การสกัดแยกธาตุหายากเฉพาะตัวโดยวิธีการแลกเปลี่ยนไอออนเพื่อนำไปใช้ประโยชน์ในทางอุตสาหกรรม

Abstract

โครงงานวิศวกรรมเคมีฉบับนี้จัดทำชื้นเพื่อศึกษาการสกัดแยกจาตุหายากเฉพาะตัวด้วยเทคนิค การแลกเปลี่ยนไอออนซึ่งมีข้อดี คือ สามารถสกัดแยกธาตุหายากได้ความบริสุทธ์สูงกว่าวิธีการสกัดของเหลวด้วยตัวทำละลายและการตกตะกอนด้วยกรดไนตริก โดยได้วัดหาค่าความบริสุทธี้และวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของธาตุหายากด้วยเทคนิค ICP-OES และเทคนิคการเรืองรังสีเอ็กซ์ตามลำดับ นอกจากนี้ยังทำการศึกษาผลของอุณหภูมิที่ใช้ในการเผาตะกอน (300 500 600 800 และ 1,000 องศาเซลเซียส) ผลของความเร็วรอบ (200 400 600 และ 800 รอบต่อนาที) และอุณหภูมิที่ใช้ในการตกตะกอนสารละลายธาตุหายาก (28 40 60 และ 80 องศาเซลเชียส) ที่มีด่อพื้นที่ผิวจำเพาะปริมาตรรูพรุนรวม และขนาดรูพรุนเฉลี่ย จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าธาตุหายากที่สามารถสกัดแยกมาได้จากไอออนเอ็กซ์เชนจ์ คอลัมน์ที่มีความบริสุทธิ์สูงสุดคือ แลนทานัม โดยมีความบริสุทธิ์ ร้อยละ 95 ดังนั้นจึงได้เลือกแลนทานัมมาทำการศึกษาผลของอุณหภูมิที่ใช้ในการเผาตะกอน ผลของความเร็วรอบและอุณหภูมิที่ใช้ในการตกตะกอนสารละลายธาตุหายาก ที่มีต่อพื้นที่ผิวจำเพาะ ปริมาตรรูพรุนรวม และขนาดรูพรุนเฉลี่ยด้วยเทคนิค BET Surface area พบว่าที่อุณหภูมิในการเผาตะกอน 800 องศาเซลเซียส ความเร็วรอบในการตกตะกอน 400 รอบต่อนาที และอุณหภูมิที่ใช้ในการตกตะกอน 28 องศาเซลเซียส ให้ค่าพื้นที่ผิวจำเพาะ 8.982 ตารางเมตรต่อกรัม ปริมาตรรูพรุนรวม 0.0157 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อกรัมและขนาดรูพรุนเฉลี่ย 70.05 นาโนเมตร