Lapisan penjerap bentonit (SMB) yang telah diubahsuai dengan meggunakan surfaktan sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS) telah dihasilkan bagi penyingkiran ion Ca2+ dan Mg2+ daripada air keras. Penjerap telah dianalisis dengan menggunakan SEM, EDX, Zeta-meter dan FTIR analisis. Lapisan penjerap mempunyai potensi untuk menggantikan teknik rawatan pelembutkan konvensional yang mahal serta dapat mengurangkan penggunaan bahan kimia yang berlebihan (pemendakan kimia) dengan mengaplikasikannya ke kawasan rawatan. Rumusan bagi lapisan penjerap SMB telah dijalankan dengan merangkumi kesan penilaian nisbah surfaktan, kesan pengikat yang berlainan jenis, dan kesan nisbah penjerap ke atas pengikat, dan formulasi terbaik telah diperolehi dengan menggunakan pengikat polyvinyl acetate (PVAc) dengan nisbah penjerap kepada pengikat 0.75:1.0 (w/w). Keadaan optimum pelembutkan air keras telah diperolehi dengan penyingkiran tertinggi iaitu 66.6% (29.27mg/g) dengan menggunakan 120 mg/L air keras, kelajuan 300 rpm, pH 6.8, dan pada suhu 30°C. Lapisan penjerap SMB boleh digunakan semula untuk dua kali sahaja. Kajian berasingan bagi kalsium dan magnesium telah dijalankan dan magnesium lebih mudah disingkirkan daripada kalsium kerana adanya tapak aktif antara magnesium dan kumpulan berfungsi anionik pada permukaan SMB. Kajian menunjukkan penjerapan telah mengikut model isoterma Langmuir dan mengikut pseudo-tertib kedua. Parameter termodinamik (ΔH° ,ΔS°, dan ΔG°) yang dinalalisis telah menyifatkan keadaan penjerapan adalah eksotermik dan tindak balas adalah spontan. Dalam kajian penyahjerapan, 0.1M H2SO4 menunjukkan penyahjerapan tertinggi dan kitaran penyahjerapan dicapai sehingga kitaran ketiga. Berdasarkan kapasiti penyingkiran yang baik terhadap ion Ca2+ dan Mg2+, lapisan penjerap SMB boleh digunakan dengan berkesan untuk melembutkan air keras.
__________________________________________________________________________________
Adsorbent coating of bentonite modified (SMB) sodium dodecylbenzene sulfonate surfactant (SDBS) has been developed for the removal of Ca2+ and Mg2+ ions from hard water. The adsorbent was characterized using SEM, EDX, Zeta-meter and FTIR analyses. It has potential to replace the expensive conventional softening treatment techniques as well as reduce the usage of excess chemicals (chemical precipitation) by applying onto treatment area. Formulation of SMB was carried out including evaluation effect of surfactant ratio, effect of different type of binder and effect of adsorbent to binder ratio with best formulation by using PVAc binder, with adsorbent to binder ratio 0.75:1.0 ratio (w/w). The optimum condition of softening hard water was obtained with highest removal efficiency 66.6% (29.27mg/g) using 120 mg/L hard water, 300 rpm mixing speed, pH 6.8, and 30°C. SMB adsorbent coating can be reused for two times only. The separate calcium and magnesium solution were conducted and magnesium is preferable than calcium due to the availability active sites between magnesium and anionic functional group of SMB surface. The adsorption in this study was fitted with Langmuir isotherm and pseudo-second order model. Thermodynamic parameters (ΔH°, ΔS°, and ΔG°) revealed exothermic nature and reaction is spontaneous. In desorption study, 0.1M H2SO4 provide the highest desorption and adsorption/desorption cycle achieved up to third cycle. On the basis of good removal capacity towards Ca2+ and Mg2+ ions, SMB adsorbent coating can be effectively used for softening of hard water.
Investigation on water softening using surfactant modified bentonite adsorbent coating_Nur Nadia Ab Kadir_K4_2017_MYMY