การสลายคาร์บาริลในน้ำด้วยปฏิกิริยาไทเทเนียมไดออกไซด์โฟโตคะตะไลสิส

Abstract

 บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการสลายคาร์บาริลในน้ำด้วยปฏิกิริยาโฟโตคะตะไลสิสโดยใช้ผงไทเทเนียมไดออกไซด์ (Degussa P25) 0.05-10 กรัมต่อลิตร ภายใต้แสงจากหลอดไฟแบล็คไลท์และแสงจากดวงอาทิตย์ โดยใช้สารละลายคาร์บาริล 10 มิลลิกรัมต่อลิตร ในแต่ละชุดทดลอง 180 นาที ที่เวลา 30, 60, 90, 120, 150 และ 180 นาที มีการดูดน้ำตัวอย่างมาวิเคราะห์ค่าการดูดกลืนแสงของคาร์บาริลในช่วงความยาวคลื่น 190-350 นาโนเมตร ด้วยเครื่องยูวี วิสิเบิล สเปคโตรโฟโตมิเตอร์ ผลการศึกษาพบว่ากรณีที่ใช้แสงจากหลอดไฟแบล็คไลท์นาน 180 นาที ไทเทเนียมไดออกไซด์ 2 กรัมต่อลิตร สามารถสลายคาร์บาริลได้ 95.5 % ดีกว่าไทเทเนียมไดออกไซด์ 1 กรัมต่อลิตร ที่สลายได้ 93 % ส่วนการใช้แสงจากดวงอาทิตย์นาน 180 นาที พบว่าไทเทเนียมไดออกไซด์ 1 กรัมต่อลิตร สามารถสลายคาร์บาริลได้ 96 % ดีกว่าไทเทเนียมไดออกไซด์ 2 กรัมต่อลิตร ที่สลายได้ 95 % ซึ่งเมื่อวิเคราะห์ทางสถิติ (paired t-test) แล้ว พบว่าความแตกต่างระหว่าง 1 และ 2 กรัมต่อลิตร ไม่มีนัยสำคัญที่ระดับความเชื่อมั่น 95 % จึงสรุปว่าไทเทเนียมไดออกไซด์ที่เหมาะสมสำหรับการสลายคาร์บาริลในน้ำ คือ 1-2 กรัมต่อลิตร อย่างไรก็ตาม การใช้แสงจากดวงอาทิตย์เป็นตัวกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาสามารถสลายคาร์บาริลได้เร็วและดีกว่าแสงจากหลอดไฟแบล็คไลท์เนื่องจากแสงจากดวงอาทิตย์มีทั้งรังสียูวีเอ ยูวีบี และยูวีซี ขณะที่แสงจากหลอดแบล็คไลท์มีแต่รังสียูวีเอเพียงอย่างเดียว 

คำสำคัญ : คาร์บาริล; ปฏิกิริยาโฟโตคะตะไลสิส; ไทเทเนียมไดออกไซด์

Abstract

This research aimed to degrade carbaryl in water by using photocatalysis from TiO₂ (Degussa P25) concentration of 0.05-10 g/L under black light and sunlight irradiation. Carbaryl concentration was 10 mg/L. At a minute of 30, 60, 90, 120, 150 and 180, from the total duration of 180 min, the water sample was withdrawn to measure the carbaryl’s absorbance at the wavelength of 190-350 nm using a UV-Vis spectrophotometer. The results found that after 180 min of black light irradiation, a 2 g/L TiO₂ could degrade 95.5 % of carbaryl, while a 1 g/L TiO₂ could degrade 93 %. For 180 min of sunlight irradiation, a 1 g/L TiO₂ could degrade 96% of carbaryl, while a 2 g/L TiO₂ degraded 95 %. Therefore, optimum TiO₂ concentration was in a range of 1-2 g/L with statistically insignificant difference at 95 % confident level from a paired t-test. However, under sunlight irradiation, the faster degradation was found since it contains UVA, UVB and UVC while the black light irradiation has only UVA. 

Keywords: carbaryl; photocatalysis; titanium dioxide