รายงานผลการวิจัยlibrae.mju.ac.th/goverment/20111119104834_librae/file20130311115020... ·...
TRANSCRIPT
รายงานผลการวจย
เร�อง
การศกษาสมบตทางเคมและกายภาพของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว
เพ�อนามาประยกตใชเปนตวดดซบ
Studying the Chemical and Physical Properties of Used Plaster Mold
to Apply for the Adsorbent
โดย
รชดาภรณ ปนทะรส
มหาวทยาลยแมโจ
2555
รหสโครงการวจย มจ.2-54-077
รายงานผลการวจย
เร�อง การศกษาสมบตทางเคมและกายภาพของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวเพ�อนามาประยกตใชเปน
ตวดดซบ
Studying the Chemical and Physical Properties of Used Plaster Mold to Apply for the
Adsorbent
ไดรบการจดสรรงบประมาณวจย ประจาป 2554
จานวน 70,000 บาท
หวหนาโครงการ อาจารย ดร.รชดาภรณ ปนทะรส
งานวจยเสรจส�นสมบรณ
28 ธนวาคม 2555
กตตกรรมประกาศ
โครงการวจยเร�อง การศกษาสมบตทางเคมและกายภาพของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวเพ�อ
นามาประยกตใชเปนตวดดซบ (Studying the Chemical and Physical Properties of Used Plaster
Mold to Apply for the Adsorbent) ไดสาเรจลลวง โดยไดรบทนอดหนนการวจย จากสานกวจยและ
สงเสรมวชาการการเกษตร มหาวทยาลยแมโจ ประจาปงบประมาณ 2554 ผวจยขอบอบคณ อาจารย
ดร. ภสต ปกมณ พ�เล�ยงโครงการวจยท�ใหคาแนะนาท�เปนประโยชนตอโครงการวจยน� เปนอยางย�ง
บรษทอมพเรยล จ.ลาปาง ท�ไดเอ�อเฟ� อโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว นางสาวจรญญา ชมพ และนางสาว
คณศรวย เตชะเอ�อย ท�ไดทมเทแรงกายและแรงใจในการทางาน นางสาวจราภรณ กตกล ท�ไดให
ความชวยเหลอในการใชเคร�องมอวทยาศาสตร และขอขอบคณ สาขาวชาเคมคณะวทยาศาสตร
มหาวทยาลยแมโจ ท�อนเคราะหสถานท� อปกรณและเคร�องมอวทยาศาสตรท�ใชในการดาเนนการ
วจยใหเสรจส�นสมบรณ
ผวจย
สารบญ
หนา
สารบญตาราง ข
สารบญภาพ ค
อธบายสญลกษณ ง
บทคดยอ 1
Abstract 2
คานา 3
ขอบเขตการวจย 4
วตถประสงคของการวจย 5
ประโยชนท�คาดวาจะไดรบ 5
การตรวจเอกสาร 5
อปกรณและวธการวจย 10
ผลการวจย 19
วจารณผลการวจย 29
สรปผลการวจย 30
เอกสารอางอง 30
การนาเสนอผลงานวชาการ 32
ข
สารบญตาราง
หนา
ตารางท� 1 สวนประกอบทางเคมของยปซมจากธรรมชาต และยปซมจากการสงเคราะห 6
ตารางท� 2 การเปรยบเทยบคณสมบตท�คลายคลงกนของเอฟจดยปซมและแรยปซม 8
ตารางท� 3 เคร�องมอและอปกรณท�ใชในการทดลอง 10
ตารางท� 4 ผลการวเคราะหโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวดวยเคร�อง DTA 20
ตารางท� 5 ผลการวเคราะหโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวดวยเคร�อง TG 20
ตารางท� 6 สภาวะของเคร�อง AAS ท�ใชในการทดลอง 21
ตารางท� 7 ปรมาณโลหะในโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวท�ละลายใน pH ตางๆ 22
ตารางท� 8 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมและตะก�วท� pH ตางๆ 23
ตารางท� 9 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมและตะก�วท�เวลาตางๆ 24
ตารางท� 10 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมและตะก�วท�ปรมาณตวดดซบตางๆ 25
ตารางท� 11 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมและตะก�วท�ความเขมขนตางๆ 27
ค
สารบญภาพ
หนา
รปท� 1 โมเลกลของตวถกดดซบบนตวดดซบ 7
รปท� 2 SEM ของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว 19
รปท� 3 DTA/TG ของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว 19
รปท� 4 สเปกตรม XRD ของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว 21
รปท� 5 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมท� pH ตางๆ 23
รปท� 6 เปอรเซนตการดดซบโลหะตะก�วท� pH ตางๆ 23
รปท� 7 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมท�เวลาตาง ๆ 24
รปท� 8 เปอรเซนตการดดซบโลหะตะก�วท�เวลาตางๆ 25
รปท� 9 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมท�ปรมาณตวดดซบตางๆ 26
รปท� 10 เปอรเซนตการดดซบโลหะตะก�วท�ปรมาณตวดดซบตางๆ 26
รปท� 11 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมท�ความเขมขนตางๆ 27
รปท� 12 เปอรเซนตการดดซบโลหะตะก�วท�ความเขมขนตางๆ 28
ง
อธบายสญลกษณ
% เปอรเซนต
FGD fuel gas desulfurization
กรม/ซม3 กรมตอลกบาศกเซนตเมตร
มล/ม3 มลลกรมตอตารางเมตร
nm นาโนเมตร
1
การศกษาสมบตทางเคมและกายภาพของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว
เพ�อนามาประยกตใชเปนตวดดซบ
Studying the Chemical and Physical Properties of Used Plaster
Mold to Apply for the Adsorbent
รชดาภรณ ปนทะรส Ratchadaporn Puntharod
สาขาวชาเคม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยแมโจ จ. เชยงใหม 50290
บทคดยอ
โมลดปลาสเตอรท�ใชแลวหรอแคลเซยมซลเฟตไดไฮเดรต (สตรเคม คอ CaSO4.2H2O) จาก
อตสาหกรรมเซรามกเพ�มข�น จงใชโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวในการถมท�ซ�งอาจเปนสาเหตของ
ปญหาส�งแวดลอมได จดประสงคการวจยน� คอวเคราะหหาปรมาณการละลายของธาตบางชนด ซ�ง
เปนองคประกอบของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว ไดแก โซเดยม โพแตสเซยม แคลเซยม แมกนเซยม
แมงกานส และเหลก ภายใตสภาวะกรดและดาง จดประสงค และตดตามการเปนไปไดในการนา
โมลดปลาสเตอรท�ใชแลวนากลบมาใชใหมเพ�อดดซบโลหะโครเมยมและตะก�ว แตละโลหะท�เปน
องคประกอบวเคราะหดวยเคร�องอะตอมมกแอบซอรพชนสเปกโทรโฟโตมเตอร ในสภาวะกรด
โลหะท�มการละลายคอ โพแตสเซยม แมกนเซยม แคลเซยม แมงกานสและเหลก ในสภาวะดาง
โลหะท�มการละลายคอ แคลเซยมและแมงกานส สภาวะท�เหมาะสมท�ใชในการดดซบโครเมยมและ
ตะก�วดวยโมลดปลาสเตอร ไดแก ท�สภาวะไมมการปรบ pH ท�เวลา 20 นาท ปรมาณโมลด
ปลาสเตอรท�ใชแลว 2 และ 3 กรม สาหรบสารละลายโครเมยมและตะก�วท�ความเขมขน 10 พพเอม
ผลการทดลองบอกเปนนยไดวาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวสามารถใชเปนตวดดซบท�มประสทธภาพ
ท�ใชในการกาจดโลหะโครเมยมและตะก�วได คาสาคญ: โมลดปลาสเตอรท�ใชแลว กรดและดาง การดดซบ โครเมยม ตะก�ว
2
Abstract
Used plaster molds or calcium sulfate dihydrate (chemical formula is CaSO4.2H2O) from
ceramic industries has been increased. It is used for landfill site that may be cause environmental
problem. The objectives of this research are to determine the solubility of some elements as
composition of used plasters mold such as sodium, potassium, calcium, magnesium, manganese,
and iron under acid and base conditions and to investigate the possibility of reusing waste plaster
molds to adsorb chromium and lead. The each elemental composition of the used plaster molds
was determined by atomic absorption spectrophotometer. Potassium, magnesium, calcium,
manganese, and iron were dissolved in acid conditions. Calcium and manganese were dissolved in
base conditions. The optimized conditions to adsorb chromium and lead were control pH for 20
min with 2 and 3 g of used plaster molds for 10 ppm of chromium and lead, respectively. These
results suggest that used plaster molds could be employed as an efficient adsorbent to remove
chromium and lead. Key words: used plaster molds, acid and base, adsorption, chromium, lead
3
คานา
ความเปนมาและความสาคญของปญหา
จงหวดลาปางมโรงงานผลตเซรามกเปนจานวนมาก ผลตภณฑท�ผลต เชน แกวน� า จาน ชาม
แจกน กระถางตนไม และอ�นๆอกมากมาย จากโรงงานท�มมากราว 300 โรง ต�งแตโรงงานเลกๆแบบ
ครอบครว ไปจนถงโรงงานใหญท�มเทคโนโลยเพ�อใหสนคาเกรด A ในโรงงานใหญน� ยอมมการใช
โมลดปลาสเตอร หรอ ปนปลาสเตอร (plaster of Paris) ผลตจากแรยปซม (สตรเคมของยปซมคอ
CaSO4.2H2O) โดยใชเปนแบบพมพหลอแบบข�นรปเซรามกส เพ�อการข�นรปผลตภณฑ ซ�งแบบพมพ
น�นจะสามารถใชงานไดประมาณ 80-100 คร� งตอ 1 แบบพมพ และปนปลาสเตอรท�ใชทาแบบพมพ
น�นมอายการใชงานท�จากด แบบพมพท�หมดอายการใชงานแลวจะถกท�งเอาไว ในแตละปจงม
ปรมาณโมลดปลาสเตอรท�เปนแบบหลอท�ไมใชแลวไมต �ากวา 38,000 ตนตอป (ลดา, 2552) แมวาจะ
มการนาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว นากลบมาใชใหม เชนนามาใชเปนตวเตมในกระบวนการผลต
ปนซเมนต การผลตยปซมบอรด นาไปถมท� แตผลเสยท�ตามมาคอการเพ�มความเส�ยงของการสราง
ไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) หรอกาซไขเนา ซ�งเปนสาเหตหน�งของโลกรอนได และนาไปท�งทาใหเกด
ปญหาขยะ ในดานเกษตรกรรมใชประโยชนจากยปซมเปนตวปรบคณภาพดน โดยการบดยปซม
แลวโปรยลงดนโดยตรง หรอนาไปผสมในน� าท�ใชรดแปลงเพาะปลก แคลเซยมจากยปซมสามารถ
เขาแทนท�อนมลของโซเดยมในดนทาใหความเคมลดลงสามารถนากลบไปใชเพาะปลกได (กรกนก,
2551) จงมแนวคดในการนาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวนากลบมาใชใหม อยางไรกตามยงไมพบการ
รายงาน ขอมลสมบตทางเคมและกายภาพของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว ดงน�นเพ�อใหเกดประโยชน
จากงานวจยน� ในการนาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวไปใชเปนตวดดซบโลหะไดสงสด ควรจะทราบถง
สมบตเหลาน� ไดแก ความเปนผลก องคประกอบทางเคม หมฟงกชน พ�นท�ผว ลกษณะพ�นท�ผว การ
ปลดปลอยธาตในสารละลายกรดและดาง จากน�นจงนาทดสอบการใชโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวเปน
ตวดดซบโลหะ โดยสารท�จะถกดดซบน� นตองข� นกบสมบตทางเคมและกายภาพของโมลด
ปลาสเตอรเชนกน เพ�อจะนาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวนากลบมาใชอกคร� งในกระบวนการผลต
ภาชนะเซรามกมการใชเคลอบซ�งคอช�นของแกวบางๆท�หลอมละลายตดกบผวดน เม�อเผาผลตภณฑ
ท�ความรอนในอณหภมสง การเคลอบจะชวยใหการชาระลางภาชนะเซรามกงายข�น เน�องจากเคลอบ
มสมบตล�นมอซ�งทาความสะอาดไดงายกวาผวดน และการเคลอบยงเพ�มความแขงแรง ทนทาน ทา
ใหภาชนะไมบ�นงาย ใสของเหลวได ไมเกดการร�วซม วตถดบท�ใชเตรยมเคลอบไดแก นกเกล
ออกไซด (NiO) ซงคออกไซด (ZnO) คอปเปอรออกไซด (CuO) คอปเปอรคารบอเนต (Cu(NO3)2)
โครเมยมออกไซด (Cr2O3) แบเรยมออกไซด (BaO) ตะก�ว (Pb) และ ซลกา (SiO2) ตะก�วทาหนาท�
4
เปนตวหลอมละลายท�ใหแกวในอณหภมต �า 900-1200 องศาเซลเซยส สวนโครเมยมทาหนาท�ใหส
ซ�งเปนสท�ทนไฟไดสง วตถดบเหลาน� มอนตรายตอรางกาย โดยฝ นของวตถดบน�นสามารถเขาส
รางกายไดโดยการหายใจ ทางปากและทางผวหนง โดยเฉพาะอยางย�งตะก�วและโครเมยม (ไพจตร,
2537) ท� งสองโลหะน� มคาขดจากดความเขมขนของสารเคมในบรรยากาศการทางาน (Threshold
Limit Value, TLV) ต�า หมายความวาโลหะท�งสองชนดน�มความเปนพษสง ตะก�วและโครเมยมมคา
TLV เทากบ 0.15 และ 0.5 mg/m3 ตามลาดบ หากไดรบโลหะเหลาน� มากเกนไปทาใหปวดศรษะ
น� าหนกตวลด รางกายสบซด คล�นไส อาเจยน (Sax and Lewis, 1990) ในโรงงานอตสาหกรรมเซรา
มกมการฟ งกระจายของโลหะตะก�วและโครเมยม และอาจมการปนเป� อนของโลหะท�งสองในน� าท�ง
ของโรงงาน ดงน�นงานวจยน� จงศกษาหาสมบตทางเคมและคณภาพของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวซ�ง
มอยเปนจานวนมากในโรงงานเซรามกมาใชประโยชนเปนตวดดซบเพ�อกาจดโลหะตะก�วและ
โครเมยมซ�งเปนสารอนตรายท�เปนวตถดบในกระบวนการเคลอบ งานวจยน� จงสามารถชวยในเร�อง
การอนรกษส�งแวดลอม โดยการนาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวกลบคนมาเปนวตถดบอก เปนการเพ�ม
มลคาและเปนการใชทรพยากรธรรมชาตใหเกดประโยชน
ขอบเขตการวจย
1. ศกษาสมบตทางเคมและกายภาพของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวจากโรงงานเซรามก
2. ศกษาการละลายของธาตบางชนดในโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวในเง�อนไขความเปนกรด
และดาง
3. ศกษาสมบตการดดซบ โลหะหนก 2 ชนด คอ ตะก�ว และโครเมยม ดวยโมลดปลาสเตอร
ท�ใชแลว
5
วตถประสงคของการวจย
1. เพ�อทาการศกษาสมบตทางเคมและกายภาพของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวจากโรงงาน
เซรามก ในจงหวดลาปาง
2. เพ�อทาการศกษาการละลายของธาตบางชนดในโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวในเง�อนไข
ความเปนกรดและดาง
3. เพ�อทาการศกษาการดดซบโลหะหนก 2 ชนด คอ ตะก�ว และโครเมยม
ประโยชนท�คาดวาจะไดรบ
1. เพ�มแนวทางในการนาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวใหเกดประโยชน
2. การประยกตใชโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวตามความรท�ไดจากการสมบตทางเคมและ
กายภาพ
3. นาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวนากลบมาใชใหม เพ�อลดปญหาการนาโมลดปลาสเตอรไป
ถมท�และนาไปท�ง และสามารถนาไปใชประโยชนในงานวจยดานส�งแวดลอม
4. นาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวไปปรบปรงพ�นท�ผวตามประโยชนการใชงาน
5. การเผยแพรในวารสารวชาการและเผยแพรแกหนวยงานท�สามารถงานวจยน� ไปใช
ประโยชนไดแก สาขาวชาเคม สาขาวชาวสดศาสตรและสาขาวชาส�งแวดลอม รวมถงโรงงาน
อตสาหกรรมเซรามก
การตรวจเอกสาร
ปนปลาสเตอรผลตมาจากแรยปซมท�ม ช�อทางเคม คอ แคลเซยมซลเฟตไดไฮเดรต
(CaSO4.2H2O) ในโครงผลกมน� า 2 หนวยตอแคลเซยมซลเฟต 1 หนวย ยปซมประกอบดวยซลเฟอร
ไตรออกไซด (SO3) 46.5% แคลเซยมออกไซด (CaO) 32.6% น� า (H2O) 20.9% เม�อนายปซมมาเผา
แคลไซน น� าบางสวนจะระเหยออกไปกลายเปนปนปลาสเตอร ซ�งมช�อทางเคมวา แคลเซยมซลเฟต
เฮมไฮเดรต (CaSO4.1/2H2O) ในโครงผลกจะมน� าเพยง 1 หนวยตอแคลเซยมซลเฟต 2 หนวย
ปฏกรยาดงกลาวน� เปนปฏกรยาผนกลบได ดงสมการ (1)
CaSO4.2H2O CaSO4.1/2H2O + 3/2H2O (1)
6
ปนปลาสเตอรท�อยในรปของผลกมช�อวา Bassanite มโครงสรางผลกเปน rhombohedral
ปลาสเตอรมอย 2 เฟส คอ แอลฟาปลาสเตอร (-hemihydrate) หรอ gypsum cement มการจดเรยง
ตวเปนโมโนคลนก (monoclinic) และเบตาปลาสเตอร (-hemihydrate) หรอ plaster of Paris มการ
จดเรยงตวเปนไตรโกนอล (trigonal) (Carvalho et al., 2008) แตปรมาณน� าท�ใชในการข�นรปเปนปน
ปลาสเตอรแตกตางกน หากเปนแอลฟาปลาสเตอร อตราสวนปลาสเตอรตอน� าสง ทาใหปน
ปลาสเตอรมความแขงแรงสง ความพรนต�า การขยายตวสง และปนปลาสเตอรมสมบตหลากหลาย
สวนเบตาปลาสเตอร มอตราสวนปลาสเตอรตอน� าต �า ทาใหปนปลาสเตอรมความแขงแรงต�า ความ
พรนสง การขยายตวต �า (ลดา, 2552)
ยปซมท�ไดจากกระบวนการการกาจดกาซซลเฟอร หรอท�เรยกวา FDG-gypsum จากเหมอง
แมเมาะ จงหวดลาปาง โดยท�วไปผลกของยปซมมขนาด 79 ไมครอน มรปรางแบบแทง มพ�นท�ผว
เทากบ 1.95 ตารางเมตรตอกรม มคาความเปนกรดดางเทากบ 7.3 (Chindaprasirt, 2011)
สวนประกอบทางเคมของยปซมจากธรรมชาต และยปซมจากการสงเคราะหมปรมาณ
องคประกอบทางเคมดงตารางท� 1
ตารางท� 1 สวนประกอบทางเคมของยปซมจากธรรมชาต และยปซมจากการสงเคราะห
องคประกอบทางเคม
(รอยละโดยน� าหนก)
ยปซมจากธรรมชาต
(Graf, 2010)
ยปซมจากการ
สงเคราะห (Graf, 2010)
FGD-gypsum จากเหมอง
แมเมาะ จ.ลาปาง
(Chindaprasirt, 2011)
SiO2 0.37-1.69 0.27-10.24 1.69
Al2O3 0.03-0.29 0.01-2.60 0.63
Fe2O3 0.01-0.07 0.01-1.05 0.67
CaO 31.50-34.35 32.24-35.97 46.77
MgO 0.20-3.32 0.18-0.52 0.52
K2O 0.01-0.06 0.01-1.60 0.05
Na2O 0.08-0.11 0.07-0.72 0.06
TiO2 0.01-0.02 0.01-0.17 0.03
MnO2 NA NA 0.02
SO3 36.11-45.50 31.86-46.31 49.54
7
จากการรายงานองคประกอบทางเคมของยปซม จะเหนไดวามองคประกอบท�เปนสาร
อนนทรยอยมากกวารอยละ 50 เม�อวเคราะหปลาสเตอรจากธรรมชาตและปลาสเตอรท�กลบมาใช
ใหม (recycled plaster) ดวยเคร�องฟเรยรทรานสฟอรมอนฟราเรดสเปกโทรมเตอร (FTIR) ท�แสดง
หมฟงกชนของไฮดรอกซลของน� าท�เลขคล�น 3300 เซนตเมตร–1 และซลเฟต (SO42–) ท�เลขคล�น 1200
เซนตเมตร–1 เคร� องเอกซเรย ดฟแฟรคโตมเตอร (XRD) ท�แสดงวาปลาสเตอรท� งสองชนด
ประกอบดวยแคลเซยมซลเฟตเฮมไฮเดรต (calcium sulphate hemihydrate) เปนองคประกอบหลก
และเคร�องวดคาความรอน (TG-DSC) แสดงปฏกรยาเอนโดเทอรมกของการเกดแคลเซยมแอนไฮ
ไดรด (calcium anhydride) ท�อณหภม 150 องศาเซลเซยส จากขอมลตางๆเหลาน�พบวาท�งปลาสเตอร
จากธรรมชาตและปลาสเตอรท�กลบมาใชใหมใหผลการทดลองท�คลายกน (Carvalho et al., 2008)
ความสามารถในการดดซบเปนความสามารถของสารดดซบ (adsorbent) ในการดงโมเลกล
หรอสารถกดดซบ (adsorbate) ท�อยในสภาวะแกสหรอของเหลวใหมาเกาะตดบนพ�นผวของสารดด
ซบซ�งกระบวนการดดซบน�สามารถเกดข�นระหวางพ�นผว 2 วฏภาค คอ แกสกบของเหลว แกสกบ
ของแขง ของเหลวกบของเหลว หรอ ของเหลวกบของแขง แสดงดงรปท� 1 ปจจยท�สงผลตอ
ประสทธภาพของการดดซบ ไดแก พ�นท�ผวและโครงสรางของรพรน ขนาดของสารดดซบ และเคม
ท�ผวหนาหรอหมฟงกชนเฉพาะท�อยบนผวโมเลกล โดยกระบวนการดดซบแบงไดเปน 2 ประเภท
คอ การดดซบทางกายภาพ (physical adsorption) และการดดซบทางเคม (chemical adsorption)
รปท� 1 โมเลกลของตวถกดดซบบนตวดดซบ
การดดซบทางกายภาพเปนการดดซบท�มแรงยดเหน�ยวระหวางโมเลกลไมสง มนเปนแรง
แวนเดอรวาลว ในการดดซบลกษณะน� เปนการดดซบท�เกดข�นบรเวณใดกไดภายในรพรน บรเวณ
ผวหนาหรอโมเลกลของตวดดซบกบตวถกดดซบ สวนใหญแลวการดดซบทางกายภาพเกดแรง
ระหวางตวดดซบและตวถกดดซบ โดยการดดซบแบบน� เปนการดดซบท�เกดไดหลายช�น (multilayer
adsorption)
การดดซบทางเคมเปนการดดซบท�มแรงยดเหน�ยวระหวางโมเลกลท�สงมาก ซ� งพนธะท�
เกดข�นในการดดซบน� ไดแก พนธะโควาเลนซ พนธะไอออนก การดดซบทางเคมน� เกดข�นเฉพาะ
บรเวณผวหนาของตวดดซบกบตวถกดดซบเทาน�น โดยการดดซบจะเกดข� นเพยงช�นเดยว
(monolayer adsorption)
adsorbent
adsorbate
8
ขอแตกตางการดดซบทางเคมและทางกายภาพคอ แรงยดเหน�ยวของการดดซบโดยการดด
ซบทางเคมมแรงยดเหน�ยวระหวางตวดดซบและตวถกดดซบมากกวาการดดซบทางกายภาพ แตการ
ดดซบทางเคมเกดไดยากเพราะเม�อบรเวณผวหนาของตวดดซบถกปกคลมไปดวยตวถกดดซบแลว
จงไมสามารถเกดการดดซบไดอก ทาใหการดดซบทางเคมเปนการดดซบแบบช�นเดยว สวนการดด
ซบทางกายภาพน�นมแรงยดเหน�ยวท�ออนกวาทาใหการดดซบชนดน� ทาการดซอรพชน (desorption)
(กรกนก, 2551)
เอฟจดยปซมหรอยปซมสงเคราะหมสมบตทางกายภาพ ทางเคมและมปรมาณแรธาต
คลายคลงกบแรยปซมซ�งเปนยปซมทางการคา แสดงดงตารางท� 2
ตารางท� 2 การเปรยบเทยบคณสมบตท�คลายคลงกนของเอฟจดยปซมและแรยปซม [8]
คณสมบต เอฟจดยปซม แรยปซม
ส เหลองออน ขาว
ความถวงจาเพาะ (g/cm3) 2.2 2.3
ระยะเวลาการเซตตว (min) ไมแขงตว ไมแขงตว
คาความเปนกรดดาง 7.3 6.5
องคประกอบทางเคม องคประกอบหลกคอ
CaO = 38
SO3 = 54
องคประกอบหลกคอ
CaO = 59
SO3 = 41
องคประกอบทางแร Gypsum (CaSO4.2H2O) Gypsum (CaSO4.2H2O)
จากท�ไดกลาวแลวขางตนปลาสเตอรมอย 2 เฟส คอ แอลฟาปลาสเตอรและเบตาปลาสเตอร
ท�งสองเฟสน� มการจดเรยงตวท�แตกตางกน (Carvalho et al., 2008) รวมถงขนาดและรปรางของ
อนภาคท�แตกตางกนโดยแอลฟาปลาสเตอรมขนาดอนภาคท�ใหญกวา (Lewry and Williamson,
1994) สวนขอมลจากเอกซเรยดฟแฟรคชน (XRD) และอนฟราเรดสเปกโทรสโกป (IR) คลายคลง
กน โดยแอลฟาและเบตาปลาสเตอร แสดงหมฟงกชนของไฮดรอกซลของน� า และซลเฟต (SO42–)
และปลาสเตอรท� งสองชนดประกอบดวยแคลเซยมซลเฟตเฮมไฮเดรต (calcium sulphate
hemihydrate) เปนองคประกอบหลก (Carvalho et al., 2008)
มการศกษาการสมบตทางเคม กายภาพและลกษณะของกลไกของปลาสเตอรจากธรรมชาต
และปลาสเตอรท�เปล�ยนใหเปนวสดท�นากลบมาใชใหม (recycled plaster) ดวยเคร�องอนฟราเรดส
เปกโทรมเตอร เคร�องเอกซเรยดฟแฟรคโตมเตอร และเคร�องวดคาความรอน (DSC) เม�อเปรยบเทยบ
9
ผลการทดลองจากท�งสามเคร�องมอพบวา ปลาสเตอรจากธรรมชาตและปลาสเตอรท�เปล�ยนใหเปน
วสดท�นากลบมาใชใหมใหผลการทดลองท�ไมแตกตางกน (Carvalho et al., 2008) ในการศกษาแรง
ผวของผลกยปซมดวยเทคนคอะตอมกฟอรซไมโครสโครป (AFM) ไดผลการทดลองวาพบแรงผว
ประกอบดวยแรงดงดดทางฟสกสอย 3 ชนดคอ แรงแวนเดอรวาลส (van der Waals forces) แรง
ไฟฟาสถตย (electrostatic forces) และแรงดงดดของเหลวไปตามทอเลกๆ (capillary forces) (Finot
et al., 2001)
ในการศกษาลกษณะการดดซบซปเปอรพลาสตกไซเซอร 2 ชนด ไดแก -napthalene
sulfuric acid (BNS) และ polycarboxylate (PC) บนพ�นผวยปซม โดยคาศกยซตา (zeta potential)
ของยปซมเทากบ 19 mV หลงจากดดซบดวย BNS และ PC คาศกยซตาเทากบ –38.7 และ –30.4 mV
ตามลาดบ ท�ง BNS และ PC เปนสารลดความตงผวชนดประจลบ จงทาใหคาศกยซตาของยปซมหลง
การดดซบมคาเปนลบ และสงผลใหอนภาคของยปซมเกดการกระจายตวเน�องจากมแรงผลกระหวาง
อนภาคยปซม เปนผลจากความเกะกะ (stric hindrance) ท�เปนแรงผลกจากไฟฟาสถตท� เกดหม
ไอออนลบของ BNS และ PC น�นเอง (Peng et al., 2005) มการใชเคร�องอนฟราเรดสเปกโทรสโกป
และดฟเฟอเรนเทยลสแกนน�งแคลอรเมตร ในการศกษาการดดซบกรดอะซตกบนพ�นผวของ
แคลเซยมซลเฟตท�อณหภม หอง โดยการดดซบน� เปนการดดซบทางเคม (Vellmer et al., 2006) โดย
ไดมรายงานมากอนหนาน� วาการดดซบทางเคมบนพ�นผวของแคลเซยมซลเฟตเปนผลจากความ
หนาแนนประจและการจบคของโครงสรางระหวาง active site ของตวถกดดซบและ adsorption site
ของตวดดซบ (Singh et al., 2007)
จากขอมลสวนประกอบทางเคมของยปซมจากธรรมชาต และยปซมจากการสงเคราะหท�
พบวายปซมท�งสองมซลกาเปนองคประกอบ ซลกามความสามารถในการดดซบความช�นและ
สารเคมไดด เน� องจากมความเปนรพรนสง จงนามาใชประโยชนในการดดซบสยอมตางๆ
(Krysztafkiewicz et al., 2003, Messina and Schulz, 2006, Cestari et al., 2006) ใชเปนตวดดซบ
โลหะหนก เชน แคดเมยม ทองแดง ตะก�ว สงกะส และนเกล (Wan Ngah and Hanafiah, 2008) จาก
งานวจยน� จงคาดวาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวสามารถดดซบโลหะไดเชนกน
ดงน�นการใชโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวจงเปนหน� งตวเลอกท�นาสนใจท�นามาศกษาในการ
ดดซบโลหะไดแก ตะก�วและโครเมยม เพ�อเปนประโยชนตอส�งแวดลอม
10
อปกรณและวธการวจย
ตารางท� 3 เคร�องมอและอปกรณท�ใชในการทดลอง
เคร�องมอ – อปกรณ บรษทผผลตและรน ประเทศ
1. เคร�องอะตอมมคแอบซอรพ
ชนสเปคโทรโฟโตมเตอร(Atomic
absorptionspectrophotometer)
2. เคร�องอะตอมมคอมสชนสเปค
โทรโฟโตมเตอร(Atomic emission
spectrophotometer)
3. เคร�องช�งทศนยม 4 ตาแหนง
(Analytical balance)
4. ตอบความรอน (Hot air oven)
5. เคร�องพเอชมเตอร (pH meter)
Perkin Elmer รน Analyst 100
Perkin Elmer รน Analyst 100
Mettler Toledo รน AB204-s
United State
United State
Switzerland
วธการวจย
1. ศกษาสมบตทางเคมและกายภาพของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว
2. ศกษาการละลายของธาตบางชนดในโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวในเง�อนไขความเปนกรดและดาง
3. ศกษาการดดซบโลหะหนก 2 ชนด คอ ตะก�ว และโครเมยม
1. วธการเตรยมสาร
1.1 เตรยมผงปนปลาสเตอร
นาแบบพมพปนปลาสเตอรท�ใชงานแลวจาก บรษทอมพเรยลพอตเทอร� จากด จ. ลาปาง มา
บดใหละเอยดและรอนผานตะแกรงขนาด 150 ไมครอน แลวอบท�อณหภม 80 องศาเซลเซยส เปน
เวลา 2 ช�วโมง
1.2 เตรยมสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1 M (pH=14)
ช�งโซเดยมไฮดรอกไซด 40.00 กรม ละลายในน� าปราศจากไอออน นาสารละลายเทใสขวด
วดปรมาตรขนาด 1000 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.3 เตรยมสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1×10-1 M (pH=13)
11
ปเปตสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1 M มา 25 มลลลตร ใสลงในขวด
ปรมาตรขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.4 เตรยมสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1×10-2 M (pH=12)
ปเปตสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1×10-1 M มา 25 มลลลตร ใสลงในขวด
ปรมาตรขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.5 เตรยมสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1×10-3 M (pH=11)
ปเปตสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1×10-2 M มา 25 มลลลตร ใสลงในขวด
ปรมาตรขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.6 เตรยมสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1×10-4 M (pH=10)
ปเปตสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1×10-3 M มา 25 มลลลตร ใสลงในขวด
ปรมาตรขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.7 เตรยมสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1×10-5 M (pH=9)
ปเปตสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1×10-6 M มา 25 มลลลตร ใสลงในขวด
ปรมาตรขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.8 เตรยมสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1×10-6 M (pH=8)
ปเปตสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดความเขมขน 1×10-7 M มา 25 มลลลตร ใสลงในขวด
ปรมาตรขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.9 เตรยมสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1 M (pH=0)
ปเปตสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 37% มา 25 มลลลตร ใสลงในขวดปรมาตร
ขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.10 เตรยมสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1×10-1 M (pH=1)
ปเปตสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1 M มา 25 มลลลตร ใสลงในขวดปรมาตร
ขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.11 เตรยมสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1×10-2 M (pH=2)
ปเปตสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1×10-1 M มา 25 มลลลตร ใสลงในขวด
ปรมาตรขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.12 เตรยมสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1×10-3 M (pH=3)
ปเปตสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1×10-2 M มา 25 มลลลตร ใสลงในขวด
ปรมาตรขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.13 เตรยมสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1×10-4 M (pH=4)
12
ปเปตสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1×10-3 M มา 25 มลลลตร ใสลงในขวด
ปรมาตรขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.14 เตรยมสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1×10-5 M (pH=5)
ปเปตสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1×10-4 M มา 25 มลลลตร ใสลงในขวด
ปรมาตรขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.15 เตรยมสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1×10-6 M (pH=6)
ปเปตสารละลายกรดไฮโดรคลอรกความเขมขน 1×10-5 M มา 25 มลลลตร ใสลงในขวด
ปรมาตรขนาด 250 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจากไอออน
1.16 เตรยมสารละลาย 1% กรดไนตรก
ปเปตกรดไนตรกเขมขน 65% (ปรมาตร/ปรมาตร) มา 15.40 มลลลตร ใสลงในขวดปรบ
ปรมาตรขนาด 1000 มลลตร ท�มน� าปราศจากไอออนอยเลกนอย แลวปรบปรมาตรดวยน� าปราศจาก
ไอออนใหถงขดปรมาตร
1.17 เตรยมสารละลายโซเดยมมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม
ช�งโซเดยมไนเตรต 0.3734 กรม และโพแทสเซยมคลอไรด 0.1 กรม ละลายใน 1% กรดไน
ตรก จากน�นนาสารละลายเทใสขวดวดปรมาตรขนาด 100 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรด
ไนตรก
1.18 เตรยมสารละลายโซเดยมมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม
ปเปตสารละลายโซเดยมมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม มา 5 มลลลตร ใสขวดวด
ปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.19 เตรยมสารละลายโซเดยมมาตรฐาน ความเขมขน 2, 4, 6, 8 และ 10 พพเอม
ปเปตสารละลายโซเดยมมาตรฐานความเขมขน100 พพเอม มา 1, 2, 3, 4 และ 5 มลลลตร
ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.20 เตรยมสารละลายโซเดยมมาตรฐานความเขมขน 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 และ
1.0 พพเอม
ปเปตสารละลายโซเดยมมาตรฐานความเขมขน10 พพเอม มา 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4,
4.5 และ 5 มลลลตร ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรด
ไนตรก
1.21 เตรยมสารละลายแมกนเซยมมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม
13
ช�งแมกนเซยมไนเตรต 1.0656 กรม และโพแทสเซยมคลอไรด 0.1 กรม ละลายใน 1% กรด
ไนตรก จากน�นนาสารละลายเทใสขวดวดปรมาตรขนาด 100 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1%
กรดไนตรก
1.22 เตรยมสารละลายแมกนเซยมมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม
ปเปตสารละลายแมกนเซยมมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม มา 5 มลลลตร ใสขวดวด
ปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.23 เตรยมสารละลายแมกนเซยมมาตรฐานความเขมขน 2, 4, 6, 8 และ 10 พพเอม
ปเปตสารละลายแมกนเซยมมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม มา 1, 2, 3, 4 และ 5
มลลลตรตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.24 เตรยมสารละลายแมกนเซยมมาตรฐานความเขมขน 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9
และ 1.0 พพเอม
ปเปตสารละลายแมกนเซยมมาตรฐานความเขมขน10 พพเอม มา 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5,
4, 4.5 และ 5 มลลลตร ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1%
กรดไนตรก
1.25 เตรยมสารละลายอลมเนยมมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม
ช�งอลมเนยมไนเตรต 1.4187 กรม และ แลนทาเนยมไนเตรต 0.1 กรม ละลายใน 1% กรดไน
ตรก จากน�นนาสารละลายเทใสขวดวดปรมาตรขนาด 100 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรด
ไนตรก
1.26 เตรยมสารละลายอลมเนยมมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม
ปเปตสารละลายอลมเนยมมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม มา 5 มลลลตร ใสขวดวด
ปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.27 เตรยมสารละลายอลมเนยมมาตรฐานความเขมขน 2, 4, 6, 8 และ 10 พพเอม
ปเปตสารละลายอลมเนยมมาตรฐานความเขมขน100 พพเอม มา 1, 2, 3, 4, และ 5 มลลลตร
ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.28 เตรยมสารละลายอลมเนยมมาตรฐานความเขมขน 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 และ
1.0 พพเอม
ปเปตสารละลายอลมเนยมมาตรฐานความเขมขน10 พพเอม มา 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4,
4.5 และ 5 มลลลตร ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรด
ไนตรก
1.29 เตรยมสารละลายซลกอนมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม
14
ปเปตสารละลายซลกอนมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม มา 5 มลลลตร ใสขวดวด
ปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.30 เตรยมสารละลายซลกอนมาตรฐานความเขมขน 2, 4, 6, 8 และ 10 พพเอม
ปเปตสารละลายซลกอนมาตรฐานความเขมขน100 พพเอม มา 1, 2, 3, 4, และ 5 มลลลตร
ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.31 เตรยมสารละลายซลกอนมาตรฐานความเขมขน 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 และ
1.0 พพเอม
ปเปตสารละลายซลกอนมาตรฐานความเขมขน10 พพเอม มา 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4,
4.5 และ 5 มลลลตร ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรด
ไนตรก
1.32 เตรยมสารละลายโพแทสเซยมมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม
ช�งโพแทสเซยมคลอไรด 0.1910 กรม และแลนทาเนยมไนเตรต 0.1 กรม ละลายใน 1% กรด
ไนตรก จากน�นนาสารละลายเทใสขวดวดปรมาตรขนาด 100 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1%
กรดไนตรก
1.33 เตรยมสารละลายโพแทสเซยมมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม
ปเปตสารละลายโพแทสเซยมมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม มา 5 มลลลตร ใสขวดวด
ปรมาตรขนาด 50 พพเอม แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.34 เตรยมสารละลายโพแทสเซยมมาตรฐานความเขมขน 2, 4, 6, 8 และ 10 พพเอม
ปเปตสารละลายโพแทสเซยมมาตรฐานความเขมขน100 พพเอม มา 1, 2, 3, 4, และ 5.0
มลลลตร ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.35 เตรยมสารละลายโพแทสเซยมมาตรฐานความเขมขน 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9
และ 1.0 พพเอม
ปเปตสารละลายโพแทสเซยมมาตรฐานความเขมขน10 พพเอม มา 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5,
4, 4.5 และ 5 มลลลตร ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1%
กรดไนตรก
1.36 เตรยมสารละลายแคลเซยมมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม
ช�งแคลเซยมคารบอเนต 0.2790 กรม และโพแทสเซยมคลอไรด 0.1 กรม ละลายใน 1% กรด
ไนตรก จากน�นนาสารละลายเทใสขวดวดปรมาตรขนาด 100 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1%
กรดไนตรก
1.37 เตรยมสารละลายแคลเซยมมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม
15
ปเปตสารละลายแคลเซยมมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม มา 5 มลลลตร ใสขวดวด
ปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.38 เตรยมสารละลายแคลเซยมมาตรฐานความเขมขน 5, 10, 15, 20 และ 25 พพเอม
ปเปตสารละลายแคลเซยมมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม มา 2.5 5.0 7.5 10 และ 12.5
มลลลตร ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.39 เตรยมสารละลายแคลเซยมมาตรฐานความเขมขน 2, 4, 6, 8 และ 10 พพเอม
ปเปตสารละลายแคลเซยมมาตรฐานความเขมขน100 พพเอม มา 1, 2, 3, 4, และ 5 มลลลตร
ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.40 เตรยมสารละลายไททาเนยมมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม
ช�งไททาเนยมไดออกไซด 0.1685 กรม และโพแทสเซยมคลอไรด 0.1 กรม ละลายใน 1%
กรดไนตรก จากน�นนาสารละลายเทใสขวดวดปรมาตรขนาด 100 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย
1% กรดไนตรก
1.41 เตรยมสารละลายไททาเนยมมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม
ปเปตสารละลายไททาเนยมมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม มา 5 มลลลตร ใสขวดวด
ปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.42 เตรยมสารละลายไททาเนยมมาตรฐานความเขมขน 2, 4, 6, 8 และ 10 พพเอม
ปเปตสารละลายไททาเนยมมาตรฐาน ความเขมขน 100 พพเอม มา 1, 2, 3, 4 และ 5
มลลลตรตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.43 เตรยมสารละลายไททาเนยมมาตรฐานความเขมขน 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9
และ 1.0 พพเอม
ปเปตสารละลายไททาเนยมมาตรฐานความเขมขน10 พพเอม มา 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5,
4, 4.5 และ 5 มลลลตร ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1%
กรดไนตรก
1.44 เตรยมสารละลายแมงกานสมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม
ช�งแมงกานสคลอไรด 0.3659 กรม และแคลเซยมคลอไรด 0.1 กรม ละลายใน 1% กรด
ไนตรกจากน�นนาสารละลายเทใสขวดวดปรมาตรขนาด 100 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1%
กรดไนตรก
1.45 เตรยมสารละลายแมงกานสมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม
ปเปตสารละลายแมงกานสมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม มา 5 มลลลตร ใสขวดวด
ปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
16
1.46 เตรยมสารละลายแมงกานสมาตรฐานความเขมขน 2, 4, 6, 8 และ 10 พพเอม
ปเปตสารละลายแมงกานสมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม มา 1, 2, 3, 4, และ 5
มลลลตรตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.47 เตรยมสารละลายแมงกานสมาตรฐานความเขมขน 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 และ
1.0 พพเอม
ปเปตสารละลายแมงกานสมาตรฐานความเขมขน10 พพเอม มา 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4,
4.5 และ 5 มลลลตร ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรด
ไนตรก
1.48 เตรยมสารละลายเหลกมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม
ช�งเหลก(III) คลอไรด 0.2964 กรม ละลายใน 1% กรดไนตรก จากน�นนาสารละลายเทใส
ขวดวดปรมาตรขนาด 100 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.49 เตรยมสารละลายเหลกมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม
ปเปตสารละลายเหลกมาตรฐานความเขมขน 1000 พพเอม มา 5 มลลลตร ใสขวดวด
ปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.50 เตรยมสารละลายเหลกมาตรฐานความเขมขน 2, 4, 6, 8 และ 10 พพเอม
ปเปตสารละลายเหลกมาตรฐานความเขมขน 100 พพเอม มา 1, 2, 3, 4, และ 5 มลลลตร
ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.51 เตรยมสารละลายเหลกมาตรฐานความเขมขน 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 และ 1.0
พพเอม
ปเปตสารละลายเหลกมาตรฐานความเขมขน10 พพเอม มา 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5
และ 5 มลลลตร ตามลาดบ ใสขวดวดปรมาตรขนาด 50 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไน
ตรก
1.52 เตรยมสารละลายมาตรฐานโครเมยมความเขมขน 1000 พพเอม
ช�งโครเมยม(III)ไนเตรท มา 0.7695 กรม ละลายใน 1% กรดไนตรก จากน�นนาสารละลาย
เทใสขวดวดปรมาตรขนาด 100 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
1.53 เตรยมสารละลายมาตรฐานตะก�วความเขมขน 1000 พพเอม
ช�งเลด(II)ไนเตรท มา 0.1598 กรม ละลายใน 1% กรดไนตรก จากน�นนาสารละลายเทใส
ขวดวดปรมาตรขนาด 100 มลลลตร แลวปรบปรมาตรดวย 1% กรดไนตรก
2. ศกษาสมบตทางเคมและกายภาพของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว
17
นาผงโมลดปลาสเตอรวเคราะหสมบตทางเคมโดยใชเคร�องดฟเฟอเรนเชยลสแกนนงแคลอ
รเมตร (differential scanning calorimetry, DSC) และเคร�องวเคราะหเทอรโมกราวเมตรก (thermal
gravimetric analysis, TGA)
นาผงโมลดปลาสเตอรวเคราะหสมบตทางเคมโดยใชเคร�องสแกนนงอเลกตรอนไมโครส
โคป (scanning electron microscope, SEM) และเอนเนอจดสเพอซพเอกซเรยสเปกโทรสโกป
(EXD)
3. ศกษาการละลายของธาตบางชนดในโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวในเง�อนไขความเปนกรดและดาง
นาสารละลายกรดและดางท�แตละ pH ปรมาตร 200 มลลลตร ใสในบกเกอรขนาด 500
มลลลตร ท�มผงโมลดปลาสเตอร 10.00 กรม จากน�นนาไปใหความรอนท�อณหภม 60-70 องศา
เซลเซยส เปนเวลา 5 ช�วโมง กรองสารแขวนลอยท�ไดดวยกระดาษกรองเบอร 5 แลวนาสารละลาย
ไปวเคราะหหาปรมาณแมกนเซยม อะลมเนยม ซลกอน แคลเซยม ไททาเนยม แมงกานส และเหลก
ดวยเทคนค AAS และวเคราะหหาปรมาณโซเดยมกบโพแทสเซยม ดวยเทคนค AES
4. การทากราฟมาตรฐานโดยวธ Calibration Method
4.1 การทากราฟมาตรฐานของสารละลายโซเดยม โพแทสเซยม
นาสารละลายมาตรฐานความเขมขน 0.1, 0.2 0.3 0.4 และ 0.5 พพเอม ปรมาตร 50 มลลลตร
มาวดคาการคายแสงดวยเคร�อง AES แลวพลอตกราฟระหวางคาการคายแสงกบความเขมขน ได
กราฟมาตรฐานของสารละลาย ทาการทดลองเหมอนเดมแตเปล�ยนความเขมขนของสารละลาย
โซเดยมมาตรฐานเปน 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 พพเอม และ 2, 4, 6, 8, 10 พพเอม ตามลาดบ
4.2 การทากราฟมาตรฐานของสารละลายแมกนเซยม อลมเนยม ซลกอน แคลเซยม ไททาเนยม
แมงกานส เหลก
นาสารละลายมาตรฐาน ความเขมขน 0.1 0.2 0.3 0.4 และ 0.5 พพเอม ปรมาตร 50 มลลลตร
มาวดคาการดดกลนแสงดวยเคร�อง AAS แลวพลอตกราฟระหวางคาการดดกลนแสงกบความเขมขน
จะไดกราฟมาตรฐานของสารละลายแมกนเซยม ทาการทดลองเหมอนเดมแตเปล�ยนความเขมขน
ของสารละลายแมกนเซยมมาตรฐานเปน 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 พพเอม และ 2, 4, 6, 8, 10 พพเอม
ตามลาดบ
4.3 การทากราฟมาตรฐานของสารละลายโครเมยม ตะก�ว
นาสารละลายมาตรฐานโครเมยมความเขมขน 2, 4, 6, 8 และ 10 พพเอม ปรมาตร 50
มลลลตร มาวดคาการดดกลนแสงดวยเคร�อง AAS แลวพลอตกราฟระหวางคาการดดกลนแสงกบ
18
ความเขมขนจะไดกราฟมาตรฐานของสารละลายแมกนเซยม ทาการทดลองเหมอนเดมแตเปล�ยน
ความเขมขนของสารละลายตะก�วมาตรฐานเปน 1, 2, 3, 4 และ 5 พพเอม
5. การดดซบโลหะตะก�ว และโครเมยมดวยโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว
ทาการวเคราะหหาปรมาณโลหะโครเมยมและตะก�ว กอนและหลงหลงการดดซบดวยโมลด
ปลาสเตอรท�ใชแลวโดยศกษาหาสภาวะท�เหมาะสมในการดดซบ ไดแก
5.1 การศกษาตวแปร pH
นาสารละลายโครเมยมความเขมขน 5 พพเอม และสารละลายตะก�ว 3 พพเอม มาปรบพเอช
เปน 2, 3, 4 และ 5 (pH 5 ใชน� าปราศจากไอออน) โดยใชสารละลายกรดไฮโดรคลอรก 0.1 โมลาร
ช�งโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว 1 กรม ลงในสารละลายโลหะปรมาตร 20 มลลลตร ต�งท�งไวเปนเวลา
30 นาท กรองสารละลายโลหะแลวนาไปวเคราะหดวยเคร�อง AAS แลวคานวณหาคาเปอรเซนตการ
ดดซบ โดยความเขมขนกอนและหลงการดดซบคอ Ci และ Cf ตามลาดบ
เปอรเซนตการดดซบ =
5.2 การศกษาตวแปร เวลาในการดดซบ
ช�งโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว 1 กรม ลงในสารละลายโลหะปรมาตร 20 มลลลตร ท�ม pH ท�
ใหเปอรเซนตการดดซบมากท�สด ต�งท�งไวเปนเวลา 5, 10, 15, 20, 25 และ 30 นาท กรองสารละลาย
โลหะแลวนาไปวเคราะหดวยเคร�อง AAS แลวคานวณหาคาเปอรเซนตการดดซบ
5.3 การศกษาตวแปร ปรมาณตวดดซบ
ช�งโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว 1, 2, 3, 4, 5 และ 6 กรม ลงในสารละลายโลหะปรมาตร 20
มลลลตร ท�ม pH ท�ใหเปอรเซนตการดดซบมากท�สด ต�งท�งไวเปนเวลา ใหเปอรเซนตการดดซบมาก
ท�สด กรองสารละลายโลหะแลวนาไปวเคราะหดวยเคร�อง AAS แลวคานวณหาคาเปอรเซนตการดด
ซบ
5.3 การศกษาตวแปร ความเขมขนของสารละลายโครเมยมและตะก�ว
ช�งโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว ท�ใหเปอรเซนตการดดซบมากท�สด ลงในสารละลายโครเมยม
ความเขมขน 5, 10, 20, 30, 40 และ 50 ปรมาตร 20 มลลลตร ท�ม pH ท�ใหเปอรเซนตการดดซบมาก
ท�สด ต�งท�งไวเปนเวลา ใหเปอรเซนตการดดซบมากท�สด กรองสารละลายโลหะแลวนาไปวเคราะห
ดวยเคร�อง AAS แลวคานวณหาคาเปอรเซนตการดดซบ สวนสารละลายตะก�วใชท�ความเขมขน 3,
10, 20, 30, 40 และ 50 พพเอม
19
ผลการวจย
1. ศกษาสมบตทางเคมและกายภาพของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว
1.1 ผลวเคราะหสมบตทางกายภาพของโมลดปลาสเตอรดวยเคร�อง SEM
รปท� 2 รปรางของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว
1.2 ผลวเคราะหสมบตทางเคมของโมลดปลาสเตอรดวยเคร�อง DTA/TG
รปท� 3 DTA/TG ของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว
20
ตารางท� 4 ผลการวเคราะหโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวดวยเคร�อง DTA
ชนดของปฏกรยา อณหภมท�เกดปฏกรยา (องศาเซลเซยส)
ดดความรอน 90.0
155.8
207.4
926.9
คายความรอน 415.7
ตารางท� 5 ผลการวเคราะหโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวดวยเคร�อง TG
ชวงอณหภมท�น� าหนกสญหาย (องศาเซลเซยส) น� าหนกท�สญหาย (รอยละ)
44.5 – 58.4 น� าหนกเพ�มข�น 0.1
58.4 – 95.0 0.7
95.0 – 127.5 0.6
127.5 – 221.5 7.9
221.5 – 655.3 0.5
655.3 – 739.4 0.4
739.4 – 1,155.5 0.3
1,155.5 – 1,205.2 0.3
น� าหนกสญหายท�งหมด 10.6
21
1.3 ผลวเคราะหสมบตทางเคมของโมลดปลาสเตอรดวยเคร�อง XRD
Position [?2Theta]
10 20 30 40 50 60
Counts
0
1000
2000
22655_4
รปท� 4 สเปกตรม XRD ของโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว
ตารางท� 6 สภาวะของเคร�อง AAS ท�ใชในการทดลอง
Element Wavelength Slit Energy
Oxidant Fuel Oxidant : Fuel (nm) (nm) (eV)
Na 589 0.7 71 Air Acetylene 3 : 2
Mg 202.6 0.7 27 Air Acetylene 3 : 2
Al 303.9 0.2 72 Nitrous oxide Acetylene 2 : 4
Si 251.6 0.2 58 Nitrous oxide Acetylene 2 : 4
K 766.5 0.7 78 Air Acetylene 3 : 2
Ca 422.7 0.7 68 Air Acetylene 3 : 2
Ti 364.3 0.2 66 Nitrous oxide Acetylene 2 : 4
Mn 279.5 0.2 66 Air Acetylene 3 : 2
Fe 248.3 0.2 59 Air Acetylene 3 : 2
22
2. การละลายของธาตบางชนดในโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวในเง�อนไขความเปนกรดและดาง
ตารางท� 7 ปรมาณโลหะในโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวท�ละลายใน pH ตางๆ
pH ปรมาณโลหะ (กรม/โมลดปลาสเตอรท�ใชแลว 1000 กรม)
Na K Mg Ca Mn Fe
1 0 0.06 0.09 2.67 0.02 0.18
2 0 0.05 0 2.44 0.02 0.03
3 0 0.03 0 2.07 0.006 0.03
4 0 0.04 0 2.14 0.007 0.02
5 0 0.03 0 1.79 0.007 0.01
6 0 0 0 1.3 0.005 0.02
7 0 0 0 1.03 0.004 0
8 0 0 0 0.95 0.003 0
9 0 0 0 0.81 0.003 0
10 0 0 0 0.74 0.001 0
11 0 0 0 0.74 0.003 0
12 0 0 0 0.85 0.003 0
13 0 0 0 0.6 0.007 0
ตวควบคม 0 0 0 1.75 0.003 0
3. การดดซบโลหะโครเมยมและตะก�วดวยโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว
การดดซบโลหะโครเมยมและตะก�วดวยโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวโดยศกษาหาสภาวะท�
เหมาะสมในการดดซบ
3.3.1 ผลการศกษาตวแปร pH
23
ตารางท� 8 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมและตะก�วท� pH ตางๆ
pH โครเมยม ตะก�ว
Ci Cf % การดดซบ Ci Cf % การดดซบ
2 5.5 3.0 45.45 1.879 1.534 18.36
3 6.1 2.4 60.65 1.550 0.734 52.64
4 7.0 2.8 60.00 1.252 0.263 78.99
ตวควบคม 7.8 2.1 73.07 0.860 0.169 80.35
รปท� 5 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมท� pH ตางๆ
รปท� 6 เปอรเซนตการดดซบโลหะตะก�วท� pH ตางๆ
24
3.3.2 ผลการศกษาตวแปร เวลาท�ใชในการดดซบ
ตารางท� 9 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมและตะก�วท�เวลาตางๆ
เวลาการดด
ซบ(นาท)
โครเมยม ตะก�ว
Ci Cf % การดดซบ Ci Cf % การดดซบ
10 5.1 1.5 70.58 1.694 0.507 70.07
20 5.1 0.9 82.35 1.903 0.482 74.67
30 5.1 1.0 80.39 1.908 0.466 75.58
40 5.1 1.0 80.39 1.701 0.325 80.89
50 5.1 0.5 90.19 1.572 0.227 85.56
60 5.1 -0.2 103.92 1.532 0.215 85.96
รปท� 7 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมท�เวลาตาง ๆ
25
รปท� 8 เปอรเซนตการดดซบโลหะตะก�วท�เวลาตาง ๆ
3.3.3 ผลการศกษาตวแปร ปรมาณท�ใชในการดดซบ
ตารางท� 10 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมและตะก�วท�ปรมาณตวดดซบตางๆ
ปรมาณตวดดซบ
(กรม)
โครเมยม ตะก�ว
Ci Cf % การดดซบ Ci Cf % การดดซบ
1 5.2 1.25 75.96 1.030 0.430 58.25
2 5.2 0.08 98.40 1.030 0.390 62.13
3 5.2 0.16 96.92 1.030 0.304 70.48
4 5.2 -0.25 104.80 1.030 0.302 70.68
5 5.2 -0.41 107.88 1.030 0.283 72.52
6 5.2 -0.58 111.15 1.030 0.241 76.60
26
รปท� 9 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมท�ปรมาณตวดดซบตางๆ
รปท� 10 เปอรเซนตการดดซบโลหะตะก�วท�ปรมาณตวดดซบตางๆ
27
3.3.4 ผลการศกษาตวแปร ความเขมขนสารละลายโลหะท�ใชในการดดซบ
ตารางท� 11 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมและตะก�วท�ความเขมขนตางๆ
ความเขมขน
(พพเอม)
โครเมยม ตะก�ว
Ci Cf % การดดซบ Ci Cf % การดดซบ
3 - - - 0.028 0.005 82.14
10 12.0 1.8 85.00 0.054 0.010 81.48
20 19.7 5.8 70.55 0.097 0.024 75.25
30 32.4 9.5 70.68 0.102 0.053 48.40
40 40.8 20.0 50.98 0.151 0.098 35.10
50 49.4 31.9 35.42 0.170 0.129 24.12
รปท� 11 เปอรเซนตการดดซบโลหะโครเมยมท�ความเขมขนตางๆ
28
รปท� 12 เปอรเซนตการดดซบโลหะตะก�วท�ความเขมขนตางๆ
29
วจารณผลการวจย
จากผลวเคราะหสมบตทางกายภาพของโมลดปลาสเตอรดวยเคร�อง SEM รปท� 2 โมลด
ปลาสเตอรท�ใชแลวมลกษณะเปนแผนท�เปนท�งอนภาคเด�ยวและซอนกนเปนช�น ไมเกาะกลมรวมตว
กน เม�อนาไปวเคราะหชนดของปฏกรยาและชวงอณหภมท�น� าหนกสญหายดวยเคร�อง DTA และ TG
ตามลาดบ รปท� 3 ท�อณหภม 90-221 องศาเซลเซยส มน� าหนกท�สญหายไปรอยละ 8.5 ซ�งสอดคลอง
กบมการดดความรอนในชวงอณหภมน� เชนกน เปนเพราะโมลดปลาสเตอรมการสญเสยน� าท�อยใน
ผลก มการดดความรอนอกคร� งท�อณหภม 926 องศาเซลเซยส เน�องจากมการสญเสยซลเฟตในรป
ซลเฟอรไดออกไซดท�มอยในโมลดปลาสเตอรเพยงเลกนอย สงเกตจากท�น� าหนกท�หายไปเพยงรอย
ละ 1 เทาน�น ผลวเคราะหดวยเคร�อง XRD รปท� 4 ใหขอมลวาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวยงคงเปน
แคลเซยมซลเฟตท�ยงคงความเปนผลก
เม�อนาโมลดปลาสเตอรศกษาการละลายของธาตบางชนดในโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวใน
สารละลาย pH 1-13 ดงตารางท� 7 ในสภาวะ pH กรด โลหะท�มการละลายออกมาคอ โพแตสเซยม
แมกนเซยม แคลเซยม แมงกานสและเหลก โดยแคลเซยมละลายออกมากท�สดท� pH 1 ปรมาณ
แคลเซยมเทากบ 2.67 กรมตอโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว 1000 กรม ท� pH ดาง โลหะท�มการละลาย
ออกมาคอ แคลเซยมและแมงกานส โดยแคลเซยมละลายออกมากท�สดท� pH 8 ปรมาณแคลเซยม
0.98 กรมตอโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว 1000 กรม ท�ควบคม (ไมมการปรบ pH) แคลเซยมมการ
ละลายออกมาเชนกน โดยปรมาณแคลเซยมเทากบ 1.75 กรมตอโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว 1000 กรม
น�นคอแคลเซยมมการละลายออกมาทกๆ pH สวนโซเดยมไมละลายออกมาทก pH การท�แคลเซยม
ละลายออกมาทก pH ต�งแต 1-13 เพราะโมลดปลาสเตอรมปรมาณแคลเซยมเปนจานวนมากท�สด 47
เปอรเซนต และมปรมาณโซเดยมนอยมากเพยง 0.6 เปอรเซนต ท�งน� อาจเน�องมาจากการทดลองท�
วเคราะหโซเดยมดวยเคร�อง AES อาจจะมโซเดยมละลายออกมาในปรมาณท�นอยมากจนเคร�องไม
สามารถวเคราะหได
จากน�นนาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวมาดดซบโลหะ 2 ชนดคอ โครเมยมและตะก�ว แสดงใน
รปท� 5 และ 6 ตามลาดบ พบวาโมลดปลาสเตอรสามารถดดซบโลหะท�งสองชนดไดท�สภาวะไมม
การปรบ pH ดวยกรดไฮโดรคลอรก ผลในตารางท� 8 เพราะท�สภาวะน� ไมมโปรตอนท�จะแยงกบ
โลหะโครเมยมและตะก�วในการจบพ�นผวของตวดดซบ จงทาใหเปอรเซนตการดดซบมากท�สด ใน
การทดลองน� ไมไดทาการดดซบท�สภาวะดางเพราะโลหะสามารถเกดเปนสารประกอบไฮดรอกไซด
และผลการดดซบท�เกดข�นในสภาวะดางอาจมการตกตะกอนเปนไฮดรอกไซดรวมดวย ทาใหไมเปน
การกาจดโลหะโดยการดดซบ จากน�นทาการศกษาเวลาท�เหมาะสมในการดดซบโครเมยมและตะก�ว
30
ในตารางท� 9 พบวาเม�อเวลาเพ�มข�นความสามารถในการดดซบมแนวโนมเพ�มข�นเชนกน จากรปท� 7
และ 8 เม�อเวลาเพ�มข�น เปอรเซนตการดดซบมเพ�มข�นเพยงเลกนอย ดงน�นเพ�อเปนการประหยดเวลา
จงเลอกเวลาท�ทาใหเกดการดดซบโลหะโครเมยมและตะก�วท�มประสทธภาพคอ 20 นาท สวน
ปรมาณตวดดซบท�ใชดดซบโครเมยมและตะก�ว คอ 2 และ 3 กรม ตามลาดบ ผลในตารางท� 10 และ
รปท� 9 และ 10 พบวาเม�อปรมาณตวดดซบเพ�มข�น ทาใหพ�นท�ผวเพ�มข�น แตความเขมขนของ
สารละลายโลหะเทาเดม ทาใหเปอรเซนตการดดซบใกลเคยงกน ตวแปรสดทายท�ทาการศกษาคอ
ความเขมขนของสารละลายโลหะ ดงผลในตารางท� 11 และรปท� 11 และ 12 พบวา ความเขมขนของ
โลหะโครเมยมและตะก�วท�เหมาะสม คอ 10 พพเอม ซ�งเม�อความเขมขนของสารละลายโลหะเพ�มข�น
เปอรเซนตการดดซบลดลง เน�องจากความเขมขนของสารละลายโลหะเพ�มข�น แตพ�นท�ผวของตวดด
ซบเทาเดม ทาใหเปอรเซนตการดดซบลดลง
สรปผลการวจย
โมลดปลาสเตอรท�ใชแลวมลกษณะเปนอนภาคเด�ยวไมเกาะกลมรวมตวกน เม�อใหความ
รอนแกโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว มเพยงน� ามการสญเสยไปและเปนแคลเซยมซลเฟตท�ยงคงความ
เปนผลก เม�อศกษาการละลายของธาตท�เปนองคประกอบในโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว พบวาท� pH
กรด โลหะท�มการละลายออกมาคอ โพแตสเซยม แมกนเซยม แคลเซยม แมงกานสและเหลก ท� pH
ดาง โลหะท�มการละลายออกมาคอ แคลเซยมและแมงกานส โมลดปลาสเตอรสามารถดดซบโลหะ
โครเมยมและตะก�วไดท�สภาวะไมมการปรบ pH ท�เวลา 20 นาท ปรมาณโมลดปลาสเตอรท�ใชแลว 2
และ 3 กรม สาหรบสารละลายโครเมยมและตะก�วท�ความเขมขน 10 พพเอม ผลการทดลองบอกเปน
นยไดวาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวสามารถใชเปนตวดดซบท�มประสทธภาพท�ใชในการกาจดโลหะ
โครเมยมและตะก�วได หากมการนาโมลดปลาสเตอรท�ใชแลวนากลบมาใชใหมควรตระหนกถงการ
ละลายของธาตท�เปนองคประกอบในสภาวะกรดและดาง
เอกสารอางอง
กรกนก บญเสรม. 2551. ผลของสารเตมแตงอนทรยและอนนทรยท�มตอปฏกรยาไฮเดรชน สมบต
เชงกลและสมบตทางความรอนของเอฟจดยปซม. วทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเคม
อตสาหกรรม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม.
ไพจตร องศรวฒน. 2537. รวมสตรเคลอบเซรามกส. พมพคร� งท� 1. โอ.เอส. พร�นต�ง เฮาส. 15-20 น.
ลดา พนธสขมธนา. 2552. ปนปลาสเตอรกบการนากลบมาใช. วารสารเซรามกส. พฤษภาคม-
31
สงหาคม. 34 น.
Carvalho, M.T.M., M.I.G. Leles and R.M.C. Tubino. 2008. TG and DSC studies on plaster
residues as recycled material. J. Therm. Anal. Calorim. 91 (2): 621-625.
Cestari, A. R., E.F.S. Vieira and E.S. Silva. 2006. Interactions of anionic dyes with silica-
aminopropyl 1. A quantitative multivariate analysis of equibrium adsorption and adsorption
Gibbs free energies, J. Colloid Interface Sci. 297 (1): 22-30.
Chindaprasirt, P., K. Boonserm, T. Chairuangsri, W. Vichit-Vadakan, T. Eaimsin, T. Sato and K.
Pimraksa. 2011. Plaster materials from waste calcium sulfate containing chemicals, organic
fibers and inorganic additives. Const. Build. Mater. 25 (8): 3193-3203.
Finot, E., E. Lensniewska, J. Goudonnet, J. Mutin, M. Domenech, and A.A. Kadi. 2001.
Correlating surface forces with surface reactivity of gypsum crystals by atomic force
microscopy. Comparison with rheological properties of plaster. Solid State Ionics. 141-14:
39-46.
Graf, L.A. 2010. Isothermal dehydration of natural and synthetic gypsum and the effect of clinker.
Portland Cement Association. 3-5.
Krysztafkiewicz, A., S. Binkowski and I. Wysocka. 2003. Pigments on amorphous silica carriers,
Powder Technol. 132 (2-3): 190-195.
Lewry, A.J. and J. Williamson. 1994. The setting of gypsum plaster. J. Mater. Sci. 29: 5279-
5284.
Messina, P.V. and P.C. Schulz. 2006. Adsorption of reactive dyes on titania-silica mesoporous
materials, J. Colloid Interface Sci. 299 (1): 305-320.
Peng, J., J. Qu, J. Zhang, M. Chen and T. Wan. 2005. Absorption characteristics of water-reducing
agents on gypsum surface and its effect on the rheology of gypsum plaster. Cem. Concr.
Res. 35 (3): 527-531.
Sax, N.I. and R.J. Lewis. 1990. Hawley’s Condensed Chemical Dictionary. 11th edition. CBS
publishers & distributors. India. 64-66.
Singh, N.B. and B. Middendorf. 2007. Calcium sulphate hemihydrate hydration leading to gypsum
crystallization, Prog. Cryst. Growth Charact. Mater. 53 (1): 57-77.
Vellmer, C., B. Middendorf and N.B. Singh. 2006. Hydration of -hemihydrate in the presence
of carboxylic acids, J. Therm. Anal. Calorim. 86 (3): 721-726.
32
Wan Ngah, W.S. and M.A.K.M. Hanafiah. 2008. Removal of heavy metal ions from wasterwater
by chemically modified plant wastes as adsorbents: A review, Bioresour. Technol. 99 (10)
3935-3948.
การนาเสนอผลงานวชาการ
การนาเสนอผลงานวชาการในรปแบบโปสเตอรและ Proceeding
Kanidrawee Techauaey and Ratchadaporn Puntharod, Reusing plaster molds to adsorb
chromium, 38th Congress on Science and Technology of Thailand 2008 at the Empress Hotel,
Chiang Mai, Thailand. 17-19 October, 2012.
การนาเสนอผลงานวชาการในรปแบบโปสเตอรและ บทคดยอ
Jarinya Choomphu and Ratchadaporn Puntharod, Effect of acid conditions on solubility of
Ca Mg Mn and Fe in used plater molds, Pure and Applied Chemistry International Conference
2013 at the Tide Resort, Chon Buri, Thailand. 23-25 January, 2013.