การเตรียมถ่านจากวัตถุดิบชนิดต่าง ๆ และการศึกษาคุณสมบัติการดูดซับ

Abstract

บทคัดย่อ

การใช้ถ่านเพื่อการดูดซับโลหะหนักและสารพิษในสิ่งแวดล้อมได้ถูกศึกษาและประยุกต์ใช้งานอย่างกว้างขวาง ในงานวิจัยนี้สนใจศึกษาความแตกต่างของอุณหภูมิที่ใช้ในการเผาถ่านต่อพื้นที่ผิวของถ่านที่ได้  รวมทั้งประสิทธิภาพในการดูดซับสารอินทรีย์โดยใช้สีของ Methylene  Blue เป็นตัวอย่างในการศึกษา รวมทั้งการศึกษาประสิทธิภาพการกำจัดแคดเมียมไอออน (Cd²⁺) จากการทดลองพบว่าสภาวะการเผาถ่านที่อุณหภูมิ 700  องศาเซลเซียส  จะให้พื้นที่ผิวมากที่สุด 639.30  m²/g  (ถ่านขี้เลื่อย)  ทดสอบโดยวิธี Langmuir  and  Freundich  methods  ยิ่งไปกว่านั้นการเผาถ่านในช่วงอุณหภูมิ 500-800  องศาเซลเซียส  จะให้พื้นที่ผิวในช่วง 86-681.40 m²/g โดยถ่านกะลาจะให้พื้นที่ผิวมากที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับขี้เลื่อย  และแกลบ ถ่านที่สังเคราะห์ได้ถูกนำไปศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับสีของ Methylene  Blue  และแคดเมียมไอออน   พบว่าจะมีประสิทธิภาพลดลงเมื่อพื้นที่ผิวมากขึ้นทั้งนี้แสดงให้เห็นว่าการดูดซับจะเกิดขึ้นที่ผิวภายนอกของถ่านเท่านั้นไม่ได้เกิดในช่องว่างภายใน  โดยการดูดซับ Methylene  Blue  จะอยู่ในช่วง 9.55-9.60  mg/g  กรณีแคดเมียมไอออนจะอยู่ในช่วง 4.98-5.00  mg/g  แสดงให้เห็นว่าถ่านที่ศึกษานี้มีศักยภาพในการใช้เป็นตัวดูดซับที่ดีได้

คำสำคัญ : ถ่าน; methylene blue; แคดเมียม

Abstract

Nowadays, charcoal and activated carbon have been applied in various environmental applications, especially for toxic heavy metal absorption. Moreover, the studies and this topic are also fruit fully on biological applications. The present research focuses on the absorption ability of Methylene Blue and cadmium ion (Cd²⁺) versus calcinations temperature and surface area. The results show calcinations at 700 ^oC yield the highest surface area as 631.30 m²/g (sawdust sample), tested by Langmuir and Freundich methods. Furthermore, calcinations from 500-800 ^oC provided carbon surface area ranged from 86 to 681.40 m²/g, whereas the coconut shell gave the highest surface area, compared with sawdust and rice ash sample. Methylene blue and Cadmium ion (Cd²⁺) were showed a good absorption as a function between concentration and surface area. The Methylene blue absorptions are ranged from 9.55 to 9.60 mg/g, better than the previous reported (6.75 mg/g). In the case of cadmium ion (Cd²⁺), the absorptions were found from 4.98 to 5.00 mg/g, which also greater than the previous research (3.00-4.00 mg/g). From both results suggested this charcoal has highly potential for absorption application, compared with the commercial sample.

Keywords: activated charcoal; absorption activity