阴离子界面活性剂对金属离子吸附效能之探讨.pdfVIP

陰離子界面活性劑對金屬離子吸附效能之探討 1 2 3 3 3 袁 菁 ，洪崇軒 ，洪銘駿 ，林秉毅 ，莊蕙萍 國科會研究計畫編號： NSC87-2218-E-214-009 摘要 本研究係進行陰離子界面活性劑對液相中一價金屬離子(鈉)及二價金屬離子 (鈣、鎂、銅 及鎘吸附效能之初步探討，以應用於地下水重金屬污染之復育工作。陰離子界面活性劑) 具有對稱性之分子結構，頭端為親水基帶有負電性，尾端為厭水基不帶電 ，當其濃度超過 臨界微胞濃度 (cmc)時，其單體將聚合成巨大聚合物 -微胞 (micelle) ，而微胞表面係由負 電之親水基組成， 本研究即利用微胞之此種特性，進行金屬離子吸附效能之探討。本研究 陰離子界面活性劑採用 sodium dodecylsulfate (NaDS) ，利用超滲濾 (ultrafiltration )裝置，進 行金屬離子吸附實驗，結果顯示 NaDS微胞對於二價金屬離子之吸附率較一價金屬離子為 高，然此吸附優勢將隨微胞外鈉離子濃度之增加而逐漸消失。於[NaCl]=0~100mM實驗條件 下，鈉、鈣、鎂、銅及鎘於微胞之吸附率分別為 29.4~3.1% 、92.0~38.0% 、96. 6~28.3% 、 77.8~31.1%及 85.7~10% ，初步研究顯示以陰離子界面活性劑去除液相中金屬離子確屬可 行。 關鍵詞：陰離子界面活性劑、吸附、超滲濾、重金屬 一、前言 考慮增加污染物於水相之溶解度及流動 臺灣地區土壤受重金屬污染之農田面 性，而界面活性劑正具有此兩種性質。界 積，約為 98公頃左右，最著名為桃園及彰 面活性劑具有對稱性分子結構 ，其一端由 化之鎘米事件 [1-2] ，近幾年來國內已投 親水基 (hydrophilic group)組成具有極 入大量人力及物力積極進行各種土壤復 性，稱為頭端(head group) ；另一端由厭 育技術開發之研究 [3-4] ，唯對於何者為 水基 (hydrophobic group)組成不具有極 最佳之復育技術尚未定案，因此發展低成 性，稱為尾端(tail group) ，因此頭端對 本之土壤/ 地下水重金屬污染復育技術， 水相之親和力較高，而尾端則對碳氫化合 實為當務之急。界面活性劑 (surfactant) 物或其他厭水性物質之親和力較高。當界 應用於環境復育係始於美國環境保護署 面活性劑濃度達到某一值時，其單體 於1970年代晚期發展出來之壤淋洗法 (monomer)將聚合成一巨大結構物，稱之 (soil washing) ，其藉由選取適當之洗滌 為微胞(micelle) ，以陰離子界面活性劑 劑(washing agent)可去除土壤中之有機 為例，其微胞表面將被負電荷所包覆，因 及無機污染物，此法之處理效率與污染物 此帶有正電之金屬離子將依電性相吸之 種類及濃度、土壤性質及粒徑、及洗滌劑 原理被吸附於微胞之表面，進而達到去除 種類有關。洗滌劑之選擇應 金屬之目的，微胞對於金屬之吸附行為經 證實與溶液中離子強度有關 [5-6] ，因金 1 :義守大學土木系副教授 屬離子彼此之間會因價數及濃度之不同 2輔英技術學院環工系助理教授: 而產生競爭性吸附，Yuan[6]之研究結果 3 :義守大學土木系學生 初步顯示陰離子界面活劑對於鈣離子之 吸附能力之強弱，與其他金屬離子是否存