1. ชื่อห้องปฏิบัติการวิจัย การปรับสภาพพื้นผิวและคอลลอยด์
SURFACE MODIFICATION AND COLLOIDS RESEARCH LABORATORY
ภาควิชา เคมี

2. สมาชิก

2.1 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สุรศักดิ์ วัฒเนสก์
(email address : swatanes@chiangmai.ac.th)
ผู้ประสานงาน
2.2 รองศาสตราจารย์ ดร.เรืองศรี วัฒเนสก์ สมาชิก
2.3 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อรอนงค์ อาร์คีโร สมาชิก
2.4 อาจารย์ ดร.วิมล ไสยสมบัติ สมาชิก

3. หลักการและเหตุผล
สารดูดซับ ประเภทต่างๆ ได้แก่ ถ่านกัมมันต์ ถ่านกระดูก และอิฐมอญ ถูกนำไปใช้ในการดูดซับ สารอื่นที่อยู่ในสภาพทั้งที่เป็นของเหลวและแก๊ส เนื่องจากสารดูดซับเหล่านี้ หาได้ง่ายในท้องถิ่น มีราคาถูก มีประสิทธิภาพในการดูดซับที่ดี เช่น ถ่านกัมมันต์ใช้เป็นสารกรองน้ำให้สะอาด กำจัดสีและกลิ่น ส่วนถ่านกระดูกและอิฐมอญมีบทบาทมากในกระบวนการขจัดฟลูออไรด์ ในน้ำบริโภค เนื่องจากการบริโภคน้ำที่มีปริมาณฟลูออไรด์เกินมาตรฐาน จะก่อให้เกิดปัญหาอย่างยิ่งทางทันตสาธารณสุข เป็นต้น โดยทั่วไป สารดูดซับเหล่านี้จะมีประสิทธิภาพระดับหนึ่ง แต่การเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับของสารดูดซับให้ดียิ่งขึ้น สามารถทำได้โดยการปรับสภาพผิวของสารดูดซับ ตัวอย่างเช่น การเคลือบผิวผงถ่านกัมมันต์ด้วยสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะบางประเภท จะทำให้ประสิทธิภาพการดูดซับแก๊สเพิ่มขึ้น การตรึงสารที่เหมาะสมบนผิวซิลิกาที่นิยมใช้เป็นของแข็งรองรับในคอลัมน์สำหรับการวิเคราะห์ทางโครมาโทกราฟี จะเพิ่มประสิทธิภาพในการแยกสารได้ดีขึ้น เป็นต้น ในบางกรณีของการใช้งาน สารดูดซับและสารที่ถูกดูดซับอาจอยู่ในสภาพคอลลอยด์ ตัวอย่างเช่น ออกไซด์ของโลหะในแม่น้ำลำคลองที่มีส่วนที่ทำให้เกิดปัญหาน้ำเน่าเสีย ปัจจุบันสารคอลลอยด์ที่ย่อยสลายง่ายทางชีวภาพ ได้แก่ สีย้อมธรรมชาติ สารลดแรงตึงผิวชีวภาพ กำลังเป็นที่สนใจในการลดปัญหาทางสิ่งแวดล้อม การศึกษาพฤติกรรม การดูดซับและการปรับสภาพพื้นผิวของสารดูดซับ รวมทั้งการศึกษาสมบัติของสารอื่นที่อยู่ในสภาพคอลลอยด์ สามารถนำไปประยุกต์กับการแก้ไขปัญหาต่างๆ อาทิเช่น การเพิ่มคุณภาพชีวิต การลดปัญหามลภาวะในสิ่งแวดล้อม รวมถึงการปรับปรุงคุณภาพของสารที่มีกระบวนการเกี่ยวข้องกับสภาพคอลลอยด์ได้ ด้วยเหตุนี้ กลุ่มผู้วิจัย จึงขอจัดตั้งห้องปฏิบัติการวิจัยการปรับสภาพพื้นผิวและคอลลอยด์ ขึ้น

4. วัตถุประสงค์และเป้าหมาย

4.1 เพื่อศึกษาถึงพฤติกรรมการดูดซับสารอื่นบนสารดูดซับ ได้แก่ ถ่านกัมมันต์ ถ่านกระดูก อิฐมอญ ผงซิลิกาและออกไซด์ของโลหะ ฯลฯ
4.2 เพื่อศึกษาวิธีการและสภาวะที่เหมาะสม ในการปรับสภาพพื้นผิวของสารดูดซับ
4.3 เพื่อศึกษาพฤติกรรมและการปรับสภาพของสารในสภาพคอลลอยด์

5. งานวิจัยที่กำลังดำเนินการอยู่

เป็นงานวิจัยต่อเนื่อง ที่ได้ขยายขอบเขตของการวิจัยที่ได้ทำอยู่เดิมของหน่วยวิจัยผงถ่านกัมมันต์เคลือบผิวที่ได้พัฒนาวิธีและหาสภาวะที่เหมาะสมในการปรับสภาพผิวของสารดูดซับได้แก่ การเคลือบผิวถ่านกัมมันต์และถ่านกระดูกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับ รวมทั้งการตรึงลิแกนด์บนผงซิลิกาเพื่อประโยชน์ในการวิเคราะห์โลหะปริมาณน้อย ปัจจุบันได้มุ่งเน้นการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาดังนี้

6. อุปกรณ์/เครื่องมือวิจัยที่มีอยู่แล้ว

6.1 UV-VIS Spectrophotometer
6.2 Atomic Absorption Spectrophotometer
6.3 pH - meter
6.4 Conductivity meter
6.5 Turbidity meter 6.6 Viscometer

7. ผลสัมฤทธิ์ทางการวิจัยจนถึงปัจจุบัน

จากการมุ่งเน้นการวิจัยไปสู่ การศึกษากลไกและกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับพื้นผิวด้วยวิธีทางเคมีวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือ ได้แก่ การขจัดฟลูออไรด์ด้วยถ่านกระดูกและอิฐมอญ อันมีความเป็นมาที่สืบเนื่องมาจากความร่วมมือทางวิชาการกับศูนย์ทันตสาธารณสุขระหว่างประเทศ กรมอนามัย กระทรวงสาธารณสุข เพื่อการแก้ปัญหาโรคฟันในเขตภาคเหนือของประเทศไทยอันเนื่องมาจากปริมาณฟลูออไรด์สูงในน้ำบริโภค รวมทั้งการศึกษากระบวนการอื่นที่เกี่ยวข้องกับพื้นผิว เช่น การปรับสภาพบริเวณพื้นผิวของสารดูดซับในคอลัมน์ เพื่อการศึกษาการเปลี่ยนไนเทรตเป็นไนไทรต์ด้วยจุลินทรีย์ ผลงานวิจัยบางส่วน ได้นำเสนอในการประชุมวิชาการ ระดับชาติ 1st PERCH Annual Scientific Conference (PERCH 2002) จัดขึ้นระหว่างวันที่ 12-15 พฤษภาคม 2545 ที่โรงแรมการ์เดนซีวิวรีสอร์ต พัทยา จังหวัดชลบุรี ดังนี้
Chusie, R.; Watanesk, S. Flow Injection Spectrophotometric Determination of Fluoride Using Ternary Complex of Aluminium with Eriochrome Cyanine R and Cationic Surfactant.
Rugrai, W.; Watanesk, S. Fabrication of a Fluoride Test Kit Based on Color Comparison
Threeprom, J.; Watanesk, S.; Watanesk, R.;Kijjanapanich, P; Wiriyacharee, P. A Study of Microbial Conversion of Nitrate to Nitrite by Ion Interaction Chromatography.
Imkum, A.; Watanesk, S. Effect of Common Chromatographic Variables on the Separation of Some Anions by Ion Interaction Reversed-Phase Liquid Chromatography.

ในส่วนของการศึกษาพฤติกรรมของคอลลอยด์ ในระบบต่างๆ ได้ดำเนินการวิจัยเพื่อศึกษาสมบัติ พฤติกรรมและกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับคอลลอยด์ ได้แก่ น้ำเคลือบเซรามิก สีย้อมธรรมชาติ และสารลดแรงตึงผิวชีวภาพ โดยสมาชิกห้องปฏิบัติการวิจัยได้ศึกษาวิจัยเสร็จสิ้น และได้จัดทำรายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์ โครงการวิจัย เรื่อง การศึกษาพฤติกรรมของคอลลอยด์ในน้ำเคลือบเซรามิกศิลาดล ที่ได้รับทุนอุดหนุนการวิจัย จากคณะวิทยาศาสตร์ ประจำปีงบประมาณ 2544 เรียบร้อยแล้ว ผลงานอื่นที่เกี่ยวข้องและได้รับการเผยแพร่ในการประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทยครั้งที่ 27 จัดโดยมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ร่วมกับสมาคมวิทยาศาสตร์ในพระบรมราชูปถัมภ์ ระหว่างวันที่ 16-18 ตุลาคม 2544 ที่โรงแรมลีการ์เดน หาดใหญ่ สงขลา มีดังนี้
Thongphrom, S.; Watanesk, R.; Watanesk, S.; Beckett, R.; McKinnon, I. Particle Flocculation by Polydadmac in Ceramic Glaze.
Janhom, S.; Watanesk, R.; Effect of Acidity-Basicity on Alumina Dispersion in Sodium Dodecylsulphate Solution.
Saipanya, S.; Saiyasombat, W.; Watanesk, R. Efficiency of Coagulant in Decolouring and COD Reduction of Black Liquor from Saa-Bark Boiling.
Threeprom, J.; Watanesk, S. Determination of Nitrite and Nitrate in Culture Media Sample by Ion Interaction Chromatography.

นอกจากนี้สมาชิกห้องปฏิบัติการวิจัย ได้เดินทางไปเจรจาความร่วมมือทางวิชาการทางด้านการวิจัยทาง Surface and Colloid Chemistry กับ Cardiff University ประเทศสหราชอาณาจักร และได้จัดทำสัญญาความร่วมมือทางวิชาการ (MOU) ระหว่างคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ กับ Department of Chemistry, Cardiff University เรียบร้อยแล้ว โดยมีโครงการที่จะส่งนักศึกษาปริญญาเอก สาขาวิชาเคมี จำนวน 2 คน เดินทางไปทำวิจัยร่วมกับ Dr. Peter Griffiths และ Dr. Ian Falis ในเดือน สิงหาคม 2545 นี้