บทที่2

บทที่2

เอกสารละงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

2.1 เอกสาร

รูปที่ 2.1 ชอล์กไล่มด

2.1.1 ชอล์กไล่มด

ชอล์กไล่มดตามท้องตลาด เป็นยามฆ่าแมลง(Insecticide) ที่นิยมใช้กันมากในครัวเรือน ออกฤทธิ์กำจัด มด แมลงสาบ และปลวก โดยใช้ขัดตามมุมห้อง รอบขาตู้อาหาร และรอบถังขยะ เป็นต้น สาระสำคัญที่ออกฤทธิ์ฆ่าแมลง คือ deltamethrinยาฆ่าแมลงชนิดนี้นอกจากจะเป็นส่วนประกอบสำคัญในชอล์กขีดกำจัดแมลงคลานแล้วยังพบว่าในบางประเทศได้นำมาพัฒนาใช้เป็นยาสำหรับฆ่าแมลงชนิดอ่อน เช่น Anopheles albimanusและ Leishmaniainfantumเป็นต้นdeltamethin จัดเป็นยาฆ่าแมลงในกลุ่ม pyrethroidsที่จะถูกสังเคราะห์ขึ้นด้วยปฏิกิริยาเคมี ซึ่งเป็นพิษต่อเนื้อเยื้อประสาท (eurotoxic) และเป็นพิษต่อภูมิคุ้มกัน(immunotoxic) ในที่นี้จะกล่าวถึงรายละเอียดของวิธีใช้ วิธีเก็บรักษา ข้อควรระวัง และวิธีแก้พิษเบื้องต้นของ deltamethin ในชอล์กขีดกำจัดแมลงคลาน ข้อมูลทางเคมี ความเป็นพิษ การเก็บรักษา การปฐมพยาบาล และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของdeltamethinรวมทั้งงานวิจัยเกี่ยวกับการนำdeltamethinไปใช้ประโยชน์ในแง่อื่นๆ

                2.1.1.1กระบวนการทำชอล์กไล่มดตามท้องตลาด  ไม่มีการระบุกระบวนการทำจากบริษัทผลิตชอล์ก

รูปที่ 2.2  เปลือกไข่ไก่

2.1.2 เปลือกไข่ไก่

เปลือกไข่   คือ  มีสีน้ำตาลหรือสีขาว ขึ้นอยู่กับชนิดของพันธุ์แม่ไก่ สีไข่ไม่มีผลต่อคุณค่าทางโภชนาการของไข่ ส่วนประกอบสำคัญของเปลือกไข่คือ แคลเซียมเป็นส่วนใหญ่ มีลักษณะเป็นแท่งๆมาต่อกันในการสร้างเปลือกไข่แต่ละฟองนั้นจะใช้แคลเซียมประมาณ 2 กรัม มีคอลลาเจนสานเป็นตัวตาข่าย และมีหินปูน(แคลเซียมคาร์บอเนต)ทำให้เปลือกไข่แข็ง มีสารเคลือบที่สามารถป้องกันเชื้อแบคทีเรียไม่ให้เข้าไปในตัวไข่ได้ ความแข็งแรงของเปลือกไข่ขึ้นอยู่กับอายุและการกินอาหารของแม่ไก่ เปลือกไข่จะมีรูขนาดเล็กมาก มองเห็นด้วยตาเปล่าไม่เห็น เมื่อไข่ออกจากแม่ไก่มาใหม่จะมีเมือกเคลือบที่ผิวของเปลือกไข่ เพื่อป้องกันไม่ให้อากาศและน้ำผ่านเข้าไปได้ เมื่อเก็บไว้นานๆเมือกเหล่านั้นจะแห้งไป อากาศและความชื่นสามารถแทรกผ่านรูเล็กของเปลือกไข่ได้ทำให้ไข่เสื่อมคุณภาพ การเปลี่ยนแปลงของไข่ขาว และการเปลี่ยนของกลิ่นรสตลอดเวลา เนื่องจากการสูญเสียอากาศ เปลือกไข่มีการป้องกันการเน่าเสียจากจุลินทรีย์ เมื่อไม่มีเปลือกไข่จะเกิดการเสื่อมอย่างรวดเร็ว จึงมักเก็บไข่ทั้งเปลือก การเก็บไว้ในที่มีอากาศเหม็น ไข่ก็อาจดูดกลิ่นสิ่งที่เหม็นอยู่รอบๆเข้าไปสู่รูของเปลือก

                2.1.2.1 กระบวนการทำเปลือกไข่

           เปลือกไข่ได้มาจากไก่ที่ออกไข่อยู่เป็นประจำทุกวัน

รูปที่ 2.3 ปูนปลาสเตอร์ 2.1.3  ปูนปลาสเตอร์ ปูนปลาสเตอร์คือ  ทำมาจากแร่ยิปซัม   ซึ่งมีชื่อเรียกทางเคมีว่า   แคลเซียมซัลเฟตไดไฮเดรตในโครงสร้าง ผลึกจะมี 2 หน่วยต่อแคลเซียมซัลเฟต1 หน่วย   เมื่อนำยิปซัมมาเผาแคลไซน์น้ำบางส่วนจะระเหยออกไป  กลายเป็นปูนปลาสเตอร์ซึ่งมีชื่อเรียกทางเคมีว่า แคลเซียมเฮมิไฮเดรตในโครงผลึกจะมีน้ำเพียง 1 หน่วย ต่อแคลเซียมซัลเฟต2 หน่วย   เป็นปฏิกิริยากับผันกลับได้เมื่อเราเติมน้ำให้กลับปูนปลาสเตอร์    ปูนปลาสเตอร์   ปูนปลาสเตอร์จะทำปฏิกิริยากับน้ำเกิดเป็นผลึกรูปเข็มของยิปซัมและกลายเป็นก้อนแข็งอีก ครั้ง                 2.1.3.1 กระบวนการทำปูนปลาสเตอร์                                 ไม่มีการระบุกระบวนการทำจากบริษัทผลิตปูนปลาสเตอร์ รูปที่2.4 ดินสอพอง 2.1.4 ดินสอพอง ดินสอพอง คือ  หินปูนเนื้อมาร์คที่เป็นดินที่เนื้อ เป็นสารประกอบ แคลเซียมคาร์บอเนตเป็นส่วนใหญ่  เมื่อเอามะนาวบีบใส่    น้ำมะนาวมีกรดซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับแคลเซียมเป็นฟองฟูขึ้นดูเผินๆ ก็เห็นว่าดินนั้นพองตัวขึ้นจึงเรียกดินสอพอง   ใช้ในการทำธูป  ทำปูนซีเมนต์ 2.1.4.1 กระบวนการทำปูนปลาสเตอร์   ไม่มีการระบุกระบวนการทำจากบริษัทผลิตดินสอพอง 2.2 งานวิจัย 2.2.1 งานวิจัยเกี่ยวกับเปลือกไข่ KuhและKim  ได้ศึกษาการดูดซับโลหะหนักแคดเมี่ยมด้วย เปลือกไข่โดยศึกษาผลของความเข้มข้น เริ่มต้นของสารละลาย (25-100 มิลลิกรัมต่อลิตร) ค่า pH  ของสารละลายเริ่มต้น (3-11) อุณหภูมิ (25-55 องศา เซลเซียส) ขนาดอนุภาค (14-30, 35-60, 80-100 และ120-140 เมช)  และปริมาณของเปลือกไข่ (10-70กรัมต่อลิตร)  พบว่าการดูดซับแคดเมี่ยมเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วง30 นาทีแรกและ เข้าสู่สภาวะสมดุลย์หลังจาก เวลาผ่านไป 300 นาทีโดยผลจากการเพิ่มปริมาณเปลือกไข่ในสารละลาย และการลดขนาดของเปลือกไข่ ทำให้พื้นที่ผิวของการดูดซับเพิ่มขึ้นประสิทธิภาพการดูดซับจึงสูงขึ้นตาม ไปด้วยและที่ความเข้มข้นเริ่มต้น ของสารละลายแคดเมี่ยมตํ่า(25 มิลลิกรัมต่อลิตร) เปลือกไข่มีประสิทธิภาพ ในการลดแคดเมี่ยม (ร้อยละ 97)  ได้ดีกว่าที่ความเข้มข้นเริ่มต้นสูงขึ้นเนื่องจากสัดส่วนของ active sites  บนผิวเปลือกไข่ต่อปริมาณตัวถูกดูดซับ ที่ความเข้มข้นเริ่มต้นตํ่ามีค่ามากกว่าที่ความเข้มข้นเริ่มต้นสูงและการดูดซับ แคดเมี่ยมจะสูงขึ้นตาม อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นซึ่งแสดงว่าการดูดซับเป็นปฏิกริยาดูดความร้อน สามารถอธิบายการดูดซับ ด้วยสมการของFruendlichสำหรับการศึกษาจลนพลศาสตร์พบว่า การดูดซับเป็นปฏิกิริยา อันดับที่1.1-1.6 จากความสัมพันธ์ของการเปลี่ยนแปลงค่าความเข้มข้น ของแคดเมี่ยมในสารละลาย(logCt) กับอัตราการดูดซับ (log rate) นอกจากนี้สารละลายที่มีค่า pH  สูงบนผิวเปลือกไข่จะมีปริมาณโปรตอนลดลง กลุ่มออกไซด์, ไฮดรอกไซด์และออกซี่ไฮดรอกไซด์บนผิวเปลือกไข่จึงจับตัว กับโลหะหนักได้มากขึ้น เกิดเป็น metal carbonate ที่ไม่ละลายนํ้าในรูป CdCO3 , Cd(CO3 )2(OH)2             ดร.นาวิน วิริยะเอี่ยมพิกุล นักวิจัยศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ  (นาโนเทค) สำนักงาน พัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ กล่าวว่า จากความสนใจ ส่วนตัวในเรื่องการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยา  ทำให้ 3-4 ปีที่ผ่านมา ทุ่มเทกับการศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยา เพื่อการประยุกต์ใช้งานที่หลากหลาย ทั้งตัวเร่งปฏิกิริยา สำหรับผลิตไบโอดีเซล ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงสำหรับบำบัดสารพิษในน้ำ  รวมถึงกระบวนการผลิตที่ใช้ในการ สังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยา  หนึ่งในวัสดุที่สนใจศึกษาเพื่อพัฒนา เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาคือ เปลือกไข่  ซึ่งมีความเป็นด่างสอดคล้องกับคุณสมบัติเบื้องต้นของตัวเร่งปฏิกิริยา  และที่ผ่านมาอุตสาหกรรม โรงฟักไก่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการกำจัดเปลือกไข่เหลือใช้ด้วยการฝังกลบ ตันละกว่า 800 บาท  ทั้งที่ตัวเปลือกไข่เป็นแคลเซียมน่าจะนำมาประยุกต์ใช้อย่างอื่นได้   นักวิจัยนาโนเทคศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพ ของเปลือกไข่มาตั้งแต่ปี 2551 ด้วยสเกลขนาดเล็กในห้องแล็บ  ด้วยการเก็บเปลือกไข่จากร้านขายอาหาร  กระทั่งปัจจุบันมีการขยายสเกลการวิจัยที่ใหญ่ขึ้นระดับที่ต้อง ขอเปลือกไข่จากโรงฟักไก่ เพื่อดูศักยภาพ ในการต่อยอดเชิงพาณิชย์ที่คุ้มค่า   การศึกษาดังกล่าวพบว่าเปลือกไข่เมื่อนำมาผ่านความร้อนจะเปลี่ยน โครงสร้าง ตัวมันเองให้มีพื้นที่ผิวมีความเป็นด่าง สามารถที่จะนำไปประยุกต์ ใช้งานได้หลากหลาย ซึ่งหนึ่งในทางเลือก ที่ศึกษาต่อ คือการนำไปใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการผลิตไบโอดีเซล  จากการศึกษาเปรียบเทียบ ระหว่างตัวเร่งปฏิกิริยาจากเปลือกไข่กับตัวเร่งปฏิกิริยา แบบของเหลวที่ใช้อยู่โดยทั่วไป เช่น โซดาไฟ  โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ ผลที่ได้พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา ของแข็งที่ได้จากเปลือกไข่ ทำให้กระบวนการผลิต ไบโอดีเซลมีขั้นตอนการผลิตที่สั้นลง เดิมการผลิตไบโอดีเซลจะนำ น้ำมันพืชมาหมักร่วมกับเมทานอลและ ตัวเร่งปฏิกิริยาในถังผลิตไบโอดีเซล จากนั้นแยกเอากลีเซอรีนออก  พร้อมทำการระเหยเมทานอลกลับมาใช้ใหม่  ซึ่งไบโอดีเซลที่ได้จะยังไม่บริสุทธิ์เสียทีเดียวต้องผ่านกระบวนการ ล้างน้ำและทำระเหยเอาน้ำออก ทำให้เกิดน้ำเสียจากกระบวนการผลิต นักวิจัย กล่าวต่อว่า  การใช้เปลือกไข่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา  ทำให้ได้กลีเซอรีนและไบโอดีเซลที่มีความบริสุทธิ์สูงจนไม่ต้องผ่านกระบวน การล้างน้ำ  และไม่มีน้ำเสียเกิดขึ้นจากกระบวนการผลิต ซึ่งน่าจะทำให้ต้นทุนการ ผลิตไบโอดีเซลถูกลง กว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของเหลวในการผลิต             2.2.2งานวิจัยเกี่ยวกับเปลือกไข่ งานวิจัยล่าสุดจากมหาวิทยาลัยโอไฮโอ (Ohio University)  ประเทศสหรัฐอเมริกาพบว่าเปลือกไข่อาจใช้เป็นวัตถุดิบช่วยผลิต ก๊าซไฮโดรเจนเพื่อไปผสมกับก๊าซออกซิเจน ที่ใช้กำเนิดพลังงานไฟฟ้าของเซลล์เชื้อเพลิง(Fuel Cell)  ได้ด้วยต้นทุนที่ถูกลงงานวิจัยระบุว่าเปลือกไข่มีบทบาทสำคัญ ที่จะทำให้ไฮโดรเจนบริสุทธิ์สามารถแยกออกจากก๊าซคาร์บอนได ออกไซด์โดยการเติมเปลือกไข่ลงไปในขั้นตอนการผลิตก๊าซไฮโดรเจนแคลเซียมออกไซด์(Calcium oxide) ที่อยู่ในเปลือกไข่จะช่วยดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไว้ทำให้กระบวนการผลิตสะอาดขึ้นและเมื่อนำเปลือกไข่ ที่ใช้แล้วไปฝังดินก็จะเป็นการกำจัด ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นออกโดยไม่ปล่อยมันสู่ ชั้นบรรยากาศอีกด้วยงานวิจัยสรุป ด้วยว่าปริมาณขยะเปลือกไข่ที่คนอเมริกันทิ้งไว้ทั่วประเทศมีมากถึง  455,000ตันนั้นมากพอ ที่จะผลิตก๊าซไฮโดรเจนได้มากถึง 35 พันล้านลูกบาศก์ฟุตเมื่อ เทียบเท่ากับก๊าซถ่านหิน ที่ผู้เชี่ยวชาญด้านพลังงานเชื่อว่าไฮโดรเจนอาจกลายเป็นแหล่ง พลังงานที่สำคัญในอนาคต แต่นักวิจัยจะต้องพัฒนาวิธีการที่เหมาะสมในการผลิต ไฮโดรเจนจำนวนมากต่อไป