การผลิตและการศึกษาสมบัติของซิลิกาเจลจากชานอ้อยที่ผ่านการแช่กรดไฮโดรคลอริก
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการผลิตซิลิกาเจลจากชานอ้อยที่ผ่านการแช่กรดและไม่ผ่านการแช่กรด ไฮโดรคลอริก (HCl) และศึกษาสมบัติของซิลิกาเจลจากชานอ้อย ได้แก่ ร้อยละผลผลิต ปริมาณความชื้น ขนาดรูพรุน พื้นที่ผิวจำเพาะ ปริมาตรรูพรุน และองค์ประกอบทางเคมีของซิลิกาเจล จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าซิลิกาเจลจากชานอ้อยที่ผ่านการแช่กรดมีสมบัติดีกว่าซิลิกาเจลจากชานอ้อยที่ไม่ผ่านการแช่กรด เนื่องจากมีปริมาณซิลิกา ร้อยละผลผลิต ขนาดรูพรุน พื้นที่ผิวจำเพาะ และปริมาตรรูพรุนสูงกว่า ในขณะที่ปริมาณซัลเฟอร์ซึ่งเป็นสิ่งเจือปนต่ำกว่า โดยค่าร้อยละผลผลิต ปริมาณซิลิกา ปริมาณซัลเฟอร์ ขนาดรูพรุน พื้นที่ผิวจะเพาะ และปริมาตรรูพรุนของซิลิกาเจลจากชานอ้อยที่ผ่านการแช่กรด HCl คือ 35.05 %, 76.17 %, 23.83 %, 9.70 nm, 117.59 m2/g และ 0.285 cm3/g ตามลำดับ ในขณะที่ค่าร้อยละผลผลิต ปริมาณซิลิกา ปริมาณซัลเฟอร์ ขนาดรูพรุน พื้นที่ผิวจะเพาะ และปริมาตรรูพรุนของซิลิกาเจลจากชานอ้อยที่ไม่ผ่านการแช่กรด HCl คือ 8.24 %, 57.80 %, 42.20%, 7.51 nm, 104.17 m2/g และ 0.196 cm3/g ตามลำดับ นอกจากนี้ ผลการวิเคราะห์ทางสถิติด้วยวิธี paired sample t-test ยังบ่งชี้ว่าซิลิกาเจลที่ผลิตขึ้นจากชานอ้อยทั้ง 2 สภาวะ มีสมบัติต่าง ๆ แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
คำสำคัญ : ชานอ้อย; ซิลิกาเจล; องค์ประกอบทางเคมี; ขนาดรูพรุน; พื้นที่ผิวจำเพาะ
Article Details
เอกสารอ้างอิง
[2] ธนาชัย จงสุวรรณไพศาล, 2553, ผนังดูดซับความชื้นด้วยซิลิกาที่สกัดจากแกลบ, ว.วิจัยและสาระสถาปัตยกรรม/การผังเมือง 6: 47-63.
[3] พัชรินทร์ วรธนกุล, 2553, Sol-Gel เทคโนโลยีสังเคราะห์ซิลิกาจากชานอ้อย, ส่งเสริมเทคโนโลยี 36: 39-41.
[4] ปิยนุช คะเณมา, 2554, ชานอ้อยและเปลือกข้าวโพด แหล่งซิลิกาผลิตสารดูดความชื้น, สารวิจัยเพื่อชุมชน มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, มหาสารคาม, 5 น.
[5] ศิริชัย ก้านกิ่ง, ศิรินทร ทองแสง, ณรงค์ฤทธิ์ สมบัติสมภพ, ชาคริต สิริสิงห และเอกชัย วิมลมาลา, 2554, อิทธิพลของแหล่งชานอ้อยและปริมาณของซิลิกาในผงเถ้าชานอ้อยที่มีต่อสมบัติการบ่มสุกและเชิงกลของวัสดุเชิงประกอบของยางธรรมชาติ, การประชุมทางวิชาการ ครั้งที่ 49 มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.
[6] ไกรกมล วงศ์เทพ, 2555, การหดตัวของซีเมนต์เพสต์และมอร์ตาร์ที่ผสมด้วยอนุภาคนาโนซิลิกา, วิทยานิพนธ์ปริญญาโท, สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง, กรุงเทพฯ, 61 น.
[7] โฉมศรี ศิริวงศ์, 2558, การใช้งานและความเป็นพิษของสารตัวเติมเสริมแรงในอุตสาหกรรมยาง, ว.วิทยาศาสตร์ มข. 43: 579-594.
[8] Nayak, J.P. and Bera, J., 2011, Preparation of an efficient humidity indicating silica gel from rice husk ash, Bull. Mater. Sci. 34: 1683-1687.
[9] เกศินี สวัสดิ์แพทย์, 2558, ศึกษาผลของการกระตุ้นนาโนซิลิกาและแคลเซียมคาร์บอเนตด้วยคลื่นไมโครเวฟต่อสมบัติของไดแคลเซียมซิลิเกต, วิทยานิพนธ์ปริญญาโท, มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี, กรุงเทพฯ, 103 น.
[10] Okoronkwo, E.A., Imoisili, P.E. and Olusunle, S.O.O., 2013, Extraction and characterization of amorphous silica from corn cob ash by sol-gel method, Chem. Mater. Res. 3: 68-72.
[11] Patil, R., Dongre, R. and Meshram, J., 2014, Preparation of silica powder from rice husk, International Conference on Advance in Engineering & Technology 2014, Sigapore.
[12] Ghorbani, F., Sanati, A.M. and Maleki, 2015, Production of silica nanoparticles from rice husk as agricultural waste by environmentally friendly technique, Environ. Stud. Persian Gulf 2: 56-65.
[13] Mokhtar, H. and Tajuddin, R.M., 2016, The effect of nanosilica extracted from sugarcane bagasse on formulation of flat sheet nanofiltration membrane, Int. J. Chem. Eng. Appl. 7: 323-326.
[14] กลุ่มวิชาการและสารสนเทศอุตสาหกรรมอ้อยและน้ำตาลทราย, สำนักนโยบายอุตสาหกรรมอ้อยและน้ำตาลทราย และสำนักงานคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทราย, 2559, รายงานพื้นที่ปลูกอ้อยปีการผลิต 2558/59, สำนักงานคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทราย (สอน.), กระทรวงอุตสาหกรรม, กรุงเทพฯ, 124 น.
[15] Hariharan, V. and Sivakumar, G., 2013, Studies on synthesized nanosilica obtained from bagasse ash, Int. J. Chem Tech. Res. 5: 1263-1266.
[16] Sultana, M.S. and Rahman, M.A., 2013, Characterization of calcined sugarcane bagasse ash and sugarcane waste ash for industrial use, International Conference on Mechanical, Industrial and Materials Engineering 2013, RUET, Rajshahi, Bangladesk.
[17] Norsuraya, S., Fazlena, H. and Norhasyimi, R., 2016, Sugarcane bagasse as a renewable source of silica to synthesize Santa Barbara Amorphous-15 (SBA-15), Proc. Eng. 2016: 839-846.
[18] สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม, 2547, มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ซิลิคอนไดออกไซด์สำหรับอุตสาหกรรมยาง, มอก. 1070-2547, กรุงเทพฯ.
[19] สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม, 2547, มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ซิลิคอนไดออกไซด์สำหรับอุตสาหกรรมยาปราบศัตรูพืช, มอก. 1071-2547, กรุงเทพฯ.
[20] สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม, 2547, มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ซิลิคอนไดออกไซด์สำหรับอุตสาหกรรมสี, มอก. 1072-2547, กรุงเทพฯ.
[21] Kumar, R.S., Vinjamur, M. and Mukhopadhyay, M., 2013, A simple process to prepare silica aerogel microparticles from rice husk ash, Int. J. Chem. Eng. Appl. 4: 321-325.
[22] Muljani, S., Setyawan, H., Wibawa, G. and Altway, A., 2014, A facile method for the production of high-surface-area mesoporous silica gels from geothermal sludge, Advan. Powder Technol. 25: 1593-1599.
[23] Pijarn, N., Seng, H., Khanaruksombut, S., Phonprasert, P. and Vorapracha, P., 2015, Effect of synthesis conditions on % yield of silica gel from microwave process, Int. J. Chem. Environ. Biol. Sci. 3: 312-316.
[24] Harish, P.R., Arumugam, A. and Ponnusami, V., 2015, Recovery of silica from various low-cost precursors for the synthesis of silica gel, Pharm. Lett. 6: 208-213.
[25] Vaibhav, V., Vijayalakshmi, U. and Roopan, S.M., 2015, Agricultural waste as source for the production of silica nanoparticles, Spectrochim. Acta A: Mol. Biomol. Spectrosc. 139: 515-520.
[26] Zulfiqar, U., Subhani, T. and Husain, S.W., 2016, Synthesis and characterization of silica nanoparticles from clay, J. Asian Ceram. Soc. 4: 91-96.
[27] AOAC, 1990, Official Method of Analysis, 15th Ed., Association of Analytical Chemists, Washington, D.C.
[28] Selvakumar, K.V., Umesh, A., Ezhilkumar, P., Gayatri, S., Vinith, P. and Vignesh, V., 2014, Extraction of silica from burnt paddy hask, Int. J. Chem Tech. Res. 6: 4455-4459.
[29] Haq, I.U., Akhtar, K. and Malik, A., 2014, Effect of experimental variables on the extraction of silica from the rice husk ash, J. Chem. Soc. Pak. 36: 382-387.
[30] James Cook University, Element-to-stoichiometric oxide conversion factors, Available Source: https://www.jcu.edu.au/advanced-analytical-centre/services-and-resources/resources-and-extras/element-to-stoichiometric-oxide-conversion-factors, March 5, 2018.
[31] Rezende, C.A., Lima, M.A., Maziero, P., Azevedo, E.R., Garcia, W. and Polikarpov, I., 2011, Chemical and morphological characterization of sugarcane bagasse submitted to a delignification process for enhanced enzymatic digestibility, Biotechnol. Biofuels 4: 1-18.
[32] Pereira, P.H.F., Voorwald, H.C.J., Cioffi, M.O.H., Mulinari, D.R., Da Luz, S.M. and Da Silva, M.L.C.P., 2011, Sugarcane bagasse pulping and bleaching: Thermal and chemical characterization, BioResources 6: 2471-2482.
[33] Guilherme, A.A., Dantas, P.V.F., Santos, E.S., Fernandes, F.A.N. and Macedo, G.R., 2015, Evaluation of composition, characterization and enzymatic hydrolysis of pretreated sugar cane bagasse, Braz. J. Chem. Eng. 32: 23-33.
[34] Embong, R., Shafiq, N. and Kusbiantoro, A., 2016, Silica extraction and incineration process of sugarcane bagasse ash (SCBA) as pozzolanic materials: A review, ARPN J. Eng. Appl. Sci. 11: 7304-7308.
[35] Rodríguez-Machín, L., Arteaga-Pérez, L.E., Pérez-Bermúdez, R.A., Casas-Ledón, Y., Prins, W. and Ronsse, F., 2018, Effect of citric acid leaching on the demineraliza tion and thermal gegradation behavior of sugarcane trash and bagasse, Biomass Bioenergy 108: 371-380.
[36] Das, P., Ganesh, A. and Wangikar, P., 2004, Influence of pretreatment for deashing of sugarcane bagasse on pyrolysis products, Biomass Bioenergy 27: 445-457.
[37] Ali, K., Amin, N.U. and Shah, M.T., 2009, Physicochemical study of bagasse and bagasse ash from the sugar industries of NWFP, Pakistan and its recycling in cement manufacturing, J. Chem. Soc. Pak. 3: 375-378.
[38] Amin, N.U., Khattak, S., Noor, S. and Ferroze, I., 2016. Synthesis and characterization of silica from botoom ash of sugar industry, J. Cleaner Prod. 117: 207-211.
[39] อรอนงค์ จุลพันธ์, ธงไทย วิฑูรย์ และเมตตา เจริญพานิช, 2554, การผลิตวัสดุดูดซับชนิดซิลิกาเมโซพอร์จากกากของเสียจากธรรมชาติ, วิศวกรรมสาร มก. 75: 103-120.
[40] Affandi, S., Setyawan, H., Winardi, S., Purwanto, A. and Balgis, R., 2009, A facile method for production of high-purity silica xerogels from bagasse ash, Advanced Powder Technol. 20: 468-472.
[41] Filipović, R., Lazić, D., Perušić, M. and Stijepović, I., 2010, Oil absorption in mesoporous silica particles, Proc. Appl. Ceram. 4: 265-269.