การสังเคราะห์และเปรียบเทียบประสิทธิภาพของพอลิเมอร์อุ้มน้ำจากอัตราส่วนระหว่างน้ำยางต่อแป้งมันสัมปะหลังเพื่อใช้ในกระถางปลูกพืช
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ธนกฤษ ทะดี, จิรนันท์ สุพันธมาตย์, ศตพร แจ่มใส
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ดารณี ไชยเวช
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ในปัจจุบันภาวะโลกร้อนส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก ทำให้ขาดแคลนอาหารและน้ำ ส่งผลต่อด้านเกษตรกรรม เศรษฐกิจ ที่ใช้น้ำในการอุปโภคและบริโภคและพอลิเมอร์สังเคราะห์ก็ใช้อย่างแพร่หลาย จึงแก้ไขปัญหาการใช้น้ำโดยการสังเคราะห์พอลิเมอร์อุ้มน้ำจากแป้งมันสำปะหลังและเพื่อให้ทราบถึงอัตราส่วนที่พอลิเมอร์สามารถอุ้มน้ำได้ดีจึงเปรียบเทียบอัตราส่วนของแป้งมันสำปะหลังต่อน้ำยางซึ่งมี 9 อัตราส่วน ได้แก่ 90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, 30:70, 20:80และ 10:90 ซึ่งแป้งมันสำปะหลังได้กวนและให้ความร้อนจนกลายเป็นแป้งเจลาติไนซ์ หลังจากที่ได้แป้งเจลาติไนซ์แล้วโครงสร้างของแป้งเป็นโซ่ตรง จึงใส่บอแรกซ์เพื่อเปลี่ยนเป็นโครงสร้างโซ่กิ่ง ในส่วนของน้ำยาง ปรับสภาพด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ 5 phr เพื่อป้องกันการเสียเสถียรภาพของน้ำยาง เมื่อเตรียมแป้งเจลาติไนซ์และน้ำยางตามอัตราส่วนที่ต้องการนำมากวนให้เข้ากันโดยใช้เครื่องปั่นเป็นเวลา 30 นาที และนำมาเทในจานเพาะเชื้อปริมาณ 200 กรัม อบที่ตู้อบลมร้อน 70 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง
นำพอลิเมอร์ที่สังเคราะห์ได้ไปทดสอบโดยมี 9 สูตรที่แป้งมันสำปะหลังใส่บอแรกซ์ 9 สูตรที่แป้งมันสำปะหลังไม่ใส่บอแรกซ์และ 9 สูตรที่ใส่แป้งมันสำปะหลังใส่บอแรกซ์กับโพแทสเซียมเปอร์ซัลเฟตเมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของพอลิเมอร์อุ้มน้ำพบว่า อัตราส่วนแป้งมันสำปะหลังต่อน้ำยาง 10:90 ไม่ใส่บอแรกซ์ในแป้งมันสำปะหลัง ดูดซึมน้ำได้ดีที่สุดและกักเก็บน้ำไว้ได้นานที่สุด รองลงมาคือ 60:40 ใส่บอแรกซ์ในแป้งมันสำปะหลังขณะที่อัตราส่วน90:10 ใส่บอแรกซ์และโพแทสเซียมเปอร์ซันเฟต ดูดซึมน้ำน้อยที่สุด และจากการทดลองการเทแป้งเจลาติไนซ์ลงไปในน้ำยางจะทำให้เป็นเนื้อเดียวกันได้ดีกว่าการเทน้ำยางลงไปในแป้งเจลาติไนซ์ อัตราส่วนแป้งมันสำปะหลังต่อน้ำยาง 90:10 จะทำการเชื่อมขวางยากที่สุด และเมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพการดูดซึม การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการดูดซึมจะพบว่าทั้งแบบที่ใส่บอแรกซ์ ไม่ใส่บอแรกซ์ และใส่โพแทสเซียมเปอร์ซัลเฟต มีผลการดูดซึมแตกต่างกัน โดยแบบที่ดูดซึมน้ำได้ดีที่สุดคือแบบไม่ใส่บอแรกซ์และการเติมสารบอแรกซ์ และโพแทสเซียมเปอร์ซัลเฟตเข้าไปทำให้ส่วนของแป้งที่ดูดซับน้ำต้องสูญเสียไปเพื่อจับกับบอแรกซ์และโพแทสเซียมเปอร์ซัลเฟตการทดสอบโดยการแช่น้ำเป็นเวลา 3, 6, 9และ12 ชั่วโมง โดยทำการชั่งน้ำหนักของพอลิเมอร์พบว่าพอลิเมอร์มีขนาดใหญ่ขึ้น มีลักษณะเต่งขึ้น