ชุดตรวจคลอโรฟิลล์ตรวจจับโลหะหนักสารหนู(As) ปรอท(Hg) แคดเมียม(Cd) และตะกั่ว(Pb) ในน้ำ
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
รัฐพรรณ์ อายะชู, ปีวรา เครือสาร
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
มารุต เจือตระกูล, รัชนก สุวรรณจักร์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
โครงงานชุดตรวจคลอโรฟิลล์ตรวจจับโลหะหนักสารหนู(As) ปรอท(Hg) แคดเมียม(Cd) และตะกั่ว(Pb) ในน้ำ มีจุดประสงค์เพื่อ 1.เพื่อศึกษาโครงสร้างและคุณสมบัติของคลอโรฟิลล์ a และ b ในการตรวจจับโลหะหนักสารหนู (As) ปรอท (Hg) แคดเมียม (Cd) และตะกั่ว (Pb)2.เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของคลอโรฟิลล์ในการตรวจจับโลหะหนัก สารหนู (As) ปรอท (Hg) แคดเมียม (Cd) และตะกั่ว (Pb) 3.สร้างชุดตรวจโลหะหนัก สารหนู(As) ปรอท(Hg) แคดเมียม(Cd) และตะกั่ว(Pb) จากคลอโรฟิลล์ ซึ่งมีที่มาจาก
ในปัจจุบันแหล่งน้ำที่มีคุณภาพเสียเกิดจากการปนเปื้อนของโลหะหนักชนิดต่างๆ ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษและมลภาวะที่อันตรายต่อสิ่งแวดล้อม การปล่อยโลหะหนักปนเปื้อนในแหล่งน้ำจากโรงงานอุตสาหกรรมบางประเภทขาดการจัดการจากการบำบัดและการตรวจวัดที่มีประสิทธิภาพในการตรวจวัดโลหะหนักส่วนใหญ่จะใช้เครื่องมือวิเคราะห์ซึ่งมีราคาแพงเป็นการเพิ่มต้นทุนในงบประมาณของโรงงานและมีการสั่งจัดซื้อได้ยากรวมถึงความสะดวกในการพกพาในที่ต่างๆ ผู้ศึกษาจึงหาหนทางที่จะตรวจวัดโลหะหนักได้อย่างมีประสิทธิภาพคุ้มค่าและสะดวกต่อการตรวจวัด จากการศึกษาพบว่าพืชที่มีคลอโรฟิลล์เป็นรงควัตถุสามารถตรวจจับโลหะหนักได้โดยเมื่อหยดโลหะหนักในสารละลายคลอโรฟิลล์ สีของโลหะหนักจึงเปลี่ยนสีตามชนิดของโลหะหนักสามารถบอกชนิดโลหะหนักแต่ละชนิดได้ ดังนั้นผู้ศึกษาจึงได้คิดประยุกต์จากองค์ประกอบที่ว่ามาเหล่านี้ สามารถนำมาทำเป็นชุดตรวจวัดโลหะหนักโดยการเทียบกับแถบเลเวลสี โดยมีวิธีขั้นตอนการดำเนินงานดังนี้
ตอนที่1 ศึกษาโครงสร้างและสมบัติของคลอโรฟิลล์ที่สามารถตรวจจับโลหะหนักได้
โครงสร้างของคลอโรฟิลล์ a และ b
ตอนที่ 2 ศึกษาขั้นตอนการสกัดโครงสร้างคลอโรฟิลล์เอและคลอโรฟิลล์บีจากใบย่านาง
การทดลองที่ 1 การสกัดคลอโรฟิลล์เอด้วยน้ำ( H2O)
ตัวแปรต้น ตัวทำละลายน้ำ( H2O)
ตัวแปรตามคลอโรฟิลล์เอบริสุทธิ์ที่สกัดได้
ตัวแปรควบคุม อุณหภูมิที่ใช้ต้มสกัด
1.นำใบย่านางมาปริมาณ 10 กรัม ฉีกและบดให้เป็นชิ้นเล็กๆ
2.สกัดด้วยเอทานอลปริมาตร 300 มิลลิลิตร
3.โดยการต้มโดยใช้ hot plate ที่อุณหภูมิ 85 องศาเซลเซียส
4.ใช้เวลาในการต้ม 30 นาที
5.คนและรอคลอโรฟิลล์ที่มีสีเขียวออกมาจากใบย่านาง
การทดลองที่ 2 การสกัดคลอโรฟิลล์บี จากเอทิลอีเทอร์(R-O-R)
ตัวแปรต้น ความเข้มข้นของเอทิลอีเทอร์(R-O-R)
ตัวแปรตามคลอโรฟิลล์บีบริสุทธิ์ที่สกัดได้
ตัวแปรควบคุม อุณหภูมิที่ใช้ต้มสกัด
1.นำใบย่านางมาปริมาณ 10 กรัม ฉีกและบดให้เป็นชิ้นเล็กๆ
2.สกัดด้วยเอทานอลปริมาตร 300 มิลลิลิตร
3.โดยการต้มโดยใช้ hot plate ที่อุณหภูมิ 85 องศาเซลเซียส
4.ใช้เวลาในการต้ม 30 นาที
5.คนและรอคลอโรฟิลล์ที่มีสีเขียวออกมาจากใบย่านาง
ตอนที่ 3 ขั้นตอนนำตัวสกัดออกโดยการระเหยแห้งของสารละลายคลอโรฟิลล์
ระเหยแห้งเอทานอลโดยใช้ความร้อน
ตอนที่ 4 ศึกษาการเกิดสีและการเปลี่ยนสีของสารเชิงซ้อนของโลหะหนักสารหนู(As) ปรอท(Hg) แคดเมียม(Cd) และตะกั่ว(Pb)ในคลอโรฟิลล์เอ และ คลอโรฟิลล์บี (ต่อจากการทดลองที่ 3)
ตัวแปรต้น ชนิดของโลหะหนักสารหนู(As) ปรอท(Hg) แคดเมียม(Cd) และตะกั่ว(Pb)
ตัวแปรตาม สีในการตรวจจับของคลอโรฟิลล์เอและคลอโรฟิลล์บี
ตัวแปรควบคุม ปริมาณของคลอโรฟิลล์เอและคลอโรฟิลล์บี และ ความเข้มข้นของโลหะหนักสารหนู(As) ปรอท(Hg) แคดเมียม(Cd) และตะกั่ว(Pb)
1.หยดคลอโรฟิลล์ลงในจานหลุมจำนวน 5 หยด จำนวน 4 หลุม
2.หยดโลหะหนักสารหนู(As) ปรอท(Hg) แคดเมียม(Cd) และตะกั่ว(Pb) ลงในแต่ละหลุมของคลอโรฟิลล์ อย่างละ 5 หยด
3.สังเกตการณ์เปลี่ยนแปลงของสี
ตอนที่ 5 ศึกษาความเข้มข้นของโลหะหนักสารหนู(As) ปรอท(Hg) แคดเมียม(Cd) และตะกั่ว(Pb) ในการเปลี่ยนสีของสารประกอบเชิงซ้อน
ตัวแปรต้น ความเข้มข้นของโลหะหนักสารหนู(As)ปรอท(Hg) แคดเมียม(Cd) และตะกั่ว(Pb)
ตัวแปรตาม ความเข้มของสีในการตรวจจับของคลอโรฟิลล์เอและคลอโรฟิลล์บี
ตัวแปรควบคุม ปริมาณสารสกัดคลอโรฟิลล์
หยดคลอโรฟิลล์ลงในจานหลุมจำนวน 5 หยด จำนวน 13 หลุม
หยดโลหะหนักสารหนู(As) ปรอท(Hg) แคดเมียม(Cd) และตะกั่ว(Hg)โดยโลหะแต่ละชนิดมีความ เข้มข้นที่ต่างกัน โลหะละสามค่าลงในหลุมของคลอโรฟิลล์ ความเข้มข้นละ5หยด
ตอนที่ 6เปรียบเทียบสีของสารเชิงซ้อนของโลหะหนักสารหนู(As) ปรอท(Hg) แคดเมียม(Cd) และตะกั่ว(Pb) ในคลอโรฟิลล์เอและคลอโรฟิลล์บีเพื่อจัดทำแถบสีหรือสเกล(ต่อจากการทดลองที่5)
เปรียบเทียบสีของสารประกอบเชิงซ้อนที่ได้โดยใช้โปรแกรมดูcodeสีR G B
ตอนที่7 ศึกษาหาค่าpH ที่เหมาะสมกับค่าความเข้มข้นที่สีสารเชิงซ้อนในคลอโรฟิลล์
ตัวแปรต้น ค่าpH
ตัวแปรตาม ค่าความเข้มของสีจะปรากฏชัดเจน
ตัวแปรควบคุม ความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์และโลหะหนัก
หยดคลอโรฟิลล์ลงในจานหลุมจำนวน 5หยด จำนวน 21 หลุม
ใส่สารละลายกรด-เบสที่มีค่าpH 3 5 6 7 และ9โดยใส่สารละลายความเข้มข้นละ 5หลุม
หยดโลหะหนักสารหนู(As) ปรอท(Hg) แคดเมียม(Cd) และตะกั่ว(Pb) ลงในแต่ละหลุมของ
คลอโรฟิลล์ อย่างละ 5 หยด
4.สังเกตการณ์เปลี่ยนแปลงของสีโดยใช้โปรแกรมดูcodeสีR G B