มลภาวะทางดิน

มลภาวะทางดิน

สาเหตุและผลกระทบของมลพิษทางดิน

สาเหตุของมลพิษทางดิน

ปัญหาที่เกิดขึ้นบนดิน แยกได้เป็นสองประเภทคือ
1. สภาพธรรมชาติ ได้แก่ สภาพที่เกิดตามธรรมชาติของบริเวณนั้น ๆ เช่น บริเวณที่มีเกลือใน ดินมาก หรือบริเวณที่ดินมีความหนาแน่นน้อย เป็นต้นทําให้ดินบริเวณนั้นไม่เหมาะ แก่การเจริญเติบโตของพืช ปรากฏการณ์ธรรมชาติบางอย่าง เช่นพายุน้ำท่วมก็ทําให้ ดินทรายถูกพัดพาไปได้สิ่งปฏิกูลที่มีชีวิต ซึ่งได้แก่ สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในดินหรือถูก ใส่ในดินทําให้ดินเสียได้โดยอาจเป็นตัวก่อโรคหรือก่อความกระทบกระเทือนต่อ ความเป็นอยู่ของสิ่งมีชีวิต
2. การกระทําของมนุษย์ ส่วนมากมักเกิดเนื่องจากความรู้เท่าไม่ถึงการณ์ มุ่งแต่จะดัดแปลง ธรรมชาติเพื่อหวังผลประโยชน์อย่างใดอย่างหนึ่งโดยไม่คํานึงถึงผลเสียที่เกิดขึ้นภายหลัง ดังตัวอย่างต่อไปนี้
1. การใช้สารเคมีและสารกัมมันตรังสี สารเคมี ได้แก่ ยาฆ่าแมลง ยาปราบศัตรูพืช สารเคมีเหล่านี้บางชนิดไม่สะสมในดินเพราะแบคทีเรียในดินทําลายได้แต่พวกคลอริเนทเตด ไฮโดรคาร์บอน (chlorinated hydrocarbon) และสารประกอบ คลอริเนทเตด ฟีนอกซี (chlorinated phenoxy) บางชนิดคงทนในดินเพราะแทรกในตะกอนหรือดินเหนียวได้ดีทําให้แบคทีเรียทําลายได้ ยาก ยาปราบวัชพืชบางชนิด เช่น ยาฆ่าแมลงประเภทดีดีที และดีลดริน ทนทานต่อการถูก ทําลายในดินมาก จึงสะสมเพิ่มปริมาณในห่วงโซ่อาหารตามลําดับขั้นต่าง ๆ โดยถ่ายทอด ผ่านกันเป็นขั้น ๆ ส่วนสารเคมีจากโรงงานหรือสถานวิจัยต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นน้ำายาเคมี หรือโลหะที่เป็นเศษที่เหลือทิ้งหลังจากแยกเอาสิ่งที่ต้องการออกแล้ว เช่น โรงงานถลุง โลหะต่าง ๆ หรือโรงงานแยกแร่ รวมทั้งสารกัมมันตังรังสีต่าง ๆ เช่น พวกที่มากับฝุ่น กัมมันตรังสีจากการทดลองระเบิดปรมาณู จากของเสียที่ทิ้งจากโรงงาน และสถานวิจัยที่ ใช้กัมมันตรังสี สารเคมีเหล่านี้บางชนิดเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตโดยตรงบางชนิดเปลี่ยน สภาวะของดินทําให้ดินเป็นกรดหรือด่าง พืชจึงไม่เจริญเติบโต
2. การใส๋ปุ๋ย เมื่อใส่ปุ๋ยลงในดิน สิ่งที่คาดว่าจะเกิดขึ้นก็คือ การสะสมของสารเคมีโดย เฉพาะอย่างยิ่งไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม การสะสมนี้อาจถึงขั้นเป็นพิษได้ ปุ๋ยบางชนิดที่นิยมใช้กันมาก เช่น แอมโมเนียมซัลเฟต จะถูกแบคทีเรียในดินย่อยสลาย ในปฏิกิริยารีดักชันได้ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซึ่งเป็นอันตรายต่อระบบการหายใจ ของรากพืช ทําให้ดูดแร่ธาตุต่าง ๆ ได้น้อยลง
3. น้ำชลประทาน ดินเป็นพิษจากน้ำชลประทานได้เนื่องจากน้ำที่มีตะกอนเกลือ และสาร เคมีอื่น ๆ รวมทั้งยาฆ่าแมลงปะปนมาด้วย เพราะน้ำไหลผ่านบริเวณต่าง ๆ ยิ่งถ้าไหลผ่าน บริเวณที่ดินอยู่ในสภาพที่ถูกกัดกร่อนได้ง่าย บริเวณที่มีเกลือมาก ๆ และมีการใช้ยาปราบ ศัตรูพืชกันอย่างกว้างขวางแล้ว น้ำก็จะยิ่งทําให้ดินที่ได้รับการทดน้ำนั้นมีโอกาสได้รับ สารพิษมากขึ้น นอกจากนี้น้ำชลประทานทําให้ดินเป็นพิษอีกได้ โดยเมื่อทดน้ำชลประทานเข้า ไปในไร่นาหรือบริเวณใดก็ตาม น้ำจะไหลซึมลงสู่เบื้องล่างละลายเอาเกลือซึ่งสะสมในดิน ชั้นล่าง ๆ ขึ้นมาปะปนในดินชั้นบน เมื่อหยุดการทดน้ำ น้ำที่ขังที่ผิวดินบนระเหยแห่งไป น้ำที่เต็มไปด้วยเกลือก็จะเคลื่อนขึ้นสู่ดินบนแทน และเมื่อน้ำแห่งไปก็จะเหลือส่วนที่เป็นเกลือ สะสมอยู่ที่ส่วนของผิวดิน
4. การใช้ยาปราบศัตรูพืชและสัตว์ ดินบริเวณที่มีการเพาะปลูกสะสมสารพิษจากยาปราบ ศัตรูพืชมากกว่าบริเวณอื่น ๆ ยาปราบศัตรูพืชบางชนิดเมื่อคลุกเคล้าลงในดินแล้วจะเกิด ปฏิกิริยาเคมีขึ้นและสูญหายไปจากดิน แต่บางชนิดคงทนต่อการสลายตัวและสะสมอยู่ ในดินเป็นเวลานาน ๆ เช่นประเภทที่มีตะกั่วอาเซนิก ทองแดง หรือปรอทผสมอยู่ สาร เหล่านี้มีครึ่งชีวิต (half life = เวลาที่ฤทธิ์ของยาปราบศัตรูพืชจะหมดไปครึ่งหนึ่งเมื่อผสม คลุกเคล้ากับดิน) สูงถึง 10-30 ป. รองลงไปได้แก่พวกดีลดริน บีเอชซี เป็นต้น
5. การทิ้งขยะมูลฝอยและของเสียต่าง ๆ ลงในดิน ขยะส่วนใหญ่จะสลายตัวให้สารประกอบ อินทรีย์ และอนินทรีย์มากมายหลายชนิดด้วยกันแต่ก็มีขยะบางชนิดที่สลายตัวยาก เช่น วัสดุที่ทําด้วยผ้าฝ้าย หนัง พลาสติก โลหะ ขยะประเภทนี้ถ้าทําลายโดยการ เผาจะเหลือเกลือ โดยเฉพาะเกลือไนเตรตสะสมอยู่เป็นจํานวนมาก แล้วละลายไปตาม น้ำ สะสมอยู่ในบริเวณใกล้เคียงการทิ้งของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม โรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ เป็นแหล่งผลิตของเสียที่สําคัญยิ่ง โดยเฉพาะของเสียจาก โรงงานที่มีโลหะหนักปะปน ทําให้ดินบริเวณนั้นมีโลหะหนักสะสมอยู่มาก โลหะหนักที่สําคัญได้แก่ ตะกั่ว ปรอท และแคดเมี่ยม สําหรับในประเทศไทยเท่านั้นที่มี รายงานพบว่าการเสื่อมคุณภาพของดินเนื่องจากตะกั่ว คือโรงงานถลุงตะกั่วจาก ซากแบตเตอรี่เก่าที่ตําบลครุใน อําเภอพระประแดง จังหวัดสมุทรปราการ ได้นําเอากาก ตะกั่วหรือเศษตะกั่วที่ไม่ใช้ประโยชน์มาถมทําถนน ทําให้ดินบริเวณนั้นเกิดสภาพ เป็นพิษ เป็นอันตรายต่อพืชและผู้บริโภค(สุมาลี พิตรากุล 2532:257) ของเสียจากสัตว์ การเสื่อมคุณภาพของดินเนื่องจากของเสียจากสัตว์นั้นพบมากในบริเวณที่ เลี้ยงสัตว์เป็นจํานวนมาก เพราะสิ่งขับถ่ายของสัตว์ที่นํามากองทับถมไว้ทําให้จุลินทรีย์ ย่อยสลายได้เป็นอนุมูลไนเตรต และอนุมูลไนไตรต์ ถ้าอนุมูลดังกล่าวนี้สะสมอยู่มาก ในดินบริเวณนั้นจะเกิดเป็นพิษได้
6. การเพาะปลูก ดินที่ใช้ในการเพาะปลูกเป็นเวลานาน ๆ โดยมิได้คํานึงถึงการบํารุงรักษา อย่างถูกวิธีจะทําให้แร่ธาตุในดินถูกใช้หมดไป จนในที่สุดไม่อาจปลูกพืชได้อีก
7. การหักร้างถางป่า เป็นผลทําให้เกิดความเสียหายกับดินได้ทําให้ดินปราศจากพืชปกคลุม หรือไม่มีรากของพืชยึดเหนี่ยว เกิดการสูญเสียหน้าดินและเกิดการพังทลายได้ง่าย ในที่สุดบริเวณนั้นจะกลายเป็นที่แห้งแล้ง เมื่อมีฝนตกก็จะเกิดพายุอย่างรุนแรงและมี น้ำท่วมฉับพลันได้ ดังตัวอย่างความเสียหายในจังหวัดนครศรีธรรมราช เมื่อเดือน ธันวาคม พ.ศ. 2531 ความเสียหายในจังหวัดชุมพรและประจวบคีรีขันธ์ เมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2532 (สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 2535:77-78)

ผลกระทบจากมลพิษทางดิน
1. อันตรายต่อมนุษย์ ดินทําให้เกิดพิษต่อมนุษย์โดยทางอ้อม เช่น พิษจากไนเตรต ไนไตรต หรือยาปราบศัตรูพืช โดยได้รับเข้าไปในรูปของน้ำดื่มที่มีสารพิษปะปน โดยการรับประทาน พืชผักที่ปลูกในดินที่มีการสะสมตัวของสารที่มีพิษ
2. อันตรายต่อสัตว์ ดินที่เป็นพิษทําให้เกิดอันตรายต่อสัตว์คล้ายคลึงกับของมนุษย์ แต่สัตว์มี โอกาสไดัรับพิษมากกว่า เพราะกินนอน ขุดคุ้ย หาอาหารจากดินโดยตรง นอกจากนี้การ ใช้ยาฆ่าแมลงที่ไม่ถูกหลักวิชาการยังเป็นการทําลายแมลงที่เป็นประโยชน็ เช่น ตัวห้ำ ทําให้ผลผลิตทางการเกษตรลดลงได้

มลภาวะทางอากาศ

มลภาวะทางอากาศ


สาเหตุและผลกระทบของมลพิษทางอากาศ

สาเหตุของมลพิษทางอากาศ
สาเหตุของการเกิดมลพิษทางอากาศที่สําคัญมีดังนี้
1. ยานพาหนะที่ใช้เครื่องยนต์ รถยนต์เป็นแหล่งก่อปัญหาอากาศเสียมากที่สุด สารที่ออกจาก รถยนต์ที่สําคัญได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรคาร์บอน ออกไซด์ของไนโตรเจน และของกํามะถัน สารพวกไฮโดรคาร์บอนนั้น ประมาณ 55 % ออกมาจากทอไอเสีย 25 % ออกมาจากห้องเพลา ข้อเหวี่ยง และอีก 20 % เกิดจากการระเหยในคาร์บูเรเตอร์ และถังเชื้อเพลิง ออกไซด์ของไนโตรเจนคือ ไนตริกออกไซด์ (NO) ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) และไน ตรัสออกไซด์ (N2O) เกือบทั้งหมดออกมาจากท่อไอเสีย เป็นพิษต่อมนุษย์โดยตรง นอกจากนี้สารตะกั่วในน้ำมันเบนซินชนิดซุปเปอร์ยังเพิ่มปริมาณตะกั่วในอากาศอีกด้วย
2. ควันไฟ และก๊าซพิษจากโรงงานอุตสาหกรรม
- จากโรงงานผลิตสารเคมี ได้แก่ โรงกลั่นน้ำมัน โรงผลิตไฟฟ้า โรงงานทําเบียร์ โรงงาน สุรา โรงงานน้ำตาล โรงงานกระดาษ โรงงานถลุงแร่ โรงงานย้อมผ้า โรงงานทําแก้ว โรงงานผลิตหลอดไฟ โรงงานผลิตปุ๋ย และโรงงานผลิตกรด
- พลังงานที่เกิดจากสารเผาไหม้เชื้อเพลิง เช่น ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ ทําให้เพิ่มสาร ต่าง ๆ ในอากาศ อาทิ สารไฮโดรคาร์บอนต่าง ๆ ออกไซด์ของไนโตรเจน และ กํามะถันในบรรยากาศ
3. แหล่งกําเนิดฝุ่นละอองต่าง ๆ ได้แก่ บริเวณที่กําลังก่อสร้าง โรงงานทําปูนซีเมนต์ โรงงาน โม่หิน โรงงานทอผ้า โรงงานผลิตโซดาไฟ เหมืองแร่ เตาเผาถ่าน โรงค้าถ่าน เมรุเผาศพ
4. แหล่งหมักหมมของสิ่งปฏิกูล ได้แก่ เศษอาหาร และขยะมูลฝอย
5. ควันไฟจากการเผาป่า เผาไร่นา และจากบุหรี่
6. การทดลองอาวุธนิวเคลียร์ ก่อให้เกิดละอองกัมมันตรังสี
7. การตรวจและรักษาทางรังสีวิทยา การใช้เรดิโอไอโซโทป ที่ขาดมาตรการที่ถูกต้องในการ ป้องกันสภาวะอากาศเสีย
8. อากาศเสียที่เกิดจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น ภูเขาไฟระเบิด แผ่นดินไหว ไฟป่า กัมมันตรังสีที่เกิดตามธรรมชาติ ก๊าซธรรมชาติ เป็นต้น ความเป็นพิษเนื่องจากสาเหตุข้อนี้ค่อนข้าง น้อยมาก เนื่องจากต้นกําเนิดอยู่ไกล จึงเข้าสู่สภาวะแวดล้อมของมนุษย์และสัตว์ได้น้อย

ผลกระทบของมลพิษทางอากาศ
1. ทําลายสุขภาพ อากาศเสียทําให้เกิดโรค แพ้อากาศ โรคเกี่ยวกับทางเดินหายใจ โรค เกี่ยวกับการไหลเวียนของโลหิต ผลที่เกิดในระยะยาวอาจทําให้ถึงตายได้
2.ทําลายสิ่งก่อสร้าง และเครื่องใช้โดยเฉพาะสิ่งก่อสร้างที่ทําด้วยโลหะทําให้เกิดการสึกกร่อน ทําให้หนังสือและศิลปกรรมต่าง ๆ เสียหาย
3. ทําให้ทัศนวิสัยเลวลง และมีผลทําให้อุณหภูมิอากาศลดต่ำาลงกว่าปกติได้ ทัศนวิสัยเลวลง ก่อให้เกิดอุบัติเหตุทั้งในอากาศ ท้องถนน และท้องน้ำ

มลภาวะทางน้ำ

สาเหตุและผลกระทบของมลพิษทางน้ำ

สาเหตุของมลพิษทางน้ำ
1. ธรรมชาติ แหล่งน้ำต่างๆ อาจเกิดจากการเน่าเสียได้เองเมื่ออยู่ในภาวะที่ขาดออกซิเจน ส่วนใหญ่มีสาเหตุเกิดจากการเพิ่มจํานวนอย่างรวดเร็วของแพลงค์ตอน แล้วตายลงพร้อม ๆ กันเมื่อ จุลินทรีย์ทําการย่อยสลายซากแพลงค์ตอนทําให์ออกซิเจนในน้ำถูกนําไปใช้มาก จนเกิดการขาดแคลนได้ นอกจากนี้การเน่าเสียอาจเกิดได้อีกประการหนึ่งคือ เมื่อน้ำอยู่ในสภาพนิ่งไม่มีการหมุนเวียนถ่ายเท

2. น้ำทิ้ง และสิ่งปฏิกูลจากแหล่งชุมชน ได้แก่ อาคาร บ้านเรือน สํานักงาน อาคารพาณิชย์ โรงแรม เป็นต้น สิ่งปะปนมากับน้ำทิ้งประกอบด้วยสารอินทรีย์ซึ่งจะถูกย่อยสลายโดยผู้ย่อยสลายสาร อินทรีย์ที่สําคัญคือ แบคทีเรีย ซึ่งมีทั้งแบคทีเรียแอโรบิก (aerobic bacteria) เป็นแบคที่เรียที่ต้องใช้ออกซิเจนอิสระในการย่อยสลายสารอินทรีย์ กับแบคทีเรียแอนาโรบิก (anaerobic bacteria) เป็นแบคทีเรียที่ยอยสลายสารอินทรีย์ได้โดยไม่ต้องอาศัยออกซิเจนอิสระ อีกชนิดหนึ่งคือ แบคทีเรียแฟคัลเตตีฟ (facultativebacteria)เป็นแบคทีเรียพวกที่สามารถดํารง ชีวิตอยู่ได้ทั้งอาศัยและไม.ต.องอาศัยออกซิเจนอิสระ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณออกซิเจนในสภาวะ แวดล้อมนั้น บทบาทในการย่อยสลายสารเหล่านี้ของแบคทีเรียแอโรบิกต้องใชออกซิเจน ในปริมาณมาก ทําให้ปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำ(ดีโอ DO = dissolved oxygen) ลดลงต่ำมาก ตามปกติน้ำในธรรมชาติจะมีออกซิเจนละลายปนอยู่ประมาณ 8 มิลลิกรัมต่อลิตร หรือ 8 ส่วนในล้านส่วน (ppm) โดยทั่วไปค่า DO ต่ำกว่า 3 มิลลิกรัม/ลิตรจัดเป็นน้ำเสีย การหาปริมาณของออกซิเจนที่จุลินทรีย.ต.องการใช.ในการย.อยสลายอินทรียสารใน น้ำ (biochemical oxygen demand) เรียกย่อว่า BOD เป็นการบอกคุณภาพน้ำได้ ถ้าค่า BOD สูง แสดงว่าในน้ำนั้นมีอินทรียสารอยู่มาก การย่อยสลายอินทรียสารของจุลินทรีย์ต้องใช้ออกซิเจน ทําให้ออกซิเจนในน้ำเหลืออยู่น้อย โดยทั่วไปถ้าในแหล่งน้ำใดมีค่า BODสูงกว่า 100มิลลิกรัม/ลิตร จัดว่าน้ำนั้นเป็นน้ำเสียถ้าในแหล่งน้ำนั้นมีค่า BODสูงหรือมีอินทรียสาร มาก ปริมาณออกซิเจนในน้ำจะลดน้อยลงแบคทีเรียแอโรบิกจะลดน้อยลงด้วย อินทรียสาร จะถูกสลายด้วยแบคทีเรียแอนาโรบิกและแบคทีเรียแฟคัลเตตีฟต่อไป ซึ่งจะทําให้ก๊าซต่าง ๆ เช่น มีเทน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ แอมโมเนีย ก๊าซเหล่านี้เองที่ทําให้เกิดกลิ่นเหม็นและสีของน้ำ เปลี่ยนไปนอกจากสารอินทรีย.แล.ว ตามแหล.งชุมชนยังมีผงซักฟอกซึ่งเป.นตัวลดความตึงผิว ของน้ำ ซึ่งหมุนเวียนไปสู.คนได.ทางโซ.อาหาร

3. การเกษตร เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทําให้น้ำเสีย เช่น การเลี้ยงสัตว์ เศษอาหารและน้ำทิ้งจากการ ชําระคอกสัตว์ ทิ้งลงสู่แม่น้ำ ลําคลอง ซึ่งก่อให้เกิดโรคระบาด การใช้ปุ๋ยไนเตรตของเกษตรกร เมื่อปุ๋ยลงสู่แหล่งน้ำจะทําให้น้ำมีปริมาณเกลือไนเตรตสูงถ้าดื่มเข้าไปจะทําให้เป็นโรคพิษไนเตรต ไนเตรตจะเปลี่ยนเป็นไนไตรต์แล้วรวมตัวกับฮีโมโกลบินอาจทําให้เกิดอันตรายถึงแก่ชีวิตได้ นอกจากนี้เกษตรกรนิยมใช้สารกําจัดศัตรูพืชมากขึ้น สารที่ตกค้างตามต้นพืช และตามผิวดิน จะถูกชะล้างไปกับน้ำฝนและไหลลงสู่แหล่งน้ำ สารที่สลายตัวช้าจะสะสมในแหล่งน้ำ นั้นมากขึ้นจนเป็นอันตรายได้

4. โรงงานอุตสาหกรรม ของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม เช่น โรงงานปลาป่น โรงงาน ผลิตภัณฑ์นม โรงโม่แป้ง โรงงานทําอาหารกระป๋อง ส่วนใหญ่มีสารอินทรีย์พวกโปรตีน คาร์โบไฮเดรตปนอยู่มากสารอินทรีย์ที่ถูกปล่อยออกมากับน้ำทิ้งนี้ก็จะถูกย่อยสลายทําให้เกิดผล เช่นเดียวกับน้ำทิ้งที่ถูกปล่อยจากชุมชน นอกจากนี้อาจมีสารพิษชนิดอื่นปะปนอยู่ด้วย ขึ้นอยู่กับ ประเภทของโรงงาน เช่นปรอทจากโรงงานผลิตโซเดียมไฮดรอกไซด์ซึ่งเป็นสารพิษต่อสัตว์น้ำ และผู้นําสัตว์น้ำไปบริโภคนอกจากนี้น้ำทิ้งจากโรงงานบางประเภท ทําให้สภาพกรดเบส ของแหล่งน้ำนั้นเปลี่ยนไป เช่นน้ำทิ้งจากโรงงานกระดาษมีค่า pH สูงมาก น้ำทิ้งจากโรงงาน บางประเภท เช่นจากโรงไฟฟ้าอาจทําให้อุณหภูมิของน้ำเปลี่ยนแปลงไป สภาพเช่นนี้ไม่ เหมาะกับการดํารงชีพของสิ่งมีชีวิตในน้ำ

5. การคมนาคมทางน้ำ ในการเดินเรือตามแหล่งน้ำ ลําคลอง ทะเล มหาสมุทร มีการทิ้งของ เสียที่ประกอบด้วยสารอินทรีย์ และน้ำมันเชื้อเพลิงถ้ามีโอกาสรั่วไหลลงน้ำได้และมีจํานวนมาก ก็จะทําให้สัตว์น้ำขาดออกซิเจน และเป็นผลเสียต่อระบบนิเวศ

ผลกระทบของมลพิษทางน้ำ
1. การประมง น้ำเสียทําให้สัตว์น้ำลดปริมาณลง น้ำเสียที่เกิดจากสารพิษอาจทําให้ปลาตายทัน ที ส่วนน้ำเสียที่เกิดจากการลดต่ำของออกซิเจนละลายในน้ำถึงแม้จะไม่ทําให้ปลาตายทันที แต่อาจทำลายพืชและสัตวน้ำเล็ก ๆ ที่เป็นอาหารของปลาและตัวอ่อน ทําให้ปลาขาดอาหาร ก่อให้เกิดผลเสียหายต่อการประมงและเศรษฐกิจ ปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำถ้าหารลด จํานวนลงมาก ๆ ในทันทีก็อาจทําให้ปลาตายได้นอกจากนี้น้ำเสียยังทําลายแหล่งเพาะวางไข่ ของปลาเนื่องจากการตกตะกอนของสารแขวนลอยในน้ำเสียปกคลุมพื้นที่วางไข่ของปลา ซึ่งเป็นการหยุดยั้งการแพร่พันธุ์ ทําให้ปลาสูญพันธุ์ได้

2. การสาธารณสุข น้ำเสียเป็นแหล่งแพร่เชื้อโรค ทําให้เกิดโรคระบาด เช่น โรคอหิวาตกโรค ไทฟอยด์ บิด เป็นแหล่งเพาะเชื้อยุงซึ่งเป็นพาหะของโรคบางชนิด เช่น มาเลเรีย ไข้เลือดออก และสารมลพิษที่ปะปนในแหล่งน้ำ ถ้าเราบริโภคทําให้เกิดโรคต่าง ๆ เช่น โรค มินามาตะ เกิดจากการรับประทานปลาที่มีสารปรอทสูง โรคอิไต-อิไต เกิดจากการได้รับสาร แคดเมียม

3. การผลิตน้ำแพื่อบริโภคและอุปโภค น้ำเสียกระทบกระเทือนต่อการผลิตน้ำดื่ม น้ำใช้อย่าง ยิ่ง แหล่งน้ำสําหรับผลิตประปาได้จากแม่น้ำ ลําคลอง เมื่อแหล่งน้ำเน่าเสียเป็นผลให้ คุณภาพน้ำ ลดลง ค่าใช้จ่ายในกระบวนการผลิตเพื่อให้น้ำมีคุณภาพเข้าเกณฑ์มาตรฐานน้ำดื่มจะเพิ่มขึ้น

4. การเกษตร น้ำเสียมีผลต่อการเพาะปลูก และสัตว์น้ำ น้ำเสียที่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อ การเกษตร ส่วนใหญ่เป็นน้ำเสียที่มีความเป็นกรดเป็นด่างสูง น้ำที่มีปริมาณเกลืออนินทรีย์ หรือ สารพิษสูง ฯลฯ ซึ่งเกิดจากโรงงานอุตสาหกรรมปล่อยน้ำเสียและเกิดจากผลของการทํา เกษตรกรรมนั่นเอง เช่น การชลประทาน สร้างเขื่อนกักเก็บน้ำไว้ใช้เพื่อการเกษตร ทั้งนี้เนื่องจากคุณสมบัติน้ำในธรรมชาติประกอบด้วยเกลืออนินทรีย์เจือปนอยู่โดยเฉพาะ เกลือคลอไรด์ ขณะที่ใช้น้ำเพื่อการเกษตร น้ำจะระเหยเป็นไอโดยธรรมชาติ ปริมาณเกลือ อนินทรีย์ซึ่งได้ระเหยจะตกค้างในดิน เมื่อมีการสะสมมากเข้า ปริมาณเกลือในดินสูงขึ้น ทําให้ดินเค็มไม่เหมาะแก่การเพาะปลูก ปริมาณเกลืออนินทรีย์ที่ตกค้างอาจถูกชะล้าง ภายหลังฝนตก หรือโดยระบายน้ำจากการชลประทาน เกลืออนินทรีย์จะถูกถ่ายทอดลงสู่ แม่น้ำในที่สุด

5. ความสวยงามและการพักผ่อนหย่อนใจ แม่น้ำ ลําธาร แหล่งน้ำอื่น ๆ ที่สะอาดเป็นความ สวยงามตามธรรมชาติ ใช้เป็นที่พักผ่อนหย่อนใจ เช่น ใช้เล่นเรือ ตกปลา ว่ายน้ำ เป็น

ยาง

ยาง คือวัสดุพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนและคาร์บอน ยางเป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นสูง ยางที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติจะมาจากของเหลวของพืชบางชนิด ซึ่งมีลักษณะเป็นของเหลวสีขาว คล้ายน้ำนม มีสมบัติเป็นคอลลอยด์ อนุภาคเล็ก มีตัวกลางเป็นน้ำ ยางในสภาพของเหลวเรียกว่าน้ำยาง ยางที่เกิดจากพืชนี้เรียกว่ายางธรรมชาติ ในขณะเดียวกันมนุษย์สามารถสร้างยางสังเคราะห์ได้จากปิโตรเลียม

การผลิตยางธรรมชาติ

แหล่งผลิตยางธรรมชาติที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือ แถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้คิดเป็นร้อยละ 90 ของแหล่งผลิตทั้งหมด ส่วนที่เหลือมาจากแอฟริกากลาง[1] ซึ่งพันธุ์ยางที่ผลิตในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ คือ พันธุ์ฮีเวียบราซิลเลียนซิส (Hevea brasiliensis) น้ำยางที่ได้จากต้นยางมีลักษณะเป็นเม็ดยางเล็ก ๆ กระจายอยู่ในน้ำ (emulsion) มีปริมาณของแข็งประมาณร้อยละ 30-40 การใส่กรดอะซิติกเจือจางลงในน้ำยาง ทำให้น้ำยางจับตัวเป็นก้อน เกิดการแยกชั้นระหว่างเนื้อยางและน้ำ ส่วนน้ำที่ปนอยู่ในยางจะถูกกำจัดออกไปโดยการรีดด้วยลูกกลิ้ง 2 ลูกกลิ้ง วิธีการหลัก ๆ ที่จะทำให้ยางแห้งสนิทมี 2 วิธีคือ การรมควันยาง และการทำยางเครพ แต่เนื่องจากยางผลิตได้มาจากเกษตรกรจากแหล่งที่แตกต่างกัน ทำให้ต้องมีการแบ่งชั้นของยางตามความบริสุทธิ์ของยางนั้น ๆ

พลาสติก

พลาสติก

พลาสติก (Plastic) คือ สารที่สามารถทำให้เป็นรูปต่าง ๆ ได้ด้วยความร้อน พลาสติกเป็นพอลิเมอร์ ขนาดใหญ่ มวลโมเลกุลมาก

สมบัติทั่วไปของพลาสติก
•มีความเสถียรมากในธรรมชาติ สลายตัวยาก มีมวลน้อย และเบา
•เป็นฉนวนความร้อนและไฟฟ้าที่ดี
•ส่วนมากอ่อนตัวและหลอมเหลวเมื่อได้รับความร้อน จึงเปลี่ยนเป็นรูปต่างๆ ได้ตามประสงค์
ประเภทของพลาสติก
1. เทอร์มอพลาสติก เมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัว และเมื่อเย็นลงจะแข็งตัว สามารถเปลี่ยนรูปได้ พลาสติกประเภทนี้โครงสร้างโมเลกุลเป็นโซ่ตรงยาว มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่พอลิเมอร์น้อยมาก จึงสามารถหลอมเหลว หรือเมื่อผ่านการอัดแรงมากจะไม่ทำลายโครงสร้างเดิม ตัวอย่าง พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีนพอลิสไตรีน
2. พลาสติกเทอร์มอเซต จะคงรูปหลังการผ่านความร้อนหรือแรงดันเพียงครั้งเดียว เมื่อเย็นลงจะแข็งมาก ทนความร้อนและความดัน ไม่อ่อนตัวและเปลี่ยนรูปร่างไม่ได้ แต่ถ้าอุณหภูมิสูงก็จะแตกและไหม้เป็นขี้เถ้าสีดำ พลาสติกประเภทนี้โมเลกุลจะเชื่อมโยงกันเป็นร่างแหจับกันแน่น แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลแข็งแรงมาก จึงไม่สามารถนำมาหลอมเหลวได้ ตัวอย่าง เมลามีน พอลิยูรีเทน

พอลิเมอร์

พอลิเมอร์

พอลิเมอร์ (Polymer) คือ สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ และมีมวลโมเลกุลมากประกอบด้วยหน่วยเล็ก ๆ ของสารที่อาจจะเหมือนกันหรือต่างกันมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์

ประเภทของพอลิเมอร์ แบ่งตามเกณฑ์ต่าง ๆ ดังนี้

1. แบ่งตามการเกิดเป็นเกณฑ์ เป็น 2 ชนิด คือ
ก . พอลิเมอร์ธรรมชาติ เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น โปรตีน แป้ง เซลลูโลส ไกโคเจน กรดนิวคลีอิก และยางธรรมชาติ (พอลีไอโซปรีน)
ข . พอลิเมอร์สังเคราะห์ เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากการสังเคราะห์เพื่อใช้ประโยชน์ต่าง ๆ เช่น พลาสติก ไนลอน ดาครอน และลูไซต์ เป็นต้น

2. แบ่งตามชนิดของมอนอเมอร์ที่เป็นองค์ประกอบ เป็น 2 ชนิด คือ
ก . โฮมอลิเมอร์ (Homopolymer) เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ชนิดเดียวกัน เช่น แป้ง(ประกอบด้วยมอนอเมอร์ที่เป็นกลูโคสทั้งหมด) พอลิเอทิลีน PVC (ประกอบด้วยมอนอเมอร์ที่เป็นเอทิลีนทั้งหมด)
ข . เฮเทอโรพอลิเมอร์ (Heteropolymer) เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ต่างชนิดกัน เช่น โปรตีน (ประกอบด้วยมอนอเมอร์ที่เป็นกรดอะมิโนต่างชนิดกัน) พอลิเอสเทอร์ พอลิเอไมด์ เป็นต้น

3. แบ่งตามโครงสร้างของพอลิเมอร์ แบ่งออกเป็น 3 แบบ คือ
ก. พอลิเมอร์แบบเส้น (Chain length polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะต่อกันเป็นสายยาว โซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกันมากว่าโครงสร้างแบบอื่น ๆ จึงมีความหนาแน่น และจุดหลอมเหลวสูง มีลักษณะแข็ง ขุ่นเหนียวกว่าโครงสร้างอื่นๆ ตัวอย่าง PVC พอลิสไตรีน พอลิเอทิลีน ดังภาพ
ข. พอลิเมอร์แบบกิ่ง (Branched polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ยึดกันแตกกิ่งก้านสาขา มีทั้งโซ่สั้นและโซ่ยาว กิ่งที่แตกจาก พอลิเมอร์ของโซ่หลัก ทำให้ไม่สามารถจัดเรียงโซ่พอลิเมอร์ให้ชิดกันได้มาก จึงมีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวต่ำยืดหยุ่นได้ ความเหนียวต่ำ โครงสร้างเปลี่ยนรูปได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ตัวอย่าง พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ ดังภาพ
ค. พอลิเมอร์แบบร่างแห (Croos -linking polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ต่อเชื่อมกันเป็นร่างแห พอลิเมอร์ชนิดนี้มีความแข็งแกร่ง และเปราะหักง่าย ตัวอย่างเบกาไลต์ เมลามีนใช้ทำถ้วยชาม ดังภาพ

เส้นใย

เส้นใย

เส้นใยหมายถึงวัสดุหรือสารใดๆทั้งที่เกิดจากธรรมชาติและมนุษย์สร้างขึ้น ที่มีอัตราส่วนระหว่างความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับหรือมากกว่า 100 สามารถขึ้นรูปเป็นผ้าได้ และต้องเป็นองค์ประกอบที่เล็กที่สุดของผ้า

ไม่สามารถแยกย่อยในเชิงกลได้อีก

ประเภทของเส้นใย

เราสามารถแยกประเภทของเส้นใยได้หลายแบบขึ้นอยู่กับลักษณะการแบ่ง
ในที่นี้เราแบ่งตามแหล่งกำเนิดของเส้นใยซึ่งจะแบ่งได้เป็นสองประเภทใหญ่ๆ
คือ เส้นใยธรรมชาติและเส้นใยประดิษฐ์
ในกลุ่มของเส้นใยธรรมชาติก็ยังแบ่งย่อยได้อีกเป็นเส้นใยที่มาจากพืช จากสัตว์ และจากแร่ ส่วนเส้นใยประดิษฐ์สามารถแยกเป็นเส้นใยที่ประดิษฐ์จากธรรมชาติ
เส้นใยสังเคราะห์ และเส้นใยที่ประดิษฐ์จากวัสดุอื่นๆ

1. เส้นใยธรรมชาติ (Natural fibers)
เส้นใยพืช เช่น ฝ้าย ลินิน ปอ รามี ป่าน นุ่น
เส้นใยสัตว์ เช่น ขนสัตว์ (wool) ไหม (silk) ผม (hair)
แร่ เช่น แร่ใยหิน (asbestos)

2. เส้นใยประดิษฐ์ (Man-made fibers)
ประดิษฐ์จากธรรมชาติ เช่น เรยอน อะซิเทต ไตรอะซีเทต
เส้นใยสังเคราะห์ เช่น โอเลฟินส์ โพลีเอสเทอร์ โพลีอรามิด ไนลอน
แร่และเหล็ก เช่น โลหะ แก้ว เซรามิก กราไฟต์


สมบัติของเส้นใย

สมบัติของเส้นใยมีผลโดยตรงต่อสมบัติของผ้าที่ทำขึ้นจากเส้นใยนั้นๆ ผ้าที่ทำจากเส้นใยที่แข็งแรงก็จะมีความแข็งแรงทนทานด้วย หรือเส้นใยที่สามารถดูดซับน้ำได้ดีจะส่งผลให้ผ้าสามารถดูดซับน้ำและความชื้นได้ดี เหมาะสำหรับการนำไปใช้ในส่วนที่มีการสัมผัสกับผิวและดูดซับน้ำ เช่น ผ้าเช็ดตัว ผ้าอ้อม เป็นต้น
ดังนั้นการที่เราเข้าใจสมบัติของเส้นใย จะช่วยทำให้สามารถทำนายสมบัติของผ้าที่มีเส้นใยนั้นๆ เป็นองค์ประกอบ รวมไปถึงผลิตภัณฑ์สุดท้ายได้ ซึ่งจะช่วยให้สามารถเลือกชนิดของผลิตภัณฑ์ในเบื้องต้น
ได้ถูกต้องตามความต้องการ ของการนำไปใช้งาน โดยการคาดเดาจากองค์ประกอบที่แจ้งไว้ในป้ายสินค้า
ความแตกต่างของเส้นใยขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางกายภาพ องค์ประกอบทางเคมี และการเรียงตัวของโมเลกุล ซึ่งส่วนผสมและความแตกต่างในปัจจัยทั้งสามนี้ ทำให้เส้นใยมีสมบัติที่หลากหลายและแตกต่างกัน ซึ่งสมบัติของเส้นใยก็จะมีผลต่อสมบัติของผ้าหรือผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากเส้นใยนั้น ทั้งในส่วนที่เป็นที่ต้องการและไม่ต้องการต่อการนำไปใช้งาน ยกตัวอย่างเช่น
ในเส้นใยที่สามารถดูดซับน้ำได้น้อย จะส่งผลให้ผ้าที่ทำจากเส้นใยชนิดนี้มีสมบัติดังนี้

• เกิดไฟฟ้าสถิตย์ (Static build-up) บนเนื้อผ้าได้ง่าย ทำให้ผ้าลีบติดตัว
• ผ้าแห้งเร็ว เนื่องจากมีปริมาณน้ำที่ดูดซับน้อยและไม่มีพันธะ (bond) ระหว่างเส้นใยและ โมเลกุลของน้ำ
• ย้อมติดสียาก เนื่องจากการย้อมสีส่วนใหญ่อาศัยน้ำเป็นตัวกลางพาโมเลกุลของสีเข้าไปในเนื้อผ้า ผ้าที่ไม่ดูดซับน้ำจึงติดสีย้อมได้ยากกว่า
• สวมใส่สบายน้อยกว่า เนื่องจากการเหงื่อที่อยู่บนผิวถูกดูดซับน้อยทำให้รู้สึกเปียกชื้นได้
• คงรูปได้ขณะเปียก (หรือขณะซัก) และผ้ายับน้อย ทั้งนี้เนื่องจากปริมาณน้ำที่ถูกดูดซับมีน้อย และไม่เกิดพันธะระหว่างเส้นใย และโมเลกุลของน้ำ ที่จะทำให้โครงสร้างเปลี่ยนแปลงไป

ต่อไปเรามาดูปัจจัยทั้งสามที่มีผลต่อสมบัติของเส้นใย คือ โครงสร้างทางกายภาพ องค์ประกอบทางเคมี และการจัดเรียงตัวของโมเลกุล


โครงสร้างทางกายภาพ

โครงสร้างทางกายภาพหรือโครงสร้างทางสัณฐาน (morphology) ของเส้นใย
สามารถสังเกตได้จากกล้องจุลทรรศน์ (microscope) ที่มีกำลังขยาย 250-1000 เท่า โครงสร้างทางกายภาพนั้นครอบคลุมถึง ความยาว ขนาดหรือเส้นผ่าศูนย์กลาง
รูปร่างภาคตัดขวาง (cross-sectional shape) รูปร่างของผิวเส้นใย และความหยักของเส้นใย


ความยาวเส้นใย (Fiber length)

เส้นใยมีทั้งชนิดสั้นและยาว ซึ่งความยาวของเส้นใยจะมีผลต่อสมบัติ
และการนำไปใช้งานของผลิตภัณฑ์สิ่งทอ ก่อนอื่นเรามาทำความรู้จักกับชนิดของเส้นใยทั้งสองนี้ก่อน


เส้นใยสั้น (Staple fiber)

เป็นเส้นใยที่มีความยาวอยู่ในช่วง 2 ถึง 46 เซนติเมตร (หรือ ? ถึง 18 นิ้ว) เส้นใยธรรมชาติทั้งหมด
ยกเว้นไหมเป็นเส้นใยสั้น ยกตัวอย่างเช่น เส้นใยฝ้าย นุ่น ขนสัตว์ เส้นใยสั้นที่มาจากเส้นใยประดิษฐ์มักทำเป็นเส้นยาวก่อนแล้วตัด (chop) เป็นเส้นใยสั้นตามความยาวที่กำหนด


เส้นใยยาว

เป็นเส้นใยที่มีความยาวต่อเนื่องไม่สิ้นสุด มีหน่วยวัดเป็นเมตรหรือหลา เส้นใยยาวส่วนใหญ่เป็นเส้นใยประดิษฐ์ ยกเว้นไหมซึ่งเป็นเส้นใยยาวที่มาจากธรรมชาติ เส้นใยยาวอาจเป็นชนิดเส้นยาวเดี่ยว (monofilament) ที่มีเส้นใยเพียงเส้นเดียว หรือเส้นใยยาวกลุ่ม (multifilament)
ซึ่งจะมีเส้นใยมากกว่า 1 เส้นรวมอยู่ด้วยกันตลอดความยาว เส้นยาวที่ออกมาจากหัวฉีด (spinnerets) จะมีลักษณะเรียบซึ่งมีลักษณะเรียบคล้ายเส้นใยไหม หากต้องการลักษณะเส้นใยที่หยัก
ก็จะต้องนำไปผ่านกระบวนการทำหยัก (crimp) ซึ่งเส้นใยที่ได้จะมีลักษณะคล้ายเส้นใยฝ้าย หรือขนสัตว์ ซึ่งส่วนมากเส้นใยที่ทำหยักมักจะนำไปตัดเพื่อทำเป็นเส้นใยสั้น


ขนาดเส้นใย

ขนาดของเส้นใยมีผลต่อสมรรถนะการใช้งานและสมบัติทางผิวสัมผัส (hand properties) เส้นใยที่มีขนาดใหญ่จะให้ความรู้สึกที่หยาบและแข็งของเนื้อผ้า แต่ในขณะเดียวกันก็ให้ความแข็งแรงมากกว่าเมื่อเทียบกับเส้นใยชนิดเดียวกันที่มีขนาดเล็กกว่า ผ้าที่ทำจากเส้นใยที่มีขนาดเล็กหรือมีความละเอียดก็จะให้ความนุ่มต่อสัมผัส
และจัดเข้ารูป (drape) ได้ง่ายกว่า
เส้นใยธรรมชาตินั้นมักมีขนาดที่ไม่สม่ำเสมอ คุณภาพของเส้นใยธรรมชาติมักจะวัดจากความละเอียดของเส้นใย เส้นใยที่มีความละเอียดมาก (ขนาดเล็ก) จะมีคุณภาพที่ดีกว่า
การวัดความละเอียดมักวัดจากเส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นใย (ภายใต้กล้องจุลทรรศน์)
ในหน่วยของไมโครเมตร (1 ไมโครเมตรเท่ากับ 1/1000 มิลลิเมตร) ซึ่งโดยทั่วไปขนาดของเส้นใยธรรมชาติแต่ละชนิดมีดังตัวอย่างข้างล่างนี้

เส้นใยฝ้าย 16-20 ไมโครเมตร
ขนสัตว์ (แกะ) 10-50 ไมโครเมตร
ไหม 11-12 ไมโครเมตร
เส้นใยลินิน 12-16 ไมโครเมตร
สำหรับเส้นใยประดิษฐ์ที่ผลิตในอุตสาหกรรม ขนาดของเส้นใยจะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง
เช่น ขนาดของรูในหัวฉีด (spinneret holes) การดึงยืดขณะที่ปั่นเส้นใยและหลังการการปั่นเส้นใย รวมไปถึงปริมาณและความเร็วของการอัดน้ำพลาสติกผ่านหัวฉีดในกระบวนการปั่นเส้นใย เส้นใยประดิษฐ์ที่ได้สามารถควบคุมความสม่ำเสมอได้ดีกว่าเส้นใยธรรมชาติ แต่ก็ยังมีส่วนที่ไม่สม่ำเสมอบ้างเนื่องจากความไม่คงที่ (irregularity) ของกระบวนการผลิต หน่วยที่มักใช้วัดความละเอียดของเส้นใยประดิษฐ์คือดีเนียร์ และ เท็กซ์

ดีเนียร์ (Denier) เป็นหน่วยการวัดขนาดของเส้นใย โดยเป็นน้ำหนักในหน่วยกรัมของเส้นใย
ที่มีความยาว 9,000 เมตร เส้นใยที่มีค่าดีเนียร์ต่ำจึงมีความละเอียดมากกว่า เส้นใยที่มีค่าดีเนียร์สูงเนื่องจากมีน้ำหนักน้อยกว่าในความยาวที่เท่ากัน

เท็กซ์ (Tex) เป็นหน่วยการวัดขนาดของเส้นใยคล้ายกับดีเนียร์
แต่เป็นน้ำหนักในหน่วยกรัมของเส้นใยที่มีความยาว 1,000 เมตร

ดีเนียร์ต่อฟิลาเมนต์ (Denier per filament, DPF) เป็นค่าที่วัดความละเอียดของเส้นใยที่อยู่ในเส้นด้ายซึ่งมีจำนวนเส้นใยตั้งแต่ 2 ขึ้นไป ดังนั้นค่าดีเนียร์ต่อฟิลาเมนต์จึงเท่ากับดีเนียร์ของฟิลาเมนต์นั้นหารด้วยจำนวนฟิลาเมนต์ (หรือจำนวนเส้นใย) ทั้งหมด

โดยทั่วไปเส้นใยที่ใช้สำหรับเสื้อผ้ามีขนาดอยู่ในช่วง 1 ถึง 7 ดีเนียร์
เส้นใยสำหรับทำพรมมีขนาดใหญ่อยู่ในช่วง 15 ถึง 24 ดีเนียร์ เส้นใยขนาดเท่ากันไม่ได้หมายความว่าจะมีความเหมาะสมต่อการนำไปใช้งานชนิดเดียวกันได้ เส้นใยที่ใช้สำหรับเสื้อผ้ามักจะนิ่มและละเอียดเกินกว่าที่จะทนต่อแรงกดได้ดีเหมือนเส้นใยที่ใช้ทำพรม ในทางกลับกันเส้นใยที่ใช้ทำพรมก็ให้ความรู้สึกต่อผิวสัมผัสที่ละเอียดน้อยกว่าเส้นใยที่ใช้ทำเสื้อผ้า


รูปร่างหน้าตัดขวางของเส้นใย

รูปร่างหน้าตัดขวางของเส้นใยมีผลต่อความเป็นมันวาว ลักษณะเนื้อผ้า และสมบัติต่อผิวสัมผัส เส้นใยมีรูปร่างหน้าตัดที่หลากหลายกัน เช่นวงกลม สามเหลี่ยม ทรงคล้ายกระดูก (dog bone)
ทรงรูปถั่ว (bean-shaped) เป็นต้น

ข้อสอบปิโตรเลียม

1.เมื่อน้ำน้ำมันดิบมากลั่นลำดับส่วน สารที่กลั่นได้เป็นไปตามข้อใด
ก. แก๊สธรรมชาติ น้ำมันเตา และน้ำมันก๊าด
ข. น้ำมันดีเซล น้ำมันก๊าด และน้ำมันเบนซิน
ค. น้ำมันก๊าด น้ำมันเบนซิน และน้ำมันดีเซล
ง. น้ำมันดีเซล น้ำมันหล่อลื่น และน้ำมันเตา


2.ในการปรับปรุงคุณภาพน้ำมัน วิธีการในข้อใดไม่ต้องอาศัยความร้อน
ก. กระบวนการแตกสลาย
ข. กระบวนการรีฟอร์มมิ่ง
ค. กระบวนการแอลคิลเลชัน
ง. กระบวนการโอลิโกเมอไรเซชัน

3.ข้อใดเรียงลำดับสารที่จุดเดือดสูงไปต่ำได้ถูกต้อง
ก. น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมีนก๊าด น้ำมันหล่อลื่น
ข. น้ำมันหล่อลื่น น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล และน้ำมันเบนซิน
ค. น้ำมันเตา น้ำมันดีเซล น้ำมันก๊าด และน้ำมันเบนซิน
ง. น้ำมันหล่อลื่น น้ำมันดีเซล น้ำมันเบนซิน และน้ำมันเตา

4.ข้อใดเป็นน้ำมันเบนซินที่มีคุณภาพดีและปลอดภัยที่สุด
ก. น้ำมันเบนซินที่มีเฮปเทนร้อยละ 7
ข. น้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทน 91
ค. น้ำมันเบนซินที่มีสมบัติเหมือนเชื้อเพลิงที่มีไอโซออกเทนร้อยละ 92
ง. น้ำมันเบนซินที่มีสมบัติเหมือนเชื้อเพลิงที่มีไอโซออกเทนร้อยละ 91 ซึ่งเติมสารเตตระเอทิลเลด

5.ข้อความในข้อใดไม่ถูกต้อง
ก. เลขออกเทนสามารถเพิ่มได้โดยการเพิ่มเตตระเอทิลเลด
ข. น้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทน 100 เป็นน้ำมันเบนซินที่มีสมบัติการเผาไหม้เหมือนกับไอโซออกเทนบริสุทธิ์
ค. น้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทน 0 เป็นน้ำมันเบนซินที่มีสมบัติการเผาไหม้เหมือนกับไฮโดรคาร์บอนบริสุทธิ์
ง. น้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทน 83 เป็นน้ำมันเบนซินที่ประกอบด้วยไอโซออกเทนร้อยละ 83 และเฮปเทนร้อยละ 17 โดยมวล

6.สารในข้อใดเป็นสารในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้น
ก. บิวทาไดอีน โทลูอีน และโพรเพน
ข. บิวทาไดอีน ไซลีน และอีเทน
ค. ไซลีน โทลูอีน และสไตรีน
ง. เอทิลีน เบนซิน และอีเทน

7.อุตสาหกรรมในข้อใดจัดเป็นอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต่อเนื่อง
ก. การนำอีเทนมาผลิตอีทีน
ข. การใช้แนฟทาผลิตเบนซีน
ค. การใช้เอทิลีนผลิตพอลิเอทิลีน
ง. การใช้เบนซีนทำปฏิกิริยากับเอทิลีนเพื่อผลิตสไตรีน

8.ข้อใดถูกต้องเกี่ยวกับน้ำมันดีเซล
ก. ของผสมระหว่างซีเทนกับแอลฟาเมทิลแนฟทาลีนในอัตราส่วนที่ขึ้นกับเลขซีเทนของน้ำมันดีเซลนั้น
ข. ของผสมระหว่างไฮโดรคาร์บอนที่มีจำนวนอะตอมคาร์บอนตั้งแต่ 19-24 อะตอม
ค. ของผสมระหว่างไฮดดรคาร์บอนที่มีจำนวนอะตอมคาร์บอนตั้งแต่ 14 - 19 อะตอม
ง. ของผสมระหว่างไฮโดรคาร์บอนที่มีจำนวนะตอมคาร์บอนตั้งแต่ 10-14 อะตอม

9.ข้อใดกล่าวเกี่ยวกับน้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทน 95 ไม่ถูกต้อง
ก. ได้จากการปรับปรุงคุณภาพน้ำมันที่มีเลขออกเทนต่ำโดยการเติมสารเพิ่มเลขออกเทนเช่น MTBE
ข. ทำให้เครื่องยนต์เดินเรียบกว่าน้ำมันที่มีเลขออกเทน 91
ค. ประกอบด้วยไอโซออกเทน 95 ส่วนและเฮปเทน 5 ส่วน โดยมวล
ง. ใช้ได้กับเครื่องยนต์แบบแก๊สโซลีน

10.องค์ประกอบของแก๊สธรรมชาติจากอ่าวไทยในข้อใดมีสารไฮโดรคาร์บอน และสารที่ไม่ใช่ไฮโดรคาร์บอนในปริมาณมากที่สุด
ก.บิวเทนและไนโตรเจน
ข. มีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์
ค. มีเทนและไนโตรเจน
ง. บิวเทนและคาร์บอนไดออกไซด์



เฉลย

1. ในการกลั่นลำดับส่วนน้ำมันดิบเรียงลำดับผลิตภัณฑ์ที่แยกออกมาได้ตามลำดับก่อนหลังคือ แก๊สธรรมชาติ น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล น้ำมันหล่อลื่น ไข น้ำมันเตา บิทูเมน
2. กระบวนการแอลคิลเลชันใช้กรดซัลฟิวริกเป็นตัวเร่งฏิกิริยา
3. ในการกลั่นลำดับส่วนของน้ำมันดิบเรียงลำดับสารที่จุดเดือดสูงไปต่ำได้คือ บิทูเมน น้ำมันเตา ไข น้ำมันหล่อลื่น น้ำมันดีเซล น้ำมันก๊าด น้ำมันเบนซิน แก๊สธรรมชาติ
4. น้ำมันเบนซินที่มีเฮปเทนร้อยละ 7 จะมีไอโซออกเทนร้อยละ 93 ดังนั้นมีเลขออกเทน 93
5.น้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทน 0 เป็นน้ำมันเบนซินที่มีสมบัติเหมือนเฮปเทน 100% โดยมวล
6. สารในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้นประกอบด้วย เอทิลีน โพรพิลีน บิวทาไดอีน เบนซีน สไตรีน โทลูอีน และไซลีน
7. ข้อ ก ขและค จัดเป็นอุตสาหกรรมขั้นต้น ข้อ ง เป็นอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต่อเนื่อง
คำถามที่
8.น้ำมันเบนซินมี C 5 - C10 น้ำมันก๊าดมีคาร์บอน 10 -14 อะตอม น้ำมันดีเซลมีคาร์บอน14 -19 อะตอม น้ำมันหล่อลื่นมีคาร์บอนมีคาร์บอน 19-35 อะตอม
9. น้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทน 95 มีสมบัติการเผาไหม้เหมือนกับเฮปเทนร้อยละ 5 โดยมวล และไอโซออกเทนร้อยละ 95 โดยมวล
10.องค์ประกอบของแก๊สธรรมชาติจากอ่าวไทยมีแก๊สมีเทน 60-80% โดยปริมาตร และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 15-25 % โดยปริมาตร

ถ่านหิน

ถ่านหิน

ถ่านหิน คือ หินตะกอนชนิดหนึ่งและเป็นแร่เชื้อเพลิงสามารถติดไฟได้ มีสีน้ำตาลอ่อนจนถึงสีดำ มีทั้งชนิดผิวมันและผิวด้าน น้ำหนักเบา ถ่านหินประกอบด้วยธาตุที่สำคัญ ๔ อย่างได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจน นอกจากนั้น มีธาตุหรือสารอื่น เช่น กำมะถัน เจือปนเล็กน้อย ถ่านหินที่มีจำนวนคาร์บอนสูงและมีธาตุอื่น ๆ ต่ำ เมื่อนำมาเผาจะให้ความร้อนมาก ถือว่าเป็นถ่านหินคุณภาพดี
1. ประเภทของถ่านหิน
ถ่านหินสามารถแยกประเภทตามลำดับชั้นได้เป็น ๕ ประเภท คือ
พีต (Peat) เป็นขั้นแรกในกระบวนการเกิดถ่านหิน ประกอบด้วยซากพืชซึ่งบางส่วนได้สลายตัวไปแล้วสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้
ลิกไนต์ (Lignite) มีซากพืชหลงเหลืออยู่เล็กน้อย มีความชื้นมาก เป็นถ่านหินที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง
ซับบิทูมินัส (Subbituminous) มีสีดำ เป็นเชื้อเพลิงที่มีคุณภาพเหมาะสมในการผลิตกระแสไฟฟ้า
บิทูมินัส (Bituminous) เป็นถ่านหินเนื้อแน่น แข็ง ประกอบด้วยชั้นถ่านหินสีดำมันวาว ใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อการถลุงโลหะ
แอนทราไซต์ (Anthracite) เป็นถ่านหินที่มีลักษณะดำเป็นเงา มันวาวมาก มีรอยแตกเว้าแบบก้นหอย ติดไฟยาก
2. การใช้ประโยชน์ถ่านหิน
ถ่านหินถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีแหล่งสำรองกระจายอยู่ทั่วโลกและปริมาณค่อนข้างมาก การขุดถ่านหินขึ้นมาใช้ประโยชน์ไม่ยุ่งยากซับซ้อน ถ่านหินราคาถูกกว่าน้ำมัน ถ่านหินส่วนใหญ่จึงถูกนำมาเป็นเชื้อเพลิงในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่ใช้หม้อน้ำร้อนในกระบวนการผลิต เช่น การผลิตไฟฟ้า การถลุงโลหะ การผลิตปูนซีเมนต์ การบ่มใบยาสูบ และการผลิตอาหาร เป็นต้น นอกจากนั้นยังมีการใช้ประโยชน์ในด้านอื่น เช่น การทำถ่านสังเคราะห์ (Activated Carbon) เพื่อดูดซับกลิ่น การทำคาร์บอนด์ไฟเบอร์ (Carbon Fiber) ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความแข็งแกร่งแต่มีน้ำหนักเบา และการแปรสภาพถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงเหลว (Coal liquefaction) หรือ เป็นแปรสภาพก๊าซ (Coal Gasification) ซึ่งเป็นการใช้ถ่านหินแบบเชื้อเพลิงสะอาดเพื่อช่วยลดมลภาวะจากการใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงได้อีกทางหนึ่ง ภายใต้กระบวนการแปรสภาพถ่านหิน จะสามารถแยกเอาก๊าซที่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือเป็นพิษ และสารพลอยได้ต่าง ๆ ที่มีอยู่ในถ่านหินนำไปใช้ประโยชน์อื่นได้อีก เช่น กำมะถันใช้ทำกรดกำมะถันและแร่ยิปซัม แอมโมเนียใช้ทำปุ๋ยเพื่อเกษตรกรรม เถ้าถ่านหินใช้ทำวัสดุก่อสร้าง เป็นต้น
3. แหล่งถ่านหินในประเทศไทย
ประเทศไทยมีแหล่งถ่านหินกระจายอยู่ทั่วทุกภาค มีปริมาณสำรองทั้งสิ้น ประมาณ 2,197 ล้านตัน แหล่งสำคัญอยู่ในภาคเหนือประมาณ 1,803 ล้านตัน หรือร้อยละ 82 ของปริมาณสำรองทั่วประเทศ ส่วนอีก 394 ล้านตัน หรือ ร้อยละ 18 อยู่ภาคใต้ ถ่านหินส่วนใหญ่มีคุณภาพต่ำอยู่ในขั้นลิกไนต์และซับบิทูมินัส มีค่าความร้อนระหว่าง 2,800 - 5,200 กิโลแคลอรี่ต่อกิโลกรัม หรือ ถ่านลิกไนต์ 2 - 3.7 ตัน ให้ค่าความร้อนเท่ากับน้ำมันเตา 1 ตัน ลิกไนต์เป็นถ่านหินที่พบมากที่สุดในประเทศไทย ที่แม่เมาะ จ.ลำปาง และ จ.กระบี่ จัดว่าเป็นลิกไนต์ที่คุณภาพแย่ที่สุด พบว่าส่วนใหญ่ มีเถ้าปนอยู่มากแต่มีกำมะถันเพียงเล็กน้อย คาร์บอนคงที่อยู่ระหว่างร้อยละ 41 - 74 ปริมาณความชื้นอยู่ระหว่างร้อยละ 7 - 30 และเถ้าอยู่ระหว่างร้อยละ 2 - 45 โดยน้ำหนัก ในช่วงที่ราคาน้ำมันยังไม่แพงประเทศไทยไม่นิยมใช้ลิกไนต์มากนักแต่ภายหลังที่เกิดวิกฤติน้ำมัน จึงได้มีการนำลิกไนต์มาใช้แทนน้ำมันเชื้อเพลิงมากขึ้นทั้งในด้านการผลิตกระแสไฟฟ้าและอุตสาหกรรม แหล่งถ่านหินที่มีการสำรวจพบบางแหล่งได้ทำเหมืองผลิตถ่านหินขึ้นมาใช้ประโยชน์แล้ว แต่บางแหล่งยังรอการพัฒนาขึ้นมาใช้ประโยชน์ต่อไป

การกลั่นน้ำมันดิบคือ การย่อยสลายสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เป็นส่วนประกอบของปิโตรเลียมออกเป็นกลุ่ม (Groups) หรือออกเป็นส่วน (Fractions) ต่างๆ โดยกระบวนการกลั่น(Distillation) ที่ยุ่งยากและซับซ้อน น้ำมันดิบในโรงกลั่นน้ำมันนั้น ไม่เพียงแต่จะถูกแยกออกเป็นส่วนต่างๆ เท่านั้น แต่มลทิน (Impurities) ชนิดต่างๆ เช่น กำมะถัน ก็จะถูกกำจัดออกไปอีก โรงกลั่นน้ำมันอาจผลิตน้ำมัน แก๊ส และเคมีภัณฑ์ที่แตกต่างกันออกมาได้มากมายถึง ๘๐ ชนิด ผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุดคือ เชื้อเพลิงชนิดต่างๆ จากน้ำมันส่วนที่เบากว่า (Lighter fractions) เช่น น้ำมันเบนซิน (Petrol หรือ Gasoline) พาราฟิน (Parafin หรือ Kerosene) เบนซีน (Benzene) แต่น้ำมันส่วนที่หนักกว่า Heavier fractions) เช่น น้ำมันดีเซล (Diesel) น้ำมันหล่อลื่น (Lubricants) และน้ำมันเตา (Fuel oils) ก็นับได้ว่ามีความสำคัญเช่นกัน นอกเหนือไปจากนี้ ก็มีสารเหลือค้าง (Residues) อีกหลายชนิดเกิดขึ้น เช่น ถ่านโค้ก (Coke) แอสฟัลต์ (Asphalt) และบิทูเม็น (Bitumen) หรือน้ำมันดิน (Tar) และขี้ผึ้ง (Wax หรือ Vaseline) ก็อาจได้รับการสกัดออกมา รวมทั้งยังมีแก๊สชนิดต่างๆ เกิดขึ้นด้วย เช่น บิวเทน (Butane) และโพรเพน (Propane) น้ำมันส่วนที่หนักกว่าและแก๊สชนิดต่างๆ ที่เกิดขึ้นนั้น ยังสามารถนำไปแปรรูปทางเคมีต่อไปทำให้เกิดเป็นแก๊สที่มีคุณค่าขึ้นอีกหลายชนิดรวมทั้งได้รับน้ำมันเตาในปริมาณที่มากขึ้นจากกระบวนการกลั่นลำดับส่วน (Fractionating process) ตามปกติอีกด้วย
วิธีการกลั่นน้ำมันที่สำคัญๆ ในโรงกลั่น มีดังนี้
บริเวณโรงกลั่นน้ำมัน

การกลั่นลำดับส่วน (Fractional distillation)
วิธีการนี้คือการกลั่นน้ำมันแบบพื้นฐาน ซึ่งสามารถแยกน้ำมันดิบออกเป็นส่วน (Fractions) ต่างๆ กระบวนการนี้ใช้หลักการจากลักษณะของส่วนต่างๆ ของน้ำมันดิบที่มีค่าอุณหภูมิจุดเดือด (Boiling point) ที่แตกต่างกันออกไป และเป็นผลให้ส่วนต่างๆ ของน้ำมันดิบนั้นมีจุดควบแน่น (Condensation point) ที่แตกต่างกันออกไปด้วย น้ำมันดิบจากถังจะได้รับการสูบผ่านเข้าไปในเตาเผา (Furnace) ที่มีอุณหภูมิสูงมากพอที่จะทำให้ทุกๆ ส่วนของน้ำมันดิบแปรสภาพไปเป็นไอได้ แล้วไอน้ำมันดังกล่าวก็จะถูกส่งผ่านเข้าไปในหอกลั่นลำดับส่วน (Fractionatingtower) ที่มีรูปร่างเป็นทรงกระบอก มีขนาดความสูงประมาณ ๓๐ เมตร และมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ ๒.๕- ๘ เมตร ภายในหอกลั่นดังกล่าวมีการแบ่งเป็นห้องต่างๆ หลายห้องตามแนวราบ โดยมีแผ่นกั้นห้องที่มีลักษณะคล้ายถาดกลม โดยแผ่นกั้นห้องทุกแผ่นจะมีการเจาะรูเอาไว้ เพื่อให้ไอน้ำมันที่ร้อนสามารถผ่านทะลุขึ้นสู่ส่วนบนของหอกลั่นได้ และมีท่อต่อเพื่อนำน้ำมันที่กลั่นตัวแล้วออกไปจากหอกลั่นเมื่อไอน้ำมันดิบที่ร้อนถูกส่งให้เข้าไปสู่หอกลั่นทางท่อ ไอจะเคลื่อนตัวขึ้นไปสู่ส่วนบนสุดของหอกลั่น และขณะที่เคลื่อนตัวขึ้นไปนั้น ไอน้ำมันจะเย็นตัวลงและควบแน่นไปเรื่อยๆ แต่ละส่วนของไอน้ำมันจะกลั่นตัวเป็นของเหลวที่ระดับต่างๆ ในหอกลั่น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของการควบแน่นที่แตกต่างกันออกไป น้ำมันส่วนที่เบากว่า (Lighterfractions) เช่น น้ำมันเบนซิน (Petorl) และพาราฟิน (Parafin) ซึ่งมีค่าอุณหภูมิของการควบแน่นต่ำจะกลายเป็นของเหลวที่ห้องชั้นบนสุดของหอกลั่นและค้างตัวอยู่บนแผ่นกั้นห้องชั้นบนสุด น้ำมันส่วนกลาง (Medium fractions) เช่น ดีเซล (Diesel) น้ำมันแก๊ส (Gas oils) และน้ำมันเตา(Fuel oils) บางส่วนจะควบแน่นและกลั่นตัวที่ระดับต่างๆ ตอนกลางของหอกลั่น ส่วนน้ำมันหนัก (Heavy factions) เช่น น้ำมันเตา และสารตกค้างพวกแอสฟัลต์ จะกลั่นตัวที่ส่วนล่างสุดของหอกลั่น ซึ่งมีอุณหภูมิสูงและจะถูกระบายออกไปจากส่วนฐานของหอกลั่น
ข้อเสียของกระบวนการกลั่นลำดับส่วนคือ จะได้น้ำมันเบาประเภทต่างๆ ในสัดส่วนที่น้อยมากทั้งที่น้ำมันเบาเหล่านี้ล้วนมีคุณค่าทางเศรษฐกิจสูงกระบวนการกลั่นน้ำมัน

การกลั่นแบบเทอร์มอล แครกกิง (Thermal cracking)
กระบวนการนี้จะได้น้ำมันที่กลั่นแล้ว คือ น้ำมันเบนซิน (Petrol) เพิ่มสูงขึ้นเป็นร้อยละ ๕๐ ในปัจจุบัน กระบวนการกลั่นแบบนี้เกิดขึ้นโดยการเอาน้ำมันดิบมาทำให้เกิดการแตกตัวในถัง ที่อุณหภูมิสูงกว่า ๑,๐๐๐ องศาฟาเรนไฮต์ ที่ความกดดันมากกว่า ๑,๐๐๐ ปอนด์ ต่อรารางนิ้ว สภาวะอุณหภูมิที่สูงและความกดดันที่สูงทำให้สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ เกิดการแยกตัวหรือแตกตัวเป็นน้ำมันส่วนเบา หรือเป็นสารไฮโดรคาร์บอนที่มีโมเลกุลขนาดเล็กลง รวมทั้งมีจำนวนอะตอมของคาร์บอน้อยลง และน้ำมันส่วนเบาซึ่งมีสภาพเป็นไอร้อนนี้ก็จะถูกปล่อยให้เข้าไปในหอกลั่น เพื่อควบแน่นและกลั่นตัวเป็นของเหลวต่อไป
การกลั่นแบบคาตาลิติก แครกกิง (Catalytic cracking)
กระบวนการกลั่นนี้ได้รับการพัฒนาต่อเนื่องจากแบบดั้งเดิมที่กล่าวมาแล้วทั้งสองแบบ เพื่อเพิ่มปริมาณน้ำมันที่กลั่นแล้วตลอดจนคุณภาพของน้ำมันที่กลั่นก็ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น โดยการเติมตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) เข้าไปในน้ำมันส่วนกลาง (Mediumfractions) ซึ่งช่วยทำให้โมเลกุลน้ำมันแตกตัว หรือแยกตัวดีขึ้น โดยไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบทางเคมีของน้ำมัน ตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ในรูปของผงแพลทินัม (Platinum) หรือดินเหนียว (Clay) ที่มีขนาดอนุภาคละเอียดมากผงตัวเร่งปฏิกิริยาจะสัมผัสกับไอน้ำมันร้อนในเตาปฏิกรณ์ (Reactor) ทำให้ไอน้ำมันเกิดการแตกตัว หรือแยกตัวเป็นน้ำมันส่วนที่เบา เช่นน้ำมันเบนซิน (Petrol) แล้วก็ควบแน่นกลั่นตัวในที่สุด โดยทิ้งอะตอมของคาร์บอนและมลทินไว้กับอนุภาคของดินเหนียว ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีคาร์บอนเคลือบอยู่ก็จะถูกปล่อยให้ไหลออกจากเตาปฏิกรณ์เข้าสู่รีเจนเนอเรเตอร์ (Regenerator) ซึ่งคาร์บอนจะถูกเผาไหม้ไปในกระแสอากาศกระบวนการกลั่นแบบนี้จึงเป็นการใช้ปฏิกิริยาทางเคมีกระทำต่อน้ำมันดิบ ซึ่งช่วยแยกโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนชนิดต่างๆ ออกจากกัน รวมไปถึงการกำจัดมลทินต่างๆ เช่น สารประกอบของกำมะถัน สารเมอร์แคบแทนส์ (Mercaptans) ที่มีกลิ่นฉุน อโรเมติกส์ (Aromatics) และไฮโดรเจนซัลไฟด์ ออกไปอีกด้วย
การกลั่นแบบโพลีเมอไรเซซั่น (Polymerization)
กระบวนการกลั่นแบบแครกกิง(Cracking) ช่วยปรับปรุงน้ำมันแบนซินให้มีปริมาณมากขึ้น โดยการแยกน้ำมันส่วนที่หนักกว่าออกไปแต่การกลั่นแบบโพลีเมอไรเซซั่นเป็นการเพิ่มปริมาณน้ำมันเบนซินจากน้ำมันส่วนที่เบาที่สุด(Lightest fractions) ซึ่งก็คือ แก๊ส นั่นเอง โดยทั่วๆ ไปจะถูกเผาทิ้งไป แก๊สเหล่านี้ได้รับการนำมารวมกันเป็นสารประกอบที่มีโมเลกุลใหญ่ขึ้นและทำให้สามารถเพิ่มปริมาณน้ำมันเบนซินที่กลั่นได้ รวมไปถึงการเพิ่มปริมาณออกเทน (Octane content) อีกด้วย การใช้ประโยชน์จากน้ำมันและแก๊สธรรมชาตินั้นได้เป็นไปอย่างกว้างขวางในกิจการอุตสาหกรรม พาณิชยกรรม เกษตรกรรม และในด้านอื่นๆ อีกมากมาย และก็นับได้ว่า เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการพัฒนาอุตสาหกรรมในช่วงหลายร้อยปีที่ผ่านมา โดยใช้เป็นเชื้อเพลิงวัสดุหล่อลื่น ให้แสงสว่าง และใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตภัณฑ์หลายชนิด นอกจากนี้ ผลพลอยได้จากน้ำมันและแก๊สธรรมชาติก็สามารถนำไปใช้เป็นเคมีภัณฑ์ ยารักษาโรค เส้นใยสังเคราะห์ ฯลฯ อย่างไรก็ดี การนำปิโตรเลียมไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบต่างๆ นั้น อาจสรุปได้ดังนี้
- ใช้ในการขนส่ง ประมาณร้อยละ ๔๖ ของปิโตรเลียมได้ถูกนำไปใช้ประโยชน์เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ในระบบเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน (Internal combustion engine) ซึ่งได้แก่ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเครื่องบินและไอพ่น น้ำมันเตาสำหรับรถไฟและเรือ - ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับอุตสาหกรรมซึ่งส่วนมากใช้น้ำมันเตา และแก๊สธรรมชาติในโรงงานอุตสาหกรรม โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแก๊สหุงต้ม และในอุตสาหกรรมขนาดเล็กเครื่องสูบน้ำ ฯลฯ ซึ่งส่วนมากจะใช้น้ำมันเบา(Light oils) เป็นเชื้อเพลิง - ใช้ในเครื่องกำเนิดความร้อน และให้แสงสว่าง น้ำมันหนัก (Heavy oils) มักจะมีการนำมาใช้ในเครื่องกำเนิดความร้อนของประเทศในแถบหนาว สำหรับโรงงาน สำนักงาน และที่พักอาศัย น้ำมันเบาก็มีความสำคัญเช่นกัน อาทิ น้ำมันก๊าด (Kerosene) ใช้เป็นเชื้อเพลิงให้แสงสว่างและหุงต้มในท้องถิ่นที่ยังไม่เจริญหรืออยู่ห่างไกลแก๊สโพรเพน (Propane) และบิวเทน (Butane) ใช้เป็นเชื้อเพลิงหุงต้มในครัวเรือน - ใช้เป็นวัสดุหล่อลื่น ประมาณร้อยละ ๑ - ๒ ของน้ำมันดิบที่ผ่านกระบวนการกลั่นจะได้รับการแปรสภาพไปเป็น น้ำมันหล่อลื่น (Lubricants) และจาระปี (Greases) สำหรับการขนส่งเครื่องยนต์และโรงงานอุตสาหกรรม - ประโยชน์อื่นๆ อาทิเช่น แอสฟัลต์ (Asphalt) บิทูเม็น (Bitumen) น้ำมันดิน (Tar) ใช้ราดถนน ฉาบหลังคา และใช้เป็นสารกันน้ำขี้ผึ้ง (Wax) ใช้ทำเทียนไข วัสดุกันซึม วัสดุขัดมัน และเป็นเชื้อเพลิงให้แสงสว่าง - สารปิโตรเลียม ปิโตรเลียมใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเลียม ซึ่งจะนำไปสู่การผลิตพลาสติกและสารสังเคราะห์มากมายหลายชนิด (Plastics) เส้นใยสังเคราะห์ (Synthetic fibres) และสิ่งทอสังเคราะห์ (Synthetictextiles) ยางสังเคราะห์ (Syntheic rubber) สารคาร์บอนดำ (Carbon black) ฯลฯ

ปิโตรเลียม

ปิโตรเลียม (petroleum จากภาษากรีก petra – หิน และ elaion – น้ำมัน หรือภาษาละติน oleum – น้ำมัน ) รวมความแล้วหมายถึง น้ำมันที่ได้จากหิน หรือที่เราเรียกกันว่า น้ำมันดิบ บางครั้งเรียกอย่างไม่เป็นทางการว่า "ทองคำสีดำ" หรือ "น้ำชาเท็กซัส" คือเป็นของเหลวที่ขุ่นข้นมีสีน้ำตาลเข้มหรือสีเขียวเข้ม
ปิโตรเลียม เป็นสารไฮโดรคาร์บอน (CH) ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยมีธาตุองค์ประกอบหลัก 2 ชนิด คือ คาร์บอน (C) และไฮโดรเจน (H) ซึ่งอาจมีธาตุอโลหะชนิดอื่นปนอยู่ด้วย เช่น กำมะถัน ออกซิเจน ไนโตรเจน ฯลฯ ทั้งนี้ปิโตรเลียมเป็นได้ทั้ง 3 สถานะ คือของแข็ง ของเหลว หรือ ก๊าซ โดยจะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของปิโตรเลียม รวมถึงความร้อน และความดันของสภาพแวดล้อมในการเกิดและการกักเก็บปิโตรเลียม
ปิโตรเลียม แบ่งตามสถานะได้เป็น 2 ชนิดหลักๆ คือ น้ำมันดิบ (Oil) และ ก๊าซธรรมชาติ ( Natural Gases)
น้ำมันดิบ จะประกอบด้วยสารไฮโดรคาร์บอนชนิดระเหยง่ายเป็นหลัก นอกจากนั้นจะเป็นสารจำพวกกำมะถัน ไนโตรเจน และสารประกอบออกไซด์อื่นปนอยู่
ก๊าซธรรมชาติ เป็นปิโตรเลียมที่อยู่ในรูปของ ก๊าซ ณ อุณหภูมิ และความดันที่ผิวโลก ซึ่งประกอบด้วยสารไฮโดรคาร์บอนเป็นหลัก โดยอาจมีสัดส่วนสูงถึงร้อยละ 95 ส่วนที่เหลือจะเป็นสารจำพวกไนโตรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ บางครั้งอาจจะพบไฮโดรเจนซัลไฟด์ปนอยู่ด้วย โดยจะหมายรวมถึง ก๊าซธรรมชาติเหลว ซึ่งเมื่ออยู่ในแหล่งกักเก็บใต้ผิวโลกซึ่งมีอุณหภูมิและความดันสูงจะมีสภาพเป็นก๊าซ และจะกลายสภาพเป็นของเหลวเมื่อขึ้นมาสู่พื้นผิว เนื่องจากประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนในกลุ่มเดียวกันกับก๊าซธรรมชาติ แต่มีจำนวนคาร์บอนอะตอมในโครงสร้างโมเลกุลสูงกว่าก๊าซธรรมชาติ จึงเรียกว่า ก๊าซธรรมชาติเหลว

พอลิเมอร์

พอลิเมอร์ (Polymer) คือ สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ และมีมวลโมเลกุลมากประกอบด้วย หน่วยเล็ก ๆ ของสารที่อาจจะเหมือนกันหรือต่างกันมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมี เรียกว่าพันธะโคเวเลนต์ (Covalent bond) หน่วยเล็กๆของพอลิเมอร์คือโมเลกุลเล็กๆ เรียกว่า มอนอเมอร์ (Monomer)
มอนอเมอร์ (Monomer) คือ หน่วยเล็ก ๆ ของสารในพอลิเมอร์ ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ เรียกว่า พอลิเมอไรเซชั่น (Polymerization) ซึ่งเป็นปฏิกิริยาการรวมตัวของมอนอเมอร์แต่ละชนิด ภายใต้สภาวะต่างๆ เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยา อุณหภูมิ ความดัน เป็นต้น ทำให้เกิดพอลิเมอร์ชนิดต่างๆขึ้นมากมาย ทั้งที่เป็นพอลิเมอร์ในธรรมชาติ หรือพอลิเมอร์สังเคราะห์
พอลิเมอร์ แบ่งตามเกณฑ์ต่าง ๆ ดังนี้ แบ่งตามการเกิด ก. พอลิเมอร์ธรรมชาติ เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น โปรตีน แป้ง เซลลูโลส ยางธรรมชาติ ข. พอลิเมอร์สังเคราะห์ เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากการสังเคราะห์โดยปฏิกิริยาเคมี โดยใช้สารเริ่มต้นหรือมอนอเมอร์ ส่วนใหญ่เป็นโมเลกุลของไฮโดรคาร์ไม่อิ่มตัว ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการกลั่นน้ำมันดิบ
ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว คือสารประกอบที่มีพันธะคู่ระหว่างคาร์บอนอะตอมในโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอน เช่น เอทิลีน โพรพิลีน เป็นต้น ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชั่น จะได้พอลิเมอร์ ที่มีมวลโมเลกุลมาก และมีโครงสร้างแข็งแรง เช่น พอลีเอทิลีน พอลีโพรพิลีน เป็นต้น ซึ่งพอลิเมอร์เหล่านี้เรียกว่า เม็ดพลาสติก ซึ่งจะถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่อเนื่อง เรียกว่า ปิโตรเคมี เพื่อใช้ประโยชน์ในการผลิตวัสดุต่าง ๆ เช่น พลาสติก ไนลอน ดาครอนและลูไซต์ วัสดุต่างๆที่เป็นพลาสติก ในปัจจุบันจึงได้จากกระบวนการพอลิเมอไรเซชั่นเป็นจำนวนมาก เช่น พลาสติกต่างๆ ภาชนะใส่อาหาร ท่อสายยาง ฟิล์มถ่ายรูป ของเล่นเด็ก และอีกมากมาย แบ่งตามชนิดของมอนอเมอร์ที่เป็นองค์ประกอบ
โฮมอลิเมอร์ เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ชนิดเดียวกัน เช่น แป้ง พอลิเอทิลีน PVC ข. โคพอลิเมอร์ เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ต่างชนิดกัน เช่น โปรตีน พอลิเอสเทอร์ โครงสร้างของพอลิเมอร์ ก. พอลิเมอร์แบบเส้น เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะต่อกันเป็นสายยาว โซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกันมากว่าโครงสร้างแบบอื่น ๆ จึงมีความหนาแน่น และจุดหลอมเหลวสูง มีลักษณะแข็ง ขุ่นเหนียวกว่าโครงสร้างอื่นๆ ตัวอย่าง PVC พอลิสไตรีน พอลิเอทิลีน

ข. พอลิเมอร์แบบกิ่ง เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ยึดกันแตกกิ่งก้านสาขา มีทั้งโซ่สั้นและโซ่ยาว กิ่งที่แตกจาก พอลิเมอร์ของโซ่หลัก ทำให้ไม่สามารถจัดเรียงโซ่พอลิเมอร์ให้ชิดกันได้มาก จึงมีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวต่ำยืดหยุ่นได้ ความเหนียวต่ำ โครงสร้างเปลี่ยนรูปได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ตัวอย่าง พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ

ค. พอลิเมอร์แบบร่างแห เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ต่อเชื่อมกันเป็นร่างแห พอลิเมอร์ชนิดนี้มีความแข็งแกร่ง และเปราะหักง่าย ตัวอย่างเบกาไลต์ เมลามีนใช้ทำถ้วยชาม

สารชีวโมเลกุล

สารชีวโมเลกุล-สารชีวโมเลกุล คือสารเคมีต่าง ๆ ที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต เป็นสารอินทรีย์ที่มีธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก โดยทั่วไปมีขนาดโมเลกุลใหญ่มาก เมื่อเทียบกับโมเลกุลทั่วไป เพราะเกิดจากปฏิกิริยาควบแน่นของโมโนเมอร์แต่ละชนิด พบอยู่ในสิ่งมีชีวิตเท่านั้น ประกอบไปด้วย 4 ประเภทใหญ่ ๆ คือ 1. คาร์โบไฮเดรต (carbohydrates) 2. ไขมันและน้ำมัีน หรือ ลิปิด (lipids) 3. โปรตีนและกรดอะมิโน (proteins) 4. กรดนิวคลีอิก (nucleic acids) สารชีวโมเลกุลโดยส่วนใหญ่ เป็นสารที่มีขนาดใหญ่ (macromolecules)
ซึ่งประกอบขึ้นจากหน่วยย่อย ๆ ดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องทำความเข้าใจหลักการของ polymerPolymer เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ประกอบไปด้วยหน่วยย่อย (monomer) ที่เหมือนหรือคล้ายคลึงกัน การเกิดและการแตกสลาย polymer มีหลักคล้ายคลึงกัน โดยส่วนใหญ่ polymer เกิดจากปฏิกิริยา condensation ของ monomer ซึ่งมีการสูญเสียน้ำ (บางครั้งอาจเรียกว่าเป็นปฏิกิริยา dehydration) ในการแตกสลายของ polymer ต้องมีการนำน้ำเข้าไปใช้ในปฏิกิริยา จึงเรียกปฏิกิริยานี้ว่า hydrolysisบทบาทสำคัญของสารชีวโมเลกุลสารชีวโมเลกุลมีบทบาทสำคัญต่อการดำรงชีวิตมาก ร้อยละ 50 ของน้ำหนักตัวเราเป็นสารชีวโมเลกุลประเภทโปรตีน เซลล์ร่างกายมนุษย์ประกอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์และนิวเคลียสซึ่งประกอบด้วยโปรตีนและไขมัน ไซโตพลาสซึมในเซลประกอบด้วยโปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต ผนังเซลล์ประกอบด้วยเซลลูโลส ซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตชนิดหนึ่ง สารชีวโมเลกุลจึงมีบทบาทสำคัญต่อร่างกาย

เซลล์ไฟฟ้าเคมี

เซลล์ไฟฟ้าเคมี
เซลล์ไฟฟ้าเคมี (Electrochemical view) คือ เครื่องมือหรืออุปกรณ์ทางเคมีที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า หรือไฟฟ้าเป็นเคมี
เซลล์ไฟฟ้าเคมี แบ่งออกเป็น 2 ประเภท
1. เซลล์กัลวานิก (Galvanic cell) คือ เซลล์ไฟฟ้าเคมีที่เปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า เกิดจากสารเคมีทำปฏิกิริยากันในเซลล์ แล้วเกิดกระแสไฟฟ้า เช่น ถ่านไฟฉาย เซลล์แอลคาไลน์ เซลล์ปรอท เซลล์เงิน แบตเตอรี่
2. เซลล์อิเล็กโทรไลต์ (Electrolytic cell) คือ เซลล์ไฟฟ้าเคมีที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานเคมี เกิดจากการผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในเซลล์ แล้วเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้น เช่น เซลล์แยกน้ำด้วยไฟฟ้า การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า
ส่วนประกอบของเซลล์ไฟฟ้าเคมี
1. ขั้วไฟฟ้า มี 2 ชนิด
1.1 ขั้วว่องไว (Active electrode) ได้แก่ ขั้วโลหะทั่วไป เช่น Zn Cu Pb ขั้วพวกนี้บางโอกาสจะมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาด้วย
1.2 ขั้วเฉื่อย (Inert electrode) คือ ขั้วที่ไม่มีส่วนร่วมใดๆ ในการเกิดปฏิกิริยาเคมี เช่น Pt C(แกรไฟต์)
ในเซลล์ไฟฟ้าปกติ จะประกอบด้วยขั้วไฟฟ้า 2 ขั้วเสมอ ดังนี้
1. ขั้วแอโนด (Anode) คือ ขั้วที่เกิดออกซิเดชัน
2. ขั้วแคโทด (Cathode) คือ ขั้วที่เกิดรีดักชัน
2. สารละลายอิเล็กโทรไลต์ (Electrolyte)
อิเล็กโทรไลต์ (Electrolyte) คือ สารที่มีสถานะเป็นของเหลว นำไฟฟ้าได้ เพราะมีไอออนเคลื่อนที่ไปมาอยู่ในสารละลาย
สารละลายอิเล็กโทรไลต์ มี 2 ชนิดคือ
1. สารประกอบไอออนิกหลอมเหลว เช่น สารละลาย NaCl
2. สารละลายอิเล็กโทรไลต์ เช่น สารละลายกรด เบส เกลือ
เซลล์กัลวานิก หรือเซลล์วอลตาอิก(Voltaic cell)
เซลล์กัลวานิก (Galvanic cell) คือ เซลล์ไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า ประกอบด้วยครึ่งเซลล์ 2 ครึ่งเซลล์มาต่อกัน และเชื่อมให้ครบวงจรโดยใช้สะพานไอออนต่อระหว่างครึ่งเซลล์ไฟฟ้าทั้งสอง

สมบัติของสารที่ใช้ทำเป็นสะพานไอออน
1. เป็นสารประกอบไอออนิกที่สามารถแตกตัวละลายน้ำได้ดี มีปริมาณไอออนมาก
2. ไอออนต้องไม่ทำทำปฏิกิริยาเคมีใดๆ กับสารละลายของแต่ละครึ่งเซลล์
3. ไอออนบวกและไอออนลบที่แตกตัวออกมาต้องมีความสามารถในการเคลื่อนที่ใกล้เคียงกัน
4. สารที่ใช้ทำสะพานไอออน ได้แก่ KNO3, KCl, NH4Cl
5. ต้องเป็นสารละลายอิ่มตัว ประกอบด้วยไอออนมาก
ลักษณะสำคัญของเซลล์กัลวานิก
1. กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเป็นกระแสตรง คือ กระแสอิเล็กตรอน
2. อิเล็กตรอนจะไหลจากครึ่งเซลล์ที่มีศักย์ไฟฟ้าต่ำไปยังครึ่งเซลล์ที่มีศักย์ไฟฟ้าสูง
เซลล์อิเล็กโทรไลต์ (Electrolytic cell)
เซลล์อิเล็กโทรไลต์ คือ เซลล์ไฟฟ้าเคมีที่ใช้พลังงานไฟฟ้าให้เปลี่ยนเป็นพลังงานเคมี หรือเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้น นั่นเอง
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นก็จะเป็นปฏิกิริยารีดอกซ์ ซึ่งเซลล์ประเภทนี้จะมีค่า E0 cell ติดลบ

เซลล์อิเล็กโทรไลต์ประกอบด้วยภาชนะที่บรรจุสารเคมีที่จะเกิดปฏิกิริยา และมีขั้วไฟฟ้าซึ่งต่ออยู่กับแหล่งไฟฟ้ากระแสตรง โดยทั่วไปมักเป็นขั้วเฉื่อยที่ไม่มีส่วนร่วมกับปฏิกิริยา ดังรูป

ส่วนประกอบของเซลล์อิเล็กโทรไลต์
1. ขั้วไฟฟ้า(Electrode) เป็นโลหะหรือแกรไฟต์ที่นำไฟฟ้าได้ดี โดยทั่วไปมักจะใช้ขั้วเฉื่อย เช่น ขั้ว Pt สามารถจำแนกขั้วไฟฟ้าได้ดังนี้
จำแนกตามการเกิดปฏิกิริยา
1.1 ขั้วแอโนด (Anode) เป็นขั้วที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน
1.2 ขั้วแคโทด (Cathode) เป็นขั้วที่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน
จำแนกขั้วตามการต่อเข้ากับแหล่งกำเนิดไฟฟ้า
1.1 ขั้วบวก เป็นขั้วที่ต่อเข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่หรือแหล่งกำเนิดไฟฟ้า
1.2 ขั้วลบ เป็นขั้วที่ต่อเข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่หรือแหล่งกำเนิดไฟฟ้า
2. สารอิเล็กโทรไลต์ คือ สารที่มีสถานะของเหลวประกอบด้วยไอออนที่เคลื่อนที่ และนำไฟฟ้าได้
2.1 สารประกอบไอออนิกหลอมเหลว เช่น สารละลายโซเดียมคลอไรด์ที่หลอมเหลว
2.2 สารละลายอิเล็กโทรไลต์ เช่น สารละลายกรด เบส เกลือ

แอลไคน์

สารประกอบแอลไคน์ (Alkyne)
ลักษณะโดยทั่วไปของสารประกอบแอลไคน์ สรุปได้ดังนี้
1. มีสูตรโมเลกุลโดยทั่วไป คือ เมื่อ n = จำนวนอะตอมธาตุคาร์บอน เช่น
2. ภายในโมเลกุลเป็น
พันธะโควาเลนต์ ชนิดพันธะสามสารตัวแรก คือ อะเซติลีน
3. เป็นสารประกอบไม่อิ่มตัวเนื่องจากมีพันธะสาม มีสูตรโครงสร้างทั้งโซ่ตรงและโซ่สาขา
4. จะมีไอโซเมอร์เมื่อมีคาร์บอน 4 อะตอมขึ้นไป เช่น มี2 ไอโซเมอร์
การเรียกชื่อแอลไคน์
ก. ระบบ Formriar name เรียกคล้ายกับ alkane แต่ลงท้ายเป็น yne เช่น
ข. ระบบ IUPAC มีหลักการคล้ายกับ alkane คือ
1. เลือกโซ่ที่ยาวที่สุดมีพันธะสาม และพันธะต้องเป็นตำแหน่งคาร์บอนตัวเลขน้อยที่สุด ลงท้าย yne
2. ในกรณีที่สูตรมีทั้งพันธะสองและพันธะสาม ถือว่าพันธะสองสำคัญกว่า นั่นคือ พันธะสองต้องมีตัวเลขน้อยที่สุด การอ่านชื่อให้ตัด e ของ ene ออกเป็น -en-yne
3. ในกรณีที่มีพันธะสามมากกว่า 1 พันธะให้บอกจะนวนพันธะเป็นภาษากรีก เช่น
สมบัติของสารประกอบแอลไคน์
ทางกายภาพ
1. มีทั้ง 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ แอลไคน์ที่มีอะตอมคาร์บอนน้อยกว่า 1-3 เป็นก๊าซ 4-6 เป็นของเหลว C - 5 อะตอมขึ้นไปเป็นของแข็ง
2. สารตัวแรก acetylene เป็นก๊าชที่มีกลิ่นเหม็น มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ ไม่ละลายน้ำ แต่ละลายในตัวทำละลายในอินทริยบางชนิดที่เป็นดมเลกุลไม่มีขั้ว เช่นอีเทอร์ เบนซีน คาร์บอนเตตระคลอไรด์
3. มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวต่ำและจะสูงขึ้นเมื่อมีมวลโมเลกุลเพิ่มขึ้น และมีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูงกว่า เอลคีนที่มีพันธะคาร์บอนเท่ากัน เพราะในโมเลกุลมีพันธะสามซึ่งมีพลังงานพันธะสูงกว่า
4. ในกรณีที่เป็นไอโซเมอร์ ไอโซเมอร์ที่เป็นโซ่ตรงจะมีจุดเดือดสูงกว่าโซ่สาขา
ทางเคมี
1. มีความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยามากกว่าแอลเคนและแอลคีนเพราะเป็นสารประกอบไม่อิ่มตัว ( มีพันธะสามอย่างน้อย 1 พันธะ )
2.เกิดปฎิกิริยาการรวมตัวหรือรีเอเจนต์ต่าง ๆ ได้ดีกว่าแอลคีน ดังนี้
2.1 เกิดปฏิกิริยารวมตัวกับ (Addition of hydrogen) หรือ Hydrogenation โดยมี Ni หรือ Pd เป็นตัวเร่ง ได้สารประกอบแอลคีน หรือ แอลแคนดังสมการ
2.2 เกิดปฏิกิริยารวมตัวกับธาตุ Halogen ทั้งที่มืดและมีแสง ดังนั้นจึงฟอกจางสีของ ได้ใน เกิดปฏิกิริยาดังสมการ
2.3 เกิดปฏิกิริยารวมตัวกับ HXได้ตามกฏของ Markounikov
2.4 รวมตัวกับน้ำได้อัลดีไฮด์ หรือคีโตน เมื่อมีเป็นตัวเร่ง
3. ฟอกจางสีของ ได้ ดังสมการ
4. สามารถทำปฏิกิริยากับโลหะโซเดียมในแอมโมเนียเหลว ได้สารประกอบอะซีตาดีไฮด์
5. ทำปฏิกิริยากับโลหะหนักใน alcohol ในสภาพกรด
6. เกิด Oxidation หรือเกิดปฏิกิริยาสันดาป (Comleustion) ได้ ให้ความร้อนสูง มีเปลวไฟและเขม่า ซึ่งจะมากกว่า alkane และ alkane เนื่องจากมีอะตอมของ H น้อย

แอลคีน

แอลคีน (Alkene)
แอลคีน เรียกอีกชื่อหนึ่งว่า โอเลฟิน (Olefin) เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัวโดยที่ในโมเลกุลมีพันธะระหว่างคาร์บอนกับคาร์บอนเป็นพันธะคู่อย่างน้อย 1 คู่ มีสูตรโมเลกุลทั่วไปเป็น CnH2n สารแอลคีนตัวแรกที่มีคาร์บอนอยู่ในโมเลกุลเล็กที่สุด จะมีคาร์บอนอย่างน้อย2 อะตอม ซึ่งเอทิลีน (C2H4) เป็นสารไฮโดรคาร์บอนที่ใช้มากในอุตสาหกรรมเพื่อสังเคราะห์สารพอลิเมอร์ และเคยใช้เป็นยาสลบในทางการแพทย์อีกด้วย เอทิลีนมีสูตรโครงสร้าง ดังนี้
การเรียกชื่อสารประกอบแอลคีน จะเป็นไปตามระบบ IUPAC ที่ควรทราบ คือ
1. คำลงท้ายของสารแอลคีน คือ อีน (-ene)
C2H4 = Ethene, C3H6 = Propene,
C4H8 = Butene, C5H10 = Pentene,
C6H12 = Hexene, C7H14 = Heptene,
C8H16 = Octene, C9H18 = Nontene,
C10H22 = Decene

2. ใช้โซ่ต่อเนื่องที่ยาวที่สุด ซึ่งมีพันธะคู่รวมอยู่ด้วยเป็นโซ่หลัก
3. ต้องระบุตำแหน่งของพันธะคู่โดยให้คาร์บอนตัวแรกของพันธะคู่มีเลขต่ำสุด เช่น
4 3 2 1
CH3-CH3-CH=CH2 1-Butene

4 3 2 1
CH3-CH3=CH-CH3 2-Butene
4. ถ้ามีพันธะคู่มากกว่า 1 พันธะ ต้องระบุตำแหน่งพันธะคู่ให้ชัดเจนแล้วใช้ di
(หมายถึง 2) tri (หมายถึง 3 ) แทนจำนวนพันธะคู่ โดย di, tri จะอยู่หน้าคำว่า “ene” แต่อยู่หลัง
คำระบุจำนวนคาร์บอน คือ but, pent, hex….
4 3 2 1
CH2=CH-CH=CH2 1,3-Butadiene (มีพันธะคู่ 2 ตำแหน่ง)

7 6 5 4 3 2 1
CH3-CH=CH- CH= CH= CH –CH2 1,3,5-Heptatriene (มีพันธะคู่ 3 ตำแหน่ง)
คุณสมบัติทางกายภาพและประโยชน์ของสารแอลคีน
แอลคีนมีคุณสมบัติค่อนข้างคล้ายกับสารแอลเคน กล่าวคือ
1. แอลคีนที่มีจำนวนอะตอมของคาร์บอนตั้งแต่ 2-4 อะตอม จะมีสถานะเป็นแก๊สจำนวนอะตอมของคาร์บอนตั้งแต่ 5-17 อะตอมจะเป็นของเหลว และถ้ามีจำนวนอะตอมของคาร์บอนตั้งแต่ 18 ขึ้นไป จะเป็นของแข็ง
2. แอลคีนเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัว จึงเป็นสารที่ไวต่อปฏิกิริยากว่าแอลแคน
3. ภายในโมเลกุลของแอลคีนมีพันธะคู่ตั้งแต่ 1 พันธะ ที่ปะปนอยู่กับพันธะเดี่ยว
4. แอลคีนไม่ละลายน้ำ จัดเป็นสารประกอบโคเวเลนต์แบบไม่มีขั้ว จะละลายได้ดีในตัวทำละลายอินทรีย์
5. ติดไฟง่าย แต่อาจมีเขม่า
6. มีกลิ่นเฉพาะตัว
7. มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ
8. มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวต่ำ แต่จุดเดือดจะสูงขึ้นเมื่อจำนวนคาร์บอนในโมเลกุลเพิ่ม
คุณสมบัติทางเคมีของสารแอลคีน
1. ปฏิกิริยาการรวมตัว (Addition) สารแอลคีนมีพันธะคู่ ภายในโมเลกุลจึงทำใหมีความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยา และสารที่เข้าทำปฏิกิริยาจะรวมกับแอลคีนที่ตรงตำแหน่งของพันธะคู่ตัวอย่างเช่น แอลคีนทำปฏิกิริยากับกรดกำมะถัน

2. ปฏิกิริยาการเผาไหม้กับออกซิเจนในอากาศ (Oxidation Reaction) ได้แก๊สคาร์บอน-ไดออกไซด์กับน้ำ และให้ความร้อนออกมา ดังสมการ

3. แอลคีนทำปฏิกิริยากับสารละลายโบรมีน (Br2) ในคาร์บอนเดตระคลอไรด์ (CCl4) ได้ ทั้งในที่มืดและที่มีแสงสว่าง จะได้ผลผลิต ดังสมการ

แอลคีน (หรือแอลไคน์) ซึ่งเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ไม่อิ่มตัวจะนิยมทดสอบด้วย Br2 ใน CCl4 ในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ ถ้าสีของ Br2 ถูกฟอกจางในที่มืดได้แสดงว่าสารประกอบที่เรานำมาทดสอบนั้นมีพันธะคู่หรือพันธะสามอยู่
4. แอลคีนทำปฏิกิริยากับด่างทับทิม (KMnO4) ในสารละลายกรด นิยมเรียกว่า ปฏิกิริยาออกซิเดชัน (Oxidation reaction) หลังจากทำปฏิกิริยาแล้ว KMnO4 จะถูกฟอกจางสีจึงอาจเรียกปฏิกิริยานี้อีกชื่อหนึ่งว่า ปฏิกิริยาฟอกจางสี

5. ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซซัน เป็นปฏิกิริยารวมตัวชนิดหนึ่ง เกิดจากโมเลกุลเล็ก ๆ ของแอลคีน (หรือแอลไคน์) หรือเรียกอีกชื่อว่า มอนอเมอร์ (Monomer) มารวมกันเป็นโมเลกุลที่ยาวมีมวลโมเลกุลสูงขึ้นจนเรียกว่า พอลิเมอร์ (Polymer

เซลล์ไฟฟ้า

IUPAC

การเรียกชื่อระบบ IUPAC
เป็นการเรียกชื่อตามระบบสากล มีหลักเกณฑ์ที่แน่นอนจึงทำให้เรียกชื่อสารอินทรีย์ได้ทุกชนิด ทั้งที่เป็นโมเลกุลเล็กและโมเลกุลใหญ่ หรือที่มีโครงสร้างโมเลกุลแบบง่าย และที่ซับซ้อน ซึ่งระบบนี้จะทำให้ทราบชนิดและลักษณะโครงสร้างของสาร เพราะหลักเกณฑ์ในการเรียกชื่อสารมีความสัมพันธ์กับโครงสร้างสาร
การเรียกชื่อระบบ IUPAC เริ่มต้นในปี ค.ศ. 1892 ที่กรุงเจนีวา ประเทศสวิสเซอร์แลนด์ โดยการประชุมร่วมกันของนักเคมีเพื่อวางกฎเกณฑ์การเรียกชื่อสารอินทรีย์ ในครั้งแรกเรียกระบบการเรียกชื่อนี้ว่าระบบเจนีวา ต่อมาสหพันธ์นักเคมีระหว่างประเทศ (International Union of Chemistry) ได้เปลี่ยนแปลงแก้ไขให้เหมาะสมขึ้น ในปี ค.ศ. 1931 และเปลี่ยนชื่อเป็นระบบ IUC และเมื่อมีการค้นพบสารใหม่เพิ่มมากขึ้นจึงได้ปรับปรุงการเรียกชื่อใหม่อีกครั้งหนึ่งในปี ค.ศ. 1957 และเปลี่ยนชื่อเป็นระบบ IUPAC ดังที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน
หลักเกณฑ์การเรียกชื่อสารอินทรีย์ตามระบบ IUPAC โดยทั่ว ๆ ไปมีหลักดังนี้
ให้แบ่งการเรียกชื่อสารอินทรีย์ออกเป็น 3 ส่วน คือ
ส่วนที่ 1 เป็นชื่อโครงสร้างหลัก (basic unit หรือ parent name)
ส่วนที่ 2 เป็นคำลงท้าย (suffix)
ส่วนที่ 3 เป็นคำนำหน้า (prefix)

prefix + basic unit (parent name) + suffix
1. ชื่อโครงสร้างหลัก เป็นส่วนที่แสดงลักษณะโครงสร้างหลักของคาร์บอนที่ต่อกันเป็นสายตรงยาวที่สุด การเรียกชื่อโครงสร้างหลักจึงเรียกตามจำนวนอะตอมของคาร์บอนที่ต่อกันเป็นสายยาวที่สุด
2.คำลงท้าย เป็นส่วนที่เต็มท้ายชื่อโครงสร้างหลัก เพื่อแสดงว่าสารอินทรีย์นั้นเป็นสารประกอบประเภทใด เป็นสารประกอบประเภทอิ่มตัวหรือไม่อิ่มตัว คำลงท้ายจะบอกให้ทราบถึงชนิดของหมู่ฟังก์ชันในโมเลกุล
3. คำนำหน้า เป็นส่วนที่เติมหน้าชื่อของโครงสร้างหลัก เพื่อจะบอกให้ทราบว่าในโครงสร้างหลักมีหมู่ฟังก์ชัน อะตอมหรือกลุ่มอะตอมใดบ้างมาต่ออย่างละกี่หมู่และอยู่ที่ C ตำแหน่งใดในโครงสร้างหลัก การบอกตำแหน่งของส่วนที่มาต่อให้ใช้ตัวเลขน้อยที่สุด (ตัวเลขที่แสดงตำแหน่งของ C ในโครงสร้างหลัก)
ตัวอย่างการนับตำแหน่งของคาร์บอนในโครงสร้างหลัก เมื่อมีกลุ่มอื่น ๆ มาต่อ
- ให้ตำแหน่งของ OH อยู่ในตำแหน่งที่น้อยที่สุด
ถ้าในโครงสร้างหลักมีพันธะคู่ (C = C) อยู่ด้วย จะต้องระบุตำแหน่งพันธะคู่หรือพันธะสามด้วยโดยกำหนดให้เป็นเลขน้อยที่สุดเพียงค่าเดียว เช่น
พันธะคู่อยู่ในตำแหน่งที่ 2 , 3 ให้บอกเลขเดียวที่มีค่าน้อย คือ 2

ถ้าในโครงสร้างหลักมีกลุ่มอะตอมซ้ำ ๆ กันมาเกาะให้บอกจำนวนโดยใช้ภาษากรีก เช่น di = 2 กลุ่ม, tri = 3 กลุ่ม, tetra = 4 กลุ่ม, penta = 5 กลุ่ม
ถ้าในโครงสร้างหลักมีกลุ่มอะตอมหลายชนิดมาเกาะ ให้เรียกชื่อเรียงลำดับตามอักษรภาษาอังกฤษ
ตัวอย่าง
2-methyl- หมายถึง มี methyl group มาต่อที่ C ตำแหน่ง 2 ในโครงสร้างหลัก
3-hydroxy- หมายถึง มี OH มาต่อที่ C ตำแหน่ง 3 ในโครงสร้างหลัก
3-ethyl-2-methyl หมายถึง มี ethyl มาต่อที่ C ตำแหน่ง 3 และ methyl group มาต่อที่ C
ตำแหน่ง 2 ในโครงสร้างหลัก
โดยสรุป
เมื่อต้องการเรียกชื่อสารอินทรีย์หรือวิเคราะห์โครงสร้างของสารอินทรีย์ ให้พิจารณาโครงสร้างหลักก่อน โดยเลือก C ที่ต่อกันเป็นสายตรงยาวที่สุดเป็นหลักแล้วจึงพิจารณาคำลงท้ายและคำนำหน้า ตามลำดับ
รายละเอียดการเรียกชื่อสารอินทรีย์แต่ละประเภทจะกล่าวถึงอีกครั้ง เมื่อเรียนเกี่ยวกับเรื่องของสารประกอบนั้น ๆ

ปุ๋ย ม.5

ปุ๋ย

ปุ๋ย หมายถึง สารที่ใส่ลงในดินเพื่อให้ปลดปล่อย ธาตุอาหารโดยเฉพาะ ธาตุไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และ โพแทสเซียมซึ่งพืชยังขาดอยู่ให้ได้รับอย่างเพียงพอ ช่วยให้พืชเจริญเติบโตออกงามดีและให้ผลผลิตสูงขึ้นโดยทั่วไปแบ่งปุ๋ยออกเป็น 2 ประเภทคือ ปุ๋ยอินทรีย์และปุ๋ยเคมี





ปุ๋ยหมักแห้ง
• ปุ๋ยหมักเป็นปุ๋ยอินทรีย์ชนิดหนึ่ง เกิดจากการนำซากหรือเศษเหลือจากพืชมาหมักรวม และผ่านกระบวนการย่อยสลายโดยกิจกรรมจุลทรีย์จนเปลี่ยนสภาพไปจากเดิมเป็นวัสดุที่มีลักษณะอ่อนนุ่น เปื่อยยุ่ย ไม่แข้งกระด้างและมีสีน้ำตาลปนดำ
สารเร่งซุปเปอร์ พด. 1
• เป็นกลุ่มจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพสูง ในการย่อยสลายวัสดุเหลือใช้จากการเกษตรที่มีองค์ประกอบของไขมันที่ย่อยสลายยาก เช่น ทลายปาล์ม ขี้เลื่อย เปลือกถั่ว เปลือกเมล็ดกาแฟ เพื่อผลิตปุ๋ยหมักในเวลารวดเร็วเป็นจุลินทรีย์ที่ทนอุณหภูมิสูงประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่ย่อยเซลลูสโลสและจุลินทรีย์ที่ย่อยไขมัน
การดูแลรักษากองปุ๋ยหมัก
• รดน้ำรักษาความชื้นในกองปุ๋ยให้กองปุ๋ยชุ่มอยู่เสมอมีความชื้น50-60%
• การกลับกองปุ๋ยหมักควรกลับกองปุ๋ย7-10วันต่อครั้งเพื่อเป็นการระบายอากาศ เพิ่มออกซิเจน และช่วยให้วัสดุคลุกเคล้าเข้ากัน
• เก็บรักษากองปุ๋ยหมักที่เสร็จแล้วไว้ในโรงเรือนหลบแดดและฝน
หลักการพิจารณาปุ๋ยหมักที่เสร็จสมบรูณ์แล้ว
• สีของวัสดุเศษพืช มีสีน้ำตาลเข้มจนดำ
• ลักษณะของวัสดุของวัสดุเศษพืช มีลักษณะอ่อนนุ่น ยุ่ย ขาดออกจากกันง่าย
• กลิ่นของวัสดุปุ๋ยหมักที่สมบรูณ์จะไม่มีกลิ่นเหม็น
• ความร้อนในกองปุ๋ย อุณหภูมิภายในและภายนอกกองปุ๋ยใกล้เคียงกัน
• สังเกตเห็นการเจริญของพืชบนกองปุ๋ยหมัก
• ค่าอัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนเท่ากับหรือต่ำกว่า20ต่อ1

อัตราและการใช้ปุ๋ย

• ข้าวใช้ 2 ตันต่อไร่ หว่านให้ทั่วพื้นที่แล้วไถกลบก่อนปลูกพืช
• พืชไร่ใช้ 2 ตันต่อไร่ โรยเป็นแถวตามแนวปลูกพืชแล้วคลุกเคล้ากับดิน
• พืชผักใช้ 2 ตันต่อไร่ หว่านทั่วแปลงปลูกไถกลบขณะเตรียมดิน
• ไม้ผล ไม้ยืนต้น
เตรียมหลุมปลูก ใช้ 20 กก./หลุม คลุกเคล้าปุ๋ยกับดินใส่รองกันหลุม
• ต้นพืชที่เจริญแล้ว ใช้ 20-50 กก./ต้น โดยขุดร่องลึก 10 ซม. ตามแนวทรงพุ่มของต้น ใส่ปุ๋ยหมักในร่องและกลบด้วยดินหรือหว่านให้ทั่วภายใต้ทรงพุ่ม
• ไม้ดอก ใส่ปุ๋ยหมัก 2 ต้น/ไร่ ไม้ดอกยืนต้น ใช้ 5-10 กก. /หลุม


ประโยชน์ของปุ

• ปรับปรุงสมบัติทางกายภาพดิน ทำให้ดินร่วน อุ้มน้ำได้ดี
• เป็นแหล่งธาตุอาหารพืช ทั้งธาตุอาหารหลักและรอง
• ดูดยึดและเป็นแหล่ง เก็บธาตุอาหารในดินไม่ให้ถูกชะล้าง
• เพิ่มความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงความเป็นกรดเป็นด่างเป็นของดิน
• เพิ่มแหล่งอาหารของจุลลินทรีย์ดิน


ปุ๋ยอินทรีย์น้ำ หมายถึง ปุ๋ยอินทรีย์ในรูปของเหลวซึ่งได้จากการย่อยสลายวัสดุเหลือใช้จากพืชหรือสัตว์ที่มีลักษณะสดอวบน้ำหรือมีความชื้นสูงโดยอาศัยกิจกรรมของจุลินทรีย์ทั้งในสภาพที่ไม่มีออกซิเจนเละมีออกซิเจนทำให้ได้ฮอร์โมนหรือสารเสริมการเจริญเติบโตของพืช