<script language="JavaScript" src="http://www.vcharkarn.com/javafeed/article/312" type="text/javascript"></script>

คิดค้นทางลัดสังเคราะห์สารเคมี ย่นเวลา ลดพลังงาน ได้ผลเกินคุ้ม ดร. เทียนทอง ทองพันชั่ง พลิกวงการวิทยาศาสตร์ไทยจากฝีมือนักวิจัยรุ่นใหม่ ค้นพบทางลัดสังเคราะห์สารเคมีด้วยปฎิกิริยาเคมีอินทรีย์ช่วยประหยัดเวลา ประสิทธิภาพเกินร้อย ผู้เขียน: sineenart ชมแล้ว: 17,790 ครั้ง post ครั้งแรก: Thu 12 October 2006, 3:54 pm ปรับปรุงล่าสุด: Thu 12 October 2006, 3:54 pm อยู่ในส่วน: vservice, ปัญหาเชาวน์, เคมี, พสวท ทั่วไป, การบ้าน, สังคมศาสตร์

หากกล่าวถึง ‘สารเคมี’ คนทั่วไปซึ่งไม่มีพื้นความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ มักนึกถึงสารพิษเป็นอันดับต้นๆ ความเชื่อผิดๆเช่นนี้กลับสวนทางกับความเป็นจริงโดยสิ้นเชิง เพราะสารเคมีที่อยู่รอบตัวมนุษย์ซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติหรือผ่านการสังเคราะห์ ล้วนเป็นส่วนสำคัญในการสร้างสิ่งมีประโยชน์อันเอื้อต่อการดำรงชีวิตอย่างมหาศาล



ตัวอย่างเช่น 'อาหาร' หนึ่งในปัจจัยสี่ก็มีส่วนประกอบของสารเคมีทั้งสิ้น ได้แก่ คาร์โบไฮเดรทจัดว่าเป็นสารเคมีประเภทพอลิเมอร์ชีวภาพที่เรียกว่า พอลิแซคคาไรด์ หรือไขมันมีชื่อทางเคมี ที่เรียกว่า ไตรกลีเซอไรด์ ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างกรดไขมัน กับกลีเซอรอล เป็นต้น



นอกเหนือจากสารเคมีตามธรรมชาติที่ให้ประโยชน์ด้านต่างๆแล้ว สารเคมีเหล่านี้ยังนำมาสังเคราะห์เพื่อหาสารชนิดใหม่ซึ่งให้คุณสมบัติพิเศษแตกต่างกันไป สามารถนำไปเพิ่มประสิทธิภาพให้กับวัตถุ และพัฒนาเพื่อใช้ในการวิจัยขั้นสูงต่อไปได้








ยิ่งในโลกปัจจุบันการสังเคราะห์สารเคมีใหม่ๆมีความจำเป็นมากขึ้น เพื่อรองรับความต้องการของมนุษย์ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในขณะเดียวกัน การพัฒนาสารเคมีเหล่านี้ยังเป็นส่วนสำคัญในการสร้างความก้าวหน้าให้กับวงการวิทยาศาสตร์อีกทางด้วย อย่างเช่นการพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยีซึ่งเป็นผลมาจากการสังเคราะห์สารเคมีให้มีขนาดเล็กในระดับนาโนเมตร โดยการเรียงอะตอมหรือโมเลกุลในตำแหน่งที่ต้องการได้แม่นยำและถูกต้อง เพื่อให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารให้มีคุณสมบัติพิเศษต่างๆ อาทิ การสังเคราะห์สารโพลิเมอร์เรืองแสงให้มีขนาดนาโน และตัดต่อโมเลกุลจนได้คุณสมบัติการส่องแสงและสีที่ต้องการเพื่อผลิตหลอดไฟ ที่ช่วยให้ใช้พลังงานต่ำและย่อยสลายง่าย ไม่ก่อให้เกิดพิษกับสิ่งแวดล้อมล้วนเป็นประโยชน์ต่อมนุษยชาติอย่างมาก



อย่างไรก็ตาม การสังเคราะห์สารเคมีให้มีคุณสมบัติตามที่นักวิทยาศาสตร์นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะต้องอาศัยกระบวนการทางพันธะเคมีหลายขั้นตอน ลองผิดลองถูกเพื่อหากรรมวิธีที่เหมาะสมและสามารถให้ผลผลิตของสารเคมีชนิดนั้นๆมีปริมาณและคุณสมบัติมากพอ ดังนั้นการสังเคราะห์สารเคมีบางชนิดต้องใช้เวลาหลายปีทีเดียว อุปสรรคเหล่านี้จึงเปรียบเหมือนขวากหนามที่นักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายต้องฝ่าฝันไปให้จงได้





การคิดค้นหาวิธีสังเคราะห์สารเคมีให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดทั้งในแง่ปริมาณและคุณภาพเป็นเรื่องท้าทายสำหรับนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก รวมถึงนักวิทยาศาสตร์ไทยผู้เล็งเห็นถึงความสำคัญของกรรมวิธีดังกล่าว จึงมุ่งสร้างสรรค์งานวิจัยจนประสบความสำเร็จ และเป็นคุณประโยชน์แก่วงการวิทยาศาสตร์ไทยเป็นอย่างมาก นักวิจัยทางเคมีที่กล่าวถึงท่านนี้คือ ดร. เทียนทอง ทองพันชั่ง นักเรียนทุนโครงการพัฒนาและส่งเสริมผู้มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (พสวท.) ของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ซึ่งเป็นอาจารย์ประจำภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดลและได้รับรางวัลนักวิทยาศาสตร์ดีเด่น ประจำปี พ.ศ. 2547 จากมูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์ จากการศึกษาวิจัยและพัฒนาปฏิกิริยาทางเคมีอินทรีย์ เพื่อใช้ในการสังเคราะห์สารที่มีคุณสมบัติน่าสนใจตามต้องการ


อาจารย์เทียนทองเล่าถึงลักษณะของงานวิจัยว่าเป็นการพัฒนาปฏิกิริยาทางเคมีสำหรับกระบวนการสังเคราะห์สารเคมีให้ได้สารเคมีชนิดใหม่จำนวนมาก ใช้เวลาและสิ้นเปลืองพลังงานน้อยที่สุด โดยใช้กำมะถันซึ่งมีส่วนประกอบของซัลเฟอร์ไดออกไซด์และออกซิเจนเป็นสารทดลองเบื้องต้น ผ่านกระบวนการทางเคมีเพื่อแยกเอาออกซิเจนออกจากสารกำมะถันโดยใช้สารเบนซีนเป็นตัวทำละลาย เพราะสามารถสังเคราะห์สารโดยใช้จุดเดือดที่ต่ำลงและสามารถดูดน้ำระหว่างการทำปฏิกิริยาเป็นจำนวนมาก จึงช่วยย่นเวลาในกระบวนการทั้งหมดเหลือเพียง 2 ชั่วโมงและใช้อุณหภูมิเพียง 60 องศาเท่านั้น





นอกจากนี้ผลจากงานวิจัยดังกล่าวยังสามารถนำไปใช้ในการปรับปรุงกระบวนการแยกสารที่มีการจัดเรียงอะตอมในลักษณะสามมิติและทำนายโครงสร้างสามมิติเหล่านี้ได้อย่างชัดเจน ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นคุณสมบัติของโมเลกุลแต่ละด้านอย่างครบถ้วน ส่งผลให้ค้นหาสารเคมีใหม่ๆสะดวกมากขึ้น





“ผมเลือกศึกษาปฏิกิริยาพันธะเคมีของสารที่มีส่วนประกอบของสารซัลเฟอร์ไดออกไซด์และออกซิเจน เพราะคุณสมบัติพิเศษของสารทั้งสองซึ่งแม้จะเป็นธาตุในกลุ่มเดียวกันแต่มีสมบัติเฉพาะทางไฟฟ้าต่างกัน เมื่อผ่านกระบวนการสังเคราะห์แล้วสามารถเปลี่ยนแปลงสมบัติทางไฟฟ้าของสารให้เป็นไปตามต้องการ และนำไปใช้เป็นส่วนประกอบในวัตถุทางไฟฟ้าต่างๆที่ใช้ในชีวิตประจำวัน แม้ผลงานวิจัยจะเป็นที่น่าพอใจแต่ผมจำเป็นต้องศึกษาคุณภาพของสารจากการสังเคราะห์เพิ่มเติมต่อไป เพื่อให้สามารถนำสารนี้ไปใช้ประโยชน์อย่างแท้จริง”





แม้งานวิจัยดังกล่าวจะเป็นการพัฒนาปฏิกิริยาทางเคมีในเชิงปฏิบัติการ ซึ่งมิอาจแสดงผลออกมาเป็นรูปธรรมเช่นเดียวกับการคิดค้นผลิตภัณฑ์หรือเทคโนโลยีใหม่ๆ ได้ชัดเจน แต่นับว่าเป็นจุดเริ่มต้นสำคัญของวงการวิทยาศาสตร์เพื่อเป็นบันไดขั้นแรกสำหรับงานวิจัยระดับสูงอันเอื้อประโยชน์ต่อมนุษยชาติในอนาคต จึงส่งผลให้งานวิจัยฝีมือนักวิจัยหนุ่มไฟแรงผู้นี้ได้การยอมรับจากนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกด้วยการลงตีพิมพ์ในวารสารวิชาการชั้นนำของโลก เช่น Tetrahednon Letters, synthetic Communications และ Journal of Oraganic Chemistry





จากความสำเร็จในการค้นพบทางลัดของขั้นตอนการสังเคราะห์สารเคมีโดยใช้กำมะถันของอาจารย์เทียนทองนี้ ยังเป็นการจุดประกายให้เกิดศึกษาในขั้นต่อไปอีกด้วยว่าปฏิกิริยาดังกล่าวจะสามารถนำไปปรับใช้เพื่อสังเคราะห์สารเคมีซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษอื่นได้อีกหรือไม่ ด้วยเหตุนี้งานวิจัยอีกสองชิ้นว่าด้วยเรื่องการสังเคราะห์สารจากกรรมวิธีทางเคมีข้างต้นจึงเกิดขึ้น ซึ่งนับว่าเป็นผลงานดีเด่นที่ทำให้อาจารย์ได้รับรางวัลนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ประจำปี พ.ศ. 2547 จากมูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์ โดยรางวัลดังกล่าวจะพิจารณาจากคุณภาพและปริมาณงานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์นั้นๆว่าได้รับการตีพิมพ์ในวารสารต่างประเทศซึ่งได้รับการยอมรับ รวมถึงมีผลกระทบต่อวงการวิจัยทางวิทยาศาสตร์มากน้อยเพียงใด





ผลงานวิจัยชิ้นต่อมาของอาจารย์เทียนทอง เป็นการทดลองสังเคราะห์สารไดออกซินจากปฏิกิริยาทางเคมีอินทรีย์จากงานวิจัยแรก เพื่อค้นหาความเป็นไปได้ในการสังเคราะห์สารดังกล่าวให้ได้ปริมาณและคุณสมบัติพิเศษตามต้องการ เนื่องจากสารไดออกซินนั้นมีส่วนประกอบของสารทีซีดีดีซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษให้ทั้งประโยชน์และโทษ กล่าวคือสารชนิดนี้เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมแต่ในทางกลับกันสามารถนำมาสังเคราะห์เพื่อใช้เป็นตัวยาคลายเครียดได้ด้วย ดังนั้นกระบวนการสังเคราะห์สารไดออกซินให้ได้สมบัติที่มีประโยชน์เป็นสิ่งจำเป็นมากทีเดียว

---

Hot Links

คลังข้อสอบ | ข่าววิชาการ
เล่นกล/เกม | อ่านนิยาย
ข่าวทุนการศึกษา | ลิงค์

ขอบคุณผู้สนับสนุน