การจัดโปรตีนจากน้ำเสียโดยใช้เยื่อกรองแคลเซียมแอลจิเนตไฮโดรเจล

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการสังเคราะห์เยื่อกรองแคลเซียมแอลจิเนตไฮโดรเจล (CaAlg) และศึกษาปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของเยื่อกรองในการกำจัดโปรตีนโบวีนซีรัมอัลบูมิน (BSA) จากน้ำเสียสังเคราะห์ด้วยการกรองแบบไหลตายตัว (Dead-end filtration) ทำการศึกษาสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของเยื่อกรอง CaAlg ได้แก่ ขนาดรูพรุนเฉลี่ย หมู่ฟังก์ชันของเยื่อกรอง สัณฐานโครงสร้างผลึก คุณสมบัติทางความร้อนและคุณสมบัติเชิงกล ทำการศึกษาประสิทธิภาพเยื่อกรองโดยการกรองโปรตีน BSA ภายใต้สภาวะที่เปลี่ยนแปลงความเข้มข้นเริ่มต้นของโปรตีน BSA ปริมาณแคลเซียมออกไซด์ (CaO) ความดันระบบ และค่าพีเอชของสารละลายโปรตีน BSA
ผลการศึกษาทางคุณสมบัติ พบว่า ขนาดรูพรุนเฉลี่ยของเยื่อกรองเท่ากับ 40.62 A จากการวิเคราะห์ FTIR สเปกตัม พบว่า เยื่อกรอง CaAlg มีหมู้ฟังก์ชันเดียวกับหมู่ฟังก์ชันของโซเดียมแอลจิเนต (NaAlg) ภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ของเยื่อกรองแสดงให้เห็นว่าลักษณะพื้นผิวขรุขระและมีรูพรุนสม่ำเสมอทั่วทั้งแผ่น จากผลการศึกษาพฤติกรรมการสลายตัวทางความร้อนของเยื่อกรอง CaAlg พบว่า อุณหภูมิสลายตัวทางความร้อนสูงสุดอยู่ในช่วงประมาณ 200-500 องศาเซลเซียส ผลการศึกษา XRD แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างของ NaAlg และเยื่อกรอง CaAlg มีโครงสร้างเป็นผลึก ผลการทดสอบคุณสมบัติเชิงกลของเยื่อกรอง CaAlg พบว่า เยื่อกรอง CaAlg มีค่าสูงสุดของค่าความเค้น (Tensile strength) ความเครียด (Elongation at break) และ Young’s modulus สูงสุด เท่ากับ 0.397 MPa 325.07% และ 0.176 MPa ตามลำดับ สภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์เยื่อกรอง CaAlg คือ ที่อัตราส่วนของ PEG ต่อ NaAlg เท่ากับ 2.5:2.5 wt%
ผลการศึกษาการกำจักโปรตีน BSA พบว่า ค่าเปอร์เซ็นต์การกันกันสูงสุดเท่ากับร้อยละ 97.97 ภายใต้สภาวะเวลาในการทดลอง 240 นาที ความเข้มข้นเริ่มต้นของโปรตีน BSA ต่อ CaO เท่ากับ 0.5:1 จากผลการศึกษาข้างต้นแสดงให้เห็นว่า เยื่อกรอง CaAlg มีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดโปรตีน BSA จากน้ำเสีย