โครงงานการดูดซับน้ำมันจากเปลือกหอย

1 บทที่ 1 บทนำ 1.1 ความเปน* มาและความสำคัญ น้ำ เป'นป(จจัยสำคัญหนึ่งในการดำรงชีวิตของส่ิงมีชีวิต ป(จจุบันพบวCาแหลCงน้ำหลายแหลCงไดG ถูกทำลายลงดGวยฝLมือมนุษยO เชCน การทำโรงงานอุตสาหกรรม การทำการเกษตร การดำรงชีวิตของ มนุษยO ฯลฯ จึงทำใหGเกิดน้ำเสียข้ึน ซึ่งน้ำเสียในที่น้ีคือน้ำที่มีสารหรือส่ิงปฏิกูลท่ีไมCพึ่งปรารถนาเจือปน อยูC การปนเปTUอนของสิ่งสกปรกเหลCาน่ีจะทำใหGคุณสมบัติของน้ำเปลี่ยนแปลงไป จนอยูCในสภาพท่ีไมC สามารถนำกลับมาใชGประโยชนOไดG ป(จจุบันในประเทศไทยเราไดGประสบป(ญหามลพิษทางน้ำซึ่งป(ญหาใหญCที่เห็นคือการปลCอยน้ำ เสียออกจากโรงงานอุตสาหกรรม โดยไมCผCานกระบวนการบำบัดน้ำเสียกCอน เมื่อถูกปลCอยลงสูCแหลCงน้ำ ก็จะลอยอยูCบนผิวน้ำสCงผลใหGน้ำเนCาเสีย เนื่องจากแสงสCองลงไปไมCถึงใตGน้ำและสCงผลทำใหGพืชน้ำ สังเคราะหOแสงไมCไดG สัตวOน้ำก็จะตายลงเป'นมลพิษทางน้ำรวมถึงการดำเนินชีวิตของประชากรในชุมชน ท่ีอาศัยอยูCใกลGแหลCงน้ำในบางแหCง น้ำอาจสCงกลิ่นเหม็นเนCาเสียไดGทำใหGการดำรงชีวิตอยูCของคนใน ชุมชนลำบากมากข้ึน จากผลกระทบดังกลCาวจึงมีการศึกษาที่พยายามจะหาวิธีแกGไขบำบัดหรือกำจัด คราบน้ำมันที่ปนเปTUอนในแหลCงน้ำ ซึ่งสามารถทำไดGหลายวิธี เชCน การบำบัดโดยใชGสารเคมีและวิธีทาง กายภาพโดยการตักบริเวณผิวน้ำที่มีคราบไขมันหรือน้ำมันทิ้ง อยCางไรก็ตามประสิทธิภาพและป(ญหาท่ี เกิดขึ้นดGวยวิธีการทั้งสองมีคCาใชGจCายในดGานแรงงานในการบำบัดสูง สภาพธรรมชาติที่กลับคืนมา เป'นไปไดGยาก ในจังหวัดระยองอยูCในเขตพื้นที่ลGอมรอบดGวยแหลCงโรงงานอุตสาหกรรมซึ่งทำใหGประสบ ป(ญหาในการปลCอยน้ำทิ้งออกสูCแมCน้ำสCงผลกระทบตCอสัตวOน้ำและประชาชนที่อาศัยอยูCในบริเวณนั้น ซึ่งผGูจัดทำโครงการไดGเล็งเห็นถึงป(ญหาจากผลกระทบที่เกิดขึ้น จึงไดGศึกษาและคิดคGนวิธีการที่จะแกGไข ป(ญหาการปลCอยคราบน้ำมันที่ใชGในครัวเรือน กCอนที่จะปลCอยน้ำทิ้งเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพในการ ดูดซบั คราบนำ้ มันจากเปลอื กหอยหวาน ดังนั้นการศึกษาวิธีการดูดซับคราบน้ำมันจากเปลือกหอยหวาน ก็เป'นอีกวิธีหนึ่งที่นCาสนใจ เนื่องจากกระบวนการที่สามารถผลิตไดGงCาย ใชGหลักการขั้นพื้นฐานจากวัสดุจากธรรมชาติที่มีคุณสมบัติ ในการดูดซับคราบน้ำมันหลายชนิดและมีประสิทธิภาพ ยกตัวอยCาง เชCน การใชGเปลือกหอยหวานท่ีมี องคOประกอบเป'นแคลเซียมคารOบอเนต และแคลเซียมออกไซดOรGอยละ 95 - 99 ความสามารถในการ ดูดซับไดดG ี อีกท้ังยังเปน' การนาํ วัสดทุ ่เี หลือใชGกลบั มาใชใG หGเกิดประโยชนOอยCาง คGมุ คCาไดGอีกทางหน่งึ ดวG ย

2 1.2 วัตถปุ ระสงคข9 องการโครงการ 1.2.1 เพ่ือศึกษาประสทิ ธภิ าพในการขจดั คราบน้ำมนั ของเปลอื กหอยหวาน 1.2.2 เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการขจัดคราบน้ำมันโดยใชGเปลือกหอยหวาน เปลือก หอยแมลงภูC และเปลือกหอยลาย เมือ่ ไมมC กี ารเรงC การเกิดปฏิกิรยิ า 1.2.3 เพ่อื เปรยี บเทยี บประสทิ ธภิ าพในการขจัดคราบนำ้ มนั โดยใชGเปลือกหอยหวาน เปลอื ก หอยแมลงภCู และเปลอื กหอยลาย เมอ่ื มีการเรCงการเกดิ ปฏิกิริยา 1.3 ขอบเขตของโครงการ 1.3.1 ศกึ ษาประสิทธิภาพของการดูดซับคราบนำ้ มันโดยใชเG ปลอื กหอยหวาน เปลือก หอยแมลงภูC และเปลือกหอยลาย 1.3.2 การทดสอบประสทิ ธิภาพของเปลอื กหอยหวาน จะเลอื กใชเG ปลือกหอยแมลงภCู และ เปลือกหอยลาย มาเปรียบเทยี บประสิทธิภาพในการดูดซบั คราบน้ำมันโดยปรมิ าณเทCา ๆ กนั คอื ผง เปลอื กหอย 3 ชนิด อยาC งละ 1 กรมั นำ้ กลัน่ 100 มลิ ลิลติ ร และ นำ้ มนั 3 มิลลลิ ติ ร ตามลำดับ 1.3.3 ขอบเขตดาG นประชากรและกลุCมตัวอยCาง กลมCุ ตัวอยCาง ไดGแกC กลมCุ พนกั งานชมุ ชนไทวา ณ บริษัทโรงมนั สำปะหลงั พัฒนา จำกดั จำนวน 30 คน ใชGวธิ ีการสุCมตวั อยCางแบบงาC ย (Simple Random Sampling) 1.4 สมมุติฐานของโครงการ 1.4.1 เปลอื กหอยหวาน สามารถดูดซบั คราบนำ้ มันไดGดกี วาC เปลอื กหอยแมลงภCูและเปลือก หอยลาย 1.4.2 เปลือกหอยหวานมีประสิทธถิ าพในการดูดซบั คราบนำ้ มันไดดG ีกวาC เปลอื กหอยแมลงภูC และเปลือกหอยลาย ตามลำดับ เมือ่ มีการเรงC ปฎกิ ิริยา 1.4.3 เปลอื กหอยหวานมปี ระสิทธถิ าพในการดดู ซบั คราบน้ำมนั ไดดG ีกวาC เปลือกหอยแมลงภCู และเปลือกหอยลาย ตามลำดับ เมือ่ ไมCมกี ารเรCงปฎกิ ิริยา 1.5 คำจำกดั ความทใ่ี ชใK นโครงการ 1.5.1 การดูดซับคราบน้ำมันจากเปลือกหอยหวาน หมายถึง วัสดุดูดซบั ท่ผี ลติ มาจากเปลอื ก หอยหวานโดยผCานกระบวนการนำเปลอื กหอยหวานมาบดละเอยี ดเพ่ือเพิ่มประสิทธขิ องการดดู ซบั 1.5.2 การดดู ซับ หมายถงึ กระบวนการทที่ ำใหอG ะตอมหรือโมเลกลุ หรือไอออน ตาC งๆ ถูกดดู ยึดไวทG ีผ่ ิวของวัสดดุ Gวยแรงทางเคมีหรอื ทางฟสz ิกสO เชนC การดดู แนบของไอออนบวกบนผิวอนภุ าคดิน เหนยี วซึ่งมปี ระจเุ ป'นลบ 1.5.3 ประสิทธิภาพการดดู ซบั หมายถงึ ความสามารถในการดูดซับของตวั ดดู ซับนนั้ ๆ 1.5.4 คราบนำ้ มนั หมายถึง นำ้ มันชนดิ ตาC ง ๆ ทปี่ ะปนอยใูC นน้ำ

3 1.5.5 ผงเปลือกหอย หมายถึง การนำเปลือกหอยมาตำใหGเป'นผงละเอยี ด 1.5.6 การตกตะกอน หมายถึง ผงเปลอื กหอยจับตวั กับคราบนำ้ มนั เกิดการจมตัวสCูกนG ภาชนะ 1.6 ประโยชน9ทีค่ าดวาN จะไดรK บั 1.6.1 สามารถนำเอาวัสดธุ รรมชาติมาขจดั คราบนำ้ มนั โดยการดูดซับไดดG ี และเกดิ ประโยชนO สงู ท่สี ดุ 1.6.2 ไดเG รยี นรGูกรรมวธิ ีการผลติ วสั ดุดูดซับคราบน้ำจากเปลอื กหอยหวาน และนำความรูทG ไ่ี ดG ไปเผยแพรCไดG ตารางที่ 1.1 แสดงข้นั ตอนการดำเนนิ งาน ขั้นตอนการดำเนินงาน ภาคเรียนที่ 2/2564 รายการ พ.ย ธ.ค. ม.ค. ก.พ. มี.ค. 2564 2564 2565 2565 2565 1. ประชมุ จัดสรรงบประมาณ 2. เสนอโครงการเพ่อื ขอ อนมุ ัติ 3. ดำเนินการ 4. ประเมนิ ผล 1.8 ตัวอยาN งภาพประกอบวัสดดุ ูดซับคราบน้ำมันจากเปลือกหอยหวาน ดังภาพท่ี 1.1 ภาพที่ 1. แสดงตัวอยาC งภาพประกอบของวัสดดุ ูดซบั คราบน้ำมนั จากเปลอื กหอยหวาน

4 บทท2ี่ เอกสารที่เกยี่ วข3อง ในการศึกษาการทำโครงการวิจัย เรื่อง การดูดซับน้ำมันจากเปลือกหอยหวาน เพื่อใหG โครงการบรรลุตามจุดมุCงหมายของการศึกษาคGนควGา คณะผูGจัดทำโครงการไดGศึกษาเอกสาร แนวคิด ทฤษฎีตCาง ๆ ตลอดจนโครงการวิจัยที่เกี่ยวขGองเพื่อใหGมีความรูGความเขGาใจในหลักการ ที่มีสCวน เก่ยี วขอG งกบั โครงงานดังเอกสารและรายงานวจิ ัยในหวั ขอG ตาC งๆ ดงั น้ี 2.1 หอยหวาน 2.2 น้ำมนั พืชท่ีใชGในการทดลอง 2.3 การดดู ซับ 2.4 ประเภทการดูดซับ 2.5 ป(จจยั ที่มีผลตCอการดูดซบั 2.6 โครงการวจิ ยั ทเี่ ก่ยี วขอG ง 2.1 หอยหวาน ชอ่ื วทิ ยาศาสตร9 Babylonia areolate ชอ่ื ภาษาอังกฤษ Spotted Babylon ชื่อภาษาไทย หอยหวาน ลักษณะทั่วไป ลักษณะทั่วไป หอยหวานเป'นหอยฝาเดียว เปลือกคCอนขGางหนา ทรงรี ผิวเรียบ พื้นเปลือกมีสี ขาวและมีทางสีน้ำตาล 3 แถว แตGมสีน้ำตาลดำ บนที่หัวมีหนวด 1 คูC มีตา 1 คูC มีงวงยาว (Proboscis) ชCวยในการกินอาหาร โดยตCอมน้ำลายจะสรGางน้ำยCอยสCงออกมาทางงวงเพื่อยCอยอาหารจากภายนอก รCางกายแลGวจึงดูดเขGาไป การผสมพันธุOเป'นแบบภายใน กCอนการผสมพันธุOจะมีการจับคูCระหวCางหอย เพศผูGและเพศเมีย หอยเพศผูGใชG Penis สอดเขGาไปในชCองเปzดของเพศเมีย ไขCจะไดGรับการผสมในทCอนำ ไขCและถูกหุGมปลอกกCอนจะถูกปลCอยออกสูCภายนอก สำหรับเพศเมียมี Pedal gland ที่บริเวณเทGาทำ หนGาที่ผลิตเมือกสำหรับใชGยึดติดไขCกับวัสดุ ลูกหอยหวานระยะวัยอCอนจะกินอาหารดGวยการกรอง โดย ใชGอวยั วะกรองอาหาร (Velum) พวกแพลงกตO อน หอยหวานตั้งแตรC ะยะลงพืน้ จนโตเตม็ วัย มกี ารดำรง ชพี อยบูC นพื้นทราย กนิ เนือ้ เป'นอาหาร (carnivorous feeder) โดยกนิ ซากสัตวOที่ตายแลวG เป'นอาหาร ถิ่นอาศัย อาศัยบริเวณชายฝ(Šงที่เป'นทรายหรือทรายปนโคลน ความลึกประมาณ 5-20 เมตร ความสูงของเปลือกเต็มที่ประมาณ 6.5 เซนติเมตร พบทั้งฝ(ŠงอCาวไทยและฝ(Šงอันดามัน เชCน จังหวัด ตราด ระยอง จันทบุรี ชลบุรี เพชรบุรี ประจวบคีรีขันธO สุราษฎรOธานี นครศรีธรรมราช เป'นตGน ดัง ภาพท่ี 2.1

5 ภาพท2่ี .1 แสดงหอยหวาน 2.2 น้ำมันพชื ท่ใี ชใK นการทดลอง 2.2.1 น้ำมันพืช คือ น้ำมันที่สกัดจากพืช น้ำมันพืชเป'นสCวนหนึ่งของวัฒนธรรมมนุษยOหลาย สหัสวรรษ คำวCา \"น้ำมันพืช\" สามารถนิยามอยCางแคบหมายความถึงเฉพาะสสารที่เป'นของเหลวท่ี อุณหภูมิหGอง หรือ นิยามอยCางกวGางโดยไมCคำนึงถึงสถานะของสสารที่อุณหภูมิที่กำหนด ดGวยเหตุน้ี น้ำมันพืชที่เป'น ของแข็งที่อุณหภูมิหGอง บางครั้งจึงเรียกวCา \"ไขมันพืช\" น้ำมันพืชประกอบดGวยไตรกลีเซอไรดO ตรงขGาม กับไขที่โครงสรGางไมCมี แมGหลายสCวนของพืชจะมีน้ำมันเก็บสะสมไวGก็ตามแตCในเชิงพาณิชยOจะสกัด นำ้ มันพชื จากเมลด็ เปน' หลัก น้ำมันพืช ที่ใชGสำหรับการปรุงอาหาร ถือวCาเป'นวัตถุดิบหลักอยCางหนึ่งที่ทุกบGานเรือนตGองมี ติดเอาไวGใชGในการประกอบอาหารเมนูตCาง ๆ ซึ่งน้ำมันไขจากพืชและสัตวO น้ำมันไขจากสัตวO เชCน น้ำมันหมู จะเป'นที่ไดGรับความนิยมอยCางน้ำมันที่มาจากพืชตCาง ๆ ที่มีมากมายหลายชนิด เชCน น้ำมัน มะกอก น้ำมันงา น้ำมันรำขGาว เป'นตGน น้ำมันที่มากจากพืชสCวนใหญCเป'นน้ำมันพืชที่มีกรดไขมันไมC อิ่มตัวสูงในปริมาณที่เหมาะสมแลGวยังใหGพลังงานและความอบอุCนตCอรCางกาย ยังเป'นตัวทำละลาย วิตามิน เอ ดี อี เค และยังชCวยรCางกายในการดูดซึมวิตามินดังกลCาวอีกดGวยดังนั้น เพื่อสุขภาพที่ดี เรา ควรเลือกใชGน้ำมันพืชท่ีมคี วามเหมาะสมตอC การประกอบอาหารเมนูตาC ง ๆ ตัวอยCางนำ้ มนั พชื ดังภาพที่ 2.2 ภาพที่ 2.2 แสดงน้ำพืช

6 2.3 การดูดซบั การที่โมเลกุลของสารถูกดึงเขGามาติดผิวของสารดูดชับ หรือ การเปลี่ยนแปลงความเขGมขGน ของสารที่พื้นผิวของสารถูกดูดซับ (adsorbate) ที่สัมผัสโดยตรงกับสารดูดชับ (adsorbent) โดยสาร ที่มีพลังงานอิสระที่ผิวจะถูกดูดชับไดG แตCสารที่มีพลังงานอิสระที่ผิวสูงจะไมCถูกดูดชับพลังงานอิสระที่ ผิวของสารดูดชับจะมีความสัมพันธOกับแรงตึงผิวและพื้นที่ผิวเมื่อความตึงผิว (surface tension) หรือ พื้นที่ผิว (suface area) เปลี่ยนไปจะเป'นผล ทำใหGเกิดการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของ พลังงานอิสระที่ผิว (AGsurface) ถGาตCางชนิด กันจะดูดกัน YA พลังงานอิสระที่ผิว ความตึงผิว พื้นที่ผิว ปริมาณสารถูก ดูดชับขึ้นอยูCกับอุณหภูมิสัมบูรณO ความดันและพลังงานศักยOกิริยา (interaction potential energy) ระหวCางสารถูกดูดชับ ซึ่งอาจเป'นของแข็ง ของเหลวหรือก•าซ กับ สารดูดชับ ซึ่งอาจเป'นของเหลวหรือ ของแข็ง ดังนั้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงความดันหรือความเขGมขGน และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะทำ ใหGปริมาณการดูดชับเปลี่ยนแปลงการดูดชับบนผิวของแข็ง อธิบายไดGจากสมการดังตCอไปน้ี Gsurface เมื่อ Gsurface อธบิ ายไดKจากสมการดงั ตNอไปนี้ ∆Gsurface = ������A เมอื่ ∆Gsurface = พลังงานอสิ ระท่ผี วิ ������ = ความตึงผิว A = พื้นท่ผี ิว ปรมิ าณสารถกู ดูดซบั ข้นึ อยกCู บั อุณหภมู สิ มั บูรณO ความดันและพลังงานศักยขO องกริ ยิ า (interaction potential energy) ระหวาC งสารถูกดดู ซับ ซงึ่ อาจเปน' ของแข็ง ของเหลวหรือกา• ซ กับ สารดูดซบั ซึง่ อาจเป'นของเหลวหรือของแขง็ ดงั น้นั เมือ่ มีการเปลีย่ นแปลงความดันหรือความเขมG ขนG และการ เปลย่ี นแปลงอณุ หภูมจิ ะทำใหGปรมิ าณการดดู ซับเปลี่ยนแปลงการดดู ซบั บนผิวของแข็ง 2.4 ประเภทการดูดซับ 2.4.1 การดูดซับทางกายภาพ (physical adsorption หรือ physisorption) แรงที่ใชG ดูดซับเป'นแรงแวน เดอวาลOว (van der Waals) เนื่องจากแรงดึงดูดระหวCางสารที่อยูCในของเหลวกับ สารดูดซับมีมากกวCาแรงดึงดูดระหวCางสารในของเหลวกับของเหลว ทำใหGสารที่อยูCในของเหลวเขGาติด อยูCที่สารดูดซับแทน ตัวอยCางเชCน การดูดซับของถCานกัมมันตO ซึ่งภายในโครงสรGางของพื้นที่ผิวมีรูพรุน มากทำใหGมีการดดู ซับบนพ้นื ท่ีผวิ ของสารดดู ซับสงู ขน้ึ ดังนัน้ รูพรุนของสารดูดซับจงึ มีความสำคญั 2.4.2 การดูดซับทางเคมี (Chemical adsorption) แรงที่ใชGดูดซับเป'นพันธะโคเวเลนตO มักเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงกวCาอุณหภูมิวิกฤตของสารที่ถูกดูดซับ โดยมีคCาพลังงานสูงมากในการเกิด พันธะและการดดู ซับทางเคมีเป'นการดูดซบั อยาC งแทGจรงิ สมบัติการดูดซบั ทางเคมแี ละทางกายภาพ 2.5 ปoจจยั ทม่ี ีผลตอN การดูดซับ 2.5.1 ธรรมชาติของโมเลกุลที่เป*นตัวดูดซับ ธรรมชาติของตัวดูดซับเป'นป(จจัยหลักป(จจัย หนึ่งทสี่ งC ผลตอC ประสิทธิภาพของการดูดซับธรรมชาตขิ องโมเลกลุ ทเ่ี ป'นตวั ดูดซบั ไดGแกC 1) พื้นที่ผิวและโครงสรGางของรูพรุน พื้นที่ผิวเป'นสมบัติอยCางหนึ่งที่มีผลตCอความสามารถของ โมเลกุลที่เป'นตัวดูดซับในการดูดซับ นั่นคือความสามารถในการดูดซับจะเพิ่มขึ้นเมื่อพื้นที่ผิวของ โมเลกุลที่เป'นตัวดูดซับมากขึ้น แตCพื้นที่ผิวโมเลกุลที่เป'นตัวดูดซับไมCเพียงพอที่จะอธิบายความสามารถ

7 ในการดูดซับไดGดี โครงสรGางของรูพรุนก็มีสCวนชCวยใหGพื้นที่ผิวมีความสามารถในการดูดซับเพิ่มขึ้น เพราะถGาขนาดโมเลกุลของสารที่ถูกดูดซับสามารถเขGาไปในรูพรุนของโมเลกุลของตัวดูดซับไดGการดูด ซับกจ็ ะเพ่มิ ขึ้น 2) ขนาดของตัวดูดซับ อัตราการดูดซับเป'นสัดสCวนผกผันกับขนาดของตัวดูดซับการลดขนาด ของตัวดดู ซับใหมG ขี นาดเล็กทำใหGอัตราเร็วในการดูดซับเร็วข้ึนกวCาสารท่มี ีขนาดใหญC 2.5.2 น้ำหนักโมเลกุลและขนาดของโมเลกุล มีผลตCอความสามารถในการดูดซับเมื่อน้ำหนัก โมเลกลุ และขนาดของโมเลกลุ ของสารท่ถี ูกดดู ซบั เพ่มิ ขน้ึ ความสามารถในการดูดซบั จะเพม่ิ ขึ้น 2.5.3 ความมีขั้ว (Polarity) ของโมเลกุล นอกจากธรรมชาติของโมเลกุลของสารแลGวยัง ขึ้นอยูCกับตัวทำละลายและตัวดูดซับของสารดGวย ซึ่งความสามารถในการดูดซับจะลดลงเมื่อความมีขั้ว เพมิ่ ขึ้น เพราะการเพิ่มความมีขัว้ จะทำใหGความสามารถในการละลายเพิม่ ข้นึ 2.5.4 ความเป*นกรด-ดNาง (pH) มีอิทธิพลตCอการแตกตัวเป'นไอออนและการละลายน้ำของ สารตาC งๆ จึงมีผลตอC การดดู ซับของวสั ดุดูดซับ 2.5.5 ผลของอุณหภูมิ ถGาอุณหภูมิเพิ่มขึ้นอัตราเร็วของการดูดซับจะเพิ่มขึ้นแตCความสามารถ ในการดูดติดผวิ จะลดลง เนอื่ งจากการดดู ซบั เป'นปฏิกิริยาแบบคายความรGอน 2.5.6 ความปosนปtวน อัตราเร็วในการดูดซับอาจขึ้นอยูCกับการแพรCในฟzลOมหรือการแพรCในรู พรุน ซึ่งแลGวแตCความป(Šนป•วนของระบบ ถGาน้ำมีความป(Šนป•วนต่ำฟzลOมน้ำที่ลGอมรอบวัสดุดูดซับจะมี ความหนามาก เพราะไมถC ูกรบกวน และเป'นอุปสรรคตอC การเคลือ่ นท่ีของโมเลกุลเขGาหาวัสดดุ ดู ซบั 2.6 โครงการวิจยั ทเี่ กย่ี วขKอง การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการดูดซับคราบน้ำมันโดยใชGวัสดุที่มีรูพรุนนาโนเทคโนโลยี ธรรมชาติ (Comparison of Absorptive Efficiency of Oil Spill Dispersants Using Naturally Nano-technologically Porous Materials) การศึกษาการดูดซับคราบน้ำมันดGวยวัสดุที่มีรูพรุนนา โนธรรมชาติเป'นการนำชีวมวลหรือวัสดุที่มีรูพรุนนาโนธรรมชาติไดGแกC ฟางขGาว กาบมะพรGาว และ ผักตบชวาแบบสดและแบบแหGง มาทดสอบ ประสิทธิภาพการดูดซับคราบน้ำมันโดยการจุCมวัสดุดูดซับ ลงในน้ำมัน 5 ชนิด คือ น้ำมันพืช น้ำมันสัตวO น้ำมันดีเซล น้ำมันหลCอลื่น ที่ยังไมCใชGงาน และ น้ำมันหลCอลื่นที่ใชGงานแลGว ผลการวิจัยพบวCา วัสดุที่มีรูพรุนนาโนธรรมชาติที่สามารถดูดซับคราบ น้ำมันทุกประเภทไดGเป'นอยCางดี คือ กาบมะพรGาว และผักตบชวาแบบแหGง โดยกาบมะพรGาวสามารถ ดูดซับคราบน้ำมันในน้ำมันทุกชนิดไดGอยูCในระดับที่ดีมาก คืออยูCในชCวง รGอยละ 98.00 - 100 และชนิด ของน้ำมันที่กาบมะพรGาวดูดซับไดGมากที่สุดคือ น้ำมันหลCอลื่นที่ยังไมCใชGงาน (100%) เนื่องจากกาบ มะพรGาวมีลักษณะแหGงและเป'นขุยมีขนาดเล็ก ๆ มีขนหรือหนามเล็ก ๆ พื้นผิว หยาบ ลักษณะเป'นเสGน ใยฝอย ทำใหGมีพ้ืนที่ผิวมาก ไมCเปLยกน้ำ และมีน้ำหนักเบา ทำใหGสามารถลอยน้ำ อยูCไดGนานและมีเวลา มากพอที่จะดูดซับคราบน้ำมันไดGมาก สCวนวัสดุอีกชนิดที่มีประสิทธิภาพการดูดซับ คราบน้ำมันใน ระดับดีมาก คือ ผักตบชวาแบบแหGง สามารถดูดซับอยูCในชCวงรGอยละ 92.00 - 96.00 ชนิด ของน้ำมัน ที่ผักตบชวาแบบแหGงสามารถดูดซับไดGดีที่สุด คือ น้ำมันสัตวOและน้ำมันหลCอลื่นที่ใชGงานแลGว เนื่องจาก ผักตบชวาแบบแหGง มีนำ้ หนักที่เบา ภายในวัสดุมีรูพรุนขนาดใหญCและไมCมีน้ำอยูCในโพรงที่คอยกีดขวาง การดูดซับคราบน้ำมันชนิดตCาง ๆ จึงทำใหGน้ำมันเขGาไปในโพรงไดGจำนวนมาก สCงผลใหGผักตบชวาแบบ

8 แหGงดูดซับคราบน้ำมันไดGดี ในประเทศไทยเคยเกิดเหตุการณOทCอสCงน้ำมันรั่วในทะเลบริเวณทCาเรือมาบ ตาพุด จังหวัดระยอง ไดGสCงผลกระทบตCอภาคภาคอุตสาหกรรม และภาคประชาชนเป'นบริเวณกวGาง ทั้งในดGานความเป'นอยูCของประชาชนบริเวณชายฝ(Šง รวมถึง ระบบนิเวศทางทะเลดGวย แมGวCาภาครัฐ และองคOกรเอกชนไดGเริ่มเขGาดำเนินการแกGไขป(ญหา ดังกลCาวแลGวบางสCวนผลกระทบที่ขยายเป'นวง กวGางยังคงเป'นอุปสรรคสำคัญตCอการชCวยเหลือ หรือการแกGไขป(ญหาใหGทั่วถึง ทั้งนี้วิธีการแกGไขป(ญหา น้ำมันรั่วในทะเลตามหลักสากลมีหลายวิธี เชCนการปลCอยใหGน้ำมันสลายตัวไปเอง การกัก หรือเก็บโดย ใชGทุCนการใชGสารเคมีขจัดคราบน้ำมัน การเผา การทำความสะอาดชายฝ(Šงโดย จะตGองมีการวิเคราะหO ขGอมูลตCาง ๆ เพื่อหาวิธีการ ที่เหมาะสมในการขจัดน้ำมัน อาทิ ชนิดของ น้ำมัน ปริมาณน้ำมันที่รั่วไหล ทิศทางและ ความเร็วของกระแสน้ำ กระแสลม สภาพอากาศ ลักษณะทางภูมิศาสตรOและสิ่งแวดลGอม เป'นตGน (จิติ หนูแกGว, 2556) อภิลักษณO เอียดเอ้ือ และจิติ หนูแกGว (2556) จากมหาวิทยาลัย เทคโนโลยีพระจอมเกลGาเจGาคุณ ทหารลาดกระบัง ไดGเสนอแนวทางแกGป(ญหาวิฤตการณOทCอสCงน้ำมันรั่ว กลางทะเลดGวยองคOความรGูนำโนเทคโนโลยีธรรมชาติ วัสดุนำทางธรรมชาติ โดยนำดอกของตGนธูป¡ษี มากำจัด คราบน้ำมันดิบโดยน้ำหนักของดอกตGนธูป¡ษี ประมาณ 100 กรัม สามารถกำจัดคราบ น้ำมันไดG มากกวCา 1 ลิตร แตCวัสดุนี้มีจำกัดในบางพ้ืนที่เทCาน้ัน ดังน้ันเพื่อเป'นอีกแนวทางในการแกGไข ป(ญหาที่อาจจะเกิดข้ึน ดังน้ัน คณะผูGวิจัยจึงสนใจ ศึกษาการเปรียบเทียบประสิทธิภาพการดูดซับ คราบน้ำมันชนิดตCาง ๆ โดยใชGวัสดุที่มีรูพรุนเหลือ ใชGจากการเกษตร หรือที่เรียกวCา วัสดุที่มีรูพรุน นา โนธรรมชาติไดGแกC ฟางขGาว กาบมะพรGาว และผักตบชวา สามารถดูดซับคราบน้ำมันที่เกิดจากการ รว่ั ไหลเพื่อลดผลกระทบทมี่ ตี อC ส่ิงแวดลอG มและนิเวศทางทะเลท่ีจะเกิดขนึ้ วธิ ดี ำเนินการวิจยั 3.1 การเตรยี มวสั ดุดูดซับ 1) นำวัสดุที่มีรูพรุนนาโนธรรมชาติ ไดGแกC ฟางขGาว กาบมะพรGาว ผักตบชวา กรณีผักตบชวา จะแบCงออกเป'นสองสCวนเป'นผักตบชวาแบบสด และแบบแหGงที่หั่นเป'นชิ้นเล็ก ๆ แบบแหGงมาลGางทำ ความสะอาดจากน้ันนำไปผึง่ แดดใหGแหงG เปน' เวลา 2 วนั และบดเปน' ชิ้นเล็ก ๆ 2) นำวัสดุที่มีรูพรุนนาโนธรรมชาติเก็บไวGในโถอบความชื้นเพื่อทำาการเปรียบเทียบ ประสิทธภิ าพการดูดซบั คราบนำ้ มนั ทงั้ สองแบบ 3.2 ขัน้ ทดสอบกำรเปรียบเทยี บประสทิ ธิภาพในกำรดูดซับครำบนำ้ มันของวัสดดุ ูดซบั 1) ตวงนำ้ ในปริมาตร 300 มลิ ลลิ ิตร ลงในบีกเกอรOขนาด 600 มลิ ลิลติ ร จำนวน 4 ใบ 2) ตวงนำ้ มนั ดีเซล 50 มลิ ลลิ ิตร เทลงในบกี เกอรทO ม่ี นี ำ้ อยทCู ง้ั 4 ใบ 3) ชั่งฟางขGาว กาบมะพรGาว และผักตบชวา ทั้งแบบสดและแบบแหGงที่เตรียมไวGมาอยCางละ 10 กรัม แลGวเทลงในบีกเกอรOที่มีน้ำและน้ำมันดีเซลอยูC ทำการเกลี่ยใหGทั่วท้ังบีกเกอรOและใหG พื้นผิว วสั ดุสัมผัสน้ำมนั ใหGมากทส่ี ุด จับเวลา 20 นาที 4) ใชGตะแกรงชGอนฟางขGาว กาบมะพรGาว และผักตบชวาท้ังแบบสดและแบบแหGงขึ้นมาพักไวG ในแกวG ทเี่ ตรยี มไวG แลวG กรองดวG ยผาG ขาวบาง เพื่อวดั ปรมิ าตรน้ำและนำ้ ามันทีเ่ หลือหลังการทดลอง 5) ลGางน้ำมันที่ติดบริเวณขอบบีกเกอรOโดยใชG เฮกเซน (C6H14) ปริมาตร 5 มิลลิลิตร จากน้ัน อุCนประมาณ 10 นาที เพื่อใหGเฮกเซนระเหย เทสารละลายทั้งหมดใสCกรวยแยก จะเกิดการแยก ช้ัน

9 และไขสCวนที่เป'นน้ำและสCวนของน้ำามันออก ตามลำดับ จากน้ันวัดปริมาตรน้ำมันโดยใชG กระบอก ตวง อCานคาC แลวG บนั ทกึ ผล 6) ทำการทดลองซ้ำตามขGอ 1 -5 โดยเปลี่ยน จากน้ำมันดีเซลเป'นน้ำมันพืช น้ำมันสัตวO น้ำมันหลอC ลนื่ (ทย่ี ังไมCใชงG าน) และน้ำมนั หลอC ล่นื (ท่ีใชGงานแลวG ) ตามลำดบั 3.3 เกณฑก9 ารเปรยี บเทยี บประสทิ ธิภาพ เมื่อทำการแยกวัสดุนาโนธรรมชาติที่ดูดซับคราบน้ำมันออกจากสารละลายแลGวเทสารละลาย ทั้งหมดใสCกรวยแยก จะเกิดการแยก ช้ันของสารละลาย ทำการแยกสCวนที่เป'นน้ำและน้ำมันออกจาก กนั แลวG วัดปริมาตรน้ำมนั ท่เี หลอื จากการทดลอง โดยใชวG ธิ คี ำนวณจากสูตร ประสิทธภิ าพการดูดซับ = นำมนั ทหี่ ายไป x 100% น้ำมนั ทง้ั หมด โดยปริมาณน้ำมันที่หายไป = ปรมิ าณนำ้ มันทง้ั หมด – ปรมิ าณนำ้ มันท่เี หลอื

10 (ทีย่ งั ไมใC ชงG าน) และน้ำมันหลอC ลน่ื (ทใ่ี ชงG านแลGว) ตามลำดับ 3.3 เกณฑ9การเปรียบเทียบประสทิ ธิภาพ เมื่อทำการแยกวัสดุนาโนธรรมชาติที่ดูดซับคราบน้ำมันออกจากสารละลายแลGวเทสารละลาย ท้ังหมดใสCกรวยแยก จะเกิดการแยก ช้ันของสารละลาย ทำการแยกสCวนที่เป'นน้ำและน้ำมันออกจาก กนั แลวG วดั ปริมาตรน้ำมนั ท่ีเหลอื จากการทดลอง โดยใชวG ธิ คี ำนวณจากสูตร ประสทิ ธภิ าพการดดู ซับ = นำมนั ท่หี ายไป x 100% น้ำมันทงั้ หมด โดยปรมิ าณน้ำมนั ทห่ี ายไป = ปรมิ าณนำ้ มันทง้ั หมด – ปริมาณนำ้ มันท่เี หลอื