การประชุมวิชาการระดับชาติมหาวิทยาลัยทักษิณ 2559 - page 156

155
0
50
100
150
200
q
e (mg/g)
Time (min)
ภาพที่ 1 (ก) ผลของปริมาณถ่านกัมมันต์ (ข) ความสามารถในการดู ดซับเมททิลี นบลู ความเข้มข้นเริ่มต้น 40 60 80 100
200 300 400 และ 500 มิลลิกรัมต่อกรั ม
3. การศึกษาไอโซเทอมการดูดซับสารละลายเมททิลีนบลู
ไอโซเทอมของการดู ดซับนามาใช้อธิบาย ความสั มพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของสารละลายเมททิลีนบลูที่เหลื ออยู่
ที่สภาวะสมดุลกับความสามารถในการดูดซับสารละลายเมททิลีนบลู ณ ที่อุณหภูมิคงที่ ไอโซเทอมที่นิยมใช้ได้แก่ไอโซเทอม
การดูดซับแบบแลงเมี ยร์ และไอโซเทอมการดูดซับแบบฟรุนดลิช แสดงตามสมการที่ 2 และ 3
e m L e m
1 1 1 1
= +
q q ×K C q
(2)
จากสมการที่ 2 ไอโซเทอมการดูดซับแบบแลงเมียร์ เมื่อเขียนความสัมพันธ์ระหว่าง 1/qe และ 1/ce จะได้กราฟ
เส้ นตรงที่มีค่าความชันเท่ ากับ 1/qm KL และจุดตั ดแกนในแนวตั้ งเท่ากั บ 1/qm ได้ ผลดังภาพที่ 2(ก) พบว่ าการดูดซั บ
สารละลายเมททิลี นบลูของถ่านกัมมั นต์มีค่าสัมประสิทธิสหสัมพันธ์ (R2) เท่ากับ 0.951 ค่า qm และKL มีค่าเท่ากับ 167
มิลลิกรัมต่อกรัม และ1.5 ลิตรต่อมิลลิกรัม ตามลาดับดังแสดงในตารางที่ 1
l 1
og(q ) = log(K ) + log(C )e F e n (3)
จากสมการที่ 3 ไอโซเทอมการดูดซับแบบฟรุนดลิช เมื่อเขียนกราฟระหว่าง log(qe) กั บ log(Ce) จะเป็ นเส้นตรง
ที่มีความชัน 1/n และจุดตัดแกนในแนวตั้ง เท่ ากับ log(KF) ดังแสดงในภาพที่ 2(ข) พบว่าการดูดซับสารละลายเมททิ ลีนบลู
ของถ่านกัมมันต์ มีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์เท่ากับ 0.906 ค่าคงที่ KFและ 1/n มีค่าเท่ ากับ 61.10 (มิลลิกรัมต่อกรัม) (ลิตร
ต่อมิ ลลิกรั ม) และ 0.240 ดังแสดงในตารางที่ 1 ความถูกต้องของไอโซเทอมการดู ดซับพิจารณาจากค่ าสัมประสิทธิ์
สหสั มพันธ์มีความใกล้เคียง 1 มากที่สุ ด พบว่ าการดูดซับสารละลายเมททิลี นบลูของถ่านกัมมันต์มีความสอดคล้องกับ
สมการไอโซเทอมการดูดซับตามสมการแลงเมียร์มากกว่าสมการฟรุนดลิชนอกจากนี้ความสามารถในการดูดซับที่คานวณได้
จากสมการแลงเมี ยร์ เท่ากับ 167 มิลลิกรั มต่อกรั ม ยังมีค่าใกล้ เคียงกั บผลการทดลอง (มีค่า175.84 มิ ลลิกรัมต่ อกรัม)
มากกว่าสมการฟรุนดลิชซึ่งมีค่าเท่ ากับ 233.51 มิลลิกรัมต่อกรั ม
ตารางที่ 1 ค่าคงที่ไอโซเทอมการดูดซับสารละลายเมททิลีนบลู ของสมการแลงเมียร์และฟรุ นดลิช
Langmuir isotherm Freundlich isotherm
qm KL qe,m R 2 KF 1/n qe,m R2
175.84 1.5 167 0.951 61.1 0.24 234 0.906
(ก) (ข)