Blockdit Logo (Mobile)
Ginny Bunyo
•
13 เม.ย. 2021 เวลา 01:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ไขข้อสงสัย ถ่านดูดกลิ่นได้ยังไง?
เดินไปเปิดตู้เย็นของแม่ แล้วไปสะดุดตาที่ก้อนดำๆ 3-4 ก้อนในแก้ว ก็เลยถามแม่ว่า "แม่เอาอะไรมาใส่ในตู้เย็น...ดำๆ...ถ่านหรอ?" แม่ตอบ "ใช่ ใส่ไว้ดูดกลิ่นในตู้เย็น"
2
เท่านั้นแหละ ก็เลยเกิดไอเดียว่าเขียนบทความเรื่องนี้แชร์เพื่อนๆดีกว่า
2
ถ่าน แบ่งออกเป็น 3 ประเภท
1. ถ่านธรรมดาทั่วไป (Charcoal) : ถ่านไม้(Coal) เป็นคาร์บอนประเภทนึง ชนิดที่เกิดจากการเผา(Charring) แบบสารอื่นยังเหลืออยู่มาก เกาะกันปิดโครงสร้างจึงทึบแน่น คาร์บอนยังเปิดผิวน้อย ใช้เป็นเชื้อเพลิง เป็นสารดูดซับกลิ่นไม่พึงประสงค์ และใช้สำหรับการกรองต่าง ๆ
ถ่านไม้ยูคา จาก www.thaitradeshop.com
2. ถ่านกัมมันต์ (Activated carbon) : คือ ถ่านที่ต้องนำไปผ่านกระบวนการกระตุ้นด้วยสารเคมีหรือวิธีทางกายภาพก่อน เพื่อทำให้โครงสร้างทางกายภาพของถ่านเกิดรูพรุนหรือรอยแตกขนาดเล็กในระดับนาโนเมตรจำนวนมหาศาล
(ระดับนาโนเมตร คือ เล็กมาก เล็กแบบมองไม่เห็นอะ)
1
ถ่านกัมมันต์ จาก www.posttoday.com
ซึ่งขนาดของรูพรุนของถ่านกัมมันต์นี้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของการดูดซับได้ เพราะเมื่อมีรูพรุนขนาดเล็กจำนวนมาก ก็จะทำให้การดูดซับของโมเลกุลขนาดเล็กเพิ่มมากขึ้น จึงมักถูกนำไปใช้ในการกรองสารประกอบอินทรีย์ต่างๆที่ไม่ต้องการออกจากของเหลวหรือก๊าซ
1
ลักษณะรูพรุนและพื้นที่ผิวของถ่านกัมมันต์ ถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด จาก http://ejournals.swu.ac.th/index.php/JSTEL/article/download/8800/7602
วัตถุดิบในการผลิตถ่านกัมมันต์มีหลายชนิด ส่วนใหญ่มักเป็นสารเซลลูโลสที่มาจากพืชและต้นไม้เช่น ไม้ยางพารา ขี้เลื่อย แกลบ กะลามะพร้าว ชานอ้อย ซังข้าวโพด เป็นต้น
ในภาคอุตสาหกรรมนิยมผลิตถ่านด้วยการกระตุ้นด้วยสารเคมีมากกว่าการกระตุ้นทางกายภาพ เนื่องจากใช้ความร้อนและเวลาในการผลิตน้อยกว่า แต่บางครั้งถ่านกัมมันต์ที่ได้จากการผลิตด้วยการกระตุ้นด้วยสารเคมี อาจมีปัญหาเรื่องสารตกค้างได้ เช่น พบสงกะสีตกค้างในผลิตภัณฑ์
ซึ่งสังกะสีเป็นโลหะหนัก เมื่อเข้าสู่ร่างกายมากขึ้น จะเกิดการสะสมที่บริเวณตับและไต ทำให้โครโมโซมผิดปกติเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งได้
ประโยชน์ของถ่านกัมมันต์ที่ใช้กันอยู่มี 2 ชนิด
1. ชนิดผง : ผลิตจากขี้เลื่อย จะมีลักษณะของรูพรุนที่เล็ก โดยมักจะนำไปใช้กับสารละลายหรือของเหลวในอุตสาหกรรมเคมีจำพวกสีย้อม การฟอกสีของอุตสาหกรรมน้ำตาล เป็นต้น
2. ชนิดเม็ด : ผลิตจากกะลามะพร้าวหรือถ่านหิน จะมีลักษณะของรูพรุนที่ค่อนข้างใหญ่ มักจะนำไปใช้ในการดูดก๊าซและไอ ในอุตสาหกรรมทำหน้ากากป้องกันก๊าซพิษ การผลิตน้ำบริสุทธิ์ เป็นต้น
โดยปกติ เมื่อถ่านกัมมันต์ทำหน้าที่จับสารประกอบต่างๆจนถ่านอิ่มตัวแล้ว มักจำเป็นต้องทำการฟื้นฟูสภาพเพื่อทำให้ถ่านนั้นกลับมาใช้งานได้ใหม่ (Regeneration)
3. ถ่านชีวภาพ หรือ ไบโอชาร์ (Biochar) : ได้จากการเผาแบบไพโรไลซิส (pyrolysis) คือ การอบอินทรียวัตถุ (ไม้) ในสภาพที่ไม่มีออกซิเจน (หรือมีน้อยมาก) เพื่อเปลี่ยนไม้ที่มีคาร์บอนสูง ให้เป็นถ่านที่เป็นของแข็ง
ส่วนใหญ่ใช้ในการเกษตร ด้วยคุณสมบัติของถ่านที่มีรูพรุนจำนวนมาก จึงช่วยในการพลิกฟื้นดินที่เสื่อมโทรม หรือดินตายขาดสิ่งมีชีวิตในดิน
ถ่านมีสภาพที่เป็นด่างเล็กน้อย จึงช่วยลดสภาพความเป็นกรดของดินลงได้บางส่วน นอกจากนี้ ถ่านชีวภาพมีธาตุไนโตรเจน (ที่เป็นประโยชน์กับพืช) รวมทั้งน่าจะมีค่าความสามารถในการแลกเปลี่ยนประจุบวก (ทำให้เก็บกักธาตุอาหารได้มาก)
1
ถ่านชีวภาพ จาก www.eco-business.com
รูพรุนในถ่านชีวภาพที่ผสมกับดินจะเป็นที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์ ซึ่งจะช่วยดึงหรือปรับธาตุอาหารพืชให้มากขึ้น อีกทั้งที่ยังช่วยปรับสมบัติทางกายภาพ และดูดซับปุ๋ยไว้ได้ดีขึ้น
ซึ่งประโยชน์ที่ปุ๋ยอื่น ๆ ไม่สามารถทำได้ก็คือ ช่วยลดปัญหาโลกร้อน เพราะรูพรุนเหล่านี้จะกักเก็บสารประกอบคาร์บอน เช่น มีเทน ฯลฯ ไว้ในดินแทนที่จะตกค้างอยู่ในอากาศ
ลักษณะรูพรุนและพื้นที่ผิวของถ่านชีวภาพ จาก www.greennet.or.th
ที่สำคัญถ่านชีวภาพนี้ เกษตรกรสามารถผลิตได้เอง จากวัสดุการเกษตรที่ไม่ใช้ประโยชน์แล้วในไร่นา ไม่ว่าจะเป็นเศษไม้ กิ่งไม้ ใบไม้ต่าง ๆ นำมาเผาตามวิธีการที่มีผู้แนะนำไว้ จะช่วยลดปริมาณคาร์บอนไดอ๊อกไซด์ ซึ่งเกิดจากการทิ้งวัสดุเหล่านี้ให้เน่าเปื่อยไปตามธรรมชาติ และเนื่องจากมันมีลักษณะเป็นผงละเอียดจึงต้องระวังการสูดเข้าไปในร่างกายด้วย
และที่ถ่านดูดซับกลิ่นได้ เป็นเพราะถ่านมันมีรูพรุน ซึ่งรูพรุนเหล่านี้ มันจะมีกลไกในการดูดซับสารประกอบไฮโดรคาร์บอนได้เป็นอย่างดี และกลิ่นไม่พึงประสงค์ต่างๆ ก็จะมีสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ว่านี้อยู่ด้วย
เมื่อถ่านดูดซับสารประกอบไฮโดรคาร์บอนเข้าไปกลิ่นต่างๆ ก็จะถูกดูดเข้าไปติดอยู่ตามรูพรุนของก้อนถ่านด้วย ทำให้กลิ่นเหม็นอับต่างๆ จางหายไปในที่สุด
ภาพการดูดซับสารไฮโดรคาร์บอนขนาดต่างๆเข้าไปในรูพรุนของถ่านกัมมันต์ จาก stemforlife.ipst.ac.th
นอกจากนี้ ถ่านบางชนิดยังมีส่วนประกอบของจุลินทรีย์ชนิดที่สามารถดูดซับกลิ่นอับ รวมไปถึงเชื้อโรคและแบคทีเรียได้อีกด้วย
#ความรู้เพิ่มเติม
สารประกอบไฮโดรคาร์บอน หมายถึง สารประกอบอินทรีย์ที่มีเฉพาะธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบ ในธรรมชาติสามารถพบได้ในยางไม้ ถ่านหิน ปิโตรเลียม เช่น Methane, Ethane เป็นต้น
ขอบคุณที่อ่านจนจบค่ะ😊🙏

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา