บทที่ 4 พลังงาน

เนอ้ื หา 1. สมการเคมี 2. อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี 3. ปฏกิ ริ ยิ ารดี อกซ์ 4. สารกมั มนั ตรงั สี 5. คานวณครึ่งชีวิต 6. ประโยชน์และการป้องกนั สารกมั มนั ตรังสี บ ท ที่ 1 : อ า ก า ศ : K r u ’ P a t t a r a n u n

บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

พลงั งาน ปฏกิ ริ ิยาเคมี ปฏกิ ริ ยิ านิวเคลยี ร์ ปฏกิ ริ ิยาการเผาไหม้ (เชอื้ เพลิง) ปฏกิ ริ ิยาเคมีไฟฟ้า บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

เช้ือเพลิง เชอ้ื เพลงิ เปน็ สารตัง้ ตน้ ทใ่ี ช้ในปฏกิ ริ ยิ าการเผาไหม้ ซ่ึงเช้อื เพลิงท่มี ี การใชง้ านมากทสี่ ดุ ในปจั จบุ ัน คอื เช้ือเพลงิ ซากดึกดาบรรพ์ เช่น แกส๊ ธรรมชาติ หนิ น้ามัน สว่ นใหญเ่ ปน็ สารประกอบไฮโดรคาร์บอน ประโยชน์ ปฏกิ ิริยาการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ให้พลังงานความรอ้ น เพอ่ื ใช้ในการหงุ ต้มอาหาร หรอื การทางานของเครื่องยนตต์ า่ งๆ บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

ทีม่ า : https://www.youtube.com/watch?v=5GZSRje9XvI&ab_channel=EGATTV บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

ตัวอย่าง ปฏกิ ิรยิ าการเผาไหม้ เขยี นแสดงดว้ ย “สมการเคม”ี chemical reaction A + 2B C + 3D สารตงั้ ตน้ สารผลิตภณั ฑ์ (reactant) (product) บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

“ สมการเคมี ” • เป็นการเขียนแสดงสารที่เข้าทาปฏกิ ริ ิยาท้ังหมด • เขยี นสารตงั้ ตน้ ไวท้ างซา้ ย Chemical • เขยี นลกู ศรไวต้ รงกลางชไี้ ปยงั สารเคมีท่เี กดิ จาก reaction ปฏิกริ ยิ า • เขยี นผลติ ภัณฑ์ ซ่ึงเขยี นไว้ทางด้านขวา A + 2B C + 3D สารตัง้ ตน้ สารผลติ ภัณฑ์ (reactant) (product)

จานวนอะตอมรวมของแตล่ ะธาตุ ทางดา้ นซา้ ย = ดา้ นขวา ตัวอย่าง C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O จานวนอะตอม C จานวนอะตอม H จานวนอะตอม O บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

การแสดงสถานะของสาร อักษรย่อบอกสถานะ 1. ของแขง็ (solid) = (s) 2. ของเหลว (liquid) = (l) 3. แกส๊ (gas) = (g) 4.. สารละลายทม่ี นี ้าเป็นตวั ทาละลาย (aqueous) = (aq) บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

การแสดงการดดู หรอื คายพลงั งานของปฏิกริ ิยา บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

การแสดงการดูดหรอื คายพลังงานของปฏกิ ิริยา ปฏิกริ ิยาดูด เปน็ ปฏิกริ ยิ าท่ี ดูดพลงั งานเขา้ ไปสลายพันธะมากกวา่ ทค่ี ายออกมา เพื่อสรา้ งพนั ธะ โดยในปฏกิ ิรยิ าดูดความรอ้ นน้ี สารตงั้ ตน้ จะมีพลังงาน ความรอ้ น (Endothermic ตา่ กวา่ ผลติ ภัณฑ์ จงึ ทาใหส้ ง่ิ แวดล้อมเยน็ ลง อุณหภูมิลดลง เม่อื เอามอื สมั ผสั ภาชนะจะรูส้ กึ เยน็ reaction) ตัวอยา่ ง N2(g) + O2(g) + 180.5 kJ/mol→ 2NO(g) หรอื N2(g) + O2(g) + พลังงาน → 2NO(g) บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

การแสดงการดดู หรอื คายพลงั งานของปฏิกิริยา ปฏิกิรยิ าคาย เปน็ ปฏิกิริยาที่ ดดู พลงั งานเข้าไปสลายพนั ธะน้อยกวา่ ท่ีคายออกมา เพื่อสร้างพนั ธะ โดยในปฏกิ ิริยาคายความร้อนนี้ สารตัง้ ตน้ จะมีพลังงาน ความร้อน (Exothermic สงู กวา่ ผลติ ภณั ฑ์ จงึ ให้พลงั งานความรอ้ นออกมาสสู่ ง่ิ แวดลอ้ ม ทาใหอ้ ุณหภมู สิ งู ขน้ึ เมือ่ เอามอื สมั ผสั ภาชนะจะรสู้ กึ ร้อน reaction) ตวั อยา่ ง C3H8(g) + 5O2(g) → 2CO2(g) + 4H2O(g) + 2220 kJ/mol หรอื C3H8(g) + 5O2(g) → 2CO2(g) + 4H2O(g) +พลังงาน บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

“สญั ลักษณ์” Δ heat Symbols Used in Chemical 80 ℃ Equations catalyst แสดงปัจจัยท่ีทาให้ Pt เกดิ ปฏิกิริยาเคมี h������ บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

1.1 เชื้อเพลิงซากดกึ ดาบรรพ์ คือ สารประกอบไฮโดรคารบ์ อน เกิดจากการ ทับถมของซากพชื ซากสตั ว์นับหลายลา้ นปี เชอื้ เพลงิ ซากดึกดาบรรพป์ ระกอบดว้ ย น้ามันดบิ (crude oil) และแกส๊ ธรรมชาติ (natural gas) ถา่ นหนิ (coal) หนิ นา้ มนั (oil shale) เป็นแหล่งพลงั งานที่สาคญั มากทส่ี ุด รูป การทับถมของซากพชื ซากสตั ว์ บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

การเกิดปโิ ตรเลียม ( PETROLEUM ) บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

ปิโตรเลียม คือ ? พืชและสตั ว์ที่อาศยั อยใู่ นทะเลตายลงและถูกทบั ถม อยใู่ ต้ทรายและโคลนตมภายใต้ทะเลเปน็ เวลานาน ถูกยอ่ ยสลายเกดิ เป็นธาตคุ าร์บอนและไฮโดรเจน สารประกอบไฮโดรคารบ์ อนท่เี กดิ ข้ึน เกิดจาก เม่ือคาร์บอนและไฮโดรเจนถูกกดทับอยู่ เองตามธรรมชาติ โดยมีธาตคุ ารบ์ อน ใตเ้ ปลอื กโลกทม่ี คี วามดนั และอุณหภมู สิ งู และไฮโดรเจนเปน็ องคป์ ระกอบ เป็นเวลานาน จะรวมตวั กนั เป็นสารประกอบ ไฮโดรคาร์บอน หลายชนดิ ปะปนกนั ของเหลว ก๊ า ซ นา้ มันดบิ กา๊ ซธรรมชาติ หรอื น้ามันปโิ ตรเลียม บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

น้ามนั ดบิ (crude oil) วิธีการกลั่นก็คือ ? และแก๊สธรรมชาติ (natural gas) “ใช้หลกั การ ค่าอุณหภมู ิจดุ เดือดของนา้ มนั ดบิ (Boiling point) ทแี่ ตกต่างกันออกไป ในนา้ มนั ดิบประกอบดว้ ย และเปน็ ผลใหส้ ว่ นตา่ งๆ ของนา้ มันดิบนน้ั มจี ุดควบแนน่ สารประกอบไฮโดรคารบ์ อน (Condensation point) ท่แี ตกต่างกันออกไปด้วย” นับร้อยชนดิ จึงไมส่ ามารถทจ่ี ะนามาใช้ประโยชน์ ได้โดยตรง ตอ้ งนาไปแยกสารออกจากกนั จนใช้ ประโยชนไ์ ด้เสยี กอ่ น ใช้วิธกี ารกลัน่ ลาดับสว่ น ในหอกล่นั บรรยากาศ แต่! ก่อนนาน้ามันดิบเขา้ กล่ันต้องแยกน้าและ เกลอื แร่ที่ปนอยอู่ อกเสียกอ่ น บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

ผลติ ภัณฑต์ า่ งๆ ท่ีได้จากการกลัน่ ลาดบั สว่ นน้ามนั ดิบ ผลติ ภณั ฑต์ า่ ง ๆ ที่ได้จากการกลนั่ จานวนอะตอมของ จุดเดอื ด สถานะทอ่ี ณุ หภมู ิ ประโยชน์ คารบ์ อน น้ามันดบิ แกส๊ ปโิ ตรเลยี ม แกส๊ หุงต้ม C1 - C4 - แกส๊ ใช้ทาสารเคมี วตั ถุสงั เคราะหเ์ ป็นเชื้อเพลิง แนฟทาเบา น้ามนั เบนซนิ C5 - C6 < 30 - 65 ของเหลว ใชท้ านา้ มนั เบนซนิ แนฟทาหนกั C6 - C10 65 - 170 ของเหลว ใช้ทาน้ามนั เบนซนิ ทาสารเคมี นา้ มนั ก๊าด C10 - C14 170 - 250 ของเหลว ใชท้ าเช้ือเพลิงเคร่อื งบนิ ไอพ่นและตะเกียง น้ามนั ดเี ซล C14 - C19 250 - 340 ของเหลว ใชท้ าเชื้อเพลงิ สาหรับเครื่องยนต์ดีเซล น้ามนั หลอ่ ลน่ื C19 - C35 340 - 500 ของเหลว ใช้เปน็ นา้ มันหลอ่ ลนื่ ใช้ทาเทยี นไข เคร่ืองสาอาง และวตั ถดุ ิบใน ไข พาราฟิน มากกวา่ C35 >500 ของแขง็ การผลิตผงซักฟอก นา้ มนั เตา - - ของเหลว ใชเ้ ป็นเช้ือเพลงิ เครอ่ื งจกั ร บที ูเมน ยางมะตอย มากกว่า C35 >500 ของแข็ง ใช้ทาวัสดกุ ันซมึ ใชท้ ายางมะตอยราดถนน

หลกั การจา : ถ้า มี รถเบนซ์ น่งั ก็ จะดี หล่อและบี จะพา เต๋า และ ตอ๋ ยไปเทย่ี ว = 1. มเี ทน = 2. เบนซนิ = 3. น้ามนั ก๊าด = 4. นา้ มนั ดเี ซล = 5. นา้ มนั หลอ่ ลน่ื /จาระบี = 6. น้ามันเตา = 7. ยางมะตอย

2. ถา่ นหิน (coal) คอื เช้อื เพลงิ ทมี่ าจากธรรมชาติ เป็นหินตะกอนชนดิ ท่ีสามารถตดิ ไฟได้ มีสีนา้ ตาลออ่ นจนถึงสดี า มีทง้ั ชนดิ ผวิ มนั และผวิ ดา้ น และนา้ หนกั เบา มสี ่วนประกอบ คอื คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน นอกจากน้ี ยงั มแี ร่ธาตหุ รือสารอ่ืน เช่น กามะถัน เจอื ปนเล็กนอ้ ย ถา่ นหนิ เกิดจากการเปล่ียนแปลงตามธรรมชาตขิ องพืชพันธไ์ุ มท้ ่สี ลายตัวและสะสมอยู่ในลุ่มนา้ หรือแอ่งนา้ ต่าง ๆ นับเปน็ เวลาหลายรอ้ ย ล้านปี เมอ่ื เกดิ การเปลย่ี นแปลงของผิวโลก เช่น แผน่ ดินไหว ภูเขาไฟระเบดิ หรอื มีการทบั ถมของตะกอนมากข้ึน ทาใหแ้ หลง่ สะสมตัว นน้ั ไดร้ บั ความกดดันและความรอ้ นที่มอี ยู่ภายในโลกเพม่ิ ข้นึ ซากพืชเหล่านน้ั ก็จะเกิดการเปลีย่ นแปลงกลายเป็นถา่ นหนิ ชนดิ ตา่ ง ๆ บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n



แหล่งถา่ นหินในประเทศไทย พบถา่ นหนิ อะไรมากท่ีสดุ ? แหลง่ ถ่านหินในประเทศไทย พบถ่านหนิ ทกุ ชนดิ แต่มมี ากทส่ี ุดคอื ถา่ นหนิ ลิกไนต์ และซบั บทิ มู นิ สั ซ่งึ พบมากท่ีอาเภอแม่เมาะ จงั หวดั ลาปาง อาเภอลี้ จังหวดั ลาพนู และทีอ่ าเภอเมอื ง จังหวัดกระบี่ อาเภอสบปราบ จงั หวัดลาปาง (เหมืองแมท่ าน) อาเภองาว จงั หวัดลาปาง ปริมาณถา่ นหนิ ส่วนใหญ่ในประเทศไทย นามาใช้ในการผลติ กระแสไฟฟา้ โดยการไฟฟ้าฝา่ ยผลิตแหง่ ประเทศไทย บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

3. หินนา้ มัน (oil shale) แหลง่ ถา่ นหนิ ใน ประเทศไทย คือ หินตะกอนเนือ้ ละเอียดทมี่ กี ารเรียงตัวเป็นชัน้ บาง ๆ แหล่งหนิ น้ามันแม่ มสี ารประกอบอินทรยี ์ที่สาคัญคอื เคอโรเจน (kerogen) สอดจงั หวัดตาก แทรกอยูร่ ะหว่างช้นั หินตะกอน บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n เคอโรเจน (Kerogen) เปน็ สารอนิ ทรียท์ เี่ ปน็ ของแขง็ ลกั ษณะเป็นไข มขี นาดโมเลกุลใหญ่ ประกอบด้วย C 64–89% H 7.1 – 12.8% N 0.1 – 3.1% S 0.1 – 8.7% O 0.8 – 24.8% โดยมวล

เคร่อื งฟอกไอเสยี เชงิ เร่งปฏกิ ริ ิยา (Catalytic converter) บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

เครอ่ื งฟอกไอเสยี เชงิ เรง่ ปฏกิ ิรยิ า (Catalytic converter) Catalytic converter เคร่อื งฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏกิ ิรยิ า นยิ มเรยี กสั้น ๆ ว่า \"แคท\" CAT เปน็ อุปกรณ์ทาหนา้ ท่ี ลดไอเสยี ทเี่ กดิ จากการเผาไหมไ้ มส่ มบรู ณข์ องเคร่อื งยนต์ ตอ้ งการให้รถยนตท์ ุกคนั ทผ่ี ลติ ออกมาปลดปล่อยก๊าซพษิ ตา่ ง ๆ นอ้ ยลง ทาหนา้ ทเ่ี ปลยี่ นไอเสยี 3 ชนิด ไดแ้ ก่ 2CO + O2 --------> 2CO2 (1) สารไฮโดรคารบ์ อน,กา๊ ซ CO และ ก๊าซ NO CxHy + O2 --------> CO2 + H2O (2) ให้เป็น ก๊าซ CO2 กา๊ ซ NO2 กา๊ ซ O2 และไอนา้ 2NOx --------------> N2 + O2 โดยปฏกิ ริ ยิ าสามารถเกดิ ขึ้นเองไดต้ ามธรรมชาติ (3) แต่วา่ อัตราการเกดิ จะชา้ มาก บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

ตวั เรง่ ปฏิกิริยา (Catalyst) ดงั นั้น จึงตอ้ งใชส้ ารเรง่ ปฏิกริ ิยา หรือ แคทาลสิ ต์ (catalyst) เพ่ือให้ปฏิกริ ยิ าเคมีเกิดเรว็ ขึ้น สารแคทาลสิ ต์ทีใ่ ช้ในการเปลี่ยนไอเสียเป็นโลหะจาพวก \"โลหะมีตระกลู \" (novel metals) คอื เปน็ โลหะทเ่ี ฉ่ือยตอ่ การเกิดปฏิกิรยิ าเคมี ไดแ้ ก่ แพลทนิ ัม (platinum - Pt) แพลเลเดียม (palladium - Pd) และโรเดยี ม (rhodium - Rh) บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

ตัวเรง่ ปฏิกิริยา (Catalyst) = “ตัวเร่งปฏิกิรยิ าจะชว่ ยเพิ่มเสน้ ทาง” เป็นสารท่ีช่วยทาใหอ้ ตั ราการเกิดปฏิกิรยิ า ไดเ้ ร็วขึน้ โดยชว่ ยปรบั กลไกในการ เกดิ ปฏิกริ ยิ าใหเ้ หมาะสมกว่าเดมิ โดยจะเขา้ ไปชว่ ยตงั้ แตเ่ รมิ่ ปฏิกริ ยิ า Concept: ช่วยใหอ้ ตั ราการเกิดปฏิกิริยาได้เร็วข้ึน • การยอ่ ยอาหาร ในร่างกาย ใช้เอนไซม์หลายชนิดเป็นตวั เรง่ ปฏกิ ิริยา • ยางมะละกอ ช่วยทาใหเ้ นือ้ น่ิมเร็วขน้ึ ในการทาอาหาร • การผลิตแอมโมเนยี ใช้เหลก็ เปน็ ตัวเร่งปฏกิ ริ ยิ า • กระบวนการเตมิ ไฮโดรเจน แกส่ ารอินทรีย์ ใช้นิกเกิลเป็นตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ า บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า เ ค มี อัตราการเกดิ ปฏิกิรยิ าเคมี Rate of reaction หมายถึง การเปล่ียนแปลงของสาร ในหนง่ึ หนว่ ยเวลา (วินาที, นาที, ชัว่ โมง) = ปรมิ าณสารตัง้ ต้นท่ีลดลง ระยะเวลา = ปรมิ าณสารผลิตภณั ฑ์ที่เพิ่มขน้ึ ระยะเวลา บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

LABORATORY บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

ปัจจัยท่ีมีผลต่ออัตราการ (Factors Affecting Rate of Reaction) เกิดปฏิกิริยา 1. ธรรมชาตขิ องสารตง้ั ตน้ 4. ความเข้มข้นของสารต้ังตน้ 2. พนื้ ท่ีผิวสมั ผัส 5. ตัวเรง่ ปฏกิ ิรยิ า (Catalyst) 3. อุณหภมู ิ 6. ตวั หนว่ งปฏกิ ริ ิยา (Inhibitor) บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

1. ธรรมชาติของสารตั้งต้น สารแต่ละชนดิ จะมสี มบัตเิ ฉพาะตวั จึงเกดิ ปฏกิ ิริยาเคมดี ว้ ยอตั ราเร็ว ท่แี ตกต่างกัน • สถานะของสาร โครงสรา้ งไมซ่ ับซอ้ น • ขนาดของโมเลกุล • ชนิดของพันธะ โครงสรา้ งซับซ้อนมาก • ความแขง็ แรงของพันธะสารต้งั ต้น โครงสรา้ งซบั ซ้อน ปานกลาง บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

2. พื้นที่ผิวสัมผัส การรบั ประทานอาหารควรเคย้ี วอาหาร ให้ละเอียด เพ่อื ทาใหส้ มั ผัสกับกรด สารทมี่ พี ้นื ทีผ่ วิ สมั ผสั มากกวา่ จะทาปฏิกริ ยิ าได้ และเอนไซมใ์ นกระเพาะอาหารได้ เร็วขนึ้ เนอื่ งจากสมั ผัสกัน (ชนกนั ) มากขึ้น มากขน้ึ จึงเกดิ ปฏกิ ริ ยิ ากนั ได้เรว็ ข้นึ ใชใ้ นการพิจารณาสารต้งั ตน้ ทเี่ ปน็ ของแขง็ อาหารจงึ ยอ่ ยงา่ ย ปอ้ งกนั การ จุกเสยี ด ทอ้ งอดื ท้องเฟอ้ ดังนั้นสารที่เป็นของแขง็ จงึ ต้องบดให้ละเอียดกอ่ นทาปฏิกริ ยิ า บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

Chemical Reaction 2. พื้นท่ีผิวสัมผัส จงเปรยี บเทยี บพืน้ ท่ีผิวสมั ผสั ของส่งิ ทกี่ าหนดใหต้ อ่ ไปนี้ 123 45 บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

3. อุณหภูมิ การบม่ ผลไมใ้ นภาชนะทม่ี ฝี าปิดจะสกุ เรว็ กวา่ การวางไว้ขา้ งนอกเพราะ เมอ่ื อณุ หภมู สิ งู ข้ึน โมเลกุลของสารจะมีพลังงาน สูงขน้ึ เคลอ่ื นที่เรว็ ขึน้ จึงชนกันบ่อยมากขึน้ อุณหภมู ภิ ายในภาชนะทม่ี ฝี าปิดสูง กวา่ ภายนอก จงึ ทาใหอ้ ัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเร็วขนึ้ บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

4. ความเข้มข้นของสารต้ังต้น ในกรณที ่ีสารต้งั ต้นเป็น สารละลาย Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 ย่ิงสารละลายน้ันมีความเขม้ ข้นมากขน้ึ อัตราการเกิดปฏิกิรยิ าจะเร็วขึน้ เนอ่ื งจากมี จานวนอนภุ าคของตัวถกู ละลายมากขนึ้ จะชนกนั บอ่ ยมากขน้ึ HCl 0.5 M HCl 1.0 M “โมเลกุลมีความถใ่ี นการชนกัน พลงั งานสูงขึ้น” บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

5. ตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) เป็นสารที่ช่วยทาใหอ้ ตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยา ไดเ้ รว็ ขึ้น โดยชว่ ยปรับกลไกในการ เกิดปฏกิ ริ ิยาใหเ้ หมาะสมกว่าเดมิ โดยจะเขา้ ไปชว่ ยตงั้ แตเ่ ร่ิมปฏิกริ ยิ า Concept: “ตวั เร่งปฏกิ ิรยิ าจะชว่ ยเพิ่มเสน้ ทาง” ช่วยใหอ้ ตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาได้เรว็ ข้ึน บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

6. ตัวหน่วงปฏิกิริยา (Retarder) สารทท่ี าให้อัตราการเกิดปฏกิ ริ ิยาช้าลง Concept: ลด อัตราการเกิดปฏกิ ิรยิ าเคมี โดยขัดขวางกลไกในการเกิดปฏิกริ ิยา ทาใหค้ ่าพลงั งานก่อกมั มันตส์ งู ขน้ึ การเตมิ Vitamin E ลงในนา้ มันพืช ปอ้ งกันการเหม็นหนื ของนา้ มนั บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

Alternative Fuel บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

เอทานอล เป็นแอลกอฮอล์ชนิดหนึ่งซึ่งเกิดจากการนาเอา พืชมาหมักเพื่อเปลี่ยนแป้งเป็น น้าตาล จากนั้นจึง เปลี่ยนจากน้าตาลเป็นแอลกอฮอล์ โดยใช้เอนไซม์หรือ กรดบางชนิดช่วยย่อย เมื่อท าให้เป็นแอลกอฮอล์ บริสทุ ธิ์ 95% โดยการกลั่น ส่วนใหญ่ผลติ จากพชื สองประเภท คือ 1. พืชประเภทนา้ ตาล เชน่ ออ้ ย บีชรทู 2 พืชจาพวกแปง้ เช่น มันสาปะหลัง ขา้ ว ขา้ วโพด สมการเคมี C6H12O6(s) → C2H5OH(l) + 2CO2(g) บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

แก๊สโซฮอล์ (gasohol) เป็นเชือ้ เพลิงทพี่ ัฒนาข้ึนเพือ่ ใชเ้ ปน็ เชอ้ื เพลงิ ทดแทน น้ามันเบนซนิ ผลิตไดจ้ าก การผสมเอทานอลกับนา้ มนั เบนซนิ • เบนซนิ 90% เอทานอล 10% = E10 • เบนซนิ 80% เอทานอล 20% = E20 • เบนซนิ 15% เอทานอล 85% = E85 บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

ไบโอดีเซล (biodiesel) “ผลติ จากนา้ มันพืชและไขมนั สัตว์” เชน่ ปาล์ม สบูด่ า มะพรา้ ว ทานตะวนั ถวั่ เหลอื ง และน้ามนั พชื /นา้ มนั สตั ว์ทีผ่ ่านการใชง้ านแล้ว นามาทาปฏิกิรยิ าทางเคมี ทรานสเ์ อสเตอริฟเิ คชน่ั (Transesterfication) ร่วมกับเมทานอลจนเกดิ เปน็ สารเอสเตอร์ท่ีมี คณุ สมบัติใกล้เคียงกับน้ามนั ดเี ซล โดยมกี รดหรอื เบสเปน็ ตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ า ได้ผลิตภณั ฑ์เปน็ สารประกอบเอสเทอรซ์ งึ่ มี คณุ สมบัตกิ ารเผาไหม้คลา้ ยกบั น้ามันดีเซล บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

เกรดของน้ามนั ไบโอดเี ซล 1. B 100 คอื ไบโอดเี ซล 100% 2. B 20 คือ ไบโอดเี ซล 20% ผสมกับ ดเี ซลจากปโิ ตรเลยี ม 80% 3. B 10 คอื ไบโอดเี ซล 10% ผสมกบั ดเี ซลจากปิโตรเลียม 90% 4. B 7 คือ ไบโอดเี ซล 7% ผสมกับ ดีเซลจากปโิ ตรเลียม 93% ขอ้ ดีของไบโอดเี ซล 1. ประหยดั นา้ มันเช้ือเพลิง 2. ลดมลพษิ ควนั ดาท่เี กิดจากกา๊ ซซลั เฟอรไ์ ดออกไซด์ ก๊าซคารบ์ อนมอนนอกไซด์ 3. ลดก๊าซคารบ์ อนไดออกไซตท์ ่ที าใหเ้ กดิ ภาวะเรือนกระจก 4. มีประสิทธิภาพการเผาไหมใ้ นกระบอกสบู พร้อมทง้ั ทาให้ เคร่ืองยนต์มคี ่าแรงบิดและกาลงั เพ่มิ ข้ึน 5. ช่วยลดฝุน่ PM 2.5 ไดอ้ ีกดว้ ย บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

แก๊สชวี ภาพ (Biogas) คือ ก๊าซที่เกดิ ขนึ้ ตามธรรมชาติที่ไดจ้ ากการ “ย่อยสลายสารอนิ ทรีย์” ภายใต้สภาวะทปี่ ราศจากออกซิเจน องคป์ ระกอบส่วนใหญ่ คือ กา๊ ซมเี ทน (CH4) เกดิ จากการหมกั (Fermentation) องคป์ ระกอบสว่ นใหญ่ คือ กา๊ ซมเี ทน (CH4) ประมาณ 50-70% และกา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์ (CO2) ของป๋ยุ คอก โคลนจากน้าเสยี ขยะประเภท ของแข็งจากเมือง หรอื ของเสียชวี ภาพจาก ประมาณ 30-50% อาหารสตั ว์ ภายใตส้ ภาวะไมม่ อี อกซิเจน สว่ นทเ่ี หลอื เป็นกา๊ ซชนดิ อื่น ๆ (Anaerobic) เชน่ ไฮโดเจน (H2), ไฮโดรเจนซลั ไฟด์ (H2S), ไนโตรเจน (N2) และไอนา้ บ ท ที่ 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n

ก๊าซเรอื นกระจก ปรากฎการณเ์ รอื นกระจก Greenhouse effect Greenhouse gases ปรากฏการณ์ทโ่ี ลกมี กา๊ ซท่มี ีคณุ สมบตั ใิ นการดดู ซบั คลืน่ รังสคี วามร้อน อณุ หภมู ิสงู ข้ึน เนอื่ งจากการ หรือรังสอี นิ ฟาเรดได้ดี เชน่ รวมตัวกนั อยา่ งหนาแนน่ คารบ์ อนไดออกไซด์ (CO2) ของกา๊ ซเรอื นกระจก คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ทีด่ ูดความรอ้ นเอาไว้ไมใ่ ห้ มเี ทน (CH4) สะท้อนออกไป ไนตรสั ออกไซด์ (N2O) บ ท ท่ี 4 : พ ลั ง ง า น : K r u ’ P a t t a r a n u n สารซีเอฟซี (CFCs)