Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การดูดซับของไหลตัดชิ้นงานบนเม็ดไคโทซานเชื่อมขวางที่มีรูพรุน

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Adsorption of cutting fluid onto porous crosslinked chitosan bead

Year (A.D.)

2012

Document Type

Thesis

First Advisor

ณัฐธยาน์ พงศ์สถาบดี

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เคมีเทคนิค

DOI

10.58837/CHULA.THE.2012.757

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการดูดซับของไหลตัดชิ้นงานบนเม็ดไคโทซาน เม็ดไค โทซานที่มีรูพรุน เม็ดไคโทซานที่เชื่อมขวางด้วยอิพิคลอโรไฮดรินและเม็ดไคโทซานที่เชื่อมขวางด้วยอิพิคลอโรไฮดรินและมีรูพรุน โดยทำการทดลองแบบแบตช์ และศึกษาผลของตัวแปรเหล่านี้ต่อความสามารถในการดูดซับของไหลตัดชิ้นงานบนตัวดูดซับ คือ ความเป็นกรด-เบส ปริมาณตัวดูดซับ ความเข้มข้นเริ่มต้นของของไหลตัดชิ้นงาน อุณหภูมิ และเวลาในการดูดซับ จากผลการทดลองพบว่าความสามารถในการดูดซับของไหลตัดชิ้นงานจะเพิ่มขึ้น เมื่อความเข้มข้นเริ่มต้นของไหลตัดชิ้นงานสูงขึ้น และความสามารถในการดูดซับของไหลตัดชิ้นงานเกิดขึ้นได้ดีในภาวะกรด ซึ่งค่าความเป็นกรด-เบสที่เหมาะสมในการดูดซับของไหลตัดชิ้นงานบนเม็ดไคโทซาน (CB) และเม็ดไคโทซานมีรูพรุน (pCB) มีค่าเท่ากับ 4 และค่าความเป็นกรด-เบสที่เหมาะสมในการดูดซับบนเม็ดไคโทซานเชื่อมขวางด้วยอิพิคลอโรไฮดริน (ECB) และเม็ดไคโทซานเชื่อมขวางด้วยอิพิคลอโรไฮดรินและมีรูพรุน (pECB) มีค่าเท่ากับ 3 ไอโซเทอมของการดูดซับของไหลตัดชิ้นงานอธิบายได้ด้วยแบบจำลองของแลงเมียร์ โดยค่าความสามารถสูงสุดในการดูดซับของไหลตัดชิ้นงาน (qmax) บนเม็ดไคโทซาน เม็ดไคโทซานมีรูพรุน เม็ดไคโทซานที่เชื่อมขวางด้วยอิพิคลอโรไฮดริน และเม็ดไคโทซานที่เชื่อมขวางด้วยอิพิคลอโรไฮดรินและมีรูพรุนมีค่า เท่ากับ 223.5 1906.4 1254.1 และ 2997.9 มิลลิกรัมต่อกรัม ตามลำดับ จากผลของจลพลศาสตร์พบว่าการดูดซับของไหลตัดชิ้นงานบนตัวดูดซับเป็นปฏิกิริยาอันดับสองแบบเทียมและเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน เนื่องจากค่าเอนทัลปีมีค่าเป็นบวก นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงพลังงานอิสระกิบส์มีค่าเป็นลบแสดงว่ากระบวนการดูดซับสามารถเกิดขึ้นได้เอง สำหรับลักษณะทางกายภาพของตัวดูดถูกซับวิเคราะห์ด้วยเทคนิค BET SEM FTIR และ Zeta potential

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The purpose of this work is to study adsorption capacity of cutting fluid onto chitosan beads, porous chitosan beads, crosslinked chitosan beads and porous crosslinked chitosan beads. The effect of pH, adsorbent dosage, initial concentration of cutting fluid, temperature and contact time on adsorption capacity were investigated. From the experimental results, it was found that the adsorption capacity increased with initial cutting fluid concentration. Higher adsorption capacity was obtained when the operating condition was in an acidic. At acidic condition, more amount of amine groups in chitosan is protonated and lead to electrostatic interaction between negative charge of cutting fluids and the positive surface charge of adsorbents. The evaluated maximum monolayer adsorption capacities for chitosan beads, porous chitosan beads, crosslinked chitosan beads and porous crosslinked chitosan beads were 223.5, 1906.4, 1254.1 and 2997.9 mg/g, respectively. The equilibrium adsorption data were well described by the Langmuir isotherm model. The kinetic data fits to pseudo-second-order kinetic model and enthalpy (ΔH°), Gibbs free energy (ΔG°) from thermodynamic data elucidated that the adsorption is a spontaneous and endothermic process. The adsorbents were characterized by BET, SEM, FT-IR and Zeta potential.

Link to Full Text

Share

COinS