การกำจัดตะกั่วและทองแดงจากน้ำเสีย โดยซิลิกาเจลที่ใช้แล้วเคลือบด้วยเหล็กออกไซด์

Abstract

จากการเตรียมตัวดูดซับเพื่อใช้ในการกำจัดตะกั่วและทองแดงออกจากน้ำเสียโดยซิลิกาเจลที่ใช้แล้วเคลือบด้วยเหล็กออกไซด์ ผลการศึกษา พบว่า ภาวะที่เหมาะสมในการเคลือบแบบที่ 1 (Modified Adsorption Method) คือใช้สารละลายเหล็กที่ความเข้มข้น 0.35 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ปริมาตร 10 มิลลิลิตร ที่พีเอชของสารละลายเหล็กเท่ากับ 12.0 ต่อซิลิกาเจล 5 กรัม ที่ผ่านการอบมาก่อนที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ส่วนการเคลือบแบบที่ 2 (Modified Precipitation Method) คือ ใช้สารละลายเหล็กที่ความเข้มข้น 0.28 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ปริมาตร 25 มิลลิลิตร ต่อซิลิกาเจล 5 กรัม ที่ผ่านการอบมาก่อนที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 3 ชั่วโมง และปรับพีเอชของสารละลายเหล็กให้เท่ากับ 7.0 โดยใช้อุณหภูมิในการเคลือบที่ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 10 ชั่วโมง และอบต่อที่อุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 ชั่วโมง ซึ่งหลังจากเคลือบแล้วซิลิกาเจลที่ได้มีความสามารถในการจับกับโลหะหนักสูงขึ้น ภาวะที่เหมาะสมในการกำจัดตะกั่วและทองแดง คือ ใช้ระยะเวลาในการสัมผัสนาน 30 นาที และพีเอชของสารละลายโลหะเท่ากับ 5.5 โดยสามารถกำจัดตะกั่วและทองแดงได้มากที่สุดเท่ากับ 11.82 และ 3.55 มิลลิกรัมต่อตัวดูดซับหนึ่งกรัม ตามลำดับ ซึ่งเมื่อพีเอชของสารละลายโลหะเท่ากับ 3 หรือต่ำกว่าเหล็กออกไซด์ที่เคลือบอยู่บนผิวของตัวดูดซับจะถูกชะละลายให้ปนเปื้อนออกมาในสารละลายได้ และการเติมเกลือโซเดียมคลอไรด์ที่ความเข้มข้นตั้งแต่ 0.01 โมลต่อลิตรขึ้นไปในสารละลายโลหะจะส่งผลให้ตัวดูดซับสามารถกำจัดตะกั่วและทองแดงได้น้อยลง โดยการกำจัดโลหะหนักที่เกิดขึ้นมีความสัมพันธ์กับไอโซเทอมของการดูดซับแบบฟรุนด์ลิช และเมื่อทำการเคลือบซิลิกาเจลที่ใช้แล้วที่นำมาจากต่างห้องปฏิบัติการ พบว่า สามารถกำจัดตะกั่วได้อยู่ในช่วง 8.21-11.82 มิลลิกรัมต่อซิลิกาเจลหนึ่งกรัม และกำจัดทองแดงได้อยู่ในช่วง 2.12-3.55 มิลลิกรัมต่อซิลิกาเจลหนึ่งกรัม โดยมีประสิทธิภาพสูงสุดในการกำจัดโลหะหนักจากน้ำเสียจริงที่มีตะกั่วที่ความเข้มข้นเริ่มต้น 22.66 มิลลิกรัมต่อลิตร และทองแดงที่ความเข้มข้นเริ่มต้น 13.11 มิลลิกรัมต่อลิตร ได้เท่ากับ 89.48 และ 83.52 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ