การทดลองจลนพลศาสตร์โดยอาศัยสีย้อมจากธรรมชาติที่ย่อยสลายได้และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

Abstract

การทดลองจลนพลศาสตร์เป็นปฏิบัติการหนึ่งที่สำคัญในรายวิชาปฏิบัติการการเรียนการสอนเคมีทั่วไป 1 ของภาควิชา เคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยปัจจุบันใช้สารละลายโพแทสเซียมไดโครเมต (K₂Cr₂O₇) เป็นสารตั้งต้น ซึ่งโครเมียม (VI) มีความเป็นพิษ ทำให้เกิดของเสียและค่าใช้จ่ายในการกำจัดสารสูง งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบการ ทดลองจลนพลศาสตร์โดยใช้สีย้อมจากธรรมชาติที่ย่อยสลายได้และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เพื่อลดปัญหาการเกิดของ เสีย โดยรงควัตถุธรรมชาติที่เลือกใช้คือแอนโทไซยานินที่สกัดจากดอกอัญชัน นำมาศึกษาปฏิกิริยาการสลายตัวโดยการ ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 3% ซึ่งมากเกินพอและเข้มข้นกว่าแอนโทไซยานินมากๆ ติดตามปฏิกิริยาได้จาก การวัดค่าการดูดกลืนแสงผ่านเครื่องสเปกโทรนิค 21 ผลพบว่าเป็นปฏิกิริยาอันดับ 1 เมื่อเทียบกับแอนโทไซยานิน การศึกษาความเข้มข้นของสารตั้งต้นพบว่าภาวะที่เหมาะสมคือการใช้สารละลายแอนโทไซยานินที่ให้ค่าการดูดกลืน แสงที่ 570 nm ในช่วง 0.6 – 0.7 (A0.6-07) การศึกษาผลของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ความเข้มข้นต่างๆ (3 – 24%) พบว่า H₂O₂ 3% ให้ผลดีที่สุด และการใช้ CuSO₄ 0.03 M 1 หยด ช่วยลดเวลาการทำการทดลองลงจากเฉลี่ย 28 นาที ให้เหลือเฉลี่ย 20 นาที การทดสอบวิธีการทดลองจากภาวะที่ดีที่สุด คือการใช้ A0.6-0.7, 3% H₂O₂ และ CuSO₄ 0.03 M 1 หยด โดยใช้ผู้ทดลอง 11 คนรวมผู้วิจัย ทำการทดลองทั้งหมด 33 ซ้ำ ให้ผลใกล้เคียงกัน คือเป็นปฏิกิริยาอันดับ 1 อย่างชัดเจน มีค่าคงที่อัตราในช่วง 0.0418-0.09003 และค่าครึ่งชีวิตเฉลี่ย 10 นาที ใช้เวลาการทดลองเฉลี่ย 20 นาที แสดงให้เห็นว่าแม้จะใช้เวลาในการทดลองนานระยะหนึ่ง แต่พอมีความเป็นไปได้ในการนำไปใช้ในรายวิชาปฏิบัติการ เคมีทั่วไป 1 เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของการเรียนการสอนเชิงเคมีสีเขียวได้