วิทยาศาสตร์ พว31001 ม.ปลาย

194 เรอื่ งที่ 1 ปโ ตรเลยี ม ปโตรเลียม (Petroleum) มาจากรากศัพทภาษาละติน 2 คํา คือ เพทรา (Petra) แปลวาหิน และโอลิอุม (Oleum) แปลวา น้าํ มนั รวมกันแลวมีความหมายวา นาํ้ มันทไ่ี ดจากหิน ปโตรเลียมเปนสารผสมของสารประกอบไฮโดรคารบอนและสารอินทรียหลายชนิดที่เกิดตามธรรมชาติ ทง้ั ในสถานะของเหลวและแกส ไดแ กน าํ้ มนั ดบิ (Crude oil) และแกสธรรมชาติ (Natural gas) น้ํามันดิบ จากแหลงตาง ๆ อาจมีสมบัติทางกายภาพแตกตางกัน เชน มีลักษณะขนเหนียว จนถึงหนืด คลา ยยางมะตอย มีสีเหลอื ง เขยี ว น้ําตาลจนถงึ ดาํ มีความหนาแนน 0.79 – 0.97 g/cm3 น้ํามันดิบมีองคประกอบสวน ใหญเปนสารประกอบไฮโดรคารบอนประเภทแอลเคน และไซโคลแอลเคน อาจมีสารประกอบของ N , S และ สารประกอบออกไซดอ ่ืน ๆ ปนอยูเล็กนอ ย แกสธรรมชาติ (Natural gas) มีองคประกอบหลักคือ สารประกอบไฮโดรคารบอนทีม่ ีคารบอนใน โมเลกุล 1 – 5 อะตอม ประมาณรอยละ 95 ที่เหลือเปนแกสไนโตรเจน และคารบอนไดออกไซด อาจมีแกส ไฮโดรเจนซัลไฟดปนอยูด วย แกสธรรมชาติอาจมีสถานะเปนของเหลว เรียกวา แกสธรรมชาติเหลว (Condensate) ประกอบดวยไฮโดรคารบอนเชนเดียวกับแกสธรรมชาติ แตมีจํานวนอะตอมคารบอนมากกวา เมือ่ อยูในแหลงกัก เก็บใตผิวโลกที่ลึกมากและมีอุณหภูมิสูงมากจะมีสถานะเปนแกส แตเมือ่ นําขึ้นบนถึงระดับผิวดินซึ่งมีอุณหภูมิต่ํา กวา ไฮโดรคารบอนจะกลายสภาพเปนของเหลว ปรมิ าณธาตุองคป ระกอบของนํ้ามันดิบและแกสธรรมชาติ ปรมิ าณเปนรอยละโดยมวล ชนดิ ของปโตรเลียม CH S N นํา้ มนั ดบิ 82 – 87 12 – 15 0.1 – 1.5 0.1 – 1 แกสธรรมชาติ 65 – 80 1 – 25 0.2 1 – 15 การเกดิ ปโตรเลยี ม ปโตรเลียมเกิดจากการทับถมและสลายตัวของอินทรยี สารจากพืชและสัตวท ่คี ลุกเคลาอยกู ับตะกอนใน ชัน้ กรวดทรายและโคลนตมใตพน้ื ดนิ เม่อื เวลาผานไปนับลา นปตะกอนเหลานจ้ี ะจมตวั ลงเรื่อย ๆ เนื่องจากการ เปล่ยี นแปลงของผวิ โลก ถกู อัดแนนดวยความดนั และความรอ นสงู และมปี ริมาณออกซเิ จนจํากัด จงึ สลายตวั เปลย่ี น สภาพเปน แกสธรรมชาติและนํา้ มันดิบแทรกอยูระหวา งช้ันหนิ ท่มี ีรูพรนุ ปโตรเลียมจากแหลงตางกันจะมีปริมาณของสารประกอบ ไฮโดรคารบอนรวมทั้งสารประกอบของกํามะถัน ไนโตรเจน และออกซเิ จนแตกตา งกนั โดยขน้ึ อยกู ับชนดิ ของซากพืชและสัตว ท่เี ปนตนกาํ เนดิ ของปโตรเลียม และอทิ ธพิ ลของแรงที่ทับถมอยู บนตะกอน

195 แหลงกักเกบ็ ปโตรเลียม ปโตรเลียมทีเ่ กิดอยูใ นชัน้ หิน จะมีการเคลือ่ นตัวออกไปตามรอยแตกและรูพรุนของหินไปสูระดับความ ลึกนอยกวาแลวสะสมตัวอยูในโครงสรางหินที่มีรูพรุน มีโพรง หรือรอยแตกในเนื้อหินทีส่ ามารถใหปโตรเลียม สะสมควั อยูได ดานบนเปน หนิ ตะกอนหรอื หนิ ดินดานเน้ือแนนละเอียดปดก้ันไมใหปโตรเลียมไหลลอดออกไปได โครงสรา งปด ก้ันดงั กลาวเรยี กวา แหลงกักเก็บปโตรเลยี ม การสาํ รวจปโ ตรเลียม การสํารวจปโตรเลียมทําไดหลายวธิ ี และมขี นั้ ตอนตาง ๆ ดังนี้ 1. การสาํ รวจทางธรณวี ิทยา (Geology) โดยทําแผนที่ภาพถายทางอากาศ 2. สาํ รวจทางธรณีวทิ ยาพ้ืนผวิ โดยการเก็บตัวอยางหิน ศึกษาลักษณะของหิน วิเคราะหซากพืช ซากสัตว ทอ่ี ยูในหิน ผลการศึกษาชว ยใหคาดคะคะเนไดว า มโี อกาสพบโครงสรางและชนดิ ของหนิ ทเี่ ออ้ื อํานวยตอ การกักเก็บ ปโ ตรเลยี มในบรเิ วณน้นั มากหรอื นอ ยเพยี งใด 3. การสาํ รวจทางธรณฟี สิกส (Geophysics) การวัดความเขมสนามแมเหล็กโลก จะบอกใหทราบถึงขอบเขต ความหนา ความกวางใหญของแอง และ ความลึกของชั้นหิน การวัดคาความโนมถวงของโลก ทําใหทราบถึงชนิดของชั้นหินใตผิวโลกในระดับตาง ๆ ซึง่ จะชวยใน การกาํ หนดขอบเขตและรูปรางของแองใตผิวดิน การวัดคาความไหวสะเทือน (Seismic wave) จะชวยบอกใหทราบตําแหนง รูปรางลักษณะ และ โครงสรางของหินใตดิน

196 4. การเจาะสํารวจ จะบอกใหทราบถึงความยากงายของการขุดเจาะเพือ่ นําปโตรเลียมมาใช และบอกให ทราบวาสิ่งที่กักเกบ็ อยูเปน แกสธรรมชาติหรือน้าํ มันดิบ และมีปริมาณมากนอยเพียงใด ขอมูลในการเจาะสํารวจจะ นํามาใชในการตัดสินถึงความเปนไปไดในเชิงเศรษฐกิจ เมือ่ เจาะสํารวจพบปโตรเลียมในรูปแกสธรรมชาติหรือ น้ํามันดิบแลว ถาหลุมใดมีความดันภายในสูง ปโตรเลียมจะถูกดันใหไหลขึน้ มาเอง แตถาหลุมใดมีความดันภายใน ต่ํา จะตองเพิ่มแรงดันจากภายนอกโดยการอัดแกสบางชนิดลงไป เชน แกสธรรมชาติ แกสคารบอนไดออกไซด การสาํ รวจนาํ้ มนั ดบิ ในประเทศไทย มีการสาํ รวจคร้ังแรกใน พ.ศ. 2464 พบที่อําเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม และพบแกสธรรมชาติที่มีปริมาณ มากพอเชิงพาณชิ ยในอาวไทยเม่อื พ.ศ. 2516 ตอมาพบทีอ่ ําเภอนาํ้ พอง จังหวัดขอนแกน ปริมาณสํารองปโตรเลียมในประเทศไทย มีปริมาณที่ประเมินไดดังนี้ • นาํ้ มันดบิ 806 ลา นบารเ รล • แกส ธรรมชาติ 32 ลานลูกบาศกฟตุ • แกส ธรรมชาตเิ หลว 688 ลานบารเรล แหลงน้ํามนั ดิบใหญทีส่ ดุ ของประเทศ ไดแ ก นาํ้ มันดบิ เพชร จากแหลงสริ กิ ติ ์ิ กงิ่ อาํ เภอลานกระบือ จังหวัดกาํ แพงเพชร แหลง ผลติ แกสธรรมชาติทใ่ี หญท ส่ี ุดอยใู นอา วไทยช่ือวา แหลงบงกช เจาะสํารวจพบเมื่อ พ.ศ. 2523 แหลงสะสมปโตรเลียมขนาดใหญที่สุดของโลกอยูที่อาวเปอรเซีย รองลงมาคือบริเวณอเมริกากลาง อเมรกิ าเหนือ และรสั เซยี ปโตรเลียมท่ีพบบริเวณประเทศไนจเี รียเปน แหลงปโตรเลยี มท่ีมีคุณภาพดที ี่สดุ เพราะมี ปรมิ าณสารประกอบกํามะถนั ปนอยูนอยทีส่ ุด หนวยวัดปรมิ าณปโตรเลียม หนว ยท่ใี ชว ดั ปริมาณนา้ํ มันดิบคอื บารเรล (barrel) 1 บารเรล มี 42 แกลลอน หรือ 158.987 ลติ ร หนว ยที่ใชวัดปรมิ าตรของแกสธรรมชาติ นิยมใชหนวยวัดเปนลูกบาศกฟุต ที่อุณหภูมิ 60 องศาฟาเรนไฮต (15.56 องศาเซลเซยี ส) และความดนั 30 นว้ิ ของปรอท การกลัน่ นํา้ มันดบิ น้ํามันดับเปนของผสมของสารประกอบไฮโดรคารบอนหลายชนิด ทัง้ แอลเคน ไซโคลแอลเคน น้าํ และ สารประกอบอนื่ ๆ การกลั่นนา้ํ มันดิบจึงใชการกลน่ั ลําดับสว น ซึ่งมีขน้ั ตอนดังนี้

197 1. กอนการกลั่นตองแยกน้ําและสารประกอบตาง ๆ ออกจากน้ํามันดิบกอน จนเหลือแตสารประกอบ ไฮโดรคารบ อนเปน สว นใหญ 2. สงผา นสารประกอบไฮโดรคารบ อนผานทอเขาไปในเตาเผาท่มี ีอณุ หภมู ิ 320 – 385OC นํ้ามันดิบท่ี ผานเตาเผาจะมีอุณหภูมิสูง จนบางสวนเปลี่ยนสถานะเปนไอปนไปกับของเหลว 3. สงสารประกอบไฮโดรคารบอนทั้งที่เปนของเหลวและไอผานเขาไปในหอกลัน่ ซึง่ หอกลัน่ เปนหอสูง ทีภ่ ายในประกอบดวยชัน้ เรียงกันหลายสิบชัน้ แตละชัน้ จะมีอุณหภูมิแตกตางกัน ชั้นบนมีอุณหภูมิต่าํ ชัน้ ลางมี อณุ หภูมสิ ูง ดงั นนั้ สารประกอบไฮโดรคารบ อนทมี่ มี วลโมเลกุลตํ่าและจุดเดือดต่ําจะระเหยข้ึนไปและควบแนนเปน ของเหลวบริเวณชัน้ ที่อยูส วนบนของหอกลัน่ สวนสารประกอบไฮโดรคารบอนที่มีมวลโมเลกุลสูงและจุดเดือดสูง กวาจะควบแนนเปนของเหลวอยูในชั้นต่ําลงมาตามชวงอุณหภูมิของจุดเดือด สารประกอบไฮโดรคารบอนบางชนิด ที่มีจุดเดือดใกลเคียงกันจะควบแนนปนกันออกมาชั้นเดียวกัน การเลือกชวงอุณหภูมิในการเก็บผลิตภัณฑจึงขึ้นอยู กบั จุดประสงคข องการใชผลติ ภัณฑที่ได สารประกอบไฮโดรคารบอนทีม่ ีมวลโมเลกุลสูงมาก เชน น้ํามันเตา น้าํ มันหลอลืน่ และยางมะตอย ซึง่ มี จดุ เดอื ดสงู จงึ ยังคงเปนของเหลวในชวงอณุ หภมู ิของการกลนั่ และจะถูกแยกอยใู นชนั้ ตอนลา งของหอกล่นั 1.1 การกลน่ั ลําดบั สว น (Fractional distillation) วิธีการนีค้ ือการกลัน่ น้ํามันแบบพืน้ ฐาน ซึ่งสามารถแยกน้ํามันดิบออกเปนสวน (Fractions) ตางๆ กระบวนการนีใ้ ชหลักการจากลักษณะของสวนตางๆ ของน้าํ มันดิบทีม่ ีคาอุณหภูมิจุดเดือด (Boiling point) ท่ี แตกตางกันออกไป และเปนผลใหสวนตางๆ ของน้าํ มันดิบนัน้ มีจุดควบแนน (Condensation point) ทีแ่ ตกตางกัน ออกไปดวย น้าํ มันดิบจากถังจะไดรับการสูบผานเขาไปในเตาเผา (Furnace) ทีม่ ีอุณหภูมิสูงมากพอที่จะทําใหทุกๆ สวนของน้ํามันดิบแปรสภาพไปเปนไอได แลวไอน้ํามันดังกลาวก็จะถูกสงผานเขาไปในหอกลัน่ ลําดับสวน

198 (Fractionatingtower) ที่มีรูปรางเปนทรงกระบอก มีขนาดความสูงประมาณ 30 เมตร และมีขนาดเสนผาศูนยกลาง ประมาณ 2.5 - 8 เมตร ภายในหอกลัน่ ดังกลาวมีการแบงเปนหองตางๆ หลายหองตามแนวราบ โดยมีแผน ก้ันหองท่ีมลี ักษณะคลายถาดกลม โดยแผนกั้นหองทุกแผนจะมีการเจาะรูเอาไว เพือ่ ใหไอน้าํ มันทีร่ อนสามารถผาน ทะลุขึน้ สสู ว นบนของหอกลัน่ ได และมที อ ตอเพื่อนําน้ํามันที่กลัน่ ตัวแลวออกไปจากหอกลัน่ เมือ่ ไอน้าํ มันดิบทีร่ อน ถกู สงใหเ ขา ไปสหู อกลน่ั ทางทอ ไอจะเคลื่อนตัวขนึ้ ไปสสู วนบนสดุ ของหอกลัน่ และขณะท่ีเคลื่อนตัวขึ้นไปน้ัน ไอ นาํ้ มนั จะเยน็ ตวั ลงและควบแนน ไปเรอ่ื ยๆ แตล ะสว นของไอนาํ้ มนั จะกลน่ั ตวั เปน ของเหลวท่ีระดับตางๆ ในหอกลัน่ ทัง้ นีข้ ึน้ อยูกับอุณหภูมิของการควบแนนที่แตกตางกันออกไป น้าํ มันสวนทีเ่ บากวา (Lighterfractions) เชน น้าํ มัน เบนซนิ (Petorl) และพาราฟน (Parafin) ซึง่ มีคาอุณหภูมิของการควบแนนต่าํ จะกลายเปนของเหลวทีห่ องชัน้ บนสุด ของหอกลั่นและคางตัวอยูบนแผนกั้นหองชั้นบนสุด น้ํามันสวนกลาง (Medium fractions) เชน ดีเซล (Diesel) น้ํามันแกส (Gas oils) และนํ้ามันเตา(Fuel oils) บางสวนจะควบแนนและกลั่นตัวที่ระดับตางๆ ตอนกลางของ หอกลัน่ สวนน้าํ มันหนัก (Heavy factions) เชน น้ํามันเตา และสารตกคางพวกแอสฟลต จะกลัน่ ตัวทีส่ วนลางสุด ของหอกลน่ั ซึ่งมีอุณหภมู ิสงู และจะถกู ระบายออกไปจากสว นฐานของหอกลน่ั กระบวนการกล่ันลาํ ดบั สวนท่ีนํามาใชใ นอุตสาหกรรมปโ ตรเลยี ม ขอเสียของกระบวนการกลั่นลําดับสวนคือ จะไดน้ํามันเบาประเภทตางๆ ในสดั สวนที่นอยมากทง้ั ทน่ี าํ้ มนั เบาเหลานี้ลวนมีคุณคาทางเศรษฐกิจสูง 1.2 ผลิตภัณฑท ่ไี ดจ ากการกลั่นปโ ตรเลียม น้าํ มันดิบหรือปโตรเลียม มีสวนประกอบเปนธาตุคารบอน และไฮโดรเจน และอาจมีธาตุ อื่นๆปะปนอยูดวย ทั้งนีข้ ึน้ อยูกับแหลงน้าํ มันดิบแตละที่จะมีองคประกอบ แตกตางกัน การนําน้าํ มันดิบมาใช

199 ประโยชน ตอ งผา นกระบวนการกลัน่ แยก ซ งึ่ เรียกวา การกล่ันลาํ ดับสว น เพื ่ อแ ย ก น้ าํ มั น ดิบ ออ ก เ ป น ผ ลิ ตภั ณ ฑ ตา ง ๆ 8 จํานวนมาก ทัง้ นี้ ผลิตภัณฑที่ไดจากการกลัน่ ลําดับสวน น้ํามันดิบ จะมีองคประกอบชนิดใดมากหรือนอย ขึน้ อยู กับแหลงน้าํ มันดิบ เชน บางแหลงกลัน่ ไดน้าํ มันดีเซลมาก หรือบางแหงอาจจะไดน้าํ มันเบนซินมาก เปนตนลําดับ สวนน้าํ มันดิบ จะมีองคประกอบชนิดใดมากหรือนอย ขึน้ อยูก ับแหลงน้ํามันดิบ เชน บางแหลงกลัน่ ไดน้าํ มันดีเซล มาก หรือบางแหงอาจจะไดน้ํามันเบนซินมาก เปนตนลําดับสวนน้าํ มันดิบ จะมีองคประกอบชนิดใดมากหรือนอย ขึน้ อยูก บั แหลง นาํ้ มนั ดิบ เชน บางแหลง กลั่นไดน า้ํ มนั ดเี ซลมาก หรือบางแหงอาจจะไดนาํ้ มันเบนซนิ มาก เปน ตน ผลิตภัณฑจากการกลั่นน้ํามันปโตรเลียม เรียกวา สารประกอบไฮโดรคารบอน ซึ่ง ประกอบดวยธาตุไฮโดรเจน และคารบอน จํานวนแตกตางกัน มีตัง้ แตโมเลกุลทีม่ ีคารบอน 1 อะตอม ขึ้นไปจนถึง กวา 50 อะตอม ถา โมเลกลุ ท่ีมีจาํ นวน 1 - 4 อะตอม จะมีสถานะเปนแกส เมื่อจํานวนคารบอนเพ่ิมข้ึน สถานะจะเปน ของเหลว และมีความขนเหนียวมากขึ้นตามจํานวนคารบอน ซึ่งโมเลกุลเหลานี้ นําไปใชประโยชนในลักษณะ แตกตางกันดังขอมูลในตารางนี้ ผลิตภัณฑท ไ่ี ดจ ากการกล่นั ปโตรเลยี ม สมบตั ิ และการใชป ระโยชน ผลติ ภณั ฑท ีไ่ ด จดุ เดอื ด (OC) สถานะ จาํ นวน C การใชป ระโยชน แกสปโ ตรเลยี ม < 30 แกส 1–4 ทําสารเคมี วสั ดุสังเคราะห แนฟทาเบา 30 – 110 ของเหลว เชอ้ื เพลิงแกสหุงตม แนฟทาหนกั 65 – 170 ของเหลว 5–7 นํ้ามันกา ด 170 – 250 ของเหลว 6 – 12 นํา้ มนั เบนซิน ตวั ทําละลาย 10 – 19 น้ํามันดเี ซล 250 – 340 ของเหลว นาํ้ มนั เบนซนิ แนฟทาหนกั นา้ํ มันหลอล่นื > 350 ของเหลว 14– 19 > 500 ของแข็ง 19 – 35 น้ํามันกาด เชื้อเพลงิ ไข > 35 เครื่องยนตไ อพน และตะเกียง > 500 ของเหลว นํา้ มันเตา หนดื > 35 เชอ้ื เพลงิ เคร่ืองยนตด ีเซล > 500 ยางมะตอย ของเหลว นา้ํ มนั หลอลน่ื นํา้ มันเครอ่ื ง หนดื ใชทําเทียนไข เครื่องสําอาง ยา ขดั มัน ผลิตผงซักฟอก เชอ้ื เพลงิ เคร่ืองจกั ร > 35 ยางมะตอย เปนของแข็งที่ ออ นตวั และเหนยี วหนืดเม่ือ ถกู ความรอน ใชเ ปนวัสดกุ นั ซมึ

200 1.3 ผลกระทบของการใชป โตรเลียม การเผาไหมปโตรเลียมจะกอใหเกิดมลภาวะทางอากาศ โดยการปลอยไอเสียออกมาจากปลอง ควันของโรงงานอุตสาหกรรม โรงจักรไฟฟาและจากรถยนต สารมลพิษดงั กลาวคือ กา ซซัลเฟอรไดออกไซด(SO2) กาซไนโตรเจนออกไซด ( NO ) กาซคารบอนมอนอกไซด ( CO ) สารไฮโดรคารบอนและฝุนละออง เขมา ตางๆ ภาวะมลพิษทเ่ี กดิ จากการผลิตและการใชผลิตภัณฑปโตรเลียม สาเหตุมลพษิ มลพษิ จะเกิดไดในหลายรปู แบบ สวนใหญจ ะมีสาเหตมุ าจาก 2 ประการคือ 1. การเพิ่มของประชากร 2. เทคโนโลยี จากสาเหตุดงั กลาวจะกอ ใหเกดิ ภาวะมลพษิ ในหลายดาน เชน ภาวะมลพิษทางน้ํา ภาวะมลพิษ ทางอากาศ ภาวะมลพษิ ทางนา้ํ สาเหตุ การเกดิ ภาวะมลพษิ ทางน้ําที่สําคญั 4 ประการ 1. สารแขวนลอย สารแขวนลอย คอื สารผสมของสสารตางชนิดกนั ทไี่ มเปน เน้ือเดยี วกนั 66 และมีอนภุ าคใหญกวา 1 ไมโครเมตร (1000 นาโนเมตร) 6 66 6 2. เชือ้ โรคท่ีมากับน้าํ เชน โรคฉ่ีหนู โรคเทา เปอย 3. ปรมิ าณ O2 ในนํา้ ออกซิเจนในน้ํามีความสําคัญตอการดํารงชีวิตของสัตว และพชื ในนาํ้ ปริมาณการละลายของออกซิเจนในน้ําเปนเครื่องบงบอกการชี้บอกคุณภาพของน้ําในแหลงนัน้ ถาหาก ปรมิ าณออกซิเจนนอยผิดปกติ แสดงวา น้าํ เสยี ทาํ ใหสง่ิ มีชีวติ ตา ง ๆ อยูไมได ออกซเิ จนที่ละลายอยูในนํ้า มาจาก อากาศเปนแหลงสําคัญ 4. สารเคมใี นนาํ้ จาํ พวกโลหะหนกั เชน เหล็ก ตะกว่ั มาตรฐานนา้ํ ทง้ิ ของกระทรวงอุตสาหกรรม - pH 5-9 - T = 40 ๐C BOD = 20 -60 mg/l ภาวะมลพษิ ทางอากาศ สาเหตุ การเกิดภาวะมลพิษทางอากาศที่สําคัญ 4 ประการ 1. กา ซหรอื ไอของสารอนิ ทรีย เชน ไอระเหยของนํ้ามัน เบนซิน จะทําลายไขกระดูก เมด็ เลอื ดแดงแตก โรคโลหติ จาง และอาการหรือโรคทางประสาทสวนกลาง 2. โลหะะหนัก ผลของความเปนพิษของโลหะหนักในสิ่งมีชีวิตเกิดจากกลไกระดับเซล 5 แบบ คือ 1. ทําใหเซลตาย 2. เปลี่ยนแปลงโครงสรางและการทํางานของเซล

201 3. เปน ตัวการชกั นาํ ใหเ กิดมะเรง็ 4. เปนตัวการทําใหเกิดความผิดปกติทางพันธุกรรม 5. ทําความเสียหายตอโครโมโซม ซึ่งเปนปจจัยทางพันธุกรรม 3. ฝนุ ละออง ฝุนละอองขนาดเล็กจะมีผลกระทบตอสุขภาพเปนอยางมาก เมือ่ หายใจเขา ไปในปอดจะเขาไปอยูในระบบทางเดินหายใจสวนลาง โดยเฉพาะผปู ว ยสูงอายุ ผูปวยโรคหัวใจ โรคหืดหอบ 4. สารกัมมนั ตรังสี กาซท่ีกอ ใหเกิดมลพิษทางอากาศมีหลายชนิด เชน CO CO2 SO2 NO NO2 นอกจากนี้อาจเปนพวกไฮโดรคารบอน ที่มีพนั ธะคู รว มกับ O2 ในอากาศจไดส ารพวกท่ีมีกลน่ิ เหม็นพวกอัลดีไฮด แตถามี NO2 รวมอยูดวยจะเกิดสารประกอบ Peroxy acyl nitrate (PAN) ทําใหเกิดการระคายเคืองตอระบบหายใจ

202 เรอื่ งที่ 2 พอลเิ มอร 2.1 ความหมาย ประเภท ชนดิ การเกดิ และสมบัติของพอลิเมอร 8 พอลเิ มอร (Polymer) คือ สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ และมีมวลโมเลกุลมากประกอบดวย หนว ยเลก็ ๆ ของสารที่อาจจะเหมือนกันหรือตางกันมาเชื่อมตอกันดวยพันธะโควาเลนต มอนอเมอร (Monomer) คือ หนว ยเลก็ ๆ ของสารในพ อลิเมอร ดังภาพ 8 ประเภทของพอลิ เมอร แบง ต ามเกณฑตาง ๆ ดังน้ี 8 1. แบงตามการเกดิ เปนเกณฑ เปน 2 ชนดิ คอื ก . พอลเิ มอรธ รรมชาติ เปนพอลิเมอรที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เชน โปรตีน แปง เซลลูโลส ไกลโคเจน 8 8 กรดนิวคลีอิกและยางธรรมชาติ(พอลไี อโซปรนี ) ข . พอลเิ มอรสงั เคราะห 8 8 เปนพอลเิ มอรท่ีเกิดจากการสังเคราะหเพื่อใชประโยชนตาง ๆ เชน พลาสติก ไนลอน ดาครอน และลูไซต เปน ตน 5 2. แบง ตามชนิดของมอนอเมอรทีเ่ ปน องคป ระกอบ เปน 2 ชนิด คือ ก . โฮมอพอลเิ มอร (Homopolymer) เปน พอลเิ มอรท ่ีประกอบดว ยมอนอเมอรช นิดเดยี วกนั เชน แปง 8 8 (ประกอบดวยมอนอเมอรท ่ีเปนกลูโคสทั้งหมด) พอลิเอทิลนี PVC (ประกอบดวยมอนอเมอรที่เปนเอทิลีนทั้งหมด) ข . เฮเทอโรพอลเิ มอร (Heteropolymer) เปน พอลิเมอรที่ประกอบดว ยมอนอเมอรตา งชนิดกัน เชน โปรตีน 8 8 (ประกอบดวยมอนอเมอรที่เปนกรดอะมิโนตางชนิดกัน) พอลเิ อสเทอร พอลเิ อไมด เปนตน

203 3. แบง ตามโครงสรา งของพอลเิ มอร แบง ออกเปน 3 แบบ คือ ก. พอลิเมอรแบบเสน (Chain length polymer) เปน พอลเิ มอรท ี่เกิดจากมอนอเมอรส รางพันธะตอกนั เปน 8 8 สายยาว โซพอลิเมอรเรียงชิดกันมากวาโครงสรางแบบอื่น ๆ จึงมีความหนาแนน และจดุ หลอมเหลวสงู มลี กั ษณะ แข็ง ขุนเหนียวกวาโครงสรา งอ่นื ๆ ตวั อยา ง PVC พอลสิ ไตรีน พอลเิ อทิลีน ดังภาพ ข. พอลิเมอรแบบก่ิง (Branched polymer) เปน พอลิเมอรทเี่ กดิ จากมอนอเมอรยดึ กนั แตกก่ิงกา นสาขา มีทั้ง 8 8 โซสนั้ และโซย าว กง่ิ ทแ่ี ตกจาก พอลเิ มอรข องโซหลกั ทาํ ใหไมสามารถจัดเรียงโซพอลิเมอรใหช ิดกนั ไดม าก จึงมี ความหนาแนนและจดุ หลอมเหลวตาํ่ ยดื หยนุ ได ความเหนยี วตาํ่ โครงสรางเปลีย่ นรูปไดงายเม่ืออุณหภูมิเพม่ิ ข้ึน ตัวอยา ง พอลเิ อทลิ นี ชนิดความหนาแนนตาํ่ ดงั ภาพ ค. พอลิเมอรแ บบรา งแห (Croos -linking polymer) เปน พอลิเมอรทเ่ี กิดจากมอนอเมอรตอเชื่อมกันเปน 8 8 รางแห พอลิเมอรชนิดนี้มีความแข็งแกรง และเปราะหักงาย ตัวอยางเบกาไลต เมลามีนใชทําถวยชาม ดังภาพ หมายเหตุ พอลิเมอ รบางชนิ ดเปนพอลิ เมอรที่เกิดจากส ารอนินท รีย เชน ฟอสฟาซนี ซลิ ิโคน 88

204 การเกิดพอลิเมอร 8 พอลเิ มอรเ กดิ ข้นึ จากการเกิดปฏกิ ิริยาพอลเิ มอรไ รเซชนั ของมอนอเมอร 44 พอลเิ มอรไ รเซชัน (Polymerization) คือ กระบวนการเกิดสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญ ( พอลเิ มอร) จากสารที่มี 8 โมเลกุลเล็ก ( มอนอเมอร) ปฏกิ ิรยิ าพอลิเมอรไรเซชัน 1. ปฏิกิรยิ าพอลเิ มอรไ รเซชันแบบเติม (Addition polymerization reaction) คือปฏิกิริยาพอลิเมอรไ รเซชนั ที่ 8 เกดิ จากมอนอเมอรของสารอินทรียช นิดเดยี วกันท่ีมี C กับ C จับกนั ดวยพันธะคูมารวมตัวกนั เกิดสารพอลิเมอรเพียง ชนดิ เดียวเทา นั้น ดังภาพ 2. ปฏิกริ ยิ าพอลเิ มอรไ รเซชันแบบควบแนน (Condensation polymerization reaction) คอื ปฏิกริ ิยาพอลิ เมอรไ รเซชันที่เกิดจากมอนอเมอรท ม่ี หี มูฟง กช นั มากกวา 1 หมุ ทาํ ปฏกิ ริ ยิ ากนั เปนพอลิเมอรแ ละสารโมเลกลุ เลก็ เชน นํ้า กา ซแอมโมเนีย กาซไฮโดรเจนคลอไรด เมทานอล เกดิ ขนึ้ ดว ย ดังภาพ

205 คณุ สมบัตขิ องพอลิเมอร ชนิดของคุณสมบัติของพอลิเมอรแบงอยางกวางๆไดเปนหลายหมวดขึน้ กับความละเอียด ในระดับนาโน หรือไมโครเปนคุณสมบัติที่อธิบายลักษณะของสายโดยตรงโดยเฉพาะโครงสรางของพอลิเมอร ในระดับกลาง เปน คุณสมบัติที่อธิบายสัณฐานของพอลิเมอรเมือ่ อยูในที่วาง ในระดับกวางเปนการอธิบายพฤติกรรมโดยรวมของ พอลเิ มอร ซ่ึงเปนคณุ สมบตั ิในระดับการใชงาน • คุณสมบตั ิในการขนสง เปนคุณสมบัติของอัตราการแพรหรือโมเลกุลเคลื่อนไปไดเร็วเทาใดในสารละลาย ของพอลเิ มอร มีความสําคญั มากในการนําพอลเิ มอรไปใชเปนเย่อื หุม • จุดหลอมเหลว คําวาจุดหลอมเหลวที่ใชกับพอลิเมอรไมใชการเปลีย่ นสถานะจากของแข็งเปนของเหลวแต เปนการเปลีย่ นจากรูปผลึกหรือกึง่ ผลึกมาเปนรูปของแข็ง บางครัง้ เรียกวาจุดหลอมเหลวผลึก ในกลุมของ พอลิเมอรสังเคราะห จุดหลอมเหลวผลึกยังเปนทีถ่ กเถียงในกรณีของเทอรโมพลาสติกเชนเทอรโมเซต พอลเิ มอรท ส่ี ลายตวั ในอุณหภูมิสงู มากกวาจะหลอมเหลว • พฤตกิ รรมการผสม โดยทั่วไปสวนผสมของพอลิเมอรมีการผสมกันไดนอยกวาการผสมของโมเลกุลเล็กๆ ผลกระทบนีเ้ ปนผลจากขอเท็จจริงที่วาแรงขับเคลื่อนสําหรับการผสมมักเปนแบบระบบปดไมใชแบบใช พลงั งาน หรอื อีกอยา งหน่งึ วัสดทุ ี่ผสมกนั ไดที่เกดิ เปน สารละลายไมใชเพราะปฏสิ มั พนั ธระหวางโมเลกุลท่ี ชอบทําปฏิกิริยากันแตเปนเพราะการเพิม่ คาเอนโทรปและพลังงานอิสระทีเ่ กีย่ วของกับการเพิม่ ปริมาตรที่ ใชงานไดของแตละสวนประกอบ การเพิม่ ขึน้ ในระดับเอนโทรปขึน้ กับจํานวนของอนุภาคทีน่ ํามาผสมกัน เพราะโมเลกุลของพอลิเมอรมีขนาดใหญกวาและมีความจําเพาะกับปริมาตรเฉพาะมากกวาโมเลกุลขนาด เล็ก จาํ นวนของโมเลกลุ ท่เี ก่ยี วของในสวนผสมของพอลิเมอรมคี านอ ยกวา จาํ นวนในสวนผสมของโมเลกุล ขนาดเล็กที่มีปริมาตรเทากัน คาพลังงานในการผสมเปรียบเทียบไดตอหนวยปริมาตรสําหรับสวนผสมของ พอลิเมอรแ ละโมเลกุลขนาดเล็ก มีแนวโนมเพมิ่ ขน้ึ ของพลังงานอิสระในการผสมสารละลายพอลิเมอรและ ทําใหการละลายของพอลิเมอรเกิดไดนอย สารละลายพอลิเมอรทีเ่ ขมขนพบนอยกวาทีพ่ บในสารละลาย ของโมเลกุลขนาดเล็ก ในสารละลายที่เจือจาง คุณสมบัติของพอลิเมอรจําแนกโดยปฏิกิริยาระหวางตัวทํา ละลายและพอลิเมอร ในตัวทําละลายที่ดี พอลิเมอรจะพองและมีปริมาตรมากขึน้ แรงระหวางโมเลกุลของ ตัวทําละลายกับหนวยยอยจะสูงกวาแรงภายในโมเลกุล ในตัวทําละลายที่ไมดี แรงภายในโมเลกุลสูงกวา และสายจะหดตัว ในตัวทําละลายแบบธีตา หรือสถานะที่สารละลายพอลิเมอรซึง่ มีคาของสัมประสิทธิ์ วิเรียลที่สองเปนศูนย แรงผลักระหวางโมเลกุลของพอลิเมอรกับตัวทําละลายเทากับแรงภายในโมเลกุล ระหวา งหนว ยยอย ในสภาวะนี้ พอลเิ มอรอ ยใู นรูปเกลียวอดุ มคติ • การแตกกง่ิ การแตกกิ่งของสายพอลิเมอรมีผลกระทบตอคุณสมบัติทัง้ หมดของพอลิเมอร สายยาวทีแ่ ตกกิง่ จะเพิ่มความเหนียว เนื่องจากการเพิ่มจํานวนของความซับซอนตอสาย ความยาวอยางสุม และสายสัน้ จะลด แรงภายในพอลิเมอรเพราะการรบกวนการจัดตัว โซขางสัน้ ๆลดความเปนผลึกเพราะรบกวนโครงสราง ผลึก การลดความเปนผลึกเกีย่ วของกับการเพิม่ ลักษณะโปรงใสแบบกระจกเพราะแสงผานบริเวณทีเ่ ปน

206 ผลึกขนาดเล็ก ตัวอยางทีด่ ีของผลกระทบนีเ้ กีย่ วของกับขอบเขตของลักษณะทางกายภาพของพอลิเอทิลีน พอลิเอทิลีนความหนาแนนสูงมีระดับการแตกกิง่ ต่ํา มีความแข็งและใชเปนเหยือกนม พอลิเอทิลีนความ หนาแนนต่ํา มีการแตกกิง่ ขนาดสัน้ ๆจํานวนมาก มีความยืดหยุน กวาและใชในการทําฟลมพลาสติก ดัชนี การแตกกิ่งของพอลิเมอรเปนคุณสมบัติที่ใชจําแนกผลกระทบของการแตกกิ่งสายยาวตอขนาดของโมเลกุล ที่แตกกิ่งในสารละลาย เดนไดรเมอรเปนกรณีพิเศษของพอลิเมอรทีห่ นวยยอยทุกตัวแตกกิง่ ซึง่ มีแนวโนม ลดแรงระหวา งโมเลกลุ และการเกิดผลึก พอลิเมอรแบบเดนดริติกไมไดแตกกิง่ อยางสมบูรณแตมีคุณสมบัติ ใกลเคียงกับเดนไดรเมอรเพราะมีการแตกกิ่งมากเหมือนกัน • การเติมพลาติซิเซอร การเติมพลาสติซิเซอรมีแนวโนมเพิม่ ความยืดหยุน ของพอลิเมอร พลาสติซิเซอร โดยทั่วไปเปนโมเลกุลขนาดเล็กที่มีคุณสมบัติทางเคมีคลายกับพอลิเมอร เขาเติมในชองวางของพอลิเมอรที่ เคล่ือนไหวไดดีและลดปฏิกิริยาระหวา งสาย ตัวอยา งทด่ี ีของพลาสติซเิ ซอรเกย่ี วของกับพอลิไวนิลคลอไรด หรือพีวีซี พีวีซีทีไ่ มไดเติมพลาสติซิเซอรใชทําทอ สวนพีวีซีที่เติมพลาสติซิเซอรใชทําผาเพราะมีความ ยดื หยนุ มากกวา 2.2 พอลเิ มอรใ นชีวิตประจําวนั 2.2.1 พลาสตกิ พลาสติก เปน สารประกอบอนิ ทรยี ทีส่ งั เคราะหข ึ้นใชแ ทนวสั ดธุ รรมชาติ บางชนิดเมื่อเย็นก็ 66 แข็งตัว เมื่อถูกความรอนก็ออนตัว บางชนิดแข็งตัวถาวร มีหลายชนิด เชน ไนลอน ยางเทียม ใชทําสิ่งตาง ๆ เชน 6 66 6 6 เสอ้ื ผา ฟล ม ภาชนะ สว นประกอบเรอื หรือรถยนต66666 6 6 66 สมบตั ิทวั่ ไปของพลาสตกิ • มีความเสถียรมากในธรรมชาติ สลายตัวยาก มีมวลนอย และเบา • เปน ฉนวนความรอ นและไฟฟา ทด่ี ี • สว นมากออ นตวั และหลอมเหลวเมื่อไดรับความรอ น จึงเปลี่ยนเปนรูปตางๆ ไดตามประสงค ประเภทของพลาสตกิ พลาสติกแบงออกเปน 2 ประเภท คือ เทอรโมพลาสติก และ เทอรโมเซตติงพลาสติก เทอรโ มพล า ส ติ ก 2 ( Thermoplastic) ห รือ เ รซ ิ น เ ป น พ ล า ส ติก ที ใ่ ช กั น แ พ รห ล า ย ที ส่ ุ ด ไ ดรับ ค ว า ม รอน จ ะ อ อน ตั ว 2 และเมือ่ เยน็ ลงจะแขง็ ตวั สามารถเปล่ียนรปู ได พลาสติกประเภทนีโ้ ครงสรางโมเลกุลเปนโซตรงยาว มีการเชือ่ มตอ ระหวางโซพอลิเมอรนอย มาก จึงสามารถหลอมเหลว หรือเมือ่ ผานการอัดแรงมากจะไมทําลายโครงสรางเดิม ตัวอยาง พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน พอลิสไตรีน มีสมบัติพิเศษคือ เมือ่ หลอมแลวสามารถนํามาขึน้ รูปกลับมาใช ใหมได ชนดิ ของพลาสติกใน ตระกูลเทอรโมพลาสตกิ ไดแ ก

207 • โพลิเอทิลีน (Polyethylene: PE) เปนพลาสติกที่ไอน้ําซึมผานไดเล็กนอย แตอากาศผานเขาออกได มี 66 ลักษณะขุน และทนความรอนไดพอควร เปนพลาสติกทีน่ ํามาใชมากทีส่ ุดในอุตสาหกรรม เชน ทอน้าํ ถัง ถงุ ขวด แทน รองรบั สนิ คา • โพลิโพรพิลีน (Polypropylene: PP) เปนพลาสติกที่ไอน้ําซึมผานไดเล็กนอย แข็งกวาโพลิเอทิลีนทนตอ 66 สารไขมันและความรอนสูงใชทําแผนพลาสติกถุงพลาสติกบรรจุอาหารที่ทนรอน หลอดดูดพลาสติก เปน ตน • โพลิสไตรีน (Polystyrene: PS) มีลักษณะโปรงใส เปราะ ทนตอกรดและดาง ไอน้าํ และอากาศซึมผานได พอควร ใชทาํ ช้นิ สว นอปุ กรณไฟฟา และอเิ ลก็ ทรอนกิ ส เคร่อื งใชส ํานักงาน เปน ตน • SAN (styrene-acrylonitrile) เปนพลาสติกโปรงใส ใชผ ลติ ชิ้นสว น เครื่องใชไ ฟฟา ชิ้นสวนยานยนต • ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) สมบัติคลายโพลิสไตรีน แตทนสารเคมีดีกวา เหนียวกวา โปรง แสง ใชผ ลิตถว ย ถาด เปนตน • โพลิไวนิลคลอไรด (Polyvinylchloride: PVC) ไอน้าํ และอากาศซึมผานไดพอควร แตปองกันไขมันไดดีมี ลักษณะใส ใชทําขวดบรรจุน้ํามันและไขมันปรุงอาหาร ขวดบรรจุเครือ่ งดืม่ ทีม่ ีแอลกอฮอล เชน ไวน เบียร ใชท ําแผน พลาสตกิ หอเนยแข็ง ทาํ แผนแลมเิ นตชัน้ ในของถุงพลาสตกิ • ไนลอน (Nylon) เปนพลาสติกทีม่ ีความเหนียวมาก คงทนตอการเพิม่ อุณหภูมิ ทําแผนแลมิเนตสําหรับทํา ถุงพลาสติกบรรจุอาหารแบบสญุ ญากาศ • โพลิเอทิลีน เทอรฟะธาเลต (Terylene: polyethylene terephthalate) เหนียวมากโปรงใส ราคาแพง ใชทํา แผนฟลมบาง ๆ บรรจุอาหาร • โพลิคารบอเนต (Polycarbonate: PC) มีลักษณะโปรงใส แข็ง ทนแรงยึดและแรงกระแทกไดดี ทนความ รอนสูง ทนกรด แตไมทนดาง เปนรอยหรือคราบอาหาร จับยาก ใชทําถวย จาน ชาม ขวดนมเด็ก และขวด บรรจอุ าหารเดก็ โครงสรา งของเทอรโ มพลาสตกิ (Thermoplastic)

208 เทอรโมเซตติงพลาสติก (Thermosetting plastic) เปนพลาสติกทีม่ ีสมบัติพิเศษ คือทนทานตอการ เปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและทนปฏิกิริยาเคมีไดดี เกิดคราบและรอยเปอ นไดยาก คงรูปหลังการผานความรอนหรือ แรงดันเพียงครัง้ เดียว เมือ่ เย็นลงจะแข็งมาก ทนความรอนและความดัน ไมออนตัวและเปลีย่ นรูปรางไมได แตถา อณุ หภูมสิ ูงก็จะแตกและไหมเปนข้ีเถา สีดาํ พลาสตกิ ประเภทนีโ้ มเลกุลจะเช่อื มโยงกันเปน รางแหจบั กนั แนน แรงยึด เหนี่ยวระหวางโมเลกุลแข็งแรงมาก จึงไมสามารถนํามาหลอมเหลวได กลาวคือ เกิดการเชือ่ มตอขามไปมาระหวาง สายโซของโมเลกุลของโพลิเมอร (cross linking among polymer chains) เหตุนี้หลังจาก พลาสติกเย็นจนแข็งตัวแลว จะไมสามารถทําใหอ อ นไดอ ีกโดยใชค วามรอ น หากแตจะสลายตวั ทนั ทที ีอ่ ุณหภูมิสงู ถึงระดับ การทําพลาสติกชนิด นใ้ี หเ ปนรปู ลกั ษณะตา ง ๆ ตอ งใชความรอนสงู และโดยมากตองการแรงอัดดว ย เทอรโมเซตตงิ พลาสตกิ ไดแก • เมลามีน ฟอรมาลดีไฮด (melamine formaldehyde) มีสมบัติทางเคมีทนแรงดันได 7,000-135,000 ปอนด ตอตารางนิว้ ทนแรงอัดได 25,000-50,000 ปอนดตอตารางนิว้ ทนแรงกระแทกได 0.25-0.35 ทนทานตอ การเปลีย่ นแปลงอุณหภูมิ ทนความรอนไดถึง 140 องศาเซลเซียส และทนปฏิกิริยาเคมีไดดี เกิดคราบและ รอยเปอ นยาก เมลามีนใชทําภาชนะบรรจุอาหารหลายชนิด และนิยมใชกันมาก มีทัง้ ที่เปนสีเรียบและ ลวดลายสวยงาม ขอเสียคือ น้าํ สมสายชูจะซึมเขาเนื้อพลาสติกไดงาย ทําใหเกิดรอยดาง แตไมมีพิษภัย เพราะไมมปี ฏกิ ริ ิยากบั พลาสติก • ฟนอลฟอรมาดีไฮต (phenol-formaldehyde) มีความตานทานตอตัวทําละลายสารละลายเกลือและน้ํามัน แตพลาสติกอาจพองบวมไดเ นือ่ งจากน้าํ หรือแอลกอฮอลพ ลาสติกชนิดนีใ้ ชทาํ ฝาจุกขวดและหมอ • อีพ็อกซี (epoxy) ใชเคลือบผิวของอุปกรณภายในบานเรือน และทอเก็บกาซ ใชในการเชื่อมสวนประกอบ โลหะ แกว และเซรามิก ใชในการหลออุปกรณท ี่ทําจากโลหะและเคลอื บผิวอปุ กรณ ใชใสในสว นประกอบ ของอุปกรณไฟฟา เสนใยของทอ และทอความดัน ใชเคลือบผิวของพื้นและผนัง ใชเปนวัสดุของแผนกําบัง นิวตรอน ซีเมนต และปูนขาว ใชเ คลือบผิวถนน เพอื่ กนั ล่ืน ใชท ําโฟมแขง็ ใชเปนสารในการทาํ สขี องแกว • โพลิเอสเตอร (polyester) กลุมของโพลิเมอรที่มีหมูเ อสเทอร (-O•CO-) ในหนวยซ้ําเปนโพลิเมอรที่ นํามาใชงานไดหลากหลาย เชน ใชทําพลาสติกสําหรับเคลือบผิว ขวดน้าํ เสนใย ฟลมและยาง เปนตน ตัวอยางโพลิเมอรในกลุม นี้ เชน โพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต โพลิบิวทิลีนเทเรฟทาเลต และโพลิเมอรผลึก เหลวบางชนิด • ยรู เี ทน (u r e t h a n e ) ชื่อเรียกทั่วไปของเอทิลคารบาเมต มีสูตรทางเคมีคือ N H2C O O C2H5 • โพลยิ รู ีเทน (polyurethane) โพลิเมอรประกอบดว ยหมยู ูรีเทน (–NH•CO•O-) เตรยี มจากปฏิกิรยิ าระหวา ง ไดไอโซยาเนต (di-isocyanates) กบั ไดออล(diols) หรือไทรออล (triols) ที่เหมาะสม ใชเปนกาว และนา้ํ มนั ชักเงา พลาสติกและยาง ช่ือยอ คอื PU

209 โครงสรา งของเทอรโมเซตตงิ พลาสตกิ (Thermosetting plastic) ตาราง แสดงสมบัติบางประการของพลาสติกบางชนิด ชนดิ ของ ประเภท สมบตั บิ างประการ ตัวอยา งการ พลาสตกิ ของ ขอสงั เกตอื่น นําไปใช พลาสติก สภาพการไหมไฟ ประโยชน พอลเิ อทลิ นี เทอรมอ เปลวไฟสนี ้ําเงนิ ขอบเหลอื ง กลน่ิ เหมอื นพาราฟน เปลว เลบ็ ขดี เปน รอย ถุง ภาชนะ พลาสติก ไฟไมดับเอง ไมละลายใน ฟล ม ถา ยภาพ สารละลาย ของเลน เดก็ ทวั่ ไป ลอยนาํ้ ดอกไม พลาสติก พอลโิ พรพิลนี เทอรมอ เปลวไฟสนี าํ้ เงนิ ขอบเหลอื ง ควนั ขาว กลน่ิ เหมือน ขดี ดว ยเลบ็ ไม โตะ เกา อ้ี พลาสติก พาราฟน เปน รอย ไมแ ตก เชอื ก พรม บรรจุภัณฑ อาหาร ชิน้ สว น รถยนต พอลิสไตรีน เทอรมอ เปลวไฟสีเหลอื ง เขมามาก กลิน่ เหมือนกาซจดุ ตะเกียง เปาะ ละลายได โฟม อปุ กรณ พลาสติก ในคารบอนเต ไฟฟา เลนส ตระคลอไรด ของเลน เดก็ และโทลอู นี อุปกรณกฬี า ลอยนํา้ เครื่องมือ ส่อื สาร พอลวิ ินลิ คลอ เทอรมอ ติดไฟยาก เปลวสเี หลืองขอบเขียว ควันขาว กลน่ิ กรด ออนตวั ไดค ลาย กระดาษติด ไรด พลาสติก เกลอื ยาง ลอยนํา้ ผนัง ภาชนะ บรรจุสารเคมี รองเทา กระเบื้องปู

210 ไนลอน เทอรมอ เปลวไฟสนี ้ําเงินขอบเหลือง กล่นิ คลายเขาสตั วต ิดไฟ พน้ื ฉนวนหมุ พลาสติก สายไฟ ทอ พวี ซี ี พอลยิ ูเรยี พลาสติก ตดิ ไฟยาก เปลวสีเหลืองออน ขอบฟา แกมเขยี ว กลน่ิ ฟอรม าลดไี ฮด เทอรมอ แอมโมเนยี เหนยี ว ยดื หยนุ เครื่องนงุ หม ไมแตก จมนาํ้ ถุงนองสตรี เซต พรม อวน แห แตกรา ว จมนาํ้ เตา เสยี บ ไฟฟา วสั ดุ เชิงวิศวกรรม ชนดิ ของ ประเภท สมบัติบางประการ ตวั อยางการ พลาสติก ของ ขอ สงั เกตอน่ื นาํ ไปใช พลาสติก สภาพการไหมไฟ ประโยชน อพี อกซี พลาสติก ติดไฟงาย เปลวสเี หลอื ง ควันดาํ กลนคลายขาวควั่ ไมละลายในสาร กาว สี สาร ไฮโดรคารบ อน เคลอื บ เทอรมอ และนาํ้ ผวิ หนา วัตถุ ออนตัว ยดื หยนุ เสนใยผา เซต เปราะ หรือแข็ง ตวั ถังรถยนต เทอรมอ ตดิ ไฟยาก เปลวสเี หลือง ควันกลน่ิ ฉนุ เหนยี ว ตัวถงั เรือ ใชบุ พลาสติก ภายใน เครื่องบิน พอลเิ อสเทอร พลาสติก ติดไฟยาก เปลวสเี หลือง ควันดาํ กลิ่นฉนุ เทอรมอ เซต

211 พลาสติกรไี ซเคิล ( Plastic recycle) 8 การแปรรปู ของใชแลวกลับมาใชใหม หรือกระบวนการที่เรียกวา \"รีไซเคลิ \" คอื การนาํ เอาของเสยี ท่ี ผา นการใชแลวกลบั มาใชใหมท ีอ่ าจเหมือนเดมิ หรือไมเ หมอื นเดมิ กไ็ ด ของใชแลวจากภาคอุตสาหกรรม นํากลับมา ใชใ หม ไดแ ก กระดาษ แกว กระจก อะลูมิเนียม และพลาสติก \"การรไี ซเคลิ \" เปน หนง่ึ ในวธิ กี ารลดขยะ ลดมลพิษ ใหก บั สภาพแวดลอ ม ลดการใชพลังงานและลดการใชทรัพยากรธรรมชาติของโลกไมใหถูกนํามาใชสิ้นเปลืองมาก เกนิ ไป

212 การแปรรูปของใชแลวกลับมาใชใหมมีกระบวนการอยู 4 ขน้ั ตอน ไดแ ก 1. การเก็บรวบรวม 2. การแยกประเภทวัสดุแตละชนิดออกจากกัน 3. การผลติ หรอื ปรบั ปรุง 4. การนํามาใชป ระโยชนในขน้ั ตอนการผลิตหรือปรับปรุงน้ัน วัสดุที่แตกตางชนิดกัน จะมกี รรมวธิ ใี นการ ผลิต แตกตา งกนั เชน ขวด แกวท่ีตางสี พลาสตกิ ทตี่ างชนดิ หรือกระดาษทเ่ี น้อื กระดาษ และสที ีแ่ ตกตางกัน ตอ ง แยกประเภทออกจากกัน ปจจุบันเราใชพลาสติกฟุมเฟอยมาก แตละปประเทศไทยมีขยะพลาสติกจํานวนมาก ซึง่ เปน ปญ หาดา น สง่ิ แวดลอ มของโลก จึงมีความพยายามคิดคนทําพลาสติกที่ยอยสลายทางชีวภาพ (Biodedradable) มาใชแทน แต พลาสติกบางชนิดยังไมสามารถยอยสลายทางชีวภาพได ในทางปฏบิ ตั ิยงั คงกําจัดขยะพลาสตกิ ดว ยวธิ ีฝงกลบใตด ิน และเผา ซึ่งกอใหเ กดิ ปญ หาดานสิ่งแวดลอ มตามมา วธิ ีทด่ี ที ่สี ดุ ในการดแู ลสิง่ แวดลอมเกีย่ วกบั ขยะพลาสติก คือ ลด ปริมาณการใชใหเหลือเทาที่จําเปน และมีการนําพลาสติกบางชนิดกลับไปผานบางขั้นตอนในการผลิต แลว นาํ กลับมาใชงานใหมไดตามเดิม อุตสาหกรรมพลาสติก ประเทศสหรัฐอเมริกา (The Society of Plastics Industry ; SPI) ไดกําหนดสัญลกั ษณเ พอ่ื บงชีป้ ระเภทของพลาสติกรีไซเคลิ ซง่ึ จะกํากบั ไวในผลติ ภัณฑส นิ คา ท่ีทาํ ดวย พลาสติก ดงั ตอไปน้ี พลาสตกิ กลมุ ที่ 1 คือ เพท (PETE) สญั ลกั ษณค อื 1 เปน พลาสตกิ ทส่ี ว นใหญม คี วามใส มองทะลไุ ด มคี วามแขง็ แรงทนทานและ เหนียว ปอ งกนั การผา นของกา ซไดด ี มจี ดุ หลอมเหลว 250-260 องศาเซลเซยี ส มคี วามหนาแนน 1.38-1.39 นยิ มนาํ มาใชทําบรรจุ ภัณฑต า งๆ เชน ขวดนํ้าดืม่ ขวดนาํ้ ปลา ขวดน้าํ มันพืช เปน ตน พลาสตกิ กลมุ ที่ 2 คอื HDPE สญั ลกั ษณค อื 2 เปนพลาสติกทีม่ ี ความหนาแนนสูง คอ นขา งนม่ิ มคี วามเหนยี วไมแ ตกงา ย มจี ดุ หลอมเหลว 130 องศาเซลเซยี ส มคี วามหนาแนน 0.95-0.92 นยิ ม นํามาใชท าํ บรรจุภัณฑทาํ ความสะอาด เชน แชมพู ถงุ รอนชนดิ ขนุ ขวดนม เปน ตน พลาสตกิ กลุมท่ี 3 คอื พวี ีซี (PVC) สัญลกั ษณคอื 3 เปน พลาสตกิ ท่มี ีลักษณะทัง้ แขง็ และนิ่ม สามารถผลติ เปน ผลิตภณั ฑไ ดห ลาย รปู แบบ มสี สี นั สวยงาม มจี ดุ หลอมเหลว 75-90 องศาเซลเซยี ส

213 เปน พลาสตกิ ทนี่ ยิ มใชม าก เชน ทอ พีวีซี สายยาง แผนฟล มหอ อาหาร เปนตน พลาสติกกลุมที่ 4 คอื LDPE สัญลกั ษณค อื 4 เปน พลาสตกิ ที่มี ความหนาแนน ตํา่ มคี วามน่มิ กวา HDPE มคี วามเหนยี ว ยดื ตวั ได ในระดบั หนึ่ง สว นใหญใ สมองเหน็ ได จดุ หลอมเหลว 110 องศา เซลเซยี ส มคี วามหนาแนน 0.92-0.94 นยิ มนํามาใชท ําแผนฟลม หอ อาหารและหอ ของ พลาสติกกลมุ ที่ 5 คอื pp สัญลกั ษณค อื 5 เปน พลาสตกิ ทีส่ วน ใหญมคี วามหนาแนน คอนขางตา่ํ มีความแข็งและเหนยี ว คงรปู ดี ทนตอความรอ น และสารเคมี มจี ดุ หลอมเหลว 160-170 องศา เซลเซยี ส ความหนานน 0.90-0.91 นิยมนาํ มาใชทําบรรจุภณั ฑ สําหรบั อาหารในครวั เรือน เชน ถงุ รอ นชนิดใส จาน ชาม อปุ กรณไ ฟฟา บางชนดิ พลาสติกกลมุ ที่ 6 คอื PS สัญลกั ษณคือ 6 เปน พลาสตกิ ทม่ี คี วาม ใส แข็งแตเปราะแตกงาย สามารถทาํ เปน โฟมได มีจุด หลอมเหลว 70-115 องศาเซลเซยี ส ความหนาแนน 0.90- 0.91 นิยมนาํ มาใชทาํ บรรจุภัณฑ เชน กลองไอศกรีม กลองโฟม ฯลฯ พลาสตกิ กลมุ ท่ี 7 คือ อืน่ ๆ เปน พลาสติกทีน่ อกเหนือจาก พลาสตกิ ทง้ั 6 กลุม พบมากมายหลากหลายรปู แบบ 2.2.2 ยางและยางสังเคราะห ยางธรรมชาติ คอื วสั ดุพอลเิ มอรที่มีตนกําเนิดจากของเหลวของพืชบางชนิด ซึ่งมีลักษณะ 66 เปนของเหลวสีขาว คลายนํา้ นม มีสมบตั เิ ปน คอลลอยด อนภุ าคเล็ก มตี ัวกลางเปน นํ้า 66

214 ประวตั ยิ างธรรมชาติ 22 ยางธรรมชาติเปนน้าํ ยางจากตนไมยืนตน มีชือ่ เรียกอีกชือ่ หนึง่ คือยางพารา นาํ้ ยางจากตน ยาง หรอื ตนยางพารา ยางพารามีถิน่ กาํ เนิดบริเวณลุมนํ้าอเมซอน ประเทศบราซิล และ 66 เปรู ทวีปอเมริกาใต ซึง่ ชาวอินเดียนแดงเผามายัน ในอเมริกากลาง ไดรูจ ักการนํา ยางพารามาใชกอนป พ.ศ. 2000 โดยการจุม เทาลงในน้าํ ยางดิบเพือ่ ทําเปนรองเทา สวนเผาอืน่ ๆ ก็นํายางไปใชประโยชน ในการทําผากันฝน ทําขวดใสน้าํ และทํา ลูกบอลยางเลนเกมสตาง ๆ เปนตน จนกระทัง่ คริสโตเฟอร โคลัมบัสไดเดินทาง มาสํารวจทวีปอเมริกาใต ในระหวางป พ.ศ. 2036-2039 และไดพบกับชาว พืน้ เมืองเกาะไฮติทีก่ ําลังเลนลูกบอลยางซึง่ สามารถกระดอนได ทําใหคณะผู เดินทางสํารวจประหลาดใจจึงเรียกวา \"ลกู บอลผีสิง\" ตอมาในป พ.ศ. 2279 นักวิทยาศาสตรชาวฝรัง่ เศสชือ่ ชาลส มารีเดอลา คองตามีน (Charles Merie de la Condamine) ไดใหชื่อเรียกยางตามคําพื้นเมืองของชาวไมกาวา \"คาโอชู\" (Caoutchouc) ซึ่งแปลวาตนไมรองไห และ ใหชือ่ เรียกของเหลวที่มีลักษณะขุน ขาวคลายน้าํ นมซึง่ ไหลออกมาจากตนยางเมื่อกรีดเปนรอยแผลวา ลาเทกซ (latex) และใน พ.ศ. 2369 ฟาราเดย (Faraday) ไดรายงานวายางธรรมชาติเปนสารทีป่ ระกอบดวยธาตุคารบอนและ ไฮโดรเจน มีสูตรเอมไพริเคิล คือ C5H8 หลังจากนั้นจึงไดมีการปรับปรุงสมบัติของยางพาราเพือ่ ใหใชงานไดกวาง ขึ้นเพื่อตอบสนองความตองการของมนุษย การผลติ ยางธรรมชาติ 22 แหลงผลิตยางธรรมชาติทีใ่ หญทีส่ ุดในโลกคือ แถบเอเชียตะวันออกเฉียงใตคิดเปนรอยละ 90 ของแหลงผลิต ทั้งหมด สวนทีเ่ หลือมาจากแอฟริกากลาง ซึ่งพันธุยางทีผ่ ลิตในเอเชียตะวันออกเฉียงใต คือ พันธุฮ ีเวียบราซิลเลียนซิส (Hevea brasiliensis) นํ้ายางท่ีกรีดไดจากตนจะเรียกวานํ้ายางสด (field latex) น้ํายางที่ไดจากตนยางมีลักษณะเปนเม็ด ยางเลก็ ๆ กระจายอยใู นนาํ้ (emulsion) มลี กั ษณะเปน ของเหลวสีขาว มีสภาพเปนคอลลอยด มีปริมาณของแข็งประมาณ รอ ยละ 30-40 pH 6.5-7 นาํ้ ยางมีความหนาแนนประมาณ 0.975-0.980 กรัมตอมิลลิลิตร มีความหนืด 12-15 เซนติพอยส สว นประกอบในนาํ้ ยางสดแบง ออกไดเ ปน 2 สว น คือ 1. สวนท่ีเปนเนื้อยาง 35% 2. สว นท่ีไมใชยาง 65% 2.1 สว นท่ีเปน นาํ้ 55% 2.2 สว นของลทู อยด 10% น้ํายางสดที่กรีดไดจากตนยาง จะคงสภาพความเปนน้ํายางอยูไดไมเกิน 6 ชั่วโมง เนื่องจากแบคทีเรียในอากาศ และจากเปลือกของตนยางขณะกรีดยางจะลงไปในน้าํ ยาง และกินสารอาหารที่อยูในน้ํายาง เชน โปรตีน น้าํ ตาล 66

215 ฟอสโฟไลปด โดยแบคทีเรียจะเจริญเติบโตอยางรวดเร็ว ปฏิกิริยาทีเ่ กิดขึ้นหลังจากแบคทีเรียกินสารอาหาร คือ จะ เกิดการยอยสลายไดเปนกาซชนิดตาง ๆ เชน กาซคารบอนไดออกไซด กาซมีเทน เริม่ เกิดการบูดเนาและสงกลิ่น เหม็น การที่มีกรดทีร่ ะเหยงายเหลานี้ในน้าํ ยางเพิ่มมากขึน้ จะสงผลใหคา pH ของน้าํ ยางเปลีย่ นแปลงลดลง ดังนั้น นํา้ ยางจึงเกิดการสูญเสยี สภาพ ซึง่ สังเกตไดจาก น้ํายางจะคอย ๆ หนืดขึน้ เนือ่ งจากอนุภาคของยางเร่ิมจับตัวเปนเม็ด เลก็ ๆ และจบั ตวั เปนกอนใหญข ้นึ จนนาํ้ ยางสญู เสียสภาพโดยน้ํายางจะแยกเปน 2 สวน คือ สวนทีเ่ ปนเนือ้ ยาง และ สว นท่เี ปน เซรุม[1] ดงั นน้ั เพอื่ ปองกนั การสูญเสียสภาพของนํา้ ยางไมใ หอ นุภาคของเมด็ ยางเกิดการรวมตัวกันเองตาม 66 ธรรมชาติ จึงมีการใสสารเคมีลงไปในน้าํ ยางเพือ่ เก็บรักษาน้าํ ยางใหคงสภาพเปนของเหลว โดยสารเคมีที่ใชในการ เก็บรักษาน้ํายางเรียกวา สารปองกันการจับตัว (Anticoagulant) ไดแก แอมโมเนีย โซเดียมซัลไฟด ฟอรมาลดีไฮด 6 66 66 6 เปนตน เพือ่ ที่รกั ษาน้ํายางไมใหเสียสญู เสียสภาพ การนํายางธรรมชาติไปใชงานมีอยู 2 รูปแบบคือ รูปแบบน้าํ ยาง และรูปแบบยางแหง ในรูปแบบน้าํ ยางนัน้ น้ํายางสดจะถูกนํามาแยกน้าํ ออกเพือ่ เพิ่มความเขมขนของเนือ้ ยางขัน้ ตอนหนึ่งกอนดวยวิธีการตาง ๆ แตทีน่ ิยมใช ในอุตหสาหกรรมคือการใชเครื่องเซนตริฟวส ในขณะทีก่ ารเตรียมยางแหงนัน้ มักจะใชวิธีการใสกรดอะซิติกลงใน น้าํ ยางสด การใสก รดอะซติ กิ เจอื จางลงในน้าํ ยาง ทาํ ใหนาํ้ ยางจับตวั เปนกอน เกิดการแยกชัน้ ระหวางเนื้อยางและน้าํ สวนน้ําทีป่ นอยูในยางจะถกู กาํ จัดออกไปโดยการรดี ดว ยลกู กลิง้ 2 ลกู กล้งิ วิธกี ารหลกั ๆ ที่จะทําใหยางแหงสนิทมี 2 วิธีคือ การรมควันยาง และการทํายางเครพ แตเนือ่ งจากยางผลิตไดมาจากเกษตรกรจากแหลงทีแ่ ตกตางกัน ทําให 66 ตองมีการแบงชั้นของยางตามความบริสุทธิ์ของยางนั้น ๆ รูปแบบของยางธรรมชาติ 2 ยางธรรมชาติสามารถแบงออกเปนหลายประเภทตามลักษณะรูปแบบของยางดิบ ไดแก • นํ้ายาง o น้ํายางสด o น้ํายางขน • ยางแผนผง่ึ แหง : ยางที่ไดจากการนําน้ํายางมาจับตัวเปนแผนโดยสารเคมีที่ใชจะตองตามเกณฑที่กําหนด สวนการทําใหแหงอาจใชวิธีการผ่งึ ลมในทรี่ ม หรือ อบในโรงอบกไ็ ดแ ตตองปราศจากควัน • ยางแผน รมควัน • ยางเครพ • ยางแทง : กอ นป 2508 ยางธรรมชาติที่ผลิตขึ้นมา สวนใหญจะผลิตในรูปของยางแผนรมควัน ยางเครพ หรือน้ํายางขน ซึ่งยางธรรมชาติเหลานี้จะไมมีการระบุมาตรฐานการจัดชั้นยางที่ชัดเจน ตามปกติจะใช สายตาในการพิจารณาตัดสินชั้นยาง ตอมาในป 2508 สถาบันวิจัยยางมาเลเซีย (Rubber Research Institute of Malaysia) ไดมกี ารผลิตยางแทง ข้ึนเปนแหง แรก เพอื่ เปน การปรบั ปรุงและพัฒนาคุณภาพของยาง

216 ธรรมชาติใหไดมาตรฐาน เหมาะสมกับการใชงาน จนทําใหยางแทงเปนยางธรรมชาติชนิดแรกที่ผลิตมา โดยมีการควบคุมคุณภาพใหไดมาตรฐาน ตลอดจนมีการระบุคุณภาพของยางดิบที่ผลิตไดแนนอน • ยางแทงความหนืดคงที่ : เปนยางทีผ่ ลิตขึน้ เพ่ือใชในอุตสาหกรรมทําผลิตภณั ฑที่ตองการควบคุมความหนืด ของยางที่ใชในการแปรรูป เชน อุตสาหกรรมยางทอ, อุตสาหกรรมทํากาว • ยางสกิม : ยางสกิมเปนยางธรรมชาติที่ไดจากการจับตัวน้ํายางสกิม (skim latex) ดว ยกรดแลว นาํ ยางทไ่ี ดไ ป ทําการรีดแผนและทําใหแหง โดยน้ํายางสกมิ เปนน้ําสว นท่ีเหลือจากการทาํ น้ํายางขนดว ยการนาํ น้ํายางสด มาทาํ การเซนตรฟิ วส แยกอนุภาคเม็ดยางออกจากน้ํา ซง่ึ อนุภาคเม็ดยางเบากวานํา้ สวนใหญจงึ แยกตัว ออกไปเปนน้ํายางขน น้ํายางขนที่ไดมีปริมาณเนื้อยางอยูรอยละ 60-63 ซง่ึ นํา้ ยางสกมิ คือสวนทเ่ี หลือจาก การเซนตรฟิ ว สแ ยกเน้ือยางสวนใหญออกไปแลว ก็ยงั มสี วนของเนอ้ื ยางออกมาดวย ซึ่งเปนเน้อื ยางท่มี ี ขนาดอนุภาคเลก็ ๆ มีปรมิ าณเน้อื ยางอยูรอยละ 3-6 การผสมยางธรรมชาติกบั พอลเิ มอรช นิดอ่ืน 2 ยางธรรมชาติเปนยางที่มีสมบัติเดนดานความเหนยี วตดิ กนั ทด่ี ี, สมบัติดา นการขึ้นรูปทด่ี ี, ความรอนสะสม ในขณะการใชงานต่ํา เปนตน แตก็มีสมบัติบางประการที่เปนขอดอย ดังนั้นในการแกไขขอดอยนั้น สามารถทําได โดยการเลือกเอาสมบัติที่ดีจากยางสังเคราะหชนิดอื่นมาทดแทน เชน สมบัติดานความทนทานตอการขัดถูของยาง บวิ ตาไดอีน (BR), สมบัติความทนทานตอน้ํามันของยางไนไตรล (NBR), สมบัติความทนทานตอความรอนและ โอโซนของยาง EPDM เปน ตน โดยการผสมยางธรรมชาติกับยางสังเคราะหเ หลานี้เขาดวยกนั แตก ารที่จะผสมให เขากนั ไดนน้ั ยางสังเคราะหช นิดนั้น ๆ ตองไมมีความเปนขั้วเหมือนกับยางธรรมชาติ จึงจะทําใหยางผสมรวมเขากัน เปนเฟสเดียวกันไดด ขี ้ึน เชน ยาง BR, SBR, EPDM และ NBR (เกรดทม่ี ีอะคริโลไนไตรลต่ํา ๆ) ซง่ึ ปจ จัยทีม่ ผี ล โดยตรงตอสมบัติของยางผสมทไ่ี ดน ั้น มีดังนี้ ความหนืดของยาง ยางธรรมชาติกอนที่จะทําการผสมตองทําการบด เพอ่ื ลดความหนดื ในตอนเร่ิมตน การผสมใหเทากับยางสังเคราะหห รอื ใกลเคยี งซึ่งจะทําใหย างทงั้ สองผสมเขากันได ดขี ึ้น • ระบบการวัลคาไนซของยาง ระบบทีใ่ ชในการวัลคาไนซตองมีความเหมือนหรือแตกตางกันไมมากนัก เพื่อปองกันการแยกเฟสของยางผสมขณะที่ทําการผสมยาง • ความเปนขั้วของยาง ในกรณีทีท่ ําการผสมยางที่มีความเปนขั้วแตกตางกันมาก ควรพิจารณาถึง ความสามารถในการกระจายตัวของสารเคมีในยางแตละชนิด โดยเฉพาะสารตัวเรงและสารตัวเติม เพราะ

217 สารเหลา นมี้ แี นวโนมที่จะกระจายตวั ไดด ใี นยางท่ีมคี วามเปน ขวั้ ซึง่ อาจสงผลใหยางผสมมีสมบัติตํ่าลงจาก ที่ควรจะเปน หากการกระจายตัวของสารเคมีไมดีเทาที่ควร ยางสังเคราะหไดมีการผลิตมานานแลว ต้ังแต ค.ศ. 1940 ซึ่งสาเหตุที่ทําใหมีการผลิตยางสังเคราะหขึน้ ใน อดีต เนื่องจากการขาดแคลนยางธรรมชาติที่ใชในการผลิตอาวุธยุทโธปกรณและปญหาในการขนสงจากแหลงผลิต ในชวงสงครามโลกครัง้ ที่ 2 จนถึงปจจุบันไดมีการพัฒนาการผลิตยางสังเคราะหเพื่อใหไดยางที่มีคุณสมบัติตาม ตองการในการใชงานที่สภาวะตาง ๆ เชน ที่สภาวะทนตอน้าํ มัน ทนความรอน ทนความเย็น เปนตน การใชงานยาง สังเคราะหจะแบงตามการใชงานออกเปน 2 ประเภทคือ • ยางสําหรับงานทั่วไป (Commodity rubbers) เชน IR (Isoprene Rubber) BR (Butadiene Rubber) • ยางสําหรับงานสภาวะพิเศษ (Specialty rubbers) เชน การใชงานในสภาวะอากาศรอนจัด หนาวจัด หรือ สภาวะทีม่ กี ารสมั ผสั กบั นา้ํ มนั ไดแ ก Silicone, Acrylate rubber เปนตน การผลิตยางสังเคราะหเปนจะผลิตโดยการทําปฏิกิริยาพอลเิ มอไรเซชนั (polymerization) ซง่ึ การพอลิเมอไร เซชันคือ ปฏิกิริยาการเตรียมพอลิเมอร (polymer) จากมอนอเมอร (monomer) โดยพอลิเมอร ในทีน่ ี้คือ ยาง สงั เคราะหท่ตี อ งการผลติ ในสว นของมอนอเมอรค ือสารตัง้ ตน ในการทาํ ปฏกิ ริ ยิ าน่ันเอง ชนดิ ของยางสงั เคราะห 2 1. ยางบิวไทล (Butyl Rubber, IIR) : ยางบิวไทลเปนโคพอลิเมอรระหวางมอนอเมอรของไอโซพรีน และไอ 6 66 66 66 โซบวิ ทาลนี เพือ่ ท่ีจะรักษาสมบตั เิ ดน ของไอโซบวิ ทาลนี ไว ยางบวิ ไทลจะมีปริมาณไอโซพรีนเพียงเล็กนอย (ประมาณ 6 66 66 0.5-3 โมลเปอรเ ซนต) เพยี งเพอ่ื ใหส ามารถวลั คาไนซดว ยกาํ มะถนั ไดเทานัน้ เน่อื งจากพอลิไอโซบิวทาลีนไมมีพันธะคู666 66 66 6 ที่วองไวตอการทําปฏิกิริยา อยางไรก็ตามการที่มีปริมาณไอโซพรีนเพียงเล็กนอยนีท้ ําใหการวัลคาไนซยางบิวไทล 66 66 เปนไปอยางชามาก ทําใหเกิดปญหาในการสุกรวมกับยางไมอิม่ ตัวอืน่ ๆ ยางบิวไทลมีนํ้าหนักโมเลกุลเฉล่ียอยูในชวง 66 300,000 ถึง 500,000 มีคาความหนืดมูน่ี (ML1+4 100°C) อยูในชวง 40 ถึง 70 การกระจายขนาดโมเลกุลคอนขางจะ 66 66 กวาง ทําใหการแปรรูปยางบิวไทลทําไดงาย ยางบิวไทลมีสมบัติที่ดีหลายประการ คือ ทนตอการออกซิเดชัน ทนตอ 6 66 โอโซน ทนตอความดันไอน้ําไดสูง และมีความเปนฉนวนไฟฟาที่ดี อยางไรก็ตาม เนื่องจากยางบิวไทลปลอยใหกาซ 6 ซมึ ผา นไดต าํ่ มาก ทาํ ใหต ลาดสว นใหญข องยางบวิ ไทล คอื ยางในรถยนตท กุ ขนาด 2. ยางบิวตาไดอีน (Butadiene Rubber, BR) หรือ ยางบิวนา (Buna Rubber) ผลิตจากปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซ 6 ชันแบบสารละลาย (solution polymerization) ซึง่ มีการจัดเรียงตัวไดทัง้ แบบ cis-1,4 แบบ tran-1,4 และแบบ vinyl- 6 1,2 โดยยางชนิดน้ีจะมีนํ้าหนักโมเลกุลเฉลีย่ ประมาณ 250,000-300,000 มีสมบัติเดนดานความยืดหยุน ความ 66 ตานทานตอการขัดถู ความสามารถในการหักงอที่อุณหภูมิต่ํา ความรอนสะสมในยางต่ํา และเปนยางที่ไมมีขั้วจึงทน ตอน้ํามันหรือตัวทําละลายที่ไมมีขั้ว ยางบิวตาไดอีนสวนใหญใชในอุตสาหกรรมยางลอ เพราะเปนยางทีม่ ีความ ตานทานตอ การขัดถสู ูง และมักถกู นําไปทําใสใ นลูกกอลฟ และลกู ฟุตบอลเนื่องจากมสี มบัตดิ า นการกระเดงตัวทีด่ ี

218 3. ยางสไตรีนบิวตาไดอีน (Styrene-Butadiene Rubber, SBR) : ยางสไตรีนบิวตาไดอีน หรือยาง SBR 66 เปนยางสังเคราะหที่เตรียมขึน้ โดยการนําสไตรีนมาโคพอลิเมอไรซกับบิวตาไดอีน โดยวิธีพอลิเมอไรเซชันแบบ 6 66 66 66 6 อิมัลชัน่ (emulsion polymerization) โดยเรียกยางที่ไดวา E-SBR และอาจใชวิธีพอลิเมอไรเซชันแบบสารละลาย 66 (solution polymerization) เรียกวา L-SBR โดยทว่ั ไปสดั สว นของสไตรนี ตอ บวิ ตาไดอนี อยใู นชว ง 23-40% 6 66 6 4. ยางซิลิโคน (Silicone Rubber) : เปนยางสังเคราะหทีใ่ ชงานเฉพาะอยางและราคาสูง เปนไดทั้ง 66 สารอนิ ทรยี แ ละอนนิ ทรยี พรอม ๆ กนั เนื่องจากโมเลกลุ มโี ครงสรางของสายโซหลักประกอบดวย ซิลิกอน (Si) กับ 66 66 6 ออกซิเจน (O2) และมีหมูขางเคียงเปนสารพวกไฮโดรคารบอน ซึง่ ตางจากพอลิเมอรชนิดอืน่ ๆ ทําใหยางซิลิโคน 6 66 66 66 ทนทานตอความรอนไดสูง และยังสามารถออกสูตรยางใหทนทานความรอนไดสูงประมาณ 300°C ยางซิลิโคนมี 66 ชองวางระหวางโมเลกลุ ที่สูงและมีความทนทานตอแรงดงึ ตาํ่ เน่อื งจากมีแรงดึงดูดระหวา งโมเลกลุ ต่ํามาก 66 66 5. ยางคลอโรพรีน (Chloroprene Rubber, CR) : มีชือ่ ทางการคาวา ยางนีโอพรีน (Neoprene Rubber) เปนยางที่สังเคราะหจากมอนอเมอรข องคลอโรพรนี ภายใตส ภาวะท่ีเหมาะสม โมเลกุลของยาง CR สามารถจัดเรียง ตัวไดอยางเปนระเบียบสามารถตกผลึกไดเมื่อดึง มีสมบัติคลายยางธรรมชาติ ยาง CR เปนยางที่มีขั้ว เนือ่ งจาก ประกอบดวยอะตอมของคลอรีน ทําใหยางชนิดนีม้ ีสมบัติดานการทนไฟ, ความทนตอสารเคมีและน้ํามัน ซึ่ง ผลิตภณั ฑยางท่ใี ชง านในลกั ษณะดงั กลาวไดแ ก ยางซีล, ยางสายพานลําเลียงในเหมืองแร เปนตน 2.2.3 เสน ใยธรรมชาตแิ ละเสนใยสงั เคราะห เสน ใย (Fibers) คอื พอลิเมอรชนิดหนึ่งที่มีโครงสรางของโมเลกุลสามารถนํามาเปนเสนดาย หรือเสนใย จาํ แนกตามลักษณะการเกิดไดดังนี้ ประเภทของเสน ใย • เสนใยธรรมชาติ ท่ีรูจกั กนั ดแี ละใกลตวั คอื เสน ใยเซลลูโลส เชน ลนิ ิน ปอ เสน ใยสับปะรด เสนใยโปรตีน จากขนสตั ว เชน ขนแกะ ขนแพะ เสน ใยไหม เปน เสน ใยจากรงั ไหม • เสน ใยสงั เคราะห มหี ลายชนิดทีใ่ ชก ันทัว่ ไปคอื เซลลูโลสแอซเี ตด เปน พอลิเมอรทเ่ี ตรียมไดจากการใชเซลลโู ลสทําปฏิกิริยากับกรดอซิตกิ เขมขน โดยมี กรอซลั ฟูรกิ เปนตัวเรง ปฏกิ ริ ิยา การใชป ระโยชนจากเซลลูโลสอะซีเตด เชน ผลติ เปน เสนใยอารแนล 60 ผลติ เปน แผนพลาสติกท่ใี ชท าํ แผงสวิตชแ ละหุม สายไฟ

219 ไนลอน (Nylon) เปน พอลิเมอรสังเคราะหจาํ พวกเสนใย เรยี กวา “ เสน ใยพอลเิ อไมด” มหี ลายชนดิ เชน ไนลอน 6,6 ไนลอน 6,10 ไนลอน 6 ซ่งึ ตัวเลขที่เขียนกํากับหลังชื่อจะแสดงจํานวนคารบอนอะตอมใน มอนอเมอรของเอมีนและกรดคารบอกซิลิก ไนลอนจัดเปนพวกเทอรมอพลาสติก มีความแข็งมากกวาพอลิ เมอรแบบเตมิ ชนดิ อื่น (เพราะมีแรงดึงดูดที่แข็งแรงของพันธะเพปไทด) เปนสารที่ติดไฟยาก (เพราะ ไนลอนมพี นั ธะ C-H ในโมเลกลุ นอ ยกวาพอลเิ มอรแบบเติมชนดิ อื่น) ไนลอนสามารถทดสอบโดยผสม โซดาลาม (NaOH + Ca(OH) 2) หรือเผาจะใหก า ซแอมโมเนยี ดาครอน (Dacron) เปน เสน ใยสงั เคราะหพ วกพอลเิ อสเทอร ซ่งึ เรยี กอกี ช่อื หน่ึงวา Mylar มีประโยชนทํา เสนใยทําเชอื ก และฟลม Orlon เปน เสน ใยสงั เคราะห ทีเ่ ตรียมไดจาก Polycrylonitrile 2.2.4 ผลกระทบของการใชพอลิเมอร ปจจุบันมีการใชผลิตภัณฑจากพอลิเมอรอยางมากมาย ทั้งในดานยานยนต การกอสราง เครือ่ งใช เฟอรนิเจอร ของเลน รวมทั้งวงการแพทย และยังมีแนวโนมทีใ่ ชผลิตภัณฑจากพอลิเมอรมากยิ่งขึน้ เนื่องจาก วัสดุ สิ่งของเครือ่ งใชตางๆ ทีผ่ ลิตจากพอลิเมอรไมวาจะเปนพลาสติก ยาง หรือเสนใย เมือ่ ใชแลวมักจะสลายตัว ยาก ยังเกิดสิ่งตกคางมากขึน้ เรื่อยๆ และสารตัง้ ตนของพอลิเมอรสวนใหญเปนสารประกอบไฮโดรคารบอน ซึง่ เมื่อทําปฏิกิริยากับออกซิเจนและไนโตรเจนไดออกไซด เกิดเปนสารประกอบเปอรออกซีแอซิติลไนเตรต (PAN) ซึ่งเปนพิษทําใหเกิดการระคายเคืองตา และระบบทางเดินหายใจ และยังทําใหไฮโดรเจนในชัน้ บรรยากาศ ลดลงดว ย จะเห็นไดวา ผลิตภัณฑพอลิเมอรแมจะมีประโยชนมากมาย แตกอใหเกิดมลภาวะทางสิง่ แวดลอมได มากมายเชนกนั ทงั้ อากาศ ทางนํา้ ทางดิน สรุปไดดังนี้ 1. โรงงานอุตสาหกรรมทีผ่ ลิตผลิตภัณฑพอลิเมอรตางๆ มีการเผาไหมเชือ้ เพลิง เกิดหมอกควันและกาซ คารบอนไดออกไซดซึ่งเปนกาซพิษ นอกจากนีไ้ ฮโดรคารบอน ยังทําใหเกิดสารประกอบออกซีแอวิติลไนเตรต ซึ่งเปนพิษกระจายไปในอากาศ ทําใหสัดสวนของอากาศเปลีย่ นแปลงไป และอุณหภูมิของอากาศเปลีย่ นแปลงไป ดวย นอกจากเกิดมลภาวะทางอากาศแลว ในกระบวนการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรม มักปลอยสารพิษลงสู แหลงน้ํา เชน อุตสาหกรรมพลาสติกปลอยสารพีซีบี (PCB-polychlorinated biphenyls) ซึ่งทําใหเกิดผมรวง ผิวหนังพุพอง ออ นเพลีย และสารเคมีบางอยางละลายลงนํ้า ทําใหมีสมบัติเปนกรด ปริมาณออกซิเจนลดลง เปน อนั ตรายกบั สง่ิ มชี ีวติ ในนา้ํ

220 2. การใชผลิตภัณฑพอลิเมอรของผูบ ริโภค เปนที่ทราบแลววาผลิตภัณฑพอลิเมอรสวนใหญ สลายตัว อยาก มีการนํามาใชมากขึ้นทุกวัน ทําใหทีซากเศษผลิตภัณฑมากยิง่ ขัน้ เกิดจากการทับถม หมักหมมบนดิน เกิด กลิน่ กาซฟุง กระจาย เพิม่ มลภาวะในอากาศ พืน้ ทีด่ ินถูกใชไปในการจัดเก็บทิง้ ซากผลิตภัณฑมากขึน้ ทําใหพืน้ ที่ สําหรับใชสอยลดลง และดินไมเหมาะตอการใชประโยชนเปนมลภาะทางดินมากขึ้น นอกจากนี้ซากผลิตภัณฑ บางสวนถกู ทง้ิ ลงในแหลงน้ํา นอกจากทําใหน ้ําเสยี เพิ่มมลภาวะทางนา้ํ แลว ยงั ทับถมปด กั้นการไหลของนํ้า ทําให การไหลถายเทของน้ําไมสะดวก อาจทําใหน้ําทวมได ผลิตภัณฑ ที่ผลิตจากพอลิเมอรสวนใหญเปนพลาสติก หลังจากใชงานพลาสติกเหลานีไ้ ปชวงเวลาหนึ่ง มักถูกทิง้ เปน ขยะพลาสติก ซึง่ สวนหนึง่ ถูกนํากลับมาใชอีก ในลักษณะตางๆ กัน และอีกสวนหนึง่ ถูกนําไปกําจัด ทิง้ โดยวิธีการตางๆ การนําขยะพลาสติกไปกําจัดทิ้งโดยการฝงกลบเปนวิธีที่สะดวกแตมีผลเสียตอสิง่ แวดลอม ท้ังน้ีเพราะโดยธรรมชาตพิ ลาสติกจะถกู ยอ ยสลาย เพราะโดยธรรมชาติพลาสติกจะถูกยอยสลายไดยาก จึงทับถมอยู ในดนิ และนับวันยิ่งมีปริมาณมากขึน้ ตามปริมาณการใชพลาสติกสวนการเผาขยะพลาสติกก็กอใหเกิดมลพิษและ เปนอันตรายอยางมาก วิธีการแกปญหาขยะพลาสติกที่ไดผลดีที่สุดคือ การนําขยะพลาสติกกลับมาใชประโยชน ใหม การนําขยะพลาสติกใชแลวกลับมาใชประโยชนใหม มหี ลายวธิ ี ดงั น้ี 1. การนาํ กลบั มาใชซ ้าํ ผลิตภัณฑพลาสติกทใ่ี ชแลว เชน สามารถนํากลับมาทําความสะอาดเพื่อใชซ้ําไดห ลายครั้งแต ภาชนะเหลา น้นั จะเสือ่ มคณุ ภาพลง และความสวยงามลดลงตามลําดับนอกจากนี้ยังตองคํานึงถึงความสะอาดและ ความปลอดภยั ดว ย 2. การหลอมข้นึ รูปผลติ ภัณฑใ หม การนําขยะพลาสติกกลับมาใชใหม โดยวิธขี ้นึ รปู เปนผลิตภณั ฑใหม เปนวิธีทีน่ ิยมกันมาก แตเมือ่ เทียบกับปริมาณของขยะพลาสติกทัง้ หมดก็ยังเปนเพียงสวนนอย การนําพลาสติกใชแลวมาหลอมขึ้นรูปใหม เชน น้ี สามารถทําไดจ ํากดั เพียงไมก คี่ รง้ั ทง้ั น้ีเพราะพลาสตกิ ดงั กลา วจะมคี ณุ ภาพลดลงตามลําดับ และตองผสมกับ พลาสตกิ ใหมในอัตราสว นที่เหมาะสมทุกครั้ง อกี ท้ังคุณภาพของผลติ ภัณฑท่ไี ดจากพลาสติกทน่ี ํากลับมาใชใหมจะ ตํ่ากวา ผลติ ภณั ฑทีไ่ ดจ ากพลาสติกใหมทงั้ หมด 3. การเปลี่ยนเปน ผลิตภณั ฑของเหลวและกา ซ 1 การเปลยี่ นขยะพลาสตกิ เปนผลิตภัณฑข องเหลวและกา ซเปน วธิ ีการท่ีทําใหไดสารไฮโดรคารบอน ทีเ่ ปนขยะเหลวและกาซ หรือเปนสารผสมไฮโดรคารบอนหลายชนิด ซึง่ อาจใชเปนเชื้อเพลิงโดยตรง หรือกล่ัน แยกเปนสารบริสุทธิ์ เพื่อใชเปนวัตถุดิบสําหรับการผลิตพลาสติกเรซินไดเชนเดียวกันกับวัตถุดิบที่ไดจาก ปโตรเลียม กระบวนการนีจ้ ะไดพลาสติกเรซินทีม่ ีคุณภาพสูงเชนเดียวกัน วิธีการเปลี่ยนผลิตภัณฑพลาสติกที่ใช แลวใหเปนของเหลวนี้เรียกวา ลิควิแฟกชัน 8 (Liquefaction) ซึ่งเปนวิธีไพโรไลซิสโดยใชความรอนสูง ภายใต บรรยากาศไนโตรเจนหรือกาซเฉือ่ ยชนิดอื่น นอกจากของเหลวแลวยังมีผลิตภัณฑขางเคียงเปนกากคารบอนซึง่

221 เปน ของแข็ง สามารถใชเปนเชื้อเพลิงได สําหรับกาซทีเ่ กิดขึน้ จากกระบวนการไพโรไลซิส คือกาซ ไฮโดรคารบ อน สามารถใชเปนเชื้อเพลิงไดเชน กนั นอกจากน้ี ยังอาจมีกาซอืน่ ๆ เกิดขึน้ ดวย เชน กาซไฮโดรเจน คลอไรด ซึ่งใชประโยชนในอุตสาหกรรมบางประเภทได 4. การใชเปนเช้อื เพลงิ โดยตรง พลาสติกประเภทเทอรโมพลาสติกสว นมากมีสมบัตเิ ปน สารทต่ี ิดไฟและลุกไหมไ ดดจี ึงใชเปน เชอ้ื เพลงิ ไดโดยตรง 5. การใชเปนวัสดุประกอบ อาจนาํ พลาสตกิ ใชแลวผสมกับวสั ดอุ ยา งอืน่ เพือ่ ผลิตเปนผลิตภณั ฑว สั ดปุ ระกอบทีเ่ ปนประโยชนได เชน ไมเทียม หนิ ออ นเทยี ม แตผลติ ภณั ฑเหลา นอี้ าจมีคุณภาพไมส ูงนัก กิจกรรมทา ยบท กิจกรรมท่ี 1 ประชากรมนษุ ยก บั ทรัพยากรธรรมชาติ แนวคิดหลัก การเพมิ่ ขน้ึ ของทรัพยากรมนุษย ทาํ ใหทรพั ยากรธรรมชาตติ า งๆ ถกู ใชไปมากขึ้น โดยเฉพาะพื้นที่ปาไม ผลการเรียนรทู คี่ าดหวัง 1. สํารวจและอภิปรายการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดลอมในทองถ่นิ 2. สืบคนขอมูลและนําเสนอจํานวนประชากรในทองถิ่น เวลาทํากจิ กรรมประมาณ 2 ช่ัวโมง สอ่ื การเรียนรู 1. วดี ิทัศน หรอื CD-ROM เรอ่ื งการใชทรัพยากรธรรมชาติ เชน เร่ือง การใชนา้ํ มัน 2. ภาพถายทองถิ่นในอดีตกับปจจบุ นั 3. ขอมูลประชากรและขอมูลการใชน้ํามันทั้งในอดีต และปจจุบัน

222 แนวการจัดกจิ กรรม 1. ครูนําเขาสูบ ทเรยี นโดยใหนกั เรียนพิจารณาภาพกรุงเทพมหานครบรเิ วณถนนเยาวราชในปจ จบุ ันและใน อดีตเพือ่ นาํ ไปสูปญหาประชากรมนษุ ยก ับการใชทรัพยากรธรรมชาติ เชน เรื่องการใชน้ํามัน เปลี่ยนแปลงไป หรอื ไม อยางไร 2. นักเรียนรวมกันอภิปรายวาแตกตางกันอยางไร อะไร เปนสาเหตุของการเปลี่ยนแปลง โดยใชขอมูล การใชน้ํามันและจํานวนประชากรของประเทศไทยประกอบ 3. นักเรียนชมวีดิทัศนเรื่องการใชทรัพยากรธรรมชาติ อภิปรายและตอบคําถาม เพือ่ นาํ ไปสูขอ สรุปวา จํานวนประชากรที่เพิ่มขึ้นมีผลตอการลดลงของ ทรพั ยากรธรรมชาติ เพราะมนุษยตองการใชทรัพยากรธรรมชาติ เชน นํ้ามนั ในการเปนเช้ือเพลิงรถยนตเพื่อไปทํางาน หรือทํากิจกรรมตางๆ ฯลฯ การประเมินผล ประเมินผลจากการอภิปราย การทําใบบันทึกกิจกรรมและการตอบคําถามรวมกัน ใบบันทึกกิจกรรม ใบบนั ทกึ กจิ กรรม ช่อื ..........................................................................................ชัน้ ..........................เลขท่ี...................... วันที่..................... .เดอื น........................................................ ป พ.ศ........................... ประชากรมนุษยกับการใชนาํ้ มนั

223 กิจกรรมที่ 2 ขยะกับคณุ ภาพสิ่งแวดลอ ม แนวความคิดหลัก ปญ หาขยะมลู ฝอยเปน ปญหาสงิ่ แวดลอ มทม่ี นุษยท ุกคนตองชวยกันดูแลรกั ษาส่ิงแวดลอ ม ขยะมลู ฝอยมี หลายประเภท ทั้งประเภทที่ยอยสลายไดตามธรรมชาติและยอยสลายไดอยาก รไี ซเคลิ เปนการนาํ เอาวัสดุที่ใชแ ลว กลับไปเขากระบวนการผลติ ใหม ไดวัสดุใหมที่สามารถนําไปใชเปนประโยชนตอไป ผลการเรียนรูที่คาดหวงั 1. สาํ รวจและอภิปรายเกี่ยวกับสาเหตุที่ทําใหโรงเรียนมีปริมาณขยะมากหรือนอย 2. วิเคราะหขอมลู และอภปิ รายเก่ยี วกบั เวลาในการยอ ยสลายแตละชนดิ 3. ทํากระดาษรีไซเคิลเพื่อลดปริมาณขยะในชุมชน เวลาทาํ กจิ กรรม 4 ช่วั โมง ส่ือการเรียนรู 1. กระดาษใชแ ลว หรือหนงั สอื พมิ พ 2. เครื่องปนน้าํ ผลไม 3. ตะแกงตาถ่ี

224 4. กะละมัง 5. สีผสมอาหาร 6. แปงมัน แนวทางการจดั กิจกรรม 1. ครสู นทนากับนักเรยี นเรื่องขยะในชุมชนที่นาํ มาทิง้ ในแตละวนั เพื่อนาํ สปู ญ หาขยะในชุมชน 2. ครูใหน กั เรียนสาํ รวจขยะในชมุ ชนเปน เวลา 1 สัปดาห โดยเก็บรวมรวมขอมูล เชน จาํ นวน ชนิด 3. นกั เรยี นนาํ ขอมูลเก่ียวกับขยะทส่ี ํารวจไดมานําเสนอในรูปของแผนภูมิ 4. นกั เรียนวิเคราะหข อ มลู เก่ียวกบั ระยะเวลาในการยอ ยสลายขยะ ที่สํารวจไดแลวตอบคาํ ถาม และ อภิปรายรวมกนั เพื่อนาํ ไปสูขอสรุปวา “ขยะในสิ่งแวดลอมมีหลายประเภท ทั้งที่ยอยสลายไดเองตามธรรมชาติ และขยะที่ไมยอยสลาย” 5. เพ่ือสรา งจิตสาํ นกึ ใหก บั นักเรียนทํากระดาษรีไซเคลิ โดยใหน กั เรยี นศกึ ษาวิธกี ารทาํ กระดาษและออกแบบ การทดลองทํากระดาษรีไซเคิลเอง ใบบันทึกกิจกรรม ใบบันทกึ กจิ กรรม แผนท่ี 1 ชื่อ..........................................................................................ช้นั ..........................เลขท.่ี ..................... วันที.่ .....................เดอื น........................................................ป พ.ศ........................... สํารวจขยะในชมุ ชน บนั ทกึ ผลการสาํ รวจขยะในบรเิ วณชมุ ชน บรเิ วณทีส่ าํ รวจ ขยะทส่ี าํ รวจได บริเวณทพี่ กั ตลาด วัด โรงเรียน

225 ใบบันทึกกิจกรรม ใบบันทกึ กิจกรรม แผนท่ี 2 ชื่อ..........................................................................................ชน้ั ..........................เลขท.่ี ..................... วนั ท่.ี .....................เดอื น........................................................ป พ.ศ........................... กระดาษรีไซเคิล วธิ ที ํา วสั ดุ – อปุ กรณ 1. ฉกี กระดาษเปนชิ้นเลก็ ๆ แชนาํ้ จนเปอยยยุ 1. ตะแกรง 2. เทกระดาษลงในกะละมังทม่ี ีน้ําผสมสอี ยู 2. กะละมัง 3. นําตะแกรงคอยๆ รอนกระดาษใหสม่ําเสมอ 3. สีผสมอาหาร 4. กระดาษใชแลว

226 ตดิ กระดาษรไี ซเคิลของนกั เรียนบรเิ วณน้ี แบบฝกหัดทายบทท่ี 10 เรอ่ื ง ปโ ตรเลย่ี มและพอลิเมอร ตอนท่ี 1 จงทาํ เคร่ืองหมาย x ลงในขอที่ถูกตอง 1. วิธกี ารแยกนํ้ามันดบิ ออกเปนสวนๆ คือวธิ ีการที่เรียกวา อะไร ก. การกลนั่ ไอนาํ้ ข. การกล่ันลาํ ดับสว น ค. การกล่นั แบบคาตาลิติก แครกก่งิ ง. การกลน่ั แบบโพลเิ มอไรเซช่นั 2. การกลน่ั นํ้ามนั ดบิ ที่ อุณหภูมิสงู จะไดผ ลิตภัณฑจําพวกใด ก. น้ํามนั ดีเซล ข. ไข ค. น้าํ มันเตา ง. ยางมะตอย 3. ผลิตภัณฑทีไ่ ดจากการกลั่นลําดับสว นนาํ้ มนั ดิบจะมมี ากหรอื นอ ยขนึ้ อยกู ับอะไร ก. กระบวนการกลั่น ข. อุณหภูมิ ค. แหลง นาํ้ มนั ดบิ ง. การขนสง

227 4. การกลนั่ นาํ้ มันดบิ ที่อณุ หภมู ิ 300 ๐C จะไดผ ลิตภัณฑอะไร ก. นา้ํ มันเตา ข. ไข ค. นา้ํ มนั ดเี ซล ง. แกส ปโตรเลียม 5. ผลกระทบจากการใชปโตรเลียมสวนใหญมีสาเหตุมาจากอะไร ก. การเพิ่มของประชากร ข. อากาศรอน ค. มีราคาแพง ง. ถกู ทุกขอ 6. คา BOD มาตรฐานน้ําทิ้งของกระทรวงอุตสาหกรรมมีคาอยูที่เทาใด ก. 10 mg/l ข. 50 mg/l ค. 100 mg/l ง. 500 mg/l 7. ขอใดจัดเปนพอลิเมอรธรรมชาติ ข. แปง ก. ตะกรา ง. ผาไนลอน ค. เสน ดา ย 8. พอลิเมอรแบบใดมคี ุณสมบัติ มคี วามหนาแนนและจุดหลอมเหลว ก. แบบเสน ข. แบบกงิ่ ค. แบบรางแห ง. ถกู ทกุ ขอ 9. เมลามีนที่ใชทําถวยชาม เปนพอลิเมอรที่มีรูปรางแบบใด ก. แบบเสน ข. แบบกงิ่ ค. แบบรางแห ง. ถูกทุกขอ 10. ฟลม ถายภาพ ดอกไมพลาสติก ผลติ มาจากพลาสตกิ ชนดิ ใด ก. ไนลอน ข. อพี อกซี ค. พอลเิ อสเทอร ง. พอลเิ อทลิ นี ตอนท่ี 2 จงตอบคาํ ถามตอ ไปนี้ 1.จงอธิบายการเกิดปโตรเลียม และกระบวนการเกิดปโตรเลียม 2.การสํารวจทางธรณีวิทยาเพื่อหาแหลงปโตรเลียมชวยใหไดขอมูลในการคาดคะเนในเรื่องใด 3.การสํารวจทางธรณีฟส กิ สเ พือ่ หาแหลงปโตรเลียมไดแกก ารสาํ รวจในเรื่องใด และขอ มลู ทไี่ ดม ปี ระโยชน

228 อยางไร 4. วัตถดุ ิบที่สาํ คญั ที่ใชส าํ หรับการผลิตพลาสตกิ คอื ผลติ ภณั ฑทไ่ี ดจากอะไร 5. โครงสรางของพอลิเมอรแบงออกเปนกี่แบบ อธิบายสมบัติของแตละแบบมาพอสังเขป

บทที่ 11 สารเคมีกบั ชีวติ และสงิ่ แวดลอม สาระสําคัญ ชีวติ ประจาํ วันของมนษุ ยท ่จี ะดาํ รงชวี ติ ใหม คี วามสขุ นั้น รา งกายตอ งสมบูรณ แข็งแรง สิ่งท่ี จะมาบันทอนความสุขของมนุษย คือสารเคมีทีเ่ ขาสูรางกาย จึงจําเปนตองรูถ ึงการใชสารเคมี ผลกระทบจากการใชสารเคมี ผลการเรยี นรทู ี่คาดหวงั 1. อธิบายความสําคัญและความจําเปนที่ตองใชสารเคมีได 2. อธิบายวิธีการใชสารเคมีบางชนิดไดถูกตอง 3. อธิบายผลกระทบที่เกิดจากการใชสารเคมีได ขอบขายเนื้อหา เรื่องที่ 1 ความสําคัญของสารกับชีวิตและสิ่งแวดลอม เรือ่ งที่ 2 ความจําเปนที่ตองใชสารเคมี เร่ืองที่ 3 การใชสารเคมีทถี่ ูกตอ งและปลอดภยั เรอื่ งที่ 4 ผลกระทบที่เกิดจากการใชสารเคมี

230 เรอื่ งท่ี 1 ความสาํ คญั ของสารกบั ชวี ิตและสิ่งแวดลอม สง่ิ แวดลอม คือ ทุกสิ่งทุกอยางทีอ่ ยูรอบตัวมนุษยทัง้ ทีม่ ีชีวิตและไมมีชีวิต รวมทั้งที่เปน รูปธรรม (สามารถจับตองและมองเห็นได) และนามธรรม (ตัวอยางเชนวัฒนธรรมแบบแผน ประเพณี ความเชือ่ ) มีอิทธิพลเกีย่ วโยงถึงกัน เปนปจจัยในการเกื้อหนุนซึ่งกันและกัน ผลกระทบ จากปจจัยหนึ่งจะมีสวนเสริมสรางหรือทําลายอีกสวนหนึ่ง อยางหลีกเลีย่ งมิได สิ่งแวดลอมเปน วงจรและวัฏจกั รทีเ่ กย่ี วของกันไปทั้งระบบ สิง่ แวดลอ มแบง ออกเปน ลกั ษณะกวา ง ๆ ได 2 สวนคอื  สิง่ แวดลอมที่เกดิ ขึ้นเองตามธรรมชาติ เชน ปาไม ภเู ขา ดนิ น้ํา อากาศ ทรัพยากร  สิง่ แวดลอมท่ีมนุษยส รา งขน้ึ เชน ชุมชนเมือง สิง่ กอสรา งโบราณสถาน ศลิ ปกรรม ขนบธรรมเนียม ประเพณี และวัฒนธรรม มนษุ ยก บั สง่ิ แวดลอ ม มนุษยมีความสัมพันธกับสิง่ แวดลอมอยางแนบแนน ในอดีตปญหาเรือ่ งความสมดุลของ ธรรมชาติตามระบบนิเวศยังไมเกิดขึ้นมากนัก ทั้งนี้เนื่องจากผูคนในยุคตนๆนัน้ มีชีวิตอยูใตอิทธิพล ของธรรมชาติ ความเปลีย่ นแปลงทางดานธรรมชาติและสภาวะแวดลอมเปนไปอยางคอยเปนคอย ไป จึงอยูใ นวิสัยทีธ่ รรมชาติสามารถปรับดุลของตัวเองได แตปจจุบันนีป้ รากฏวาไดเกิดมีปญหา อยางรุนแรงดานสิง่ แวดลอมขึน้ ในบางสวนของโลกและปญหาดังกลาวนีก้ ็มีลักษณะคลายคลึงกัน ในทุกประเทศทัง้ ทพี่ ฒั นาแลว และกาํ ลังพฒั นา  ปญหาทางดา นภาวะมลพษิ ท่เี ก่ียวกับน้าํ  ปญหาทรัพยากรธรรมชาติที่เสื่อมสลายและหมดสิ้นไปอยางรวดเร็ว เชน น้าํ มัน แรธาตุ พืช สัตว ทัง้ ท่เี ปน อาหารและการอนรุ ักษไวเ พ่อื การศึกษา  ปญหาทีเ่ กีย่ วกับการตัง้ ถิน่ ฐานของชุมชนมนุษย เชน การวางผังเมืองและชุมชนไมถูกตอง ทําใหเกิดการแออัดยัดเยียด ใชทรัพยากรผิดประเภทและเกิดปญหาจากของเหลือทิง้ พวก ขยะมลู ฝอย สสาร หมายถึง สิง่ ที่มีมวล ตองการทีอ่ ยู และสามารถสัมผัสได หรืออาจหมายถึงสิง่ ตางๆท่ีอยู รอบตัวเรา มีตัวตน ตองการทีอ่ ยูส ัมผัสได อาจมองเห็นหรือมองไมเห็นก็ได เชน อากาศ ดิน น้าํ เปนตน สาร หมายถึง สสารที่ทราบสมบัติ หรือสสารที่จะศึกษา เปนสสารที่เฉพาะเจาะจง

231 สมบัตขิ องสาร หมายถึง ลกั ษณะเฉพาะตัวของสาร เชน เนือ้ สาร สี กลิ่น รส การนาํ ไฟฟา การละลายนํ้า จุด เดอื ด จดุ หลอมเหลว ความเปน กรด – เบส เปนตน สมบัติของสารจําแนกได 2 ประเภท คือ  สมบัติทางกายภาพ สมบัติทางกายภาพเปนสมบัติที่สังเกตไดจากลักษณะภายนอกหรือใชเครื่องมืองายๆในการ สงั เกต ซง่ึ เปน สมบัติทไ่ี มเ กยี่ วขอ งกบั ปฏกิ ริ ยิ าเคมี เชน สี กลน่ิ รส สถานะ จดุ เดอื ด ลักษณะรูปผลึก ความหนาแนน การนําไฟฟา การละลาย จดุ หลอมเหลว  สมบัติทางเคมี สมบัติทางเคมีเปนสมบัติที่เกีย่ วของกับโครงสรางภายในของสาร เปนสมบัติที่สังเกตได เม่ือมีปฏกิ ิริยาเคมเี กดิ ขึ้น เชน ความเปน กรด – เบส การเกิดสนิม ความเปนโลหะ – อโลหะ เปนตน

232 เร่ืองที่ 2 ความจาํ เปน ทตี่ องใชสารเคมี สารในชีวติ ประจําวัน ในชีวิตประจําวัน เราจะตองเกี่ยวของกับสารหลายชนิด ซึง่ มีลักษณะแตกตางกัน สารทีใ่ ช ในชีวิตประจําวันจะมีสารเคมีเปนองคประกอบ สารแตละชนิดมีสมบัติหลายประการ และนํามาใช ประโยชนแตกตางกัน เราตองจําแนกประเภทของสารเพือ่ ความสะดวกในการศึกษาและการ นําไปใช ประเภทของสารในชวี ิตประจาํ วัน  สารปรงุ แตง อาหาร สารปรุงแตงอาหาร หมายถึง สารที่เติมลงไปในอาหารเพือ่ ใหเกิดความนารับประทาน สาร เหลา น้ันจะไปเพิม่ สี รส กลิน่ ของอาหาร รวมไปถงึ การใสวติ ามนิ ใสผ งชรู ส ใสเ ครื่องเทศดวย เชน  นํ้าตาล ใหร สหวาน เกลอื นา้ํ ปลา ใหร สเค็ม  นาํ้ สม สายชู นาํ้ มะนาว ซอสมะเขือเทศ ใหรสเปร้ียว ตัวอยางของสารปรุงแตง น้ําสม สายชู น้าํ สมสายชูเปนสารเคมีที่ใชปรุงอาหาร ทําใหอาหารมีรสเปรี้ยว น้ําสม สายชแู ท ไดจากการหมักธญั พืชหรอื ผลไม มที ั้งชนิดกลนั่ และไมกล่ัน น้ําสมสายชเู ทยี ม ไดจ ากการนํากรดนาํ้ สมมาผสมน้าํ เพอื่ ทําใหเ จอื จาง น้าํ สม สายชูปลอม ทํามาจากกรดกํามะถันหรือกรดเกลือผสมน้ําใหเจือจาง จึงไมควรนํามาใชปรุงรส อาหารรับประทาน เพราะจะเปนอันตรายตอรางกาย ทําใหกระเพาะเปนแผล การเลือกซ้ือนา้ํ สมสายชู ศึกษาฉลากชื่อสามัญทางการคา เครื่องหมายการคา เลขทะเบียนอาหาร เครื่องหมาย มาตรฐานการคาผูผ ลิต ผูแทนจําหนาย วันหมดอายุ ปริมาณสุทธิ สังเกตความใสไมมีตะกอน ขวด และฝาขวดของน้ําสมสายชูไมสึกกรอน ผงชูรส มีชื่อทางเคมีวา โมโนโซเดยี มกลตู าเมท (Monosodium glutamate) หรือ เรียกยอวา MSG. มี ผลึกสีขาวเปนแทงคลายกระดูก ผลิตจากมันสําปะหลังหรือกากน้ําตาล โดยทัว่ ไปเชือ่ วาทําให อาหารอรอย ยังมีผงชูรสปลอมวางขายตามทองตลาด ซึ่งผงชูรสปลอมจะเปนอันตรายตอสุขภาพได ดงั นัน้ จึงควรเลือกซ้ืออยางระมดั ระวงั ผงชูรสจะมีลกั ษณะรูปรางดงั น้ี • เปนผลึกสีขาวคอนขางใส ไมมีความวาว

233 • เปน แทง สเี หลยี่ ม ไมเรียบ ปลาขางใดขางหนึ่งเล็กคลายรูปกระบอง • เปนแทง สเี หลีย่ ม ไมเรยี บ แตปลายทั้งสองขางใหญคอดตรงกลางคลายรูปกระดูก ผงชูรสมคี ณุ สมบัติละลายไดด ีในนํ้า ท้งั ยังชว ยละลายไขมนั ใหผ สมกลมกลืนกับนํ้า มีรสเหมอื นนา้ํ ตม เน้ือ สามารถกระตุนปมุ ปลายประสาทโคนลนิ้ กบั ลาํ คอ ทําใหรสู ึกอรอ ยขึ้น  สารทใี่ ชทําความสะอาด สารทีใ่ ชทําความสะอาด หมายถึงสารทีม่ ีคุณสมบัติในการชําระลางสิง่ สกปรก ใชในการ ดูแลรักษาสภาพของรางกาย เสือ้ ผา นอกจากนั้นยงั ชว ยใหเครอ่ื งใชและเครื่องสขุ ภณั ฑอยูใ นสภาพดี มีความอดทน อันตรายจากการใชสารทีใ่ ชท าํ ความสะอาด  จากการใชหรือ ท่ไี มถ กู ตองผิดวัตถปุ ระสงค เชน นาํ ผงซักฟอกมาลา งเนอ้ื หมู  จากการสัมผัส ทําใหผิวหนังบริเวณทีไ่ ดรับการสัมผัส เกิดอากาศ ปวดแสบปวดรอน ระคาย เคือง หรอื ไหมเ กรียมได  จากการรับประทาน ทําใหเกิดอาการปวดรอน ภายในชองปาก บริเวณลําคอ กลองเสียง หลอดอาหาร ระบบทางเดินอาหาร ทําให เกิดอาการน้าํ ลายฟูมปาก อาเจียน อุจจาระรวง ถายเปนเลือด ความ ดนั โลหติ ลดลงอยา งรวดเรว็ ตบั และไตถูกทําลายและเสียชวี ติ ไดในทส่ี ุด  ถาสูดควันสีขาวของกรดเขมขนเขาไป จะทําใหเกิดอาการสําลัก ไอ แสบจมูก อาจเปนแผล เปอยในระบบทางเดินหายใจ ทําลายเยื่อบุโพรงจมูก ทําลายระบบการรับกลิ่น  หากเขาตาจะทําลายเยือ่ บุตา มีอาการปวดรอนบริเวณดวงตา น้ําไหล ในกรณีทีไ่ ดรับสารที่ มีความเขมขนสูง อาจรุนแรงถึงขั้นตาบอดได  สารทใี่ ชเ ปน เครือ่ งสาํ อาง เครือ่ งสําอาง หมายถึง วัตถุที่มุงหมายเอาไว ทา ถู นวด โรย พน หยอด ใส อบหรือกระทํา ดวยวิธีอืน่ ใด ตอสวนหนึ่งสวนใดของรางกายเพื่อความสะอาด ความสวยงาม หรือสงเสริมใหเกิด ความสวยงามตลอดทัง้ เครือ่ งประทินผิวตางๆดวย แตไมรวมถึงเครื่องประดับและเครือ่ งแตงตัวซึ่ง เปน อุปกรณรา งกายภายนอก รวมทง้ั วัตถทุ ี่มงุ หมายใชเปนสวนผสมในการในการผลิตเครื่องสําอาง โดยเฉพาะ

234 อันตรายของเคร่ืองสาํ อาง เคร่อื งสําอางอาจกอใหเกดิ อนั ตรายตอผูใช สวนใหญเกิดอาการอักเสบเปนผืน่ แดง เปนเม็ด หรือตุมคันเกิดอาการแพตอผิวหนัง เยือ่ ตา บางชนิดทําใหผมรวง บางชนิดทําใหเกิดอาการอักเสบ รุนแรง แผลเนาเปอ ย กอนตัดสินใจซื้อเครื่องสําอาง ควรเลือกเครือ่ งสําอางท่ีผานการตรวจรับรอง จากองคการอาหารและยา (อย.) และทดสอบใชกอนวาเหมาะสมกับตัวเองหรือไม เกิดอาการแพ หรอื อกั เสบหรอื ไม  สารทีใ่ ชเ ปน ยา สารที่ใชเปนยาหมายถึง สารหรือผลิตภัณฑที่มีวัตถุประสงคในการใชเพื่อใหเกิดการ เปลีย่ นแปลงทางสรีรวิทยาของรางกาย หรือทําใหเกิดการเปลีย่ นแปลงของขบวนการทางพยาธิ วทิ ยาซึ่งทําใหเ กิดโรค ทง้ั นี้เพื่อกอ ใหเ กิดประโยชนแ กผ ไู ดรบั ยาน้นั สารท่ถี ูกจัดใหเ ปน ยาควรมีประโยชนในการใชโดยมหี ลกั ใหญ 3 ประการ คือ 1. ใชป ระโยชนใ นการรกั ษาโรคใหหายขาด 2. ใชประโยชนในการควบคุมโรคหรือบรรเทาอาการ 3. ใชประโยชนในการปองกันโรค นอกจากน้ี ยายังมีประโยชนในการวินิจฉัยโรค เชน การทดสอบภาวการณ ตั้งครรภโดยการใชเอสโตรเจน (Estrogens) และการทดสอบการทํางานของระบบควบคุมการหลั่ง ฮอรโมนของตอมใตสมองและตอมหมวกไตโดยใชยาคอรติซอล (Cortisol) ขอ ควรระวังในการใช ยาเปนสงิ่ ที่ใหทง้ั คุณและโทษ กลา วคือถารูจักใชก็จะใหคุณประโยชน แตถาใชไมถูกตองก็ จะกลายเปนโทษหรืออันตรายตอรางกายจนถึงขั้นเสียชีวิตได การใชยาจึงตองใชดวยความ ระมดั ระวงั และใชเทา ท่ีจําเปน จรงิ ๆ  สารเคมที ีใ่ ชใ นการเกษตร สารเคมีที่ใชในการเกษตร หมายถึง สารเคมีที่ใชเพื่อมุงหวังเพิ่มผลทางการเกษตรหรือใช เพอื่ กําจดั แมลงศัตรพู ชื แบงเปน 2 ประเภท คือ สารเคมีทีใ่ ชในการเพิม่ ผลผลิต และสารเคมีทีใ่ ชใน กําจดั แมลงศัตรพู ชื

235  สารเคมีที่ใชในการเพม่ิ ผลผลิต สารเคมีทีใ่ ชในการเพิ่มผลผลิต คือ วัสดุใดก็ตามทีเ่ ราใสลงไปในดินไมวาในทางใด โดย วัสดุนน้ั มีธาตุอาหารจําเปน สําหรบั พืช ซงึ่ พชื สามารถนาํ ไปใชประโยชนไ ด เราเรยี กวา “ปยุ ”  สารเคมีท่ใี ชใ นกาํ จัดแมลงศตั รูพืช สารเคมีทใี่ ชในกําจดั แมลงศัตรพู ืช หมายถึง สารเคมีหรือสวนผสมของสารใดๆ ก็ตาม ที่ใช ปอ งกันกาํ จัดทําลายหรอื ขบั ไลศ ัตรพู ืช อนั ตรายของสารกาํ จัดแมลงและศัตรูพืช  เปน อันตรายตอผูใช ถาผูใชขาดความระมัดระวังหรือถา ใชไมถ ูกวิธี  สง่ิ แวดลอมเสียสมดุล ถาสารกระจายในอากาศ หรอื สะสมตกคา งในนา้ํ ในดิน  ทําใหรางกายทํางานผิดปกติ ถามีการสะสมสารเคมีในรางกายมากเกินไป และอาจถึงขั้น เสยี ชวี ิตได ประเภทของสารทใี่ ชใ นชวี ิตประจาํ วัน แบงตามคุณสมบตั คิ วามเปนกรด – เบส สารทมี่ คี วามเปน กรด สารประเภทนีม้ ีรสเปรีย้ วทําปฏิกิริยาเคมีกับโลหะ เชน สังกะสีทําปฏิกิริยาเคมีกับหินปูน ตัวอยางสารประเภทนี้ ไดแก มะนาว น้ําสมสายชู น้าํ อัดลม น้าํ มะขาม น้าํ ยาลางหองน้าํ เมือ่ สารที่มี สมบัติเปนกรดทดสอบดว ยกระดาษลิตมสั กระดาษลติ มัสจะเปล่ียนจากสนี ้ําเงนิ เปนแดง สารทม่ี สี มบตั เิ ปนเบส สารประเภทนี้มีรสฝาด เมื่อนํามาถูกับฝามือจะรูส ึกลืน่ มือ ทําปฏิกิริยากับไขมัน หรือน้าํ มัน พืช หรือน้ํามันสัตว จะไดสารประเภทสบู ตัวอยางสารประเภทนี้ เชน น้ําปูนใส โซดาไฟ ผงฟู น้าํ ขีเ้ ถา เมื่อนําสารทีม่ ีสมบัติเปนเบสทดสอบดวยกระดาษลิตมัส กระดาษลิตมัสจะเปลี่ยนจากสีแดง เปน สนี ํ้าเงนิ สารทมี่ ีความเปนกลาง สารประเภทนี้มีสมบัติหลายประการและเมื่อนํามาทดสอบดวยกระดาษลิตมัสแลว กระดาษ ลติ มัสจะไมม ีการเปลยี่ นแปลง ตวั อยางของสารประเภทนี้ เชน น้ํา นาํ้ เกลอื นํ้าเช่ือม เปน ตน

236 อินดิเคเตอรสําหรับกรด – เบส อินดิเคเตอรเปนสารทีใ่ ชทดสอบความเปนกรด – เบส ของสารละลายได สวนใหญเปน สารอินทรีย มีสมบัติเปนกรดออน ซึง่ มีสีเปลี่ยนไปเมื่อความเปนกรด – เบส ของสารละลาย เปลี่ยนไป หรือคา pH (positive potential of the hydrogen ions) ของสารละลายเปลี่ยนไป จึงใชการ เปลีย่ นสีบอกคา pH ของสารละลายไดอินดิเคเตอรทีค่ วรรูจ ักคือ กระดาษลิตมัส สารละลาย ฟนอลฟธาลีน และยูนิเวอรซัลอินดิเคเตอร (อินดิเคเตอรสกัดไดจากดอกไมสีแดงและสีมวง เชน ดอกอัญชนั และดอกตอยต่งิ ใหสมี วง ดอกชบาซอ นและดอกกระเจย๊ี บใหสแี ดง เปนตน) กระดาษลิตมัส เปล่ียนสีกระดาษลติ มัสจากน้ําเงินเปน แดง แตสีแดงไมเ ปล่ยี นสารมีคณุ สมบตั ิเปน กรด เปล่ียนสีกระดาษลติ มัสจากแดง เปนนํ้าเงิน แตส ีนํ้าเงนิ ไมเปล่ียนสารมีคุณสมบัติเปนเบส กระดาษลติ มัสท้ังสองสีไมเปล่ยี น สารมคี ุณสมบัตเิ ปนกลาง สารละลายฟน อลฟธาลนี  สารละลายฟนอลฟธาลีน เปลี่ยนสีเปน สชี มพมู ว ง สารน้ันมีสมบัติเปน เบส  สารละลายฟนอลฟธาลีน ใสไมม สี ีสารนัน้ อาจเปน กรดหรือเปนกลางกไ็ ด ยนู เิ วอรซ ลั อนิ ดเิ คเตอร - คา pH มคี านอ ยกวา 7 สารละลายเปนกรด - คา pH มีคามากกวา 7 สารละลายเปนเบส - คา pH มีคาเทากับ 7 สารละลายเปนกลาง ขอ ควรระวงั ในการใชสารละลายกรด กรดเปนสารทีม่ พี ิษตอมนษุ ยแ ละสตั ว เพราะมีฤทธิ์ในการกัดกรอน ดังนนั้ ในการใชสารที่มี ฤทธิเ์ ปนกรดในชีวิตประจาํ วันจะตองใชอยางระมัดระวัง โดยเฉพาะภาชนะที่นํามาบรรจุสารละลาย ทีม่ ีฤทธเิ์ ปน กรด เชน น้าํ สมสายชู นา้ํ มะนาว นาํ้ มะขามเปยก ควรใชภาชนะที่เปนแกวหรือกระเบ้ือง เคลือบ ไมควรใชภาชนะทีเ่ ปนโลหะหรือพาสติกโดยเด็ดขาด สวนสารละลายกรดทีม่ ีผลตอ สิ่งแวดลอมนัน้ เมื่อนํามาลางพืน้ หรือสุขภัณฑแลวไมควรปลอยลงในแหลงน้ํา นอกจากนี้ สารละลายกรดยังทําลายพื้นบานที่เปนหินปูน ทําใหพื้นบานชํารุด ดังนั้นการใชสารละลายกรดจึง ตอ งใชใ หถ ูกวธิ ี และอานคาํ แนะนาํ ใหเ ขาใจกอนนําไปใช

237 ขอควรระวงั ในการใชสารละลายเบส สารละลายเบสมีฤทธิ์ในการกัดกรอน เมือ่ เบสสัมผัสกับผิวหนังจะทําใหผิวหนังเกิดการ อักเสบ ปวดแสบปวดรอนและลอกเปนขุย ดังนัน้ ควรระวังในการสัมผัสกับเบส โดยสังเกตไดวา เบสสัมผัสถูกสวนใดของรางกายจะรูสึกลืน่ ๆ จึงควรรีบลางออกดวยน้ําสะอาดแลวลางออกดวย นํา้ สมสายชแู ละลา งดว ยน้ําสะอาดอีกครัง้ การหาคา pH ของสารในชวี ิตประจําวัน สารละลายกรด-เบส สามารถเปลี่ยนสีกระดาษลติ มสั ได นอกจากนี้ยังสามารถเปล่ียนสีของ กระดาษยูนิเวอรซัลอินเคเตอร และสีของสารทีไ่ ดจากสวนตางๆของพืช เชน ดอก ใบ เปนตนสิ่งที่ นํามาใชในการตรวจสอบเพือ่ จําแนกความเปนกรด-เบสของสารละลายหรือสารละลายเบสได เรียกวา อินดิเคเตอร การทีจ่ ะบอกวาสารละลายมีความเปนกรด-เบสมากนอยเทาใดใชระบุเปนคา pH ซึ่งกําหนดวาสารทีม่ ีคา pH ที่เทากับ 7 มีสมบัติเปนกลาง และถาคา pH ต่าํ กวา 7 จะเปนกรด ยิ่ง คา pH นอย ยิง่ มีความเปนกรดมาก ถาคา pH สูงกวา 7 จะเปนเบส ยิ่งมีคา pH มาก ยิง่ มีความเปน เบสมาก ตัวอยา งผลการทดสอบสารละลายบางชนดิ ดว ยอนิ ดเิ คเตอรชนิดตางๆ สารละลายตัวอยาง ผลที่สงั เกตไดเ ม่อื ทดสอบ 1. น้ํามะนาว กระดาษลิตมัส น้าํ คน้ั จาก นาํ้ ค้นั จาก นาํ้ คัน้ จาก 2. น้าํ ผงซักฟอก ดอกกหุ ลาบ 3. น้ําสมสายชู เปลี่ยนจากสี กะหลํ่าปลีมวง ดอกอัญชญั เปลย่ี นจากสแี ดง 4. น้ํายาลางจาน นาํ้ เงนิ เปนแดง 5. ยาลดกรด เปลย่ี นจากสี เปลย่ี นจากสแี ดง เปนสีนา้ํ เงิน เปน สีน้ําเงนิ 6. ผงฟู แดงเปนนาํ้ เงนิ 7. นํา้ ขีเ้ ถา เปล่ยี นจากสี เปลยี่ นจากสนี าํ้ เงนิ เปน สนี ํา้ เงนิ ไมเ ปลี่ยน แดงเปนนํา้ เงนิ เปลย่ี นจากสี เปลย่ี นเปน สแี ดง เปลยี่ นเปน สี เปลย่ี นเปน สนี า้ํ เงิน แดงเปน นาํ้ เงนิ เปลย่ี นเปนสีนาํ้ เงิน แดง เปลี่ยนจากสี เปลยี่ นเปนสนี ้ําเงิน เปลย่ี นเปนสีนา้ํ เงิน นาํ้ เงนิ เปนแดง เปลยี่ นจากสนี า้ํ เงิน เปล่ยี นเปนสี เปลีย่ นจากสี นาํ้ เงิน เปนสีน้ําเงิน แดงเปน นํ้าเงิน เปล่ียนจากสี เปลี่ยนเปน สี เปนสีน้ําเงนิ แดงเปน นาํ้ เงิน นาํ้ เงิน เปนสีนาํ้ เงนิ เปลีย่ นจากสนี ํา้ เงิน เปนสีนาํ้ เงิน

238 สขี องยนู ิเวอรซ ัลอนิ ดเิ คเตอร แดง แดง แดง แดง ชมพู สม เหลือง เขยี ว เขยี วนาํ้ นํ้าเงิน นํ้าเงนิ มว ง มว ง มว ง มว ง เงนิ มว ง 0123 45 6 7 8 9 10 11 12 13 14 กรด กลาง เบส pH1 pH3 pH6 pH8 pH10 pH13 ตัวอยา งคา pH ของสารและสีของยนู ิเวอรซ ัลอินดเิ คเตอรตงั้ แต pH 0-14

239 เรอ่ื งที่ 3 การใชส ารใหถ กู ตอ งและปลอดภยั เมื่อนําสารตางๆมาใชเราตองศึกษาขอมูลและวิธีการใชสารใหเขาใจกอนโดยปฏิบัติ ดังนี้ 1. อานฉลากใหเขาใจ กอนนําสารชนิดนั้นไปใชประโยชน 2. ใชสารอยางถูกตอง เหมาะสมตามวิธีแนะนํา 3. ใชสารในปริมาณเทาที่จําเปน 4. ใชสารหมดแลวตองกําจัดภาชนะบรรจุสารอยางเหมาะสม สารบางประเภทที่เรานํามาใชประโยชนเปนสารอันตราย และเปนสารที่คงสภาพอยูไดนาน เชน สารกําจัดศัตรู เมือ่ เกษตรกรนํามาฉีดพนผลิตผล จะมีสารพิษตกคางอยูก ับผลิตผลและพืน้ ที่ใน บริเวณท่ีใชสาร ซง่ึ มีผลตอคน สัตวและสิง่ แวดลอ ม ดงั นน้ั การนาํ สารตางๆมาใชโดยเฉพาะสารที่มีพิษ จึงตองรูจักใชอยางระมัดระวัง เพื่อไมให เกิดอันตรายตอตวั เราเอง รวมทง้ั กอใหเ กิดผลกระทบตอ สง่ิ แวดลอมรอบตวั เราดว ย - เครอ่ื งหมายทะเบยี นอาหารและยาของสาํ นกั งานคณะกรรมการอาหารและยากระทรวงสาธารณสขุ ภาพท่ี 1 เครอ่ื งหมายทะเบยี นอาหารและยา - เครอ่ื งหมายมาตรฐานผลิตภณั ฑอุตสาหกรรมขององคก ารอตุ สาหกรรมกระทรวงสาธารณสขุ ภาพท่ี 2 เครือ่ งหมายมาตรฐานผลติ ภณั ฑอตุ สาหกรรม

240 เรื่องที่ 4 ผลกระทบทเี่ กดิ จากการใชสารเคมี ของเสยี เปนอนั ตรายตอสง่ิ แวดลอ ม ของเหลือทิง้ จากการอุปโภค บริโภค หรือสิง่ ของเสือ่ มสภาพจนใชการไมไดแลวตลอดจน ของท่ีมนุษยไมต อ งการจะใชต อไปแลว เรารวมเรียกวา \"ของเสยี \" ของเสียบางชนิดไมเปนพิษภัยตอ มนุษยและสิ่งแวดลอมมากนัก เชน ของเสียจําพวกเศษอาหาร เศษกระดาษจากบานเรือนที่พักอาศัย แตของเสียบางชนิดเปนอันตรายตอชีวิตของมนุษยและสัตว ตลอดจนสิ่งแวดลอมอืน่ ๆ อยางมาก จําเปนตองเก็บหรือกําจัด ทิง้ ไปโดยระมัดระวังใหถูกหลักวิชาการ อาจทําใหเกิดอันตราย ตอ สุขภาพอนามยั ของมนษุ ยแ ละสิง่ แวดลอมได โดยเฉพาะอยาง ยิง่ เมือ่ มีการปนเปอ นหรือสะสมอยูใ น \"หวงโซอาหาร\" จะเปน สาเหตหุ รอื ทําใหเกดิ การเจบ็ ปว ยอยางเฉยี บพลัน หรือแบบเรื้อรัง ซึ่งจะทําใหพิการหรือเสียชีวิตได เราเรียกของเสียประเภทนีว้ า \"ของเสียทีเ่ ปนอันตราย\" และในบางกรณีของเสียทีเ่ ปนอันตราย อาจมีลักษณะของความเปนอันตรายหลายประเภทรวมกัน ของเสียทีเ่ ปนอันตราย ไดแ กของเสยี ที่มีลกั ษณะของความเปน อันตรายลักษณะใดลกั ษณะหน่ึง หรือ หลายลกั ษณะรวมกัน ดงั ตอ ไปนี้ 1. ของเสียเปนพิษ หรือเจือปน หรือมีสวนประกอบของสารทีเ่ ปนพิษ เชน มีสวนประกอบ ของสารปรอท ตะกั่ว แคดเมียม สารหนู สารยาฆาแมลง เปนตน 2. ของเสยี ทต่ี ิดไฟงาย หรือมสี วนประกอบของสารทต่ี ดิ ไฟงาย หรือสารไวไฟซึ่งอาจทําให เกดิ ไฟไหมไ ด ถาเกบ็ ไวใ กลไ ฟ หรอื เม่ือมอี ณุ หภูมสิ งู มาก ๆ 3. ของเสียทีม่ ีฤทธิ์เปนกรดหรือดางซึง่ สามารถกัดกรอนวัสดุตาง ๆ ตลอดจนเนือ้ เยือ่ ของ รา งกายมนษุ ยหรอื สัตว 4. ของเสียทีเ่ มื่อทําปฏิกิริยากับสารอืน่ เชน น้าํ จะทําใหเกิดมีกาซพิษ ไอพิษ หรือควันพิษ หรือของเสยี ทีเ่ มอื่ ไดรับการทําใหรอนขึน้ ในท่จี ํากัดอาจเกดิ การระเบิดได 5. ของเสียท่เี ปน สารกมั มันตรงั สี หรือมีสารกมั มนั ตรังสีเจอื ปนอยู 6. ของเสียทเี่ มอ่ื ถูกน้าํ ชะลา ง จะปลดปลอยสารที่เปนอันตรายดังกลาวขางตนออกมาได 7. ของเสยี ทม่ี ีเชื้อโรคตดิ ตอปะปนอยู

241 ภาชนะบรรจยุ าฆา แมลง เครือ่ งสาํ อางและยาทีห่ มดอายุ ผลกระทบของของเสียที่เปน อนั ตรายตอ สง่ิ แวดลอม การจัดการของเสียทีเ่ ปนอันตรายโดยไมระมัดระวัง หรือไมถูกตองเหมาะสมจะกอใหเกิด ปญหาพื้นฐานทม่ี ีผลกระทบตอ สุขภาพของมนษุ ยแ ละสิง่ แวดลอมได 4 ประการคือ 1. ทําใหเกิดความเสีย่ งตอการเกิดโรคมะเร็ง การสัมผัสหรือเกีย่ วของกับของเสียทีเ่ ปน อนั ตรายซง่ึ ประกอบดว ยสารพิษทเ่ี ปนสารกอ มะเรง็ อาจทําใหเกิดโรคมะเร็งไดโดยเฉพาะเมื่อไดรับ สารเหลานัน้ เปนเวลาติดตอกันนาน ๆ อาทิ การหายใจเอาอากาศทีม่ ีสารพวกไดออกซิน เบนซิน ฟอรมาลดีไฮดเขาไป หรือกนิ อาหารหรือน้ําที่ปนเปอนดว ยสารเคมีพวกยาฆา แมลง 2. ทําใหเกิดความเสี่ยงตอการเกิดโรคอืน่ การทีไ่ ดรับสารเคมีหรือสารโลหะหนักบางชนิด เขาไปในรางกาย อาจทําใหเจ็บปวยเปนโรคตาง ๆ จนอาจถึงตายได เชน โรคทางสมองหรือทาง ประสาท หรือโรคทีท่ ําใหเกิดความผิดปกติของรางกาย ตัวอยางของโรคทีเ่ กิดจากการจัดการของ เสียที่เปนอันตรายอยางไมถูกตอง เชน โรคมินามาตะ ซึ่งเกิดจากสารปรอท โรคอิไต-อิไต ซึง่ เกิด จากสารแคดเมียมและโรคแพพิษสารตะกว่ั เปนตน 3. ทําใหเกิดผลกระทบตอระบบนิเวศ สารโลหะหนัก หรือสารเคมีตาง ๆ ทีเ่ จือปนอยูใน ของเสียทีเ่ ปนอันตราย นอกจากจะเปนอันตรายตอมนุษยแลว ยังเปนอันตรายตอสิง่ มีชีวิตอืน่ ๆ ทั้ง พืชและสัตว ทําใหเจ็บปวยและตายไดเชนกัน หรือถาไดรับสารเหลานัน้ ในปริมาณไมมากพอทีจ่ ะ ทําใหเกิดอาการอยางเฉียบพลัน ก็อาจมีผลกระทบตอโครงสรางของโครโมโซมทําใหเกิดการ เปล่ยี นแปลงทางพนั ธุกรรม นอกจากน้ีการสะสมของสารพิษไวใ นพชื หรือสัตวแลวถายทอดไปตาม หวงโซอ าหาร ในทส่ี ดุ อาจเปน อนั ตรายตอมนุษยซ ่งึ นาํ พืชและสตั วด ังกลา วมาบริโภค 4. ทําใหเกิดผลเสียหายตอทรัพยสินและสังคม เชน เกิดไฟไหม เกิดการกัดกรอนเสียหาย ของวัสดุ เกิดความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดลอม ซึ่งจะสงผลทางออมทําใหเกิดปญหาทางสังคมดวย

242 การเกดิ เพลิงไหมโรงงานจะทําใหสารอันตรายตา ง ๆ แพรกระจายออกไป ของเสยี ท่เี ปนอนั ตรายกอใหเกดิ อันตรายตอมนุษยและสิ่งแวดลอ มไดอ ยางไร ของเสียที่เปนอันตราย หรอื สารที่เจอื ปนอยูในของเสียท่ีเปนอันตรายอาจกอใหเกิดอันตราย ตอสุขภาพอนามัยของมนุษยและสิ่งแวดลอมไดหลายทาง คือ 1. โดยการสัมผัสโดยตรง หากของเสียพวกกรดหรือดางทีม่ ีความเขมขนไมมากหกรดถูก รางกาย อาจทําใหผิวหนังบริเวณทีส่ ัมผัสเกิดระคายเคืองเปนผืน่ แตถามีความเขมขนมาก ๆ อาจทํา ใหผิวหนังไหม หรือเนื้อเยือ่ ถูกทําลายจนเกิดบาดแผลพุพอง นอกจากนี้การใชสารยาฆาแมลงโดย ไมมีอุปกรณปองกัน เชน หนากาก และถุงมือ สารดังกลาวอาจซึมเขาทางผิวหนังได การกินสาร เหลานีเ้ ขาไปโดยตรงจะเปนอันตรายอยางมาก และทําใหเกิดอาการอยางเฉียบพลัน ดังนัน้ ควร ระมัดระวังรางกายหรืออาหารไมใหสัมผัสกับของเสีย ไมควรนําภาชนะบรรจุของเสียที่เปนอันตราย มาใชอกี เนือ่ งจากอาจมีเศษของสารอันตรายเหลือคางอยู 2. โดยการสะสมอยูในหวงโซอาหาร พืชและสัตวจะดูดซึมหรือกินเอาสารอันตรายตาง ๆ ที่มีสะสมอยูในดินหรือในอาหารเขาไป สารดังกลาวจะไปสะสมอยูในสวนตาง ๆ ของพืชและสัตว นัน้ ๆ เนือ่ งจากสารอันตรายเหลานี้สลายตัวไดชา ดังนัน้ ในรางกายของพืชและสัตวจึงมีความ เขมขนของสารเพิม่ มากขึ้นเปนลําดับ เมื่อมนุษยกินพืชหรือสัตวนั้นก็จะไดรับสารอันตรายเขาไป ดวย และจะไปสะสมอยูในรางกายของมนุษยจนมีปริมาณมากและกอใหเกิดอาการเจ็บปวยตาง ๆ ออกมาในท่สี ดุ 3. โดยการปนเปอ นตอแหลงน้ําที่ใชในการอุปโภคและบริโภค การนําของเสียที่เปน อันตรายไปฝงโดยไมถูกวิธี อาจทําใหเกิดน้ําเสียทีม่ ีสารอันตรายปนเปอ น น้ําเสียเหลานีจ้ ะไหลซึม ผานชั้นดินลงไปยังแหลงน้าํ ใตดิน นอกจากนี้การนําของเสียทีเ่ ปนอันตรายมากองทิ้งไว อาจทําให น้ําฝนไหลชะพาเอาสารอันตรายตาง ๆ ไปปนเปอ นในแมน้ําลําคลอง ดังนั้น เมือ่ เรานําน้าํ ใตดินหรือ น้าํ ผิวดินทีม่ ีการปนเปอนของของเสียทีเ่ ปนอันตรายมาบริโภคหรืออุปโภค เราก็อาจจะไดรับสาร อันตรายตาง ๆ เหลานน้ั เขา ไปดว ย 4. โดยการเจือปนอยูในอากาศ ของเสียที่เปนอันตรายบางชนิดจะระเหยปลอยสารตาง ๆ ออกมา หรือปลิวฟุงเปนฝุน ผสมอยูใ นอากาศที่เราหายใจ นอกจากนี้ การเผาของเสียทีเ่ ปนอันตราย

243 โดยไมมีการควบคุมปญหาอากาศอยางเขมงวด อาจทําใหมีสารอันตรายปะปนอยูใ นอากาศในรูป ของไอหรือฝุนของสารเคมีตาง ๆ 5. โดยการระเบิดหรือไฟไหม การเก็บของเสียทีม่ ีลักษณะไวไฟหรือติดไฟงายในสถานที่ ตาง ๆ จะตองมีมาตรการระมัดระวังการติดไฟหรือระเบิด โดยเฉพาะอยางยิง่ หากสถานทีท่ ีเ่ ก็บมี อุณหภูมิสูงเกินกวาจุดวาบไฟของของเสีย นอกจากนี้การนําของเสียตางชนิดกันมาผสมกัน อาจมี ปฏกิ ิริยาเคมีตอ กนั อยางรนุ แรงจนเกิดระเบิดขึน้ ทาํ อนั ตรายตอ ชวี ิตและทรพั ยส นิ ได สินคาสารเคมีเมื่อถูกเพลิงไหมจ ะกลายเปนของเสียท่เี ปน อนั ตราย ผลกระทบของสารเคมที ม่ี ีตอสุขภาพ ปจจัยทีท่ ําใหสารเคมีมีผลตอสุขภาพของคน จากการศึกษาของ Dr.Helen Marphy ผูเ ชีย่ วชาญทางดานพิษวิทยา จากโครงการ Community IPM จาก FAO ประเทศอินโดนีเซีย พบวา ปจจัยที่มีความเสี่ยงของสุขภาพของคนอันดับตน ๆ คือ 1. เกษตรกรใชสารเคมีชนิดที่องคการ WHO จําแนกไวในกลุม 1a และ 1b คือ ทีม่ ีพิษ รายแรงยิง่ (Extremely toxic) และมีพิษรายแรงมาก (Very Highly toxic) ตามลําดับ ซึ่งมีความเสีย่ ง สงู ทาํ ใหเกิดการเจบ็ ปว ยแกเกษตรกร ซึง่ ใชส ารพิษ โดยเฉพาะสารทัง้ สองกลมุ ดงั กลา ว 2. การผสมสารเคมีหลายชนิดฉีดพนในครัง้ เดียว ซึง่ เปนลักษณะทีท่ ําใหเกิดความเขมขน สูง เกิดการแปรสภาพโครงสรางของสารเคมี เมือ่ เกิดการเจ็บปวยแพทยไมสามารถรักษาคนไขได เนื่องจากไมมียารักษาโดยตรง ทําใหคนไขมีโอกาสเสียชีวิตสูง 3. ความถีข่ องการฉีดพนสารเคมี ซึง่ หมายถึงจํานวนครัง้ ทีเ่ กษตรกรฉีดพน เมือ่ ฉีดพน บอยโอกาสทีจ่ ะสัมผัสสารเคมีก็เปนไปตามจํานวนครัง้ ทีฉ่ ีดพน ทําใหผูฉ ีดพนไดรับสารเคมีใน ปริมาณที่มากและสะสมในรางกายและผลผลิต 4. การสัมผัสสารเคมีของรางกายผูฉ ีดพน บริเวณผิวหนังเปนพื้นที่ ๆ มากทีส่ ุดของ รา งกาย หากผฉู ดี พนสารเคมไี มมีการปอ งกัน หรอื เสือ้ ผาทเี่ ปยกสารเคมี และโดยเฉพาะบริเวณท่ีมือ