การพัฒนาแร่เคโอลิไนต์เพื่อใช้กำจัดสารปนเปื้อนในน้ำมันที่ใช้ทอดแล้ว : รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์

Abstract

แร่ดินขาวในประเทศไทยสองแหล่งคือ แหล่งระนองและแหล่งลำปางได้นำมาปรับปรุงคุณภาพ โดยวิธีทางกายภาพร่วมกับวิธีทางเคมีจากนั้นนำมาทดสอบความสามารถในการกำจัดสารปนเปื้อนที่อยู่ใน น้ำมันที่ผ่านการทอดแล้ว การปรับปรุงคุณภาพทางกายภาพทำโดยบด ทำให้โครงสร้างของแร่ถูกทำลาย แล้วทำปฏิกิริยากับกรดซิตริกออกซาลิก กรดซัลฟิวริก และ โซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ความเข้มข้นต่างๆซึ่งจะ ทำให้องค์ประกอบทางเคมีเปลี่ยนแปลง แร่ดินทั้งสองแหล่งสามารถปรับปรุงเป็นตัวดูดซับเพื่อกำจัดสารที่ สลายตัวออกมาจากน้ำมันที่ทอดแล้วได้ แร่จากแหล่งระนองที่ปรับปรุงโดยการบดและการทำปฏิกิริยากับ กรดออกซาลิก ความเข้มข้น 1.0 โมลาร์ เมื่อนำมาใช้กับตัวอย่าง สามารถกำจัดกรดไขมันอิสระในตัวอย่าง ได้มากกว่าร้อยละ 75 ค่าเปอร์ออกไซด์ ลดลงร้อยละ 27 และ ค่าความหนืดลดลงร้อยละ 34 การวิเคราะห์คุณลักษณะทางกายภาพของแร่ก่อนและหลังการปรับปรุงคุณภาพ ใช้เทคนิคการวิเคราะห์ขั้นสูงหลายเทคนิค ได้แก่ การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (X-ray diffraction spectroscopy) เทคนิคการเรืองรังสีเอกซ์ (X-ray fluorescence (XRF) spectroscopy) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่อง กราด (Scanning electron microscopy(SEM)) การวัดพื้นที่ผิวจำเพาะ (Surface area analysis using Brunauer–Emmett–Teller (BET) method) และเทคนิคอิเล็กตรอนพาราแมกเนติกส์เรโซแนนซ์ (Electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy) ผลจากการศึกษาแสดงให้เห็นว่า แร่องค์ประกอบหลักของแหล่งแร่ทั้งสองแตกต่างกัน แร่ฮอลลอยด์ไซต์และ เคโอลิไนต์เป็นแร่องค์ประกอบหลัก ของแหล่งระนอง ขณะที่แหล่งลำปางจะมีแร่องค์ประกอบหลักคือเคโอลิไนต์การบดจะทำให้ความเป็นผลึก ลดลง และการทำปฏิกิริยากับกรดซิตริก กรดออกซาลิก กรดซัลฟิวริก และโซเดียมไฮดรอกไซด์ จะมีผล ต่อปริมาณอะลูมิเนียม และเหล็กในตัวอย่าง อย่างไรก็ตามกรดจะทำให้อะลูมิเนียมลดลงได้มากโซเดียม ไฮดรอกไซด์ ซึ่งทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ซีโอไลต์

Kaolin minerals from two deposits in Thailand, Ranong and Lampang, were modified by a combination of physical and chemical methods and their products then investigated for their abilities to remove impurities from used frying oil. The physical method involved grinding to break down the mineral structures, and subsequent reactions with various concentrations of citric acid, oxalic acid sulphuric acid and sodium hydroxide then altered their chemical compositions. Both kaolin samples produced good adsorbents for the removal of breakdown products from the used frying oils, and >75% of the free fatty acid was removed by the Ranong kaolin that had been ground and treated with 1.0 M oxalic acid. Also, the peroxide value and viscosity of the oil were reduced by 27% and 34 %, respectively after treatment with this sample. Various physical methods, namely X-Ray Diffraction (XRD) Spectroscopy, X-ray fluorescence (XRF) spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), Surface area analysis using Brunauer–Emmett–Teller (BET) method, and Electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy, were used to characterize the minerals before and after modification. These showed that the major mineral components were different in the two deposits; both halloysite and kaolinite were present in the Ranong sample, whereas in Lampang kaolinite was the major mineral. Grinding reduced the sample crystallinity, and subsequent reaction with citric acid, oxalic acid, sulfuric acid and sodium hydroxide affected the aluminium and iron contents of the samples. However, the acids removed more aluminium than sodium hydroxide, which generated a zeolitic product.