การศึกษาวัสดุดูดซับคาร์บอนกัมมันต์จากกากมันสำปะหลังและแบคทีเรียเซลลูโลสด้วยแบคทีเรีย Acetobacter xylinum ร่วมกับกากมันสำปะหลัง

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

วิรัญญา ปิ่นสกุล, วรัชยา คงมั่น, กนกภรณ์ อุปรัง

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

เพื่อนจิต สิงห์เผ่น

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนเฉลิมขวัญสตรี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

เป็นสิ่งที่จำเป็นในการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดทั้งด้านการอุปโภค บริโภคและเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตบางชนิด แต่กิจกรรมของมนุษย์ทำให้มีผลกระทบต่อทางตรงและทางอ้อม ทำให้แหล่งน้ำมีการเปลี่ยนแปลงและเสื่อมสภาพไม่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ เช่น การปล่อยน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมและครัวเรือนลงสู่แหล่งน้ำ จะทำให้เกิดแอมโมเนียซึ่งจะอยู่ในรูปของแอมโมเนียมไอออนเป็นส่วนใหญ่ และถ้าหากหากดื่มน้ำที่มีแอมโมเนียมไอออนปนเปื้อนสามารถทำให้เกิดอาการคลื่นไส้อาเจียน ปวดท้องรุนแรง เจ็บหน้าอกและอาจชักถึงตายได้ หากสัมผัสกับผิวหนังหรือดวงตาจะทำให้เกิดการระคายเคือง และถ้าหากสูดดมเข้าไปสามารถทำให้เกิดพิษต่อระบบหายใจได้

การทดลองนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเตรียมวัสดุดูดซับคาร์บอนกัมมันต์จากกากมันสำปะหลังและจากแบคทีเรียเซลลูโลสโดยมีอาหารเลี้ยงเชื้อมาจากน้ำตาลรีดิวซ์ในกากมันสำปะหลังเพื่อเป็นตัวดูดซับแอมโมเนียมไอออนที่อยู่ในแหล่งน้ำ ผลการทดลองพบว่าคาร์บอนกันมันต์จากแบคทีเรียเซลลูโลสและคาร์บอนกัมมันต์จากกากมันสำปะหลังจะดูดซับอย่างรวดเร็วในช่วง 60 นาทีแรก แล้วคาร์บอนกันมันต์จากแบคทีเรียเซลลูโลสจะค่อยเข้าสู่สมดุลภายในเวลาประมาณ 120 นาที ส่วนคาร์บอนกัมมันต์จากกากมันสำปะหลังจะค่อยเข้าสู่สมดุลภายในเวลาประมาณ 150 นาที แต่ปริมาณการดูดซับจำเพาะที่สูงที่สุดคือ 283.16 มิลลิกรัม/กรัม ซึ่งได้จากตัวดูดซับคาร์บอนกัมมันต์จากแบคทีเรียเซลลูโลสที่ถูกกระตุ้นด้วยสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ 10 M และเผาที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส โดยใช้สารละลายแอมโมเนียมไอออนเข้มข้นเริ่มต้น 480 ppm และจากการศึกษาสมการแบบสมดุลดูดซับ พบว่าสมการสมดุลการดูดซับแบบ Freundlich สามารถบอกความสัมพันธ์ของปริมาณของสารที่ถูกดูดซับกับความเข้มข้นของสารได้ดีกว่า และสามารถอธิบายผลการดูดซับแอมโมเนียมไอออนออกจากสารละลายน้ำด้วยคาร์บอนกัมมันต์จากแบคทีเรียเซลลูโลสและคาร์บอนกัมมันต์จากการมันสำปะหลังได้ดีกว่าสมการสมดุลการดูดซับแบบ Langmuir