การดดซบส Malachite Green และ Reactive Red 31 จากน าเสยสงเคราะหดวยเปลอกกลวย

โดย นายศภกจ แซเจยม

วทยานพนธน เปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวทยาศาสตรสงแวดลอม แผน ก แบบ ก 2 ระดบปรญญามหาบณฑต

ภาควชาวทยาศาสตรสงแวดลอม บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ปการศกษา 2560 ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

การดดซบส Malachite Green และ Reactive Red 31 จากน าเสยสงเคราะหดวยเปลอกกลวย

โดย นายศภกจ แซเจยม

วทยานพนธน เปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวทยาศาสตรสงแวดลอม แผน ก แบบ ก 2 ระดบปรญญามหาบณฑต

ภาควชาวทยาศาสตรสงแวดลอม บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ปการศกษา 2560 ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ADSORPTION OF MALACHITE GREEN AND REACTIVE RED 31 FROM SYNTHETIC WASTEWATER BY USING BANANA PEEL ADSORBENTS

By

MR. Suphakit SAECHIAM

A Thesis Submitted in partial Fulfillment of Requirements for Master of Science (ENVIRONMENTAL SCIENCE)

Department of ENVIRONMENTAL SCIENCE Graduate School, Silpakorn University

Academic Year 2017 Copyright of Graduate School, Silpakorn University

หวขอ การดดซบส Malachite Green และ Reactive Red 31 จากน าเสย

สงเคราะหดวยเปลอกกลวย โดย ศภกจ แซเจยม สาขาวชา วทยาศาสตรสงแวดลอม แผน ก แบบ ก 2 ระดบปรญญามหาบณฑต

อาจารยทปรกษาหลก รองศาสตราจารย ดร. กณฑรย ศรพงศพนธ

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร ไดรบพจารณาอนมตใหเปนสวนหนงของการศกษา ตามหลกสตรวทยาศาสตรมหาบณฑต

คณบดบณฑตวทยาลย

(รองศาสตราจารย ดร.ปานใจ ธารทศนวงศ)

พจารณาเหนชอบโดย

ประธานกรรมการ

(รองศาสตราจารย ดร. มลลกา ปญญาคะโป )

อาจารยทปรกษาหลก

(รองศาสตราจารย ดร. กณฑรย ศรพงศพนธ )

ผทรงคณวฒภายนอก

(รองศาสตราจารย ดร. สรอยดาว วนจนนทรตน )

ง

บทคดยอภาษาไทย

58311306 : วทยาศาสตรสงแวดลอม แผน ก แบบ ก 2 ระดบปรญญามหาบณฑต คาสาคญ : กระบวนการดดซบ, มาลาไคท กรน, รแอคทฟเรด 31, ไอโซเทอรมการดดซบ, จลนพลศาสตรการดดซบ, เทอรโมไดนามกสการดดซบ

นาย ศภกจ แซเจยม: การดดซบส Malachite Green และ Reactive Red 31 จากน าเสยสงเคราะหดวยเปลอกกลวย อาจารยทปรกษาวทยานพนธ : รองศาสตราจารย ดร. กณฑรย ศรพงศพนธ

การวจยคร งน ศกษาการดดซบสมาลาไคท กรน (Malachite Green, MG) และ สรแอคทฟ เรด 31

(Reactive Red 31, RR31) จากน าเสยสงเคราะหดวยเปลอกกลวยในการทดลองแบบทละเท ทดสอบดวยเปลอกกลวย 2 ชนด คอ กลวยน าวา และ กลวยหอมทอง (Musa x paradisiaca, ABB and Musa acuminate, AAA) ท 2 ระยะการสก คอ กลวยดบ (ระยะท 2) และกลวยสก (ระยะท 6) พบวา ประสทธภาพดทสดในการดดซบสมาลาไคท กรน คอ รอยละ 97.76 เมอดดซบดวยเปลอกกลวยน าวาสก โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบสมาลาไคท กรน คอ ทพเอช 5 เวลาสมดล 12 ชวโมง ความเขมขนของสเรมตนท 25 มลลกรมตอลตร ปรมาณตวดดซบ 1 กรมตอลตร ขนาดตวดดซบ >0.150-0.212 มลลเมตร ท 30 องศาเซลเซยส และทความเรวรอบในการเขยา คอ 150 รอบ/นาท สวนประสทธภาพดทสดในการดดซบสรแอคทฟ เรด 31 คอ รอยละ 98.54 เมอดดซบดวยเปลอกกลวยหอมทองดบ โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบสรแอคทฟ เรด 31 คอ ทพเอช 2 เวลาสมดล 12 ชวโมง ความเขมขนของสเรมตนท 25 มลลกรมตอลตร ปรมาณตวดดซบ 1 กรมตอลตร ขนาดตวดดซบ >0.150-0.212 มลลเมตร ท 30 องศาเซลเซยส และทความเรวรอบในการเขยา คอ 150 รอบ/นาท การศกษาลกษณะทางกายภาพของเปลอกกลวย พบวา พ นผวมลกษณะหยาบ มรปรางไมแนนอน ไมเปนเน อเดยวกน ประกอบดวยมดไฟเบอร ดานในของเปลอกมลกษณะเปนลอน และมรทคลายปลองภเขาไฟ โดยเปลอกกลวยสกมการเรยงตวของสวนทมลกษณะเปนลอนๆ อยกนอยางเปนระเบยบกวาเปลอกกลวยดบ สวนคาสารอนทรย (COD) ทถกชะลางออกมาจากเปลอกกลวยยงมคาตากวาคามาตรฐานคณภาพน าท งจากกรมโรงงานอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรมทกาหนด (≼400 มลลกรมตอลตร) กระบวนการดดซบสมาลาไคท กรน ดวยเปลอกกลวยน าวาสกพบวา สอดคลองกบไอโซเทอรมการดดซบแบบฟรนดช สวนกระบวนการดดซบสรแอคทฟ เรด 31 ดวยเปลอกกลวยหอมดบพบวา สอดคลองกบไอโซเทอรมการดดซบแบบแลงเมยร สาหรบจลนพลศาสตรการดดซบของท งสมาลาไคท กรน และ สรแอคทฟ เรด 31 อธบายไดดดวยปฏกรยาอนดบสองเทยม อกท งผลการศกษาเทอรโมไดนามกสการดดซบท งสมาลาไคท กรน และ สรแอคทฟ เรด 31 พบวาเปนกระบวนการดดซบเปนแบบสม ปฏกรยาดดความรอน (endothermic) และเกดข นไดเอง ภายในชวงอณหภมททดสอบ

จ

บทคดยอภาษาองกฤษ

58311306 : Major (ENVIRONMENTAL SCIENCE) Keyword : ADSORPTION, MALACHITE GREEN, REACTIVE RED 31, BANANA PEELS, EQUILIBRIUM ISOTHERMS, ADSORPTION KINETICS, ADSORPTION THERMODYNAMICS

MR. Suphakit SAECHIAM: ADSORPTION OF MALACHITE GREEN AND REACTIVE RED 31 FROM SYNTHETIC WASTEWATER BY USING BANANA PEEL ADSORBENTS Thesis advisor : Associate Professor Guntharee Sripongpun, Ph.D.

The adsorption of Malachite Green (MG) and Reactive Red 31 (RR31) from synthetic

wastewater by using banana peel adsorbents was studied in batch experiments. Two species of banana peel adsorbents (Musa x paradisiaca, ABB and Musa acuminate, AAA) with two maturation stages (2 and 6) were studied. The best efficiency of the MG removal (97.76%) was obtained by using the powder of ripe ABB banana peel (stage 6) as adsorbents under the optimal conditions at pH 5, 12 h equilibrium time, initial dye concentration of 25 mg/L, adsorbent particle size of >0.150–0.212 mm at the dose of 1 g/L, 30๐C with the speed of 150 rpm. While the best efficiency of the RR31 removal (98.54%) was obtained by using the powder of unripe AAA banana peel (stage 2) as adsorbents under the optimal conditions at pH 2, 12 h equilibrium time, initial dye concentration of 25 mg/L, adsorbent particle size of >0.150–0.212 mm at the dose of 1 g/L, 30๐C with the speed of 150 rpm. The scanning electron microscope results of the surface of banana peel reveals that it composes of stuck fibers of lignin, pectin and other viscous compounds which are irregular in shape and have heterogeneous, rough surface with crater-like pores. It is also interesting to note that the lumpy dense inside ripe banana peel was tider than that of unripe banana peel. The values of COD leached from the adsorbent under the adsorption experiments were analyzed. However, they were acceptable and much lesser than the maximum allowable standard value for the textile effluents in Thailand (≼400 mg/L). The experimental results of MG adsorption were best described by the Freundlich adsorption isotherm while those of RR31 adsorption were best described by the Langmuir adsorption isotherm. But the results of both adsorption experiments indicate that the pseudo second order model provide satisfactorily description. Thermodynamic results of the both adsorption experiments revealed that they were random, endothermic and spontaneous process under investigated temperature range.

ฉ

กตตกรรมประกาศ

กตตกรรมประกาศ

วทยานพนธฉบบน สาเรจลลวงไปไดดวยด ขาพเจาขอกราบขอบพระคณ รองศาสตราจารย ดร. กณฑรย ศรพงศพนธ อาจารยทปรกษาวทยานพนธทใหความชวยเหลอและใหคาแนะนาทเปนประโยชนอยางยงสาหรบงานวจย ตลอดจนตรวจสอบและแกไขวทยานพนธฉบบน ใหสาเรจลลวงไปดวยด รวมท ง รองศาสตราจารย ดร. มลลกา ปญญาคะโป ประธานกรรมการสอบวทยานพนธ และรองศาสตราจารย ดร. สรอยดาว วนจนนทรตน กรรมการผทรงคณวฒ ทกรณาใหคาปรกษา คาแนะนา และขอเสนอแนะทเปนประโยชน สงผลใหวทยานพนธเลมน ถกตองและสมบรณยงข น

ขอขอบพระคณ ภาควชาวทยาศาสตรสงแวดลอม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยศลปากร วทยาเขตพระราชวงสนามจนทร ทใหความชวยเหลอและอานวยสะดวกในการใชเครองมอ หองปฏบตการและงานเอกสารตาง ๆ ในการทาวจยคร งน

ขอขอบพระคณ ครอบครว และทกคนทมสวนเกยวของในการสนบสนน และเปนกาลงใจใหคาปรกษา คาแนะนา ทาใหงานวจยประสบความสาเรจไดดวยด

ศภกจ แซเจยม

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย............................................................................................................................... ง

บทคดยอภาษาองกฤษ ........................................................................................................................ จ

กตตกรรมประกาศ .............................................................................................................................. ฉ

สารบญ ................................................................................................................................................ ช

บทท 1 บทนา ..................................................................................................................................... 1

1.1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา .................................................................................. 1

1.2 วตถประสงคของการศกษา ...................................................................................................... 2

1.3. สมมตฐานของการศกษา ......................................................................................................... 3

1.4 ขอบเขตการศกษา ................................................................................................................... 3

1.5 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ....................................................................................................... 4

1.6 ข นตอนของการศกษา .............................................................................................................. 4

บทท 2 เอกสารและงานวจยทเกยวของ .............................................................................................. 5

2.1 สยอม (Dyes)........................................................................................................................... 5

2.1.1 ความหมายและการจาแนกกลมของสยอม .................................................................... 5

2.1.2 น าเสยจากอตสาหกรรมสงทอ ....................................................................................... 6

2.1.3 การบาบดสในน าท งจากอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอ .................................................... 7

2.2 Malachite Green (MG) ......................................................................................................... 8

2.2.1 การตกคางในสงแวดลอม .............................................................................................. 8

2.2.2 ความเปนพษ ................................................................................................................. 9

2.3 Reactive Red 31 (RR31) ...................................................................................................... 9

2.3.1 ความเปนพษและการตกคางในสงแวดลอม ................................................................... 9

ซ

2.3.2 ชวง pH ทเหมาะสมในการดดซบส reactive ............................................................. 10

2.4 กลวย ..................................................................................................................................... 11

2.4.1 ระยะการสกของกลวย................................................................................................. 12

2.4.2 องคประกอบของเปลอกกลวยและการเปลยนแปลงเมอกลวยสก ............................... 12

2.4.3 ลกษณะและกลไกของเปลอกกลวยทใชเปนตวดดซบ .................................................. 15

2.5 กระบวนการดดซบ (Adsorption) ......................................................................................... 16

2.5.1 ประเภทของการดดซบ ................................................................................................ 16

2.5.2 กลไกการดดซบ ........................................................................................................... 17

2.5.3 ปจจยทมผลตอการดดซบ ............................................................................................ 18

2.5.4 ไอโซเทอรมการดดซบ (Adsorption Isotherm) ........................................................ 18

2.5.5 จลนพลศาสตรการดดซบ (Adsorption Kinetics) ..................................................... 21

2.5.6 เทอรโมไดนามกสของการดดซบ (Adsorption Thermodynamics) ........................ 23

2.6 งานวจยทเกยวของ ................................................................................................................ 25

2.6.1 การบาบดสยอมดวยเปลอกกลวย................................................................................ 25

2.6.2 การบาบดสยอมประเภท reactive dye ดวยเปลอกผลไมชนดอน ๆ ......................... 27

บทท 3 วธการศกษา ......................................................................................................................... 32

3.1 วสดทใชในการทดลอง ........................................................................................................... 34

3.1.1 สยอม .......................................................................................................................... 34

3.1.2 น าเสยสงเคราะห ......................................................................................................... 34

3.1.3 สารเคมอน ๆ และ อปกรณอน ๆ ................................................................................ 34

3.2. ตวดดซบ ............................................................................................................................... 35

3.2.1 วธการเตรยมเปลอกกลวยโดยไมกระตน ..................................................................... 35

3.2.2 วธการเตรยมตาง ๆ สาหรบเปลอกกลวยทกระตนดวย 1 N HCl ................................ 36

3.2.3 วธการเตรยมเปลอกกลวยทกระตนดวย 1 N NaOH .................................................. 36

ฌ

3.2.4 วธการเตรยมเปลอกกลวยทกระตนดวย 1 N NaOH แลวลางดวยน ารอนและน าเยน และกระตนตอดวย 1 N HCl ...................................................................................... 36

3.2.5 วธการเตรยมเปลอกกลวยดวยการเผา 700๐C ............................................................ 37

3.3 เครองมอ ................................................................................................................................ 37

3.4 วธการทดลอง ........................................................................................................................ 37

3.4.1 ความยาวคลนสงสด (max) ของส MG และ RR31 .................................................... 37

3.4.2 การสรางกราฟมาตรฐานทแสดงความสมพนธระหวางคาการดดกลนแสงกบความเขมขนของส MG และ RR31 ...................................................................................... 38

3.4.3 สารละลายทถกชะลางออกมาจากตวดดซบดวยเครอง Spectrophotometer .......... 38

3.4.4 pH ............................................................................................................................... 38

3.4.4.1 ความสมพนธของ pH กบความสามารถในการละลาย (Solubility) ของส MG และ RR31 ..................................................................................................... 38

3.4.4.2 คา pHpzc ....................................................................................................... 39

3.4.4.3 pH ทเหมาะสมตอการดดซบสารละลายส ..................................................... 40

3.4.5 เวลาสมผส (Contact Time) และความเขมขนเรมตนของส (Initial Concentration) ทเหมาะสมในการดดซบ ............................................................................................. 41

3.4.6 ปรมาณเปลอกกลวยทเหมาะสมในการดดซบส ........................................................... 41

3.4.7 ขนาดเปลอกกลวยทเหมาะสมในการดดซบส .............................................................. 41

3.4.8 อณหภมทเหมาะสมในการดดซบส .............................................................................. 41

3.4.9 การศกษาลกษณะทางกายภาพของผงเปลอกกลวย .................................................... 41

3.4.10 การศกษาสารอนทรยทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยในสภาพการทดลอง ณ เวลาสมผสตาง ๆ ........................................................................................................ 41

3.4.11 ไอโซเทอรมการดดซบ (Adsorption Isotherms) .................................................... 42

3.4.12 จลนพลศาสตรการดดซบ (Adsorption Kinetics) ................................................... 43

3.4.13 เทอรโมไดนามกสของการดดซบ (Adsorption Thermodynamics) ...................... 43

ญ

บทท 4 ผลการทดลองและวจารณผลการทดลอง .............................................................................. 45

4.1 ความยาวคลนสงสดสาหรบส MG และ RR31 ....................................................................... 45

4.2 กราฟมาตรฐานทแสดงความสมพนธระหวางความเขมขนของส MG และ RR31 กบคาการดดกลนแสง ........................................................................................................................... 45

4.3 สารละลายทถกชะลางออกมาจากตวดดซบ ........................................................................... 46

4.4 pH ของสารละลาย ................................................................................................................ 47

4.4.1 ความสมพนธของ pH กบความสามารถในการละลาย (Solubility) ของส MG และ RR31 .......................................................................................................................... 47

4.4.2 Points of Zero Charge (pHpzc)............................................................................... 48

4.4.3 pH ทเหมาะสม ........................................................................................................... 49

4.4.3.1 pH ทเหมะสมในการดดซบส Malachite Green (MG) ................................ 49

4.4.3.2 pH ทเหมาะสมในการดดซบส Reactive Red 31 (RR31) ........................... 50

4.5 เวลาสมผส (contact time) และความเขมขนเรมตนของส (initial concentration) ทเหมาะสมในการดดซบส ........................................................................................................ 57

4.6 ปรมาณตวดดซบทเหมาะสมในการดดซบส ........................................................................... 58

4.7 ขนาดตวดดซบทเหมาะสมในการดดซบส .............................................................................. 60

4.8 อณหภมทเหมาะสมในการดดซบส......................................................................................... 62

4.9 ผลของการศกษาลกษณะทางกายภาพของเปลอกกลวย ........................................................ 63

4.10 การศกษาสารอนทรยทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวย .............................................. 65

4.11 ไอโซเทอรมการดดซบ (Adsorption Isotherm) ................................................................ 66

4.12 จลนพลศาสตรการดดซบ (Adsorption Kinetics) .............................................................. 68

4.13 เทอรโมไดนามกสของการดดซบ (Adsorption Thermodynamics) ................................. 69

บทท 5 สรปผลการวจยและขอเสนอแนะ ......................................................................................... 71

5.1 สรปผลงานวจย ...................................................................................................................... 71

5.2 ขอเสนอแนะ .......................................................................................................................... 72

ฎ

รายการอางอง ................................................................................................................................... 73

ประวตผเขยน .................................................................................................................................... 82

สารบญตาราง หนา

ตารางท 1 มาตรฐานคณภาพน าท งจากโรงงานอตสาหกรรม ......................................................... 6

ตารางท 2 ตวอยางลกษณะน าเสยจากโรงงานอตสาหกรรมสงทอในประเทศไทย ททาการศกษา ในป พ.ศ. 2556 ............................................................................................................7

ตารางท 3 ตวอยางชวง pH ทเหมาะสมในการดดซบสกลม reactive ดวยเปลอกผลไมชนด ตาง ๆ.......................................................................................................................... 10

ตารางท 4 องคประกอบของเปลอกกลวยดบและเปลอกกลวยสก ............................................... 13

ตารางท 5 การเปรยบเทยบระหวางการดดซบทางกายภาพกบการดดซบทางเคม ....................... 17

ตารางท 6 เครองมอทใชในงานวจย ............................................................................................. 37

ตารางท 7 คาความยาวคลนสงสด และคาการดดกลนแสงของสารละลายทถกชะลางออกมาจากตวดดซบตาง ๆ ททดสอบ ........................................................................................... 47

ตารางท 8 Adsorption isotherm parameters สาหรบการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก ...................................................................................................................... 66

ตารางท 9 Adsorption isotherm parameters สาหรบการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบ ................................................................................................................ 67

ตารางท 10 Adsorption kinetic parameters การดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก ... 68

ตารางท 11 Adsorption kinetic parameters การดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวย หอมทองดบ ................................................................................................................ 69

ตารางท 12 Adsorption thermodynamic parameters การดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก ...................................................................................................................... 71

ตารางท 13 Adsorption thermodynamic parameters การดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบ ................................................................................................................ 71

สารบญรป หนา

รปท 1 ส Malachite green (MG): .......................................................................................... 8

รปท 2 ส Reactive Red 31 (RR31): ...................................................................................... 9

รปท 3 ระยะการสกของกลวย ................................................................................................ 12

รปท 4 การดดซบตวถกดดซบบนผวของตวดดซบแบบช นเดยว สองช น สามช น และสช น .... 17

รปท 5 Freundlich adsorption isotherm ......................................................................... 19

รปท 6 Langmuir adsorption isotherm ............................................................................ 20

รปท 7 ข นตอนการดดซบของตวดดซบ .................................................................................. 21

รปท 8 วธการดาเนนงานวจย ................................................................................................. 32

รปท 9 วธการกระตนตวดดซบ ............................................................................................... 33

รปท 10 สตรโครงสรางทางเคมของสารละลายส: (a) MG; (b) RR31 .................................... 34

รปท 11 วธการเตรยมเปลอกกลวยสาหรบการทดลองการดดซบ ............................................. 35

รปท 12 การทดลองเพอวเคราะหคา pHpzc ของเปลอกกลวยในสารละลายส .......................... 39

รปท 13 การทดลองเพอวเคราะหคา pH ทเหมาะสมตอการดดซบสารละลายส ...................... 40

รปท 14 ความยาวคลนสงสดสาหรบส malachite green (MG) (A) และ reactive red 31 .. 45

รปท 15 กราฟมาตรฐานแสดงความสมพนธระหวางความเขมขนของส MG (max= 616 nm)

(A) และส RR31 (max= 456 nm) (B) กบคาการดดกลนแสง ................................. 46

รปท 16 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาความสมพนธระหวาง pH กบความสามารถในการละลายของส: ..................................................... 48

รปท 17 Points of zero charge (pHpzc) : ............................................................................. 49

รปท 18 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพ การดดซบส MG ดวยตวดดซบท ง 4 ประเภทจากผงเปลอกกลวยทไมกระตน ท pH ตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส MG 25 mg/L ปรมาณของตวดดซบ 1 g/L ขนาดของตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 24 h .................................................................................................. 50

สารบญรป หนา

รปท 19 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพ ในการดดซบส RR31 ดวยตวดดซบท ง 4 ประเภทจากผงเปลอกกลวยทไมกระตน ท pH ตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส RR31 25 mg/L ปรมาณของตวดดซบ 1 g/L ขนาดของตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 24 h ....................................................................................... 51

รปท 20 ประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทผานการกระตนดวยวธตาง ๆ เปรยบเทยบกบทไมกระตน ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส RR31 25 mg/L ท pH 6 ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 24 h โดย ......................................... 52

รปท 21 ประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนโดยการ เขยาใน 1 N HCl นาน 24 h เปรยบเทยบกบการกระตนโดยการ sonication ดวยวธการตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส RR31 25 mg/L ท pH 6 ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30 ๐C, 150 rpm นาน 24 h โดย .............................................................................. 53

รปท 22 ประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนโดยการ แชใน 1 N HCl นาน 24 h เปรยบเทยบกบการกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ 30 min sonication ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส RR31 25 mg/L ท pH 6 ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 24 h โดย ........................................................................... 54

รปท 23 ประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนดวย HCl หรอ acetic acid ทความเขมขนตาง ๆ ดวยวธ 30 min sonication ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส RR31 25 mg/L ท pH 6 ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 24 h โดย ..... 55

รปท 24 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพ การดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบท pH ตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส RR31 25 mg/L ปรมาณของตวดดซบ 1 g/L ขนาดของตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 24 h โดย ......... 56

สารบญรป หนา

รปท 25 ประสทธภาพการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกทเวลาสมผส 0-24 h และความเขมขนเรมตนของส MG 5-100 mg/L ท pH 5 ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm ......................................... 57

รปท 26 ประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทเวลาสมผส 0-24 h และความเขมขนเรมตนของส RR31 5-100 mg/L ท pH 2 ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm .................................. 57

รปท 27 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพ การดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกทปรมาณของตวดดซบตาง ๆ (0.25- 10 g/L) ในสภาวะการทดลอง คอ ท pH 5 ความเขมขนเรมตนของส MG ท 25 mg/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 12 h ............. 59

รปท 28 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพ การดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทปรมาณของตวดดซบตาง ๆ (0.25-10 g/L) ในสภาวะการทดลอง คอ ท pH 2 ความเขมขนเรมตนของส RR31 ท 25 mg/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 12 h ... 59

รปท 29 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพ การดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกทขนาดตวดดซบ (<0.063->1 mm) ในสภาวะการทดลอง คอ ท pH 5 ความเขมขนเรมตนของส MG ท 25 mg/L ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ท 30๐C, 150 rpm นาน 12 h ............................................ 60

รปท 30 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพ การดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทขนาดตวดดซบ (<0.063->1 mm) ในสภาวะการทดลอง คอ ท pH 2 ความเขมขนเรมตนของส RR31 ท 25 mg/L ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ท 30๐C, 150 rpm นาน 12 h.................................. 61

รปท 31 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพ การดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกท 25–40๐C ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ท pH 5 ความเขมขนเรมตนของส MG ท 25 mg/L ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm, 150 rpm นาน 12 h...................................... 62

สารบญรป หนา

รปท 32 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพ การดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบท 25–40๐C ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ท pH 2 ความเขมขนเรมตนของส RR31 ท 25 mg/L ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm, 150 rpm นาน 12 h ........................... 62

รปท 33 ลกษณะทางกายภาพของผงเปลอกกลวยขนาดตวดดซบ >0.150-0.212 mm เมอศกษาดวย SEM กาลงขยาย 500 เทา: ....................................................................... 64

รปท 34 คาสารอนทรยทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยขนาด >0.150–0.212 mm ในน ากลนทปรบดวย 0.1 M HCl จนไดสารละลายทม pH 5 สาหรบเปลอกกลวย น าวาสก และ pH 2 สาหรบเปลอกกลวยหอมทองดบ ปรมาณตวดดซบ 1 g/L อณหภม 30๐C, 150 rpm ทเวลาสมผสตาง ๆ ทวเคราะหดวยคา COD .................... 65

รปท 35 กราฟระหวาง ln Kc กบ 1/T สาหรบการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก .. 70

รปท 36 กราฟระหวาง ln Kc กบ 1/T สาหรบการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวย หอมทองดบ ................................................................................................................ 70

วทยานพนธน

ไดรบทนอดหนนการท าวทยานพนธจากเงนงบประมาณแผนดน (หมวดเงนอดหนนทวไป) ของบณฑตวทยาลย

ประจ าปงบประมาณ 2560 ครงท 2

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ขอจ ากดของระบบ iThesis ทผเขยนไมสามารถแกไขไดเอง สาหรบในระบบ iThesis จะพบขอจากดบางอยางในการใชงาน Template เนองจากเปนการใชงานระบบในการสรางและควบคมรปแบบหรอโครงสรางของเอกสาร ซงบางสวนอาจจะไมสามารถปรบแตงไดอสระเหมอนกบการทาดวยมอ (Manual) โดยจะมขอจากดตาง ๆ ทผเขยนพบ และไมสามารถแกไขได ดงน 1. หนาปกภาษาองกฤษ

(1) คานาหนาชอ MR. ควรเปน Mr. (2) นามสกลผเขยน (surname) คาวา SAECHIAM ควรเปน Saechiam (3) “A Thesis Submitted in partial Fulfillment of Requirements” คาวา partial

ควรเปน Partial (4) “for Master of Science (ENVIRONMENTAL SCIENCE)” คาวา (ENVIRONMENTAL

SCIENCE) ควรเปน (Environmental Science) (5) “Department of ENVIRONMENTAL SCIENCE” คาวา ENVIRONMENTAL SCIENCE

ควรเปน Environmental Science 2. บทคดยอภาษาไทย

(1) ไมมการระบจานวนหนาท งหมด ควรระบดวย

3. บทคดยอภาษาองกฤษ (1) คาวา Major ควรเปน MAJOR และควรเปลยนจากวงเลบเปน colon (:) แทน ดงน น

ควรแกไขเปน MAJOR : ENVIRONMENTAL SCIENCE (2) คาวา Keyword ควรเปน KEYWORD (3) ชอผเขยน คาวา Suphakit ควรเปน SUPHAKIT (4) “Thesis advisor : Associate Professor Guntharee Sripongpun, Ph.D.” ควรเปน

THESIS ADVISOR : ASSOC. PROF. GUNTHAREE SRIPONGPUN, Ph.D. (5) ไมมการระบจานวนหนาท งหมด ควรระบดวย

4. เอกสารอางองแทรกในเนอหาจากระบบ EndNote เพอใหเปนระบบเดยวกนตลอดท งวทยานพนธ จงควรแกไขเปนดงน (1) Salleh, Mahmoud, Karim, and Idris (2011) (หนา 1) ควรเปน “Salleh, Mahmoud, Karim, & Idris (2011)” (2) Palma, Contreras, Urra, and Martinez (2011) (หนา 2) ควรเปน “Palma, Contreras, Urra, & Martinez (2011)” (3) Graziele Elisandra do Nascimento, Campos, da Silva, Barbosa, and Duarte (2015) (ตารางท 3) (หนา 10) ควรเปน “G. E. do Nascimento, Campos, da Silva, Barbosa, & Duarte (2015)” (4) Abassi and Asi (2009) (ตารางท 3) (หนา 10) ควรเปน “Abassi & Asi (2009)” (5) Samarghandy, Hoseinzade, Taghavi, and Hoseinzadeh (2011) (ตารางท 3) (หนา 10) ควรเปน “Samarghandy, Hoseinzade, Taghavi, & Hoseinzadeh (2011)”

(6) Ahmad, Puad, and Bello (2014) (ตารางท 3) (หนา 10) ควรเปน “Ahmad, Puad, & Bello (2014)”

(7) (เบญจมาศ ศลายอย & กลยาณ สวทวส, 2549) (หนา 11) ควรเปน “(เบญจมาศ ศลายอย และ กลยาณ สวทวส, 2549)”

(8) Tartrakoon, Chalearmsan, Vearasilp, and Meulen (1999) (ตารางท 4) (หนา 14) ควรเปน “Tartrakoon, Chalearmsan, Vearasilp, & Meulen (1999)”

(9) Emaga, Andrianaivo, Wathelet, Tchango, and Paquot (2007) (ตารางท 4) (หนา 14) ควรเปน “Emaga, Andrianaivo, Wathelet, Tchango, & Paquot (2007)”

(10) Alkarkhi, Ramli, Yong, and Easa (2011) (ตารางท 4) (หนา 14) ควรเปน “Alkarkhi, Ramli, Yong, & Easa (2011)”

(11) Liu, Ngo, Guo, and Tung (2012) (หนา 15) ควรเปน “Liu, Ngo, Guo, & Tung (2012)” (12) Annadurai, Juang, and Lee (2002) (หนา 25) ควรเปน “Annadurai, Juang, & Lee (2002)” (13) Mane and Bhusari (2012) (หนา 25) ควรเปน “Mane & Bhusari (2012)” (14) Pankaj, Tanwar, Goyal, and Patnala (2012) (หนา 25) ควรเปน “Pankaj, Tanwar, Goyal, & Patnala (2012)” (15) Pishgar, Yazdanshenas, Ghorbani, and Farizadeh (2013) (หนา 25) ควรเปน “Pishgar, Yazdanshenas, Ghorbani, & Farizadeh (2013)”

(16) Hazzaa and Hussien (2015) (หนา 26) ควรเปน “Hazzaa & Hussien (2015)” (17) Graziele Elisandra do Nascimento et al. (2015) (หนา 26) ควรเปน “G. E. do Nascimento et al. (2015)” (18) Abassi and Asi (2009) (หนา 27) ควรเปน “Abassi & Asi (2009)” (19) Achak, Hafidi, Ouazzani, Sayadi, and Mandi (2009) (หนา 37) ควรเปน “Achak, Hafidi, Ouazzani, Sayadi, & Mandi (2009)” (20) Yang, Chun, Sheng, and Huang (2004) (หนา 39) ควรเปน “Yang, Chun, Sheng, & Huang (2004)” (21) Hazzaa and Hussien (2015) (หนา 40) ควรเปน “Hazzaa & Hussien (2015)”

(22) American Public Health Association (APHA), American Water Work Association (AWWA), and Water Pollution Control Federation (WPCF) (1985) (หนา 42) ควรเปน “American Public Health Association (APHA), American Water Work Association (AWWA), & Water Pollution Control Federation (WPCF) (1985)”

(23) Das, Pal, Saha, and Maji (2009) (หนา 48) ควรเปน “Das, Pal, Saha, & Maji (2009)”

(24) Dahri, Kooh, and Lim (2015) (หนา 50) ควรเปน “Dahri, Kooh, & Lim (2015)” (25) Devi and Saroha (2017) (หนา 59) ควรเปน “Devi & Saroha (2017)”

บทท 1 บทน า

1.1 ความเปนมาและความส าคญของปญหา

สยอมถกปลอยมาจากอตสาหกรรมสงทอทวโลกลงสแหลงน าประมาณ 100 ตน/ป (Ferreira, Coutinho, Fernandes, & Freire, 2014; Yagub, Sen, Afroze, & Ang, 2014) อตสาหกรรมสงทอเปนอตสาหกรรมหลกประเภทหนงทสาคญในประเทศไทย โดยสดสวนการสงออกป พ.ศ. 2559 (มกราคม พ.ศ. 2559 – ธนวาคม พ.ศ. 2559) คดเปน 6% และคดเปนมลคาประมาณ 200,000 ลานบาท (สานกงานเศรษฐกจอตสาหกรรม, 2559) กระบวนการยอมเปนกระบวนการทใชน าปรมาณมาก จงกอใหเกดน าเสยปรมาณมากทปนเปอนดวยส เมอถกปลอยลงสแหลงน า อาจกอใหเกดปญหามลพษทางน าและสงผลกระทบตอสขภาพอนามยของมนษย เชน Salleh, Mahmoud, Karim, and Idris (2011) รายงานวา ความเขมขนของสในน าดมเพยงแค 1.0 mg/L จะทาใหไมเหมาะสมตอการบรโภค โดยอาจจะกอใหเกดอนตราย เชน เปนสารกอมะเรง (carcinogen) สารกอใหเกดการกลายพนธ (mutagen) อกท งยงทาลายระบบของอวยวะตาง ๆ ภายในรางกายของมนษย เชน ไต ระบบสบพนธ ตบ สมอง และระบบประสาทสวนกลาง เปนตน นอกจากน สยงทาใหเกดทศนยภาพทไมชวนมองในแหลงน า บดบงปรมาณแสงอาทตย ทตกลงสผวน า ทาใหพชน าสงเคราะหดวยแสงไดนอยลง อกท ง โดยทวไปสยอมเปนสารมลพษประเภทสารอนทรย จงทาใหน าเสยทปนเปอนสยอมมคา BOD และคา COD เพมข น และคา DO ลดลง (Chakravarty, Bauddh, & Kumar, 2015) ทาใหส นเปลองคาใชจายในการบาบด สงผลกระทบตอหวงโซอาหารของสงมชวตในระบบนเวศแหลงน า ตวอยางสยอมผา เชน ส malachite green (MG) ใชสาหรบยอมเสนใยโปรตน ไนลอน และเสนใยอะครลกไดด และส reactive red 31 (RR31) ใชสาหรบยอมเสนใยเซลลโลสไดด (พงษศกด ขาวอนทร, 2555) ศนยบรการวชาการแหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย (2556) รายงานวา การบาบดสงเจอปนในน าท งจากการยอมผา พมพผาของโรงงานฟอกยอมสามารถทาไดหลายวธ เชน การตกตะกอนเคม ซงเปนระบบทส นเปลองคาใชจายดานสารเคมจานวนมาก แตมขอดอย คอ มกากตะกอนเกดข นในปรมาณมากทตองกาจดตอไป สวนระบบบาบดแบบใชออกซเจน มขอดอย คอ เปนระบบทตองการแหลงพลงงานในการบาบด นอกจากน การดดซบดวยถานกมมนตกเปนอกวธหนงทสามารถทาได แตมขอดอย คอ ส นเปลองคาใชจายสง เนองจากตองใชพลงงานในการเผาทความรอนสง และตองฟนฟเพอเพมประสทธภาพใหกลบมาดดซบไดอก

2

การดดซบดวยผลตภณฑทางการเกษตรเปนกระบวนการหนงทสามารถบาบดสในน าเสยไดอยางมประสทธภาพ อกท งเปนการนาผลตภณฑทางการเกษตรมาเพมมลคาโดยใชเปนตวดดซบทมราคาไมแพงเมอเทยบกบตวดดซบชนดอน ๆ เชน ถานกมมนต เปนตน

กระบวนการดดซบ (adsorption) เปนกระบวนการเคลอนยายมวลสารของตวถกดดซบ (adsorbate) ไปเกาะบนพ นผวของตวดดซบ (adsorbent) การดดซบดวยผลตภณฑทางการเกษตรทดแทนการใชถานกมมนตทมราคาสงกวา เปนทางเลอกหนงทนาสนใจ เนองจากสามารถบาบดสในน าเสยไดอยางมประสทธภาพ และเปนการนาผลตภณฑทางการเกษตรมาเพมมลคา เชน ตวอยางบางสวนทมรายงานถงการนาผลตภณฑทางการเกบมาใชเปนตวดดซบ เชน กากกาแฟ เปลอกสม และเปลอกกลวย เปนตน (Ahmed, Khalil, & El-Nabarawy, 2012; Argun, Güclü, & Karatas, 2014; Baek, Ijagbemi, O, & Kim, 2010)

กลวยเปนผลไมอนดบท 2 ทนยมบรโภคท งในและตางประเทศ (Mohapatra, Mishra, & Sutar, 2010) ในระหวางเดอน มกราคม – พฤศจกายน พ.ศ. 2558 ประเทศไทยมการสงออกกลวยไปขายยงประเทศจน ญปน และฮองกง ในรปของกลวยตาก กลวยหอมสด กลวยไขสด และกลวยสดชนดอน คดเปน 589,907; 3,068,712; 25,129,788 และ 2,436,779 กก. ตามลาดบ ทาใหมรายไดเขาประเทศอยางมาก คดเปนมลคา 103,098,402; 92,218,176; 267,895,116 และ 64,643,003 ลานบาท ตามลาดบ (กระทรวงพาณชย, 2559) อกท งกลวยสามารถนามาบรโภคไดหลายรปแบบ แต Palma, Contreras, Urra, and Martinez (2011) รายงานวา 18-20% ของกลวยจะเปนเปลอก ทาใหในแตละวนจะมเปลอกกลวยทเหลอจากตลาดและครวเรอนจานวนหลายตน ซงสวนใหญมาจากการบรโภคท งชนดสดและแบบแปรรป เชน เปลอกกลวยดบ ไดแก กลวยปงหรอกลวยทบ และกลวยฉาบ เปนตน สวนเปลอกกลวยสก ไดแก กลวยตาก กลวยกวน และแยมกลวย เปนตน (Mohammed & Chong, 2014; กรมสงเสรมการเกษตร, 2547) กลายเปนขยะทตองกาจด เพอไมใหสงผลกระทบตอสงแวดลอม อยางไรกตาม กลวยเปนผลไมชนดหนงทมปรมาณมาก หาไดงาย อกท ง เปลอกกลวยประกอบดวย carboxyl, hydroxyl, amide และ lignocellulose ซงมบทบาทสาคญในกระบวนการดดซบ (Mohammed & Chong, 2014) ดงน น งานวจยคร งน จงสนใจนาเปลอกกลวยมาดดซบส malachite green (MG) และ reactive red 31 (RR31) ในน าเสยสงเคราะห

1.2 วตถประสงคของการศกษา

การวจยคร งน มวตถประสงคเพอศกษา (1) ชนด (กลวยน าวาและกลวยหอมทอง) และระยะการสกของเปลอกกลวย (เปลอกกลวย

ดบระยะท 2 และเปลอกกลวยสกระยะท 6) ทเหมาะสม ภายใตสภาวะการทดลองทกาหนด ทให

3

ประสทธภาพดทสดในการดดซบส malachite green (MG) หรอ ส reactive red 31 (RR31) ในน าเสยสงเคราะห

(2) อทธพลของปจจยตาง ๆ (ไดแก pH เวลาสมผส ความเขมขนเรมตนของส ปรมาณของตวดดซบ ขนาดของตวดดซบ และอณหภม) ทมผลตอการดดซบส MG หรอ RR31 ในน าเสยสงเคราะหดวยเปลอกกลวยชนดและระยะการสกทไดจากขอ 1.2 (1) เพอหาสภาวะทเหมาะสมทสดสาหรบการดดซบส MG และ RR31 ในน าเสยสงเคราะห

(3) ลกษณะทางกายภาพของเปลอกกลวยชนดและระยะการสกททดสอบ ดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนชนดสองกราด (scanning electron microscope, SEM) รวมท งลกษณะทางกายภาพของเปลอกกลวยชนดและระยะการสกทเหมาะสมทไดจากขอ 1.2 (1) หลงผานการดดซบ

(4) วเคราะหคาสารอนทรยทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยชนดและระยะการสกทเหมาะสมทไดจากขอ 1.2 (1) ณ เวลาตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลองทกาหนด

(5) วเคราะหคา adsorption isotherms, adsorption kinetics และ adsorption thermodynamics ทเหมาะสมสาหรบการดดซบส MG หรอ RR31 ในน าเสยสงเคราะหดวยเปลอกกลวยชนดและระยะการสกทเหมาะสม ภายใตสภาวะการทดลองทกาหนด

1.3. สมมตฐานของการศกษา

(1) เปลอกกลวยชนดและระยะการสกทตางกน มประสทธภาพในการดดซบส MG และ RR31 ในน าเสยสงเคราะหทแตกตางกน

(2) ปจจยตาง ๆ ทคาหรอระดบตาง ๆ มผลตอการดดซบสารส MG และ RR31 ในน าเสยสงเคราะหทแตกตางกน

(3) เปลอกกลวยชนดและระยะการสกทตางกน มลกษณะทางกายภาพทตางกน เมอศกษาดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนชนดสองกราด

(4) คาสารอนทรยทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยชนดและระยะการสกทเลอก ณ เวลาตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลองทกาหนด มคาแตกตางกน

(5) การดดซบส MG หรอ RR31 ในน าเสยสงเคราะหดวยเปลอกกลวยชนดและระยะการสกทเลอก ภายใตสภาวะการทดลองทกาหนด อาจสามารถอธบายไดดวย adsorption isotherms, adsorption kinetics และ adsorption thermodynamics ทเหมอน หรอ ตางกน

1.4 ขอบเขตการศกษา

งานวจยน ทดสอบหาสภาวะทเหมาะสมในการดดซบส MG และ RR31 ในน าเสยสงเคราะหดวยชนดและระยะการสกของเปลอกกลวยททดสอบ โดยการทดลองแบบทละเท ( batch experiment) โดยปจจยททดสอบ ไดแก pH (5-9 สาหรบการดดซบส MG และ pH 2–9 สาหรบการ

4

ดดซบส RR31) เวลาสมผส (0–24 h) ความเขมขนเรมตนของส (5–100 mg/L) ปรมาณของตวดดซบ (0.25–10 g/L) ขนาดของตวดดซบ (<0.063->1 mm) อณหภม (25–40๐C) ทาการทดลอง 3 ซ า นาผลทไดมาคานวณคา adsorption isotherms, adsorption kinetics และ adsorption thermodynamics ของการดดซบส MG หรอ RR31 ในน าเสยสงเคราะหดวยเปลอกกลวยชนดและระยะการสกทเลอกมาเปนตวดดซบ ศกษาลกษณะทางกายภาพของเปลอกกลวยชนดและระยะการสกททดสอบดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนชนดสองกราด รวมท งวเคราะหคาสารอนทรยทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยชนดและระยะการสกทเลอก ณ เวลาสมผสตาง ๆ อยางไรกตาม หากประสทธภาพการดดซบสททดสอบยงมคานอย อาจทาการกระตนผงเปลอกกลวยทจะทดลองดวยวธตาง ๆ กอน เพอเพมประสทธภาพการดดซบส 1.5 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

(1) ทราบถงชนดและระยะการสกของเปลอกกลวยทเหมาะสมตอการดดซบส MG หรอ RR31

(2) ทราบถงสภาวะทเหมาะสมของปจจยตางๆ ททาใหการดดซบส MG หรอ RR31 ดวยเปลอกกลวยไดประสทธภาพสงสด ภายใตสภาวะการทดลองทกาหนด

(3) ทราบถงลกษณะทางกายภาพของเปลอกกลวยท ง 2 ชนดและ 2 ระยะการสกททดสอบ เมอศกษาดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนชนดสองกราด

(4) เปนแนวทางหนงในการลดเปลอกกลวยทเปนของเสยทเกดจากกจกรรมตาง ๆ (5) เปนทางเลอกหนงในการเพมมลคาเปลอกกลวยน าวาและเปลอกกลวยหอมทอง โดยการ

นามาประยกตใชในการดดซบสยอม (6) สามารถลดคาใชจายในการกาจดสยอมในน าเสยจากโรงงาน โดยใชเปลอกกลวยมา

ทดแทนวสดดดซบอน ๆ ทมราคาสงกวา

1.6 ขนตอนของการศกษา (1) คนควา สบคนขอมล และรวบรวมขอมล (2) วางแผนการวจยและเขยนโครงรางวจย (3) ขออนมตหวขอและสอบโครงรางวทยานพนธ (4) ดาเนนการวจย และเขยนวทยานพนธ (5) เสนอวทยานพนธเพอขอสอบ และทาการสอบวทยานพนธ (6) นาเสนอผลงานวจยและเผยแพรผลการวจย (7) แกไขวทยานพนธ และสงเลมวทยานพนธฉบบสมบรณ

บทท 2 เอกสารและงานวจยทเกยวของ

2.1 สยอม (Dyes)

2.1.1 ความหมายและการจาแนกกลมของสยอม สยอมจะซมผานเขาไปในโมเลกลของเสนใยผาในระหวางกระบวนการยอม โดยไป

ทาลายโครงสรางผลกของวตถทตองการยอมชวคราว แลวเกดการสรางพนธะกบวตถทตองการยอม สยอมมรปแบบตาง ๆ เชน ผง ผลกทละลายน า และผลกทไมละลายน า สยอมออกไดเปน 2 ประเภทใหญ ๆ ไดแก สธรรมชาต (natural dyes) และสสงเคราะห (synthetic dyes) โดยสยอมธรรมชาตทมาจากธรรมชาต ไดจากสวนประกอบของพชและสตว เชน สดาจากลกมะเกลอ และสมวงจากหอยสงขหนาม เปนตน สยอมธรรมชาตมอนตรายนอยกวาสยอมสงเคราะห แตมขอดอย คอ ตองใชปรมาณมากเพอใหไดสเขม จงอาจทาใหไดรบความนยมนอยลง (ขนษฐา, 2550b; สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย , 2560) สวนสยอมสงเคราะหไดมาจากการสงเคราะหดวยกระบวนการทางเคม ซงในระดบความเขมของสทเทากน จะใชปรมาณสนอยกวาสธรรมชาต จงนยมนามาใชในอตสาหกรรมสงทอ เชน การยอมสเสนใย 1 กก. ตองใชน าประมาณ 100 ลตร และปรมาณของสยอมทใชแตกตางกน 5-50% ข นอยกบประเภทของสยอมทใช ทาใหเกดน าเสยปรมาณมากทมสารเคมจากสสงเคราะหเหลาน ปนเปอนอยดวย (Rangabhashiyam, Anu, & Selvaraju, 2013)

สยอมประกอบดวย 2 สวนทสาคญ ไดแก chromophores และ auxochrome โดย chromophores เปนสวนของโครงสรางทตอบสนองตอการดดซบส สวน auxochrome เปนสวนทเพมความสามารถของ chromophores ในการดดซบสของเสนใย ประสทธภาพของสยอมทใชในกระบวนการผลตข นอยกบปจจยตาง ๆ เชน สมบตของสยอม โครงสรางทางเคม วธการใช อกท ง เมอพจารณาจากการมหรอไมมประจของสเมอละลายน า สามารถแบงสยอมออกเปน 3 กลม คอ สยอมทมประจบวก สยอมทมประจลบ และสยอมทไมมประจ นอกจากน โรงงานอตสาหกรรมจาแนกสยอมตามวธการใชออกเปน 11 ประเภท ไดแก สเอซด (acid dye) สไดเรกท (direct dye) สดสเพอรส (disperse dye) สรแอคทฟ (reactive dye) สอะโซอค (azoic dye) สแวด (vat dye) สมอรแดนท (mordant dye) สอนเกรน (ingrain dye) สออกซเดชน (oxidation dye) สซลเฟอร (sulfur dye) และ สเบสค (basic dye) (Salleh et al., 2011; Yagub et al., 2014; ขนษฐา, 2550a)

6

2.1.2 น าเสยจากอตสาหกรรมสงทอ น าเสยจากอตสาหกรรมสงทอจะตองผานการบาบด เพอใหน าทจะปลอยออกมคณภาพ

ผานเกณฑมาตรฐานควบคมการระบายน าท งจากโรงงาน พ.ศ. 2540 และ พ.ศ. 2560 ดงแสดงในตารางท 1

ตารางท 1 มาตรฐานคณภาพน าท งจากโรงงานอตสาหกรรม ดชนคณภาพน า คามาตรฐาน

ความเปนกรดและดาง 5.5 – 9.0 ของแขงละลายน าท งหมด ไมเกน 3,000 mg/L หรออาจแตกตางแลวแตประเภทของโรงงาน

อตสาหกรรมทคณะกรรมการกรมควบคมมลพษเหนสมควร แตไมเกน 5,000 mg/L

ของแขงแขวนลอยท งหมด ไมเกน 50 mg/L อณหภม ไมเกน 40๐C ส ไมเกน 300 ADMI น ามนและไขมน ไมเกน 5.0 mg/L คา BOD ไมเกน 60 mg/L คา TKN ไมเกน 100 mg/L คา COD ไมเกน 400 mg/L ทมา: กรมโรงงานอตสาหกรรม (2540); กรมโรงงานอตสาหกรรม (2560)

กรมโรงงานอตสาหกรรม (2560) รายงานวา เกณฑมาตรฐานควบคมการระบายน าท งจากโรงงาน พ.ศ. 2560 ประกาศบงคบใชเมอวนท 7 มถนายน พ.ศ. 2560 โดยกาหนดคาสไมเกน 300 ADMI โดย ADMI (American dye manufacturer institute) เปนหนวยมาตรฐานการวดส ทไดมาจากการตรวจวดคาการสองผานของแสง (transmittance) ท 3 ความยาวคลน คอ 590, 540, และ 438 nm (Asa Analytics, 2560) เพอใหไดคา tristimulus value คอ คาการสองผานแสงทความยาวคลนท ง 3 ตามหลกการของ tristimulus filter method จากน นจะแปลงคา tristimulus value ทไดใหกลายเปนคาสหนวย ADMI (ญาดา มขแจง, 2554) ตวอยางคามาตรฐานของสทกาหนดใหมไดในน าท งในตางประเทศ เชน ประเทศไตหวน มมาตรฐานทกาหนดใหปลอยสไดไมเกน 400 ADMI สหรฐอเมรกาในแตละรฐกาหนดคามาตรฐานสไวแตกตางกน โดยคาเฉลยอยในชวง 200–600 ADMI ตามสภาพพ นท (สถาบนพฒนาอตสาหกรรมสงทอ, 2560) ตวอยางน าเสยจากโรงงานอตสาหกรรมสงทอในประเทศไทย ททาการศกษาในป พ.ศ. 2556 แสดงดงในตารางท 2

7

ตารางท 2 ตวอยางลกษณะน าเสยจากโรงงานอตสาหกรรมสงทอในประเทศไทย ททาการศกษาในป พ.ศ. 2556

ข นตอน

ลกษณะน าเสย

pH BOD (mg/L)

COD (mg/L)

SS (mg/L)

ส (ADMI)

TKN (mg/L)

ฟอกยอมดาย 7.87–9.50 530–1,020 1,050–1,650 80–256 471–1,240 30–70 ฟอกยอมผาทอ 7.50 380 575 294 1,484 23.8 ฟอกยอม/พมพและแตงผา 7.50 190 464 63 375 14 ฟอกและซกรดเส อผา 6.88 230 248 98 75 12.6

ทมา: ศนยบรการวชาการแหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย (2556)

น าเสยจากอตสาหกรรมฟอกยอม ยงมลกษณะตาง ๆ ดงน (กรมโรงงานอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม, 2552)

(1) มปรมาณสารอนทรยสง ทมาจากแปง สยอม กรดแอซตก (acetic acid) เสนใย และเสนดายทออกมาจากการฟอกยอมและการตกแตงในกระบวนการผลต

(2) น าเสยทปลอยออกมาจากโรงงานฟอกยอมมคา pH และคาสภาพดาง (alkalinity) สง เนองจากมการใชสารเคมทใชในการกาจดสงสกปรกทปนเปอนออกมา เชน โซเดยมไฮดรอกไซด (NaOH) และโซเดยมคารบอเนต (Na2CO3)

(3) มอณหภมสง เนองจากในกระบวนการผลตมการเรงปฏกรยาโดยการใหความรอนท

ประมาณ 50C เชน ในข นตอนการกาจดสงสกปรกทปนเปอน การยอมส และการตกแตงผลตภณฑ (4) มความเขมขนของสสง เนองจากการยอมเสนใยดวยสยอม จะมสเพยงบางสวนทตด

บนเสนใย แตบางสวนละลายออกมากบน าเสย ทาใหเกดน าเสยทมสยอมหลงเหลออยในระดบความเขมขนทสง

(5) มโลหะหนกปนอยในสยอมผา เชน ตะกว ทองแดง โครเมยม และสงกะส (6) ของเขงแขวนลอยท งหมดมปรมาณสง เนองจากในกระบวนการจะมเสนใยบางสวน

หลดปนออกมาในสวนทเปนน า ซงอาจทาใหอปกรณเกดการอดตนได 2.1.3 การบาบดสในน าท งจากอตสาหกรรมฟอกยอมสงทอ

สงปนเปอนในน าท งจากการยอมผาในโรงงานฟอกยอม สวนใหญจะเปนสยอมและสารเคมทเหลอตกคางอยในน าท งจากกระบวนการผลต และจะถกปลอยลงสแหลงน า ดงน น น าท งจากโรงงานฟอกยอมกอนปลอยออกจากโรงงานตองผานระบบบาบดน าเสย ซงมหลายวธ ไดแก กระบวนการบาบดทางกายภาพ (เชน การดดซบดวยถานกมมนต การกรองผานเยอกรอง เปนตน ) กระบวนการบาบดทางเคม (เชน การตกตะกอนเคม กระบวนการเฟนตน การใชโอโซน และการใช

8

ไฟฟาเคม เปนตน) และกระบวนการบาบดทางชววทยา (เชน ระบบบาบดแบบใชและไมใชออกซเจน) (ศนยบรการวชาการแหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2556)

2.2 Malachite Green (MG)

Malachite green (MG) หรอเรยกชออน ๆ เชน Victoria green, aniline green, benzaldehyde green, China green, diamond green และ brilliant green เปนตน MG เปนสารอนทรยสงเคราะหทมลกษณะเปนผงสเขยว (รปท 1 A) A B C

A = ลกษณะทางกายภาพของส MG; B = สารละลาย MG ในน า; C = โครงสรางของ MG ทมา: Wikimedia (2017)

MG สามารถละลายน าได 7.6 g/น า 100 ml หรอ 7.6% (Ellis, 2017) เมอละลายน าจะไดสารละลายสเขยวอมฟา (รปท 1 B) ชอทางเคม คอ 4-[(4-dimethylaminophenyl) phenylmethyl]-N, N–dimethylaniline และมสตรทางเคม คอ C23H25ClN2 และมสตรโครงสรางดงแสดงในรปท 1 C มมวลโมเลกล 364.91 g/mol MG เปนเกลอ chloride และ oxalate MG เปนสประเภทประจบวก ดดซบสชวงความยาวคลน 621 นาโนเมตร ทใชในปจจบนมอย 2 รปแบบ คอ MG oxalate และ MG hydrochloride (Wikimedia, 2017) MG ใชในโรงงานอตสาหกรรมฟอกยอมประเภท เสนใยโปรตน ไนลอน และเสนใยอะครลกไดด (พงษศกด ขาวอนทร, 2555)

2.2.1 การตกคางในสงแวดลอม ส MG ทละลายในน าจะถกดดซมและสะสมในเน อเยอของสงมชวตในน า เชน ปลา โดย

ส MG สามารถเปลยนรปเปน leucomalachite ทไมมส โดยอตราการดดซมของ MG ข นอยกบคาความเปนกรด–ดางของน า โดยน าท pH ตาจะสงผลให MG มความเปนพษ เนองจาก MG ละลายในน าท pH ประมาณ 1.8 ส MG และ leucomalachite สามารถตรวจพบไดมากทบรเวณไขมนในชองทอง แตจะตรวจพบไดนอยในน าเลอด (ศนยศกษาการพฒนาอาวคงกระเบน อนเนองมาจากพระราชดาร, 2560)

รปท 1 ส Malachite green (MG):

9

2.2.2 ความเปนพษ ส MG สามารถกอใหเกดมะเรงทตอมไทรอยดและตบในหนทดลอง อกท งสามารถทาให

เกดการเปลยนแปลงลกษณะทางพนธกรรม กอใหเกดเน องอกและความผดปกตทางพนธกรรม สงผลใหหลงจากการฟกไข ตวออนมการพฒนาทผดปกต เปนพษโดยตรงตอระบบหายใจของสงมชวตในน า และเกดการเปลยนแปลงทางชวเคมในปลา สงผลใหระดบแคลเซยมและโปรตนในเลอดของปลาลดลงอยางรวดเรว รวมท ง MG ยงเปนพษอยางรนแรงตอสาหราย พชน า และสตวไมมกระดกสนหลงในน าจดและในทะเล (ศนยศกษาการพฒนาอาวคงกระเบน อนเนองมาจากพระราชดาร, 2560)

2.3 Reactive Red 31 (RR31)

Reactive red 31 (RR31) หรอเรยกชออน ๆ เชน reactive brilliant red H8B และ reactive brilliant red K8B เปนตน RR31 มลกษณะเปนผงสแดง (รปท 2 A) RR31 สามารถละลายน าไดมากกวา 100 g/L ทอณหภม 25๐C หรอ 10% เมอละลายน าจะไดสารละลายสแดง (รปท 2 B) มสตรทางเคม คอ C30H15ClN7Na5O15S4 และมสตรโครงสรางดงรปท 2 C มวลโมเลกล 922.14 g/mol ม pH 4.5–6.5 และมความหนาแนน 600–800 kg/m3 นอกจากน RR31 เปนสประเภทประจลบ ดดซบสชวงความยาวคลน 500 nm (Indiamart, 2017; World dye variety, 2017) ใชสาหรบยอมเสนใยเซลลโลสไดด (พงษศกด ขาวอนทร, 2555)

A B C

A = ลกษณะทางกายภาพของส RR31, B = สารละลาย RR31 ในน า C = โครงสรางของ RR31

ทมา: Farbe Firma (2017); World dye variety (2017)

2.3.1 ความเปนพษและการตกคางในสงแวดลอม เมอ RR31 สมผสกบอณหภมสงอาจยอยสลายและปลอยสารระเหยทเปนพษ (ไมไดระบ

ชนด) นอกจากน RR31 มความเสถยร แตควรหลกเลยง strong reducing agents และ oxidizing agent สวนความเปนพษตอสตวทดลอง พบวา คา LD50 เมอทดสอบกบหน (rat) มคามากกวา 5,000

รปท 2 ส Reactive Red 31 (RR31):

10

mg/kg อกท งส RR31 ชนดผงสามารถสงผลตอระบบทางเดนหายใจ จงหามผทมอาการแพและผทมโรคเกยวกบทางเดนหายใจจงตองระวงการทจะไดรบส RR31 ชนดผงเขาไป สาหรบการตกคางในสงแวดลอม Indiamart (2017) รายงานวา คา 48 h-LC50 ในปลาออรฟสทอง (Leuciscus idus) มคา 1,000 mg/L

2.3.2 ชวง pH ทเหมาะสมในการดดซบส reactive ชวง pH ทเหมาะสมในการดดซบส reactive ดวยเปลอกผลไมตาง ๆ สรปดงแสดงใน

ตารางท 3

ตารางท 3 ตวอยางชวง pH ทเหมาะสมในการดดซบสกลม reactive ดวยเปลอกผลไมชนดตาง ๆ ตวดดซบ

(วธเตรยมตวดดซบ) ส reactive pH ทเหมาะสม

(ชวงทศกษา) % Dye

removal แหลงขอมล

ตวดดซบทไมกระตน เปลอกกลวย

เปลอกสม

เปลอกสม

เปลอกสม

เปลอกสมโอ

ตวดดซบทกระตนทางเคม เปลอกเกรปฟรต (กระตนดวย butyl alcohol)

เปลอกมนฝรง (กระตนดวย 0.01 M HCl)

เปลอกสม (กระตนดวย 1 N HCl)

เปลอกสม (กระตนดวย NaOH) เปลอกสม (กระตนดวย CTAB หรอ cetultrimetylammonium bromide) ตวดดซบทกระตนโดยการเผา เปลอกทบทม (700๐C + KOH)

Remozol golden yellow Reactive gray Reactive turquoise

Reactive navy blue

Remozol golden yellow Reactive gray Reactive turquoise

Reactive blue 19

Reactive blue 114

Reactive blue 19

Reactive black 5

Reactive red 3B

Reactive blue 19

Reactive blue 19

2 (2-10)

2 (2-11)

2 (2-10)

4 (2-8)

2 (2-11)

2 (2-8)

3 (3-11)

4 (4-10)

4 (2-8)

2 (2-12)

70.2% 75.4% 100%

82%

52.9% 96.5% 73.4%

76%

89%

83.56%

95.06%

93.60%

44% 100%

94.36%

Graziele Elisandra do Nascimento, Campos, da Silva, Barbosa, and Duarte (2015)

Irem et al. (2013)

G. E. do Nascimento, Duarte, Campos, da Rocha, and da Silva (2014)

Ahmed et al. (2012)

Argun et al. (2014)

Abassi and Asi (2009)

Samarghandy, Hoseinzade, Taghavi, and Hoseinzadeh (2011)

Hassan (2014)

Ahmed et al. (2012)

Ahmad, Puad, and Bello (2014)

11

จากตารางท 3 พบวา เปลอกผลไมชนดตาง ๆ ทศกษาการดดซบส reactive มท งเปลอกผลไมทไมกระตน ทกระตนดวยวธทางเคม และ ทกระตนดวยการเผา ชวง pH ทศกษา คอ pH 2-12 พบวา pH ทเหมาะสมอยในสภาวะทเปนกรด คอ pH 2-4

2.4 กลวย

กลวยเปนผลไมทคนไทยรจกและนยมบรโภคกนมานาน เชอวามถนกาเนดจากทวปเอเชยตอนใตและตะวนออกเฉยงใต มววฒนาการมาประมาณ 50 ลานปมาแลว กลวยมชอวทยาศาสตรวา Musa sapientum L. อยในวงศ (family) Musaceae (ฐานขอมลพรรณไม องคการสวนพฤกษศาสตร, 2560) นอกจากน ยงสามารถจาแนกกลวยตามลกษณะทางพนธกรรม เชน กลวยหอมจดอยในกลม AAA สวนกลวยน าวาจดอยในกลม ABB เปนตน (วกมเดย, 2556) กลวยเปนพชลมลกในสกล (genus) Musa มมากกวา 1,000 สายพนธ มหาวทยาลยเกษตรศาสตรไดทาการรวบรวมพนธกลวยเปนคร งแรก ในป พ.ศ. 2510-2515 โดยศาสตราจารยวฒนา เสถยรสวสด และศาสตราจารยปวณ ปณศร ทสถานฝกนสตเกษตรศาสตร อาเภอปากชอง จงหวดนครราชสมา มท งหมด 125 สายพนธ ตอมา ระหวางป 2523-2526 ศาสตราจารยเบญจมาศ ศลายอย และศาสตราจารยฉลองชย แบบประเสรฐ ไดทาการรวบรวมจาแนกพนธกลวยทสถานปากชอง มท งหมด 323 สายพนธ หากจาแนกตามโครโมโซม พบวาม 59 สายพนธ และตอมารายงานวามท งหมด 93 สายพนธ (เบญจมาศ ศลายอย & กลยาณ สวทวส, 2549) ประเทศไทยมสภาพอากาศทเหมาะตอการ

ปลกกลวย คอ มอากาศรอนช น หากอณหภมลดลงตากวา 14C จะทาใหกลวยเรมหยดการเจรญหรอเจรญเตบโตชา (กรมสงเสรมการเกษตร, 2547; สารานกรมไทยสาหรบเยาวชน, 2560; สานกงานกองทนสนบสนนการสรางเสรมสขภาพ, 2552)

ตวอยางกลวยทนยมบรโภค เชน กลวยน าวา และ กลวยหอมทอง เปนตน (กรมสงเสรมการเกษตร, 2547)

กลวยน าวา สายพนธของประเทศไทย คอ Musa x paradisiaca ABB (Valmayor et al., 2000) เปนกลวยทปลกกนแพรหลายในประเทศไทย ลาตนสง 3.5 เมตร กานใบมรองคอนขางแคบ กานชอดอกไมมขน เครอหนงมประมาณ 8-10 หว หวหนงมประมาณ 13-16 เน อกลวยมสขาวแกนกลาง เรยกวา ไสกลาง ซงมท งสเหลอง ขาว หรอ ชมพ

กลวยหอมทอง สายพนธของประเทศไทย คอ Musa acuminata AAA, (non-Cavendish) (Valmayor et al., 2000) มลาตนสง 3.5 เมตร เครอหนงมประมาณ 5-6 หว หวหนงมประมาณ 10-15 ผล เปลอกบาง เมอสกเปลอกจะเปลยนเปนสเหลองทอง สวนใหญนยมปลกในภาคกลาง

12

2.4.1 ระยะการสกของกลวย ระยะการสกของกลวยสามารถแบงได 7 ระยะ ดงรปท 3 โดยระยะท 1–2 กลวยจะม

ลกษณะเปลอกสเขยวและยงคงดบอย ตอมาจะเรมเปลยนสกลายเปนสเขยวออกเหลองในระยะท 3–4 และจะมเปลอกสเหลองท งหมดหรอเรมสกในระยะท 5-6 และจะสกเตมทในระยะท 7 (กรมสงเสรมการเกษตร, 2547)

ทมา: PositiveMed (2014)

2.4.2 องคประกอบของเปลอกกลวยและการเปลยนแปลงเมอกลวยสก องคประกอบของเปลอกกลวยและการเปลยนแปลงองคประกอบของเปลอกกลวยเมอ

กลวยสก สรปดงแสดงในตารางท 4

รปท 3 ระยะการสกของกลวย

13

ตารางท 4 องคประกอบของเปลอกกลวยดบและเปลอกกลวยสก

องคประกอบของ เปลอกกลวย

(%)

ดบ สก ดบ สก

Mus

a sa

pieut

um L

.

Cane

ndish

Cane

ndish

Mus

a sa

pieut

um L

.

Cane

ndish

Cane

ndish

ชวงท

รายง

านจา

ก กา

รศกษ

าในอด

ต

ชวงท

รายง

านจา

ก กา

รศกษ

าในอด

ต

1*

2*

3* 1*

2*

3*

Ash 16.30 9.6 - 14.58 11.1 - 9.6-16.30 12.8-14.58 Crude fat - 3.8 - - 5.8 - 3.8 5.7 Crude Protein 5.19 6.3 - 4.77 6.6 - 5.19-6.3 4.77-8.1 Dry matter 91.62 8.7 - 95.66 8.9 - 8.7-91.62 10.2-95.66 Ether extract 10.66 - - 14.56 - - 10.66 14.56 pH - - 4.80 - - 5.47 4.80 5.47 Tannin 6.84 - - 4.69 - - 6.84 4.69 Fiber: Crude fiber 11.58 - - 11.95 - - 11.58 11.95 Insoluble dietary fibre (IDF)

- 36.5 - - 42.4 - 36.5 42.9

Soluble dietary fibre (SDF)

- 7.0 - - 7.1 - 7.0 6.8

Total dietary fibre (TDF)

- 43.2 - - 49.6 - 43.2 49.7

Sugar: Glucose - 1.0 - - 10.6 - 1.0 14.0 Fructose - 1.2 - - 14.3 - 1.2 18.4 Sucrose - 1.5 - - 0.5 - 1.5 - Starch - 11.1 - - 8.1 - 11.1 3.3 Amino acid: Alanine 0.25 0.27 - 0.25 0.31 - 0.25-0.27 0.25-0.38 Arginine 0.08 0.20 - 0.08 0.14 - 0.08-0.20 0.08-0.21 Aspartic acid 0.30 0.54 - 0.33 0.56 - 0.30-0.54 0.33-0.69 Cysteine 0.06 0.08 0.06 0.10 0.06-0.08 0.06-0.11 Glutamic acid 0.38 0.70 - 0.45 0.70 - 0.38-0.70 0.45-1.10 Glycine - 0.27 - - 0.31 - 0.27 0.37 Histidine - 0.13 - - 0.10 - 0.13 0.12 Isoleucine 0.12 0.15 - 0.13 0.17 - 0.12-0.15 0.13-0.21 Leucine 0.22 0.30 - 0.24 0.32 - 0.22-0.30 0.24-0.38 Lysine 0.12 0.19 - 0.10 0.11 - 0.12-0.19 0.10-0.14

14

ตารางท 4 องคประกอบของเปลอกกลวยดบและเปลอกกลวยสก (ตอ)

องคประกอบของเปลอกกลวย (หนวย %)

ดบ สก ดบ สก

Mus

a sa

pieut

um L

.

Cane

ndish

Cane

ndish

Mus

a sa

pieut

um L

.

Cane

ndish

Cane

ndish

ชวงท

รายง

านจา

ก กา

รศกษ

าในอด

ต

ชวงท

รายง

านจา

ก กา

รศกษ

าในอด

ต

1*

2*

3* 1*

2*

3*

Methionine Phenylalanine Proline Serine Threonine

0.05 0.06 0.13 0.16 0.14

0.05 0.19 0.24 0.25 0.20

- - - - -

0.06 0.06 0.17 0.17 0.15

0.07 0.21 0.26 0.28 0.22

- - - - -

0.05-0.051 0.06-0.19 0.13-0.24 0.16-0.25 0.14-0.20

0.05-0.06 0.06-0.25 0.17-0.32 0.17-0.34 0.15-0.28

Trpptophan - 0.07 - - 0.09 - 0.07 0.09 Tyrosine - 0.12 - 0.11 0.12 0.15 Valine 0.19 0.24 - 0.22 0.28 - 0.19-0.24 0.22-0.32 Minerals: Calcium 0.37 595.4 - 0.36 482.4 - 0.37-585.4 0.36-376.9 Copper - 0.13 - - 0.13 - 0.13 0.20 Iron - 3.07 - - 2.68 - 3.07 3.55 Magnesium - 104.7 - - 116.5 - 104.7 137.8 Manganese - 1.49 - - 1.68 - 1.49 2.21 Phosphorus 0.28 209.9 - 0.23 198.9 - 0.28-209.9 0.23-208.1 Potassium - 5,724.6 - - 5,481.4 - 5,724.6 6,352.1 Sodium - 65.4 - - 47.2 - 65.4 45.6 Zinc - 1.60 - - 1.59 - 1.60 1.97 Fatty acids: Arachidic - - - 1.4 - - - 1.4 Lauric 1 - - 0.7 - - 1 0.7 Linoleic 22.7 - - 23.9 - - 22.7 23.9

α – linoleic 22.1 - - 21.2 - - 22.1 21.2

Myristic 4.3 - - 4.6 - - 4.3 4.6 Oleic 4.2 - - 3.2 - - 4.2 3.2 Palmitic 38.2 - - 41.5 - - 38.2 41.5 Pentadecanoic 3.1 - - - - - 3.1 - Stearic 5.3 - - 3.4 - - 5.3 3.4

หมายเหต: 1* Tartrakoon, Chalearmsan, Vearasilp, and Meulen (1999) ระบเพยงวากลวยดบและ

กลวยสกเทาน น แตไมไดระบระยะการสกไว; 2* Emaga, Andrianaivo, Wathelet, Tchango, and Paquot (2007) ซงระบกลวยดบคอ

ระยะท 1 และกลวยสก คอ ระยะท 5; 3* Alkarkhi, Ramli, Yong, and Easa (2011) ระบเพยงวากลวยดบและกลวยสกเทาน น และ

ไมไดระบระยะการสกไว

15

จากตารางท 4 สรปการเปลยนแปลงทเกดข นเมอกลวยสกไว ดงน (1) เมอเปลอกกลวยสก น าตาล glucose และ fructose มแนวโนมเพมข นมาก สวน

sucrose มแนวโนมลดลงเลกนอย สาหรบแปงในเปลอกกลวยสกลดลงกวาเปลอกกลวยดบ (2) เปลอกกลวยสกมปรมาณ total dietary fiber (TDF) และ insoluble dietary

fiber (IDF) เพมข นกวาเปลอกกลวยดบ สวนคา soluble dietary fiber (SDF) มคาใกลเคยงกน (3) เปลอกกลวยดบและเปลอกกลวยสกม pH เปน 4.80 และ 5.47 ตามลาดบ ซง

สอดคลองกบกรมสงเสรมการเกษตร (2547) ทรายงานวากลวยกาลงสกจะมปรมาณกรดสงสด แลวหลงจากกลวยสก คาความเปนกรดจะเรมลดลง

(4) เปลอกกลวยสกมปรมาณ tannin ลดลง เชน เปลอกกลวยดบม tannin 6.84% แตเปลอกกลวยสกม tannin เพยง 4.69%

(5) โดยทวไป เมอเปลอกกลวยสกพบวาปรมาณกรดอะมโน และกรดไขมนไมไดแตกตางไปจากปรมาณทพบในเปลอกกลวยดบมากนก

(6) เปลอกกลวยสกมปรมาณ potassium เพมข นเลกนอย สวนแรธาตอน ๆ ไมไดแตกตางจากในเปลอกกลวยดบมากนก

นอกจากน กรมสงเสรมการเกษตร (2547) รายงานวา เมอผลกลวยเรมสก อตราการคายน าจะเพมข น แลวหลงจากน นการคายน าจะลดลงอก สวนเมดสของเปลอกกลวย พบวาเมอกลวยเรมสกปรมาณ chlorophyll ลดลง แต carotene และ xanthophyll มปรมาณเพมข น

2.4.3 ลกษณะและกลไกของเปลอกกลวยทใชเปนตวดดซบ ของเสยทางการเกษตรพวกผกและผลไม (เชน เปลอกกลวย เปนตน) มสวนประกอบ

หลกเปนลกนน และ เซลลโลส นอกจากน มสวนประกอบทสาคญอน ๆ เชน เฮมเซลลโลส ลกโนเซลลโลส ไขมน โปรตน น าตาล แปง น า ไฮโดรคารบอน และเถา เปนตน รวมท ง Liu, Ngo, Guo, and Tung (2012) รายงานวา เปลอกกลวยมหมฟงกชนบนผวของตวดดซบ ซงมสวนชวยเพมประสทธภาพการดดซบ ไดแก carboxylic, hydroxyl และ amide นอกจากน ยงมปจจยภายนอกทมผลตอการดดซบโดยททาใหสามารถดดซบมากข นหรอนอยลง เชน pH และอณหภม เปนตน (Jamil, Saima, Muhammad, & Muhammad, 2008; Kaewsarn, Saikaew, & Wongcharee, 2008; Sud, Mahajan, & Kaur, 2008) ตลอดจนการศกษาดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนชนดสองกราด พบวา เปลอกกลวยมผวขรขระ ไมเปนระเบยบ และบนพ นผวของเปลอกกลวยสวนใหญ (60%) ม

ลกษณะเปนรขนาดใหญกวา 1 สวนทเหลอ (40%) มลกษณะเปนรขนาดเลกวา 1 (M. Kumar & Majumder, 2014; Palma et al., 2011)

16

2.5 กระบวนการดดซบ (Adsorption) การดดซบ (adsorption) เปนกระบวนการเคลอนยายมวลสารของตวถกดดซบ (adsorbate)

ไปเกาะบนพ นผวของตวดดซบ (adsorbent) โดยตวถกดดซบ หมายถง สารทเคลอนยายจากตวกลางหนงไปสะสมหรอเกาะยงตวดดซบ และตวดดซบเปนบรเวณทมตวถกดดซบมาเกาะสะสมบนผวตวดดซบอาจเปนชนดของแขง ของเหลว หรอกาซ (มลลกา ปญญาคะโป, 2556) ดงน น การดดซบจงเปนการเคลอนทของตวถกดดซบไปเกาะบนพ นผวของตวดดซบ เชน เกาะบนพ นผวระหวางของเหลวกบของแขง ของแขงกบกาซ ของแขงกบของแขง ของเหลวกบของเหลว การดดซบสามารถเกดไดท งโดยกระบวนการทางกายภาพ และทางเคม การดดซบเปนแนวทางหนงทอาจเลอกใชในการบาบดน าเสย อกท งกระบวนการดดซบสามารถเกดข นตามธรรมชาต เชน การดดซบสารอนทรยและโลหะหนกในดนหรอตะกอนดนในแหลงน าตาง ๆ เชน ทะเล มหาสมทร และแมน า สวนกระบวนการดดซบทเกดจากการกระทาของมนษย เชน การดดซบสารปนเปอนในน าและอากาศดวยถานกมมนต (มลลกา ปญญาคะโป, 2556; อรพน โทนเดยว, 2550)

2.5.1 ประเภทของการดดซบ เมอพจารณาจากแรงและพนธะทเกดข นในการดดซบ สามารถแบงการดดซบออกเปน 2

ประเภท ดงน (ปรารถนา, 2551; ปรนทร เตมญารศลป, 2551) (1) การดดซบทางกายภาพ

การดดซบทางกายภาพเปนการดดซบทเกดจากแรง van der Waals ซงเกดจากการรวมกนของแรงกระจาย (London dispersion force) และแรงไฟฟาสถตย (electrostatic force) ทาใหการดดซบประเภทน มการคายพลงงานความรอนนอย คอ <20 kJ/mol สงผลใหกระบวนการเกดการผนกลบได จงงายตอการฟนฟประสทธภาพของตวดดซบ การดดซบประเภทน เปนแบบช นเดยว (monolayer) หรอหลายช น (multilayer)

(2) การดดซบทางเคม การดดซบทางเคมเปนการดดซบทเกดจากการทาปฏกรยาทางเคม สงผลใหเกดแรง

ยดเหนยวของอะตอมเดม และมการจดเรยงอะตอมใหม พนธะเคมน มความแขงแรง สงผลใหพลงงานความรอนในการดดซบมคาสง คอ 50–400 kJ/mol การกาจดตวถกดดซบทเกาะสะสมบนผวตวดดซบใหหลดออกจงทาไดยาก เนองจากปฏกรยาไมสามารถผนกลบได (irreversible) และการดดซบเปนแบบช นเดยวเทาน น

ขอแตกตางระหวางการดดซบทางกายภาพและการดดซบทางเคมสรปดงแสดงในตารางท 5 เมอพจารณาจาก คาความรอน อณหภม แรงดงดดระหวางโมเลกล การผนกลบของปฏกรยา การดดซบบนกาซ–ของแขง พลงงานกระตน และรปแบบจานวนช นของสารดดซบ (รปท 4)

17

ตารางท 5 การเปรยบเทยบระหวางการดดซบทางกายภาพกบการดดซบทางเคม ตวแปร การดดซบทางกายภาพ การดดซบทางเคม

1. คาความรอนของการดดซบ (kJ/mol) <20 50-400 2. อณหภมทเกดการดดซบ ตา สง 3. แรงดงดดระหวางโมเลกล แรง Vander Waals พนธะเคม 4. การผนกลบของปฏกรยา ผนกลบได สวนใหญไมผนกลบ 5. การดดซบบนกาซ-ของแขง เกดไดเกอบทกชนด เกดเฉพาะบางระบบ 6. พลงงานกระตนในกระบวนการเกด ไมเกยวของ เกยวของ 7. รปแบบจานวนช นของสารดดซบ monolayer และ multilayer monolayer

ทมา: ปรารถนา (2551) รปท 4 การดดซบตวถกดดซบบนผวของตวดดซบแบบช นเดยว สองช น สามช น และสช น ทมา: อรพน โทนเดยว (2550)

2.5.2 กลไกการดดซบ กลไกการดดซบสามารถแบงเปน 3 ข นตอน ดงน (อรพน โทนเดยว, 2550) (1) การแพรภายนอก (External Diffusion)

การแพรภายนอกเปนข นตอนการเคลอนทของตวถกดดซบไปถงตวดดซบ โดยบนตวดดซบจะมของเหลวหอหมพ นผว ตวถกดดซบจะเคลอนทผานช นของของเหลวเขาไปเกาะสะสมบนพ นผวของตวดดซบ

(2) การแพรภายใน (Internal or Pore Diffusion) การแพรภายในเปนข นตอนของตวถกดดซบทเคลอนทเขาภายในตวดดซบ

(3) ปฏกรยาทพ นทผว (Surface Reaction) ปฏกรยาทพ นผวเปนข นตอนการดดซบของตวถกดดซบบนพ นผวของตวดดซบซง

เปนข นตอนทเกดอยางรวดเรวมากกวาข นตอนการแพร

18

2.5.3 ปจจยทมผลตอการดดซบ ตวอยางปจจยทมผลตอกระบวนการดดซบ เชน (มลลกา ปญญาคะโป, 2556; อรพน

โทนเดยว, 2550) (1) พ นทผวและโครงสรางของรพรน

ความสามารถในการดดซบจะเพมข นเมอพ นทผวของโมเลกลตวดดซบมากข น และเมอพ นผวตวดดซบมโครงสรางทมรพรนมากข น

(2) ขนาดอนภาคของตวถกดดซบ ขนาดอนภาคของตวถกดดซบทมขนาดเลกจะถกดดซบไดเรวกวาตวถกดดซบทม

ขนาดใหญ (3) ลกษณะทางเคมของพ นทผวของตวดดซบ

หมฟงกชนเฉพาะบนผวของโมเลกลตวดดซบเปนสมบตทมผลตอการดดซบ ซงกอนกระตนตวดดซบจะไมมข ว เมอกระตนดวยสารเคม บางสวนจะเปลยนเปนมข วและดดไดท งสารทมข วและไมมข ว

(4) ความสามารถในการละลาย ตวถกดดซบทสามารถละลายไดด จะทาใหถกดดซบไวบนตวดดซบไดนอยลง

(5) น าหนกโมเลกลและขนาดโมเลกลของตวดดซบ ความสามารถในการดดซบจะเพมข นเมอน าหนกโมเลกลและขนาดโมเลกลตวดดซบ

เพมข น และโมเลกลของตวดดซบทมโครงสรางสายยาวหรอมวลสง ๆ จะดดซบไดด (6) ความมข ว (Polarity) ของตวดดซบ

ความสามารถในการดดซบจะลดลงเมอมข วเพมข นหรอละลายน าไดด เพราะตวถกดดซบทมข วหรอละลายน าไดด จะมแรงยดเหนยวสงระหวางตวถกดดซบกบน า ทาใหถกดดซบไดยาก

(7) คา pH pH มอทธพลตอการแตกตวของตวถกดดซบเปนไอออน หรอมอทธพลตอการ

ละลายน าของตวถกดดซบ ทาใหความสามารถในดดซบของตวดดซบแตกตางกน (8) อณหภม

อณหภมทเพมข นจะสงผลตอการเคลอนยายของตวถกดดซบแพรผานเขาไปในยงรพรนของตวดดซบไดเรวข น

2.5.4 ไอโซเทอรมการดดซบ (Adsorption Isotherm) ไอโซเทอรมการดดซบ คอ สมการทอธบายลกษณะความสมพนธระหวางน าหนกของตว

ถกดดซบทเกาะบนผวตวดดซบตอน าหนกของตวดดซบกบความเขมขนของตวถกดดซบในสารละลายทสมดล ณ อณหภมคงท โดยไอโซเทอรมการดดซบทนยมใชในการอธบายซงอาศยรปแบบจาลอง

19

ทางคณตศาสตร เชน Freundlich adsorption isotherm และ Langmuir adsorption isotherm ซงมความสาคญสาหรบในการทานายความสามารถในการดดซบ (Amel, Hassena, & Kerroum, 2012; Baek et al., 2010; Hazzaa & Hussien, 2015; Moubarak et al., 2014)

(1) Freundlich Adsorption Isotherm ภายใตสมมตฐานการดดซบวาพ นผวของตวดดซบไมเปนเน อเดยวกนตลอด

เนองจากมความแตกตางกนของตาแหนงกระบวนการดดซบ โดยมสมการดงน qe = KFCe

1/n (1) โดยสมการท 1 สามารถเขยนเปนสมการเสนตรง ไดดงน log qe = log KF + [(1/n) log Ce] (2)

เมอ qe = คาการดดซบของตวดดซบ ณ สภาวะสมดล (mg/g) KF = คาคงทแสดงความสามารถในการดดซบแบบหลายช น Ce = ความเขมขนของตวถกดดซบทจดสมดล (mg/L) n = ความแรงของการดดซบ (adsorption intensity) 1/n = ปจจยทเกยวกบความไมเปนเน อเดยวกน (heterogeneity)

เมอ plot กราฟความสมพนธระหวาง log qe กบ log Ce จะไดกราฟเสนตรง (รปท 5) ทมความชน (slope) เปน 1/n และม intercept เปน log KF

ทมา: ดดแปลงจาก Xamplified (2009)

ถา 1/n = 1 แสดงวาการดดซบเปนแบบเสนตรง ถา 1/n < 1 แสดงวาตวดดซบมประสทธภาพในการดดซบนอยในทกความเขมขน

หรอมพ นทผวจากดในการดดซบ

รปท 5 Freundlich adsorption isotherm

20

ถา 1/n > 1 แสดงวาตวดดซบมประสทธภาพในการดดซบมากในทกความเขมขนหรอมพ นทผวมากในการดดซบ

(2) Langmuir Adsorption Isotherm Langmuir adsorption isotherm เปนสมการทใชอธบายเมอพ นทผวของตวดดซบ

เปนแบบเดยวกนหมด จงทาใหมกลไกการดดซบทเหมอนกน คอ เปนการดดซบแบบช นเดยว โดยตวถกดดซบไมเกดการซอนทบกน ดงน นตวดดซบจงมพ นทผวจากด เมอเกดการดดซบแลวจะเกาะตดบนพ นผวตวดดซบ ไมเคลอนยายไปตาแหนงอน Langmuir adsorption isotherm อธบายดวยสมการ ดงน

qe = e

e (3)

โดยสมการท 3 สามารถเขยนเปนสมการเสนตรงได ดงน e

e

e (4)

เมอ Ce = ความเขมขนของตวถกดดซบทจดสมดล (mg/L) qe = ปรมาณการดดซบตอหนวยน าหนกของตวดดซบ (mg/g) qm = ความสามารถในการดดซบสงสดทเกดข นแบบช นเดยว (mg/g) KL = คาคงทการดดซบทสมดลของ Langmuir (L/mg)

เมอ plot ความสมพนธระหวาง e

e กบ Ce จะไดกราฟเสนตรง (รปท 6) ทมความ

ชน เปน

และมคา intercept เปน

ทมา: ดดแปลงจาก Xamplified (2009)

รปท 6 Langmuir adsorption isotherm

21

2.5.5 จลนพลศาสตรการดดซบ (Adsorption Kinetics) จลนพลศาสตรการดดซบเปนกระบวนการดดซบสารตาง ๆ จากสารละลาย ซง

ประกอบดวยข นตอนตาง ๆ ดงแสดงในรปท 7 (สราวธ ศรคณ, 2550)

ทมา: สราวธ ศรคณ (2550)

(1) ข นตอนการเคลอนทของตวถกดดซบดวยกระบวนการแพร (Diffusion) ซงปกตจะเกดอยางรวดเรว โดยโมเลกลของตวถกดดซบในสารละลายจะเคลอนยายเขาสบรเวณตวดดซบ (boundary layer) และการเคลอนยายของตวถกดดซบแบบน เรยกวา bulk solution transport

(2) ข นตอนการแพรผานฟลมบาง (Film Diffusion) เปนการแพรของโมเลกล ซงเวลาและระยะทางสาหรบการเคลอนทข นกบชนดของสารละลายทไหลผานตวดดซบ หรอ ข นกบการปนปวน และ ช นฟลมจะมความหนาหรอบาง ข นอยกบอตราการไหลและความปนปวน โดยช นฟลมจะมความหนาลดลง เมออตราการไหลเพมข น และมการปนปวนเพมข น สงผลใหตวถกดดซบแพรผานช นฟลมไดดข น

(3) ข นตอนการแพรผานชองวางภายในตวดดซบ (Pore Diffusion) หลงจากผานข นตอนการแพรผานฟลมบางแลว ตวถกดดซบจะเคลอนผานรพรนของตวดดซบ ซงเปนการเคลอนทภายในอนภาค (intraparticle transport) ซงอาจเกดจากการแพรผานภายในรพรนหรอการแพรผานพ นผวตวดดซบ

(4) ข นตอนการดดซบ (Adsorption) หลงจากผานข นตอนท งหมด กระบวนการดดซบจะสรางพนธะข นระหวางตวดดซบกบตวถกดดซบ ซงหากเปนการดดซบทางกายภาพ (physical

รปท 7 ข นตอนการดดซบของตวดดซบ

22

adsorption) ข นตอนน จะเกดอยางรวดเรว แตถาเปนกระบวนการดดซบทางเคม (chemical adsorption) กระบวนการน จะเกดข นชากวา ดงน น ข นตอนน จงเปนข นตอนทกาหนดกระบวนการดดซบ

สมการจลนพลศาสตรของการดดซบทนยมใชในการศกษา ม 2 สมการ ดงน (Ho, 2004; Ho & McKay, 2000; Qiu et al., 2009; สราวธ ศรคณ, 2550)

(1) สมการอตราเรวปฏกรยาเทยมอนดบทหนง (Pseudo First Order) Lagergren แสดงถงสมการอตราเรวปฏกรยาเทยมอนดบทหนงซงอธบายถง

กระบวนการจลนพลศาสตรของกระบวนการดดซบทเกดข นระหวางตวดดซบ (ของแขง) และสารละลาย (ของเหลว) โดยสามารถคานวณจากสมการอตราเรวปฏกรยาเทยมอนดบทหนง ดงน

e- (5)

เมอ k1 คอ คาคงทสาหรบอตราเรวปฏกรยาเทยมอนดบหนง (L/min) qt คอ คาการดดซบของตวดดซบ ณ เวลาหนง ๆ (mg/g) qe คอ คาการดดซบของตวดดซบ ณ สภาวะสมดล (mg/g) t คอ เวลาทใชในการดดซบ (min)

เมอ integrate สมการ (5) โดยกาหนดขอบเขตต งแต t = 0 ถง t = t และ qt = 0 ถง qt = qt ไดสมการดงน

l e

e- (6)

สมการ (6) สามารถจดรปเปนสมการเชงเสนไดดงน

l e- l e-

(7)

เมอ plot ความสมพนธระหวาง log (qe - qt) กบ t จะไดกราฟทมความชนเปน

-

และ intercept เปน log qe

(2) สมการอตราเรวปฏกรยาเทยมอนดบทสอง (Pseudo Second Order) สมการอตราเรวปฏกรยาเทยมอนดบทสอง Ho (2004) ไดกลาววา จลนพลนศาสตร

ของการดดซบทเกดจากกระบวนการดดซบทางเคมเกยวกบแรงทแบงปนหรอแรงเปลยนกนของอเลกตรอนระหวางตวดดซบกบตวถกดดซบ โดยสมการอตราเรวปฏกรยาเทยมอนดบทสองคานวณจากสมการ ไดดงน

e-

(8)

23

เมอ k2 คอ คาคงทอตราเรวปฏกรยาเทยมอนดบทสอง (g/mgxmin) qt คอ คาการดดซบของตวดดซบ ณ เวลาหนง ๆ (mg/g) qe คอ คาการดดซบของตวดดซบ ณ สภาวะสมดล (mg/g) t คอ เวลาทใชในการดดซบ (min)

เมอ integrate สมการ (8) โดยกาหนดขอบเขตต งแต t = 0 ถง t = t และ qt = 0 ถง qt = qt จะไดสมการ ดงน

e-

- (9)

สมการ (9) สามารถจดรปเปนสมการเชงเสนได ดงน

e

e (10)

เมอ plot ความสมพนธระหวาง

กบ t จะไดกราฟทมความชนเปน

e และ

intercept เปน

e

2.5.6 เทอรโมไดนามกสของการดดซบ (Adsorption Thermodynamics)

เทอรโมไดนามกสของการดดซบศกษากลไกการเปลยนแปลงทางดานพลงงาน ความรอน และงาน เชน การเปลยนแปลงสถานะของสสาร การเกดปฏกรยาทางเคม เปนตน กฎของเทอรโมไดนามกส (laws of thermodynamics) ไดแก (รกชาต ไตรผล, 2560)

(1) กฎขอท ศนย กฎขอทศนย อธบายวา หากมระบบ 3 ระบบ ทสามารถถายเทความรอนระหวาง

กนได ณ สภาวะสมดล หากระบบแรกกบระบบท 2 และระบบท 2 กบระบบท 3 มความรอนเทากน ดงน น ณ สภาวะสมดล ระบบแรกกบระบบท 3 จะมความรอนเทากนดวย โดยตวแปรทกาหนดข นเพอบอกถงพลงงาน ซงไดแก อณหภม ซงมความสาคญทางเทอรโมไดนามกส เพราะวาเปนตวแปรทบอกถงปรมาณและทศทางการไหลของพลงงานทเกดข นภายในระบบ

(2) กฎขอท 1 ของเทอรโมไดนามกส กฎขอท 1 เกยวกบการอนรกษพลงงาน (conservation of energy) ซงอธบายวา

การเปลยนแปลงของพลงงานจะไมเกดการสญหายและไมถกสรางใหม แตพลงงานจะสามารถเปลยนแปลงไปอยในรปอน ๆ ได โดยในกฎขอน จะอธบายถงพลงงานทเปลยนแปลงไปในระบบท งทางเคมและทางกายภาพ ตวแปรทใชอธบาย เชน enthalpy (H) เปนตน

24

(3) กฎขอท 2 ของเทอรโมไดนามกส กฎขอท 2 อธบายถงตวแปรทกาหนดทศทาง ซงทาใหเกดกระบวนการข นท งทาง

เคมและทางกายภาพ ตวแปรทสาคญ เชน entropy (S) ซงเปนตวแปรทสาคญในการกาหนดทศทางของกระบวนการ

(4) กฎขอท 3 ของเทอรโมไดนามกส

กฎขอท 3 กลาววา “คา entropy ของระบบผลกทสมบรณแบบทอณหภม 0K จะมคาเปนศนย” ทาใหอะตอมไมเกดการเคลอนทเนองจากไมมพลงงานความรอนเกดข น

ซงการหา thermodynamic ของการดดซบประกอบดวย 3 พารามเตอร ไดแก การเปลยนแปลงพลงงานอสระกบส (G๐) การเปลยนแปลง enthalpy (H๐) และการเปลยนแปลง entropy (S๐) ซงจะชวยทานายความเปนไปไดของกระบวนการดดซบดวยสมการ ดงน (Chowdhury, Mishra, Saha, & Kushwaha, 2011; Setiabudi, Jusoh, Suhaimi, & Masrur, 2016; Tan, Hameed, & Ahmad, 2007)

Kc = a

e

ln KC = S๐

- ๐

(11)

เมอ KC คอ คาคงทสมดลของเทอรโมไนดามกสของการดดซบ Ca คอ คาความเขมขนของสทสมดลในสารละลาย (mg/L) Ce คอ คาความเขมขนของสทสมดลบนตวดดซบ (mg/L)

T คอ อณหภมสมบรณ (K) R คอ คาคงทของกาซมคาเทากบ 8.314 J/mol-K S๐ คอ คาการเปลยนแปลง entropy (J/mol-K) H๐ คอ คาการเปลยนแปลง enthalpy (kJ/mol)

โดยคาการเปลยนแปลง enthalpy และ entropy สามารถคานวณไดจากความชน

และจดตดแกน y โดยทาการ plot กราฟระหวาง ln KC กบ

นอกจากน คาการเปลยนพลงงาน

อสระกบส (G๐) สามารถคานวณไดจากสมการ ดงน

G๐ = -RT ln Kc (12)

เมอ G๐ คอ คาการเปลยนพลงงานอสระกบส (kJ/mol)

25

2.6 งานวจยทเกยวของ 2.6.1 การบาบดสยอมดวยเปลอกกลวย

Annadurai, Juang, and Lee (2002) นาเปลอกกลวย (ไมระบสายพนธ) มาดดซบสารละลายสประเภทตาง ๆ ไดแก reactive dye (คอ methyl orange, MO), basic dye (คอ methylene blue, MB; Rhodamine B, RB; methyl violet, MV) และ azoic dye (คอ Congo red, CR; amido black 10B, AB) จากน าเสยสงเคราะห โดยทดลองแบบ batch experiment ผลการศกษาสอดคลองกบ Freundlich adsorption isotherm และ pseudo first order kinetics พบวา ประสทธภาพดทสดของเปลอกกลวยในการดดซบส คอ ท pH 6-7 โดยสามารถดดซบส MO, MB, RB, CR, MV และ AB ไดเทากบ 17.2, 15.9, 13.2, 11.2, 7.9 และ 7.9 mg/g ตามลาดบ

Mane and Bhusari (2012) ศกษาการกาจดสจากน าท งของโรงงานอตสาหกรรมสงทอ โดยกระบวนการดดซบดวยเปลอกกลวย ทเตรยมโดยการอบท 90๐C 24 h และบดใหเปนผงขนาด 600 µ และ 300 µ จากน น นาไปกระตนดวย 1 N HCl นาน 5 h ลางดวยน ากลน อบ และนาไปใชในการทดลอง โดยทดสอบแบบ batch experiment ปจจยททดสอบการดดซบ ไดแก ปรมาณตวดดซบ (0.01–0.08 g/น าเสย 50 ml) เวลาในการสมผส (5-240 min) และ pH (4-10) นอกจากน ยงทาการศกษา adsorption isotherm พบวาสภาวะทเหมาะสมในการดดซบททาใหมประสทธภาพดสด คอ 87% เมอใชปรมาณตวดดซบ 0.05 g/น าเสย 50 ml เวลาสมดล 45 min ท pH 7 อกท งพบวา ผลการศกษาสอดคลองกบสมการ Freundlich adsorption isotherm

Pankaj, Tanwar, Goyal, and Patnala (2012) ศกษาการเปรยบเทยบการดดซบส reactive red 141 ดวยเปลอกกลวย โดยทาการศกษาแบบ batch experiment โดยไมมการกระตนตวดดซบ ปจจยททดสอบการดดซบ ไดแก เวลาสมผส (15-75 min) ความเขมขนเรมตนของส (12-24 ppm) ปรมาณตวดดซบ (0.1 และ 0.2 g/ส 10 ml) โดยตวดดซบกบสารละลายสจะถกเขยาโดยใช magnetic stirrer หรอ ultrasonic bath พบวา ประสทธภาพสงสดของการดดซบ คอ 79.58% โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบส คอ เวลาสมดล 75 min ความเขมขนเรมตนของส คอ 12 ppm ปรมาณตวดดซบ 0.2 g/ส 10 ml อกท งพบวา ผลการศกษาสอดคลองกบ Langmuir และ Temkin adsorption isotherm

Pishgar, Yazdanshenas, Ghorbani, and Farizadeh (2013) ศกษาการกาจด basic blue 159 ดวยเปลอกกลวยจากน าเสยสงเคราะห โดยทดสอบแบบ batch experiment ปจจยททดสอบการดดซบ ไดแก ปรมาณตวดดซบ (0.2–0.8 g/น าเสย 100 ml), pH (3-10) ความเรวในการปนกวน (100–400 rpm) เวลาในการสมผส (5–120 min) และความเขมขนเรมตนของส (50–400 mg/L) พบวา ประสทธภาพการดดซบไดสงสด 95% โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบ คอ ปรมาณตวดดซบ 0.4 g/น าเสย 100 ml ท pH 9 ความเรวในการปนกวนท 200 rpm เวลาสมดล 60 min

26

และความเขมขนเรมตนของส คอ 100 mg/L อกท งพบวา ผลการศกษาสอดคลองกบ pseudo first order kinetics

Moubarak et al. (2014) ศกษาการกาจดส methylene blue (MB) ในน าเสยสงเคราะหดวยผงเปลอกกลวย โดยทดสอบแบบ batch experiment ปจจยททดสอบการดดซบ ไดแก เวลาในการสมผส (0-100 min) ขนาดตวดดซบ (<80 µ และ 80 µ-2 mm) ปรมาณตวดดซบ (1–3 g/น าเสย 1 L) ความเขมขนเรมตนของส (5-15 mg/L) และ อณหภม (22๐C–55๐C) พบวา ประสทธภาพการดดซบไดสงสด 90% โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบ คอ เวลาสมผส 40 min ขนาดตวดดซบ <80 µ ปรมาณตวดดซบทเหมาะสม คอ 1 g/น าเสย 1 L ความเขมขนเรมตนของส คอ 15 mg/L อณหภม 22๐C อกท งพบวา ผลการศกษาสอดคลองกบ Langmuir adsorption isotherm

Hazzaa and Hussien (2015) ศกษาการดดซบสประจบวก คอ methylene blue (MB) ในน าเสยสงเคราะหดวยเปลอกกลวย โดยทดสอบแบบ batch experiment เปลอกกลวยทเตรยมม 2 แบบ คอ แบบผง และแบบเถา ซงแบบผงเตรยมโดยลางดวยน ากลน ตดเปนช นเลก ๆ บด และรอนผานตะแกรงขนาด 150 µm แลวอบท 105๐C นาน 2 h จนกระทงน าหนกคงท สวนแบบเถา เตรยมในทานองเดยวกบแบบผง แลวเผาท 900๐C นาน 1 h ปจจยททดสอบการดดซบ ไดแก ความเขมขนเรมตนของส (50-160 mg/L) เวลาสมผส (5-60 min) pH (2-10) ปรมาณตวดดซบ (2-10 g/L) และอณหภม (25๐C–65๐C) พบวา ประสทธภาพการดดซบแบบผงไดสงสด 90% โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบ คอ ทความเขมขนเรมตนของส คอ 50 mg/L เวลา 45 min ท pH 6 ปรมาณตวดดซบ 5 g/L และอณหภม 50๐C สวนประสทธภาพการดดซบแบบเถาเปลอกกลวยไดสงสด 98% โดยสภาวะทเหมาะสมตอการดดซบ คอ ความเขมขนเรมตนของส คอ 50 mg/L เวลาสมดล 30 min ท pH 6 ปรมาณตวดดซบ 5 g/L และท 55๐C อกท งพบวา ผลการศกษาท งเถาเปลอกกลวยและผงเปลอกกลวยสอดคลองกบ Langmuir adsorption isotherm และ pseudo second order kinetics

Graziele Elisandra do Nascimento et al. (2015) ศกษาการดดซบสประจลบในน าเสยสงเคราะหโดยใชเปลอกกลวยและเน อเยอช นกลางของมะพราวเขยว โดยทาการศกษาแบบ batch experiment โดยไมมการกระตนตวดดซบ และสทใชในการทดลองถกแบงออกเปน 3 กลม คอ Remazol golden yellow RNL-150% (RGY), reactive gray BF-2R (RG) และ reactive turquoise Q-G125 (RT) ปจจยททดสอบการดดซบ ไดแก pH (2-10) เวลาสมผส (0-360 min) ความเขมขนเรมตนของส (15-125 mg/L) ปรมาณตวดดซบ (5-60 g/L) ขนาดตวดดซบ (<0.4 mm, 0.4-0.6 mm และ 0.6-0.8 mm) และ ความเรวในการเขยา (100–300 rpm) พบวา ประสทธภาพในการกาจดส RGY, RG และ RT มคาเทากบ 70.2%, 75.4% และ 100% ตามลาดบ โดยสภาวะท

27

เหมาะสมในการดดซบสดวยเปลอกกลวย คอ pH 2 เวลาสมดล 180 min ความเขมขนเรมตนของส คอ 100 mg/L ปรมาณตวดดซบ 40 g/L ขนาดของตวดดซบ <0.4 mm ความเรวในการปนกวนท 300 rpm อกท งพบวา ผลการศกษาสอดคลองกบ Freundlich adsorption isotherm และ pseudo second order kinetics

2.6.2 การบาบดสยอมประเภท reactive dye ดวยเปลอกผลไมชนดอน ๆ Abassi and Asi (2009) ศกษาการกาจด reactive blue 19 จากน าเสยสงเคราะหโดย

ใชของเสยจากทางเกษตร คอ เปลอกเกรปฟรต โดยนามาลาง ตดเปนช นเลก ๆ ตากใหแหง 72 h บด และรอนใหมขนาด 150-400 µm นาผงเปลอกเกรปฟรตทไดมากวนใน butyl alcohol 50 ml นาน 3 h ทอณหภมหอง แลวกรอง และ ลางดวย butyl alcohol จนกระทงไมมส แลวนาไปอบท 60๐C นาน 12 h และนาไปใชในการทดลอง ปจจยททดสอบการดดซบ ไดแก pH (2-8) เวลาสมผส (0-105 min) ความเขมขนเรมตนของส (50-100 mg/L) พบวา ประสทธภาพการดดซบทดทสด คอ 83.56% โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบ คอ pH 2 เวลาสมดล 90 min ปรมาณตวดดซบ 0.5 mg/150 ml ทความเขมขนเรมตนของส คอ 50 mg/L และความเรวในการเขยา 180 rpm ท 25๐C อกท งพบวา ผลการศกษาสอดคลองกบ Lamgmuir adsorrption isotherm และ pseudo second order kinetics

Samarghandy et al. (2011) ศกษาการดดซบส reactive black 5 จากน าเสยสงเคราะหโดยใชเปลอกมนฝรงทกระตนดวยกรด เตรยมตวดดซบโดยนาเปลอกมนฝรงมาลางใหสะอาด จะไดเปลอกทไมมเน อเยอ แลวปลอยใหแหงทอณหภมหองนาน 5-7 วน นาเปลอก 1 mg มาผสมกบ 0.01 M HCl 5 ml ท 25๐C นาน 30 min จากน นนาไปลางดวยน ากลน จนกระทง pH มากกวา 6 แลวอบท 90๐C นาน 24 h และนาไปรอนผานตะแกรงชวง 40-45 mesh ปจจยททดสอบการดดซบ ไดแก pH (3-11) เวลาสมผส (5-120 min) ความเขมขนเรมตนของส (50-400 mg/L) ปรมาณตวดดซบ (4-20 g/L) พบวา มประสทธภาพในการดดซบส 95.06% โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบส คอ pH 3 เวลาสมดล 60 min ความเขมขนเรมตนของส คอ 50 mg/L ปรมาณตวดดซบ 20 g/L และความเรวในการเขยา 200 rpm ท 25๐C อกท งพบวา ผลการศกษาสอดคลองกบ Lamgmuir adsorption isotherm และ pseudo first order kinetics

Ahmed et al. (2012) ศกษาการกาจดส reactive blue 19 จากน าเสยสงเคราะหโดยใชเปลอกสมทไมกระตนและกระตน โดยแบงตวดดซบออกเปน 4 แบบ ไดแก

(1) เปลอกสมไมถกกระตน (OP) ถกเตรยมโดยตดเปนช นเลก ลางดวยน ากลน อบ 70๐C นาน 24 h แลวบด และรอนผานตะแกรง ใหไดขนาดนอยกวา 0.5 mm

(2) สวนเปลอกสมทกระตน (SOP) กระตนดวย NaOH โดยนาเปลอกสม OP มา 100 g ใสใน NaOH 1 L เขยานาน 24 h แลวกรอง และลางจนกระทง pH เขาใกล 7

28

(3-4) เปลอกสมทถกกระตนดวย cetyltrimethylammonium bromide, CTAB โดยนาเปลอกสม OP และ SOP อยางละ 20 g กระตนดวย CTAB เขยามากกวา 2 h มการผสมโดยการกวนดวยแมเหลก 30 min แลวลางดวยน ากลน และอบท 80๐C จะไดเปลอกสมชนด CTAB-OP และ CTAB-SOP ตามลาดบ

ทาการศกษาแบบ batch experiment ปจจยททดสอบ ไดแก pH (2-8) เวลาสมผส (0-160 min) ความเขมขนเรมตนของส (20-300 mg/L) ปรมาณตวดดซบ 4 g/L และความเรวในการเขยา 120 rpm ทอณหภม 30๐C พบวา ประสทธภาพในการดดซบส reactive blue 19 ดวยเปลอกสมชนด SOP, OP, CTAB-OP และ CTAB-SOP มคาเปน 44%, 76%, 100% และ 100% ตามลาดบ โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบส คอ pH 4 เวลาสมดลสาหรบ OP และ SOP คอ 30 min สวน CTAB-OP และ CTAB-SOP คอ 60 min ความเขมขนเรมตนของส คอ 100 mg/L ผลการดดซบของท ง 4 ชนดตวดดซบ สอดคลองกบ Temkin adsorption isotherm และ pseudo first order kinetics

Irem et al. (2013) ศกษาการกาจดส reactive navy blue จากน าเสยอตสาหกรรมสงทอดวยผงเปลอกสม ทาการทดลองแบบ batch experiment โดยไมมการกระตนตวดดซบ ปจจยททดสอบการดดซบ ไดแก pH (2-11) เวลาสมผส (0.5-24 h) ความเขมขนเรมตนของสารละลายส (50-200 ppm) ปรมาณตวดดซบ (2-8 g/L) ขนาดตวดดซบ (0.425 mm และ 0.180 mm) และความเรวในการเขยา 80 rpm ทอณหภม 28๐C พบวา ประสทธภาพการกาจดสทดสด คอ 82% โดยสภาวะทเหมาะสม คอ pH 2 เวลาสมดล 160 min ความเขมขนเรมตนของส คอ 100 ppm ปรมาณตวดดซบ คอ 4 g/L ขนาดตวดดซบ คอ 0.180 mm ความเรวในการปนกวนท 80 rpm อกท งพบวา ผลการศกษาสอดคลองกบ Langmuir adsorption isotherm และ pseudo second order kinetics

Ahmad et al. (2014) ศกษา kinetic, equilibrium และ thermodynamic สาหรบการกาจดสสงเคราะหโดยใชเปลอกทบทมทถกกระตน ทเตรยมโดย นาเปลอกทบทมลางดวยน ากลนเพอกาจดสงสกปรก อบท 70๐C บด และรอนใหไดขนาด 1-2 mm แลวนา 200 g มาเผาท 700 ๐C นาน 30 min จะไดถานจากเปลอกทบทม จากน นนาไปกระตนดวย KOH และนาไปเปลยนสภาพดวยเตาอบ microwave ทความถ 2.45 GHz อตราการไหลของกาซไนโตรเจน 300 cm3/min จะไดถานชนด PPAC นาไปลางดวย 0.1 M HCl แลวลางดวยน ากลนจนกระทง pH ประมาณ 6.5-7 ทาการทดลองแบบ batch experiment ปจจยททดสอบการดดซบ ไดแก pH (2-12) เวลาสมผส (0-24 h) ความเขมขนเรมตนของส (50-500 mg/L) พบวา ประสทธภาพการดดซบสทดทสดคอ 94.36% โดยสภาวะทเหมาะสม คอ pH 2 เวลาสมดล 6 h ความเขมขนเรมตนของส คอ 100 mg/L ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ความเรวในการเขยา 120 rpm และอณหภม 30๐C อกท งพบวา ผลการดดซบสอดคลอง

29

กบ Freundlich adsorption isotherm, pseudo second order kinetics และสาหรบ adsorption thermodynamics พบวา เปนปฏกรยาดดความรอน ทปฏกรยาการดดซบสามารถเกดข นไดเอง และเกดข นแบบสม

Argun et al. (2014) ศกษาการดดซบส reactive blue 114 ดวยเปลอกสมโอ ทาการทดลองแบบ batch experiment โดยไมกระตนตวดดซบ ปจจยททดสอบการดดซบ ไดแก pH (2-11) เวลาสมผส (0-90 min) ความเขมขนเรมตนของส (1-200 mg/L) ขนาดตวดดซบ 0.500 mm ความเรวในการเขยา 250 rpm และอณหภม (10–60๐C) พบวา ประสทธภาพการดดซบดสดท 89% โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบส คอ pH 2 เวลาสมดล 90 min ความเขมขนเรมตนของส คอ 1 mg/L และอณหภม 30๐C อกท งพบวา ผลการศกษาสอดคลองกบ Lamgmuir adsorption isotherm และ pseudo second order kinetics สวน adsorption thermodynamics พบวา เปนปฏกรยาดดความรอน และปฏกรยาการดดซบสามารถเกดข นไดเอง และเกดข นแบบสม

G. E. do Nascimento et al. (2014) ศกษาการดดซบสกลมอะโซ (azo) ในน าเสยสงเคราะหโดยใชกากถวลสงและเปลอกสม ทาการทดลองแบบ batch experiment โดยไมมการกระตนตวดดซบ และสทใชในการทดลอง ไดแก Remazol golden yellow RNL-150% (RGY), reactive gray BF-2R (RG) และ reactive turquoise Q-G125 (RT) ปจจยททดสอบ ไดแก pH (2-10) เวลาสมผส (0-360 min) ความเขมขนเรมตนของส (15-160 mg/L) ปรมาณตวดดซบ (5-60 g/L) ขนาดตวดดซบ (<0.4 mm, 0.4-0.6 mm และ 0.6-0.8 mm) และความเรวในการเขยา (0–300 rpm) พบวา ประสทธภาพทดสดในการดดซบส RGY, RG และ RT ดวยเปลอกสมมคาเปน 52.9%, 96.5% และ 73.4% ตามลาดบ โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบสดวยเปลอกสม คอ pH 2 เวลาสมดล 180 min ความเขมขนเรมตนของส คอ 100 mg/L ปรมาณตวดดซบ 20 g/L (ยกเวนการดดซบส RT ทปรมาณตวดดซบทเหมาะสมคอ 10 g/L) ขนาดตวดดซบ <0.4 mm ความเรวในการปนกวนท 300 rpm ผลการดดซบของส RGY และ RG ดวยเปลอกสมสอดคลองกบ Fritz-Schlunder adsorption isotherm อกท งพบวา ผลการดดซบของส RGY, RG และ RT ดวยเปลอกสม สอดคลองกบ pseudo second order kinetics

Hassan (2014) ศกษาการกาจดส reactive red 3B จากน าเสยสงเคราะหโดยใชเปลอกสมทถกกระตน ทเตรยมโดยลางดวยน าหลายคร งเพอกาจดสงสกปรก และอบท 90๐C นาน 24 h บด และ รอนผานตะแกรงใหไดขนาดนอยกวา 600 mm แลวนาไปกระตนดวย 1 N HCl นาน 5 h ลางดวยน ากลนเพอกาจดกรด และอบเพอเกบไวใชในการทดลอง ปจจยททดสอบการดดซบ ไดแก pH (4-10) เวลาสมผส (0.5-3 h) ปรมาณตวดดซบ (5-30 g/L) พบวา ประสทธภาพการดดซบทดสดคอ 93.6% โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบส คอ pH 4 เวลาทสมดล 2.5 h ความเขมขนเรมตน

30

ของส คอ 50 mg/L ปรมาณตวดดซบ 30 g/L และความเรวในการเขยา 250 rpm และทอณหภม 28๐C อกท งพบวา ผลการศกษาสอดคลองกบ Freundlich adsorption isotherm

บทท 3 วธการศกษา

วธดาเนนการวจยสรปได ดงน

รปท 8 วธการดาเนนงานวจย

33

วธการกระตนตวดดซบสรปได ดงน

รปท 9 วธการกระตนตวดดซบ

34

3.1 วสดทใชในการทดลอง 3.1.1 สยอม

สยอมทใชในการวจยน คอ malachite green (MG) และ reactive red 31 (RR31) โดยส MG อยในกลม basic dye ซ อจากบรษทขายสยอมแหงหนงในกรงเทพฯ มโครงสรางดงรปท 10 (a) และส RR31 ไดรบความอนเคราะหมาจากโรงงานฟอกยอมเสนใยธรรมชาตแหงหนงในจงหวดราชบร มโครงสรางดงรปท 10 (b) เมอละลายน าแลวจะใหประจลบ จดอยในสกลม reactive dye

(a) (b)

ทมา: Baek et al. (2010); World dye variety (2017)

3.1.2 น าเสยสงเคราะห Stock solution ของส MG และ RR31 ทความเขมขน 1,000 mg/L เตรยมโดยละลาย

ส MG หรอ RR31 หนก 1.000 g ดวยน ากลน ใสในขวดวดปรมาตร ปรบปรมาตรใหไดเทากบ 1 L จะได MG stock solution หรอ RR31 stock solution ทมความเขมขนเทากบ 1,000 mg/L แลวนามาเจอจางดวยน ากลน เพอใหไดความเขมขนตาง ๆ ตามทกาหนด

3.1.3 สารเคมอน ๆ และ อปกรณอน ๆ สารเคมอน ๆ เชน 0.01 N HCl, 0.01 N acetic acid, 0.05 N HCl, 0.05 N acetic

acid, 0.5 M HCl, 0.5 M NaOH, 1 N acetic acid, 1 M HCl, 1 M NaOH และ 0.005 M CaCl2 อปกรณอน ๆ เชน (1) ตะแกรงรอนขนาดตาง ๆ (0.063 ,0.150, 0.212, 0.475 และ 1 mm) (2) กรวยแกว และ กรวยพลาสตก (3) ขวดแกวฝาเกลยว 250 ml (4) Beaker ขนาด 10, 50, 250, 600 และ 1,000 ml (5) Volumetric flask ปรมาตร 25, 50, 100, 250, 500, 1,000 ml (6) Pipette ปรมาตร 1, 2, 5, 10, 25 และ 50 ml

รปท 10 สตรโครงสรางทางเคมของสารละลายส: (a) MG; (b) RR31

35

(7) โถดดความช น (8) อน ๆ เชน ผาไนลอน mesh opening 30 µ หลอดหยดสาร ลกยางปเปต ขวด

น ากลน อะลมเนยมฟอยล ยาง ถาดอะลมเนยม ถาดพลาสตก ถงน าพลาสตก แทงแกว ชอนตกสาร magnetic stirrer ครกหน นาฬกาจบเวลา จานชงสาร และ cuvette

3.2. ตวดดซบ

ตวดดซบทใชในการทดลอง เปนเปลอกกลวย 2 ชนด คอ กลวยน าวา และ กลวยหอมทอง แตละชนดแบงยอยเปนอก 2 ระยะการสก คอ เปลอกกลวยดบ (ระยะท 2) และเปลอกกลวยสก (ระยะท 6) โดยซ อเปลอกกลวยมาจากตลาด แลวนามาเตรยมดงน

3.2.1 วธการเตรยมเปลอกกลวยโดยไมกระตน เปลอกกลวยทไมกระตนใชเปนตวดดซบ เตรยมดงสรปในรปท 11 โดยนาเปลอกกลวย

ท ง 4 แบบ ตดเปนช นเลก ๆ ประมาณ 1-2 mm. จากน นลางดวยน าประปา เพอกาจดสงสกปรก แลว

ลางตอดวยน ากลนจนกระทงเหลอสนอยทสด สะเดดน า ผงพอหมาด ๆ แลวอบท <60C นาน 5 วน แลวบด และ รอนผานตะแกรง เพอคดขนาดใหไดขนาด >0 .150–0.212 mm แลวเกบไวใน

โถดดความช น กอนนาไปใชเปนตวดดซบในการทดลองตองอบท 103C อกคร ง เพอไลความช น

ทมา: ดดแปลงจาก Achak, Hafidi, Ouazzani, Sayadi, and Mandi (2009)

ตดเปลอกกลวยเปนช นเลก ๆ และลางดวยน าจนกระทงเหลอสนอยทสด

สะเดดน า ผงพอหมาด ๆ แลวอบท <60๐C นาน 5 วน

บด

รอนเปลอกกลวยเพอคดขนาดใหไดเทากบ >0.150–0.212 mm

เกบในโถดดความช น

อบ 103๐C เพอไลความช น กอนนาไปใชเปนตวดดซบ

รปท 11 วธการเตรยมเปลอกกลวยสาหรบการทดลองการดดซบ

36

3.2.2 วธการเตรยมตาง ๆ สาหรบเปลอกกลวยทกระตนดวย 1 N HCl (1) วธการเตรยมเปลอกกลวยทกระตนดวย 1 N HCl โดยการเขยานาน 24 h

นาเปลอกกลวยทเตรยมจากขอ 3.2.1 ใสขวดแกวฝาเกลยว และเตม 1 N HCl ลงไปในอตราสวน 1 g/L ปดฝา แลวนาไปเขยาท 150 rpm, 30๐C นาน 24 h แลวแยกเปลอกกลวยออกจากสารละลาย และลางดวยน ากลนจนกระทง pH เขาใกล pH ทเปนกลาง แลวนาเปลอกกลวยไปอบ

ทอณหภม <60C เพอไลความช น แลวเกบในโถดดความช น กอนนาไปใชเปนตวดดซบในการทดลอง

ตองอบท 103C อกคร ง เพอไลความช น (2) วธการเตรยมเปลอกกลวยทกระตนดวย 1 N HCl โดยการแชนาน 24 h

ดาเนนการเตรยมเชนเดยวกบขอ 3.2.2 (1) แตเปลยนจากวธการเขยา 24 h เปนวธการแชนาน 24 h ทอณหภม 25 ๐C

(3) วธการเตรยมเปลอกกลวยทกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ sonication ดาเนนการเตรยมเชนเดยวกบขอ 3.2.2 (1) แตเปลยนจากวธเขยา 24 h เปนวธการ

กระตนดวย sonication จานวน 4 วธการ ดงน คอ sonication นาน 15 min, sonication นาน 30 min, sonication นาน 15 min พรอมใหความรอน, sonication นาน 30 min พรอมใหความรอน

(4) เลอกวธการเตรยมเปลอกกลวยทกระตนดวย 1 N HCl วธทดทสดจากขอ 3.2.2 (1)-(3) แลวมาทดสอบทความเขมขนของสารละลาย HCl ตาง ๆ เพมเตมเปน 0.05 N HCl และ 0.01 N HCl

(5) ดาเนนการทดลองเชนเดยวกบขอ 3.2.2 (4) แลวมาทดสอบทความเขมขนของสารละลาย acetic acid ตาง ๆ (1 N acetic acid, 0.05 N acetic acid และ 0.01 N acetic acid)

3.2.3 วธการเตรยมเปลอกกลวยทกระตนดวย 1 N NaOH ดาเนนการเตรยมเชนเดยวกบขอ 3.2.2 (1) แตเปลยนสารละลายทกระตนจาก 1 N

HCl เปน 1 N NaOH โดยเขยานาน 24 h 3.2.4 วธการเตรยมเปลอกกลวยทกระตนดวย 1 N NaOH แลวลางดวยน ารอนและน าเยน

และกระตนตอดวย 1 N HCl ดาเนนการเตรยมโดยดดแปลงจากวธของ Munagapati and Kim (2016) เนองจาก

เพอเปนการเพมประสทธภาพการดดซบสประเภทประจลบ โดยการกระตนเปลอกกลวยใหพ นผวของตวดดซบมประจบวก จงเลอกวธน มาดดแปลงทาการทดสอบดวย โดยนาเปลอกกลวยทเตรยมจากขอ 3.2.1 ใสขวดแกวฝาเกลยว และเตม 1 N NaOH ลงไปในอตราสวน 1 g/L ปดฝา แลวนาไปเขยาท 150 rpm, 30๐C นาน 1 h แลวแยกเปลอกกลวยออกจากสารละลาย และลางดวยน ารอนทตมจนเดอด 1,000 ml แลวตามดวยน าเยนทอณหภม 4๐C 1,000 ml ทนท จากน นนาเปลอกกลวยทผาน

37

การลางท งน ารอนและน าเยน สะเดดน า ผงพอหมาด ๆ กอนใสขวดแกวฝาเกลยว และเตม 1 N HCl ลงไปในอตราสวน 1 g/L ปดฝา แลวนาไปเขยาท 150 rpm, 30๐C นาน 23 h แลวแยกเปลอกกลวยออกจากสารละลาย และน ากลนจนกระทง pH เขาใกล pH ทเปนกลาง สะเดดน า ผงพอหมาด ๆ

แลวนาเปลอกกลวยไปอบทอณหภม <60C เพอไลความช น แลวเกบในโถดดความช น กอนนาไปใช

เปนตวดดซบในการทดลองตองอบท 103C อกคร ง เพอไลความช น 3.2.5 วธการเตรยมเปลอกกลวยดวยการเผา 700๐C

ตดเปลอกกลวยเปนช นเลก ๆ ขนาด 1-2 cm จากน นลางดวยน าประปา เพอกาจดสงสกปรก แลวลางตอดวยน ากลนจนกระทงเหลอสนอยทสด สะเดดน า ผงพอหมาด ๆ แลวอบท <60๐C นาน 5 วน แลวเผาท 700๐C นาน 1 h รอใหเยน บด และรอนผานตะแกรง เพอคดขนาดใหไดขนาด >0.150–0.212 mm แลวเกบไวในโถดดความช น กอนนาไปใชเปนตวดดซบในการทดลองตองอบท

103C อกคร ง เพอไลความช น

3.3 เครองมอ เครองมอทใชในงานวจย สรปดงตารางท 6

ตารางท 6 เครองมอทใชในงานวจย ชอเครองมอ รน / บรษท / ประเทศ

UV VIS Spectrophotometer Jes 60 รน V-530 / Analytical Lab Science Co., Ltd. / ประเทศไทย Drying Oven รน OV 300 / บรษท สยามแอนดโก จากด / ประเทศไทย เครองเขยา ES6640 – 022 – 007 – 018 /39 /บรษท Thai Polymedic Co., Ltd

ประเทศไทย กลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (SEM) รน HITACHI SEM S-2500 / HITACHI / ประเทศญปน pH meter AD1040/ บรษท เบตเตอรซนดเคต จากด/ ประเทศไทย

Bransonic Ultrasonic Cleaning Bath (40 kHz) 5220 BRANSON / บรษท สทธพรแอสโซซเอส จากด / ประเทศไทย

3.4 วธการทดลอง ดาเนนการทดลองแบบ batch experiments โดยใชเปลอกกลวยทเตรยมในหวขอ 3.2 มาดด

ซบสารละลายสยอมทศกษาเพอหาสภาวะทเหมาะสมในการดดซบ

3.4.1 ความยาวคลนสงสด (max) ของส MG และ RR31

การหาความยาวคลนสงสด (max) ของส MG และ RR31 โดยนาสารละลายสทความเขมขน 25 mg/L มาสแกนหาความยาวคลนทใหการดดกลนแสง (absorbance) สงสดดวยเครอง

38

spectrophotometer ทก ๆ 10 nm ในชวงความยาวคลน 400-700 nm (ความยาวคลนในชวงทตามนษยมองเหน)

3.4.2 การสรางกราฟมาตรฐานทแสดงความสมพนธระหวางคาการดดกลนแสงกบความเขมขนของส MG และ RR31

การสรางกราฟมาตรฐานเพอใชในการวเคราะหคาความเขมขนของส MG และ RR31 โดยเตรยมสารละลายสยอมมาตรฐานทความเขมขนตาง ๆ ทสามารถดดกลนแสง (absorbance) ไดในชวงคาการดดกลนแสงสงสดไมเกน 1 เพอใหไดความสมพนธแบบเสนตรงระหวางคาการดดกลนแสงกบความเขมขนของสททดสอบ ซงหากความเขมขนของสททดสอบสงกวาชวงทเหมาะสมน กตองทาการเจอจางกอน เพอใหไดความสมพนธทถกตองในชวงทกลาวมาแลว

3.4.3 สารละลายทถกชะลางออกมาจากตวดดซบดวยเครอง Spectrophotometer การทดสอบวามสารละลายทถกชะลางออกมาจากตวดดซบหรอไม ดาเนนการโดยชง

เปลอกกลวยทเตรยมไว ในอตราสวน 1 g/L ใสในน ากลน 30 ml นาไปเขยาท 150 rpm นาน 24 h

ท 30C แลวแยกสวนของแขงออกดวยวธการกรองผานผาไนลอนทมรขนาด 30 µ นาสวนสารละลายทไดมา scan ทก ๆ 10 nm ในชวงความยาวคลน 200-700 nm เพอวเคราะหวามสารละลายทถกชะลางออกมาจากตวดดซบทเตรยมไวในชวงความยาวคลนดงกลาวหรอไม

หากมสารละลายทถกชะลางออกมาจากตวดดซบ ตองนาตวดดซบทเตรยมไปผานข นตอนตาง ๆ เพอกาจดสารละลายทถกชะลางออกไป กอนนามาทดสอบการดดซบสยอม

3.4.4 pH 3.4.4.1 ความสมพนธของ pH กบความสามารถในการละลาย (Solubility) ของส MG

และ RR31 นาสารละลาย MG และ RR31 ทความเขมขน 25 mg/L มาปรบใหม pH ตาง

ๆ ตามกาหนด (pH 5, 6, 7, 8, 9 สาหรบ MG; pH 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 สาหรบ RR31) (pH ทใชทดลองหาความสมพนธระหวาง pH กบความสามารถในการละลายของส MG และ RR31 อยทชวง pH 5-9 เพอใหสอดคลองกบคามาตรฐานคณภาพน าท งจากโรงงานอตสาหกรรมของกรมโรงงานอตสาหกรรม (2560) ทกาหนดคามาตรฐานอยท 5.5–9 อกท งจากผลการการศกษาทเกยวของในอดต พบวา pH ทเหมาะสมตอการดดซบส reactive อยในสภาวะกรด คอ pH 2-4 ดงน น การทดลองของส RR31 จงทดลองท pH 2-9) โดยใสสารละลายสท pH ตาง ๆ ปรมาตร 30 ml ลงในขวดแกวฝาเกลยว เขยาท 150 rpm นาน 24 h ท 30๐C วเคราะหความเขมขนของสทเหลอดวย spectrophotometer โดยการเปรยบเทยบจากกราฟมาตรฐานททาไว นาไปคานวณคาความสามารถในการละลายของส MG หรอ RR31 ท pH ตาง ๆ ททดสอบ ดงน

39

Dye Solubility (%) = 100 - ( - e

)

เมอ Dye solubility = ความสามารถในการละลายของสารละลายส C0 = ความเขมขนของสารละลายสเรมตน (mg/L) Ce = ความเขมขนของสารละลายสทเหลอ (mg/L)

3.4.4.2 คา pHpzc การทดลองวเคราะหคา pHpzc โดยใชเปลอกกลวยเปนตวดดซบ ดาเนนการ

ตามวธทดดแปลงจากวธของ Yang, Chun, Sheng, and Huang (2004) สรปดงแสดงในรปท 12

รป

ทมา: ดดแปลงจาก Yang et al. (2004)

การวเคราะหคา pHpzc ตามวธทดดแปลงจากวธการของ Yang et al. (2004) ดาเนนการโดยนาสารละลาย 0.005 M CaCl2 มาตมเพอไลกาซ CO2 รอใหเยนเทาอณหภมหอง แลวนามาปรบ pH เรมตน (pHI) ของสารละลาย 0.005 M CaCl2 ใหอยในชวง pH 5-9 เตมผงเปลอก

กลวย 1 g/L นาไปเขยาท 150 rpm นาน 24 h ท 30◦C แลวนามาวดคา pH หลงการดดซบ (pHF)

ตมสารละลาย 0.005 M CaCl2 ใหเดอดอยางนอย 5 min เพอไลกาซ CO2 ใสขวดแกวฝาเกลยว ปดฝา และรอใหเยนเทาอณหภมหอง

นาสารละลายทไดใสในหลอดทดลอง นาไปวเคราะหคา pHfimal (pHF)

ปรบ pH เรมตน (pHinitial, pHI) ของสารละลาย 0.005 M CaCl2 ใหอยในชวง pH ทตองการ (5-9) ดวย 0.5 M HCl หรอ 0.5 M NaOH

ปเปตแบงสารละลาย 0.005 M CaCl2 ทปรบ pH ตามตองการน มา 30 ml

ใสขวดแกวฝาเกลยว

Plot กราฟระหวาง pHI กบ pHF เพอหาคา pHpzc จากจดตดของกราฟระหวาง pHI กบ pHF

เตมผงเปลอกกลวย 1 g/L นาไปเขยาท 150 rpm นาน 24 h ท 30C

แยกสวนทเปนของแขงออก

รปท 12 การทดลองเพอวเคราะหคา pHpzc ของเปลอกกลวยในสารละลายส

40

บนทกผล แลวนามา plot กราฟระหวาง pHI กบ pHF เพอหาคา pHpzc จากจดตดของกราฟระหวาง pHI กบ pHF

3.4.4.3 pH ทเหมาะสมตอการดดซบสารละลายส เนองจากผงเปลอกกลวยท ง 2 ชนด (กลวยน าวา และ กลวยหอมทอง) และ 2

ระยะการสก (ดบ คอ ระยะท 2 และ สก คอ ระยะท 6) มลกษณะทางกายภาพตางกน ดงแสดงในผลการทดลองหวขอท 4.9 นอกจากน Tartrakoon et al. (1999) รายงานวาเปลอกกลวยดบประกอบดวยแทนนน 6.84% ซงมากกวาในเปลอกลวยสก (ทมแทนนน 4.69%) และ Emaga et al. (2007) รายงานเปลอกกลวยหอมทองดบประกอบดวยแปง 11.1% ซงมากกวาในเปลอกกลวยหอมทองสก (ทมแปง 3.3%) ดงน น จงนาผงเปลอกกลวยท ง 2 ชนดและ 2 ระยะการสกมาทดลอง เพอหาผงเปลอกกลวยชนดและระยะการสกทเหมาะสม รวมท ง คา pH ทเหมาะสมในการดดซบส MG และ RR31 สรปดงรปท 13

ทมา: ดดแปลงจาก Hazzaa and Hussien (2015)

นาสารละลายสทความเขมขน 25 mg/L ปรมาตร 30 ml ใสในขวดแกวฝาเกลยว

ใสเปลอกกลวยในอตราสวน 1 g/L ในแตละขวด

ปดฝาขวด แลวนาไปเขยาท 150 rpm นาน 24 h ท 30C

ปรบคา pH 5-9 สาหรบสารละลายส MG และปรบคา pH 2-9 สาหรบสารละลายส RR31 ดวย 0.1 M HCl หรอ 0.1 M NaOH

วเคราะหคาความเขมขนของสทเหลอในสารละลายดวยกราฟมาตรฐาน ทความยาวคลน 616 nm สาหรบสารละลายส MG และ 546 nm สาหรบ

สารละลายส MG ดวยเครอง spectrophotometer

แยกสวนทเปนของแขงดวยการกรองโดยใช ผาไนลอน mesh opening 30 µ

คานวณประสทธภาพในการดดซบ (%)

นาสารละลายทไดไปวเคราะหคา pH หลงเขยา

รปท 13 การทดลองเพอวเคราะหคา pH ทเหมาะสมตอการดดซบสารละลายส

41

3.4.5 เวลาสมผส (Contact Time) และความเขมขนเรมตนของส (Initial Concentration) ทเหมาะสมในการดดซบส

ดาเนนการเชนเดยวกบในขอ 3.4.4.3 ท pH ทใหประสทธภาพการดดซบดทสด เมอทดลองทเวลาสมผสตาง ๆ ไดแก 0, 0.25, 0.50, 0.75, 1, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 20 และ 24 h และทดลองการดดซบทความเขมขนเรมตนของสตาง ๆ ไดแก 5, 15, 25, 50, 75 และ 100 mg/L ซงเปนชวงทสอดคลองกบงานวจยอน ๆ ทเคยมการศกษามากอน

3.4.6 ปรมาณเปลอกกลวยทเหมาะสมในการดดซบส ดาเนนการทดลองเชนเดยวกบขอ 3.4.4.3 โดยทาการทดลองท pH เวลาสมดล และ

ความเขมขนเรมตนของสทเหมาะสมทไดในขอ 3.4.4.3 และ 3.4.5 ตามลาดบ เมอทดลองดวยปรมาณตวดดซบในอตราสวนตาง ๆ ไดแก 0.25, 0.5, 1.0, 2.5, 5.0 และ 10.0 g/L

3.4.7 ขนาดเปลอกกลวยทเหมาะสมในการดดซบส ดาเนนการทดลองเชนเดยวกบขอ 3.4.4.3 โดยทาการทดลองท pH เวลาสมดล ความ

เขมขนเรมตนของส และปรมาณของเปลอกกลวยทเหมาะสมทไดในขอ 3.4.4.3, 3.4.5 และ 3.4.6 ตามลาดบ เมอทดลองดวยขนาดตวดดซบตาง ๆ ไดแก <0.063 mm, >0.063-0.150 mm, >0.150-0.212 mm, >0.212-0.475 mm, >0.475-1 mm และ >1 mm

3.4.8 อณหภมทเหมาะสมในการดดซบส ดาเนนการทดลองเชนเดยวกบขอ 3.4.4.3 โดยทาการทดลองท pH เวลาสมดล ความ

เขมขนเรมตนของส ปรมาณและขนาดของเปลอกกลวยทเหมาะสมทไดในขอ 3.4.4.3, 3.4.5, 3.4.6 และ 3.4.7 ตามลาดบ เมอทดลองดวยอณหภมตาง ๆ ไดแก 25, 30, 35 และ 40๐C

3.4.9 การศกษาลกษณะทางกายภาพของผงเปลอกกลวย นาผงเปลอกกลวยท งสองชนดและสองระยะการสกททดสอบ ตลอดจนผงเปลอกกลวย

ชนดและระยะการสกทใหประสทธภาพการดดซบส (MG และ RR31) ดทสดทผานการดดซบแลว มาศกษาลกษณะทางกายภาพดวยกลวยจลทรรศนอเลกตรอนชนดสองกราด ( scanning electron microscope, SEM) ทหนวยสงเคราะหภาพระดบนาโน คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยมหดล

3.4.10 การศกษาสารอนทรยทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยในสภาพการทดลอง ณ เวลาสมผสตาง ๆ

นาผงเปลอกกลวยชนดและระยะการสกทดดซบส MG และ RR31 ไดดทสด ปรมาณตวดดซบ 1 g/L เตมลงฝนน ากลนทปรบดวย 0.1 M HCl และ 0.1 M NaOH จนไดสารละลายทม pH 5 สาหรบส MG และ pH 2 สาหรบส RR31 เขยาท 150 rpm ท 30 ๐C ในสภาพการทดลอง ณ เวลาสมผสตาง ๆ (คอ 30 min, 2 h, 6h, 12 h และ 24 h) จากน น กรองผานผาไนลอนทมรขนาด 30 µ เพอแยกผงเปลอกกลวยออก แลวนาสารละลายทผานการกรองมาวเคราะหหาคา COD โดยวธ

42

closed reflex, titrimetric method ตามวธการของ American Public Health Association (APHA), American Water Work Association (AWWA), and Water Pollution Control Federation (WPCF) (1985)

3.4.11 ไอโซเทอรมการดดซบ (Adsorption Isotherms) ศกษา adsorption isotherm ท งแบบ Langmuir และ Freundlich สาหรบอธบาย

การดดซบสารละลายสดวยเปลอกกลวย โดยดาเนนการดงน (1) นาผลจากการทดลองท 3.4.5 มาใชเพอหา adsorption isotherm ทเหมาะสมใน

การอธบายกระบวนการดดซบ ดงน (1.1) Langmuir Isotherm

นาคาทไดจากผลการทดลองมา plot ความสมพนธระหวาง Ce กบ e

e จะ

ไดกราฟเสนตรงทมความชน เปน

จดตดแกน y เปน

(1.2) Freundlich Isotherm นาคาทไดจากผลการทดลองมา plot ความสมพนธระหวาง log Ce กบ

log qe จะไดกราฟเสนตรงทมความชน เปน

จดตดแกน y เปน log KF

(2) นาตวแปรและคาคงทตาง ๆ จากการ plot กราฟ มาคานวณในสมการของ isotherms ท งแบบ Langmuir และ Freundlich โดยมสมการดงน

(2.1) Langmuir Isotherm สมการทใชในการคานวณ Langmuir Isotherms คอ

e

e

e

(2.2) Freundlich Isotherm สมการทใชในการคานวณ Freundlich Isotherm คอ

log qe = log KF + [(1/n) log Ce]

เมอ qe = คาการดดซบของตวดดซบ ณ สภาวะสมดล (mg/g) KF = คาคงทแสดงความสามารถในการดดซบแบบหลายช น Ce = ความเขมขนของตวถกดดซบทจดสมดล (mg/L) n = ความแรงของการดดซบ (adsorption intensity) 1/n = ปจจยทเกยวกบความไมเปนเน อเดยวกน (heterogeneity)

qm = ความสามารถในการดดซบสงสดทเกดข นแบบช นเดยว (mg/g) KL = คาคงทการดดซบทสมดลของ Langmuir (L/mg)

43

3.4.12 จลนพลศาสตรการดดซบ (Adsorption Kinetics) การศกษา adsorption kinetics ท งแบบ pseudo first order และ pseudo

second order สาหรบอธบายการดดซบสารละลายสดวยเปลอกกลวย โดยดาเนนการดงน (1) นาผลจากการทดลองท 3.3.5 มาใชเพอหา adsorption kinetics ทเหมาะสมใน

การอธบายกระบวนการดดซบ ดงน (1.1) Pseudo First Order

นาคาทไดจากผลการทดลองมา plot ความสมพนธระหวาง t กบ ln (qe - qt) จะไดกราฟเสนตรงทมความชน เปน K1 จดตดแกน y เปน ln qe

(1.2) Pseudo Second Order

นาคาทไดจากผลการทดลองมา plot ความสมพนธระหวาง t กบ

จะได

กราฟเสนตรงทมความชน เปน

e จดตดแกน y เปน

e

(2) นาตวแปรและคาคงทตาง ๆ จากการ plot กราฟ มาคานวณในสมการของ isotherms ท งแบบ pseudo first order และ pseudo second order โดยมสมการดงน

(2.1) Pseudo First Order สมการทใชในการคานวณ pseudo first order คอ

l e- l e-

(2.2) Pseudo Second Order สมการทใชในการคานวณ pseudo second order คอ

e

e

เมอ k1 คอ คาคงทสาหรบอตราเรวปฏกรยาเทยมอนดบหนง (L/min) k2 คอ คาคงทอตราเรวปฏกรยาเทยมอนดบทสอง (g/mg-min)

qt คอ คาการดดซบของตวดดซบ ณ เวลาหนง ๆ (mg/g) qe คอ คาการดดซบของตวดดซบ ณ สภาวะสมดล (mg/g) t คอ เวลาทใชในการดดซบ (min)

3.4.13 เทอรโมไดนามกสของการดดซบ (Adsorption Thermodynamics) นาผลทไดจากการทดลองในหวขอ 3.4.8 มาคานวณในสมการ adsorption

thermodynamics ซงจะชวยทานายความเปนไปไดของกระบวนการดดซบโดยสมการ ดงน

Kc = a

e

44

ln KC = S๐

- ๐

เมอ KC คอ คาคงทสมดล thermodynamics ของการดดซบ Ca คอ คาความเขมขนของสทสมดลในสารละลาย (mg/L) Ce คอ คาความเขมขนของสทสมดลบนตวดดซบ (mg/L)

T คอ อณหภมสมบรณ (K) R คอ คาคงทของกาซ มคาเทากบ 8.314 J/mol-K S๐ คอ คาการเปลยนแปลง entropy (J/mol-K) H๐ คอ คาการเปลยนแปลง enthalpy (kJ/mol)

โดยคาการเปลยนแปลง enthalpy และ entropy สามารถคานวณไดจาก

ความชนและจดตดแกน y โดยทาการ plot กราฟระหวาง ln KC กบ

นอกจากน คาการเปลยน

พลงงานอสระกบส (G๐) สามารถคานวณไดจากสมการ ดงน

G๐ = -RT lnKc

เมอ G๐ คอ คาการเปลยนพลงงานอสระกบส (kJ/mol)

บทท 4 ผลการทดลองและวจารณผลการทดลอง

4.1 ความยาวคลนสงสดส าหรบส MG และ RR31 ผลการทดลองพบวา ความยาวคลนสงสดสาหรบส malachite green (MG) และ reactive

red 31 (RR31) พบวา คอ 616 nm และ 546 nm ตามลาดบ (รปท 14) ซงจะนาไปใชในการคานวณประสทธภาพการดดซบสในการทดลองตอไป

A B

4.2 กราฟมาตรฐานทแสดงความสมพนธระหวางความเขมขนของส MG และ RR31 กบคาการดดกลนแสง

กราฟมาตรฐานของส MG ทความเขมขน 0–7.5 mg/L และกราฟมาตรฐานของส RR31 ทความเขมขนของส 0–25 mg/L แสดงดงรปท 15 A และ 15 B ตามลาดบ

รปท 14 ความยาวคลนสงสดสาหรบส malachite green (MG) (A) และ reactive red 31 (RR31) (B)

46

จากรป 15 กราฟมาตรฐานแสดงความสมพนธระหวางความเขมขนของส MG และ RR31 กบคาความยาวคลนทเหมาะสมของแตละสทใช จากสมการทไดสามารถนามาวเคราะหคาความเขมขนของ สท ง เรมตนและ ทเหลอ ทไ ดจากการทดลอง เพ อนาไปคานวณคาประสทธภาพการ ดดซบส (% dye removal) 4.3 สารละลายทถกชะลางออกมาจากตวดดซบ

การวเคราะหสารละลายทถกชะลางออกมาจากตวดดซบตางๆ (ผงเปลอกกลวยน าวาดบ ผงเปลอกกลวยน าวาสก ผงเปลอกกลวยหอมทองดบ และ ผงเปลอกกลวยหอมทองสก) เมอใชใน

อตราสวน 1 g/L ใสในน ากลน 30 ml นาไปเขยาท 150 rpm นาน 24 h ท 30C ผลการทดลองแสดงดงในตารางท 7

A

รปท 15 กราฟมาตรฐานแสดงความสมพนธระหวางความเขมขนของส MG (max= 616 nm)

(A) และส RR31 (max= 456 nm) (B) กบคาการดดกลนแสง

B

47

ตารางท 7 คาความยาวคลนสงสด และคาการดดกลนแสงของสารละลายทถกชะลางออกมาจากตวดดซบตาง ๆ ททดสอบ

ตวดดซบ ความยาวคลนสงสด (max) ของ

สารละลายทถกชะลางออกมา (nm)

การดดกลนแสงของสารละลาย ทถกชะลางออกมา

ผงเปลอกกลวยน าวาดบ 291 0.2131 ผงเปลอกกลวยน าวาสก 295 0.1585

ผงเปลอกกลวยหอมทองดบ 345 0.1971

ผงเปลอกกลวยหอมทองสก 292 0.1383

จากตารางท 7 พบวา การทดสอบสารละลายทถกชะลางออกจากตวดดซบ มคาความยาวคลนสงสดอยในชวง 291–345 nm ซงเปนความยาวคลนแสงในชวงทมนษยมองไมเหน (ultraviolet)

และอยคนละชวงกบคาความยาวคลนของสารละลายส MG (max = 616 nm) และ RR31 (max = 546 nm) ทเปนความยาวคลนแสงในชวงทมนษยมองเหนได (visible) ดงน น สารละลายทถกชะลางออกมาจากตวดดซบผงเปลอกกลวยจงไมซอนทบกบสารละลายสททดสอบ อกท ง เมอพจารณาจากความเขมของสารละลายทถกชะลางออกมา พบวาความเขมขนของสของสารละลายทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยดบมมากกวาทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยสก (โดยพจารณาไดจากคาการดดกลนแสงทไดในตารางท 7) อกท ง เมอพจารณาเกยวกบความยาวคลนสงสดทได พบวา ความยาวคลนสงสดของสารละลายทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยหอมทองดบมคาแตกตางอยางชดเจนจากคาทไดจากตวดดซบอน ๆ ทเหลอทใชทดสอบ อยางไรกตาม คาการดดกลนทไดจากทกตวดดซบททดสอบยงมคานอยมาก จงไมนาจะมผลรบกวนสารละลายสทผานการดดซบดวยตวดดซบททดสอบ 4.4 pH ของสารละลาย

4.4.1 ความสมพนธของ pH กบความสามารถในการละลาย (Solubility) ของส MG และ RR31

เมอนาส MG หรอ RR31 ทความเขมขนเรมตนของส 25 mg/L ไปเขยาท 150 rpm นาน 24 h ท 30๐C พบวาท pH ตาง ๆ สาหรบส MG และ RR31 มความสามารถในการละลายแตกตางกน ดงแสดงในรปท 16

48

malachite green (A) และ ส reactive red 31 (B)

จากรปท 16 พบวา ท pH 5 ส MG ละลายไดมากสด คอ 98.37% แลวความสามารถในการละลายจะลดลงเรอย ๆ เมอ pH เพมข นจาก 5-9 ซงสอดคลองกบงานวจยของ Das, Pal, Saha, and Maji (2009) ทรายงานวาส MG จะละลายเมออยในรปไอออนก ซงสวนใหญจะอยในชวง pH 2.5-5.75 แตเมอ pH สงข น (pH>7) ส MG จะถกเปลยนเปน carbinol base ทไมไดอยในรป ไอออนกจงไมละลาย และเราจะเหนวาส MG หายไป ดงน น งานวจยคร งน จงเลอกท pH 5 มาใชในการทดลองสาหรบการดดซบส MG สวนส RR31 ท pH 5-9 ละลายไดมาก โดยไมแตกตางกนอยางมนยสาคญ คอ 99.19%-99.49% และสาหรบชวง pH 2-9 พบวาท pH 2 จะละลายไดนอยสด คอ 97.33%

4.4.2 Points of Zero Charge (pHpzc) การวเคราะหหาประจบนพ นผวของตวดดซบทศกษา (ท งสองชนด และสองระยะการสก

ของผงเปลอกกลวย) ดาเนนการตามวธทดดแปลงจากวธของ Yang et al. (2004) ดงสรปในรปท 17

A

B

รปท 16 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาความสมพนธระหวาง pH กบความสามารถในการละลายของส:

49

A = ผงเปลอกกลวยน าวาดบ; B = ผงเปลอกกลวยน าวาสก; C = ผงเปลอกกลวยหอมทองดบ; D = ผงเปลอกกลวยหอมทองสก

จากรปท 17 pHpzc ของผงเปลอกกลวยททดสอบท ง 4 ประเภทอยในชวง 6.42–7.00 โดยพบวา pHpzc ของผงเปลอกกลวยดบมคาสงกวาคาของผงเปลอกกลวยสก Yang et al. (2004) กลาววา กระบวนการดดซบบนพ นผวของตวดดซบอาจเกดจากลกษณะประจทอยบนพ นผวของ ตวดดซบ โดย points of zero charge (pHpzc) คอ pH ทผลรวมของประจบนพ นผวของตวดดซบเทากบศนย และท pH < pHpzc ประจบนพ นผวของตวดดซบจะพบประจบวก ในขณะท pH > pHpzc

ประจบนพ นผวของตวดดซบจะพบประจลบ 4.4.3 pH ทเหมาะสม

4.4.3.1 pH ทเหมะสมในการดดซบส Malachite Green (MG) ผลการทดลองหา pH ทเหมาะสมในดดซบส MG ดวยตวดดซบท ง 4 ประเภท

จากผงเปลอกกลวยทไมกระตน แสดงดงรปท 18

รปท 17 Points of zero charge (pHpzc) :

50

จากรปท 18 พบวา pH ทเหมาะสมตอการดดซบส MG ดวยตวดดซบท ง 4 ประเภทจากผงเปลอกกลวยทไมกระตน คอ pH 5 ซงใหประสทธภาพสงสดท ง 4 ประเภทตวดดซบ และผงเปลอกกลวยน าวาสกดดซบส MG ไดดทสด คอ 97.35% ทรองลงมา คอ ผงเปลอกกลวยหอมทองสก (93.66%) > ผงเปลอกกลวยน าวาดบ (89.78%) > ผงเปลอกกลวยหอมทองดบ (77.69%) ดงน น จงเลอกผงเปลอกกลวยน าวาสกมาใชในการทดลองตอไป การกาจดส MG จะลดลงเมอเพม pH จาก 5 เปน 9 เนองจากส MG ละลายไดนอยลง ดงอธบายมาแลวในหวขอ 4.4.1 Yang et al. (2004) สรปวาสาหรบสประจบวก pH ทเหมาะสมคอ pH>pHpzc เพอใหทผวของตวดดซบมประจคอนไปทางลบ อยางไรกตาม ผลการศกษาคร งน ไมสอดคลองกบผลการทดลอง pHpzc เชนเดยวกบ Dahri, Kooh, and Lim (2015) ทสรปวาผลทไดไมสอดคลองกบการศกษา pHpzc เนองจากกระบวนการดดซบสไมไดเกดจากปฏกรยาทางไฟฟาสถตเพยงอยางเดยว แตอาจไดรบอทธพลทสาคญจากแรงดงดดอน ๆ ดวย เชน ปฏกรยาไฮโดรโฟรบก (hydrophobic) และพนธะไฮโดรเจน เมอประเมนจากผลทไดในขอ 4.4.1 จงเลอกทาการทดลองตอไป โดยใชผงเปลอกกลวยน าวาสกและทาการทดลองการดดซบส MG ท pH 5

4.4.3.2 pH ทเหมาะสมในการดดซบส Reactive Red 31 (RR31) ผลการทดลองหา pH ทเหมาะสมในการดดซบส RR31 ดวยตวดดซบท ง 4

ประเภทจากผงเปลอกกลวยทไมกระตน แสดงดงรปท 19

รปท 18 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพการดดซบส MG ดวยตวดดซบท ง 4 ประเภทจากผงเปลอกกลวยทไมกระตน ท pH ตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส MG 25 mg/L ปรมาณของตวดดซบ 1 g/L ขนาดของตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 24 h

51

จากรปท 19 พบวา ในชวง pH 5-9 ททดสอบ พบวาประสทธภาพในการดดซบส RR31 ตามาก คอ อยในชวง 2.38 - 6.04% ดงน นจงทดสอบ pH ทเหมาะสมทสด คอ pH 6 และนาตวดดซบประเภททใหผลดทสด คอ ผงเปลอกกลวยหอมทองดบมากระตนดวยวธการตาง ๆ ดงกลาวมาแลวในบทท 3 ผลการทดสอบประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนเปรยบเทยบกบทไมกระตนแสดงดงรปท 20

รปท 19 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพในการดดซบส RR31 ดวยตวดดซบท ง 4 ประเภทจากผงเปลอกกลวยทไมกระตน ท pH ตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส RR31 25 mg/L ปรมาณของตวดดซบ 1 g/L ขนาดของตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 24 h

52

A = ผงเปลอกกลวยหอมทองดบทไมกระตน B = ผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนโดยการเขยาใน 1 N HCl นาน 24 h C = ผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนโดยการเขยาใน 1 N NaOH นาน 24 h D = ผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนโดยการเขยาใน 1 N NaOH นาน 1 h แลวลางดวยน ารอนและน าเยน และกระตนตอโดยการเขยาใน 1 N HCl นาน 23 h E = ผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนโดยการเผาท 700๐C นาน 1 h

จากรป 20 พบวา วธการกระตนผงเปลอกกลวยหอมทองดบโดยการเขยาใน 1 N HCl นาน 24 h ใหประสทธภาพการกาจดส RR31 (10.29%) ซงใหผลดกวาประสทธภาพของตวดดซบทไมกระตน (6.04%) เนองจากการกระตนดวย HCl ทาใหพ นผวของตวดดซบถกออกซไดส ซงจะไปเปนการเพมหมฟงกชนบนพ นผวของตวดดซบ (เฉลญขวญ ซาวปง , 2545) อยางไรกตาม ประสทธภาพการการดดซบส RR31 สงสดทได คอ 10.29% ยงนบวามคานอยอย จงทดสอบวธการกระตนโดยการ sonication ดวยวธการตาง ๆ ผลการทดลองแสดงดงรปท 21

รปท 20 ประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทผานการกระตนดวยวธตาง ๆ เปรยบเทยบกบทไมกระตน ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส RR31 25 mg/L ท pH 6 ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 24 h โดย

53

A = วธการกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ 15 min sonication B = วธการกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ 30 min sonication C = วธการกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ 15 min sonication พรอมใหความรอน D = วธการกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ 30 min sonication พรอมใหความรอน E = ผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนโดยการเขยาใน 1 N HCl นาน 24 h

จากรปท 21 พบวา วธการกระตนผงเปลอกกลวยหอมทองดบโดยการกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ 30 min sonication ไดประสทธภาพในการดดซบส RR31 สงสด คอ 16.01% ซงดกวาทกระตนตวดดซบโดยการเขยาใน 1 N HCl นาน 24 h โดยเพมข น 5.72% โดยการกระตนดวยวธ sonication และการใหความรอนอาจไปชวยเรงใหเกดปฏกรยาเกดไดดข น แตพบวาการกระตนดวยวธ sonication ประสทธภาพในการกาจดส RR31 ยงคงมคานอยอย จงทดลองวธการกระตนดวยการแชใน 1 N HCl นาน 24 h ผลการทดลองแสดงดงรปท 22

รปท 21 ประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนโดยการเขยาใน 1 N HCl นาน 24 h เปรยบเทยบกบการกระตนโดยการ sonication ดวยวธการตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส RR31 25 mg/L ท pH 6 ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30 ๐C, 150 rpm นาน 24 h โดย

54

A = ผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนโดยการแชใน 1 N HCl นาน 24 h B = วธการกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ 30 min sonication

จากรปท 22 พบวา วธการกระตนผงเปลอกกลวยหอมทองดบโดยการกระตนตวดดซบโดยการแชใน 1 N HCl นาน 24 h ไดประสทธภาพในการดดซบส RR31 คอ 14.62% ซงนอยกวาทกระตนตวดดซบดวย 1 N HCl โดยวธ 30 min sonication โดยลดลง 1.39% ตอมาทดลองวธการกระตนดวย HCl หรอ acetic acid ทความเขมขนตาง ๆ (1 N, 0.05 N และ 0.01 N) ดวยวธการ 30 min sonication ผลการทดลองแสดงดงรปท 23

รปท 22 ประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนโดยการแชใน 1 N HCl นาน 24 h เปรยบเทยบกบการกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ 30 min sonication ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส RR31 25 mg/L ท pH 6 ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 24 h โดย

55

A = วธการกระตนดวย 0.01 N HCl โดยวธ 30 min sonication B = วธการกระตนดวย 0.05 N HCl โดยวธ 30 min sonication C = วธการกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ 30 min sonication D = วธการกระตนดวย 0.01 N acetic acid โดยวธ 30 min sonication E = วธการกระตนดวย 0.05 N acetic acid โดยวธ 30 min sonication F = วธการกระตนดวย 1 N acetic acid โดยวธ 30 min sonication

จากรปท 23 พบวา วธการกระตนผงเปลอกกลวยหอมทองดบโดยการกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ 30 min sonication ไดประสทธภาพในการดดซบส RR31 คอ 16.01% ซงดกวาการกระตนตวดดซบดวยวธอน ๆ ททดสอบ แตประสทธภาพในการดดซบสกยงนอยอย อกท งจากผลการการศกษาทเกยวของในอดต พบวา pH ทเหมาะสมตอการดดซบส reactive อยในสภาวะกรด คอ pH 2-4 จงทดสอบการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบท งทไมกระตน และทกระตนดวยวธการกระตนทดทสดทไดจากการทดสอบ คอ ทกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ 30 min sonication ทาการทดลองท pH 2-9 ผลการทดสอบประสทธภาพการดดซบส RR31 แสดงดงรปท 24

รปท 23 ประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทกระตนดวย HCl หรอ acetic acid ทความเขมขนตาง ๆ ดวยวธ 30 min sonication ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส RR31 25 mg/L ท pH 6 ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 24 h โดย

56

A = ผงเปลอกกลวยหอมทองดบทไมกระตน B = วธการกระตนดวย 1 N HCl โดยวธ 30 min sonication

จากรปท 24 พบวา pH ทเหมาะสมตอการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบท งทกระตนและไมถกกระตน คอ pH 2 ซงใหประสทธภาพสงสด และผงเปลอกกลวยหอมทองดบทไมกระตนดดซบ RR31 ได 96.89% ซงดกวาประสทธภาพของผงเปลอกกลวยทกระตนตวดดซบดวย 1 N HCl โดยวธ 30 min sonication ทได 97.79% จงเลอกผงเปลอกกลวยหอมทองดบทไมกระตนมาใชในการทดลองตอไป ท pH 2 ซงผลการทดลองสอดคลองกบผลการศกษา pHpzc ท Yang et al. (2004) สรปวาสาหรบสประจลบ pH ทเหมาะสมคอ pH < pHpzc เพอใหทผวของ ตวดดซบมประจคอนไปทางบวก เมอ pH อยในชวง pH 2-3 ทาใหส RR31 มสภาวะกรดเพมข น ทาใหพ นผวของตวดดซบมประจบวกเพมข น เมอ pH เพมข น อยในชวง 4-7 ทาใหส RR31 มสภาวะกรดเรมลดลง และมสภาวะดางเรมเพมข น ทาใหผงเปลอกกลวยทไมกระตนมประจบวกบนพ นผวลดลง ในขณะผงเปลอกกลวยทกระตนดวย 1 N HCl ยงมประจเทาเดม สงผลใหผงเปลอกกลวยทกระตนและไมกระตนมประสทธภาพในการดดซบส RR31 แตกตางกนชดเจน และเมอ pH เพมข นอก อยในชวง 8-9 ทาใหส RR31 มสภาวะดางเพมสงข นอก ทาใหพ นผวของตวดดซบมประจลบเพมข น ซงเปนประจชนดเดยวกนกบส RR31 สงผลใหผงเปลอกกลวยทกระตนและไมกระตนมประสทธภาพในการดดซบส RR31 ตา และไมแตกตางกน อกท งการกระตนตวดดซบทาใหส นเปลองท งคาใชจาย

รปท 24 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบท pH ตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ความเขมขนเรมตนของส RR31 25 mg/L ปรมาณของตวดดซบ 1 g/L ขนาดของตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 24 h โดย

57

สารเคม และ เสยเวลาในการเตรยมการเพมข น การทดลองตอไปจงเลอกทาการทดลองดดซบส RR31 ท pH 2 และใชตวดดซบทเหมาะสมทสด คอ ผงเปลอกกลวยหอมทองดบไมกระตน

4.5 เวลาสมผส (contact time) และความเขมขนเรมตนของส (initial concentration) ทเหมาะสมในการดดซบส

ผลการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกทเวลาสมผสตาง ๆ (0-24 h) และความเขมขนเรมตนของสตาง ๆ (5-100 mg/L) แสดงดงรปท 25 และ ผลการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทเวลาสมผสตาง ๆ (0-24 h) และความเขมขนเรมตนของสตาง ๆ (5-100 mg/L) แสดงดงรปท 26

รปท 25 ประสทธภาพการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกทเวลาสมผส 0-24 h และความเขมขนเรมตนของส MG 5-100 mg/L ท pH 5 ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm

รปท 26 ประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทเวลาสมผส 0-24 h และความเขมขนเรมตนของส RR31 5-100 mg/L ท pH 2 ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm

58

จากรป 25 และ 26 พบวา ทความเขมขนเรมตนของสนอยจะม % dye removal สงกวาทความเขมขนเรมตนของสทมากกวา แตละความเขมขนของสจะมแนวโนมการดดซบทเหมอนกน คอ ในชวงแรกการดดซบจะเพมข นอยางรวดเรว ตอมาเมอเวลาสมผสนานข นการดดซบจะเพมข นอยางชา ๆ จนเขาสสมดล % การดดซบจะคอนขางคงท โดยทความเขมขนเรมตนของสทมากกวาจะใชเวลาสมดลทนานกวาทความเขมขนเรมตนของสทนอยกวา ซงสอดคลองกบงานวจยของ Salleh et al. (2011) ทพบวา เมอความเขมขนเรมตนของสเพมข น จะทาใหประสทธภาพการดดซบสลดลง เนองจากทความเขมขนเรมตนของสนอย ๆ พ นผวของผงเปลอกกลวยจะมตาแหนงอกมากทสามารถจะดดซบสได เมอนาผลทไดมาคานวณประสทธภาพการดดซบส MG และ ส RR31 จงมคามาก สวนทความเขมขนเรมตนของสมาก ๆ ตาแหนงทสามารถดดซบสบนพ นผวของผงเปลอกกลวยจะอมตว ทาใหไมสามารถดดซบสเพมไดอก จงยงมสหลงเหลออย เมอนาผลทไดมาคานวณประสทธภาพการดดซบส MG และ ส RR31 จงมคาลดลง ผลการทดลองจากการวจยคร งน พบวา ท งส MG และ RR31 เขาสสมดลท 12 h และมประสทธภาพการดดซบสสงสด คอ 97.76% และ 98.37% ตามลาดบ เมอทดสอบทความเขมขนของสเรมตน 25 mg/L

4.6 ปรมาณตวดดซบทเหมาะสมในการดดซบส

ผลการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกทปรมาณตวดดซบตาง ๆ (0.25-10 g/L) แสดงดงรปท 27 และผลการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทปรมาณตวดดซบตาง ๆ (0.25-10 g/L) แสดงดงรปท 28

59

จากรป 27 และ 28 พบวา เมอเพมปรมาณตวดดซบจาก 0.25 g/L เปน 1 g/L จะทาใหประสทธภาพการดดซบส MG และ RR31 เพมข น 41.51% และ 32.64% ตามลาดบ ซงสอดคลองกบ Devi and Saroha (2017) ทพบวา ประสทธภาพการดดซบสจะเพมข น เมอเพมปรมาณตวดด

รปท 27 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกทปรมาณของตวดดซบตาง ๆ (0.25-10 g/L) ในสภาวะการทดลอง คอ ท pH 5 ความเขมขนเรมตนของส MG ท 25 mg/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 12 h

รปท 28 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทปรมาณของตวดดซบตาง ๆ (0.25-10 g/L) ในสภาวะการทดลอง คอ ท pH 2 ความเขมขนเรมตนของส RR31 ท 25 mg/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm นาน 12 h

60

ซบ เนองจากมตาแหนงทวองไวในการดดซบเพมข นทพ นผวของตวดดซบ แตความจของการดดซบจะแปรผกผนกบ dose ของตวดดซบ โดยความจการดดซบของตวดดซบลดลง เมอตวดดซบม dose มาก ๆ เนองจากตาแหนงทจะเกดการรวมตวของตวดดซบไมอมตว ทาใหคาความจการดดซบมคานอยลง และอกเหตผลทอาจเปนไปได คอ เกดจากการวมตวกนของอนภาค หรอ เกดการซอนกนของตาแหนงทจะเกดการดดซบเนองจากการทมอนภาคของตวดดซบทหนาแนนมากเกนไป ซงการรวมกนน ทาใหพ นทผวท งหมดของตวดดซบลดลงและไปเพมความยาวของระยะทางทจะเกดการแพร ผลการทดลองจากการวจยน พบวา ปรมาณตวดดซบทเหมาะสม ในการดดซบส MG และ RR31 คอ 1 g/L ททาใหมประสทธภาพการดดซบส MG และ RR31 มคาเปน 97.56% และ 98.45% ตามลาดบ สวนทปรมาณตวดดซบมากกวา 1 g/L พบวา ประสทธภาพการดดซบสไมแตกตางจากทปรมาณตวดดซบ 1 g/L มากนก 4.7 ขนาดตวดดซบทเหมาะสมในการดดซบส

ผลการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกทขนาดตวดดซบตาง ๆ (<0.063->1 mm) แสดงดงรปท 29 และผลการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทขนาดตวดดซบตาง ๆ (<0.063->1 mm) แสดงดงรปท 30

รปท 29 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกทขนาดตวดดซบ (<0.063->1 mm) ในสภาวะการทดลอง คอ ท pH 5 ความเขมขนเรมตนของส MG ท 25 mg/L ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ท 30๐C, 150 rpm นาน 12 h

61

จากรป 29 และ 30 พบวา เมอขนาดตวดดซบเพมข น ทาใหประสทธภาพการดดซบส MG และ RR31 ลดลง ซงสอดคลองกบ Moubarak et al. (2014) ทรายงานวา ตวดดซบทมขนาดเลกจะเกดกระบวนการดดซบไดดกวาตวดดซบทมขนาดใหญ โดยข นอยกบพ นผวภายนอกของตวดดซบ ยงอนภาคมขนาดเลก จะทาใหเกดการดดซบสบนพ นผวของตวดดซบไดอยางรวดเรว อยางไรกตาม สาหรบตวดดซบทมขนาดเลกกวา >0.150-0.212 mm (คอ <0.063 และ >0.063-0.150 mm) ใหประสทธภาพการดดซบใกลเคยงกบเมอใชตวดดซบขนาด >0.150-0.212 mm ในการวจยคร งน จงเลอกขนาดตวดดซบทเหมาะสมในการดดซบส MG และ RR31 เปน >0.150-0.212 mm โดยทาใหมประสทธภาพสงสดในการดดซบส MG และ RR31 คอ 97.26% และ 98.54% ตามลาดบ

รปท 30 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทขนาดตวดดซบ (<0.063->1 mm) ในสภาวะการทดลอง คอ ท pH 2 ความเขมขนเรมตนของส RR31 ท 25 mg/L ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ท 30๐C, 150 rpm นาน 12 h

62

4.8 อณหภมทเหมาะสมในการดดซบส ผลการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกทอณหภมตาง ๆ (25-40๐C) แสดงดงรปท 31

และผลการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบทอณหภมตาง ๆ (25-40๐C) แสดงดงรปท 32

รปท 31 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกท 25–40๐C ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ท pH 5 ความเขมขนเรมตนของส MG ท 25 mg/L ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm, 150 rpm นาน 12 h

รปท 32 คาเฉลย (mean) และแถบการเบยงเบนมาตรฐาน (SD bar) ของคาประสทธภาพการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบท 25–40๐C ภายใตสภาวะการทดลอง คอ ท pH 2 ความเขมขนเรมตนของส RR31 ท 25 mg/L ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150–0.212 mm, 150 rpm นาน 12 h

63

จากรปท 31 และ 32 พบวา เมออณหภมเพมข นจาก 25๐C เปน 40๐C ทาใหประสทธภาพการดดซบส MG เพมข นจาก 97.48% เปน 98.01% และส RR31 เพมข นจาก 98.08% เปน 98.41% พบวา สอดคลองกบ Salleh et al. (2011); Yagub et al. (2014) ทรายงานวาเมออณหภมเพมข น ทาใหประสทธภาพการดดซบสเพมข น โดยกระบวนการดดซบเปนแบบกระบวนการดดความรอน (endothermic) ซงอาจเกดจากการเคลอนททเพมข นของสและการเพมจานวนตาแหนง ทวองไวในการเกดการดดซบเมออณหภมเพมข น อยางไรกตาม พบวา อณหภมทตางกนในชวง 30-40๐C มผลตอประสทธภาพการดดซบส MG และ RR31 ไมแตกตางกนมากนก สาหรบประสทธภาพการดดซบส MG ทอณหภม 35๐C และ 40๐C มคาเปน 97.87% และ 98.01% ตามลาดบ สวนประสทธภาพการดดซบส RR31 ทอณหภม 35๐C และ 40๐C มคาเปน 98.39% และ 98.41% ตามลาดบ ซงผลทไดมคาใกลเคยงกบอณหภม 30๐C และทอณหภม 30๐C มโอกาสพบไดมากกวาในประเทศไทย จงเลอกทดลองทอณหภม 30๐C สาหรบการทดลองตอไป ผลการทดลองจากการวจยคร งน พบวา อณหภมทเหมาะสมในการดดซบส MG และ RR31 คอ 30๐C โดยมประสทธภาพการดดซบส MG และ RR31 มคาเปน 97.64% และ 98.34% ตามลาดบ 4.9 ผลของการศกษาลกษณะทางกายภาพของเปลอกกลวย

การศกษาลกษณะทางกายภาพของผงตวดดซบท ง 6 ประเภทดวยกลวยจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (scanning electron microscope, SEM) แสดงดงรปท 33

64

a = ผงเปลอกกลวยน าวาดบกอนดดซบ b = ผงเปลอกกลวยน าวาสกกอนดดซบ c = ผงเปลอกกลวยหอมทองดบกอนดดซบ d = ผงเปลอกกลวยหอมทองสกกอนดดซบ e = ผงเปลอกกลวยน าวาสกหลงดดซบส MG f = ผงเปลอกกลวยหอมทองดบหลงดดซบส RR31

จากรป 33 พบวา ผวเปลอกกลวยมลกษณะหยาบ รปรางไมแนนอน ไมเปนเน อเดยวกน ประกอบดวยมดไฟเบอร ดานในของเปลอกบางสวนมลกษณะเปนลอน และบางสวนมลกษณะเปนรคลายปลองภเขาไฟ ซงมลกษณะคลายกบผลการศกษาเปลอกสละ (Zalacca edulis peel) (Sirilamduan, Umpuch, & Kaewsarn, 2011) อกท งจากการศกษาดวย SEM ในการวจยน พบวา เปลอกกลวยสก (รปท 33b และ d) จะสงเกตเหนการเรยงตวของสวนทลกษณะเปนลอนๆ อยกนอยางเปนระเบยบกวาเปลอกกลวยดบ (รปท 33a และ c) ซงสนบสนนการทดลองทไดจากการวจยคร งน ทพบวาการดดซบส MG ไดดทสดเมอดดซบดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก แตกลไกการดดซบส

รปท 33 ลกษณะทางกายภาพของผงเปลอกกลวยขนาดตวดดซบ >0.150-0.212 mm เมอศกษาดวย SEM กาลงขยาย 500 เทา:

65

RR31 อาจแตกตางจาก MG เนองจากการทดลองกลบพบวา ผงเปลอกกลวยหอมทองดบดดซบส RR31 ไดดทสด แสดงวา กลไกการดดซบส RR31 ทมอทธพลเดนไมนาจะสมพนธกบกระบวนการดดซบทางกายภาพ แตอาจจะเกยวกบกระบวนการดดซบทางเคม ซงสอดคลองกบ adsorption isotherms ในหวขอท 4.11 ทการดดซบสอธบายไดดดวย Langmuir adsorption isotherms ทสอดคลองกบ P. S. Kumar et al. (2011); ปรารถนา (2551) ทรายงานวา กระบวนการดดซบสทอธบายไดดดวย Langmuir adsorption isotherms แสดงวา กระบวนการดดซบเกดบนพ นผวของตวดดเพยงช นเดยว (monolayer) ซงเปนกลไกการดดซบทางเคม อยางไรกตาม ผลการศกษาพบวาผงเปลอกกลวยหลงดดซบส (รป 33 e และ f) มลกษณะไมแตกตางจากเมอกอนดดซบส ซงสอดคลองกบผลการทดลองของ Sirilamduan et al. (2011)

4.10 การศกษาสารอนทรยทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวย

ผลการศกษาคาสารอนทรยทถกชะลางออกมาจากเปลอกกลวย ภายใตสภาวะการทดลอง ณ เวลาสมผสตาง ๆ (30 min, 2 h, 6 h, 12 h และ 24 h) เมอวเคราะหดวยคา chemical oxygen demand (COD) ซงผลการทดลองแสดงดงรปท 34

จากรปท 34 พบวา คา COD ทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยน าวาสกมคาเพมจาก 16 mg/L เปน 32 mg/L เมอเพมเวลาสมผสจาก 30 min เปน 24 h ในทานองเดยวกน คา COD ทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยหอมทองดบจะมคา COD เพมจาก 160 mg/L เปน 179 mg/L

รปท 34 คาสารอนทรยทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยขนาด >0.150–0.212 mm ในน ากลนทปรบดวย 0.1 M HCl จนไดสารละลายทม pH 5 สาหรบเปลอกกลวยน าวาสก และ pH 2 สาหรบเปลอกกลวยหอมทองดบ ปรมาณตวดดซบ 1 g/L อณหภม 30๐C, 150 rpm ทเวลาสมผสตาง ๆ ทวเคราะหดวยคา COD

66

เมอเพมเวลาสมผสจาก 30 min เปน 24 h โดย Tartrakoon et al. (1999) และ Emaga et al. (2007) รายงานวาม แทนนน และแปงอยมากในเปลอกกลวยดบ ดงน นสารเหลาน จงอาจถกชะลางออกมา และสงผลตอคา COD ทวเคราะหได อยางไรกตาม คา COD ทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยททดสอบยงสามารถยอมรบได เนองจากมคาตากวาคามาตรฐานคณภาพน าท งจากโรงงานอตสาหกรรมและนคมอตสาหกรรมซงกาหนดไววาโรงงานประกอบกจการเกยวกบสงทอ ดาย หรอเสนใย ซงมใชใยหนอยางใดอยางหนง หรอหลายอยาง ตามลาดบท 22 สามารถระบายน าท งทมคา COD ไมเกน 400 mg/L (กรมโรงงานอตสาหกรรม, 2540, 2560) 4.11 ไอโซเทอรมการดดซบ (Adsorption Isotherm)

การคานวณคา adsorption isotherm ของการดดซบส MG ดวยเปลอกกลวยน าวาสก ทความเขมขนเรมตนของสตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง ไดแก pH 5 เวลา 12 h ปรมาณของตวดดซบ 1 g/L ขนาดของตวดดซบ >0.150–0.212 mm อณหภม 30๐C ความเรวรอบในการเขยา 150 rpm และสาหรบการดดซบส RR31 ดวยเปลอกกลวยหอมทองดบ ทความเขมขนเรมตนของสตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง ไดแก pH 2 เวลา 12 h ปรมาณของตวดดซบ 1 g/L ขนาดของตวดดซบ >0.150–0.212 mm อณหภม 30๐C ความเรวรอบในการเขยา 150 rpm ผลการทดลอง adsorption isotherm สาหรบผงเปลอกกลวยน าวาสกแสดงดงตารางท 8 และสาหรบผงเปลอกกลวยหอมทองดบแสดงดงตารางท 9

ตารางท 8 Adsorption isotherm parameters สาหรบการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก

Isotherm Models Isotherm Parameter

Langmuir qm (mg/g) 243.90 KL (L/mg ) 0.1126 R2 0.9540

Freundlich

1/n 0.8770 n 1.1403 KF 23.0781 R2 0.9918

67

ตารางท 9 Adsorption isotherm parameters สาหรบการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบ

Isotherm Models Isotherm Parameter

Langmuir qm (mg/g) 68.0272 KL (L/mg) 0.5742 R2 0.9920

Freundlich

1/n 0.4499 n 2.2227 KF 19.3063 R2 0.7692

จากตารางท 8 กระบวนการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก พบวา adsorption isotherm parameters สอดคลองกบสมการ Freundlich มากกวาสมการ Langmuir ซงสมการ Freundlich adsorption isotherm อธบายไดดสาหรบกระบวนการดดซบทพ นผวของตวดดซบไมเปนเน อเดยวกน (heterogenous) และ คา n ทได คอ 1.1403 (n>1) บงบอกวากระบวนการดดซบเปนแบบทางกายภาพ (P. S. Kumar et al., 2011) ซงสอดคลองกบผลการศกษาดวย SEM (หวขอท 4.9) K. V. Kumar (2007) และ K. V. Kumar and Porkodi (2007) รายงานวา ความสามารถในการดดซบส MG ดวยเปลอกสมทไมกระตน และเปลอกมะนาวทไมกระตน มคา 483.63 mg/g และ 51.42 mg/g ในขณะทในการวจยคร งน พบวาเปลอกกลวยน าวาสกทไมกระตนสามารถดดซบส MG ได 243.90 mg/g ดงน น สามารถเรยงความสามารถในการดดซบส MG ไดดงน เปลอกสมทไมกระตน > เปลอกกลวยน าวาสกทไมกระตน > เปลอกมะนาวทไมกระตน ซงหากคดเปน % การกาจดส MG ในการวจยน พบวา เปลอกกลวยน าวาสกทไมกระตนมประสทธภาพในการดดซบส MG ไดถง 97.35% จงเลอกทจะไมทาการกระตนแลว

แตสาหรบส RR31 ท pH 6 ไดประสทธภาพดทสดเมอทดสอบในชวง pH 5-9 แตประสทธภาพกยงนอยอย อกท งเมอกระตนดวยวธตาง ๆ ททดสอบแลว (ขอ 4.4.3.2 รปท 20-23) ท pH 6 กยงไดประสทธภาพนอยอย แตเมอทดสอบท pH ตาง ๆ (pH 2-9) (รปท 24) พบวาท pH 2 เปลอกกลวยหอมทองดบทไมกระตนสามารถดดซบส RR31 ไดประสทธภาพสงถง 96.89% จงเลอกเปลอกกลวยหอมทองดบทไมกระตนมาทดสอบการดดซบส RR31 ท pH 2 และเมอนามาศกษา adsorption isotherm ผลแสดงดงรปท 9 ซงสอดคลองกบสมการ Langmuir มากกวาสมการ Freundlich โดย P. S. Kumar et al. (2011) และ ภทรยา สงขด (2554) รายงานวา Langmuir adsorption isotherm อธบายไดดสาหรบกระบวนการดดซบทพ นผวตวดดซบมลกษณะเปนเน อ

68

เดยวกน (homogenous) และจะดดซบสทตาแหนงแนนอนทพ นผวของตวดดซบทมลกษณะเปนแบบช นเดยว (monolayer) เมอความเขมขนของสเพมข น จะทาใหผวของตวดดซบถกปกคลมไปดวยสมากข น จนตวดดซบอมตวไปดวยส เมอเพมความเขมขนของสสงกวาความเขมขนททาใหต วดดซบอมตวดวยสน ไปอก ตวดดซบกจะไมสามารถเกดการดดซบสไดเพมข นอก

4.12 จลนพลศาสตรการดดซบ (Adsorption Kinetics)

การคานวณหาคา adsorption kinetics ของการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก ทเวลาและความเขมขนเรมตนของสตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง ไดแก pH 5 ปรมาณของตวดดซบ 1 g/L ขนาดของตวดดซบ >0.150–0.212 mm อณหภม 30๐C ความเรวรอบในการเขยา 150 rpm และสาหรบการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบ ทเวลาและความเขมขนเรมตนของสตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง ไดแก pH 2 ปรมาณของตวดดซบ 1 g/L ขนาดของตวดดซบ >0.150–0.212 mm อณหภม 30๐C ความเรวรอบในการเขยา 150 rpm ผลการทดลอง adsorption kinetics สาหรบผงเปลอกกลวยน าวาสกแสดงดงตารางท 10 และสาหรบผงเปลอกกลวยหอมทองดบแสดงดงตารางท 11

ตารางท 10 Adsorption kinetic parameters การดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก Initial dye

concentration (mg/L)

qe, exp (mg/g)

pseudo first order pseudo second order

qe, cal (mg/g)

k1 (L/min)

R2

qe, cal (mg/g)

k2 (g/mgxmin)

R2

5 5.74 0.73 0.0032 0.5377 5.53 0.0523 0.9990

15 18.95 1.79 0.0035 0.3349 18.62 0.0142 0.9997

25 40.82 12.59 0.0064 0.7474 40.82 0.0023 0.9984 50 61.48 23.05 0.0106 0.9312 63.69 0.0009 0.9986

75 94.41 66.56 0.0078 0.9679 101.01 0.0002 0.9941

100 131.44 75.84 0.0048 0.9114 131.58 0.0002 0.9931

69

ตารางท 11 Adsorption kinetic parameters การดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวย หอมทองดบ

Initial dye concentration

(mg/L)

qe,exp

(mg/g)

pseudo first order pseudo second order

qe,cal (mg/g)

k1 (L/min)

R2

qe,cal (mg/g)

k2 (g/mgxmin)

R2

5 3.88 0.05 0.0037 0.4779 3.90 0.3166 0.9993

15 13.48 1.05 0.0094 0.9321 13.53 0.0300 1.0000 25 21.69 1.83 0.0131 0.9856 21.88 0.0196 1.0000

50 44.40 9.53 0.0090 0.9787 44.84 0.0032 0.9998

75 55.11 9.24 0.0048 0.9591 54.64 0.0027 0.9997 100 64.84 12.37 0.0023 0.5879 60.24 0.0026 0.9996

จากตารางท 10 และ 11 กระบวนการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก และส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบ พบวา adsorption kinetic parameters สอดคลองกบสมการ pseudo second order มากกวาสมการ pseudo first order โดยพจารณาจากคา R2 ทมากกวา อกท งเมอเปรยบเทยบคา qe พบวา pseudo second order มคา qe,cal ใกลเคยง qe,exp มากกวา pseudo first order โดย P. S. Kumar et al. (2011) รายงานวาสมการ pseudo second order อธบายไดดสาหรบกระบวนการดดซบทมข นตอนทจากดอตราการดดซบ (rate limiting step) เปนกระบวนการดดซบทางเคม (chemisorption) โดยเมอความเขมขนเรมตนของสเพมข น ทาใหคาคงทอตรา k2 จะลดลง เนองจากทสความเขมขนตา ๆ จะเกดการแขงขนบนพ นผวของตวดดซบในการดดซบสนอยกวาทสความเขมขนสง ๆ

4.13 เทอรโมไดนามกสของการดดซบ (Adsorption Thermodynamics)

การคานวณหาคา adsorption thermodynamics ของการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก ทอณหภมตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง ไดแก pH 5 เวลา 12 h ความเขมขนเรมตนของส MG คอ 25 mg/L ปรมาณของตวดดซบ 1 g/L ขนาดของตวดดซบ >0.150–0.212 mm ความเรวรอบในการเขยา 150 rpm และสาหรบการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบ ทอณหภมตาง ๆ ภายใตสภาวะการทดลอง ไดแก pH 2 เวลา 12 h ความเขมขนเรมตนของส RR31 คอ 25 mg/L ปรมาณของตวดดซบ 1 g/L ขนาดของตวดดซบ >0.150–0.212 mm ความเรวรอบในการเขยา 150 rpm ผลการทดลอง adsorption thermodynamics สาหรบผงเปลอกกลวยน าวาสกแสดงดงรปท 35 และตารางท 12 สาหรบผงเปลอกกลวยหอมทองดบแสดงดงรปท 36 และตารางท 13

70

รปท 35 กราฟระหวาง ln Kc กบ 1/T สาหรบการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก

รปท 36 กราฟระหวาง ln Kc กบ 1/T สาหรบการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวย หอมทองดบ

71

ตารางท 12 Adsorption thermodynamic parameters การดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก

Temperature ๐C

H๐ (kJ/mol)

S๐ (J/mol K)

G๐ (KJ/mol)

25 12.6207

72.7442

-9.0571

30 -9.4208

35 -9.7845 40 -10.1483

ตารางท 13 Adsorption thermodynamic parameters การดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบ

Temperature ๐C

H๐ (kJ/mol)

S๐ (J/mol K)

G๐ (KJ/mol)

25 9.2485

64.8633

-10.0107

30 -10.5022 35 -10.7521

40 -11.0032

จากรปท 35 และ 36 แสดงถงกราฟความสมพนธระหวาง ln Kc กบ 1/T สาหรบกระบวนการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก และส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบ พบวามคา R2 = 0.9873 และ 0.8664 ตามลาดบ และจากตารางท 12 และ 13 กระบวนการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก และส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบ พบวา adsorption thermodynamics parameters มคาการเปลยนแปลงเอนทาลป (H๐) เปนบวก แสดงวากระบวนการดดซบเปนแบบปฏกรยาดดความรอน (endothermic) คาการเปลยนแปลงเอนโทรป (S๐) เปนบวก แสดงวา กระบวนการดดซบม ทหนา (interface) ของผงตวดดซบ/สารละลายส เกดข นแบบสม และคาการเปลยนแปลงพลงงานอสระของพลงงานกบส (G๐) เปนลบ แสดงวา ปฏกรยาการการดดซบเกดข นไดเอง (Setiabudi et al., 2016)

บทท 5 สรปผลการวจยและขอเสนอแนะ

5.1 สรปผลงานวจย การดดซบส malachite green (MG) และ reactive red 31 (RR31) จากน าเสยสงเคราะห

ดวยเปลอกกลวยในการทดลองแบบทละเท ทดสอบดวยเปลอกกลวย 2 ชนด คอ กลวยน าวา และ กลวยหอมทอง (Musa x paradisiaca, ABB and Musa acuminate, AAA) ท 2 ระยะการสก คอ กลวยดบ (ระยะท 2) และกลวยสก (ระยะท 6) พบวา ประสทธภาพดทสดในการดดซบส MG คอ 97.76% เมอดดซบดวยผงเปลอกกลวยน าวาสก โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบส MG คอ pH 5 เวลาสมดล 12 h ความเขมขนของสเรมตนท 25 mg/L ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150-0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm สวนประสทธภาพดทสดในการดดซบส RR31 คอ 98.54% เมอดดซบดวยผงเปลอกกลวยหอมทองดบ โดยสภาวะทเหมาะสมในการดดซบส RR31 คอ pH 2 เวลาสมดล 12 h ความเขมขนของสเรมตนท 25 mg/L ปรมาณตวดดซบ 1 g/L ขนาดตวดดซบ >0.150-0.212 mm ท 30๐C, 150 rpm การศกษาลกษณะทางกายภาพของเปลอกกลวย พบวา พ นผวมลกษณะหยาบ มรปรางไมแนนอน ไมเปนเน อเดยวกน ประกอบดวยมดไฟเบอร ดานในของเปลอกมลกษณะเปนลอน และมรทคลายปลองภเขาไฟ โดยเปลอกกลวยสกจะสงเกตเหนการเรยงตวของสวนทลกษณะเปนลอนๆ อยกนอยางเปนระเบยบกวาเปลอกกลวยดบ สวน COD ทถกชะลางออกมาจากผงเปลอกกลวยยงมคาตากวาคามาตรฐานคณภาพน าท งจากโรงงานอตสาหกรรมและนคมอตสาหกรรมทกาหนด (≼400 mg/L) adsorption isotherms ของกระบวนการดดซบส MG ดวยผงเปลอกกลวยน าวาสกสอดคลองกบ Feundlich adsorption isotherms สวนกระบวนการดดซบส RR31 ดวยผงเปลอกกลวยหอมดบสอดคลองกบ Langmuir adsorption isotherms สาหรบ adsorption kinetics ของท งส MG และ RR31 อธบายไดดดวย pseudo second order kinetics อกท งผลการทดลอง adsorption thermodynamics ของการดดซบ ท งส MG และ RR31 แสดงวากระบวนการดดซบเปนแบบสม ปฏกรยาดดความรอน (endothermic) และเกดข นไดเอง ภายในชวงอณหภมททดสอบ

72

5.2 ขอเสนอแนะ (1) ทาการศกษาประสทธภาพของเปลอกกลวยชนดและประเภทอน ๆ นอกเหนอจากเปลอก

กลวยน าวากบเปลอกกลวยหอมทอง สาหรบในการดดซบสารละลายส MG และ RR31 เพอทจะนามา

เปรยบเทยบกบประสทธภาพในการดดซบสารละลายสดวยเปลอกกลวยน าวากบเปลอกกลวยหอม

ทองวาเปลอกกลวยชนดและประเภทใดดทสด

(2) ทาการศกษาประสทธภาพของเปลอกกลวยชนดและประเภทตาง ๆ ในการดดซบ

สารละลายสยอมกลมอน ๆ เพอทจะนามาเปรยบเทยบประสทธภาพของเปลอกกลวยวาม

ประสทธภาพในการดดซบสารละลายสประเภทใดดสด

(3) ควรมการทดลองหาประสทธภาพการดดซบสารละลายสทปลอยจากโรงงานฟอกยอมดวย

(4) หากสามารถทาได ควรมการศกษาเพมเตมเกยวกบสวนประกอบทางเคม หรอ หมฟงชน

ของผงเปลอกกลวยท งกอนและหลงดดซบดวย ซงจะชวยเสรมความเขาใจและชวยใหสามารถเขาใจ

กลไกการดดซบไดดยงข น

(5) ควรทาการทดลองหาประสทธภาพในการดดซบสารละลายสแบบวธ column

experiments ดวย เพอเปนแนวทางสาหรบการนาไปประยกตใชเปนตวดดซบสยอมในอตสาหกรรม

สามารถ เชน อาจนาผลเปลอกกลวยไปบรรจในถงรปทรงกระบอก ( fiexd bed system) เพอให

สามารถแยกเปลอกกลวยออกจากสารละลายสหลงจากดดซบแลวไดอยางสะดวกยงข น

รายการอา งอง

รายการอางอง

Abassi, M., & Asi, N. R. (2009). Removal of hazardous reactive blue19 dye from aqueous solutions by agricultural waste. J. Iran. Chem. Res., 2(-), 221-230.

Achak, M., Hafidi, A., Ouazzani, N., Sayadi, S., & Mandi, L. (2009). Low cost biosorbent “ba a a peel” f r he re val f phe lic c p u s fr live ill wastewater: Kinetic and equilibrium studies. Journal of Hazardous Materials, 166(1), 117-125. doi:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.11.036

Ahmad, M. A., Puad, N. A. A., & Bello, O. S. (2014). Kinetic, equilibrium and thermodynamic studies of synthetic dye removal using pomegranate peel activated carbon prepared by microwave-induced KOH activation. Water Resources and Industry, 6, 18-35. doi:https://doi.org/10.1016/j.wri.2014.06.002

Ahmed, S. A. S., Khalil, L. B., & El-Nabarawy, T. (2012). Removal of Reactive Blue 19 dye from Aqueous Solution Using Natural and Modified Orange Peel. CARBON LETTERS, 13(4), 212-220. doi:http://dx.doi.org/10.5714/CL.2012.13.4.212

Alkarkhi, A. F. M., Ramli, S. b., Yong, Y. S., & Easa, A. M. (2011). Comparing physicochemical properties of banana pulp and peel flours prepared from green and ripe fruits. Food Chemistry, 129(2), 312-318. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.04.060

Amel, K., Hassena, M. A., & Kerroum, D. (2012). Isotherm and Kinetics Study of Biosorption of Cationic Dye onto Banana Peel. Energy Procedia, 19, 286-295. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.egypro.2012.05.208

American Public Health Association (APHA), American Water Work Association (AWWA), & Water Pollution Control Federation (WPCF). (1985). 508 B. Closed Reflux, Titrimetric Method. In Standard Methods, For the Examination of Water and Wastewater (M. A. H. Franson Ed. 16th ed.). Washington, DC

Annadurai, G., Juang, R.-S., & Lee, D.-J. (2002). Use of cellulose-based wastes for adsorption of dyes from aqueous solutions. Journal of Hazardous Materials, 92(3), 263-274. doi:https://doi.org/10.1016/S0304-3894(02)00017-1

Argun, M. E., Güclü, D., & Karatas, M. (2014). Adsorption of Reactive Blue 114 dye by

74

using a new adsorbent: Pomelo peel. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 20, 1079-1084. doi:10.1016/j.jiec.2013.06.045

Asa Analytics. (2560). Color Analysis. Retrieved from http://www.asaanalytics.com/color-analysis.php

Baek, M. H., Ijagbemi, C. O., O, S. J., & Kim, D. S. (2010). Removal of Malachite Green from aqueous solution using degreased coffee bean. Journal of Hazardous Materials, 176, 820-828. doi:10.1016/j.jhazmat.2009.11.110

Chakravarty, P., Bauddh, K., & Kumar, M. (2015). Remediation of Dyes from Aquatic Ecosystems by Biosorption Method Using Algae. In B. Singh, K. Bauddh, & F. Bux (Eds.), Algae and Environmental Sustainability (pp. 97-106). New Delhi: Springer India.

Chowdhury, S., Mishra, R., Saha, P., & Kushwaha, P. (2011). Adsorption thermodynamics, kinetics and isosteric heat of adsorption of malachite green onto chemically modified rice husk. Desalination, 265(1), 159-168. doi:https://doi.org/10.1016/j.desal.2010.07.047

Dahri, M. K., Kooh, M. R. R., & Lim, L. B. L. (2015). Application of Casuarina equisetifolia needle for the removal of methylene blue and malachite green dyes from aqueous solution. Alexandria Engineering Journal, 54(4), 1253-1263. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.aej.2015.07.005

Das, A., Pal, A., Saha, S., & Maji, S. K. (2009). Behaviour of fixed-bed column for the adsorption of malachite green on surfactant-modified alumina. Journal of Environmental Science and Health, Part A, 44(3), 265-272. doi:10.1080/10934520802597929

Devi, P., & Saroha, A. K. (2017). Utilization of sludge based adsorbents for the removal of various pollutants: A review. Science of The Total Environment, 578, 16-33. doi:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.10.220

do Nascimento, G. E., Campos, N. F., da Silva, J. J., Barbosa, C. M. B. d. M., & Duarte, M. M. M. B. (2015). Adsorption of anionic dyes from an aqueous solution by banana peel and green coconut mesocarp. Desalination & Water Treatment, 57(30), 14093. doi:10.1080/19443994.2015.1063012

do Nascimento, G. E., Duarte, M., Campos, N. F., da Rocha, O. R. S., & da Silva, V. L.

75

(2014). Adsorption of azo dyes using peanut hull and orange peel: a comparative study. ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY, 35(11), 1436-1453. doi:10.1080/09593330.2013.870234

Ellis, R. C. (2017). Reagent and Dye Solubility Chart. Retrieved from http://www.ihcworld.com/_technical_tips/solubility_chart.htm

Emaga, T. H., Andrianaivo, R. H., Wathelet, B., Tchango, J. T., & Paquot, M. (2007). Effects of the stage of maturation and varieties on the chemical composition of banana and plantain peels. Food Chemistry, 103(2), 590-600. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.09.006

Farbe Firma. (2017). Reactive Red 31. Retrieved from http://farbefirma.tradeindia.com/reactive-red-31-1316327.html

Ferreira, A. M., Coutinho, J. A. P., Fernandes, A. M., & Freire, M. G. (2014). Complete removal of textile dyes from aqueous media using ionic-liquid-based aqueous two-phase systems. Separation and Purification Technology, 128, 58-66. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2014.02.036

Hassan, A. A. (2014). REMOVAL OF REACTIVE RED 3B FROM AQUEOUS SOLUTION BY USING TREATED ORANGE PEEL. IJCIET, 5(3), 160-169.

Hazzaa, R., & Hussien, M. (2015). ADSORPTION OF CATIONIC BASIC DYE FROM AQUEOUS SOLUTION ONTO ACTIVATED CARBON DERIVED FROM BANANA PEEL. Paper presented at the International Conference on Environmental Science and Technology Rhodes, Greece.

Ho, Y. S. (2004). Citation review of Lagergren kinetic rate equation on adsorption reactions. SCIENTOMETRICS, 59(1), 171-177. doi:http://dx.doi.org/10.1023/B:SCIE.0000013305.99473.cf

Ho, Y. S., & McKay, G. (2000). The kinetics of sorption of divalent metal ions onto sphagnum moss peat. Water Research, 34(3), 735-742. doi:https://doi.org/10.1016/S0043-1354(99)00232-8

Indiamart. (2017). Reactive Red 3B. Retrieved from https://www.indiamart.com/alfaind/synthetic-organic-dyes.html

Irem, S., Khan, Q. M., Islam, E., Hashmat, A. J., ul Haq, M. A., Afzal, M., & Mustafa, T. (2013). Enhanced removal of reactive navy blue dye using powdered orange

76

waste. Ecological Engineering, 58, 399-405. doi:https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2013.07.005

Jamil, R. M., Saima, Q. M., Muhammad, I. B., & Muhammad, Y. K. (2008). Banana Peel: A Green and Economical Sorbent for Cr(III) Removal. Pakistan Journal of Analytical & Environmental Chemistry, Vol 9, Iss 1, Pp 20-25 (2008)(1), 20.

Kaewsarn, P., Saikaew, W., & Wongcharee, S. (2008). Dried Biosorbent Derived from Banana Peel: A Potential Biosorbent for Removal of Cadmium Ions from Aqueous Solution. Paper presented at the Thailand Chemical Engineering and Applied Chemistry Conference Pattaya Thailand.

Kumar, K. V. (2007). Optimum sorption isotherm by linear and non-linear methods for malachite green onto lemon peel. Dyes and Pigments, 74(3), 595-597. doi:https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2006.03.026

Kumar, K. V., & Porkodi, K. (2007). Batch adsorber design for different solution volume/adsorbent mass ratios using the experimental equilibrium data with fixed solution volume/adsorbent mass ratio of malachite green onto orange peel. Dyes and Pigments, 74(3), 590-594. doi:https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2006.03.024

Kumar, M., & Majumder, C. (2014). Biological Removal of Chromium (VI) from synthetic was e wa er by usi “Aci rea e Ba a a Peel” Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 5(3), 662-679.

Kumar, P. S., Abhinaya, R. V., Lashmi, K. G., Arthi, V., Pavithra, R., Sathyaselvabala, V., . . . Sivanesan, S. (2011). Adsorption of methylene blue dye from aqueous solution by agricultural waste: Equilibrium, thermodynamics, kinetics, mechanism and process design. Colloid Journal(5), 651. doi:10.1134/S1061933X11050061

Liu, C., Ngo, H. H., Guo, W., & Tung, K.-L. (2012). Optimal conditions for preparation of banana peels, sugarcane bagasse and watermelon rind in removing copper from water. Bioresource Technology, 119, 349-354. doi:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.06.004

Mane, R. S., & Bhusari, V. N. (2012). Removal of colour dyes from textile effluent by adsorption using orange and banana peel. International Journal of Engineerin Research and Applications, 2(3), 1997-2004.

77

Mohammed, R. R., & Chong, M. F. (2014). Treatment and decolorization of biologically treated Palm Oil Mill Effluent (POME) using banana peel as novel biosorbent. Journal of Environmental Management, 132, 237-249. doi:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2013.11.031

Mohapatra, D., Mishra, S., & Sutar, N. (2010). banana and its by-product utilisation: an overview. Journal of Scientific & Industrial Research, 69, 323-329.

Moubarak, F., Atmani, R., Maghri, I., Elkouali, M. h., Talbi, M., Bouamrani, M. L., . . . Kenz, A. (2014). Elimination of Methylene Blue Dye with Natural Adsorbent <Banana Peels Powder>. Global Journal of Science Frontier Research: B Chemistry, 14(1), 39-44.

Munagapati, V. S., & Kim, D. S. (2016). Adsorption of anionic azo dye Congo Red from aqueous solution by Cationic Modified Orange Peel Powder. Journal of Molecular Liquids, 220(Supplement C), 540-548. doi:https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.04.119

Palma, C., Contreras, E., Urra, J., & Martinez, M. J. (2011). Eco-friendly Technologies Based on Banana Peel Use for the Decolourization of the Dyeing Process Wastewater. WASTE AND BIOMASS VALORIZATION, 2(1), 77-86. doi:10.1007/s12649-010-9052-4

Pankaj, Tanwar, B., Goyal, S., & Patnala, P. K. (2012). A Comparative study of Sonosorption of Reactive Red 141 Dye on TiO2, Banana Peel, Orange Peel and Hardwood Saw Dust. journal of applicable chemistry, 1(4), 505-511.

Pishgar, M., Yazdanshenas, M. E., Ghorbani, M. H., & Farizadeh, K. (2013). Removal of Basic Blue 159 from Aqueous Solution Using Banana Peel as a Low-Cost Adsorbent. Journal of Applied Chemical Research, 7(4), 51-62.

PositiveMed. (2014). The Best Time To Eat A Banana. Retrieved from http://positivemed.com/2014/09/16/best-time-eat-banana/

Qiu, H., Lv, L., Pan, B. C., Zhang, Q. J., Zhang, W. M., & Zhang, Q. X. (2009). Critical review in adsorption kinetic models. JOURNAL OF ZHEJIANG UNIVERSITY-SCIENCE A, 10(5), 716-724. doi:10.1631/jzus.A0820524

Rangabhashiyam, S., Anu, N., & Selvaraju, N. (2013). Sequestration of dye from textile industry wastewater using agricultural waste products as adsorbents. Journal of

78

Environmental Chemical Engineering, 1(4), 629-641. doi:https://doi.org/10.1016/j.jece.2013.07.014

Salleh, M. A. M., Mahmoud, D. K., Karim, W. A. W. A., & Idris, A. (2011). Cationic and anionic dye adsorption by agricultural solid wastes: A comprehensive review. Desalination, 280(1–3), 1-13. doi:https://doi.org/10.1016/j.desal.2011.07.019

Samarghandy, M. R., Hoseinzade, E., Taghavi, M., & Hoseinzadeh, S. (2011). BIOSORPTION OF REACTIVE BLACK 5 FROM AQUEOUS SOLUTION USING ACID-TREATED BIOMASS FROM POTATO PEEL WASTE. BioResources, 6(4), 4840.

Setiabudi, H. D., Jusoh, R., Suhaimi, S. F. R. M., & Masrur, S. F. (2016). Adsorption of methylene blue onto oil palm (Elaeis guineensis) leaves: Process optimization, isotherm, kinetics and thermodynamic studies. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 63, 363-370. doi:https://doi.org/10.1016/j.jtice.2016.03.035

Sirilamduan, C., Umpuch, C., & Kaewsarn, P. (2011). Removal of copper from aqueous solutions by adsorption using modify Zalacca edulis peel modify. Songklanakarin J. Sci. Technol., 33(6), 725-732.

Sud, D., Mahajan, G., & Kaur, M. P. (2008). Agricultural waste material as potential adsorbent for sequestering heavy metal ions from aqueous solutions – A review. Bioresource Technology, 99(14), 6017-6027. doi:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.11.064

Tan, I. A. W., Hameed, B. H., & Ahmad, A. L. (2007). Equilibrium and kinetic studies on basic dye adsorption by oil palm fibre activated carbon. Chemical Engineering Journal, 127(1–3), 111-119. doi:https://doi.org/10.1016/j.cej.2006.09.010

Tartrakoon, T., Chalearmsan, N., Vearasilp, T., & Meulen, U. t. (1999). The Nutritive Value of Banana Peel (Musa sapieutum L.) in Growing Pigs. Paper presented at the Sustainable Technology Development in Animal Agriculture, Humboldt University of Berlin and ATSAF.

Valmayor, R. V., Jamaluddin, S. H., Silayoi, B., Kusumo, S., Danh, L. D., Pascua, O. C., & Espino, R. R. C. (2000). BANANA CULTIVAR NAMES AND SYNONYMS IN SOUTHEAST ASIA. Retrieved from http://www.bioversityinternational.org/uploads/tx_news/Banana_cultivar_names

79

_and_synonyms_in_Southeast_Asia_713.pdf Wikimedia. (2017). Malachite Green. Retrieved from

https://en.wikipedia.org/wiki/Malachite_green World dye variety. (2017). Reactive Red 31. Retrieved from

http://www.worlddyevariety.com/reactive-dyes/reactive-red-31.html Xamplified. (2009). Freundlich Adsorption Isotherm. Retrieved from

http://www.chemistrylearning.com/freundlich-adsorption-isotherm/ Yagub, M. T., Sen, T. K., Afroze, S., & Ang, H. M. (2014). Dye and its removal from

aqueous solution by adsorption: A review. Advances in Colloid and Interface Science, 209, 172-184. doi:https://doi.org/10.1016/j.cis.2014.04.002

Yang, Y. N., Chun, Y., Sheng, G. Y., & Huang, M. S. (2004). pH-dependence of pesticide adsorption by wheat-residue-derived black carbon. LANGMUIR, 20(16), 6736-6741. doi:10.1021/la049363t

กรมโรงงานอตสาหกรรม. (2540). ประกาศกระทรวงอตสาหกรรม ฉบบท 2 (พ.ศ. 2539) ออกตามความในพระราชบญญตโรงงาน พ.ศ. 2535 เรอง กาหนดคณลกษณะน าท งทระบายออกจากโรงงาน. Retrieved from http://www.diw.go.th/hawk/news/ประกาศ%20อก.น าท ง.PDF

กรมโรงงานอตสาหกรรม. (2560). ประกาศกระทรวงอตสาหกรรม เรอง กาหนดมาตรฐานควบคมการระบายน าท งจากโรงงาน พ.ศ. 2560. Retrieved from http://www.diw.go.th/hawk/content.php?mode=laws&tabid=1&secid=3

กรมโรงงานอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม. (2552). ปญหามลพษจากอตสาหกรรมสงทอ. Retrieved from http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:MHIQZ4soJjgJ:www.thaiwasteexchange.net/knowledge/pdf/file_2132f3b4beee96ba0500dfdd069d2ffe.pdf+&cd=1&hl=th&ct=clnk&gl=th

กรมสงเสรมการเกษตร. (2547). ผลตภณฑกลวย. In. Retrieved from http://agrimedia.agritech.doae.go.th/book/book-praeroob/fd050.pdf

กระทรวงพาณชย. (2559). กลวย. Retrieved from http://www2.ops3.moc.go.th/ ขนษฐา. (2550a). ประเภทของสยอม. Retrieved from

http://www.tpa.or.th/writer/read_this_book_topic.php?bookID=370&pageid=6&read=true&count=true

80

ขนษฐา. (2550b). สยอม. Retrieved from http://www.tpa.or.th/writer/read_this_book_topic.php?bookID=370&pageid=3&read=true&count=true

เฉลญขวญ ซาวปง. (2545). การปรบปรงพ นผวทางเคมของถานกมมนตโดยการออกซเดชนเพอศกษาความสามารถในการดดซบอะนลน สยอม และโลหะโครเมยม. (วทยานพนธปรญญามหาบณฑต), มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร,

ญาดา มขแจง. (2554). Color Measurement in ADMI. Retrieved from http://www.enviscience.co.th/%E0%B8%9A%E0%B8%97%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%A1-showdetail-9961-16623-color_measurement_in_admi.html

ฐานขอมลพรรณไม องคการสวนพฤกษศาสตร. (2560). ฐานขอมลพฤกษศาสตรพ นบาน. Retrieved from http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:qYZGR4QvD-MJ:www.qsbg.org/Database/plantdb/mdp/medicinal-specimen.asp%3Fid%3D785+&cd=1&hl=th&ct=clnk&gl=th

เบญจมาศ ศลายอย, & กลยาณ สวทวส. (2549). การรวบรวมพนธสกลวยพนธใหม. Retrieved from http://agkb.lib.ku.ac.th/BKN_AGRI/search_detail/result/308464

ปรารถนา. (2551). กระบวนการดดซบ. Retrieved from https://pradthana.wordpress.com/ ปรนทร เตมญารศลป. (2551). การเตรยมและการวเคราะหคณลกษณะเฉพาะของถานกมมนตจากไผ

ตงและไผหมาจ. (วทยานพนธปรญญามหาบณฑต), มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, พงษศกด ขาวอนทร. (2555). การกาจดสยอมจากน าท งโรงงานฟอกยอมโดยใชตวเรงปฏกรยาชนดฟนฟ

สภาพได. (วทยานพนธปรญญามหาบณฑต), มหาวทยาลยสงขลานครนทร, ภทรยา สงขด. (2554). อทธพลของเน อดนทมผลตอความสามารถในการดดซบสารพาราควท.

(วทยานพนธปรญญามหาบณฑต), มหาวทยาลยธรรมศาสตร, มลลกา ปญญาคะโป. (2556). การบาบดน าและน าเสยดวยวธทางกายภาพและวธทางเคม : นครปฐม :

ภาควชาวทยาศาสตรสงแวดลอม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยศลปากร. รกชาต ไตรผล. (2560). เทอรโมไดนามกสเคม (Chemical Thermodynamics). Retrieved from

http://www.rmutphysics.com/PHYSICS/oldfront/86/Thermo1/index.htm วกมเดย. (2556). พนธกลวย. Retrieved from

https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%9E%E0%B8%B1%E0%B8%99%E0%B8%98%E0%B8%B8%E0%B9%8C%E0%B8%81%E0%B8%A5%E0%B9%89%E0%B8%A7%E0%B8%A2

81

ศนยบรการวชาการแหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย. (2556). คมอแนวทางการจดการสน าท งของโรงงานฟอกยอมสงทอ. Retrieved from http://www.diw.go.th/hawk/job/1_8.pdf

ศนยศกษาการพฒนาอาวคงกระเบน อนเนองมาจากพระราชดาร. (2560). มาลาไคท กรน. Retrieved from http://www.fisheries.go.th/cf-kung_krabaen/malachite.htm

สถาบนพฒนาอตสาหกรรมสงทอ. (2560). "ADMI" มาตรฐานวดคาสใหม ความเปลยนแปลงทพรอมรบ (หรอยง). Retrieved from http://www.thaitextile.org/index.php/blog/2014/10/uvwxyz

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. (2560). เน อหา สจากธรรมชาต. Retrieved from http://fieldtrip.ipst.ac.th/content/28/detail/281

สราวธ ศรคณ. (2550). การศกษาการดดซบสยอมและไอออนโลหะตะกว ดวยถานกมมนตทสงเคราะหจากเปลอกทเรยน. (วทยานพนธปรญญามหาบณฑต), สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ,

สารานกรมไทยสาหรบเยาวชน. (2560). การปลกและการดแลกลวย. Retrieved from http://kanchanapisek.or.th/kp6/sub/book/book.php?book=30&chap=6&page=t30-6-infodetail06.html

สานกงานกองทนสนบสนนการสรางเสรมสขภาพ. (2552). กนกลวยเพอสขภาพ. Retrieved from http://www.thaihealth.or.th/Content/11320-%E0%B8%81%E0%B8%B4%E0%B8%99%E0%B8%81%E0%B8%A5%E0%B9%89%E0%B8%A7%E0%B8%A2%E0%B9%80%E0%B8%9E%E0%B8%B7%E0%B9%88%E0%B8%AD%E0%B8%AA%E0%B8%B8%E0%B8%82%E0%B8%A0%E0%B8%B2%E0%B8%9E.html,

สานกงานเศรษฐกจอตสาหกรรม. (2559). สถานการณการสงออกสนคาอตสาหกรรม. Retrieved from http://www.oie.go.th/article/analysis

อรพน โทนเดยว. (2550). การบาบดสงกะสและทองแดงในน าเสยจากโรงงานผลตโลหะโดยใชกากชา. (วทยานพนธปรญญามหาบณฑต), มหาวทยาลยเกษตรศาสตร,

ประว ตผเขยน

ประวตผเขยน

ชอ-สกล นาย ศภกจ แซเจยม

วน เดอน ป เกด 29 สงหาคม 2533 สถานทเกด -

วฒการศกษา พ.ศ. 2555 สาเรจการศกษาปรญญาวทยาศาสตรบณฑต คณะวทยาศาสตร สาขา วทยาศาสตรสงแวดลอม มหาวทยาลยศลปากร

พ.ศ. 2558 ศกษาตอระดบปรญญาโท คณะวทยาศาสตร สาขา วทยาศาสตรสงแวดลอม มหาวทยาลยศลปากร

ทอยปจจบน 9/39 หมบานน าเพชร 3 ถนนนางแวนแกว ตาบล ร วใหญ อาเภอ เมองสพรรณบร จงหวด สพรรณบร 72000

ผลงานตพมพ ผลงานตพมพทไดรบการตอบรบจากวารสารและอยระหวางรอเผยแพร ดงน 1. Title: Adsorption of Malachite Green from synthetic wastewater by using banana peel adsorbents Source Name: Songklanakarin Journal of Science and Technology (SJST) Vol. 41 No. 4 (July-August, 2019)

2. ชอเรอง: กระบวนการดดซบสรแอคทฟ เรด 31 จากน าเสยสงเคราะหดวยเปลอกกลวย

ชอวารสาร: Veridian E-Journal Science and Technology Silpakorn

University ปท 4 ฉบบท 6 เดอนพฤศจกายน-ธนวาคม 2560

รางวลทไดรบ -