การศึกษาความสามารถของสารสกัดจากผักตบชวาและจอกในการดูดซับซิลเวอร์นาโน

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

วาสิตา สุเมธวทานิย, ทิพย์ธัญญา แสนคำวินิจ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

เอนก ไชยบุตร

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เชียงราย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันวัสดุนาโนที่ผลิตขึ้น (manufactured nanomaterials) คาร์บอน แบล็ค (carbon black) ได้รับการใช้งานมากที่สุด เนื่องจากเป็นส่วนผสมของยางรถยนต์ และแบตเตอรี่แห้ง อันดับที่สองได้แก่อนุภาคเงินนาโน ซึ่งเรามักได้ยินหรือเห็นโฆษณาว่า เป็นส่วนประกอบของถุงเท้าที่ไม่มีกลิ่นเหม็น (เพราะเงินนาโนมีสมบัติฆ่าเชื้อโรคได้ดี) ในเสื้อนาโนที่สวมใส่แล้วไม่ต้องซักบ่อยๆ ในผงซักฟอกที่ใช้ซักผ้าเวลากลางคืนได้โดยเสื้อที่ตากไว้ไม่มีกลิ่นเหม็นอับ หรือใช้เป็นส่วนประกอบของพลาสเตอร์และผ้าพันแผลที่ช่วยในการฆ่าเชื้อโรคและทำให้แผลหายเร็วโดยเฉพาะอย่างยิ่งแผลที่มีความลึก เป็นต้น ด้วยความห่วงใยที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของอนุภาคเงินนาโนก็คือ อันตรายต่อมนุษย์ในกรณีที่ใช้เงินนาโนเคลือบภาชนะบรรจุอาหาร แต่กลับกลายเป็นสิ่งอันตรายของเงินนาโนต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องมาจากการปล่อยน้ำเสียจากการซักผ้าด้วยผงซักฟอกที่ผสมด้วยอนุภาคเงินนาโน เป็นต้น แม้ขณะนี้ยังไม่เป็นที่ยุติว่าอนุภาคเงินนาโนในสิ่งแวดล้อมสามารถทำลายระบบนิเวศได้มากเพียงใด ทั้งที่การทดลองในห้องปฏิบัติการมีรายงานเป็นร้อยๆ ฉบับ ถึงอันตรายของอนุภาคเงินนาโนต่อสิ่งมีชีวิต แต่เมื่ออนุภาคเงินนาโนถูกปล่อยลงไปในดินหรือแหล่งน้ำ อนุภาคทั้งหมดหรือบางส่วนอาจจะถูกจับไว้ด้วยอนุภาคของดิน ทำให้ความเป็นพิษลดลงได้ ขณะนี้ยังรอผลงานวิจัยต่างๆ ว่าความสามารถของดินในท้องที่ต่าง ๆ สามารถดูดซับอนุภาคเงินนาโนไว้ได้เพียงใด และดินที่ได้ดูดซับอนุภาคเงินนาโนไว้แล้ว จะกลายเป็นดินที่เป็นพิษแค่ไหน เพียงใด

จากการศึกษาของผู้จัดทำ พบว่า ผักตบชวาและจอกมีคุณสมบัติทำหน้าที่เป็นตัวกรอง นอกจากนั้น ระบบรากที่มีจำนวนมาก ช่วยกรองสารอินทรีย์ที่ละเอียดและจุลินทรีย์ที่อาศัยเกาะอยู่ที่ราก ช่วยดูดสารอินทรีย์ไว้ด้วยอีกทางหนึ่ง รากผักตบชวาจะดูดสารอาหารที่อยู่ในน้ำ ลำเลียงผ่านลำต้นไปยังใบเพื่อสังเคราะห์แสง ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในน้ำเสียจึงถูกกำจัดไป อย่างไรก็ตามไนโตรเจนในน้ำเสียนั้น ส่วนมากจะอยู่ในรูปสารประกอบทางเคมี เช่น สารอินทรีย์ไนโตรเจน แอมโมเนียไนโตรเจนและไนเตรทไนโตรเจน พบว่า ผักตบชวาสามารถดูดไนโตรเจนได้ทั้ง 3 ชนิด แต่ในปริมาณที่แตกต่างกันคือ ผักตบชวาสามารถดูดอินทรีย์ไนโตรเจนได้สูงกว่าไนโตรเจนในรูปอื่นๆ และยังพบอีกว่า การทดสอบความสามารถของการใช้วัชพืชที่พบในประเทศไทย เป็นการศึกษาการใช้เทคโนโลยีในการฟื้นฟูสภาพพื้นที่ ที่ปนเปื้อนโครเมียมในดินและน้ำ การศึกษาเริ่มด้วยการสำรวจบริเวณพื้นที่แหล่งน้ำภายในโรงเรียน ซึ่งพืชน้ำที่พบ ได้แก่ ผักตบชวา จอก เป็นต้นในการศึกษาโดยนำพืชน้ำดังกล่าวมาสกัดเพื่อที่จะได้สารสกัดที่สามารดูดซับอนุภาคเงินนาโนออกมา เป็นเหตุให้ผู้จัดทำได้ทำการนำผักตบชวาและจอกมาทำเป็นสารสกัด ที่สามารถนำมาใช้ในการดูดซับซิลเวอร์นาโนในผงซักฝอกได้จริง