รายละเอียดโครงการวิจัย
- ชื่อโครงการ (ภาษาไทย) :
- การศึกษาออกแบบชุดตรวจสอบตะกั่วในน้ำด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิล
- ชื่อโครงการ (ภาษาอังกฤษ) :
- A Lead Test Kit based on Colorimetric Responses of Polydiacetylene Vesicles
- หน่วยงานเจ้าของโครงการ :
- คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
- ลักษณะโครงการวิจัย :
- โครงการวิจัยเดี่ยว
- ลักษณะย่อยโครงการวิจัย :
- ไม่อยู่ภายใต้แผนงานวิจัย/ชุดโครงการวิจัย
- ประเภทโครงการ :
- โครงการวิจัยใหม่
- วันเริ่มต้นโครงการ :
- 30 ตุลาคม 2560
- วันสิ้นสุดโครงการ :
- 30 เมษายน 2562
- ประเภทของการวิจัย :
- งานวิจัยพื้นฐาน(ทฤษฎี)/บริสุทธิ์
- ความสำคัญและที่มาของปัญหา :
- ตะกั่วเป็นโลหะที่มนุษย์สนใจกับความเป็นพิษของมันมากที่สุดโลหะหนึ่ง เนื่องจากการใช้ประโยชน์อย่างมากมาย ในอุตสาหกรรมและอาชีพต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมเหมืองแร่และโรงงานถลุงแร่ตะกั่ว อุตสาหกรรมแบตเตอรี่รถยนต์อุตสาหกรรมผลิตอิเล็กโทรนิค อุตสาหกรรมผลิตแก้ว เซรามิกและเครื่องปั้นดินเผา การทำลูกปืน การบัดกรี การเรียงพิมพ์และหล่อตัวพิมพ์การผลิตและบรรจุสารกำจัดศัตรูพืชการพ่นสีกันสนิมและสีทาบ้าน เป็นต้น สำหรับประชาชนทั่วไปอาจได้รับสารตะกั่วจากมลพิษทางน้ำจากการปล่อยน้ำเสียที่มีตะกั่วจากโรงงานอุตสาหกรรมหรือจากกิจกรรมต่างๆซึ่งถ้าแหล่งน้ำที่ใช้สำหรับอุปโภคและบริโภคมีการปนเปื้อนปริมาณตะกั่วมากจะส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมได้ ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญอย่างหนึ่งของประเทศไทย ซึ่งปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ตั้งแต่แรกโดยการตรวจสอบคุณภาพน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมก่อนปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม หรือการตรวจติดตามเฝ้าระวังคุณภาพน้ำจากแหล่งน้ำต่างๆ เพื่อควบคุมหรือแก้ไขสถานการณ์ได้ทันท่วงทีการตรวจสอบตะกั่วในน้ำเป็นการบ่งชี้คุณภาพของน้ำว่ามีการปนเปื้อนตะกั่วมากน้อยเพียงใดซึ่งค่ามาตรฐานของสารตะกั่วในแหล่งน้ำผิวดินตามประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ ฉบับที่ 8 กำหนดให้มีได้ไม่เกิน 0.05 มิลลิกรัมต่อลิตร [1] การตรวจสอบตะกั่วในน้ำสามารถตรวจได้โดยวิธีมาตรฐานในห้องปฏิบัติการเช่น atomic absorption spectrometry (AAS) และ inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) ซึ่งทั้งสองวิธีนี้มีค่าใช้จ่ายสูง และต้องวิเคราะห์ภายในห้องปฏิบัติการโดยผู้เชี่ยวชาญ สำหรับวิธีการตรวจสอบตะกั่วที่สามารถแสดงผลได้ทันทีที่ภาคสนามโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือวิเคราะห์ขั้นสูงนั้นก็สามารถทำได้เช่นกันจากการอาศัยสมบัติการเปลี่ยนสีของสารในกลุ่มคอนจูเกตพอลิเมอร์ เช่น พอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลโดยเมื่อระบบของสารได้สัมผัสกับสิ่งกระตุ้นที่เหมาะสมแล้วเกิดแรงกระทำต่อกันที่มากเพียงพอที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความยาวคอนจูเกตซึ่งส่งผลให้สมบัติทางแสงในช่วงวิสิเบิลเกิดการเปลี่ยนแปลงจึงทำให้เห็นการเปลี่ยนสีและสามารถสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่าได้ ซึ่งวิธีการตรวจสอบตะกั่วด้วยการใช้สารเคมีดังกล่าวเป็นวิธีการที่ใช้สารเคมีปริมาณน้อยลดขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างในการวิเคราะห์และอีกทั้งลดเวลาในการตรวจสอบซึ่งจัดว่าสามารถรับผลข้อมูลการวิเคราะห์ได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นโครงงานวิจัยนี้จึงได้สนใจศึกษาออกแบบชุดทดสอบตะกั่วในน้ำด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลเพื่อผลิตชุดตรวจสอบตะกั่วในน้ำภาคสนามเพื่อหน่วยงานที่เกี่ยวข้องสามารถนำไปใช้เฝ้าระวังตรวจสอบคุณภาพน้ำได้ ซึ่งสามารถตรวจสอบตะกั่วในน้ำได้ด?วยตนเองเป?นชุดตรวจสอบที่ใช้งานง่าย สะดวก ได้ผลวิเคราะห์รวดเร็ว น?าเชื่อถือใช้สารเคมีน้อยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
- วัตถุประสงค์ของโครงการ :
- เพื่อศึกษาออกแบบชุดตรวจสอบตะกั่วในน้ำด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลสำหรับการใช้ภาคสนาม ที่ใช้งานง่าย สะดวก ได้ผลวิเคราะห์รวดเร็ว น่าเชื่อถือ
- ขอบเขตของโครงการ :
- ออกแบบชุดตรวจสอบตะกั่วในน้ำด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลโดยศึกษาการเตรียมสารละลายพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลจากไดอะเซทติลีนมอนอเมอร์ในสภาวะที่เหมาะสมให้มีความจำเพาะในการตรวจวัดตะกั่ว ทั้งเชิงคุณภาพและปริมาณ ขีดจำกัดการตรวจวัด และเสถียรภาพของชุดตรวจสอบ จากนั้นนำชุดตรวจสอบที่เตรียมได้ไปประยุกต์ใช้กับน้ำตัวอย่างจริงจากแหล่งน้ำธรรมชาติ
- ผลที่คาดว่าจะได้รับ :
- ชุดดตรวจสอบตะกั่วในน้ำด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิล
- วิธีการดำเนินการวิจัย และสถานที่ทำการทดลอง/เก็บข้อมูล :
- 1. ทบทวนและสืบค้นเอกสารทางวิชาการที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ตะกั่วในน้ำหรือชุดทดสอบตะกั่วที่มีอยู่ในปัจจุบัน 2. วางแผนและดำเนินการคิดค้นรูปแบบที่ใช้ตรวจสอบตะกั่วในน้ำโดยศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมสาร ละลายพอลิไดอะเซทติลีนเวสสิเคิลให้มีความจำเพาะเจาะจงต่อการตรวจวัดตะกั่ว 3. ความจำเพาะ (specificity) ของวิธีโดยการศึกษาผลกระทบของการปนเปื้อนโลหะชนิดอื่นๆ ในน้ำ เช่น เหล็ก นิกเกิล เป็นต้น ด้วย UV-Visible Spectrophotometer 4. ศึกษาขีดจำกัดการวิเคราะห์ (detection limit) โดยการศึกษาหาปริมาณตะกั่วต่ำที่สุดที่ทำให้สารละลายพอลิไดอะเซทติลีนเปลี่ยนสี 5. ศึกษาความเสถียร(stability) ของชุดตรวจสอบตะกั่วโดยการศึกษาอายุการใช้งานของสารละลายพอลิไดอะเซทติลีนที่แสดงผลการวิเคราะห์ได้อย่างถูกต้อง 6. ตรวจสอบความน่าเชื่อถือของชุดตรวจสอบตะกั่วในน้ำ โดยการศึกษาความถูกต้องของวิธีของชุดตรวจสอบภาคสนามจากการทดสอบกับน้ำตัวอย่างจริงเปรียบเทียบผลวิเคราะห์กับวิธีมาตรฐานในห้องปฏิบัติการโดยใช้เครื่องมือวิเคราะห์ชั้นสูง เช่น Atomic Absorption Spectroscopy
- คำอธิบายโครงการวิจัย (อย่างย่อ) :
- ศึกษาออกแบบชุดตรวจสอบตะกั่วย่งง่ายด้วยการเปลี่ยนสีของพอลิไดอะเซทติลีนโดยศึกษาสารเติมแต่งที่มีลักษณะเป็นคีเลตติงสำหรับจับแบบจำเพาะเจาะจงกับตะกั่วและสามาถนำมาผสมลงในระบบของพอลิไดอะเซทติลีนได้ รวมถึงหาสภาวะที่เหมาะสมในการเตรียม การนำไปทดสอบกับน้ำตัวอย่าง
- รายชื่อนักวิจัยในโครงการ :
-
ลำดับที่ รายชื่อ ประเภทนักวิจัย บทบาทหน้าที่ สัดส่วน 1 นางสาวธนัชพร พัฒนาธรชัย นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย หัวหน้าโครงการวิจัย 50% 2 นายอภิชาติ บุญมาลัย นักวิจัยภายในมหาวิทยาลัย ผู้ร่วมวิจัย 50%
สถาบันวิจัยและพัฒนา
มหาวิทยาลัยราชภัฏนครสวรรค์ ศูนย์การศึกษาย่านมัทรี398/1 หมู่ 3 ตำบลย่านมัทรี อำเภอพยุหะคีรี
จังหวัดนครสวรรค์ 60130
