การพัฒนาวัสดุดูดซับไอระเหยสารโทลูอีนจากถ่านกะลามะพร้าวและถ่านกะลาปาล์ม

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ (1) ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตถ่านกัมมันต์จากกะลามะพร้าวและกะลาปาล์ม (2) พัฒนาวัสดุดูดซับไอระเหยของสารโทลูอีนจากถ่านกะลามะพร้าว และถ่านกะลาปาล์ม (3) ศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับไอระเหยสารโทลูอีนที่พัฒนาขึ้น และ (4) วิเคราะห์ต้นทุนของการผลิตวัสดุดูดซับที่พัฒนาขึ้นการดำเนินการวิจัยโดยการนำกะลามะพร้าวและกะลาปาล์ม มาเผาในสภาพไร้ออกซิเจน และทำการบดและร่อนให้ได้ขนาด 1-3 มิลลิเมตร นำถ่านกะลามะพร้าวและถ่านกะลาปาล์มมากระตุ้นด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) โดยใช้สัดส่วน ถ่าน:KOH เท่ากับ 1:1 1:3 และ 1:5 ให้ความร้อน 800 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 2 ชั่วโมง จากนั้นนำไปวัดค่าไอโอดีนนัมเบอร์ และวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพ เพื่อคัดเลือกสัดส่วนที่ดี เพื่อนำไปทดสอบประสิทธิภาพการดูดซับไอระเหยสารโทลูอีน และคำนวณต้นทุนในพัฒนาวัสดุดูดซับเปรียบเทียบกับถ่านกัมมันต์ทางการค้า ผลการวิจัยมีดังนี้ (1) ผลการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตถ่านกัมมันต์จากกะลามะพร้าว พบว่าที่สัดส่วนของถ่านกัมมันต์จากกะลามะพร้า:KOH เท่ากับ 1:3 ได้ค่าไอโอดีนนัมเบอร์ที่ดีที่สุดคือ 618.45 มิลลิกรัมต่อกรัม และสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตถ่านกัมมันต์จากกะลาปาล์ม พบว่าที่สัดส่วนของถ่านกัมมันต์จากกะลาปาล์ม:KOH เท่ากับ 1:3 ได้ค่าไอโอดีนนัมเบอร์ที่ดีที่สุดคือ 605.75 มิลลิกรัมต่อกรัม (2) เมื่อวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพ พบว่าถ่านกะลามะพร้าวมีลักษณะพื้นที่ผิวถูกเปิด เป็นโพรงลึกลงไปในโครงสร้าง และภายในมีรูพรุนขนาดเล็กเกิดขึ้นจำนวนมาก ส่วนถ่านกะลาปาล์ม มีลักษณะพื้นที่ผิวถูกเปิด เป็นโพรงลึกลงไปในโครงสร้าง แต่รูพรุนที่เกิดขึ้นไม่สม่ำเสมอ และรูพรุนบางส่วนยังถูกปิดคลุมอยู่ ดังนั้นถ่านกัมมันต์จากกะลามะพร้าวและถ่านกัมมันต์จากกะลาปาล์มมีคุณสมบัติสามารถนำไปเป็นวัสดุดูดซับได้ (3) ผลการศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับไอระเหยสารโทลูอีน พบว่าถ่านกะลาปาล์ม ถ่านกะลามะพร้าว และถ่านกัมมันต์ทางการค้า มีประสิทธิภาพการดูดซับไอระเหยสารโทลูอีน เท่ากับ 43.61 83.96 และ 221.83 มิลลิกรัมต่อกรัมตามลำดับ จุดอิ่มตัวในการดูดซับไอระเหยสารโทลูอีน มีค่าเท่ากับ 25.69 33.94 และ 37.11 มิลลิกรัมต่อกรัม ตามลำดับ สามารถดักจับไอระเหยสารโทลูอีนได้ร้อยละ 20 30 และ 90 ตามลำดับ และ (4) ผลการวิเคราะห์ต้นทุนของการผลิตวัสดุดูดซับที่พัฒนาขึ้น พบว่า ต้นทุนการผลิตถ่านกัมมันต์จากกะลามะพร้าวและจากกะลาปาล์มมีต้นทุนน้อยกว่าถ่านกัมมันต์ทางการค้าถึง 4 เท่า