ติดตามเฝาระวัง เทคโนโลยีทางเลือกเหล็กประจุศูนยกับเทคนิคผนังพรุนที่ทําปฏิกิริยากับมลสาร เหล็กประจุศูนย (The Zero Valent Iron:ZVI) ไดถูกนํามาใชรวมกับเทคนิคผนังพรุนที่ทําปฏิกิริยากับมลสาร (Permeable Reactive Barrier : PRB) ซึง่ แสดงดังภาพที่ 2 ในการบําบัดฟน ฟูในพื้นที่ปนเปอนสาร VOCs อยางแพรหลาย ในปจจุบันนี้[5],[6] หลักการของเทคนิคนีค้ ือ นํ้าใตดินที่ปนเปอนสาร VOCs จะไหลผานบริเวณที่บรรจุเหล็กประจุศูนย (reactive zone) แลวเกิดการสลายตัวของสาร TCE เปลี่ยนเปนสารที่ไมมีความเปนพิษกอนที่จะไหลผานออกไป ซึ่งเหล็ก ประจุศูนยจะใหอิเล็กตรอนเพื่อใชในการปลดปลอยคลอรีนจากสาร TCE ไดผลิตภัณทเปนสารประกอบไฮโดรคารบอนที่ไม เปนพิษ เชน สารอะเซทิลีน (Acetylene) เอทเทน (Ethane) และ เอททีน (Ethene) นอกจากนัน้ อิเล็กตรอนอาจถูกใชใน การทําปฏิกริ ยิ ากับโมเลกุลของนํา้ เพือ่ ผลิตกาชไฮโดรเจนดวย ดังสมการที่ (1)-(3) แสดงการเกิดปฏิกริ ยิ าระหวางเหล็กประจุ ศูนยกับสาร TCE ที่ปนเปอนนํ้าใตดิน[7] และ reactive zone ของเทคนิค PRB นีจ้ ะติดตั้งในตําแหนงทิศใตนํ้าของแหลง กําเนิดมลสาร และตั้งฉากกับทิศทางการไหลของนํ้าใตดิน
ภาพที่ 2 : ผนังพรุนที่ทําปฏิกริยากับมลสาร Permeable Reactive Barrier ที่มา : Stewart., 2008
Fe2++ 2e> Fe ํ EH ํ = - O.447 V TCE + n.e- + (n-3) H+ > product +3ClH+ + e> H* > 1 H2 2
(1) (2) (3)
กลไกการกําจัดสาร TCE โดยเหล็กประจุศูนย การสลายสาร TCE ดวยเหล็กประจุศูนยบริเวณ reactive zone ของ PRB โดยขบวนการ abiotic reaction จะ เกิดปฏิกิริยาหลัก 2 ปฏิกิริยา กลาวคือสาร TCE จะถูกเปลี่ยนเปน Ethane และ Acetylene โดยการเปลี่ยนสาร TCE ที่มี พันธะคูของอัลคิลเฮไลดใหกลายเปนพันธะสาม ซึ่งจะสามารถปลดปลอยคลอรีนไดถึง 2 ตัว ซึ่งเรียกวาปฏิกิริยา beta-elimination สวนอีกปฏิกิริยาคือ hydrogenolysis โดยอิเล็กตรอนของเหล็กประจุศูนยและไอโดรเจนอิออนในโมเลกุล ของนํ้าจะเขาทําปฏิกิริยาแทนที่คลอรีนในสาร TCE[8] แสดงดังภาพที่ 3
ภาพที่ 3 แสดง abiotic reaction ของ TCE โดยเหล็กประจุศูนย ที่มา : Roberts et al.,1996
22
ปที่ 8 ฉบับที่ 19 เดือนกั น กันนยายน ยายนพ.ศ.2554 พ.ศ.2554