ประสิทธิภาพของเส้นใยอะคริลิกแมงกานีสออกไซด์ในการดูดซับเรเดียม-226 จากน้ำทะเล

Efficiency of Manganese-Oxide Acrylic Fibers for Adsorption of 226 Ra from Seawater

Abstract

ศึกษาประสิทธิภาพของเส้นใยอะคริลิกแมงกานีสออกไซด์ในการดูดซับเรเดียม-226 จากน้ำกลั่นซึ่งเติมเรเดียม-226 โดยใช้เส้นใยอะคริลิกชนิด TORAY 3 denier ที่ผลิตในประเทศไทย พบว่าเส้นใยแมงกานีสออกไซด์ชนิด MnO2 AF-2 ที่เตรียมโดยแช่เส้นใยอะคริลิกในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ความเข้มข้น 3 โมลาร์ ที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จนเส้นใยเปลี่ยนจากสีขาวเป็นสีส้มแดง แล้วแช่ในสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต ความเข้มข้น 0.5 โมลาร์ ที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จนเส้นในเปลี่ยนจากสีส้มแดงเป็นสีดำมัน มีประสิทธิภาพการดูดซับเรเดียม-226 จากน้ำกลั่นที่เติมสารมาตรฐานเรเดียม-226 ความเข้มข้นเริ่มต้น 10.0 นาโนกรัมต่อลิตร คิดเป็นร้อยละ 94.9±2.2 โดยมีแบลงก์  0.2±0.1 จำนวนการสลายตัวต่อกรัมของเส้นใย เมื่อกรองน้ำกลั่นที่เติมสารมาตรฐานเรเดียม-226 ผ่านเส้นใยที่เตรียมโดยวิธีนี้หนัก 5 กรัม ที่บรรจุในท่อพลาสติกทรงกระบอกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.27 เซนติเมตร ยาว 20 เซนติเมตร โดยควบคุมอัตรากรองเป็น 250 และ 500 มิลลิลิตรต่อนาที พบว่าเส้นใยมีประสิทธิภาพการดูดซับเรเดียม-226 ร้อยละ 88.6±2.1 และ 94.9±2.2 ตามลำดับ สามารถใช้เส้นใยแมงกานีสออกไซด์ที่เตรียมได้นี้ร่วมกับวิธีวิเคราะห์ทางเคมีเพื่อตรวจวัดปริมาณเรเดียม-226 ละลายน้ำได้ที่ความเข้มข้น 0.02 พิโคกรัมต่อลิตร โดยที่เส้นใยนี้มีประสิทธิภาพสูงมากพอเพื่อใช้ดูดซับเรเดียม-226 จากตัวอย่างน้ำทะเลปริมาตร 4 ลิตร จากการตรวจวัดปริมาณเรเดียม-226 ละลายน้ำ จำนวน 6 สถานี บริเวณบางปะกงเอสทูรีพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงในช่วง 13.11±2.43 ถึง 108.29±6.98 พิโคกรัมต่อหนึ่งร้อยลิตร โดยมีแนวโน้ม เพิ่มมากขึ้นจากปากแม่น้ำออกสู่ทะเล  The efficiency of MnO2 acrylic fiber type TORAY 3 denier that was produced in Thailand for adsorption of 226 Ra from distilled water spiked 226 Ra 10.0 ηg/l, was studied. The result shown that this acrylic fiber is converted to MnO2 acrylic fiber by soaking in 3 M NaOH solution at 80 ํC for 1 hour. It will start to develop an orange-red color and then soak in 0.5 M KMnO4 solution at 80 ํC for 1 hour until it became blacken. This shown a significant adsorbent efficiency of 94.9±2.2%, and a low blank at 0.2±0.1 dpm/g-fiber. The removal efficiency of 226 Ra by 5 grams of MnO2 acrylic fiber in the filter column, 1.27 cm in diameter and 20 cm long, at a linear flow rate of 250 and 500 ml/min was between 88.6±2.1% and 94.9±2.2% respectively.  The MnO2 acrylic fiber and extraction technique participation can be used to quantitative analysis of 226 Ra from water concentration of 0.02 ρg/l and can be used to adsorb 226 Ra from 4 liters of seawater. Measuring of concentration of dissolved 226Ra in seawater from 6 stations at Bangpakong estuary varied between 13.11±2.43 and 108.29±6.98 ρg/100-l and show higher concentration in seawater than that of river mouth.