การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของไทเทเนียมไดออกไซด์ ในการกำจัดเชื้อแบคทีเรีย Escherichia Coli

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ปิยฉัตร หินศิลา, ชลดา ยุรตา, พัชรมัย บุตรตะกะ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ธรรศกร สายนาโก, ลภัสพร จิตปรีดา

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนเอกปัญญา

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

น้ำเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่สำคัญ เนื่องจากเป็นปัจจัยแห่งความจำเป็นพื้นฐานในการดำรงชีวิต การพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมของประเทศ เมื่อคำนึงถึงความต้องการที่เพิ่มขึ้นของภาคการใช้น้ำในด้านต่างๆอันสืบเนื่องมาจากการเพิ่มขึ้นของประชากรและการเจริญเติบโตด้านเศรษฐกิจและสังคม โดยเฉพาะปัญหาน้ำเสียนับวันจะทวีความรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ เหล่านี้ล้วนแต่เป็นผลที่เกิดจากการทิ้งสิ่งสกปรกลงสู่แหล่งน้ำ ซึ่งปัจจุบันเป็นที่ชัดเจนว่าน้ำเสียจากชุมชนเป็นสาเหตุสำคัญของการเน่าเสียและทำความเสื่อมโทรมจะมีผลกระทบต่อสังคมและประเทศชาติเป็นอย่างยิ่ง ทั้งปัญหาต่อสุขภาพอนามัยของประชาชน ปัญหาต่อสิ่งแวดล้อม จนกระทั้งมีผลกระทบต่อการพัฒนาต่อเศรษฐกิจและสังคมของประเทศโดยรวม

อีโคไลมีชื่อเต็มๆว่า เอสเชอริเชีย โคไล (Escherichia coli) เป็นเชื้อแบคทีเรียประจำถิ่นที่พบได้ในลำไส้ของคนและสัตว์เลือดอุ่นทั่วไป จึงตรวจพบได้จากอุจจาระในปริมาณมาก โดยปกติอีโคไลประจำถิ่นเป็นสายพันธุ์ที่ไม่ก่อโรค แต่อาจฉวยโอกาสก่อโรคในคนที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่องได้ ดังนั้น จึงอาจเป็นปัญหาการติดเชื้อในโรงพยาบาล ทว่า อีโคไลในลำไส้มีประโยชน์ต่อมนุษย์เพราะช่วยสร้างวิตามินเค เป็นต้น

ไททาเนียมไดออกไซด์ (Titanium dioxide:TiO2) เป็นสารประกอบออกไซด์ของโลหะไททาเนียม ที่ถูกนำมาใช้มากในอุตสาหกรรมด้านต่างๆ เนื่องจากมีความเสถียรสูง ไม่เป็นพิษ และราคาถูก ปัจจุบันไททาเนียมไดออกไซด์ที่นิยมนำมาใช้ประโยชน์มาก มักใช้ในรูปของผลึกแบบ รูไทล์ (rutile) ที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมในด้านต่างๆ ซึ่งพบมากในธรรมชาติ ส่วนชนิดอนาเทส (anatase) นิยมใช้ในกระบวนการใช้แสงขั้นสูง การนำมาใช้ประโยชน์เกี่ยวข้องกับด้านต่างๆ และสามารถใช้ในด้านการบำบัดมลพิษ ใช้เป็นสารดูดซับ โดยใช้งานในด้านการบำบัดมลพิษทางอากาศ และมลพิษทางน้ำ ทำหน้าที่เป็นสารตัวดูดซับมลพิษ สำหรับบำบัดมลพิษในน้ำ ด้วยการให้แสงแก่แผ่นตัวกลางนาโนไททาเนียมไดออกไซด์ที่แขวนอยู่ในน้ำ เมื่อได้รับแสงจะเกิดการปลดปล่อยอนุภาคดังที่กล่าวข้างต้นเข้าทำปฏิกิริยากับสารอินทรีย์ที่แขวนลอยในน้ำกลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ผู้จัดทำมีความสนใจในการนำไทเทเนียมไดออกไซด์มาทำการศึกษาประสิทธิภาพในการกำจัดเชื้อแบคทีเรีย Escherichia Coli ทั้งในน้ำและในดิน โดยใช้อัตราส่วนระหว่างไทเทเนียมไดออกไซด์ต่อน้ำและดินแตกต่างกัน