การดูดซับฟอร์มัลดีไฮด์ในสารละลายโดยใช้เปลือกไข่ที่ปรับสภาพด้วยเทคโนโลยีพลาสมา (FORMALDEHYDE ADSORPTION IN AQUEOUS SOLUTION USING EGGSHELL TREATED WITH PLASMA TECHNOLOGY)

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับฟอร์มัลดีไฮด์ในสารละลายโดยใช้เปลือกไข่ที่ปรับสภาพด้วยพลาสมาเปรียบเทียบกับการใช้เปลือกไข่ที่ไม่ผ่านการปรับสภาพตามปัจจัยที่มีผลต่อการดูดซับ ได้แก่ ความเข้มข้นของสารละลายฟอร์มัลดีไฮด์เริ่มต้น (10-50 มิลลิกรัมต่อลิตร) ระยะเวลาสัมผัส (5-360 นาที) และขนาดของเปลือกไข่ที่ใช้ Sieve no.12, 16 และ 20 ซึ่งได้อนุภาคเปลือกไข่ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ≤ 1.70 มิลลิเมตร, ≤ 1.18 มิลลิเมตร และ ≤ 0.85 มิลลิเมตร ตามลำดับ โดยเป็นการทดลองในระดับห้องปฏิบัติการ และเพื่อศึกษาไอโซเทอมการดูดซับของฟอร์มัลดีไฮด์ จากผลการศึกษาพบว่า การปรับสภาพเปลือกไข่ด้วยพลาสมาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซับฟอร์มัลดีไฮด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยปัจจัยที่เหมาะสมในการดูดซับฟอร์มัลดีไฮด์โดยใช้เปลือกไข่ที่ปรับสภาพด้วยพลาสมา คือใช้ความเข้มข้นของสารละลายฟอร์มัลดีไฮด์เริ่มต้นเท่ากับ 30 มิลลิกรัมต่อลิตร ที่ระยะเวลาสัมผัส 120 นาที และใช้เปลือกไข่ขนาด Sieve no.16 ซึ่งส่งผลให้มีค่าเฉลี่ยประสิทธิภาพการดูดซับฟอร์มัลดีไฮด์เท่ากับร้อยละ 90.53±0.00 ในขณะที่การใช้เปลือกไข่ที่ไม่ผ่านการปรับสภาพ มีค่าเฉลี่ยประสิทธิภาพการดูดซับฟอร์มัลดีไฮด์เท่ากับร้อยละ 56.17±2.34 รวมถึงยังพบว่า ไอโซเทอมการดูดซับ ฟอร์มัลดีไฮด์มีความสอดคล้องกับแลงเมียร์ได้ดีกว่าฟรุนดลิช โดยการใช้เปลือกไข่แบบที่ปรับสภาพด้วยพลาสมา ส่งผลให้มีความสามารถสูงสุดในการดูดซับฟอร์มัลดีไฮด์เท่ากับ 18.203 มิลลิกรัมต่อกรัม ซึ่งสูงกว่าการใช้เปลือกไข่ที่ไม่ผ่านการปรับสภาพถึง 3.8 เท่า งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงการพัฒนาวิธีการดูดซับฟอร์มัลดีไฮด์โดยใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในการปรับสภาพวัสดุดูดซับที่เป็นวัสดุเหลือทิ้งอย่างเปลือกไข่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถใช้พัฒนาต่อยอดเพื่อการประยุกต์ใช้ในการบำบัดน้ำเสียฟอร์มัลดีไฮด์ในภาคอุตสาหกรรมต่อไปในอนาคต คำสำคัญ: การดูดซับ  ฟอร์มัลดีไฮด์  เปลือกไข่  เทคโนโลยีพลาสมา The aim of this study was to compare the adsorption potential of formaldehyde in aqueous solution using treated eggshell with plasma technology to untreated eggshell, based on factors affecting adsorption such as initial concentration of aqueous formaldehyde (10-50 mg/L), contact time (5-360 minutes), and Sieve no.12, 16 and 20 eggshell sizes in which referred to the particle size diameter of eggshell of ≤ 1.70 mm, ≤ 1.18 mm and ≤ 0.85 mm, respectively. All tests were performed in a laboratory scale. Moreover, the isotherm of formaldehyde adsorption was also examined. The results showed that plasma treatment of eggshell could efficiently increase the adsorption potential of formaldehyde. The optimal conditions for formaldehyde adsorption using eggshell treated with plasma technology were a 30 mg/L initial concentration of aqueous formaldehyde, a contact time of 120 minutes, and Sieve no.16 eggshell size. The average formaldehyde adsorption efficiency was 90.53±0.00% under this optimal condition, compared to 56.17±2.34% when using untreated eggshell. Additionally, the results showed that adsorption isotherm was more fitted by Langmuir than Freundlich. The maximum adsorption capacity of eggshell treated with plasma was 18.203 mg/g, which was 3.8 times higher than the capacity of untreated eggshell. This study provided a development of efficient adsorption of formaldehyde by using advanced technology for modifying absorbent in which focused on the use of wastes, such as eggshell. Furthermore, results obtained in this study can be used to further develop the treatment of formaldehyde industrial wastewater in the future. Keywords: Adsorption, Formaldehyde, Eggshell, Plasma Technology