การพัฒนาเซนเซอร์แบบกระดาษสำหรับการตรวจวัดไอออนโลหะเหล็กในน้ำโดยใช้สารสกัดแทนนิน

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ณัฐรินา จิเหม, โนอาร์ มะหะหมัด

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ชารีฟ สุรินราช

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย สตูล

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

โลกของเราประกอบขึ้นด้วยพื้นดินและพื้นน้ำ โดยส่วนที่เป็นผืนน้้านั้นมีอยู่ประมาณ 3 ส่วน (75%) และเป็นพื้นดิน 1 ส่วน (25%) น้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งกับชีวิตของพืชและสัตว์บนโลกรวมทั้งมนุษย์เราด้วย จากปัจจุบันพบว่าความต้องการบริโภคและอุปโภคน้ำนั้นมีปริมาณเพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆตรงกันข้ามกันกับปริมาณน้ำที่มีอยู่ สาเหตุหลักส่วนหนึ่งที่ทำให้ปริมาณน้ำในลดน้อยลงมาจากการปนเปื้อนของมลพิษจากกิจกรรมของมนุษย์ จากการรายงานข่าวในหนังสือพิมพ์และสื่อออนไลน์ต่างๆพบว่ามีข่าวเกี่ยวกับการปนเปื้อนของน้ำจากโลหะต่างๆเป็นจำนวนมากการวางซึ่งพบได้บ่อยครั้ง เช่นสารเคมีที่รั่วไหลลงแม่น้ำทำให้แม้น้ำมีการปนเปื้อนสารโลหะประกอบด้วยนิเกิล ตะกั่ว แมงกานิส และ เหล็กเกินค่ามาตรฐาน ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ว่าน้ำที่อยู่ในบริเวณนั้นไม่สามารถนำมาใช้อุปโภคและบริโภคยังพบว่าประชาชนบางส่วนที่ใช้น้ำที่ปนเปื้อนสารโลหะมีอาการอาเจียน ปวดท้องร่วมด้วย จึงต้องมีการตรวจวัดการปนเปื้อนธาตุเหล็กและโลหะหนักในตัวอย่างน้ำทำได้โดยการวิเคราะห์ตรวจสอบด้วยเครื่อง Atomic absorption spectroscopy เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์หาปริมาณธาตุในสารตัวอย่างที่ผ่านการเตรียมเป็นสารละลายแล้ว สามารถวิเคราะห์หาธาตุปริมาณน้อยๆ ได้ในระดับ ส่วนในล้านส่วน ( ppm ) ซึ่งมีข้อเสียคือใช้เวลาในการตรวจสอบนานอีกทั้งยังไม่เหมาะสมส้าหรับตัวน้ำที่มีปริมาณเล็กน้อย จึงได้มีการสร้างชุดตรวจสอบสำเร็จรูปซึ่งใช้สารเคมีในการสังเคราะห์ทำให้มีราคาที่แพงขึ้นและยัง

ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทางคณะผู้จัดทำจึงศึกษาสารที่สกัดจากธรรมชาติมาใช้ตรวจหาปริมาณเหล็กที่ปนเปื้อนในน้ำช่วยส่งผลกระทบต่อธรรมชาติน้อยกว่าการใช้สารเคมีสังเคราะห์ผู้วิจัยพบว่ามีกลุ่มสารธรรมชาติชนิดหนึ่งที่เรียกว่าสารแทนนินเป็นสารประกอบพอลิฟีนอลโครงสร้างซับซ้อน มีฤทธิ์เป็นกรดอ่อน พบได้ในส่วนของเปลือกต้นไม้สารแทนนินมีคุณสมบัติตกตะกอนโปรตีน ทำให้หนังสัตว์ไม่เน่าเปื่อย จึงมีการใช้ในอุตสาหกรรมฟอกหนัง และจากฤทธิ์ฝาดสมานของแทนนินจึงมีการนำไปใช้ประโยชน์ในทางด้านเภสัชกรรม คุณสมบัติอีกอย่างหนึ่งที่สำคัญสำหรับสารแทนนินคือสารแทนนินสามารถจับกับไอออนของโลหะได้ คณะผู้จัดทำจึงมีสนใจในการพัฒนาเซนเซอร์แบบกระดาษสำหรับการตรวจวัดไอออนโลหะเหล็กในน้ำโดยใช้สารสกัดแทนนินเพื่อที่จะเป็นการตรวจสอบเบื้องต้น ก่อนจะน้ำไปสู่การตรวจสอบที่ละเอียดขึ้นโดยทดสอบน้ำบริเวณชุมชนที่คณะผู้จัดทำอาศัย