สารดูดความชื้น

      เกร็ดความรู้เรื่องวิธีเก็บรักษาดอกไม้สด จาก เดลินิวส์ออนไลน์   มีวิธีการหลายหลายวิธี   แต่รู้หรือไม่ว่า  วิธีการหนึ่งที่ถูกนำมาใช้ในการเก็บรักษาดอกไม้คือ  ใช้สารดูดความชิ้น วิธีการในการเก็บรักษาเป็นอย่างไรนั้นท่านอ่านได้จากเว็บไซต์เดลอนิวส์ออนไลน์   ในที่นี้ขอนำเสนอเกร็ดเล็กเกร็ดน้อยเกี่ยวกับสารดูดความฃื้น
มาทำความรู้จักสารดูดความชื้น
         สารดูดความชื้นมี   3 ชนิดที่สำคัญคือ
 1. ซิลิก้าเจล (Silica Gel)  
          ซิลิก้าเจลคือ สารสังเคราะห์ที่สกัดจากทรายขาวผสมกรดกำมะถันมีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า ซิลิกอนไดออกไซด์ (Silicon Dioxide)
           ลักษณะของซิลิคอนไดออกไซด์
           - เป็นเม็ดกลม 
           - เป็นโพรง มีรูพรุน ทำให้มีพื้นผิว ที่ใช้ในการดูดความชื้นเป็นจำนวนมาก ( ประมาณ 800 ตารางเมตรต่อน้ำหนัก 1 กรัม หรือประมาณ 35-40 % ของน้ำหนักตัวเอง )
           ลักษณะการทำงาน 
           เป็นการดูดความชื้นเป็น Physical adsorption เก็บความชื้นไว้ในโพรงโครงสร้างด้านใน Silica gel และมีโอกาสคายความชื้นออกจากตัวเอง 
          ซิลิก้าเจล มี 4 ชนิดคือ 
           - ชนิดเม็ดสีขาว (White Silica Gel)  
              มีคุณสมบัติในการดูดความชื้นประมาณ 35-40% ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางแต่ละเม็ดประมาณ 2-5 มิลลิเมตร

           - ชนิดเม็ดสีน้ำเงิน (Blue Silica Gel)  
             มีการเติม cobalt chloride ลงไป โดยจะเกิด การเปลี่ยนแปลงของสี เป็นสีชมพูเมื่อความชื้นสัมพัทธ์รอบข้าง>40%  
             หากพบว่าสารดูดความชื้นชนิดสีน้ำเงินเปลี่ยนเป็นสีชมพู  หรือสีม่วงอ่อน  แสดงว่าหมดอายุในการใช้งาน ควรเปลี่ยน สารดูดความชื้นใหม่ 

          - ชนิดเม็ดสีส้ม (Orange Silica Gel) มีคุณเหมือนกับชนิดสีน้ำเงินทุกประการ การทำงาน จะเลี่ยนจากสีส้ม เป็นสีเขียวอ่อน ซิลิก้าเจลชนิดนี้ยังไม่ได้รับความนิยมในเมืองไทย เนื่องจากมีราคาค่อนข้างสูง

         - ชนิดเม็ดทราย (Silica Sand) มีคุณสมบัติในการดูดความชื้นเหมือนกับเม็ดใสทุกประการแตกต่างกันที่ ขนาดของเม็ดของสาร ซึ่งสารดูดความชื้น ชนิดเม็ดทราย จะมีขนาดประมาณ 1 มิลลิเมตร

 2. สารดูดความชื้นจากธรรมชาติ ( Natural Clay)

       ผลิตจากดินไดอะตอมเมเชียล เอิธ์ท (ดินเบา)  ภายในอนูของ Natural Cla y มีรูพรุนนับล้าน ๆ รู ทำให้มีประสิทธิภาพ ในการดูดซับ และเก็บกักน้ำ ไว้ได้มากกว่า มีประสิทธิภาพ ในการดูดความชื้นได้ ประมาณ 35-40 % ของน้ำหนักตัวเอง มีความเร็วในการดูดและคายความชื้นต่ำกว่าซิลิก้าเจล ทำให้ ดิน Natural Clay เหมาะสำหรับใช้ในงานที่ต้องใช้ระยะเวลา นาน ๆ เช่นการส่งสินค้าระหว่างประเทศ 
            2.1 ไดอะตอมมาเชียส เอิร์ธ (Diatomaceous Earth) หรือที่เรียกว่า ดินไดอะตอม
            เป็นดิน ที่เกิดจาก ซากพืชเซลล์เดียว  มีลักษณะคล้ายกรวดขนาดเล็กสีเทา หรือสีน้ำตาล ผ่านกระบวนการผลิตอย่าง  พิถีพิถัน จึงทำให้ ดิน Natural Clay มีประสิทธิภาพในการดูดความชื้นได้สูง เนื่องดิน Natural Clay เป็นสารจาก ธรรมชาติ จึงไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม
           ดินไดอะตอม มีโครงสร้าง เป็นรูพรุน ขนาดเล็ก จำนวนมาก เมื่อได้รับ การเผาที่อุณหภูมิสูง และ เติมสารเร่งปฏิกิริยา บางชนิด  เช่น แคลเซียมคลอไรด์ (Calcium Chloride) จะมีคุณสมบัติ ในการดูดความชื้นได้ ดีมากถึง 70-80% ของ น้ำหนักตัวเอง เมื่อเทียบกับซิลิกา เจล แล้ว อัตราเร็ว ในการดูดความชื้น ของ ไดอะตอมมาเชียส เอิร์ธ จะต่ำกว่า ที่อุณหภูมิ 25 c และ ความชื้นสัมพัทธ์ที่ 75%    การดูดความชื้น ของไดอะตอมมาเชียส เอิร์ธนี้ มีแรงดึงดูด ของโมเลกุลค่อนข้างมาก  การคายความชื้น เมื่ออุณหภูมิ รอบข้างสูงขึ้น จึงมีน้อยมาก หรือ ไม่เกิดขึ้นเลย ความสามารถ ในการดูดความชื้น ที่มาก อัตราเร็ว ของการทำงาน ที่ไม่เร็วจนเกินไป และ โอกาสใน  การคายความชื้น ที่ต่ำมาก เป็นเหตุให้ ไดอะตอมมาเชียส เอิร์ธ เป็นทางเลือกที่ดี ของสารดูดความชื้น และ ได้รับการยอมรับ อย่างกว้างขวาง ในการขนส่ง สินค้าระหว่างประเทศ 
            2.2 มอนต์โมริลโลไนต์ เคลย์ (Montmorillonite Clay) 
            เป็นดินธรรมชาติ ที่มีโครงสร้าง เป็นรูพรุนจำนวนมาก ดินประเภทนี้ เมื่อได้รับการเผา ที่อุณหภูมิสูง (calcination) จะทำให้ ความสามารถ ในการดูดความชื้น และ การคงสภาพ หลังการใช้ดีขึ้น โดยปรกติ มอนต์โมริลโลไนต์ เคลย์ มีความสามารถ ในการดูดความชื้น ประมาณ 25% ของน้ำหนักตัวเอง ประสิทธิภาพ ดังกล่าว จะลดลงค่อนข้างมาก เมื่ออุณหภูมิรอบข้าง สูงขึ้นเรื่อยๆ โดยเหตุนี้ การใช้มอนต์โมริลโลไนต์ เคลย์ สำหรับบรรจุภัณฑ์ เพื่อการขนส่ง จะต้องพิจารณา ถึงข้อจำกัด 
            2.3 . เยื่อกระดาษ (Plant Fibre) สารดูดความชื้น จัด เป็นนวัตกรรมของบริษัท Shanghai Polly Technology Development (ประเทศจีน)   ที่สามารถพัฒนาเยื่อกระดาษธรรมชาติ ให้มีคุณสมบัติ ในการดูดความชื้นได้มากถึง 100% ของน้ำหนักตัวเอง ความสามารถในการ ดูดความชื้น ได้มากกว่า Silica Gel   ถึง 3 เท่า ณ ระดับความชื้นสัมพัทธ์ต่างๆ นั้น ทำให้ Polly Fibre Desiccant สามารถนำมา ใช้ทดแทน Silica Gel ในอุตสาหกรรมอาหารและยา ได้เป็นอย่างดี
 3. สารดูดความชื้นชนิดอื่น ๆ ที่มีประสิทธิภาพในการดูดความชื้นต่ำกว่า 30 % 
            3.1 แคลเซียมอ๊อกไซด์ (Calcium Oxide, CaO) บางครั้งเรียกว่าหินปูน (Caustic Lime / Quick Lime) มีลักษณะเป็นผงสีขาว เป็นสารที่มีคุณสมบัติ ในการดูดความชื้น ประมาณ 28 % ของน้ำหนัก ตัวเอง 
            คุณสมบัติเด่น 
            - มีอัตราการคาย ความชื้นที่ต่ำ  
            - มีคุณสมบัติ ในการดูดความชื้น ได้มากกว่า 28.5% ของน้ำหนัก ตัวเอง 
            - ความเร็ว ในการดูดความชื้น ค่อนข้างช้า (  ดูดความชื้นในที่ ที่มีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ)  
            - เมื่อมีการดูดความชื้น จนกระทั่งอิ่มตัว จะกลายเป็น สารกึ่งเหลว (Swell) คล้ายแป้งละลายน้ำข้น ๆ 
            - มีคุณสมบัติในการกัดกร่อนสูง  ดังนั้น บรรจุภัณฑ์ของ สารดูดความชื้น ประเภทนี้ ต้องป้องกันไม่ให้สารดูดความชื้น หลุดรอดออกมาได้โดยเด็ดขาด 
          3.2 แคลเซียม ซัลเฟต (Calcium Sulfate, CaSO₄) 
           เป็นสาร ที่ได้จากแร่ยิปซั่ม 
           คุณสมบัติเด่น
          - การดูดความชื้น ค่อนข้างต่ำประมาณ 10% ของน้ำหนักตัวเอง 
          - เป็นสารที่ คงสถานะได้ดี ไม่เป็นพิษ และ ไม่กัดกร่อน 
          3.3 CaCl₂ มีคุณสมบัติเป็นสารดูดความชื้น เมื่อจับกับโมเลกุลของน้ำก็เป็น Ca(OH)₂ แต่สีขาวเหมือนกันแยกไม่ค่อยออก
          3.4  CoCl₂ มีคุณสมบัติเป็นสารดูดความชื้น เมื่อจับกับโมเลกุลของน้ำก็เป็น CoCl₂.6H₂O  จะเปลี่ยนจากสีน้ำเงินเข้ม เป็นสีชมพู 
           3.5 โมเลกุลลาร์ ซีฟ (Molecular Sieve) โมเลกุลลาร์ ซีฟ (Molecular Sieve) หรือ ที่เรียกว่า Synthetic Zeolite      
          เป็นสารสังเคราะห์  ที่มีโครงสร้างพิเศษ ทำให้โมเลกุลลาร์ ซีฟ มีพื้นผิวสัมผัส ประมาณ 7-800 ตารางเมตร ต่อ 1 กรัม และ มีแรงดึงดูดความชื้น ที่สูงมาก 
          คุณสมบัติ
         - ดูดความชื้น ได้ดีมากภายใต้ ความชื้นสัมพัทธ์ รอบข้าง ในระดับต่ำ (10%-30%) โดยมีประสิทธิภาพ ในการดูดความชื้น ประมาณ 22% ของน้ำหนักตัวเอง 
         -ทำให้ปัญหา การคายความชื้น น้อยกว่าซิลิกา เจล และ มอนต์โมริลโลไนต์ เคลย์ เมื่ออุณหภูมิรอบข้างสูงขึ้น 
         โมเลกุลลาร์ชีพ  ยังไม่ได้รับ การรับรอง จากหน่วยงาน ของรัฐ ในการใช้งาน กับ อาหารและยา จึงทำให้สารชนิดนี้ ยังไม่แพร่หลายมากนัก
  
คำถาม
          1. ซิลิกาเจลกับสารดูดความชื่นประเภท Synthetic Zeolite   มีสมบัติแตกต่างกันอย่างไร
          2. ถ้าต้องการใช้สารดูดความชื้น เพื่อใส่ในกล่องอุปกรณ์ประเภทกล้องจุลทรรศน์  ควรเลือกใช้สารดูดความชื้นประเภทใด
          3. ถ้าหากสารดูดความชื้นชนิดซิลิกาเจลสีน้ำเงินเปลี่ยนเป็นสีชมพูแล้ว ยังต้องการนำมาใช้อีกจะดำเนินการได้หรือไม่ มีวิธีการอย่างไร
           4.ถ้าต้องการทำสารดูดความชื้นเอง จากทราย  นักเรียนจะมีวิธีการอย่างไร
อ้างอิง

https://www.duocore.tv/story.php?id=3836

 
ที่มา : https://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=1682