การเตรียมและลักษณะสมบัติของผงเซรามิกจากเปลือกไข่เพื่อต้านแบคทีเรีย

Abstract

สารต้านแบคทีเรียชนิดอนินทรีย์ได้รับความสนใจมากขึ้นเนื่องจากมีความเสถียรและปลอดภัยเทียบเท่าชนิดอินทรีย์ ในงานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมผงเซรามิกจากเปลือกไข่เพื่อให้เกิดสมบัติต้านแบคทีเรีย การทดลองเริ่มด้วยการนำเปลือกไข่เหลือทิ้งมาทำความสะอาดเพื่อใช้เป็นสารตั้งต้นและศึกษาอุณหภูมิการเผาแคลไซน์ในช่วงอุณหภูมิ 500ºC – 900ºC เพื่อวิเคราะห์และเปรียบเทียบลักษณะสมบัติของผงเซรามิกที่เตรียมขึ้น ผลการวิเคราะห์รูปแบบการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์แสดงให้เห็นว่าเปลือกไข่เผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 700ºC ขึ้นไปเกิดเฟสแคลเซียมไฮดรอกไซด์ได้สมบูรณ์และมีปริมาณมากที่สุด โดยเฉพาะที่อุณหภูมิ 900ºC ยังพบเฟสแคลเซียมออกไซด์อีกด้วย ผลการวิเคราะห์โครงสร้างระดับจุลภาคพบว่ามีลักษณะใกล้เคียงกับแคลเซียมออกไซด์และแคลเซียมไฮดรอกไซด์ทางการค้า ขนาดอนุภาคโดยเฉลี่ยของผงเซรามิกที่เผาแคลไซน์ 700ºC ขึ้นไปมีค่าน้อยกว่าเผาที่ 500 และ 600ºC โดยมีค่าประมาณ 10 ไมครอน ซึ่งสอดคล้องกับพื้นที่ผิวจำเพาะที่พบว่าผงเซรามิกเผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 700ºC ขึ้นไปมีพื้นที่ผิวมากกว่า ผลการทดสอบสมบัติต้านแบคทีเรียชนิด Escherichia coli และ Staphylococcus aureus พบว่าเปลือกไข่เผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ700ºC ขึ้นไปแสดงสมบัติต้านแบคทีเรียได้ดี จากนั้นได้เลือกทดสอบการใช้งานผงเซรามิก เผาแคลไซน์ที่ 700ºC กับผักผลไม้ที่มีลักษณะผิวต่างกันคือผิวเรียบกับขรุขระ ซึ่งจากผลการวิเคราะห์พบเซลล์ Escherichia coli ที่ตายบนผิวของผักผลไม้ทั้งสองชนิด แสดงให้เห็นว่า ผงเซรามิกจากเปลือกไข่ที่สังเคราะห์ได้มีศักยภาพในการนำไปประยุกต์ใช้งานเป็นผงล้างผักและผลไม้ ปัจจัยที่ส่งผลต่อกลไกการต้านแบคทีเรียคือปริมาณเฟสแคลเซียมไฮดรอกไซด์และแคลเซียมออกไซด์ ค่า pH ที่สูงถึง 12-13 รวมถึงการเกิดอนุภาคออกซิเจนที่มีความว่องไวในการทำปฏิกิริยา