Pradthana’s Weblog

กระบวนการดูดซับ (Adsorption Process)

การดูดซับเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการสะสมตัวของสาร หรือความเข้มข้นของสารที่บริเวณพื้นผิวหรือระหว่างผิวหน้า(interface) กระบวนการนี้สามารถเกิดที่บริเวณผิวสัมผัสระหว่าง 2 สภาวะใด ๆ เช่น ของเหลวกับของเหลว ก๊าซกับของเหลว ก๊าซกับของแข็ง หรือของเหลวกับของแข็ง โดยโมเลกุลหรือคอลลอยด์ที่ถูกดูดจับเรียกว่า สารถูกดูดซับ(adsorbate) ส่วนสารที่ทำหน้าที่ดูดซับเรียกว่า สารดูดซับ(adsorbent)

กลไกของกระบวนการดูดติดผิว

การดูดติดผิว (Adsorption) เป็นกระบวนการกักพวกสารละลายหรือสารแขวนลอยขนาดเล็กซึ่งละลายอยู่ในน้ำให้อยู่บนผิวของสารอีกชนิดหนึ่ง โดยที่สารละลายหรือสารแขวนลอย ขนาดเล็กนี้เรียกว่า Adsorbate ส่วนของแข็งที่มีผิวเป็นที่เกาะจับของสารที่ถูกดูดติดเรียกว่า Adsorbent การดูดติดผิวนี้จะเป็นการดูดติดแบบระหว่างสถานะ (Phase) ต่างๆทั้งสามสถานะ คือ ของเหลว (Liquid) ก๊าซ (Gas) และ ของแข็ง (Solid) ซึ่งมีได้ทั้งแบบ ของเหลว- ของเหลว ก๊าซ-ของเหลว ก๊าซ-ของแข็ง และ ของเหลว-ของแข็ง โดยในที่นี้จะพิจารณาถึงเฉพาะแบบ ของเหลว-ของแข็ง (Liqid –Solid Interface)
ในการดูดติดผิวโมเลกุลของสารละลายหรือสารแขวนลอยก็จะถูกกำจัดออกจากน้ำและไปเกาะติดอยู่บนตัวดูดซับ โมเลกุลของสารส่วนใหญ่จะเกาะจับอยู่กับผิวภายในโพรงของตัวดูดซับและมีเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่เกาะอยู่ที่ผิวภายนอก การถ่ายเทโมเลกุลจากน้ำไปหาตัวดูดซับเกิดขึ้นได้จนถึงสมดุลจึงหยุด ณ จุดสมดุล ความเข้มข้นของโมเลกุลในน้ำจะเหลือน้อยเพราะโมเลกุลส่วนใหญ่เคลื่อนที่ไปเกาะจับอยู่กับตัวดูดซับโดยในการเกาะติดจะมี Driving Force อยู่ 2 แบบ คือ การดูดซับทางกายภาพ และกาดูดซับทางเคมี

ประเภทของการดูดซับ

ปัจจัยสำคัญในการบอกชนิดของกระบวนการดูดซับจะพิจารณาจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลที่ถูกดูดซับกับผิวของสารดูดซับ ถ้าแรงยึดเหนี่ยวเป็นแรงแวนเดอร์วาลส์ (Van der Waals Forces) จะเป็นการดูดซับทางกายภาพ (physical adsorption) แต่ถ้าแรงยึดเหนี่ยวทำให้เกิดพันธะเคมีระหว่างโมเลกุลที่ถูกดูดซับกับผิวของสารดูดซับจะเรียกว่า การดูดซับทางเคมี (chemical adsorption)

1) การดูดซับทางกายภาพ
เป็นการดูดซับที่เกิดจากแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลอย่างอ่อน คือ แรงแวนเดอร์วาลส์ (Vander Waals Forces) ซึ่งเกิดจากการรวมแรง 2 ชนิด คือ แรงกระจาย (London dispersion force) และแรงไฟฟ้าสถิตย์(electrostatic force) การดึงดูดด้วยแรงที่อ่อนทำให้การดูดซับประเภทนี้มีพลังงานการคายความร้อนค่อนข้างน้อย คือ ต่ำกว่า 20 กิโลจูลต่อโมลและสามารถเกิดการผันกลับของกระบวนการได้ง่าย ซึ่งเป็นข้อดี เพราะสามารถฟื้นฟูสภาพของตัวดูดซับได้ง่ายด้วย สารที่ถูกดูดซับสามารถเกาะอยู่รอบ ๆ ผิวของสารดูดซับได้หลายชั้น(multilayer) หรือในแต่ละชั้นของโมเลกุลสารถูกดูดซับจะติดอยู่กับชั้นของโมเลกุลของสารถูกดูดซับในชั้นก่อนหน้านี้ โดยจำนวนชั้นจะเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของสารถูกดูดซับ และจะเพิ่มมากขึ้นตามความเข้มข้นที่สูงขึ้นของตัวถูกละลายในสารละลาย

2) การดูดซับทางเคมี
การดูดซับประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อตัวถูกดูดซับกับตัวดูดซับทำปฏิกิริยาเคมีกัน ซึ่งส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของตัวถูกดูดซับเดิม คือมีการทำลายแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมหรือกลุ่มอะตอมเดิมแล้วมีการจัดเรียงอะตอมไปเป็นสารประกอบใหม่ขึ้น โดยมีพันธะเคมีซึ่งเป็นพันธะที่แข็งแรง มีพลังงานกระตุ้นเข้ามาเกี่ยวข้องทำให้ความร้อนของการดูดซับมีค่าสูงประมาณ 50-400 กิโลจูลต่อโมล หมายความว่าการกำจัดตัวถูกดูดซับออกจากผิวตัวดูดซับจะทำได้ยาก คือไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาผันกลับได้(irreversible) และการดูดซับประเภทนี้จะเป็นการดูดซับแบบชั้นเดียว(monolayer) เท่านั้น ซึ่งการดูดซับทางกายภาพและทางเคมีมีข้อแตกต่างกันหลายอย่าง

by PradThaNa P.

ทวีปยุโรปเป็นอีกทวีปหนึ่งที่มีความหลากหลายทางชีวภาพสูง เพราะมีพื้นที่ที่เป็นที่ราบสูง ที่ราบชายฝั่ง และมีเมดิเตอร์เรเนียนที่ซึ่งมีความหลากหลายของสัตว์ป่าอยู่อย่างมาย และยังมีป่าที่หนาแน่นทางตอนเหนือ คือ ประเทศสวีเดน ประเทศฟินแลนด์ ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีความหนาแน่นของป่าสนเป็นส่วนใหญ่ รวมทั้งผืนป่าที่กว้างใหญ่อย่างประเทศรัสเซีย เป็นต้น แต่ในปัจจุบันสัตว์ป่าในทวีปยุโรปลดจำนวนลงทั้งในด้านชนิดและปริมาณ เนื่องด้วยสาเหตุหลักคือมนุษย์เข้าทำลายถิ่นที่อยู่อาศัย แหล่งอาหารของสัตว์ป่า ทั้งยังมลภาวะที่เป็นพิษ และการถูกรบกวนจากมนุษย์ด้วย ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้ามาปกป้องและสงวนไว้ต่อไป

แผนที่แสดงที่ตั้งและอาณาเขตติดต่อของยุโรป

ภาพแสดงประเทศต่างๆ ใน EU (www.euroblind.org/ )

ภาพแสดงเขตภูมิอากาศของทวีปยุโรป

การกระจายตัวของสัตว์ป่าในทวีปยุโรป
1) บริเวณทุนดร้า
ในบริเวณทุนดร้านั้นมีฝูงกวางคาริบูซึ่งจะอพยพไปทางใต้เมื่อถึงฤดูหนาวและจะกินตะไคร่น้ำ พืชชนิดอื่นๆ และกินเนื้อโดยเฉพาะเนื้อของเลมมิ่งและหนูท้องนา สุนัขป่าก็มีจำนวนน้อยลงแต่เป็นสัตว์ที่มีประโยชน์น้อยกว่ากวาง ซึ่งเป็นสัตว์ที่ให้ทั้งเนื้อ นม ขน และเขา สุนัขจิ้งจอก หมี เวอร์มิน นกกระทา และนกเค้าแมวหิมะ อาจปรากฏให้เห็นในบริเวณทุนดร้าซึ่งเป็นบริเวณที่เมื่อถึงฤดูร้อนในช่วงสั้นๆ นกทะเล ปลาแม่น้ำ และสัตว์ปีกที่อพยพเข้ามาเช่น ห่าน เป็ด และกปากซ่อม

2) บริเวณป่าสน ป่าเขตหนาว ในบริเวณป่าสน ป่าเขตหนาวนี้ เคยมีสัตว์และนกอาศัยอยู่อย่างชุกชุม ปัจจุบันลดลงมากในบรรดาสัตว์ที่ยังคงเหลือรอดมาได้อยู่จนถึงขณะนี้ก็มี กวางเอลค์และกวางดาบัค สัตว์ประเภทตัวใหญ่ก็มี หมีสีน้ำตาล สุนัขจิ้งจอก ตัวมาร์เทล (คล้ายแมวแต่ตัวโตกว่า) ตัวแบดเจอร์ แมวขั้วโลกเหนือ และตัวลีเซล (มีรูปร่างคล้ายแมว) ตัวซาเบิ้ล ซึ่งถูกมนุษย์ล่าหนักเพื่อเอาหนังแต่ยังคงรอดชีวิตมีอยู่เฉพาะในบริเวณป่าจะวันออกเหนือสุดใช่วงของประเทศรัสเซียเท่านั้น นอกจากนี้ยังมีกระรอก กระต่ายขาว-อาร์คติค ตัวบีเว่อร์ นกปากซ่อม ไก่ฮาเชล และนกครอสบิลล์นกทั้งทั้งหมดนี้สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อม และปรับตัวให้สามารถค้นหาอาหารได้ในสภาพแวดล้อมของป่า

3) บริเวณทุ่งหญ้าสเตปป์ ปัจจุบันสัตว์ขนาดใหญ่จำพวก เนื้อและกวางไม่เหลือให้เห็นบริเวณทุ่งหญ้าสเตปป์จะมีก็แต่สัตว์จำพวกหนู เช่น มาร์มอต เจอร์บัว แฮมเต้อร์ และหนูนากลับเพิ่มจำนวนมากขึ้นจนทำความเสียหายแก่เกษตรกร และขณะนี้บริเวณทุ่งหญ้าสเตปป์กลายเป็นพื้นที่เพาะปลูก นกที่พบได้แก่ นกบัสตาร์ด (นกที่บินได้และวิ่งได้) นกล๊าร์ด นกเหล่านี้จะมีสีเทาปนเหลืองและสีน้ำตาลเพื่อปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมซึ่งมีแต่ใบหญ้าแห้งๆ และเป็นสีน้ำตาลไหม้ นกอินทรีย์ เหยี่ยว คอยจับนกเล็กเป็นอาหาร โดยเฉพาะนกกระเรียน นกกระยาง นกกระสา ก็อาศัยอยู่ในเขตสเตปป์

4) บริเวณเขตเมดิเตอร์เรเนียน ในยุโรปแถบทะเลเมดิเตอร์เรเนียนพบแพะป่า และแกะป่า อาศัยอยู่ในป่าใกล้เชิงเขา แมวป่า และหมูป่าอยู่บนเกาะคอร์ซิก้า เกาะซาร์ดิเนียมีงูรวมทั้งงูพิษ สัตว์เลื้อยคลาน และเต่าอาศัยอยู่ในบริเวณนี้ในเขตนี้จะมีความหลากหลายสูงเพราะเนื่องมีภูเขาขนานกับทะเลเมดิเตอร์เรเนียนและมีพื้นที่ชายฝั่งติดกับทะเลเมดิเตอร์เรเนียนด้วย และในบริเวณนี้จะมีความหลากหลายของสัตว์เลื้อยคลานและสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำมาก เพราะมีแหล่งอาหารของสัตว์ประเภทนี้เช่น จำพวกแมลง มากในบริเวณนี้ และลักษณะของอากาศและพืชพรรณธรรมชาติที่เหมาะกับสัตว์

สัมมนาเรื่อง แนวทางการจัดการทรัพยากรสัตว์ป่าโลก

หัวข้อการจัดการสัตว์ป่าในทวีปยุโรป  ปรารถนา โป่งฟ้า

DO คืออะไร???

DO หรือ Dissolved Oxygen หรือ การหาค่าออกซิเจนละลาย คือ การหาปริมาณออกซิเจนซึ่งละลายอยู่ในน้ำ เป็นลักษณะสำคัญที่จะบอกให้ทราบว่าน้ำนั้นมีความเหมาะสมเพียงใดต่อการ ดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในน้ำ และแนวการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในน้ำว่าเป็น แบบใช้ออกซิเจนอิสระ (aerobic) หรือไม่ใช้ออกซิเจนอิสระ (anaerobic) ปริมาณออกซิเจนซึ่งละลายในน้ำมีความสัมพันธ์กับ

1.อุณหภูมิของน้ำ
2.ความดันบรรยากาศ
3.สิ่งเจือปนในน้ำ (impurities)

ออกซิเจนเป็นก๊าซที่มีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ทั้งที่อาศัยอยู่บนพื้นดินและในน้ำ สิ่งมีชีวิตในน้ำได้รับออกซิเจนจาก การสังเคราะห์แสงของพืชที่ปล่อยออกซิเจนอิสระออกมาละลายอยู่ในน้ำ และจากการแพร่ของออกซิเจนจากบรรยากาศลงสู่พื้นน้ำ ออกซิเจนเป็น ก๊าซที่ละลายน้ำได้น้อยมากและไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับน้ำ การละลายของ ออกซิเจนขึ้นอยู่กับความดัน อุณหภูมิและปริมาณของแข็งละลายในน้ำ ปริมาณออกซิเจนในน้ำธรรมชาติและน้ำเสียขึ้นอยู่กับลักษณะทางเคมี กายภาพ และกระบวนการชีวเคมีในสิ่งมีชีวิต ค่าออกซิเจนละลายมีความสำคัญ ใช้บอกให้ทราบได้ว่า น้ำนั้นมีความเหมาะสมเพียงใดต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต ในน้ำและใช้ในการควบคุมระบบบำบัดน้ำเสียและมลภาวะทางน้ำ

วิธีวิเคราะห์ออกซิเจนที่ละลายในน้ำมันมีกี่วิธีกันแน่ ???

วิธีวิเคราะห์ออกซิเจนที่ละลายในน้ำ สามารถแบ่งออกเป็น 3 วิธีคือ

1.วิธีไอโอเมตริก หรือ วิธีวินเคลอ (Winkler)
2.วิธีเอไซด์แบบปรับปรุง (Azide Modification) หรือ วิธี วินเคลอแบบปรับปรุง
3.วิธีเมมเบรนอิเล็กโทรด

DO สำคัญอย่างไร ???

1.ค่า DO ในลำน้ำธรรมชาติ จะเป็นตัวชี้ถึงความสามารถของน้ำที่จะรับการ ถ่ายเทของเสียหรือการฟอกตัวเองให้บริสุทธิ์ตามธรรมชาติ นอกจากนี้ยังแสดง ถึงความเหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของปลาและสัตว์น้ำอื่นๆ (เช่น ไม่ควร < 5 mg/L)

2.ช่วยในการควบคุมอัตราเร็วของปฏิกิริยาในกระบวนการบำบัดน้ำเสียแบบใช้อากาศ เพื่อให้แน่ใจว่ายังคงรักษาสภาวะ aerobic ไว้ได้ และป้องกันการให้อากาศมากเกินควร

3.ใช้สำหรับหาค่า BOD

4.ใช้ในการควบคุมการกัดกร่อนของเหล็กในท่อน้ำประปา และหม้อต้มน้ำ เพราะพบว่าออกซิเจนในน้ำทำให้เกิดการกัดกร่อน (corrosion) ดังนั้นจึงไม่ควร มี DO เลยในหม้อต้มน้ำ (แต่ถ้าความดันต่ำกว่า 250 psi มี DO ได้ 0.015 ppm)

วิธีการิเคราะห์หาปริมาณ DO เค้าทำกันอย่างไร???

ก็ดูตามภาพกันเลยจ้า

by PradThaNa P.

ออกซิเจนในแหล่งน้ำยังมาจากการสังเคราะห์แสงของแพลงก์ตอนพืชส่วนการหายใจของสิ่งมีชีวิตและกระบวนการย่อยสารอินทรีย์ที่เกิดจากจุลินทรีย์รวมทั้งการทำปฏิกิริยากับสารอนินทรีย์ต่าง ๆ ที่มีอยู่ในน้ำทำให้แหล่งน้ำสูญเสียออกซิเจน

ในภาวะทั่วไปช่วงเวลาเช้ามืดก่อนดวงอาทิตย์ขึ้นออกซิเจนละลายจะมีค่าต่ำสุด แล้วค่อยๆเพิ่มสูงขึ้นในตอนกลางวัน จนมีค่าสูงสุดในตอนบ่าย อันเนื่องจากการสังเคราะห์แสงของแพลงก์ตอนพืช

ส่วนในตอนกลางคืนไม่มีกระบวนการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้น สิ่งมีชีวิตต่างๆ ที่อาศัยอยู่ในน้ำมีแต่การใช้ออกซิเจนเพื่อการหายใจ ทำให้ออกซิเจน ละลายค่อย ๆ ลดลงอีกครั้ง

น้ำที่มีออกซิเจนละลายอยู่เต็มที่ (อยู่ในสมดุลพอดี) เรียกว่า อิ่มตัว (saturation)

น้ำที่มีออกซิเจนละลายอยู่น้อย เรียกว่า ยังไม่อิ่มตัว (unsaturation) และ

น้ำที่มีออกซิเจนละลายอยู่มากกว่าสมดุลเรียกว่า อิ่มตัวเกินไป (oversaturation)

ระดับความอิ่มตัวของออกซิเจนในน้ำแสดงได้ในรูปของ % อิ่มตัวดังนี้ ความเข้มข้นอิ่มตัวของออกซิเจนในน้ำ อาจประมาณได้จากสูตร

การลดระดับออกซิเจนละลายในน้ำ

เมื่อเกิดภาวะการละลายของออกซิเจนสู่น้ำเมื่อขาดแคลน เรียก ภาวะความอิ่มตัวของ ออกซิเจนละลาย หรือ D.O. Saturation Percentage : S.P. การเปลี่ยนค่า % อิ่มตัวของ DO ในแหล่งน้ำที่มีสารอินทรีย์เจือปน (ในกรณีนี้ S.P. มีค่า = 100%)

จากภาพจุดเริ่มต้น มี DO อิ่มตัว เมื่อเกิดการเจือปนของสารอินทรีย์ เกิดความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมีขึ้น แสดงโดย Deoxygenation curve

เมื่อ DO ลดต่ำกว่าจุดอิ่มตัว Reaeration rate จะเพิ่มขึ้น DO สุทธิจากทั้ง2เหตุการณ์เป็นเส้นโค้งแสดง การลดต่ำลงของค่า % ความอิ่มตัวของ DO เรียกว่า DO Sag curve

หากจุดที่ขาดแคลน DO มีระดับ DO ต่ำกว่า Minimum DO จะกลายเป็น จุดวิกฤต (Critical point)

ดังนั้นสรุปได้ว่า…

ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะขึ้นอยู่กับ อุณหภูมิและ Cl-

ดังนี้เมื่ออุณหภูมิเพิ่มการละลายของออกซิเจนในน้ำลดลง อัตราการย่อยสลายสารอินทรีย์ ในน้ำจะเพิ่มขึ้น

หมายความว่าความต้องการออกซิเจนจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นในขณะที่ออกซิเจนละลายในน้ำได้น้อยลง น้ำที่มี Cl- สูง

นั่นก็คือเป็นน้ำที่มีความเค็มสูงตาม ปริมาณของ Cl- ความสามารถในการละลายของออกซิเจนจะลดลง

นั่นคือการละลายของออกซิเจนขึ้นอยู่กับปริมาณ Cl- ในน้ำซึ่งถ้าในน้ำนั้นมีออกซิเจนละลายอยู่เต็มที่ก็จะเกิดเป็น DO saturation

ซึ่งก็คือเกิดในภาวะที่อุณหภูมิที่เหมาะสมและปริมาณคลอไรด์ในน้ำที่พอเหมาะ แต่ถ้าแหล่งน้ำนั้นมีอุณหภูมิสูงขึ้นและมีปริมาณคลอไรด์ที่เพิ่มขึ้นค่า DO จะต่ำลงหรือ ออกซิเจนละลายอยู่น้อย แสดงว่าค่าDO ยังไม่อิ่มตัว (unsaturation) และน้ำที่มีออกซิเจน ละลายอยู่มากกว่าสมดุลเรียกว่า อิ่มตัวเกินไป (oversaturation)

by PradThaNa P.

คณะกรรมการคัดเลือกการค้นพบสิ่งมีชีวิตในโลกของสถาบันสำรวจ สายพันธุ์สิ่งมี ชีวิตนานาชาติ (International Institute for Species Exploration; IISE)null
มหาวิทยาลัยอริโซนาประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ประกาศรายชื่อ 10 สุดยอดการค้นพบสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ของโลกประจำปี 2007 มีดังนี้


1. ปลากระเบนไฟฟ้า จากแอฟริกา (A Sleeper Ray with a Name that Sucks)


2. ฟอสซิลไดโนเสาร์ปากเป็ดอายุ 75 ล้านปี จากสหรัฐอเมริกา (75-Million Year Old Giant Duck-billed Dinosaur)


3. กิ้งกือมังกรสีชมพู จากไทย (Shocking Pink Millipede)


4. กบหายาก จากศรีลังกา (Rare Frog Off the Shelf)


5. งูไทปันพิษร้ายแรงที่สุดในโลก จากออสเตรเลีย (One of the Most Venomous Snakes in the World)


6. ค้างคาวผลไม้ จากฟิลิปปินส์ (Fruit Bat Crosses the Line)


7. เห็ดพันธุ์ใหม่ พบใน Imperial College (New Fun Guy on Campus?)


8. แมงกะพรุน Robert King จากออสเตรเลีย (Jellyfish Named After Its Victim)


9. ด้วงแรด จากเปรู (Life Imitates Art: “Dim” Rhinoceros beetle)


10. ต้นไม้รูปร่างคล้ายยางรถยนต์ จากออสเตรเลีย (Michelin Man™ Plant)

ไปดูกันแบบเต็มๆเลยที่ http://species.asu.edu/2008_species01.php

ป้ายกำกับ: ,

PHOTO

Blog Stats

  • 196,486 hits

วันนี้วันอารายน้อ

ธันวาคม 2016
อา พฤ
« เม.ย.    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031