Science Project ,Shellfish Treat Acid Water with Shells (หอยสลายเปลือกรักษ์น้ำ) ,โรงเรียนพุทธศาสตร์วิทยา

โครงงานวิทยาศาสตร์

เรื่อง   หอยสลายเปลือกรักษ์น้ำ

(Shellfish Treat Acid Water with Shells)

จัดทำโดย

1.  สามเณร    กศิน           ปันต๊ะ

2. สามเณร    นรพิชญ์      ภัททจารี

3. สามเณร    สุระ             มีบรรจง

4. สามเณร    วชิรพงษ์     หมั่นมี

คณาจารย์ที่ปรึกษาการจัดทำโครงงาน

อาจารย์ ดำริห์   วชิโรภาสนันท์                 อาจารย์  อุบล     หอมขจร

อาจารย์ ศิริพร    พลายลมูล                       อาจารย์  พ.ต.ท.จีรศักดิ์    ผู้ปลื้ม

โรงเรียนพุทธศาสตร์วิทยา          วัดสุทธาวาส

โรงเรียนพระปริยัติธรรมแผนกสามัญ  กลุ่มที่ 1 เขตบางกอกน้อย   กรุงเทพมหานคร

กิตติกรรมประกาศ

          โครงงานวิทยาศาสตร์  เรื่อง  หอยสลายเปลือกรักษ์น้ำ จัดทำขึ้นเพื่อทดลองหาปริมาณการกัดกร่อนของเปลือกหอยด้วยกรดในน้ำจืดและน้ำทะเลที่มีค่าระดับความเป็กรด (พีเอช) ต่างกัน     คณะผู้จัดทำขอขอบพระคุณคณาจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ทุกท่านรวมทั้งคณะสามเณรที่ให้ความร่วมมือในการจัดบอร์ดแสดงโครงงานวิทยาศาสตร์ เป็นอย่างสูง

คณะผู้จัดทำ

                                                                           สารบัญ

คำนำ                                                                                                                             หน้า                                  กิตติกรรมประกาศ

บทคัดย่อ

บทที่ 1 บทนำ                                                                                                                                                                                                                                                                

1.1    ที่มาและความสำคัญของโครงงาน                                                                                               1

1.2    วัตถุประสงค์                                                                                                                    1

1.3    ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ                                                                                               1

1.4    ขอบเขตของการศึกษา                                                                                                      1

1.5    สมมุติฐาน                                                                                                                         1

1.6    ตัวแปร                                                                                                                           1-2

บทที่ 2   เอกสารงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง                                                                                    3-6

2.1 ลักษณะของมอลลัสกา                                                                                                     3                                                                                           

2.2 ความเป็นกรดของน้ำ                                                                                                                    4                                                                                                      

2.3 ปฏิกิริยาการย่อยสลายเปลือกหอย                                                                                     6

2.4 เปลือกหอย กับ การบำบัดน้ำเสีย                                                                                       6

บทที่ 3 วิธีทดลอง                                                                                                                   7

3.1 อุปกรณ์ และ สารเคมี                                                                                                        7

3.2 วิธีทดลอง                                                                                                                          7

บทที่ 4  ผลการทดลองและอภิปรายผล                                                                              9-16

4.1 การทดลองที่ 1                                                                                                           9-12

4.2 การทดลองที่ 2                                                                                                           13-16

บทที่ 5  สรุปการทดลองและข้อเสนอแนะ                                                                           17

5.1  สรุปผลการทดลอง                                                                                                         17

5.2  ข้อเสนอแนะ                                                                                                                 17

สารบัญตาราง

 หน้า

ตารางที่ 1        น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 1                          9

ตารางที่ 2        น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 2              9

ตารางที่ 3        น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 3              10

ตารางที่ 4        น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 4              10

ตารางที่ 5        น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 5              11

ตารางที่ 6        น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 6              11

ตารางที่ 7        น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 7              12

ตารางที่ 8        ค่าเฉลี่ยน้ำหนักเปลือกหอยที่ผ่านการสลายด้วยกรดค่าพีเอช 1-7        12

ตารางที่ 9        ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 1                        13

ตารางที่ 10      ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 2                        13

ตารางที่ 11      ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 3                        14

ตารางที่ 12      ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 4                        14

ตารางที่ 13      ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 5                        15

ตารางที่ 14      ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 6                        15

ตารางที่ 15      ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 7                        16

ตารางที่ 16      ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 1-7        16

                                                                                                                     

สารบัญภาพ

                                                                                                                                    หน้า                 ภาพที่ 1         การใช้เครื่องชั่งทศนิยม 4 ตำแหน่ง                                               8                                                                                                                                                 

ภาพที่ 2         การใช้เครื่องมือวัดพีเอช ( P^H  meter )                                       8                                                                                                       

ภาพที่ 3         น้ำหนักผงเปลือกหอยหลังย่อยสลายด้วยกรด พีเอช  1 - 7       17                                                                                                         

ภาพที่ 4         ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยในกรด                            17                                                                                          

คำนำ

            สถานการณ์ปัจจุบัน      พบว่าทั้งน้ำทะเล และ น้ำจืดมีสภาวะเป็นกรดซึ่งเกิดจากแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นแก๊สที่ทำให้โลกร้อน  นั้นส่วนหนึ่งได้เคลื่อนย้ายลงสู่แหล่งน้ำจนเกิดกรดคาร์บอนิคเช่นเดียวกับกรดในน้ำอัดลม   สถานการณ์ที่เกิดขึ้นนี้สอดคล้องกับปัญหาเปลือกสัตว์น้ำที่ใช้เนื้อเป็นอาหารได้แก่ หอย  ปู  กุ้ง และ ปลา  ซึ่งได้เปลือกและโครงร่างแข็งจากสารแคลเซียมคาร์บอเนตที่ย่อยสลายได้ช้าจนกลายเป็นขยะชุมชนนับเป็นโอกาสส่งคืนเปลือกสัตว์น้ำลงสู่แหล่งน้ำที่เป็นกรด เพื่อเร่งการย่อยสลายเปลือกให้เป็นสารแคลเซียมสำหรับสัตว์น้ำใช้ทำปฏิกิริยากับคาร์บอเนตไอออนจากกรดจนได้แคลเซียมคาร์บอเนตที่เป็นองค์ประกอบหลักของเปลือกด้วยเหตุนี้จึงทดลองใช้กรดที่มีค่าพีเอชต่างๆกันย่อยสลายเฉพาะเปลือกหอยแครงเท่านั้น

**************************

       บทคัดย่อ

( Abstract )

         โครงงานวิทยาศาสตร์ เรื่อง เปลือกหอยสลายเปลือกรักษ์น้ำ  เพื่อศึกษาปริมาณเปลือกหอยแครงที่กัดกร่อนเป็นผงด้วยกรดในน้ำทะเลและกรดในน้ำจืดนาน1 สัปดาห์จากค่า  พีเอช  1,2,3,4,5,6,7 เท่ากับ 0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,0.05 และ  0  กรัม และ ศึกษาค่าพีเอชของน้ำกรดหลังย่อยสลายเปลือกหอยแครงนาน 1 สัปดาห์ มีค่าเท่ากับ 1.0           1.4,  :   2.02.3,

3.0,          3.2  4.0             4.2 , 5.0            5.1 ,  6.0           6.1  และ 0             0 ตามลำดับ เห็นได้ชัดว่าในเวลา 1 สัปดาห์ ความเป็นกรดของน้ำลดลงจากเดิมตามค่าพีเอชที่เพิ่ม  และปริมาณเปลือกหอยแครงที่ย่อยสลายเป็นผงลดลงตามค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากความเป็นกรดของน้ำลดลง ส่วนค่าพีเอช เท่ากับ  7  ไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆทั้งสิ้น

1

บทที่ 1

บทนำ

( Preface )

1.1 ที่มาและความสำคัญของโครงงาน   ( Sources and importance of the project )

            มีรายงานการสำรวจแหล่งน้ำในปัจจุบันพบว่าทั้งน้ำทะเลและน้ำจืดเป็นกรด  ความเป็นกรดของน้ำทะเลและน้ำจืดมีผลต่อการลดปริมาณคาร์บอเนตไอออนจากแหล่งน้ำซึ่งสัตว์น้ำจำเป็นต้องใช้ในการสร้างเปลือกและโครงร่างแข็ง   สารแคลเซียมคาร์บอเนตจัดว่าเป็นองค์ประกอบหลักของเปลือก  ดังนั้นการทิ้งเปลือกหอยต่างๆรวมทั้งเปลือกกุ้ง  ปู  และเกล็ดปลาลงสู่ทะเลจะเป็นแนวทางในการเพิ่มแคลเซียมคาร์บอเนตให้กับสัตว์ทะเล   และเป็นการลดความเป็นกรดของแหล่งน้ำด้วยหลังจากการย่อยสลายเปลือกหอยแล้ว

1.2 วัตถุประสงค์  ( Objective )

              1)  เพื่อศึกษาหาปริมาณเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดในน้ำจืดและน้ำทะเล

              2)  เพื่อศึกษาหาค่าพีเอชของกรดในน้ำที่มีผลต่อการย่อยสลายเปลือกหอย

              3)  เพื่อศึกษาหาค่าพีเอชของกรดที่ลดลงหลังจากย่อยสลายเปลือกหอย

1.3 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ ( Benefits expected to be received )

              1)   ทราบปริมาณเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดในน้ำจืดและน้ำทะเล

             2)    ทราบความสามารถของกรดที่ย่อยสลายเปลือกหอยตามค่าพีเอชที่แตกต่างกัน

             3)   สามเณรสามารถทำโครงงานวิทยาศาสตร์   และสามารถนำหลักการทาง           วิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันได้

1.4 ขอบเขตของการศึกษาค้นคว้า  (  The scope of the study )

ศึกษาการกัดกร่อนของเปลือกหอยแครงเท่านั้นและจำหน่ายในตลาดบางกอกน้อย กทม

1.5   สมมุติฐานของโครงงาน  ( Hypothesis of the project )

         1)  น้ำจืดและน้ำทะเลที่มีค่าพีเอชต่ำจะย่อยสลายเปลือกหอยได้ดีกว่าน้ำที่ค่าพีเอชสูง

         2)  ค่าพีเอชของน้ำกรดจะเพิ่มขึ้นหลังย่อยสลายเปลือกหอย

1.6  ตัวแปร   (  Variable)

               ตัวแปรต้น    ( Independent Variable )       ปริมาณเปลือกหอยก่อนแช่กรด              

                                                                                 ค่าพีเอชของกรดก่อนแช่ เปลือกหอย

             

2

           ตัวแปรตาม ( Dependent Variable )       ปริมาณการสลายของเปลือกหอยหลังแช่กรด

                                                                          ค่าพีเอชของกรดที่ ลดลงหลังแช่เปลือกหอย

         ตัวแปรควบคุม  ( Control Variable )    ระยะเวลาการแช่เปลือกหอยในน้ำกรด 1 สัปดาห์ 

                                                 ปริมาณเปลือกหอย  :  ปริมาณน้ำกรด   =  1 กรัม :  10 ลบ.ซม.

***********************************

เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

(Documents and research related.)

2.1    ลักษณะของมอลลัสกา

            มอลลัสกาเป็นสัตว์ที่มีเปลือกหุ้ม  ได้แก่   กุ้ง   กั้ง    ปู    หอยชนิดต่างๆ นิยมนำมารับประทานโดยการแกะเปลือกออก

2.1.1   ลักษณะของไฟลัมมอลลัสกา

            Mollusca มาจากภาษาละติน( mollusca = soft ) แปลว่า นิ่ม หมายถึง ลำตัวนิ่ม จึงเรียก สัตว์ลำดับนิ่มซึ่งมักจะมีเปลือก( shell ) หุ้มอีกชั้นหนึ่ง       เป็นสารพวกแคลเซียมคาร์บอเนต (calcium carbonate) หรือบางชนิดเปลือกก็ลดรูปเป็นโครงสร้างที่อยู่ภายในร่างกายของ สัตว์ในไฟลัมมอลลัสคา เรียกโดยทั่วไปว่า มอลลัสก์ (mollusk) ได้แก่ หอยกาบคู่( clams )     หอยกาบเดียว ( snail )หอยงาช้าง ( tusk shell ) หมึกต่างๆ  เช่น  หมึกกล้วย ( squid )        หมึกสาย  หรือหมึกยักษ์ ( octopus )และลิ่นทะเล (chiton) หรือเรียกว่าหอยแปดเกล็ด  ปัจจุบันพบไฟลัมนี้มากกว่า 150,000 สปีชีส์   ส่วนใหญ่อยู่ในน้ำเค็ม และมีบางส่วนอยู่ในน้ำจืดและบนบก

             สัตว์ในไฟลัมนี้แบ่งออกเป็น 5 Class ได้แก่

                    1)   Class Gastropoda เช่น หอยสังข์ หอยโข่ง หอยขม และหอยทาก

                    2)   Class PolyPlascophora  เช่น ลิ่นทะเล

                    3)   Class Pelecypoda เช่น หอยกาบ หอยนางรม หอยแครง หอยเสียบ

                    4 )  Class Scaphopoda เช่น หอยงาช้าง

                    5)  Class Cephalopoda เช่น หมึกกล้วย หมึกกระดอง หมึกสาย หมึกยักษ์

 2.1.2   ลักษณะของเปลือกหอย

            เปลือก (Shell) นับเป็นลักษณะเด่นของสัตว์กลุ่มหอย เป็นสารประกอบจำพวกหินปูน (Calcareous  shell)   ซึ่งสร้างมาจากต่อมสร้างเปลือก (Shell gland) ที่อยู่ภายในเนื้อเยื่อสร้างเปลือก (Mantle)

           เปลือกหอยแบ่งเป็น ๓ ชั้น  ชั้นผิวนอกเรียกว่า     ชั้นเพอริออสทราคัม  (periostracum) ประกอบด้วย สารจำพวกโปรตีนเป็นส่วนใหญ่ เป็นชั้นที่บางและหลุดง่าย หอยที่ตายแล้วและเปลือกตกค้างอยู่ตามชายหาด       เปลือกชั้นนี้อาจหลุดหายไป   จนไม่เหลือให้เห็นชั้นกลางเรียกว่า  ชั้นพริสมาติก  (prismatic)  เป็นชั้นที่หนาและแข็งแรงที่สุด     ประกอบด้วยผลึกรูปต่างๆ ของสารประกอบแคลเซียมซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในรูปของแคลไซต์   (calcite)    ชั้นในสุด เรียกว่า ชั้นมุก หรือชั้นเนเครียส (nacreous) ประกอบด้วยผลึกรูปต่างๆ ของสารประกอบแคลเซียม ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในรูปของอะราโก

4

2.1.3    การสร้างเปลือกของหอย

            แคลเซียมคาร์บอเนต (calcium carbonate) เป็นองค์ประกอบหลักของเปลือกหอย สารประกอบชนิดนี้ เป็นของแข็งสีขาว มีค่าผลคูณของความสามารถในการละลาย (K_sp)ในน้ำ ที่อุณหภูมิ 25^oC เท่ากับ 8.7x10^-9 ซึ่งต่ำมาก ทำให้มีสมบัติไม่ละลายน้ำ การเกิดแคลเซียมคาร์บอเนตในเปลือกหอย เป็นปฏิกิริยาทางเคมี ที่เรียกว่ากระบวนการตกตะกอน (precipitation) เกิดจากการรวมตัวของประจุแคลเซียม (Ca²⁺, calcium ion) ที่ปลดปล่อยออกมาจากหอย และประจุคาร์บอเนต (CO^2-, carbonate ion) ที่อยู่ในน้ำทะเล แล้วตกตะกอนของแข็งสีขาว   ของแคลเซียมคาร์บอเนตออกมาก่อตัวเป็นเปลือกห่อหุ้มภายนอกประจุคาร์บอเนตในน้ำทะเลมาจาก ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ทำปฏิกิริยากับน้ำได้กรดคาร์บอนิก จากนั้นกรดคาร์บอนิก เกิดปฏิกิริยาแตกตัวต่อไป ได้ประจุไฮโดรเจนและประจุคาร์บอเนตตามลำดับ

2.1.4    ประโยชน์ของเปลือกหอย

            หอยสร้างเปลือก เพื่อใช้เป็นเกราะป้องกันภัยจากศัตรู และเป็นการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม   เปลือกหอยประกอบด้วยสารจำพวกแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นส่วนใหญ่  ส่วนที่เหลือเป็นสารอื่นๆ  เช่น  แคลเซียมฟอสเฟต แมกนีเซียมฟอสเฟต โปรตีนประเภทคอนไคโอลิน

2.2    ความเป็นกรดของน้ำ

         น้ำเน่าเกิดจากการที่น้ำในแหล่งน้ำได้รับสิ่งสกปรกจำพวกสารอินทรีย์มากจนเกินไป  โดยเมื่อน้ำได้รับสารอินทรีย์ จะเกิดการย่อยสลายโดยแบคทีเรียที่มีอยู่ในน้ำ

        ลักษณะเด่นของน้ำเสียนั้น

          (1) น้ำเสียประเภทที่มีสารอินทรีย์

        (2) น้ำเสียประเภทที่มีสารอนินทรีย์

        (3) น้ำเสียที่มีความเป็นกรด-เบสสูง

5

2.2.1   ความเป็นกรดของน้ำทะเล

           คาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำทำปฏิกิริยาทางเคมีเกิดกรดคาร์บอนิก      ส่งผลให้ค่า    pH บริเวณผิวน้ำลดต่ำลงจากเดิม 0.1 หน่วย และมีแนวโน้มจะลดลงอีก 0.3-0.4 หน่วยภายในสิ้นศตวรรษนี้การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของน้ำที่เกิดขึ้นไม่เพียงแต่ทำให้น้ำมีความเป็นกรดเพิ่มขึ้นเท่านั้น  แต่ยังเป็นการลดคาร์บอเนตไอออน (carbonate ions) ซึ่งสัตว์ทะเลต้องใช้ในการสร้างเปลือก และโครงร่างส่วนแข็ง (skeletons) ที่มีแคลเซียมคาร์บอเนต (calcium carbonate) เป็นองค์ประกอบการลดลงของคาร์บอเนตไอออนมีผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต    เช่น    แพลงค์ตอน 

ปะการัง และสัตว์จำพวกหอย  ก่อให้เกิดการแข่งขันกันมากขึ้นเพื่อดึงคาร์บอเนตไอออนไปใช้สร้างโครงร่างแข็งที่ใช้ป้องกันร่างกาย

         นักวิจัยกล่าวว่า  การสูบหรือถ่ายเทคาร์บอน (carbon pumps) ในสภาพธรรมชาติ กำลังชี้ให้เห็นถึงสัญญาณรบกวนที่กำลังเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น  สภาวะน้ำทะเลเป็นกรดสามารถลดการบลูมของแพลงก์ตอน     ส่งผลให้การดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศลดลงไปด้วย   ในทางทฤษฎี      คาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณมาก (extra) ในบรรยากาศ ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อน ซึ่งทำให้น้ำทะเลร้อนขึ้นตามไปด้วย  ผลที่เกิดขึ้นก็คือ  น้ำทะเลที่ร้อนขึ้นจะไม่สามารถดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากเท่ากับน้ำทะเลที่เย็น

       ดังนั้น เมื่อมีการดูดกลับคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศได้น้อย ผลก็คือ ยังคงมีก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศ เหลืออยู่เป็นปริมาณมากพอที่จะทำให้โลกร้อนขึ้น  มีความเป็นไปได้ว่ากลไกย้อนกลับที่ไปรบกวนระบบอุณหภูมิโลก    เป็นเหตุผลหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ทางทะเลได้เรียกร้องให้มีการกระทำโดยเร่งด่วนในการที่จะทำให้ คาร์บอนไดออกไซด์ เกิดภาวะสมดุลลดลง

2.2.2    ความเป็นกรดของน้ำจืด

           สารอินทรีย์ (Organic Matter)    หมายถึง สารที่มีลักษณะที่ทำให้ออกซิเจนละลายน้ำ (Dissolved Oxygen) ลดลงหรือหมดไป เนื่องจากกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์โดยใช้ออกซิเจน       โดยจุลินทรีย์ในน้ำที่ต้องการออกซิเจนเพื่อใช้ในการหายใจและการดำรงชีพสารอินทรีย์โดยทั่วไปประกอบด้วยคาร์บอไฮโดรเจน และออกซิเจน กลุ่มของสารอินทรีย์

ที่พบมากในน้ำเสีย คือโปรตีน (40-60 %) คาร์โบไฮเดรต (25 – 50 %) และน้ำมันและไขมัน (10 %)  น้ำจืด มีส่วนประกอบของเกลือและแก๊สต่าง ๆ   ผสมกัน     แต่ในปริมาณที่ไม่มากนัก  ส่วนสารประกอบอื่นๆ เช่น กรดผสมอยู่ น้ำจืดแบ่งเป็น  2  ประเภท  คือ     น้ำกระด้าง     (hard water)   และน้ำอ่อน  (soft water) น้ำที่มีสภาพเป็นกรด ซึ่งปลาบางชนิดต้องการเพื่อการขยายพันธุ์   จะมีสีเป็นสีเหลืองอำพัน  (amber color)จะสามารถหาได้จากพื้นที่ที่มีเปลือกไม้หรือต้นไม้หัก  หมัก  แช่อยู่ เป็นเวลานานๆ โดยส่วนใหญ่จะเป็นกรดแทนนิค(tannic acid)

6

2.3  ปฏิกิริยาการย่อยสลายเปลือกหอย

       สารประกอบคาร์บอเนตเมื่อทำปฏิกิริยากับกรดจะให้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์

                                       CaCO₃ + 2HCl                  CaCl₂ + H₂O + CO₂

      ปฏิกิริยาการสลายตัวของหินปูน มี 2  ประเภท ดังนี้ 

1)           การสลายตัวของหินปูนด้วยความร้อน

 ปฏิกิริยาการสลายตัวของหินปูน (CaCO₃) ด้วยความร้อนให้ CO₂ และปูนขาว( CaO)

                                    CaCO₃(s)                            CaO(s)    +    CO₂(g)

         2)  ปฏิกิริยาระหว่างกรดกับคาร์บอเนต
                ปฏิกิริยาระหว่างหินปูน    หรือแคลเซียมคาร์บอเนตกับกรดกำมะถัน(H₂SO₄) หรือกรดดินประสิว (HNO₃) ซึ่งมีอยู่ในฝนกรด เกิดเป็นแคลเซียมซัลเฟต (CaSO₄) หรือแคลเซียมไนเตรต Ca(NO₃)₂  และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂)

                CaCO₃(s)  + H₂SO₄(aq)                                    CaSO₄(s) + CO₂(g)+H₂O(l)

2.4   เปลือกหอยกับการบำบัดน้ำเสียที่เป็นกรด

       มีรายงานการบำบัดน้ำด้วยวัสดุเหลือใช้โดยนำเปลือกหอยแครงเปลือกหอยแมลงภูเปลือกหอยเชลล์ มาบำบัดความเป็นกรดของแหล่งน้ำในโรงเรียนมงคลวิทยา จ.ระยอง    จากการหาอัตราส่วนที่เหมาะสมของแคลเซียมคาร์บอเนตในการบำบัดน้ำ        พบว่าต้องใช้แคลเซียมคาร์บอเนต 0.2  กรัมต่อน้ำ100ลูกบาศก์เซนติเมตรจะทำให้ค่าพีเอชเป็นกลาง  จากอัตราที่ได้นำมาใช้ศึกษาการบำบัดความเป็นกรดของน้ำ โดยใช้แคลเซียมคาร์บอเนตจากเปลือกหอยทั้ง 3 ชนิด    นำมาเปรียบเทียบคุณสมบัติในการบำบัดน้ำที่เป็นกรดพบว่าเปลือกหอยแครงอบที่บดละเอียดมีประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำที่เป็นกรดดีที่สุด (โรงเรียนมงคลวิทยา จ.ระยอง)

-----------------

7

บทที่3

วิธีดำเนินการ

( Procedures )

3.1  อุปกรณ์และสารเคมี   ( Equipment and chemicals)

       1)  อุปกรณ์   ( Equipment )

            (1)  กระดาษลิตมัส  และกระดาษวัดพีเอชชนิดเทียบสี

            (2)  เครื่องวัดพีเอช

     2) สารเคมี  ( Chemicals)

            (1)  น้ำกรดที่มีค่าพีเอชต่างๆ

            (2)  น้ำจืดและน้ำทะเล

            ( 3) เปลือกหอยแครง

3.2  วิธีการทดลอง ( Methods )

       1)   ชั่งเปลือกหอยแครงก่อนย่อยสลาย

       2)   ชั่งเปลือกหอยแครงหลังย่อยสลาย

       3)   เตรียมสารละลายกรดที่มีสารพีเอช 1 - 7

      4)   วัดค่าพีเอชของกรดก่อนการย่อยสลายเปลือกหอยแครง

      5)   วัดค่าพีเอชของกรดหลังการย่อยสลายเปลือกหอยแครง

8

 

                                           

                   

ภาพที่ 1         การใช้เครื่องชั่งทศนิยม 4 ตำแหน่ง

 

                                                                      

ภาพที่ 2        การใช้เครื่องมือวัดพีเอช ( P^H meter )

9

บทที่  4

ผลการทดลองและการอภิปรายผล

( Experimental results and discussion )

4.1    การทดลองที่ 1   การหาปริมาณผงเปลือกหอยหลังจากแช่ในกรดที่มีค่าพีเอชต่างกัน                                                                                    

            

          ตารางที่  1    น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 1

น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรด(กรัม)
ก่อนแช่กรด	หลังแช่กรด	น้ำหนักเปลี่ยนแปลง
5.90	5.42	0.48
5.95	5.44	0.51
6.25	5.80	0.45
ค่าเฉลี่ย                                       0.48

      สรุปว่า   น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดค่าพีเอชเท่ากับ 1 มีค่าเท่ากับ  0.5  กรัม

           ตารางที่  2  น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 2

น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรด (กรัม)
ก่อนแช่กรด	หลังแช่กรด	น้ำหนักเปลี่ยนแปลง
5.81	5.43	0.38
6.95	6.60	0.35
7.81	7.45	0.36
ค่าเฉลี่ย                                    0.36

  สรุปว่า  น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 2 มีค่าเท่ากับ  0.4  กรัม

                 

                       

10

      

        ตารางที่  3  น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 3

น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรด  (กรัม)
ก่อนแช่กรด	หลังแช่กรด	น้ำหนักเปลี่ยนแปลง
6.90	6.61	0.29
7.75	7.48	0.27
6.78	6.52	0.26
ค่าเฉลี่ย                                      0.27

     สรุปว่า  น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 3  มีค่าเท่ากับ  0.3  กรัม

         ตารางที่  4    น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 4

น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรด (กรัม)
ก่อนแช่กรด	หลังแช่กรด	น้ำหนักเปลี่ยนแปลง
5.56	5.40	0.16
7.55	7.37	0.18
5.88	5.71	0.17
ค่าเฉลี่ย                                      0.17

    

  สรุปว่า  น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 4 มีค่าเท่ากับ  0.2  กรัม

11

             

        ตารางที่  5     น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 5

น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรด(กรัม)
ก่อนแช่กรด	หลังแช่กรด	น้ำหนักเปลี่ยนแปลง
5.07	5.00	0.07
5.65	5.59	0.06
6.60	6.52	0.08
ค่าเฉลี่ย                                     0.07

     สรุปว่า   น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 5 มีค่าเท่ากับ  0.1  กรัม

              ตารางที่  6    น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 6

น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรด(กรัม)
ก่อนแช่กรด	หลังแช่กรด	น้ำหนักเปลี่ยนแปลง
7.11	7.07	0.04
5.65	5.59	0.06
7.57	7.53	0.04
ค่าเฉลี่ย                                 0.046

   สรุปว่า   น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 6 มีค่าเท่ากับ  0.05  กรัม

12

       ตารางที่  7   น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 7

น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรด  (กรัม)
ก่อนแช่กรด	หลังแช่กรด	น้ำหนักเปลี่ยนแปลง
7.43	7.43	0
5.35	5.35	0
6.92	6.92	0
ค่าเฉลี่ย                                     0

   

  สรุปว่า   น้ำหนักเปลือกหอยที่ย่อยสลายด้วยกรดที่มีค่าพีเอชมีค่าเท่ากับ  0  กรัม

        

            ตารางที่  8  ค่าเฉลี่ยน้ำหนักของเปลือกหอยที่ผ่านการย่อยสลายด้วยกรดค่าพีเอช1-7

ค่าพีเอชของน้ำกรด	น้ำหนักเฉลี่ยของเปลือกหอยที่ย่อยได้ (กรัม)
1	0.5
2	0.4
3	0.3
4	0.2
5	0.1
6	0.05
7	0

           

          ผลการทดลอง     พบว่าค่าเฉลี่ยน้ำหนักของเปลือกหอยที่ผ่านการย่อยสลายด้วยกรดช่วงค่าพีเอช  1,2,3,4,5และ 6อยู่ในช่วง0.5 , 0.4 , 0.3 , 0.2 , 0.1 และ 0.05 กรัมตามลำดับ   แสดงว่ากรดที่มีค่าพีเอชต่ำจะย่อยสลายเปลือกหอยได้ปริมาณมากกว่ากรดที่มีค่าพีเอชสูง  และกรดที่มีค่าพีเอช7  (เป็นกลาง)  จะไม่มีการย่อยสลายเปลือกหอยเพราะน้ำไม่มีความเป็นกรด  การที่ค่าพีเอชของกรดเพิ่มขึ้นแสดงถึงค่าความเป็นกรดของน้ำลดลง    จึงมีผลต่อการสลายเปลือกหอยน้อยลงตามไปด้วย

13

 

4.2   การทดลองที่ 2 การหาค่าพีเอชของกรดที่ลดลงหลังย่อยสลายเปลือกหอย   

        ตารางที่  9      ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 1

ค่าพีเอชของน้ำกรดที่ใช้แช่เปลือกหอย
ก่อนแช่เปลือก	หลังแช่ปลือก	ค่าที่เปลี่ยนแปลง
1.0	1.4	0.4
1.0	1.3	0.3
1.0	1.4	0.4
ค่าเฉลี่ย                                             0.37

สรุปว่า  ค่าเฉลี่ยพีเอช เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอย 1  สัปดาห์ = 0.4  จึงมีค่าพีเอช เท่ากับ 1.4

      ตารางที่  10  ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 2

ค่าพีเอชของน้ำกรด
ก่อนแช่เปลือก	หลังแช่เปลือก	ค่าที่เปลี่ยนแปลง
2.0	2.3	0.2
2.0	2.2	0.2
2.0	2.3	0.4
ค่าเฉลี่ย                                               0.27

สรุปว่า   ค่าเฉลี่ยพีเอช เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอย 1  สัปดาห์ = 0.3  จึงมีค่าพีเอช เท่ากับ 2 .3

14

    

  ตารางที่  11  ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 3

ค่าพีเอชของน้ำกรด
ก่อนแช่เปลือก	หลังแช่เปลือก	ค่าที่เปลี่ยนแปลง
3.0	3.3	0.3
3.0	3.2	0.2
3.0	3.3	0.3
ค่าเฉลี่ย                                               0.23

  สรุปว่า   ค่าเฉลี่ยพีเอช เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอย  1  สัปดาห์ = 0.2  จึงมีค่าพีเอช เท่ากับ 3.2

      ตารางที่  12   ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 4

ค่าพีเอชของน้ำกรด
ก่อนแช่เปลือก	หลังแช่เปลือก	ค่าที่เปลี่ยนแปลง
4.0	4.3	0.3
4.0	4.3	0.3
4.0	4.2	0.2
ค่าเฉลี่ย                                            0.23

สรุปว่า  ค่าเฉลี่ยพีเอช เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยนาน  1  สัปดาห์ = 0.2 จึงมีค่าพีเอช เท่ากับ 4.2

15

 

   ตารางที่  13  ค่าพีเอชของน้ำกรดที่เพิ่มขึ้นหลังจากการแช่เปลือกหอยด้วยกรดค่าพีเอช 5

ค่าพีเอชของน้ำกรด
ก่อนแช่เปลือก	หลังแช่เปลือก	ค่าที่เปลี่ยนแปลง
5.0	5.1	0.1
5.0	5.2	0.2
5.0	5.1	0.1
ค่าเฉลี่ย                                         0.13

สรุปว่า   ค่าเฉลี่ยพีเอช เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอย  1  สัปดาห์ = 0.1 จึงมีค่าพีเอช เท่ากับ 5.1

       ตารางที่  14 ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 6

ค่าพีเอชของน้ำกรด
ก่อนแช่เปลือก	หลังแช่เปลือก	ค่าที่เปลี่ยนแปลง
6.0	6.2	0.2
6.0	6.1	0.1
6.0	6.1	0.1
ค่าเฉลี่ย                                        0.13

 สรุปว่า  ค่าเฉลี่ยพีเอช เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอย  1  สัปดาห์ = 0.1 จึงมีค่าพีเอช เท่ากับ 6.1

16

       ตารางที่  15  ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 7

ค่าพีเอชของน้ำกรด
ก่อนแช่เปลือก	หลังแช่เปลือก	ค่าที่เปลี่ยนแปลง
7.0	7.0	0
7.0	7.0	0
7.0	7.0	0
ค่าเฉลี่ย                                         0

      สรุปว่า ค่าเฉลี่ยพีเอช เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอย 1 สัปดาห์ ค่าพีเอช คงที่เท่ากับ 7.0

      

         ตารางที่   16  ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 1-7

ค่าพีเอชของน้ำกรดเริ่มต้น	ค่าพีเอชของน้ำกรดที่เพิ่มขึ้นหลังแช่
1	0.4
2	0.3
3	0.2
4	0.2
5	0.1
6	0.1
7	0

      สรุปผล    การวิเคราะห์ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยด้วยน้ำกรด   พบว่าค่าพีเอชเพิ่มขึ้นในช่วง    0.1 - 0.4    แสดงว่าค่าความเป็นกรดของน้ำลดลงเมื่อเกิดการย่อยสลายของเปลือกหอยนาน  1  สัปดาห์ การที่ค่าพีเอชของน้ำกรดมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นแสดงว่าค่าความเป็นกรดในน้ำลดลง

17

                                                  

               

                    

ค่าพีเอช

 

ภาพที่   3    น้ำหนักผงเปลือกหอยหลังย่อยสลายด้วยกรด ช่วง พีเอช  1 - 7

 ภาพที่    4    ค่าพีเอชที่เพิ่มขึ้นหลังแช่เปลือกหอยในกรด

บทที่  5

สรุปผลการทดลองและข้อเสนอแนะ

( Summary of results and recommendations )

5.1  สรุปผลการทดลอง   ( Summary of results )

        จากผลการทดลองการนำเปลือกหอยแครงแช่ในน้ำกรดที่มีค่าพีเอช 1 - 7

สรุปผลได้ว่า

         1 )   ปริมาณเปลือกหอยที่ย่อยสลายลดลงตามการเพิ่มของค่าพีเอชของกรดใน    

                น้ำจืดและน้ำทะเล

         2)    ค่าพีเอชของกรดในน้ำจืดและน้ำทะเลเพิ่มขึ้นจากค่าเดิมหลังแช่เปลือกหอยใน

                น้ำกรดแสดงว่าความเป็นกรดในน้ำจืดและน้ำทะเลลดลง

 5.2    ข้อเสนอแนะ ( Recommendations )

         1 )   การนำเปลือกหอยต่างๆรวมทั้งเปลือกกุ้งและปูหลังบริโภคไปทิ้งลงในทะเล

                             และน้ำจืด เป็นการลดปริมาณขยะ

         2)   การบำบัดน้ำเสียทั้งน้ำจืดและน้ำทะเลที่เป็นกรดกำลังมีปัญหาในปัจจุบันน่าจะใช้เปลือกหอยไปลดความเป็นกรดในน้ำ

         3)   การทิ้งเปลือกหอยลงในน้ำจืดน้ำทะเลเป็นการเพิ่มแคลเชียมคาร์บอเนตให้กับสัตว์  ทะเลและสัตว์น้ำจืดเอกสารอ้างอิง

19

 

เอกสารอ้างอิง

            พัชรา    แมเร้าะ  .2555.  น้ำทะเลเป็นกรด ศูนย์วิจัย และ พัฒนา การประมง

                         กรมประมง

 เนตบุค  ธนาคารกรุงไทย  .2555.   อาณาจักรสัตว์      ธนาคารกรุงไทย

 มงคลวิทยา   2547  เปลือกหอยรักษ์น้ำ   โรงเรียนปริยัติธรรม    จังหวัดระยอง

 ราชบัณฑิตยสถาน.2555.      เปลือกหอย.       คลังความรู้

 สรินทร   ลิ่มปนาท .2555.     เปลือกหอยเกิดจากอะไร      วารสารวิทยาศาสตร์

 วิถีมีเดีย      2555      แคลเซียมคาร์บอเนต.สารานุกรมเสรี