การประชุมวิชาการระดับชาติมหาวิทยาลัยทักษิณ 2559 - page 157

156
y = 0.004x + 0.006
R² = 0.951
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0 2 4 6 8 10
1/qe
1/Ce
ก
y = 0.136x + 1.331
R² = 0.906
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6 8 10
Log qe
Log Ce
ข
ภาพที่ 2 ไอโซเทอมการดูดซับสารละลายเมททิลี นบลูแบบ (ก) แบบแลงเมียร์(Langmuir isotherm ) และ (ข) แบบ
ฟรุนดลิช (Freundlich isotherm)
4. จลนศาสตร์ การดูดซับสารละลายเมททิลีนบลู
การศึกษาอัตราเร็วของการดูดซั บสารละลายเมททิลีนบลูด้วยถ่านกัมมันต์จากเปลื อกมังคุดโดยใช้แบบจาลอง
แบบ ปฏิกิ ริยาอั นดับหนึ่งเทียม (Pseudo- first Order) และ ปฏิ กิริ ยาอันดับสองเทียม (Pseudo- Second Order)
สมการปฏิ กิริ ยาอันดับหนึ่งเทียมแสดงได้ดังสมการที่ 4
K t1
log (q - q ) = log q -e e t 2.303 (4)
เมื่อ qt หมายถึงความสามารถในการดูดซับสารละลายเมททิลีนบลู ต่อปริ มาณถ่านกัมมั นต์ที่เวลาใดๆ(มิ ลลิกรัม
ต่อกรัม) K1 หมายถึงค่าคงที่อั ตราเร็วของปฏิกิริ ยาอันดับหนึ่ง(ต่อนาที) และ t หมายถึงเวลาที่ ใช้ในการดูดซับ(นาที) เมื่ อนา
ข้ อมูลจากการศึกษาผลความเข้มข้นมาเขียนความสัมพันธ์ระหว่ าง log (qe -qt) กับ t ได้ กราฟเส้นตรงดังแสดงในภาพที่ 3(ก)
ค่าคงที่อัตราเร็วปฏิกิริยาอันดับหนึ่งเทียม(K1) หาได้จากความชัน และ qe(cal) หาได้ จากจุดตัดของเส้นตรงตามลาดับ และ
สมการปฏิ กิริ ยาอันดับสองเทียมแสดงดังสมการที่ 5
t 1 t
= +2
q q K q e t e2
(5)
เมื่ อ K2 หมายถึงค่าคงที่อัตราเร็วของปฏิกิริ ยาอันดับสอง (กรัมต่ อมิลลิกรัม-นาที) เมื่อนาข้ อมูลจากการศึกษาผล
ความเข้ มข้นมาเขียนความสัมพันธ์ ระหว่าง t/q t กับ t ได้กราฟเส้นตรงดังแสดงในภาพที่ 3(ข) มีความชันเท่ากับ 1/qe และ
จุดตัดแกนตั้งสามารถหาค่าคงที่ K2 แสดงดังตารางที่ 2 ความถูกต้องของสมการจลนพลศาสตร์พิ จารณาจากค่าถดถอยเชิ ง
เส้น (R2) ที่ เข้ าใกล้ 1 และความสามารถในการดูดซั บที่ เปรียบเทียบจากผลการทดลองและผลจากการคานวณ ผล
การศึกษาความเข้ มข้นของสารละลายเมททิลีนบลู ต่อจลพลศาสตร์ของการดู ดซับเปรียบเที ยบกับสมการจลพลศาสตร์ 2
แบบ พบว่าค่าถดถอยเชิงเส้น (R2 ) ที่ได้ จากอัตราเร็ วปฏิกิริ ยาอั นดับสองเที ยมมีความสอดคล้ องกับจลนพลศาสตร์ การดูด
ซั บสารละลายเมททิลีนบลู มากกว่าสมการจลนพลศาสตร์ อัตราเร็วปฏิกิริ ยาอันดับหนึ่งเทียม เมื่ อพิจารณาจากค่าการดูดซับ
ที่สมดุ ลที่ได้จากการคานวณหรือค่า qe (cal) ได้จากสมการอัตราเร็วปฏิกิ ริยาอั นดับสองเทียมซึ่งมีความใกล้เคี ยงกับค่าที่ได้
จากการทดลองหรื อค่า qe (exp) แสดงดั งตารางที่ 2 นั้ นจึงเป็ นสิ่งยื นยันว่ าภายใต้ สภาวะที่ทาการศึกษา ทดลอง
จลนพลศาสตร์ในการดูดซับสารละลายเมททิลี นบลูมีความสอดคล้องกับอัตราเร็วปฏิกิริ ยาอันดับสองเทียม หรือเป็ นการดูด
ซั บที่เกิดจากแรงทางเคมี