นักวิชาการ ชี้
นักวิจัยไทย ผลิตแผ่นฟิล์มจากซิลิกาแกลบตรวจวัดสารก่อมะเร็ง : ก๊าซเบนซีนในอากาศ
ผศ.สิริลักษณ์ เจียรากร นักวิชาการศูนย์วิจัยมลพิษอากาศในอาคาร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) เปิดเผยว่า ที่มีการอุตสาหกรรมใช้เบนซีนเป็นตัวทำละลาย มีอยู่จำนวนมากในประเทศไทย และจากข่าวที่พบได้บ่อยคือการรั่วไหลโดยง่ายเนื่องจากเบนซีนสามารถละเหยเป็นไอได้ในอุณหภูมิห้อง ดังนั้นในประเทศไทยที่สภาพภูมิอากาศค่อนข้างร้อนการระเหยเป็นไอของเบนซีนจึงเกิดขึ้นได้ง่ายประกอบกับ เบนซีนคือตัวการหลักของสารก่อมะเร็ง
สำหรับ สารที่มีเบนซีนเป็นองค์ประกอบจัดอยู่ในกลุ่มของสารก่อมะเร็ง ซึ่งนอกจากเบนซีนแล้วยังมีสารที่เป็นอนุพันธ์ของเบนซีนได้แก่ โทลูอีน เอทิลเบนซีน และไซลีน การรั่วไหลมักพบในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีการใช้สารดังกล่าวและเกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งสามารถพบได้ในบรรยากาศทั่วไปโดยเฉพาะในเขตเมืองที่มีการจราจรหนาแน่น นอกจากนี้ยังพบว่าสารเคมีที่ใช้ในบ้านหรือในสำนักงาน เช่น สี ตัวทำละลาย หมึกพิมพ์ มีส่วนประกอบของเบนซีน ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดปัญหามลพิษในอาคาร ทำให้ร่างกายมีการสะสมสารดังกล่าวอย่างต่อเนื่อง และทำให้เกิดโรคมะเร็งปอดได้ การตรวจวัดความเข้มเข้นของสารในกลุ่มนี้ต้องใช้เครื่องตรวจวัดที่นำเข้าจากต่างประเทศและมีราคาแพง ทำให้ไม่สามารถตรวจวัดได้บ่อย และครอบคลุมบริเวณกว้าง งานวิจัยนี้จึงเน้นการพัฒนากรรมวิธีการผลิตวัสดุที่ใช้ในการตรวจวัดสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายอย่างเบนซีนเพื่อประยุกต์ใช้แทนเครื่องตรวจวัดที่ต้องนำเข้าและมีราคาแพง
ผศ.สิริลักษณ์ บอกว่า งานวิจัยเริ่มจากการศึกษางานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับวัสดุเก็บอากาศเพื่อตรวจหาสารพิษในสถานประกอบการ มาต่อยอดเป็นกรรมวิธีการผลิตฟิล์มทีเอ็ม-เอสพีวี (TM-SPV) จากซิลิกาแกลบเพื่อใช้ในการตรวจวัดสารระเหยเบนซีนและอนุพันธ์ของเบนซีนในสถานประกอบการ โดยเปิดเผยถึงกรรมวิธีในการผลิตแผ่นฟิล์มซึ่งมีสมบัติในการตรวจวัดสารระเหยเบนซีนและอนุพันธ์ของเบนซีน โดยการปรับปรุงผิวสมบัติของวัสดุเซอร์เฟสโฟโตโวลท์เตจหรือเอสพีวี (Surface Photovoltage : SPV) เทคโนโลยีทางเลือกที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้เป็นวัสดุตรวจวัดสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย มีข้อได้เปรียบกว่าเมื่อเทียบกับหัวตรวจวัดชนิดอื่น คือมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ราคาไม่แพง ใช้งานง่าย สามารถตอบสนองได้ทันทีและมีความจำเพาะกับสารที่ต้องการตรวจวัด เนื่องจากโครงสร้างที่ประกอบไปด้วยส่วนของโลหะ ฉนวน-กึ่งตัวนำ ซึ่งในส่วนของฉนวนดังกล่าวสามารถปรับแต่งสมบัติของผิวให้มีความจำเพาะกับก๊าซที่ต้องการตรวจได้
โดยนำวัสดุนาโนซิลิกาจากแกลบที่มีชื่อว่า Mobil Composition Material of Number 41 (MCM-41) ซึ่งเป็นวัสดุรูพรุนโครงสร้างหลักเป็นซิลิกอนไดออกไซด์ที่มีรูปร่างเหมือนรังผึ้ง มีพื้นที่ผิวประมาณ 700 ตารางเมตรต่อกรัม มีสมบัติสามารถดูดซับสารระเหยได้ดี มาประยุกต์ใช้เป็นส่วนหนึ่งของฉนวนโดยทำหน้าที่ดูดซับก๊าซเบนซีนลงบนโครงสร้างของวัสดุ SPV ซึ่งจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของค่าการนำไฟฟ้าของแผ่น SPV เกิดสัญณาณทางไฟฟ้าที่แปรตามปริมาณของก๊าซที่ถูกดูดซับได้บนผิวของแผ่น SPV
“เมื่อขยายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ขนาด 150,000 เท่าจะพบว่ามีอนุภาคเรียบกลมเกาะกันเป็นกลุ่มเหมือนหลอดที่มัดรวมกันคล้ายรังผึ้ง เราสามารถปรับแต่งผิวสมบัติให้มีความจำเพาะสำหรับการดูดซับก๊าซแต่ละชนิดได้ โดยการปรับความมีขั้วที่ผิวของวัสดุ MCM-41 ให้สอดคล้องกับสมบัติความมีขั้วของก๊าซแต่ละชนิด แผ่น SPV ที่ผ่านการเคลือบผิวหน้าด้วยวัสดุพรุน MCM-41 เป็นเทคโนโลยีรูปแบบใหม่ที่จะนำไปสู่การพัฒนาวัสดุตรวจวัดสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย ซึ่งสามารถผลิตได้ภายในประเทศ ซึ่งปัจจุบันในประเทศไทยยังไม่มีผู้ผลิตเครื่องตรวจวัดดังกล่าว หากนำมาพัฒนาต่อยอดเพื่อใช้เป็นอุปกรณ์ในการตรวจวัดสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายได้ในเชิงพาณิชย์ จะสามารถทดแทนการนำเข้าอุปกรณ์ตรวจวัดในปัจจุบันซึ่งต้องนำเข้าและมีราคาแพงได้”
ทั้งนี้ “เบนซีน” Benzene สารก่อมะเร็งตัวร้ายหนึ่งในสารอินทรีย์ระเหยง่ายในบรรยากาศ ที่อยู่ในกลุ่มแก๊สโวเลไทล์ ออแกนิก คอมพาวนด์ (Volatile Organic Compounds : VOCs) ตัวทำละลาย ที่ส่วนใหญ่มักใช้ในอุตสาหกรรมพลาสติก อุตสาหกรรมปิโตรเลียมปิโตรเคมี อุตสาหกรรมสี กาว ทินเนอร์ เชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ อีกทั้งยังพบได้ในโรงพิมพ์ทั่วไป และยังถูกนำมาใช้เป็นผลิตภัณฑ์สำหรับใช้ในครัวเรือนหลายชนิด เช่น ทำเป็นน้ำยาทำความสะอาดผนัง น้ำยาลบคำผิด น้ำยาซักแห้ง สารกำจัดแมลงและสารกำจัดโรคพืช และเคยเกิดการรั่วไหลจากอุตสาหกรรมพลาสติกแห่งหนึ่งในนิคมอุตสาหกรรมจังหวัดระยอง การเป็นพิษเฉียบพลันแม้ว่าจะน้อยกว่าการรั่วไหลของสารฟีนอลอยู่มาก เพราะผู้ที่จะเป็นอันตรายต้องได้รับ “เบนซีน” ในปริมาณมากกว่า 2,000 พีพีเอ็ม แต่หากผู้ที่ได้รับสาร “เบนซีน” ต่อเนื่องแม้ว่าจะปริมาณไม่มาก ย่อมมีผลต่อการเกิดมะเร็งอย่างแน่นอน เพราะหากร่างกายได้รับพิษเรื้อรังจาก benzeneจะมีผลกระทบต่อการผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดงทำให้เกิดโรคโลหิตจาง (anaemia) ตามมาและอาจเป็นสาเหตุของมะเร็งของเม็ดเลือดขาว
