เครื่องเปลี่ยนน้ำเค็มให้เป็นน้ำจืด

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

วรัญญา เพียรแก้ว

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

สิงขร สมันสุข

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย บุรีรัมย์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันนี้ผู้คนที่อาศัยอยู่ในโลก ซึ่งหนึ่งในนั้นคือผู้คนที่อาศัยอยู่ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือและภาคใต้ของประเทศไทยที่ได้มีการเผชิญกับปัญหาของน้ำที่เป็นปัจจัยหลักในการดำรงชีวิต ไม่ว่าจะเป็นการถูกบุกรุกของน้ำจืดจากน้ำทะเลสำหรับผู้คนทั่วโลก และสำหรับผู้คนบางกลุ่มในภาคตะวันออกเฉียงเหนือที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีแหล่งน้ำอยู่ในอาณาเขตของดินเค็ม ทำให้เกลือที่อยู่ในดินเค็มนี้ละลายในน้ำที่อยู่บริเวณนั้นด้วยส่งผลให้น้ำมีความเค็มมากกว่าบริเวณอื่นรวมทั้งผู้คนที่อาศัยอยู่ในน้ำกร่อย น้ำทะเล(น้ำทะเลสำหรับผู้คนที่อาศัยอยู่ในภาคใต้หรือในพื้นที่ที่มีน้ำทะเลอยู่)ก็มีความเค็มมากเช่นกัน และนอกจากนี้ยังมีน้ำบาดาลบางพื้นที่มีความกระด้างของน้ำสูง

ซึ่งจากปัญหาที่กล่าวมาข้างต้นการทำให้ผู้คนที่อาศัยอยู่บริเวณที่ได้กล่าวนั้นเกิดปัญหาการขาดแคลนแหล่งน้ำจืด น้ำสะอาดทำให้ผู้จัดทำมีแนวคิดที่จะนำน้ำที่มีปริมาณมากในพื้นที่ที่ผู้คนเหล่านี้อาศัยอยู่ไม่ว่าจะเป็นน้ำจากทะเล น้ำบาดาล น้ำกร่อย และใต้ดินหรือน้ำผิวดินที่อยู่ในอาณาเขตของดินเค็ม ซึ่งในน้ำเหล่านี้อาจมีสภาวะที่ไม่เหมาะสมต่อการนำมาใช้อุปโภคเนื่องจากน้ำเหล่านี้มักจะมีเกลือ ความกระด้าง กลิ่น สี และบางครั้งอาจพบโลหะหนักที่ปนเปื้อนมากับน้ำได้ มาบำบัดเป็นน้ำที่เหมาะสมต่อการนำมาใช้โดยการนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้ในการบำบัดน้ำให้เป็นน้ำที่เหมาะสมต่อการใช้ สะอาด และบริสุทธิ์ซึ่งน้ำที่ดีเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งแวดล้อมที่ดีเช่นกัน ซึ่งผู้จัดทำได้มีการนำเกลือออกจากน้ำด้วยวิธี“เคมีไฟฟ้า” โดยการนำ แผ่นอะลูมิเนียมมาเป็นขั้วทางไฟฟ้าเมื่อปล่อยกระแสไฟฟ้าเข้าไปที่ขั้วไฟฟ้าทั้งสองขั้วแล้วเกลือที่อยู่ในน้ำจะแตกตัวเป็นไอออนซึ่งไอออนลบของสารละลาย(คลอไรด์ไอออน) จะไปจับกับขั้วไฟฟ้าที่เป็นบวกมีการแลกเปลี่ยนไอออนเกิดเป็นปฏิกิริออกซิเดชันขึ้น ส่วนไอออนบวกของสารละลาย(โซเดียมไอออน)จะไปจับกับขั้วไฟฟ้าที่เป็นลบมีการแลกเปลี่ยนไอออนเกิดเป็นปฏิกิริยารีดักชันขึ้น ส่งผลให้ไอออนของเกลือ(โซเดียมคลอไรด์)มีน้อยลงทำให้น้ำมีความเค็มลดลงด้วย นอกจากนี้ยังใช้ถ่านกัมมันต์ในการดูดซับโมเลกุลของสารปนเปื้อนที่ทำให้น้ำเกิดกลิ่นและสี และใช้เรซิ่นชนิดกรดแก่ ประจุบวกที่มีโซเดียมไอออนเป็นไอออนที่ใช้แลกเปลี่ยนกับไอออนบวกของสารประกอบคาร์บอเนตในน้ำ เช่น แคลเซียมไอออน แมกนีเซียมไอออน ไอรอนไอออน เป็นต้น ซึ่งไอออนของสารประกอบคาร์บอเนตเหล่านี้เป็นสาเหตุของน้ำกระด้าง

น้ำที่ได้จากการผ่านกระบวนการต่างๆของเครื่องเปลี่ยนจืดเป็นน้ำเค็มนี้จะนำไปตรวจสอบวัดคุณภาพของน้ำ ได้แก่ ค่าความเค็มของน้ำ ความกระด้างของน้ำ กลิ่นและสี โดยการส่งไปตรวจที่กรมประปา ตำบลสตึก อำเภอสตึก จังหวัดบุรีรัมย์ซึ่งน้ำที่ได้จะมีค่าวามเค็มของน้ำ ความกระด้าง กลิ่นและสีลดลง ให้ผู้คนสามารถนำไปใช้ในการอุปโภคได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น