การพัฒนาฟองน้ำเซลลูโลสจากไส้หญ้าปล้องเพื่อใช้เป็นตัวดูดซับคราบน้ำมันด้วยกระบวนการดัดแปรความร้อน

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

รุจิรดา ศรีโฉม, วชิรญา สมบูรณ์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

มีนารัตน์ วงศ์เสน่ห์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย มุกดาหาร

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2564

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

​ปัญหาน้ำมันหกรั่วไหลส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสิ่งมีชีวิตและเศรษฐกิจเป็นอย่างมาก โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษา 1)เพื่อศึกษาการผลของระยะเวลาในการบ่มไส้หญ้าปล้องกับโซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นเวลา30 60 และ 90 นาที 2)เพื่อศึกษาโครงสร้าง สัณฐานวิทยาของฟองน้ำเซลลูโลส 3)เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพการดูดซับคราบน้ำมันของฟองน้ำเซลลูโลสที่ไม่ดัดแปรความร้อนและดัดแปรความร้อนที่อุณหภูมิ 100 150 และ 200 องศาเซลเซียส 4)เพื่อศึกษาประสิทธิภาพในการใช้ซ้ำ การทดลองมี4ขั้นตอนดังนี้ ประกอบด้วย ตอนที่1 ศึกษาระยะเวลาการบ่มของไส้หญ้าด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่ระยะเวลา 30,60,90 นาทีผลปรากฏว่า ที่ระยะเวลา60นาทีฟองน้ำเซลลูโลสมีความยืดหยุ่นมากที่สุด ตอนที่2ศึกษาลักษณะภายนอกของฟองน้ำเซลลูโลสที่มีค่าความยืดหยุ่นมากที่สุดโดยผ่านการดัดแปรความร้อนแตกต่างกัน จากการสังเกตพบว่า ฟองน้ำเซลลูโลสทุกแผ่นมีลักษณะเป็นรูพรุนคล้ายฟองน้ำ ตอนที่3 เปรียบเทียบประสิทธิภาพการดูดซับคราบน้ำมันของฟองน้ำเซลลูโลสที่ไม่ผ่านการดัดแปรความร้อน และผ่านการดัดแปรความร้อนที่ อุณหภูมิแตกต่างกัน คือ 100,150,200 องศาเซลเซียส พบว่าที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียสมีค่าประสิทธิภาพการดูดซับน้ำมันสูงสุด ตอนที่4 ศึกษาประสิทธิภาพในการใช้ซ้ำ พบว่าฟองน้ำเซลลูโลสสามารถใช้ซ้ำได้มากสุด3ครั้งโดยที่ยังคงสภาพเป็นแผ่นได้ สรุปได้ว่าระยะเวลาการบ่มไส้หญ้ากับโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่เหมาะที่สุดในการขึ้นรูปฟองน้ำเซลลูโลส อยู่ที่60นาที และวิเคราะห์ค่าความยืดหยุ่นอยู่ที่0.261 ± 0.06นิวตันซึ่งมีค่าแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ p < 0.05 กับไส้หญ้าปล้องที่ผ่านการบ่มกับโซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นเวลา30 และ 90 นาที และพบว่าอุณหภูมิ150องศาเซลเซียส เป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดในการดัดแปรความร้อน และมีค่าประสิทธิภาพการดูดซับน้ำมันสูงสุดอยู่ที่ร้อยละ 70.146 การดัดแปรความส่งผลทำให้โครงสร้างของเฮมิเซลลูโลสซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ชอบน้ำมากที่สุดแตกตัว และมีกรดอะซิตริกเป็นผลพลอยได้ซึ่งจะเป็นตัวเร่งให้เกิดปฏิกิริยาพอลิมอไรเซซันของคาร์โบไฮดรต ในขณะเดียวกันการเกิดโครงสร้างระหว่างลิกนินและคาร์โบไฮเดรตจะเพิ่มมากขึ้นการเปลี่ยนแปลงทางเคมีเหล่านี้เป็นผลทำให้จำนวนวนหมู่ไฮดรอกซิลลดลงและพันธะคู่ระหว่างคาร์บอนเพิ่มขึ้น และลดความชอบน้ำทำให้สามารถดูดซับน้ำมันได้มากขึ้น