ทรายแมวจากเบนโทไนท์และถ่านชีวภาพจากแกลบ

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

สรวีย์ สุวรรณรักษ์, คณาธิป พลัดเมือง, ณิชาภา วรพรรณโสภาค

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ศราวุทธ แสงอุไร

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2563

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ทรายแมวเป็นวัสดุรองรับของเสียจากแมว โดยทรายแมวประเภทเบนโทไนท์เป็นที่นิยมที่สุดในหมู่ผู้เลี้ยงแมวเพราะเบนโทไนท์มีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำที่ดี สามารถเกิดแรงยึดเหนี่ยวระหว่างขั้วกับน้ำและดูดซับเข้ามาในโครงสร้าง จึงเกิดการพองตัวและจับตัวเป็นก้อนได้ ทำให้ผู้เลี้ยงแมวสะดวกในการเก็บของเสีย อย่างไรก็ตาม ทรายแมวจากเบนโทไนท์ไม่สามารถแก้ปัญหากลิ่นอันไม่พึงประสงค์จากแอมโมเนียที่เกิดจากการกระบวนการย่อยสลายยูเรียในปัสสาวะแมวโดยแบคทีเรียในอากาศได้ ผู้จัดทำจึงมีแนวคิดที่จะทำโครงงานทรายแมวจากเบนโทไนท์และถ่านชีวภาพจากแกลบ มีวัตถุประสงค์เพื่อเตรียมทรายแมวจากเบนโทไนท์และถ่านชีวภาพจากแกลบในอัตราส่วน 70:30, 80:20 และ 90:10, ศึกษาความต้านทานแรงอัดของทรายแมวโดยใช้เครื่องมือ Universal Testing Machine (UTM) ตามมาตรฐาน ASTM D 695 (Compressive properties of rigid plastics), หาอัตราส่วนของเบนโทไนท์กับถ่านชีวภาพจากแกลบในการผลิตทรายแมวที่เหมาะสมในการดูดซึมน้ำโดยใส่น้ำ 20 ml ในทรายแมว 10 g เป็นระยะเวลา 1 ชั่วโมง จากนั้นจึงนำน้ำส่วนเกินที่แยกชั้นอยู่ด้านบนออก พร้อมวิเคราะห์น้ำที่ทรายแมวดูดซึมได้โดยน้ำหนัก, และหาอัตราส่วนของเบนโทไนท์กับถ่านชีวภาพจากแกลบในการผลิตทรายแมวที่เหมาะสมในการดูดซับแก๊สแอมโมเนียโดยสร้างระบบที่ให้แก๊สแอมโมเนียไหลผ่านทรายแมวแล้วสร้างสารประกอบเชิงซ้อน [Cu(NH3)4]2+ ในสารละลาย CuSO4 จากนั้นจึงนำไปวิเคราะห์ความเข้มข้นแอมโมเนียด้วยเทคนิค spectrophotometry จากการทดลองพบว่า ทรายแมวจากอัตราส่วนเบนโทไนท์และแกลบ 70:30 มีความต้านทานต่อแรงอัดมากที่สุดโดยสามารถต้านทานแรงอัดสูงสุดเฉลี่ย 95.79 lbf รองลงมาคือทรายแมวชนิด 80:20 และ 90:10 ซึ่งมีค่า 78.71 lbf และ 66.14 lbf ตามลำดับ ทรายแมวจากอัตราส่วนเบนโทไนท์และแกลบ 90:10 เหมาะสมที่สุดในการดูดซึมน้ำโดยทรายแมว 10 g มีประสิทธิภาพในการดูดซึมน้ำเฉลี่ย 14.89 g รองลงมาคือชนิด 80:20 และ 70:30 ซึ่งดูดซึมน้ำได้ 13.09 g และ 11.13 g ตามลำดับ และคาดว่าทรายแมวจากอัตราส่วนเบนโทไนท์และแกลบ 70:30 จะมีประสิทธิภาพในการดูดซับแก๊สแอมโมเนียมากที่สุด