เรซินแลกเปลี่ยนไอออนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมจากผักตบชวา

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเตรียมเรซินแลกเปลี่ยนไอออนโดยใช้กระบวนการและวัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เรซินแลกเปลี่ยนไอออนถูกสังเคราะห์จากปฏิกิริยาเอสเทอร์ริฟิเคชันแบบไม่ใช้กรดแก่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาระหว่างเซลลูโลสในผักตบชวากับกรดซิตริกในสภาวะที่เหมาะสมที่ให้ค่าความจุแลกเปลี่ยนไอออนของเรซินสูงสุดในเทอมของปริมาณหมู่คาร์บอกซิลิกอิสระ โดยทำการบำบัดผักตบชวาด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.40 โมลต่อลิตร จากนั้นทำปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันที่อุณหภูมิ
60 องศาเซลเซียส นาน 1 ชั่วโมง แล้วเพิ่มเป็น 140 องศาเซลเซียส นาน 1.5 ชั่วโมง ซึ่งให้ปริมาณ
หมู่คาร์บอกซิลิกอิสระเฉลี่ย เท่ากับ 4.49 ± 0.11 มิลลิสมมูลย์ต่อกรัมเรซิน นอกจากนี้ยังได้ทำ
การวิเคราะห์ลักษณะพื้นผิวและหมู่ฟังก์ชันของเรซินที่เตรียมขึ้นด้วยเทคนิค SEM และ FTIR ตามลำดับ สำหรับการศึกษาการดูดซับโครเมียม (III) ไอออนในสารละลายน้ำด้วยวิธีการแบบแบทซ์และแบบคอลัมน์ พบว่า เรซินที่สังเคราะห์ได้มีประสิทธิภาพการดูดซับที่ดี โดยมีค่าในช่วง 21.96-23.02 มิลลิกรัมต่อกรัม การทดสอบการฟื้นสภาพสามรอบด้วยสารละลายกรดไนตริก 0.25 โมลต่อลิตร พบว่าประสิทธิภาพการดูดซับของทั้งแบบแบทซ์และแบบคอลัมน์มีการลดลงอย่างต่อเนื่อง โดยมีค่าน้อยกว่าร้อยละ 45 ในการฟื้นสภาพรอบที่สอง ดังนั้นจึงไม่เหมาะกับการใช้ซ้ำเกินกว่าสองครั้ง อย่างไรก็ตามพบว่าเรซินนี้ให้ประสิทธิภาพการดูดซับที่

คงที่ตลอดอายุการเก็บรักษา 18 เดือน เรซินแลกเปลี่ยนไอออนที่เตรียมได้ในงานวิจัยนี้สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและมีความเป็นพิษต่ำ จึงเป็นมิตรกับสัตว์ มนุษย์ และสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังมีต้นทุนต่ำ
นำกลับมาใช้ซ้ำได้ และมีระยะเวลาจัดเก็บที่นาน ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้สูงที่จะนำไปประยุกต์ใช้งานในหลาย ๆ ด้าน เช่น ด้านสิ่งแวดล้อม (สารดูดซับโลหะในน้ำเสีย) การบำบัดน้ำกระด้าง และงานเคมีวิเคราะห์ (การเพิ่มความเข้มข้นและการแยกสารผสม) เป็นต้น