การเตรียมอนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนตระดับนาโน เพื่อนำไปใช้ในสเปรย์เคลือบกันน้ำ

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

กิตติธัช ผิวนวล, กชพรรณ สุขเกิด, ธนธรณ์ ลิมป์พิทักษ์พงศ์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ศราวุทธ แสงอุไร

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

CaCO3 เป็นสารประกอบที่สามารถพบได้ตามธรรมชาติจำนวนมาก มีคุณสมบัติที่กันน้ำได้จึงนำไปประยุกต์ใช้โดยการเคลือบบนพื้นผิว เพื่อกันน้ำหรือนำไปทำเป็นผง CaCO3 ในเวชสำอาง ซึ่ง CaCO3 มีขนาดและโครงสร้างที่แตกต่างกัน โดย CaCO3 ที่มีประสิทธิภาพในการกันน้ำมากที่สุดมีขนาดอนุภาคระดับนาโนและมีโครงสร้างแบบ amorphous (Omari,2016)

ในการสังเคราะห์ CaCO3 nanoparticle แบบ amorphous มีวิธีการอยู่หลายแบบ ยกตัวอย่างเช่น การเตรียมสารผสม ระหว่าง Polyethylene glycol phosphate, Stearic acid และ Sodium hydroxide เพื่อนำไปผสมกับ Ca(OH)2 โดยผ่านแก๊ส CO2 และ N2 ลงไปเพื่อสร้าง CaCO3 Nanoparticle (Xue Chen, 2009) หรือการเตรียม Polyethylene glycol phosphate, Stearic acid และ Sodium hydroxide เพื่อนำไปผสมกับ Na2CO3 และ CaCl2 ซึ่งสองวิธีการนี้มีสารที่คล้ายคลึงกันแตกต่างที่วิธีการที่ 2 ไม่ใช้แก๊สจึงง่ายในการเตรียมมากกว่า ผู้จัดทำจึงเลือกใช้วิธีการที่ใช้ Na2CO3 และ CaCl2 ในการเตรียม CaCO3 nanoparticle

เนื่องจากผู้จัดทำต้องการนำ CaCO3 nanoparticle ที่เตรียมได้มาประยุกต์เป็นสเปรย์กันน้ำ จึงต้องการ CaCO3 ที่มีขนาดอนุภาคเล็กระดับนาโนและมีขนาดอนุภาคที่ใกล้เคียงกัน ผู้จัดทำจึงใช้ methyl alcohol เป็นตัวทำละลายสารตั้งต้นในการเตรียม CaCO3 nanoparticle

เมื่อทำการเตรียม CaCO3 nanoparticle โดยใช้ความเข้มข้นของสารตั้งต้นทั้ง Na2CO3 และ CaCl2 เป็น 0.005,0.010,0.015,0.020 และ 0.025 M. ตามลำดับและใช้ DLS วัดขนาดและการกระจายตัวของอนุภาคแล้ว เราจะเลือก CaCO3 nanoparticle ที่มีขนาดเล็กที่สุดและมีขนาดอนุภาคใกล้เคียงกันที่สุด มาบรรจุลงกระป๋องสเปรย์ ทำการสเปรย์ลงบนผ้า และวัดความสามารถในการกันน้ำเพื่อทดสอบประสิทธิภาพของสเปรย์