Removal and concentration of pyrene from contaminated soil using a phase separation of mixed cationic and anionic surfactants solution

การกำจัดและแยกไพรีนออกจากดินปนเปื้อนโดยอาศัยการแบ่งวัฏภาคของสารละลายผสมของสารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวกและประจุลบ

Name: Putchaya Thunhapran

LCSH: Pyrene

LCSH: Surfactant adsorption

LCSH: Solubilization

Abstract: A new approach using mixed cationic surfactant (DTAB) and anionic surfactant (DOWFAX) for pyrene removal from contaminated soil was proposed. In this study, surfactant adsorption onto soil and pyrene solubilization by pure DTAB, pure DOWFAX and mixtures of DTAB:DOWFAX at molar ratios of 1.5:1, 1:1, 1:1.5, and 1:2 were investigated. The results showed that DTAB adsorption onto soil increases with concentration, while DOWFAX does not adsorb onto soil. The DTAB:DOWFAX at all studied molar ratios showed the greater pyrene solubilization over those of DTAB and DOWFAX alone. From the surfactant adsorption and pyrene solubilization results, the DTAB:DOWFAX at 1:1 molar ratio was selected for further use to investigate the effects of total surfactants concentration and additives (CaCl2 and lipophilic linkers) addition on pyrene removal from contaminated soil. The results showed that the optimal surfactant formulation is DTAB:DOWFAX at 1:1 molar ratio with 20 mM total surfactants concentration, 0.025%wt CaCl2, and 1 mM dodecanol, where the highest pyrene removal of 87.5% was achieved. These surfactant systems with and without each additive were later on adjusted the molar ratio of DTAB:DOWFAX to induce the aqueous surfactant two-phase (ASTP) system to investigate the preconcentration ability. The results showed that the ASTP system formed by DTAB:DOWFAX at 2:1 molar ratio and 0.025%wt CaCl2 exhibited the best preconcentration ability, where most of pyrene and surfactants accumulate in a small volume of the surfactant-rich phase, and the pyrene and surfactant partition ratios were as high as 3,200.

Abstract: การศึกษานี้เป็นการประเมินแนวทางใหม่ในการใช้สารละลายผสมของสารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวก (ดีแทบ) และชนิดประจุลบ (ดาวแฟ๊ก) เพื่อกำจัดไพรีนออกจากดิน การศึกษาการดูดซับของสารลดแรงตึงผิวบนดินและความสามารถในการละลายไพรีนโดยสารละลายดีแทบ สารละลายดาวแฟ๊ก และสารละลายผสมระหว่างดีแทบและดาวแฟ๊กที่อัตราส่วนผสมโดยโมลที่ 1.5:1, 1:1, 1:1.5 และ 1:2 พบว่าดีแทบดูดซับบนดินได้มากขึ้นเมื่อความเข้มข้นสูงขึ้น ขณะที่ดาวแฟ๊กไม่ดูดซับบนดิน สำหรับผลการศึกษาความสามารถในการละลายไพรีนโดยสารละลายของสารลดแรงตึงผิวพบว่า สารละลายผสมระหว่างดีแทบและดาวแฟ๊กที่อัตราส่วนผสมทุกอัตราส่วนมีความสามารถในการละลายไพรีนได้มากกว่าสารละลายดีแทบและสารละลายดาวแฟ๊กที่ไม่ได้ผสม ผลการศึกษาการดูดซับของสารลดแรงตึงผิวบนดินและความสามารถในการละลายไพรีนโดยสารละลายของสารลดแรงตึงผิวพบว่าสารละลายผสมระหว่างดีแทบและดาวแฟ๊กที่อัตราส่วนผสมโดยโมลที่ 1:1 ถูกเลือกเพื่อนำไปใช้ในการศึกษาผลของความเข้มข้นทั้งหมดของสารลดแรงตึงผิวผสมและตัวเติม (แคลเซียมคลอไรด์และตัวเชื่อมที่ชอบน้ำมัน) ต่อการกำจัดไพรีนออกจากดิน ผลการศึกษาพบว่าส่วนผสมของสารลดแรงตึงผิวที่เหมาะสมที่สุดที่สามารถกำจัดไพรีนออกจากดิน คือ สารละลายผสมระหว่างดีแทบและดาวแฟ๊กที่อัตราส่วนผสมโดยโมลที่ 1:1 ความเข้มข้นทั้งหมดของสารลดแรงตึงผิวผสม 20 มิลลิโมลาร์ แคลเซียมคลอไรด์ 0.025 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และโดเดกคานอล 1 มิลลิโมลาร์ ซึ่งสามารถกำจัดไพรีนได้สูงสุดถึง 87.5 เปอร์เซ็นต์ หลังจากนั้นระบบของสารลดแรงตึงผิวผสมที่ประกอบด้วยตัวเติมแต่ละชนิดและไม่มีตัวเติมถูกปรับอัตราส่วนผสมโดยโมลของสารละลายผสมระหว่างดีแทบและดาวแฟ๊กเพื่อก่อให้เกิดการแบ่งวัฏภาคของสารละลายของสารลดแรงตึงผิวผสมนี้ และเพื่อศึกษาความสามารถในการเพิ่มความเข้มข้นของสารจากการแบ่งวัฏภาคดังกล่าว ผลการศึกษาพบว่าการแบ่งวัฏภาคโดยสารละลายผสมระหว่างดีแทบและดาวแฟ๊กที่อัตราส่วนผสมโดยโมลที่ 2:1 ที่ประกอบด้วยแคลเซียมคลอไรด์ 0.025 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก มีความสามารถในการทำให้สารเข้มข้นขึ้นได้ดีที่สุด ซึ่งไพรีนและสารลดแรงตึงผิวส่วนใหญ่จะสะสมอยู่ในวัฏภาคที่เข้มข้นไปด้วยสารลดแรงตึงผิว นอกจากนี้ยังพบว่าความสามารถในการเพิ่มความเข้มข้นของไพรีนและสารลดแรงตึงผิวสูงถึง 3,200 เท่าอีกด้วย

Chulalongkorn University. Center of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Punjaporn Weschayanwiwat

Role: advisor

Name: Scamehorn, John F.

Role: advisor

Created: 2007

Modified: 2011-01-27

Issued: 2011-01-27

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Environmental Management

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Putchaya_Th.pdf	1.22 MB	18	2020-09-29 12:22:05

ใช้เวลา

0.035628 วินาที