Utilization of eucalyptus bark waste for recovery of copper and lead - Phussadee Patnukao (Chulalongkorn University, 2007)
งานวิจัยนี้ประกอบด้วยสองส่วนหลักคือ การศึกษาคุณลักษณะของถ่านกัมมันต์ที่ได้จากเปลือกยูคาลิปตัสโดยใช้กรดฟอสฟอริกเป็นตัวกระตุ้น และการประยุกต์ใช้ถ่านกัมมันต์ร่วมกับการสกัดด้วยตัวทำละลายในการคืนสภาพโลหะทองแดงจากโลหะหนักผสมระหว่างทองแดงและตะกั่ว ในการศึกษาคุณลักษณะของถ่านกัมมันต์ที่ผลิตจากเปลือกยูคาลิปตัสโดยการกระตุ้นด้วยกรดฟอสฟอริก ผลการศึกษาแสดงว่า อุณหภูมิที่เหมาะสมในการกระตุ้นด้วยกรดฟอสฟอริกมีค่า 500 องศาเซลเซียล โดยมีอัตราส่วนโดยน้ำหนักต่อปริมาตรของวัตถุดิบต่อกรดฟอสฟอริก (อัตราการแช่) เท่ากับ 1 ต่อ 1 และระยะเวลากระตุ้น 1.5 ชั่วโมง ซึ่งจะให้ค่าไอโอดีนนัมเบอร์สูงที่สุดเท่ากับ 1,226 มิลลิกรัมต่อกรัม ค่าเมทิลีนบูลนัมเบอร์เท่ากับ 425.5 มิลลิกรัมต่อกรัม นอกจากนี้ยังให้ค่าพื้นที่ผิวแบบบีอีทีสูงสุด มีค่าเท่ากับ 1,457 ตารางเมตรต่อกรัม สำหรับการนำเปลือกไม้ยูคาลิปตัสมาผลิตเป็นถ่านกัมมันต์มาใช้ในกระบวนการดูดซับทองแดงและตะกั่ว การทดลองแสดงว่า ความสามารถในการดูดซับสูงสุดในการดูดซับทองแดงและตะกั่ว จะเกิดที่ค่าความเป็นกรดค่างเท่ากับ 5 การดูดซับเข้าสู่สมดุลภายในเวลา 45 นาทีตลอดทั้งความเข้มข้นของโลหะหนัก (0.1-10 มิลลิโมล) ข้อมูลทางจลศาสตร์ที่ได้จากการทดลองมีความสอดคล้องกับแบบจำลองทางจลศาสตร์ชนิด pseudo second-order โดยที่ ค่าความสามารถในการดูดซับที่สมดุล และค่าคงที่อัตราเพิ่มข้นเพิ่มเมื่อความเข้มข้นของโลหะหนักเริ่มต้นเพิ่มขึ้น ค่าไอโซเทอมของการดูดซับเป็นไปตามแบบจำลองสมดุลการดูดซับของ Langmuir และ Freundlich ในช่วงอุณหภูมิ 25-60 องศาเซลเซียส ของการทดลอง ค่าความสามารถในการดูดซับสูงสุด เกิดในช่วงอุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส จะให้ค่าในการดูดซับทองแดงและตะกั่วเท่ากับ 0.85 และ 0.89 มิลลิโมลต่อกรัม ตามลำดับ ค่าเอนทาลปีของการดูดซับของทองแดงและตะกั่วมีค่าเท่ากับ 43.26 และ 58.77 กิโลจูลต่อโมล ตามลำดับ ค่าความเป็นบวกของค่าเอนทาลปี บ่งบอกว่าการดูดซับดังกล่าวมีลักษณะของการดูดซับแบบดูดความความร้อนการศึกษาการสกัดโลหะหนักด้วยกรดซิตริก กรดฟอสฟอริก และกรดซัลฟิวริก พบว่าระยะเวลาในการสกัดมีค่าน้อยกว่า 60 นาที ที่กรดซิตริกเข้มข้น 1 นอร์มอล โดยสภาวะนี้สามารถสกัดโลหะหนักหนึ่งองค์ประกอบได้เกือบ 100% แต่ในการแยกโลหะหนักระหว่างสององค์ประกอบให้ได้มากที่สุดนั้นควรใช้กรดซัลฟิวริกที่ความเข้มข้น 1 นอร์มอล เนื่องจากสภาวะนี้จะสกัดเฉพาะทองแดงเท่านั้น และยังคงให้ตะกั่วคงค้างอยู่บนพื้นผิวของถ่านกัมมันต์ ในการทดลองกับระบบการดูดซับแบบต่อเนื่อง พบว่าค่าความสามารถในการดูดซับเพิ่มขึ้น เมื่อขนาดความยาวของถ่านกัมมันต์ในคอลัมม์ หรือลดอัตราการไหลของน้ำ โดยแบบจำลอง BDST และ Thomas สามารถนำมาใช้ทำนายพฤติกรรมของการดูดซับในหอดูดซับได้