การเตรียมสารไฮดรอกซีอะปาไทต์จากเปลือกไข่สำหรับวัสดุทดแทนกระดูก

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ณิชานาฏ ทองอุบล, ศิรภัสสร จันนก, ชลันธร นงค์นวล

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ภรพนา บัวเพชร์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยทักษิณ ฝ่ายมัธยม

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การผลิตและแปรรูปอาหารทั้งภาคอุตสาหกรรมและระดับครัวเรือนของประเทศไทย มีการใช้ไข่ไก่ประมาณ 15,000 ล้านฟองต่อปี ทำให้มีเปลือกไข่ไก่เหลือทิ้งประมาณ 600 ตันต่อปี ต้องใช้งบประมาณในการกำจัดโดยวิธีผังกลบ ประมาณ 8,000,000 บาทต่อปี ผู้วิจัยนี้จึงต้องการนำเปลือกไข่ไก่ซึ่งเป็นขยะจากการบริโภคอาหารระดับครัวเรือนของคนในชุมชนมาสังเคราะห์เป็นผงไฮดรอกซีอะปาไทต์ด้วยวิธีการบดกัดด้วยลูกบอล (Ball milling) เนื่องจากเปลือกไข่ไก่เป็นแหล่งแร่หรือวัตถุดิบชีวภาพที่มีแคลเซียมเป็นองค์ประกอบหลักสูงถึง 98 % ซึ่งเป็นแร่ธาตุที่ใช้ในการสร้างกระดูก โดยการเตรียมผงไฮดรอกซี่อะปาไทต์สามารถเตรียมได้ 3 ขั้นตอน ขั้นแรกคือการเตรียมผงแคลเซียมคาร์บอเนตโดยการนำเอาเปลือกไข่ที่ผ่านการลอกเยื่อหุ้มเปลือกไข่ไปบดด้วยมือ และเครื่องปั่น และคัดขนาดอนุภาคด้วยตะแกรงร่อนสารขนาด 325 mesh ขั้นที่สองคือการนำผงแคลเซียมคาร์บอเนตที่ได้จากเปลือกไข่ไปเผาให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 900 oC เป็นเวลา 3 ชั่วโมง เพื่อเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีให้เป็นแคลเซียมออกไซด์ และขั้นสุดท้ายคือการสังเคราะห์ผงไฮดรอกซีอะปาไทต์จากการนำผงแคลเซียมออกไซด์ผสมกับกรดฟอสฟอริกและบดให้มีขนาดอนุภาคที่เล็กลงด้วยเครื่องบดแบบลูกบอล (Ball milling) เป็นเวลา 5 และ 10 ชั่วโมง ตามลำดับ แล้วนำมาอบที่อุณหภูมิ 150 ◦C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง และทำการเผาสารที่อุณหภูมิ 900 และ 1,000 ◦C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง หลังจากนั้นนำผงไฮดรอกซีอะปาไทต์มาทดสอบคุณสมบัติต่าง ๆ ได้แก่ ความเป็นผลึก องค์ประกอบของธาตุ หมู่ฟังก์ชัน ขนาดอนุภาค และสัณฐานวิทยาเชิงพื้นผิว เพื่อนำไปประเมินความเป็นไปได้ในการใช้เป็นวัสดุทดแทนกระดูก