| บทคัดย่อ |
งานวิจัยนี้ ได้ศึกษาการผลิตถ่านกัมมันต์จากฝักมะขามที่เสียหายจากลาเพื่อใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์โดยการใช้เตาเผาภูมิปัญญาชาวบ้านที่ประกอบขึ้นจากถังน้ำมันขนาด 200 ลิตร จากการศึกษาพบว่าสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการคาร์บอนไนเซชันฝักมะขามให้เป็นถ่านคือที่อุณหภูมิ 400 °C นาน 4 ชั่วโมง สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเผากระตุ้นให้เป็นถ่านกัมมันต์ คือ ที่อุณหภูมิ 600°C นาน 1-2 ชั่วโมง และสารที่กระตุ้นให้ได้สารกัมมันที่มีค่าการดูดซับไอโอดีนมากที่สุดได้แก่ H3PO4 รองลงมาคือ H2O,KOH และ ZnCl2 ตามลำดับ จากการตรวจสอบสมบัติของถ่านกัมมันต์ที่เตรียมได้พบว่า มีพื้นที่ผิวจำเพาะอยู่ในช่วง 851.58- 910.31m2 /g (BET Theory) มีปริมาตรรูพรุน 2.24 ถึง 2.32 cm3/g มีรัศมีเฉลี่ยของรูพรุน 50.90 ถึง 52.53 อังสตรอม มีค่าไอโอดีนนัมเบอร์อยู่ในช่วง 613-655 mg/g สามารถดูดซับฟีนอลได้ประมาณ 61- 83% และไม่พบปริมาณโลหะ Fe,Mn,Pb และCd หลงเหลือตกค้างอยู่ในถ่านกัมมันต์ที่เตรียมได้ จากการวิเคราะห์สมบัติด้านการดูดซับของถ่านกัมมันต์ที่ได้พบว่า ที่ ph 6.0 มีค่าการดูดซับ Cu2+ได้ดีที่สุดและมีค่าคงที่ของแลงเมียร์(k) เท่ากับ 0.752 จากการศึกษาการดูดซับกรดอะซิติกของถ่านกัมมันต์โดยใช้แลงเมียร์พล็อต และฟรอยลิคพล๊อตพบว่าได้ไอโซเทอร์มการดูดซับแบบชั้นเดียว ด้วยถ่านกัมมันต์ที่เตรียมได้สามารถดูดซับกรดอะซิติกได้ดีและการดูดติดมีความแข็งแรงนอกจากนี้การชะล้างถ่านกัมมันต์ที่มีการดูดซับโลหะ Fe,Mn,Pb และCdไว้ ด้วยสารละลายกรดเท่านั้นที่สามารถทำให้มีโลหะในหลุดออกมาเพียงเล็กน้อย จากการศึกษาการเตรียมถ่านกัมมันต์ในสเกลระดับอุตสาหกรรมขนาดย่อมโดยใช้เตาเผา ขนาด 200 ลิตร โดยใช้สภาวะของการเตรียมถ่านกัมมันต์ข้างต้นพบว่า มีต้นทุนในการผลิตต่อกิโลกรัมเท่ากับ 145 บาทถ่านกัมมันต์ที่ได้มีค่าไอโอดีนนัมเบอร์เท่ากับ 624 mg/g มีปริมาณความชื้นอยู่ในช่วง 6.8- 7.5% มีปริมาณเท่าอยู่ในฐาน 6.5- 7.3% และมีความหนาแน่นปรากฏประมาณ 0.42 g/cm3 ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ อุตสาหกรรมถ่านกัมมันต์ (มอก.900-2547) นอกจากนี้การใช้ถ่านกัมมันต์เป็นสารวัสดุกรองในเครื่องกรองน้ำขนาดเล็กเพื่อใช้ในการปรับสภาพน้ำจากแหล่งน้ำตามธรรมชาติพบว่าถ่านกัมมันต์ที่เตรียมจากฝักมะขามสามารถลดความกระด้างของน้ำและปริมาณของโลหะหนักที่พบอยู่ในน้ำตัวอย่างได้ โดยมีประสิทธิภาพในการลดปริมาณความกระด้างและปริมาณโลหะหนักที่อยู่ในน้ำได้ดีพอพอๆกับถ่านกัมมันต์เขตการค้าที่หาซื้อได้ทั่วไปตามท้องตลาด
This research studied the production of activated carbon derived from tamarind pods damaged by moldto use for commercial. Folk wisdom kiln which composed of the fuel tank size of 200 liters was used in this research. From the study, it was found thatoptimal conditions for charcoal carbonization of the tamarind podis400 0 C for 4 hours. The optimal conditionfor burning to activation is 600 0 C for 1-2 hours and substances that stimulate the activated carbon with have more iodine adsorption value are phosphoric acid (H3PO4) followed by distillation water (H2 O) potassium hydroxide (KOH) and zinc chloride (ZnCl2) solutions, respectively.From properties investigation of the activated carbon, it found that it has specific surface area in the range. 851.58-910.31 m2 /g (BET Theory), a pore volume 2.24-2.32 cm3 /g with an average pore radius of 50.90 to 52.53 Å, iodine number is in the range of 613-655 mg /g, phenols adsorption approximately 61-83%, and no metals Fe, Mn, Pb and Cd residues in the activated carbon. From adsorption properties analysis of the activated carbon was found that at pH 6.0, the adsorption Cu2+ has the best and the Langmuir constant (k) equal to 0.752 of the study. Acetic acid adsorption investigated by the Langmuir isotherm and the Freundlich isotherm show monolayer adsorption isotherm andthe activated carbon can adsorbs the acetic acid well and strength. In addition, leaching of the activated carbon which has adsorbed metalsFe, Mn, Pb and Cd can be made by using acid solution but these metals come off a little. Study on production of activated carbon in small and medium enterprise (SMEs) scale by using the kiln with the production conditions as mention above, found that production cost is 145 baht/kgto produce activated carbon which has iodine number equal to 624 mg/g, the moisture content in the range 6.8 to 7.5%, ash content in the range 6.5 to 7.3%, and apparent density 0.42g/cm3 , which is based on the industrial standard of activated carbon product (900- 2457). Furthermore utilization of the activated carbon as filter material in a small water filter use for water hardness and heavy metals treatment found that the activated carbon can reduce both of water hardness and heavy metals. By effectively reducing the amount of hardness and heavy metals in the water as well as with commercial grade activated carbonthat can be purchased in general market.
|
|---|
