การพัฒนาวัสดุดูดซับจากเหง้ามันสำปะหลังเพื่อการบำบัดน้ำเสียที่ปนเปื้อนยาปฏิชีวนะ
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
อธิบดี การะเกด, ธัญญรัศม์ รังรองธานินทร์, ณัฐรดา มณีศรี
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
จันทร์จิรา ชัยอินทรีอาจ
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
โครงการวิทยาศาสตร์การพัฒนาวัสดุดูดซับจากเหง้ามันสำปะหลังเพื่อการดูดซับยาปฏิชีวนะ Enrofloxacin มีวัตถุประสงค์เพื่อเตรียมวัสดุดูดซับจากเหง้ามันสำปะหลังด้วยการกระตุ้นทางเคมีด้วยยูเรีย (NH2CONH2) ในอัตราส่วนวัสดุรูพรุนจากเหง้ามันสำปะหลังต่อยูเรีย (NH2CONH2) 1 : 1 จากนั้นนำไปกระตุ้นด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ในอัตราส่วนวัสดุรูพรุนจากเหง้ามันสำปะหลังต่อโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) 1:0.5 1:1 และ 1:2 เปรียบเทียบกับการกระตุ้นด้วยก๊าซไนโตรเจน ทำการวิเคราะห์สมบัติทางเคมีของสารตัวอย่าง วิเคราะห์สัณฐานวิทยาของวัสดุดูดซับด้วยเครื่องมือ Scanning Electron Microscope ศึกษาพื้นผิวและความพรุนด้วยเทคนิค BET และทำการหาประจุที่ผิวเป็นศูนย์ จากนั้นทำการศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับยาปฏิชีวนะ enrofloxacin โดยศึกษาสมดุลการดูดซับ ไอโซเทอร์มการดูดซับ sorption edge ในการดูดซับยาปฏิชีวนะ การหาสมดุลการคายซับ และทดสอบในโมเดลถุงชา
จากผลการทดลองพบว่า การกระตุ้นด้วยก๊าซไนโตรเจนทำให้ผงถ่านเหง้ามันสำปะหลังมีคุณสมบัติในการเป็นวัสดุดูดซับที่ดีที่สุด โดยมีค่าความชื้น ปริมาณเถ้า และค่าสารระเหยต่ำที่สุดที่ 10.4764%, 5.7614%, และ 0.8544% ตามลำดับ และค่าคาร์บอนที่สูงที่สุดเท่ากับ 82.9078% การวิเคราะห์สัณฐานวิทยา พบว่าวัสดุดูดซับมีโครงสร้างรูพรุนที่เป็นระเบียบ มีลักษณะรูพรุนเล็กและลึก ในส่วนของการวิเคราะห์ทางเคมีโดยใช้เทคนิค X-ray photoelectron spectroscopy พบว่าปริมาณคาร์บอนของโครงสร้างรูพรุนมีค่าเท่ากับ 88.42% ปริมาตรรูพรุน (Pore volume) และขนาดรูพรุนเฉลี่ย (Average pore size) มีค่าเท่ากับ 0.128 cm3/g และ 30.9 Å ตามลำดับ Point of zero charge มีค่าเท่ากับ 7.9 ซึ่งสอดคล้องกับค่า Kd ในการศึกษาไอโซเทอร์มพบว่าการดูดซับสอดคล้องกับสมการของแลงเมียร์มากกว่าสมการของฟรุนด์ลิช แสดงให้เห็นว่ามีปริมาณยาปฏิชีวนะ enrofloxacin ที่ถูกดูดซับบนผิวเพียงชั้นเดียวซึ่งเป็นการดูดซับเชิงกายภาพ ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ในการนำเหง้ามันสำปะหลัง ซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรที่มีปริมาณมาก มูลค่าต่ำ มาพัฒนาเป็นวัสดุรูพรุนซึ่งมีประสิทธิภาพการดูดซับน้ำเสียที่มีการปนเปื้อนยาปฏิชีวนะได้เป็นอย่างดี