วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2547

งานวิจัยฉบับนี้ได้ทำการศึกษาประสิทธิภาพของถ่านกระดูกที่ใช้เป็นสารดูดซับในการกำจัดโลหะหนัก 2 ชนิด จากน้ำเสียสังเคราะห์ ได้แก่ ตะกั่ว (Pb) และอาร์เซนิก (As (V)) โดยถ่านกระดูกที่ใช้ในการทดลองมีการเตรียมแตกต่างกัน 4 สภาวะ และทำการทดลองแบบแบทช์ เพื่อศึกษาถึงสภาวะการเตรียมถ่านกระดูก และสภาวะการทดลองที่เหมาะสมที่ให้ประสิทธิภาพการกำจัดสูงที่สุดได้แก่เวลาสัมผัส และพีเอชน้ำเสียเริ่มต้น ปริมาณถ่านกระดูก รวมถึงการศึกษาไอโซเทอมการดูดซับแบบฟรุนดลิช และแบบแลงมัวร์ จากนั้นนำสภาวะการทดลองกำจัดตะกั่วที่เหมาะสมไปทำการศึกษาประสิทธิภาพการกำจัดตะกั่วของถ่านกระดูกในน้ำเสียจริง โดยตัวแปรควบคุมที่ใช้ตลอดการทดลองแบบแบทช์คือ น้ำเสียสังเคราะห์ความเข้มข้นโลหะหนักเริ่มต้น 10 มิลลิกรัม/ลิตร ปริมาตรน้ำเสียที่ใช้ทดลอง 25 มิลลิลิตร และความเร็วในการกวนผสม 250 รอบ/นาที จากการศึกษาพบว่าถ่านกระดูกสามารถกำจัดตะกั่วได้ดีกว่าอาร์เซนิกมาก และเมื่อเพิ่มพีเอชน้ำเสียจะส่งผลให้ประสิทธิภาพการกำจัดสูงขึ้นด้วย ซึ่งถ่านกระดูกสภาวะที่ 3 ที่เตรียมขึ้นจากการกระตุ้นด้วยสารละลาย NaOH ปริมาณถ่าน 20 มิลลิกรัม/ลิตรน้ำเสีย มีความเหมาะสมต่อการกำจัดตะกั่วได้ดีที่สุดที่พีเอชน้ำเสียเริ่มต้นเท่ากับ 6 ให้ประสิทธิภาพการกำจัดสูงถึงร้อยละ 100 หรือคิดเป็นความสามารถในการดูดซับเท่ากับ 401.65 มิลลิกรัมตะกั่ว/กรัมถ่าน และจากผลการวิเคราะห์โครงสร้างของถ่านกระดูกก่อนและหลังการทดลองแสดงให้เห็นว่า กระบวนการกำจัดนั้นเกิดจากการดูดซับตะกั่วโดยไฮดรอกซีอะพาไตต์ (Ca[subscript 10](PO[subscript 4])[subscript 6](OH)[subscript 2]) เกิดเป็น Ca[subscript 3]Pb[subscript 7](PO[subscript 4])[subscript 6](OH)[subscript 2] สำหรับถ่านสภาวะที่ 1 ที่ไม่ผ่านการกระตุ้นใดๆ นั้นมีความเหมาะสมต่อการกำจัดอาร์เซนิกได้ดีที่สุด คือให้ประสิทธิภาพการกำจัดร้อยละ 13.76 หรือคิดเป็นความสามารถในการดูดซับเท่ากับ 1.22 มิลลิกรัมอาร์เซนิก/กรัมถ่าน เมื่อปรับพีเอชน้ำเสียเท่ากับ 6 และจากการศึกษาไอโซเทอมการดูดซับพบว่า ถ่านกระดูกให้ลักษณะการดูดซับตะกั่วและอาร์เซนิกตามแบบจำลองไอโซเทอมการดูดซับแบบฟรุนดลิช สำหรับการทดลองใช้ถ่านกระดูกกำจัดตะกั่วในน้ำเสียจริงที่มีความเข้มข้นของตะกั่วเริ่มต้น 185 มิลลิกรัม/ลิตร พบว่าสามารถกำจัดตะกั่วในน้ำเสียจริงได้ถึงร้อยละ 94.33 เมื่อใช้ถ่านกระดูกในปริมาณ 50 มิลลิกรัม/ลิตร