887 0.1349 0.0462 4.62

75 0.0891 0.1373 0.0482 4.82 90 0.0886 0.1373 0.0487 4.87

105 0.0897 0.1392 0.0495 4.95 120 0.0882 0.138 0.0498 4.98

135 0.0888 0.1387 0.0499 4.99

150 0.0885 0.1384 0.0499 4.99

130

ตารางท ค. 7 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ

1 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรน

96.85%

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0893 0.0895 0.0002 0.02 1 0.0878 0.0882 0.0004 0.04

3 0.089 0.0893 0.0003 0.03 5 0.088 0.0882 0.0002 0.02

10 0.0886 0.0889 0.0003 0.03

15 0.0883 0.0886 0.0003 0.03 20 0.0887 0.089 0.0003 0.03

25 0.0896 0.0901 0.0005 0.05 30 0.0875 0.088 0.0005 0.05

45 0.088 0.0897 0.0017 0.17 60 0.089 0.091 0.002 0.2

75 0.0893 0.0916 0.0023 0.23 90 0.0882 0.0917 0.0035 0.35

105 0.088 0.0919 0.0039 0.39 120 0.0875 0.0916 0.0041 0.41

135 0.0889 0.0939 0.005 0.5

150 0.0894 0.0963 0.0069 0.69 165 0.0885 0.0965 0.008 0.8

180 0.0882 0.0968 0.0086 0.86 195 0.0879 0.0967 0.0088 0.88

210 0.0878 0.0972 0.0094 0.94 225 0.089 0.0984 0.0094 0.94

240 0.0887 0.0984 0.0097 0.97 255 0.0886 0.0984 0.0098 0.98

270 0.0892 0.0989 0.0097 0.97

131

ตารางท ค. 8 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ

5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรน

95.28%

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0892 0.0912 0.002 0.2 1 0.089 0.0927 0.0037 0.37

3 0.0882 0.0955 0.0073 0.73 5 0.0876 0.0985 0.0109 1.09

10 0.0885 0.1234 0.0349 3.49

15 0.0879 0.1291 0.0412 4.12 20 0.0868 0.145 0.0582 5.82

25 0.0879 0.1337 0.0458 4.58 30 0.09 0.1379 0.0479 4.79

45 0.0875 0.1358 0.0483 4.83 60 0.0873 0.136 0.0487 4.87

75 0.0869 0.1365 0.0496 4.96 90 0.0888 0.1387 0.0499 4.99

105 0.0879 0.1379 0.05 5 120 0.0886 0.1385 0.0499 4.99

132

ตารางท ค. 9 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ

5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรน

96.85% และไมใชสนามแมเหลก

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.088 0.1214 0.0334 3.34 1 0.0903 0.1253 0.035 3.5

3 0.0895 0.125 0.0355 3.55 5 0.0885 0.1276 0.0391 3.91

10 0.0888 0.1294 0.0406 4.06

15 0.0882 0.1298 0.0416 4.16 20 0.0892 0.1323 0.0431 4.31

25 0.0896 0.1358 0.0462 4.62 30 0.0875 0.1341 0.0466 4.66

45 0.0901 0.1372 0.0471 4.71 60 0.0881 0.1365 0.0484 4.84

75 0.0895 0.1388 0.0493 4.93

133

ตารางท ค. 10 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ 0.5 กรมตอ

ลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรน 96.85%

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0877 0.0879 0.0002 0.02 1 0.0876 0.0878 0.0002 0.02

3 0.0879 0.0881 0.0002 0.02 5 0.0888 0.0891 0.0003 0.03

10 0.0893 0.0896 0.0003 0.03 15 0.09 0.0903 0.0003 0.03

20 0.0884 0.0887 0.0003 0.03 25 0.0879 0.0881 0.0002 0.02 30 0.0877 0.088 0.0003 0.03 45 0.088 0.0883 0.0003 0.03 60 0.0886 0.0889 0.0003 0.03 75 0.0889 0.0893 0.0004 0.04 90 0.0891 0.0895 0.0004 0.04 105 0.0902 0.0905 0.0003 0.03 120 0.0887 0.0891 0.0004 0.04 135 0.0889 0.0894 0.0005 0.05 150 0.0892 0.0899 0.0007 0.07 165 0.0876 0.0889 0.0013 0.13 180 0.0887 0.0905 0.0018 0.18 195 0.0885 0.091 0.0025 0.25

210 0.0887 0.0918 0.0031 0.31 225 0.0886 0.0923 0.0037 0.37

240 0.089 0.0931 0.0041 0.41 255 0.0879 0.0923 0.0044 0.44

270 0.088 0.0926 0.0046 0.46 285 0.0881 0.0928 0.0047 0.47

300 0.0879 0.0928 0.0049 0.49 315 0.089 0.0939 0.0049 0.49

330 0.0897 0.0946 0.0049 0.49

134

ตารางท ค. 11 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ 0.5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 3 เซนตเมตร ความพรน 96.85%

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0898 0.0898 0 0 1 0.089 0.0891 0.0001 0.01

3 0.0883 0.0885 0.0002 0.02 5 0.0893 0.0894 1E-04 0.01

10 0.089 0.0892 0.0002 0.02

15 0.0891 0.0892 0.0001 0.01 20 0.0889 0.0891 0.0002 0.02

25 0.09 0.0902 0.0002 0.02 30 0.0887 0.0889 0.0002 0.02

45 0.0898 0.0899 1E-04 0.01 60 0.0885 0.0887 0.0002 0.02

75 0.0882 0.0884 0.0002 0.02 90 0.0889 0.0891 0.0002 0.02

105 0.0894 0.0896 0.0002 0.02 120 0.0889 0.0891 0.0002 0.02

135 0.0892 0.0894 0.0002 0.02

150 0.0882 0.0886 0.0004 0.04 165 0.0873 0.0878 0.0005 0.05

180 0.0885 0.0887 0.0002 0.02 195 0.0895 0.0896 0.0001 0.01

210 0.0887 0.0889 0.0002 0.02 225 0.0882 0.0884 0.0002 0.02

240 0.0904 0.0906 0.0002 0.02 255 0.0882 0.0884 0.0002 0.02

270 0.0899 0.0902 0.0003 0.03

135

ตารางท ค.11 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ 0.5 กรมตอ

ลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 3 เซนตเมตร ความพรน 96.85% (ตอ)

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ

น าหนก

ตวกลางดดซบ

(นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

300 0.089 0.091 0.002 0.2

315 0.0912 0.0923 0.0011 0.11

330 0.0888 0.0893 0.0005 0.05

345 0.0888 0.0895 0.0007 0.07

360 0.0885 0.0895 0.001 0.1

375 0.0906 0.092 0.0014 0.14

390 0.0901 0.0932 0.0031 0.31

405 0.0894 0.093 0.0036 0.36

420 0.0891 0.0919 0.0028 0.28

435 0.0898 0.0931 0.0033 0.33

450 0.0897 0.094 0.0043 0.43

465 0.0884 0.0925 0.0041 0.41

480 0.0888 0.0932 0.0044 0.44

495 0.0885 0.0938 0.0053 0.53

510 0.088 0.0927 0.0047 0.47

525 0.0905 0.0953 0.0048 0.48

540 0.0899 0.0948 0.0049 0.49

555 0.0885 0.0934 0.0049 0.49

570 0.0887 0.0936 0.0049 0.49

585 0.0897 0.0926 0.0029 0.29

600 0.0914 0.0947 0.0033 0.33

615 0.089 0.0921 0.0031 0.31

136

ตารางท ค. 12 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ 0.5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 3 เซนตเมตร ความพรน 96.85%

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0894 0.0898 0.0004 0.04 1 0.0898 0.09 0.0002 0.02

3 0.0896 0.0898 0.0002 0.02 5 0.0901 0.0903 0.0002 0.02

10 0.0888 0.0891 0.0003 0.03

15 0.0899 0.0901 0.0002 0.02 20 0.089 0.0893 0.0003 0.03

25 0.0907 0.0909 0.0002 0.02 30 0.0903 0.0906 0.0003 0.03

45 0.0884 0.0888 0.0004 0.04 60 0.0899 0.0904 0.0005 0.05

75 0.0884 0.0888 0.0004 0.04 90 0.091 0.0915 0.0005 0.05

105 0.0886 0.0888 0.0002 0.02 120 0.0898 0.0899 1E-04 0.01

135 0.0894 0.0894 0 0

150 0.0888 0.0894 0.0006 0.06 165 0.0884 0.0885 1E-04 0.01

180 0.0875 0.0879 0.0004 0.04 195 0.0896 0.0899 0.0003 0.03

210 0.0896 0.0902 0.0006 0.06 225 0.0881 0.0891 0.001 0.1

240 0.089 0.0895 0.0005 0.05 255 0.088 0.0887 0.0007 0.07

270 0.0894 0.0897 0.0003 0.03

137

ตารางท ค.12 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ

0.5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 3 เซนตเมตร ความพรน

96.85% (ตอ)

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ

น าหนก

ตวกลางดดซบ

(นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

315 0.0896 0.0908 0.0012 0.12

330 0.0889 0.0893 0.0004 0.04

345 0.0895 0.09 0.0005 0.05

360 0.0891 0.0897 0.0006 0.06

375 0.0903 0.0905 0.0002 0.02

390 0.0904 0.0908 0.0004 0.04

405 0.0902 0.0906 0.0004 0.04

420 0.0898 0.0904 0.0006 0.06

435 0.0897 0.0904 0.0007 0.07

450 0.0911 0.0913 0.0002 0.02

465 0.0893 0.0897 0.0004 0.04

480 0.0891 0.0897 0.0006 0.06

495 0.0896 0.0901 0.0005 0.05

510 0.089 0.0897 0.0007 0.07

525 0.0882 0.0887 0.0005 0.05

540 0.0885 0.089 0.0005 0.05

555 0.09 0.0904 0.0004 0.04

570 0.0896 0.09 0.0004 0.04

585 0.0895 0.0902 0.0007 0.07

600 0.089 0.0894 0.0004 0.04

138

ตารางท ค. 13 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ 0.5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 3 เซนตเมตร ความพรน 96.85% โดยใชเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวแลว

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0898 0.0899 1E-04 0.01 1 0.089 0.0891 0.0001 0.01

3 0.0885 0.0886 0.0001 0.01 5 0.0888 0.0889 0.0001 0.01

10 0.0891 0.0893 0.0002 0.02

15 0.089 0.0891 0.0001 0.01 20 0.0888 0.0889 0.0001 0.01

25 0.089 0.0892 0.0002 0.02 30 0.0885 0.0887 0.0002 0.02

45 0.0883 0.0885 0.0002 0.02 60 0.088 0.0882 0.0002 0.02

75 0.0887 0.089 0.0003 0.03 90 0.0889 0.0891 0.0002 0.02

105 0.089 0.0893 0.0003 0.03 120 0.0881 0.0884 0.0003 0.03

135 0.0883 0.0885 0.0002 0.02

150 0.0884 0.0886 0.0002 0.02 165 0.0876 0.0878 0.0002 0.02

180 0.088 0.0883 0.0003 0.03 195 0.089 0.0892 0.0002 0.02

210 0.0888 0.0891 0.0003 0.03 225 0.0885 0.0888 0.0003 0.03

240 0.089 0.0893 0.0003 0.03 255 0.0882 0.0885 0.0003 0.03

270 0.0897 0.0901 0.0004 0.04

139

ตารางท ค.13 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-HMS-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ

0.5 กรมตอลตร อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 3 เซนตเมตร ความพรน

96.85% โดยใชเสนใยสเตนเลสทท าการปรบปรงพนผวแลว (ตอ)

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ

น าหนก

ตวกลางดดซบ

(นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

285 0.0886 0.0891 0.0005 0.05

300 0.089 0.0895 0.0005 0.05

315 0.0912 0.0918 0.0006 0.06

330 0.088 0.0887 0.0007 0.07

345 0.0888 0.0897 0.0009 0.09

360 0.0885 0.0897 0.0012 0.12

375 0.0906 0.0922 0.0016 0.16

390 0.0901 0.092 0.0019 0.19

405 0.0894 0.092 0.0026 0.26

420 0.0891 0.0922 0.0031 0.31

435 0.0898 0.0933 0.0035 0.35

450 0.0897 0.0937 0.004 0.4

465 0.0881 0.0925 0.0044 0.44

480 0.0885 0.0932 0.0047 0.47

495 0.0884 0.0932 0.0048 0.48

510 0.0879 0.0928 0.0049 0.49

525 0.0905 0.0954 0.0049 0.49

540 0.0899 0.0948 0.0049 0.49

555 0.0885 0.0934 0.0049 0.49

570 0.0887 0.0936 0.0049 0.49

140

ตารางท ค. 14 ผลการทดลองการคดแยกตวกลางดดซบชนด A-S-SP ทความเขมขนตวกลางดดซบ 0.5 กรมตอลตร

อตราเรวการไหล 32.87 เซนตเมตรตอนาท ความสงชนกรอง 1.5 เซนตเมตร ความพรน 96.85%

เวลา น าหนกกระดาษกรอง น าหนกกระดาษกรอง

และตวกลางดดซบ น าหนกตวกลางดดซบ น าหนก

ตวกลางดดซบ (นาท) (กรม) (กรม) (กรมตอ 10 มลลลตร) (กรมตอลตร)

0 0.0889 0.089 1E-04 0.01 1 0.0888 0.0889 0.0001 0.01

3 0.0881 0.0883 0.0002 0.02 5 0.0883 0.0885 0.0002 0.02

10 0.089 0.0891 0.0001 0.01 15 0.089 0.0892 0.0002 0.02

20 0.088 0.0882 0.0002 0.02 25 0.0886 0.0888 0.0002 0.02 30 0.089 0.0893 0.0003 0.03 45 0.0882 0.0884 0.0002 0.02 60 0.0887 0.089 0.0003 0.03 75 0.0887 0.0889 0.0002 0.02 90 0.0888 0.0891 0.0003 0.03 105 0.089 0.0894 0.0004 0.04 120 0.0897 0.0901 0.0004 0.04 135 0.0887 0.0893 0.0006 0.06 150 0.0893 0.09 0.0007 0.07 165 0.0886 0.0898 0.0012 0.12 180 0.0888 0.0905 0.0017 0.17 195 0.0888 0.0914 0.0026 0.26

210 0.088 0.0913 0.0033 0.33 225 0.0885 0.0923 0.0038 0.38

240 0.0891 0.0931 0.004 0.4 255 0.0882 0.0926 0.0044 0.44

270 0.0882 0.0927 0.0045 0.45 285 0.0881 0.0928 0.0047 0.47

300 0.0878 0.0927 0.0049 0.49 315 0.0892 0.0941 0.0049 0.49

330 0.0899 0.0948 0.0049 0.49

141

ประวตผเขยนวทยา นพนธ

ประวตผเขยนวทยานพนธ

นางสาวณฐพร เอยมสะอาด ส าเรจการศกษาระดบมฐยมศกษาตอนปลายจากโรงเรยนสาธตแหงมหาวทยาลยเกษตรศาสตร ศนยวจยและพฒนาการศกษา เมอป พ.ศ. 2549 และส าเรจการศกษาระดบปรญญาวศวกรรมบณฑต ภาควชาวศวกรรมสงแวดลอม คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย จนส าเรจการศกษาในป พ.ศ. 2553 และเขาศกษาตอในระดบปรญญาโท

ภาควชาวศวกรรมสงแวดลอม คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย เมอป พ.ศ. 2554