บทเรียนที่ 2 การเกิดปิโตรเลียม

ปิโตรเลียมเกิดจากการทับถมและสลายตัวของอินทรียสารจากพืชและสัตว์ที่คลุกเคล้าอยู่กับตะกอนในชั้นกรวดทรายและโคลนตมใต้พื้นดิน เมื่อเวลาผ่านไปนับล้านปีตะกอนเหล่านี้จะจมตัวลงเรื่อย ๆ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของผิวโลก ถูกอัดแน่นด้วยความดันและความร้อนสูง และมีปริมาณออกซิเจนจำกัด จึงสลายตัวเปลี่ยนสภาพเป็นแก๊สธรรมชาติและน้ำมันดิบแทรกอยู่ระหว่างชั้นหินที่มีรูพรุน

ปิโตรเลียมจากแหล่งต่างกันจะมีปริมาณของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน รวมทั้งสารประกอบของกำมะถัน ไนโตรเจน และออกซิเจนแตกต่างกัน โดยขึ้นอยู่กับชนิดของซากพืชและสัตว์ที่เป็นต้นกำเนิดของปิโตรเลียม และอิทธิพลของแรงที่ทับถมอยู่บนตะกอน

แหล่งกักเก็บปิโตรเลียม

ปิโตรเลียมที่เกิดอยู่ในชั้นหิน จะมีการเคลื่อนตัวออกไปตามรอยแตกและรูพรุนของหินไปสูระดับความลึกน้อยกว่าแล้วสะสมตัวอยู่ในโครงสร้างหินที่มีรูพรุน มีโพรง หรือรอยแตกในเนื้อหินที่สามารถให้ปิโตรเลียมสะสมคัวอยู่ได้ ด้านบนเป็นหินตะกอนหรือหินดินดานเนื้อแน่นละเอียดปิดกั้นไม่ให้ปิโตรเลียมไหลลอดออกไปได้ โครงสร้างปิดกั้นดังกล่าวเรียกว่าแหล่งกักเก็บปิโตรเลียม

บทเรียนที่ 3 การสำรวจปิโตรเลียม

การสำรวจปิโตรเลียม

 การสำรวจปิโตรเลียมทำได้หลายวิธี และมีขั้นตอนต่าง ๆ ดังนี้

 1. Geology) โดยทำแผนที่ภาพถ่ายทางอากาศ

 2. สำรวจทางธรณีวิทยาพื้นผิวโดยการเก็บตัวอย่างหิน ศึกษาลักษณะของหิน วิเคราะห์ซากพืชซากสัตว์ที่อยู่ในหิน ผลการศึกษาช่วยให้คาดคะคะเนได้ว่ามีโอกาสพบโครงสร้างและชนิดของหินที่เอื้ออำนวยต่อการกักเก็บปิโตรเลียมในบริเวณนั้นมากหรือน้อยเพียงใด

 3. การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์(Geophysics)

• การวัดความเข้มสนามแม่เหล็กโลก จะบอกให้ทราบถึงขอบเขต ความหนา ความกว้างใหญ่ของแอ่ง และความลึกของชั้นหิน

• การวัดค่าความโน้มถ่วงของโลก ทำให้ทราบถึงชนิดของชั้นหินใต้ผิวโลกในระดับต่าง ๆ ซึ่งจะช่วยในการกำหนดขอบเขตและรูปร่างของแอ่งใต้ผิวดิน

• การวัดค่าความไหวสะเทือน (Seismic wave) จะช่วยบอกให้ทราบตำแหน่ง รูปร่างลักษณะ และโครงสร้างของหินใต้ดิน

โครงสร้างของชั้นหินใต้ดินที่ได้จากการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์

4. การเจาะสำรวจจะบอกให้ทราบถึงความยากง่ายของการขุดเจาะเพื่อนำปิโตรเลียมมาใช้ และบอกให้ทราบว่าสิ่งที่กักเก็บอยู่เป็นแก๊สธรรมชาติหรือน้ำมันดิบ และมีปริมาณมากน้อยเพียงใด ข้อมูลในการเจสะสำรวจจะนำมาใช้ในการตัดสินถึงความเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ เมื่อเจาะสำรวจพบปิโตรเลียมในรูปแก๊สธรรมชาติหรือน้ำมันดิบแล้ว ถ้าหลุมใดมีความดันภายในสูง ปิโตรเลียมจะถูกดันให้ไหลขึ้นมาเอง แต่ถ้าหลุมใดมีความดันภายในต่ำ จะต้องเพิ่มแรงดันจากภายนอกโดยการอัดแก๊สบางชนิดลงไป เช่น แก๊สธรรมชาติ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 

REF : http://en.wikipedia.org/wiki/Petroleum

การสำรวจน้ำมันดิบในประเทศไทย

มีการสำรวจครั้งแรกใน พ.ศ. 2464 พบที่อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่ และพบแก๊สธรรมชาติที่มีปริมาณมากพอเชิงพาณิชย์ในอ่าวไทยเมื่อ พ.ศ. 2516 ต่อมาพบที่อำเภอน้ำพอง จังหวัดขอนแก่น

บ่อน้ำน้ำมัน "แหล่งสิริกิติ์" อำเภอลานกระบือ จังหวัดกำแพงเพชร

Photo : Boonrawd Wongsawat , October 17, 2008

บ่อน้ำน้ำมัน "แหล่งสิริกิติ์" อำเภอลานกระบือ จังหวัดกำแพงเพชร

Photo : Boonrawd Wongsawat , October 17, 2008

ท่อส่งน้ำมันจากหลุมขุดเจาะไปสู่สถานีรวบรวมน้ำมันดิบ

Photo : Boonrawd Wongsawat , October 17, 2008

ปริมาณสำรองปิโตรเลียมในประเทศไทย มีปริมาณที่ประเมินได้ดังนี้

น้ำมันดิบ 806 ล้านบาร์เรล

แก๊สธรรมชาติ  32 ล้านลูกบาศก์ฟุต

แก๊สธรรมชาติเหลว  688 ล้านบาร์เรล

แหล่งน้ำมันดิบใหญ่ที่สุดของประเทศ ได้แก่ น้ำมันดิบเพชรจากแหล่งสิริกิติ์ กิ่งอำเภอลานกระบือ จังหวัดกำแพงเพชร แหล่งผลิตแก๊สธรรมชาติที่ใหญ่ที่สุดอยู่ในอ่าวไทยชื่อว่า แหล่งบงกชเจาะสำรวจพบเมื่อ พ.ศ. 2523

แหล่งสะสมปิโตรเลียมขนาดใหญ่ที่สุดของโลกอยู่ที่อ่าวเปอร์เซีย รองลงมาคือบริเวณอเมริกากลาง อเมริกาเหนือ และรัสเซีย ปิโตรเลียมที่พบบริเวณประเทศไนจีเรียเป็นแหล่งปิโตรเลียมที่มีคุณภาพดีที่สุด เพราะมีปริมาณสารประกอบกำมะถันปนอยู่น้อยที่สุด

กบนอกกะลา เปิดโลกปิโตรเลียม1 Part 1/3

REF : http://www.youtube.com/watch?v=NW1Fm-KWKe8&feature=related

กบนอกกะลา เปิดโลกปิโตรเลียม1 Part 2/3

REF : http://www.youtube.com/watch?v=KmUgd14v5vw&feature=related

กบนอกกะลา เปิดโลกปิโตรเลียม1 Part 3/3

REF : http://www.youtube.com/watch?v=V2x2Kle0kyo&feature=related

บทเรียนที่ 4 โครงการสำรวจปิโตรเลียมโดย ปตท.สผ.

บทเรียนที่ 5 หินน้ำมัน

หินน้ำมัน (Oil Shale)

หินน้ำมันคือ หินตะกอนเนื้อละเอียดขนาดตั้งแต่หินทรายแป้งลงมา ส่วนใหญ่เป็นหินดินดาน มีสีน้ำตาลอ่อนจนถึงน้ำตาลแก่ มีอินทรียสารที่เรียกว่าเคอโรเจน (kerogene) เป็นสารน้ำมันปนอยู่ในเนื้อหิน มักมีการเรียงตัวเป็นชั้นบาง ๆ ถ้าจุดไฟจะติดไฟ ชาวบ้านเรียก หินติดไฟหรือหินดินดานน้ำมัน ซึ่งจะใช้ประโยชน์ในการกลั่นเอาน้ำมันใช้เป็นเชื้อเพลิงและประโยชน์อื่น ๆ แหล่งหินน้ำมันที่สำคัญในประเทศไทยได้แก่ แหล่งที่อำเภอแม่สอด แม่ระมาด และที่อำเภออุ้มผาง จังหวัดตาก แหล่งบ้านป่าคา อำเภอลี้ จังหวัดลำพูน และแหล่งที่อำเภอเมือง จังหวัดกระบี่

เคอโรเจน(Kerogen)

เป็นสารอินทรีย์ที่เป็นของแข็งลักษณะเป็นไข มีขนาดโมเลกุลใหญ่ มีมวลโมเลกุลมากกว่า 3000 ประกอบด้วยC 64–89%H7.1–12.8%N 0.1–3.1%S 0.1–8.7%O 0.8–24.8% โดยมวล

หินน้ำมันคุณภาพดีจะมีสีน้ำตาลไหม้จนถึงสีดำ มีลักษณะแข็งและเหนียว เมื่อสกัดหินน้ำมันด้วยความร้อนที่เพียงพอเคอโรเจนจะสลายตัวให้น้ำมันหินซึ่งมีลักษณะคล้ายน้ำมันดิบ ถ้ามีปริมาณเคอโรเจนมากก็จะได้น้ำมันหินมาก การเผาไหม้น้ำมันหินจะมีเถ้ามากกว่าร้อยละ 33 โดยมวลโดยในขณะที่ถ่านหินมีเถ้าน้อยกว่าร้อยละ 3

2.1 การเกิดหินน้ำมัน

หินน้ำมันเกิดจากการสะสมและทับถมตัวของซากพืชพวกสาหร่าย และสัตว์พวกแมลง ปลา และสัตว์เล็ก ๆ อื่น ๆ ภายใต้แหล่งน้ำที่ภาวะเหมาะสมซึ่งมีปริมาณออกซิเจนจำกัด มีอุณหภูมิสูง และถูกกดทับจากการทรุดตัวของเปลือกโลกเป็นเวลานับล้านปี ทำให้สารอินทรีย์ในซากพืชและสัตว์เหล่านั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นสารประกอบเคอโรเจน ผสมคลุกเคล้ากับตะกอนดินทรายที่ถูกอัดแน่นกลายเป็นหินน้ำมัน หินน้ำมันแต่ละแหล่งในโลกมีช่วงอายุตั้งแต่ 3 – 600 ล้านปี

หินที่เป็นแหล่งกำเนิดหินน้ำมันจะคล้ายกับหินที่เป็นแหล่งกำเนิดปิโตรเลียม แต่หินน้ำมันอาจมีปริมาณเคอโรเจนมากถึงร้อยละ 40 ในขณะที่ปิโตรเลียมมีประมาณร้อยละ 1

ส่วนประกอบของหินน้ำมันมี 2 ประเภท ดังนี้

1) สารประกอบอนินทรีย์

ได้แก่ แร่ธาตุต่าง ๆ ที่ผุพังมาจากชั้นหินโดยกระบวนการทางกายภาพและทางเคมี ประกอบด้วยแร่ธาตุที่สำคัญ 2 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ

• กลุ่มแร่ซิลิเกต ได้แก่ ควอทซ์เฟลสปาร์เคลย์

• กลุ่มแร่คาร์บอเนต ได้แก่แคลไซต์โดโลไมต์

นอกจากนี้ ยังมีแร่ซัลไฟด์อื่น ๆ และฟอสเฟต ปริมาณแร่ธาตุในหินน้ำมันแต่ละแห่งจะแตกต่างกันตามสภาพการกำเนิด การสะสมตัวของหินน้ำมัน และสภาพแวดล้อม

2 )สารประกอบอินทรีย์

ประกอบด้วยบิทูเมนและเคอโรเจน บิทูเมนละลายได้ในเบนซีนเฮกเซนและตัวทำละลายอินทรีย์อื่น ๆ จึงแยกออกจากหินน้ำมันได้ง่ายเคอโรเจนไม่ละลายในตัวทำละลาย หินน้ำมันที่มีสารอินทรีย์ละลายอยู่ในปริมาณสูงจัดเป็นหินน้ำมันคุณภาพดี เมื่อนำมาสกัดควรให้น้ำมันอย่างน้อยร้อยละ 50 ของปริมาณสารอินทรีย์ที่มีอยู่ แต่อาจได้น้ำมันเพียงร้อยละ 30 หรือน้อยกว่า แต่ถ้ามีสารอนินทรีย์ปนอยู่มาก จะเป็นหินน้ำมันคุณภาพต่ำ

ประเทศไทยมีแหล่งหินน้ำมันอยู่ที่ อ.แม่สอด จ. ตาก แต่ยังไม่มีการขุดขึ้นมาใช้เนื่องจากมีปริมาณเคอโรเจนต่ำกว่าร้อยละ 10 ยังไม่คุ้มกับการลงทุน

2.2 การใช้ประโยชน์จากหินน้ำมัน

2) การทำเหมืองเพื่อผลิตหินน้ำมันมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าการใช้เชื้อเพลิงจากปิโตรเลียมโดย ตรง ประเทศเอสโตเนียนำหินน้ำมันมาใช้ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2463 ปัจจุบันเป็นประเทศที่ใช้หินน้ำมันมากที่สุด ส่วนใหญ่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า

3) ผลพลอยได้จากแร่ธาตุส่วนน้อย (trace elements) ที่มีอยู่ในหินน้ำมัน และสารประกอบที่เกิดขึ้นจากกระบวนการสกัดหินน้ำมัน คือ ยูเรเนียม วาเนเดียม สังกะสี โซเดียมคาร์บอเนตแอมโมเนียมซัลเฟตและกำมะถัน น้ำมันและผลพลอยได้เหล่านี้สามารถนำไปใช้ผลิตผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ หลายชนิด เช่น ใยคาร์บอน คาร์บอนดูดซับ คาร์บอนแบล็กและปุ๋ย

1) หินน้ำมันใช้เป็นแหล่งพลังงานได้เช่นเดียวกับถ่านหิน หินน้ำมัน1000 กิโลกรัมเมื่อนำมาผ่านกระบวนการสกัด สามารถสกัดเป็นน้ำมันหินได้ประมาณ100 ลิตรผลิตภัณฑ์ที่ได้ประกอบด้วยน้ำมันก๊าด น้ำมันตะเกียง พาราฟิน น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น ไขแนฟทา และผลิตภัณฑ์ที่เป็นผลพลอยได้อื่น ๆเช่นแอมโมเนียมซัลเฟตหินน้ำมัน หมายถึงหินตะกอนเนื้อละเอียดที่มีการเรียงตัวเป็นชั้นบาง ๆ มีสารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญคือเคอโรเจน (kerogen) แทรกอยู่ระหว่างชั้นหินตะกอนโดยทั่วไปมีความถ่วงจำเพาะ 1.6–2.5 

บทเรียนที่ 6 ถ่านหิน (Coal)

ถ่านหิน เป็นหินตะกอนที่กำเนิดมาจากซากพืช ลักษณะแข็งแต่เปราะ มีสีน้ำตาลถึงดำมีทั้งชนิดผิวมันและผิวด้าน องค์ประกอบหลักในถ่านหินคือธาตุคาร์บอน และธาตุอื่น ๆ เช่น ไฮโดรเจนออกซิเจนไนโตรเจนและกำมะถันนอกจากนี้อาจพบธาตุที่มีปริมาณน้อย เช่น ปรอท สารหนู ซีลีเนียม โครเมียม นิกเกิล ทองแดง และแคดเมียม ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญที่ก่อให้เกิดปัญหากับสุขภาพและสิ่งแวดล้อม

ปริมาณสำรองประกอบด้วยปริมาณที่พิสูจน์แล้วและปริมาณที่ยังไม่ได้พิสูจน์ ปริมาณสำรองที่พิสูจน์แล้วคือปริมาณที่ค้นพบแล้ว และจะสามารถผลิตขึ้นมาใช้ให้คุ้มค่าได้ค้อนข้างแน่นอน

ปริมาณสำรองของถ่านหินที่มีอยู่ในปัจจุบันทั่วโลกจะใช้ได้อีก 250 ปี

1.1 การเกิดถ่านหิน

พืชในยุคโบราณเมื่อประมาณ 350 ถึง 280 ล้านปีที่ผ่านมา เมื่อตาบลงแล้วเกิดการทับถมและเน่าเปื่อยผุพังอยู่ใต้แหล่งน้ำและโคลตม เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงของผิวโลก เช่น แผ่นดินไหว หรือภูเขาไฟระเบิด ซากพืชเหล่านี้จะจมลงไปในผิวโลก ภายใต้ความร้อนและความดันสูง ซากพืชเหล่านี้ซึ่งอยู่ในภาวะที่ขาดออกซิเจนหรือมีออกซิเจนขำกัดจะเกิดการย่อยสลายอย่างช้า ๆ โครงสร้างของพืชซึ่งประกอบด้วยเซลลูโลส น้ำ และลิกนินซึ่งมีธาตุองค์ประกอบเป็นคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน เมื่อถูกย่อยสลายให้มีขนาดโมเลกุลเล็กลง คาร์บอนจะเปลี่ยนแปลงเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีปริมาณคาร์บอนตั้งแต่ร้อยละ 50 โดยมวล หรือมากกว่าร้อยละ 70 โดยปริมาตร ส่วนไฮโดรเจนและออกซิเจนจะเกิดเป็นสารประกอบอื่นแยกออกไป

ปัจจัยที่มีผลต่อสมบัติของถ่านหิน

การที่สมบัติทางกายภาพและทางเคมีของถ่านหินตามแหล่งต่าง ๆ แตกต่างกัน เป็นผลจากปัจจัยหลายอย่างดังนี้

1. ชนิดของพืช
2. การเน่าเปื่อยที่เกิดขึ้นการถูกฝังกลบ
3. ปริมาณสารอนินทรีย์ที่ปนเปื้อนในขั้นตอนการเกิด
4. อุณหภูมิและความดันในขณะที่มีการเปลี่ยนแปลง

ประเภทของถ่านหิน

1. พีต(Peat)
2. ลิกไนต์(Lignite) หรือถ่านหินสีน้ำตาล
3. ซับบิทูมินัส(Sub–bituminous)
4. บิทูมินัส(bituminous)
5. แอนทราไซต์(Anthracite)

ปริมาณร้อยละของธาตุองค์ประกอบและความชื้นของถ่านหินชนิดต่าง ๆ เทียบกับไม้

* ขึ้นอยู่กับชนิดของพันธุ์ไม้

แกรไฟต์เมื่อเผาไหม้จะให้พลังงาน 32.8kJ/gแต่การเผาถ่านหินจะให้พลังงานความร้อนเฉลี่ย30.6kJ/gแสดงว่าพลังงานความร้อนที่ได้จากการเผาถ่านหินจะขึ้นอยู่กับปริมาณของคาร์บอนที่เป็นองค์ประกอบในถ่านหิน ดังนั้น การเผาไหม้ถ่านหินแต่ละชนิดที่มีมวลเท่ากันจะให้พลังงานความร้อนแตกต่างกันตามปริมาณคาร์บอนที่มีอยู่ในถ่านหินซึ่งมีลำดับจากมากไปหาน้อยดังนี้คือแอนทราไซต์บิทูมินัสซับบิทูมินัสลิกไนต์และพีต

1.2 การใช้ประโยชน์จากถ่านหิน

1. ถ่านหิน ถูกนำมาใช้เป็นแหล่งพลังงานมากกว่า 3000 ปี ประเทศจีนเป็นประเทศแรก ๆ ที่นำถ่านหินมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในการถลุงทองแดง ปัจจุบันการใช้ประโยชน์จากถ่านหินส่วนใหญ่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า การถลุงโลหะ การผลิตปูนซีเมนต์ และอุตสาหกรรมที่ใช้เครื่องจักรไอน้ำ การผลิตกระแสไฟฟ้าทั่วโลกใช้พลังงานจากถ่านหินประมาณร้อยละ 39
2. แหล่งถ่านหินในประเทศไทยมีมากที่เหมืองแม่เมาะ จังหวัดลำปาง คิดเป็น 97%ของปริมาณสำรองที่มีอยู่ในประเทศไทย รองลงมาคือเหมืองกระบี่ จังหวัดกระบี่ ส่วนใหญ่เป็นลิกไนต์และซับบิทูมินัสซึ่งมีคุณภาพต่ำ ให้ปริมาณความร้อนไม่สูงมากนัก
3. ถ่านหินยังนำมาทำเป็นถ่านกัมมันต์(Activated carbon)เพื่อใช้เป็นสารดูดซับกลิ่นในเครื่องกรองน้ำ เครื่องกรองอากาศ หรือในเครื่องใช้ต่าง ๆ ทำคาร์บอนไฟเบอร์ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความแข็งแกร่ง แต่นำหนักเบา สำหรับใช้ทำอุปกรณ์กีฬา เช่น ด้ามไม้กอล์ฟ ไม้แบดมินตัน ไม้เทนนิส
4. นักวิทยาศาสตร์พยายามเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นแก๊ส และแปรสภาพถ่านหินให้เป็นของเหลว เพื่อเพิ่มคุณค่าทางด้านพลังงานและความสะดวกในการขนส่งด้วยระบบท่อส่ง เชื้อเพลิงแก๊สหรือของเหลวนี้จะถูกเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์เคมีอื่น ๆ ที่มีประโยชน์ รวมทั้งเป็นการช่วยเสริมปริมาณความต้องการใช้เชื้อเพลิงธรรมชาติจากปิโตรเลียมด้วย
5. การเผาไหม้ของถ่านหิน จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นแก๊สที่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของถ่านหิน ได้แก่CO2,CO , SO2,NO2

• CO2เป็นสาเหตุของสภาวะเรือนกระจก
• COเป็นแก๊สไม่มีสีและไม่มีกลิ่น เป็นแก๊สพิษ เมื่อสูดดมเข้าไปมากจะทำให้มึนงง คลื่นไส้ อาจหมดสติถึงตายได้
• SO2และNO2ทำให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบหายใจและปอด เป็นสาเหตุสำคัญของภาวะมลพิษในอากาศ เป็นสาเหตุของฝนกรด ทำให้น้ำในแหล่งน้ำต่าง ๆ มีความเป็นกรดสูงขึ้น ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของทั้งพืชและสัตว์

6. ของเสียที่เป็นเถ้าถ่านและฝุ่นจากการเผาถ่านหินจะมีพวกโลหะต่าง ๆ ปนออกมาด้วย ถ้ากำจัดไม่ถูกต้องจะมีผลเสียต่อส่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม เถ้าพวกนี้กำจัดได้โดยผสมกับซีเมนต์เพื่อใช้ในการก่อสร้าง ใช้ถมถนน หรือนำไปผ่านกระบวนการเพื่อแยกโลหะออกมาใช้ประโยชน์ สำหรับฝุ่นที่เกิดขึ้น ถ้าไม่มีกระบวนการกำจัดที่ดีจะฟุ้งกระจายไปในบรรยากาศ ปัจจุบันใช้อุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพโดยใช้หลักการทางไฟฟ้าสถิตเพื่อดูดจับฝุ่นเหล่านี้ไว้
7. การลดผลกระทบที่เกิดจากSO2ทำได้โดยกำจัดกำมะถันออกไปก่อนการเผาไหม้ถ่านหิน นอกจากนี้ยังต้องมีการกำจัดสารที่เป็นพิษ เช่น ปรอท ข้อเสียของการกำจัดโดยวิธีนี้คือจะสูญเสียสารอินทรีย์ที่มีประโยชน์ออกไปด้วย การกำจัดอีกวิธีหนึ่งเป็นกำจัดหลังผาไหม้ โดยการฉีดหรือพ่นหินปูนเข้าไปใน

บทเรียนที่ 7 การกลั่นน้ำมันดิบ

ตัวอย่างน้ำมันดิบ

โรงกลั่นน้ำมัน

REF :http://www.wrg-whv.de/en_new/procedure.htm

น้ำมันดับเป็นของผสมของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนหลายชนิด ทั้งแอลเคน ไซโคลแอลเคน น้ำ และสารประกอบอื่น ๆ การกลั่นน้ำมันดิบจึงใช้การกลั่นลำดับสวน ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้

1. ก่อนการกลั่นต้องแยกน้ำและสารประกอบต่าง ๆ ออกจากน้ำมันดิบก่อน จนเหลือแต่สารประกอบไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่

2. ส่งผ่านสารประกอบไฮโดรคาร์บอนผ่านท่อเข้าไปในเตาเผาที่มีอุณหภูมิ 320 – 385OC น้ำมันดิบที่ผ่านเตาเผาจะมีอุณหภูมิสูง จนบางส่วนเปลี่ยนสถานะเป็นไอปนไปกับของเหลว

3. ส่งสารประกอบไฮโดรคาร์บอนทั้งที่เป็นของเหลวและไอผ่านเข้าไปในหอกลั่นซึ่งหอกลั่นเป็นหอสูงที่ภายในประกอบด้วยชั้นเรียงกันหลายสิบชั้น แต่ละชั้นจะมีอุณหภูมิแตกต่างกัน ชั้นบนมีอุณหภูมิต่ำ ชั้นล่างมีอุณหภูมิสูง ดังนั้นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมเลกุลต่ำและจุดเดือดต่ำจะระเหยขึ้นไปและควบแน่นเป็นของเหลวบริเวณชั้นที่อยู่ส่วนบนของหอกลั่น ส่วนสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมเลกุลสูงและจุดเดือดสูงกว่าจะควบแน่นเป็นของเหลวอยู่ในชั้นต่ำลงมาตามช่วงอุณหภูมิของจุดเดือด สารประกอบไฮโดรคาร์บอนบางชนิดที่มีจุดเดือดใกล้เคียงกันจะควบแน่นปนกันออกมาชั้นเดียวกัน การเลือกช่วงอุณหภูมิในการเก็บผลิตภัณฑ์จึงขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของการใช้ผลิตภัณฑ์ที่ได้

สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมเลกุลสูงมาก เช่น น้ำมันเตา น้ำมันหล่อลื่น และยางมะตอย ซึ่งมีจุดเดือดสูงจึงยังคงเป็นของเหลวในช่วงอุณหภูมิของการกลั่น และจะถูกแยกอยู่ในชั้นตอนล่างของหอกลั่น

ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นปิโตรเลียม สมบัติ และการใช้ประโยชน์

บทเรียนที่ 8 คุณภาพน้ำมัน

บทเรียนที่ 9 ประเภทของน้ำมันเชื้อเพลิง 

ประเภทของน้ำมันเชื้อเพลิงและคุณภาพน้ำมัน

ผลิตภัณฑ์น้ำมันเชื้อเพลิงที่ได้จากกระบวนการกลั่นน้ำมันปิโตรเลียม มีหลายชนิด สามารถนำมาไปใช้ประโยชน์ได้อย่างกว้างขวางทั้งทางตรงและทางอ้อม คุณภาพของน้ำมันเชื้อเพลิงได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา เพื่อให้ทันกับวิวัฒนาการของเครื่องยนต์ที่เจริญก้าวหน้าอย่างไม่หยุดยั้ง ณ ที่นี้ขอกล่าวถึงคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิง 2 ชนิด ที่คุ้นเคย และเป็นที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวาง คือ น้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล

น้ำมันเบนซิน

น้ำมันเบนซิน (ประเสริฐ เทียนพินิจ และคณะ. 2544 : 132-149) เป็นน้ำมันที่ได้จากการปรุงแต่งคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นน้ำมันโดยตรง และอาจได้จากการแยกก๊าซธรรมชาติเหลวหรือแก๊สโซลีนธรรมชาติ น้ำมันเบนซินจะผสมสารเพิ่มคุณภาพเพื่อให้เหมาะกับการใช้งาน เช่น สารเพิ่มค่าออกเทน สารต้านการรวมตัวกับอากาศ สารเคมีสำหรับป้องกันสนิม ป้องกันการกัดกร่อนในถังน้ำมัน และท่อทางน้ำมัน รวมทั้งสารเคมีที่ช่วยทำความสะอาดคาร์บูเรเตอร์ จึงเหมาะที่จะใช้กับยานพาหนะ เช่น รถยนต์ รถจักรยานยนต์ หรือเครื่องยนต์ทั่วไป เช่น เครื่องสูบน้ำ เครื่องปั่นไฟขนาดเล็ก

สำหรับประเทศไทยในปัจจุบันน้ำมันเบนซินที่ใช้กับเครื่องยนต์ทั่วไปแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ได้แก่

1. น้ำมันเบนซินธรรมดา (Regular gasoline) กำหนดให้มีค่าออกเทนไม่ต่ำกว่า 83 ปริมาณสารตะกั่วไม่เกิน 0.15 กรัมต่อลิตร ควรใช้กับเครื่องยนต์ที่มีอัตราส่วนการอัด (Compression ratio) ต่ำกว่า 8:1 เช่น รถยนต์รุ่นเก่า เครื่องยนต์ขนาดเล็ก รถจักรยานยนต์ เครื่องตัดหญ้า เป็นต้น

2. น้ำมันเบนซินพิเศษ (Premium gasoline) กำหนดให้มีค่าออกเทนไม่ต่ำกว่า 95 ปริมาณสารตะกั่วไม่เกิน 0.15 กรัมต่อลิตร ควรใช้กับเครื่องยนต์ที่มีอัตราส่วนการอัดประมาณ 8:1 ขึ้นไป เช่น รถยนต์นั่ง รถบรรทุกเล็ก รถจักรยานยนต์ เป็นต้น

3. น้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่ว (Unleaded gasoline) กำหนดให้มีค่าออกเทนไม่ต่อกว่า 95 ปริมาณสารตะกั่วไม่เกิน 0.013 กรัมต่อลิตร เป็นน้ำมันที่เพิ่มค่าออกเทนโดยการนำน้ำมันที่มีค่าออกเทนต่ำมาเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางโมเลกุลเพื่อให้มีค่าออกเทนสูงขึ้น โดยพยายามหลีกเลี่ยงการใช้สารประกอบของตะกั่วให้น้อยที่สุดหรือไม่ต้องใช้เลย ควรใช้กับเครื่องยนต์ที่มีอัตราส่วนการอัดประมาณ 8:1 ขึ้นไป เช่นเดียวกับน้ำมันเบนซินชนิดพิเศษ แต่ควรเป็นเครื่องยนต์รุ่นใหม่ที่มีการออกแบบการใช้โลหะชนิดพิเศษในการทำบ่าลิ้น (Value seat) ของเครื่องยนต์ เพราะสารตะกั่วจะช่วยลดการสึกหรอของบ่าลิ้น ดังนั้น เครื่องยนต์ที่จะใช้กับน้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่วได้จึงต้องออกแบบสร้างบ่าลิ้นมาเป็นพิเศษ เครื่องยนต์ที่ติดตั้งเครื่องกรองไอเสีย (Catalytic converter) ก็ต้องใช้น้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่วเท่านั้น เพราะถ้าใช้น้ำมันเบนซินที่ผสมสารตะกั่วมากจะทำให้ระบบเครื่องกรองไอเสียใช้งานไม่ได้

การใช้น้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนต่ำจะทำให้เครื่องยนต์เสียกำลัง เกิดอาการน๊อค (Knock) ทำให้เครื่องยนต์สึกหรอเร็วขึ้น อายุการใช้งานสั้นลง การใช้น้ำมันเบนซินที่มีค่า ของ ออกเทนสูงกับเครื่องยนต์ที่มีอัตราส่วนการอัดต่ำ ก็ไม่เกิดประโยชน์ต่อเครื่องยนต์มากนัก จะทำให้สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายเพิ่ม เพราะราคาน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนสูงราคาแพงกว่า การดัดแปลงเครื่องยนต์เบนซินที่ใช้น้ำมันเบนซินชนิดพิเศษอยู่แล้วให้มาใช้กับน้ำมันเบนซินชนิดธรรมดาโดยการปรับแต่เครื่องยนต์ เช่น การตั้งไฟให้อ่อนลงก็จะทำให้เครื่องยนต์ร้อน และเสียกำลัง จึงไม่ควรกระทำ เพราะจะมีผลเสียมากกว่า ส่วนสีในน้ำมันไม่ใช่เป็นตัวเพิ่มคุณภาพของน้ำมัน แต่การเติมสีในน้ำมันแสดงถึงความเป็นเนื้อเดียวกัน และต้องใส่สีเพื่อแสดงให้ทราบถึงเกรดของน้ำมันแต่ละชนิด ซึ่งไม่ได้มีกฎตายตัวของแต่ละประเทศ เช่น ประเทศไทยมีการเปลี่ยนแปลงสีของน้ำมันเบนซิน เพราะมีการปลอมปนอยู่เสมอ ทางราชการจึได้งกำหนดให้น้ำมันเบนซินชนิดพิเศษเป็นสีใสออกเหลืองนิด ๆ สำหรับเบนซินชนิดธรรมดาให้เป็นสีแดง ส่วนน้ำมันก๊าดให้เป็นสีน้ำเงิน ซึ่งน้ำมันเบนซินเป็นผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงที่ใช้กันอย่างกว้างขวางมากปัจจุบัน เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงที่ระเหยง่ายและไวไฟ จึงควรเก็บไว้ในที่ปลอดภัยให้ห่างจากความร้อนและประกายไฟ หรือแม้แต่สารเคมีประเภท strong oxidants เช่น คลอรีน ควรหลีกเลี่ยงการใช้น้ำมันเบนซินเป็นสารละลาย ในการล้างทำความสะอาด เพราะไอระเหยของน้ำมันเบนซินไวไฟ สามารถลุกติดไฟได้ง่ายหากมีเปลวไฟเพียงเล็กน้อย ควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสหรือการสูดดมไอระเหยของน้ำมันเบนซินโดยตรง เพราะจะทำให้เกิดอาการวิงเวียนศีรษะ และอาจหมดสติ ควรหลีกเลี่ยงการใช้ปากดูดสายน้ำมัน เพราะน้ำมันเบนซินเพียงเล็กน้อยสามารถจะทำอันตรายต่อปอดได้อย่างร้ายแรง การสัมผัสน้ำมันเบนซินโดยตรงเป็นเวลานาน ๆ หรือบ่อยครั้งอาจทำให้เกิดอาการระคายเคืองต่อผิวหนังได้ และอาจทำเกิดเป็นโรคผิวหนังเรื้อรัง แต่ถ้าหากมีความจำเป็นที่ต้องสัมผัสกับน้ำมันเบนซินแล้ว หลังจากเสร็จสิ้นจากงาน ควรรีบล้างทำความสะอาดด้วยสบู่และน้ำให้สะอาด ในการล้างอุปกรณ์หรือชิ้นส่วนเครื่องยนต์ เครื่องจักรกล ควรใช้สารละลายที่ไม่เป็นพิษต่อร่างกาย เช่น ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่ใช้ล้างเครื่องโดยเฉพาะ หากหลีกเลี่ยงไม่ได้หรือไม่มีผลิตภัณฑ์ดังกล่าว การใช้น้ำมันก๊าดหรือน้ำมันโซล่าจะปลอดภัยกว่า โดยเฉพาะด้านอัคคีภัย อันตรายจากน้ำมันเบนซินเมื่อนำไปใช้ในการเดินเครื่องยนต์ คือ ก๊าซไอเสียจากเครื่องยนต์ เช่น ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ และสารตะกั่วที่ปนมากับไอเสียในรูปของก๊าซอื่น ดังนั้น จึงไม่ควรติดเครื่องยนต์ในห้องหรืออาคารที่ไม่มีระบบระบายอากาศที่ดี หรือการปิดกระจกรถแล้วติดเครื่องยนต์เปิดแอร์นอนในรถยนต์เป็นเวลานาน เพราะก๊าซพิษจากไอเสียอาจรั่วเข้าไปได้

ลักษณะและคุณภาพของน้ำมันเบนซิน

1. ค่าออกเทน

ค่าออกเทน หมายถึง คุณสมบัติของน้ำมันเชื้อเพลิงที่แสดงถึงความสามารถในการต้านทานการชิงจุดระเบิดก่อนเวลาที่กำหนดในเครื่องยนต์เบนซิน อีกนัยหนึ่งคือตัวเลขแสดงความต้านทานการน็อคของน้ำมันเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์เบนซิน เนื่องจากการเพิ่มอุณหภูมิ ภายในบริเวณของส่วนผสมอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิงที่กำลังถูกอัดโดยคลื่นเปลวไฟ ก่อนกระบวนการเผาไหม้จะสิ้นสุดภายใน กระบอกสูบของเครื่องยนต์ การน็อคทำให้เครื่องยนต์ไม่มีกำลัง อย่างไรก็ตาม เครื่องยนต์แต่ละแบบจะมีค่าออกเทนไม่เท่ากัน ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบของบริษัทผู้ผลิตเครื่องยนต์

2. ปริมาณตะกั่ว

แม้ในปัจจุบันจะไม่มีการเติมตะกั่วในน้ำมันเบนซิน เพื่อเพิ่มค่าออกเทนแล้วก็ตาม แต่ตะกั่วอาจจะมีการปนเปื้อนมาจากน้ำมันดิบหรือจาก กระบวนการในการผลิตก็ได้ เพราะเนื่องจากตะกั่วเป็นสารก่อมลพิษในไอเสียและเป็นโทษต่อร่างกาย จึงต้องมีการกำหนดปริมาณมาตรฐานควบคุมไว้

3. ปริมาณกำมะถัน

เมื่อกำมะถันในน้ำมันถูกเผาไหม้จะสามารถกัดกร่อนเครื่องยนต์ให้สึกหรอ นอกจากนั้นยังเป็นฝุ่นทำให้เครื่องยนต์สกปรกและ เป็นตัวก่อมลพิษทางอากาศ

4. ปริมาณฟอสฟอรัส

ฟอสฟอรัสมักจะมาจากการเติมสารเพิ่มคุณภาพในน้ำมันเบนซิน สามารถทำให้เครื่องกรองไอเสียชำรุดเสียหาย

5. การกัดกร่อน

น้ำมันที่มีสิ่งปนเปื้อน เช่น กำมะถัน จะก่อให้เกิดการกัดกร่อนชิ้นส่วนที่เป็นโลหะ ทำให้เกิดเครื่องยนต์สึกหรอ ค่าการกัดกร่อนเป็น ตัวบ่งชี้การสึกหรอของเครื่องยนต์

6.เสถียรภาพต่อการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น

เป็นค่าที่บ่งถึงความสามารถของน้ำมันที่จะเกิดปฏิกิริยากับออกซิเจนแล้วได้ยางเหนียว ซึ่งมีผลกระทบต่อไอดี ห้องเผาไหม้และการเก็บสำรองน้ำมัน

7. ปริมาณยางเหนียว

เมื่อน้ำมันที่มีสารประกอบของไนโตรเจน ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศจะทำให้เกิดเป็นยางเหนียว เป็นสิ่งสกปรกในระบบไอดี และห้องเผาไหม้ ทำให้วาล์วติดตาย คาร์บูเรเตอร์ขัดข้อง แหวนติด

8. อัตราการระเหย

เป็นคุณสมบัติที่บ่งบอกว่าน้ำมันมีองค์ประกอบส่วนหนักเบาอย่างไร จะถูกเผาไหม้ได้ในลักษณะใด ต่อเนื่องแค่ไหน เช่น ถ้ามีส่วนเบาน้อยจะจุดสตาร์ทยาก ถ้าน้ำมันค่อยๆระเหยอย่างสม่ำเสมอเมื่อค่อยๆ เพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้น การเผาไหม้ก็จะต่อเนื่องเครื่องยนต์ก็จะเดินได้ราบเรียบ อัตราการระเหยของน้ำมันจึงมีผลต่อการสตาร์ทของเครื่องยนต์ การเร่งเครื่องยนต์ และการผลต่อการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง

9. ความดันไอ

ความดันไอจะต้องไม่เกินมาตรฐานที่กำหนด เพื่อป้องกันการเกิดปัญหาไอน้ำมันอุดขวางท่อทางเดินน้ำมัน เกิดการขาดตอนของน้ำมันในคาร์บูเรเตอร์ ทำให้เครื่องยนต์สตาร์ทไม่ติด กระตุกหรือดับ

10.ปริมาณสารเบนซิน

เบนซินเป็นสารจำพวกอะโรเมติกส์ มีค่าออกเทนสูง แต่มีพิษต่อระบบทางเดินหายใจและสมอง การสูดดมสารนี้เป็นระยะเวลา นานๆ อาจเป็นสาเหตุของโรคมะเร็ง

11. ปริมาณสารอะโรมาติกส์

สารอะโรเมติกส์ จะมีค่าของออกเทนสูง แต่ก็มีสารอะโรเมติกส์บางตัว เช่น เบนซิน โพลีไซคลิกอะโรเมติกส์ ซึ่งจะก่อให้เกิดมะเร็งในสัตว์ทดลอง นอกจากนี้แล้ว การเผาไหม้ของน้ำมันที่มีสารอะโรเมติกส์สูงจะทำให้มีเขม่าปริมาณสูงและหากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์จะทำเกิดไอเสียที่มีสาร อะโรเมติกส์ด้วย

12.สี
โดยปกติเนื้อน้ำมันเบนซินเองไม่มีสี แต่ผู้ประกอบการใส่สีลงไปเพื่อให้สามารถแยกแยะชนิดของน้ำมันได้ง่ายและป้องกันการปลอมปน

- น้ำมันเบนซินออกเทน 91 มีสีแดง

- น้ำมันเบนซินออกเทน 95 มีสีเหลือง

13. ปริมาณน้ำ

น้ำมีผลทำให้น้ำมันเสื่อมคุณภาพเร็วและทำให้เกิดการอุดตันที่อุณหภูมิต่ำหรือทำให้เครื่องยนต์เดินไม่เรียบ

14.สารออกซิเจนเนท

สารออกซิเจนเนท ที่เติมในน้ำมันเบนซินจะเพื่อช่วยเพิ่มปริมาณออกซิเจน ได้แก่ MTBE( Methyl Tertiary Butyl Ether) ช่วยให้การเผาไหม้สมบูรณ์ดี ลดการเกิดมลพิษ เช่น คาร์บอนมอนนอกไซด์ ขณะเดียวกันการที่ MTBE มีค่าออกซิเจนสูงกว่า 100 จึงช่วยเพิ่มค่าออกเทนในน้ำมันเบนซินสำเร็จรูปด้วย แต่เนื่องจากMTBEเป็นสารที่สามารถดูดซับน้ำได้ดี ผู้ประกอบการ จึงถูกควบคุมปริมาณการใช้ในระดับที่เหมาะสม

15. สารเพิ่มคุณภาพในน้ำมันเบนซิน

การเติมสารเพิ่มคุณภาพลงในน้ำมันเบนซินก็เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งาน สารเหล่านี้ ได้แก่

- สารทำความสะอาด จะทำการช่วยชะล้างสิ่งสกปรกที่ตกค้างในระบบน้ำมันเชื้อเพลิงและช่วยรักษาคาร์บูเรเตอร์ให้สะอาดอยู่เสมอ

- สารต้านการรวมตัวกับอากาศ จะช่วยป้องกันไม่ให้น้ำมันเบนซินรวมตัวกับออกซิเจนในอากาศ เพื่อป้องกันการเกิดยางเหนียว ซึ่งเป็นอันตรายต่อระบบน้ำมันเชื้อเพลิง

- สารป้องกันสนิมและการกัดกร่อน จะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดสนิมอุดตันไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิงที่คาร์บูเรเตอร์

น้ำมันดีเซล

น้ำมันดีเซลเป็นผลิตภัณฑ์ชนิดหนึ่งที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบ แต่มีช่วงจุดเดือดและความข้นใสสูงกว่าน้ำมันเบนซิน เครื่องยนต์ดีเซล มีพื้นฐานการทำงานที่แตกต่างจากเครื่องยนต์เบนซิน กล่าวคือการจุดระเบิดของเครื่องยนต์ดีเซลใช้ความร้อนที่เกิดจากการอัดอากาศ อย่างมากมายในกระบอกสูบแล้วฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปเพื่อทำการเผาไหม้ ไม่ใช่เป็นการจุดระเบิดจากหัวเทียนเหมือนในเครื่องยนต์เบนซิน

น้ำมันดีเซล (ประเสริฐ เทียนพินิจ และคณะ 2544. : 157-173) เป็นผลิตภัณฑ์ชนิดหนึ่งที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบ แต่จะมีช่วงของจุดเดือดและความข้นใสสูงกว่าน้ำมันเบนซิน เนื่องจากเครื่องยนต์ดีเซลเป็นเครื่องยนต์ที่มีมูลฐานของการทำงานที่แตกต่างจากเครื่องยนต์เบนซิน การจุดระเบิดของเครื่องยนต์ดีเซลใช้ความร้อนที่เกิดจากการอัดอากาศอย่างมากภายในกระบอกสูบ แล้วฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปเพื่อทำการเผาไหม้ ไม่ใช่เป็นการจุดระเบิดจากหัวเทียนเหมือนเครื่องยนต์เบนซิน ซึ่งเครื่องยนต์ดีเซลในสมัยแรก ๆ นั้นมีขนาดใหญ่โตมาก เพราะต้องการให้ทนกับความร้อนและแรงอัดสูง ๆ ได้ เครื่องยนต์ดีเซลสมัยก่อนก็นำไปใช้เป็นเครื่องต้นกำลัง เช่น ใช้เป็นต้นกำลังในการผลิตกระแสไฟฟ้า โรงงานอุตสาหกรรม และใช้ในเรือ ต่อมาได้มีการพัฒนาสร้างเครื่องยนต์ให้มีขนาดเล็กลงแต่มีประสิทธิภาพสูง เช่น ใช้เป็นเครื่องต้นกำลังของเครื่องมือและอุปกรณ์หลายชนิดที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ เช่น รถไฟ รถบรรทุก รถแทร็กเตอร์ เรือประมง เป็นต้น ดังนั้น จึงต้องมีการปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันดีเซลเพื่อให้เหมาะสมกับเครื่องยนต์ต่าง ๆ ที่ใช้กับงานนั้น ๆ

น้ำมันดีเซลที่ใช้อยู่ในประเทศไทยมีอยู่ 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ น้ำมันดีเซลสำหรับเครื่องรอบเร็ว (Automotive Diesel Oil ; ADO) หรือที่เรียกว่า โซล่า สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลรอบเร็ว ซึ่งส่วนมากใช้กับยานยนต์ เรือขนาดเล็ก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก และอุปกรณ์ก่อสร้าง หรือจะใช้เผาไหม้ให้ความร้อนในงานอุตสาหกรรม หรือใช้ต้มน้ำร้อนในโรงแรมก็ได้ น้ำมันดีเซลจะมีสีเหลืองอ่อนในตัวเองโดยธรรมชาติ และน้ำมันดีเซลสำหรับเครื่องรอบช้า (Industrial Diesel Oil ; IDO) บางครั้งเรียกว่าน้ำมันขี้โล้ สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลรอบช้าและปานกลาง ซึ่งนิยมใช้ในงานอุตสาหกรรมและเรือขนาดใหญ่ หรือใช้เผาไหม้ให้ความร้อนก็ได้เหมือนกัน น้ำมันชนิดนี้จะมีสีเข้มกว่าชนิดแรก

การเลือกใช้น้ำมันดีเซลไม่มีปัญหาเหมือนน้ำมันเบนซิน เพราะน้ำมันดีเซลหมุนเท่านั้นที่มีจำหน่ายตามสถานีบริการน้ำมัน ส่วนน้ำมันดีเซลหมุนช้าบริษัทจำหน่ายมักขายโดยตรงแก่โรงงานอุตสาหกรรม สิ่งที่ควรระวัง คือ เนื่องจากในปัจจุบันไม่ว่าจะเป็นรถยนต์นั่ง (รถเก๋ง) หรือรถบรรทุกทั้งหลายมีการใช้เครื่องยนต์ทั้งสองแบบ คือ เครื่องยนต์เบนซิน และเครื่องยนต์ดีเซล ดังนั้น ช่องเติมน้ำมันของรถยนต์ควรมีป้ายบอกให้ชัดเจนว่าใช้น้ำมันชนิดใด หากใช้น้ำมันผิดชนิดกันจะทำให้เกิดปัญหาอย่างมากแก่เครื่องยนต์

อันตรายจากน้ำมันดีเซล มีลักษณะคล้ายคลึงกับอันตรายจากน้ำมันเบนซิน เพียงแต่น้ำมันดีเซลไม่มีสารประกอบของตะกั่ว แต่ในน้ำมันดีเซลก็ยังมีสารที่ทำให้เกิดมะเร็วผิวหนังได้หากสัมผัสโดยตรงมาก ๆ สารดังกล่าว คือ PCA (Polycyclic Aromatic Hydrocarbon) จึงควรล้างมือให้สะอาดทุกครั้งหลังจากสัมผัสกับน้ำมันดีเซล

ลักษณะและคุณสมบัติของน้ำมันดีเซล

1.การติดไฟ

คุณสมบัติการติดไฟบ่งบอกถึงความสามารถในการติดเครื่องยนต์ที่อุณหภูมิต่ำ และการป้องกันการน็อคในเครื่องยนต์ระหว่างการ เผาไหม้เชื้อเพลิงภายในกระบอกสูบ ลักษณะการเผาไหม้ เช่น การเผาไหม้เร็ว การเผาไหม้จะมีประสิทธิภาพสูง เหล่านี้แสดงออกมาเป็นตัวเลข ของดัชนีซีเทน หรือ ซีเทนนัมเบอร์ ค่าซีเทนควรให้สูงพอกับความเร็วรอบของเครื่องยนต์ ซึ่งจะทำให้ติดเครื่องยนต์ง่ายไม่น็อค และประหยัดการใช้น้ำมัน

2. ความสะอาด

ความสะอาดเป็นคุณสมบัติที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งของน้ำมันดีเซล ซึ่งในน้ำมันดีเซลต้องมีความสะอาดทั้งก่อนและหลังการเผาไหม้ เช่น ต้องมีตะกอน น้ำ กากหรือเขม่าให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ เนื่องจากระบบน้ำมันดีเซลจะต้องใช้ปั๊มน้ำมันและหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง เพื่อช่วยในการเผาไหม้

3. การกระจายตัวเป็นฝอย

ความหนืดหรือความข้นใสจะเป็นตัวกำหนดลักษณะของการกระจายตัวของน้ำมันดีเซล ความหนืดที่พอเหมาะทำให้น้ำมันน้ำมัน กระจายเป็นฝอยดี ความหนืดของน้ำมันดีเซลยังมีผลต่อระบบการปั๊มน้ำมัน เพราะในขณะที่ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้ตัวน้ำมันก็จะทำหน้าที่หล่อลื่นลูกสูบปั๊มไปในตัวด้วย

4. อัตราการระเหยตัว

อัตราการระเหยตัว หมายถึง อัตราการระเหยตัว ของน้ำมันดีเซลมีผลต่อจุดเดือด จุดวาบไฟ และจุดติดไฟ

5. สี
โดยปกติน้ำมันดีเซลจะมีสีชาอ่อน แต่บางครั้งสีอาจเปลี่ยนไปบ้างเนื่องจากในกระบวนการกลั่นน้ำมันอาจใช้น้ำมันดิบจากแหล่งต่างกัน แต่คุณสมบัติในการเผาไหม้ยังคงเหมือนเดิม ทั้งนี้สีไม่ได้เป็นตัวสำคัญที่กำหนดคุณภาพน้ำมัน ผู้ประกอบการได้กำหนดมาตรฐาน สีที่มีค่าไม่เกิน 3 ซึ่งเป็นสีคล้ายสีชา สีของน้ำมันดีเซลอาจเข้มขึ้น หากเก็บไว้นานๆ แต่ในกรณีที่สีเปลี่ยนแปลงไปมาก เช่น เป็นสีเขียว หรือสีดำคล้ำ และจะควรตั้งข้อสังเกตว่าอาจจะมีการปลอมปนของน้ำมันก๊าด น้ำมันเตา หรือน้ำมันเครื่องที่ใช้แล้ว

6.ปริมาณกำมะถัน

ปริมาณกำมะถันในน้ำมันชนิดใดๆ ที่สูงเกินไปเป็น ไม่สิ่งที่ไม่พึงปรารถนา การกัดกร่อนของกำมะถันในน้ำมันมีด้วยกัน 2 ลักษณะ ลักษณะแรกเกิดจากการกัดกร่อนภายหลังการเผาไหม้ ของสารประกอบของกำมะถัน เมื่อถูกเผาไหม้ก็จะเกิดก๊าซซัลเฟอร์ออกไซด์ ซึ่งเมื่อรวมกับน้ำจะกลายเป็นสารละลายที่มีฤทธิ์เป็นกรด และจะทำการกัดกร่อนชิ้นส่วนต่าง ๆ ของเครื่องยนต์ได้ ลักษณะที่สอง เกิดจากกำมะถันในน้ำมันเชื้อเพลิง โดยตรง คือเมื่อน้ำมันจะกัดกร่อนชิ้นส่วนต่าง ๆ ของระบบหัวฉีดเครื่องยนต์ดีเซล กำมะถันในน้ำมันดีเซลจะมีมากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของน้ำมันดิบและกระบวนการกลั่นที่ใช้ สารประกอบกำมะถันที่มีคุณสมบัติ กัดกร่อนจะอยู่ในรูปแบบต่างๆ เช่น เมอร์แคปแทน ไดซัลไฟด์หรือสารประกอบเฮเตอร์โรไซคลิก เช่น ไธโอเฟน (thiophen)

7. ความหนาแน่นและความข้นใส

ความข้นใสจะมีอิทธิพลต่อรูปร่างของละอองน้ำมันที่ฉีดออกจากหัวฉีด ถ้าน้ำมันมีความข้นใสสูง จะทำให้การฉีดเป็นฝอยละอองจะไม่ดีเท่าที่ควร เพราะละอองน้ำมันจะมีขนาดใหญ่และพุ่งเป็นสายไปไกล แทนที่จะกระจายพุ่งเป็นแบบฝอยเล็กๆ ทำให้น้ำมันรวมตัวกับอากาศไม่ดี การเผาไหม้จึงไม่สมบูรณ์และประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ลดน้อยลง แต่ถ้าน้ำมันดีเซลมีความเข้มข้นใสต่ำเกินไปจะทำให้การฉีดฝอยน้ำมันละเอียด แต่จะไม่พุ่งไปไกลเท่าที่ควร การเผาไหม้ก็จะไม่ดีและอาจจะทำให้เกิดมีการรั่วกลับในตัวปั๊มหัวฉีด ด้วยเหตุผลเช่นนี้เอง น้ำมันดีเซลหมุนเร็วโดยทั่วไป จะมีกำหนดค่าความข้นใสอยู่ระหว่าง 1.8-4.1 เซนติสโตก ที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส

การเลือกชนิดน้ำมันดีเซลที่เหมาะสม

น้ำมันดีเซลหรือน้ำมันโซล่าเป็นชื่อเรียกน้ำมันดีเซลหมุนเร็ว ส่วนน้ำมันขี้โล้เป็นชื่อเรียกน้ำมันดีเซลหมุนช้า การเลือกน้ำมันดีเซลไม่ ยุ่งยากเหมือนน้ำมันเบนซิน เพราะน้ำมันดีเซลหมุนเร็วเท่านั้นที่มีจำหน่ายตามสถานีบริการน้ำมัน ส่วนน้ำมันขี้โล้หรือน้ำมันดีเซลหมุนช้านั้น บริษัทจำหน่ายน้ำมันมักขายตรงแก่โรงงานอุตสาหกรรม ทั้งนี้สิ่งที่ควรระวังคือ เนื่องจากในปัจจุบันรถยนต์นั่ง หรือ รถบรรทุกมีการใช้เครื่องยนต์ทั้ง 2 แบบคือเครื่องยนต์เบนซินและดีเซล ดังนั้นช่องเติมน้ำมันของรถยนต์ควรมีป้ายบอกให้ชัดเจนว่าใช้น้ำมันชนิดใด หากใช้ผิดก็จะเกิดปัญหากับเครื่องยนต์

อันตรายจากน้ำมันดีเซล

น้ำมันดีเซลมีอันตรายคล้ายคลึงกับน้ำมันเบนซิน แม้น้ำมันดีเซลไม่มีสารประกอบของตะกั่ว แต่ก็ยังมีสารที่ทำให้เกิดมะเร็งผิวหนังได้ หากสัมผัสโดยตรงมากๆ สารดังกล่าวคือ PCA หรือโพลีไซคลิก อะโรเมติกส์ ไฮโดรคาร์บอน ดังนั้นจึงควรล้างมือให้สะอาดทุกครั้ง หลังจากสัมผัสกับน้ำมันดีเซล และถึงแม้ว่าน้ำมันดีเซลจะมีจุดวาบไฟสูงกว่าน้ำมันเบนซิน แต่มันก็เป็นเชื้อเพลิงที่ติดไฟง่ายเช่นกัน จึงจำเป็นต้องตั้งไว้ให้ห่างจากความร้อน ประกายไฟ หรือสารเคมีประเภท Strong oxidant เช่น คลอรีน

ลำดับขั้นตอนการลงนํ้ามันเชื้อเพลิงของสถานีบริการ

ในปัจจุบันนี้ ธพ. ได้ประกาศกำหนดลักษณะและคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิงหลายชนิด เช่น น้ำมันเบนซินออกเทน 95, น้ำมันแก๊สโซฮอล์ออกเทน 95, น้ำมันดีเซลหมุนเร็ว เป็นต้น น้ำมันเชื้อเพลิงแต่ละชนิดได้กำหนดให้มีคุณสมบัติแตกต่างกัน เพื่อให้เหมาะสมกับชนิดของเครื่องยนต์ ดังนั้น หากน้ำมันเชื้อเพลิงมีการปนเปื้อนของน้ำมันต่างชนิดกัน จะทำให้คุณสมบัติของน้ำมัน เชื้อเพลิงไม่เป็นไปตามประกาศกำหนด เป็นปัญหาต่อการทำงานของเครื่องยนต์ สาเหตุสำคัญประการหนึ่งที่ทำให้คุณสมบัติของน้ำมันต่างออกไป คือ การลงน้ำมันเชื้อเพลิงที่สถานีบริการ เพื่อป้องกันปัญหาที่อาจเกิดขึ้น สถานีบริการจึงควรมีการตรวจรับน้ำมันเชื้อเพลิงจากรถขนส่งน้ำมัน โดยการตรวจสอบเอกสารใบกำกับการขนส่ง การตรวจสภาพและหมายเลขซีล และตรวจวัดค่าความถ่วงเอพีไอหรือค่าความหนาแน่น เปรียบเทียบกับใบกำกับการขนส่ง รวมทั้งมีการสูบถ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงเรียงตามลำดับ ดังนี้

1. น้ำมันเบนซินออกเทน 95

2. น้ำมันแก๊สโซฮอล์ อี 10 ออกเทน 95

3. น้ำมันแก๊สโซฮอล์ อี 20 ออกเทน 95

4. น้ำมันแก๊สโซฮอล์ อี 85 ออกเทน 95

5. น้ำมันเบนซินออกเทน 91

6. น้ำมันแก๊สโซฮอล์ อี 10 ออกเทน 91

7. น้ำมันดีเซลหมุนเร็ว บี 5

8. น้ำมันดีเซลหมุนเร็ว บี 2

สถานีบริการน้ำมันที่ไม่ปฏิบัติตามขั้นตอนดังกล่าว อาจจะทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงที่จำหน่ายมีลักษณะและคุณภาพไม่เป็นไปตามที่กฎหมายกำหนด ซึ่งจะมีความผิดตามมาตรา 48 แห่งพระราชบัญญัติการค้าน้ำมันเชื้อเพลิง พ.ศ. 2543 และต้องระวางโทษจำคุกไม่เกิน 1 ปี หรือปรับไม่เกิน 100,000 บาท หรือทั้งจำทั้งปรับ (สำนักคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิง : สิงหาคม 2551)

บทเรียนที่ 10 พอลิเมอร์

พอลิเมอร์ (Polymer) คือ สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ และมีมวลโมเลกุลมากประกอบด้วยหน่วยเล็ก ๆ ของสารที่อาจจะเหมือนกันหรือต่างกันมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์

มอนอเมอร์(Monomer)คือ หน่วยเล็ก ๆ ของสารในพอลิเมอร์ ดังภาพ

ประเภทของพอลิเมอร์แบ่งตามเกณฑ์ต่าง ๆ ดังนี้

1. แบ่งตามการเกิดเป็นเกณฑ์ เป็น 2 ชนิด คือ

ก . พอลิเมอร์ธรรมชาติเป็นพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น โปรตีน แป้ง เซลลูโลส ไกโคเจน กรดนิวคลีอิก และยางธรรมชาติ (พอลีไอโซปรีน)
ข . พอลิเมอร์สังเคราะห์เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากการสังเคราะห์เพื่อใช้ประโยชน์ต่าง ๆ เช่น พลาสติก ไนลอน ดาครอน และลูไซต์ เป็นต้น

2. แบ่งตามชนิดของมอนอเมอร์ที่เป็นองค์ประกอบ เป็น 2 ชนิด คือ

ก . โฮมอลิเมอร์(Homopolymer) เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ชนิดเดียวกัน เช่น แป้ง(ประกอบด้วยมอนอเมอร์ที่เป็นกลูโคสทั้งหมด) พอลิเอทิลีน PVC (ประกอบด้วยมอนอเมอร์ที่เป็นเอทิลีนทั้งหมด)

ข . เฮเทอโรพอลิเมอร์(Heteropolymer) เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ต่างชนิดกัน เช่น โปรตีน (ประกอบด้วยมอนอเมอร์ที่เป็นกรดอะมิโนต่างชนิดกัน) พอลิเอสเทอร์ พอลิเอไมด์ เป็นต้น

3. แบ่งตามโครงสร้างของพอลิเมอร์ แบ่งออกเป็น 3 แบบ คือ

ก. พอลิเมอร์แบบเส้น(Chain length polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะต่อกันเป็นสายยาว โซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกันมากว่าโครงสร้างแบบอื่น ๆ จึงมีความหนาแน่น และจุดหลอมเหลวสูง มีลักษณะแข็ง ขุ่นเหนียวกว่าโครงสร้างอื่นๆ ตัวอย่าง PVC พอลิสไตรีน พอลิเอทิลีน ดังภาพ

ข. พอลิเมอร์แบบกิ่ง(Branched polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ยึดกันแตกกิ่งก้านสาขา มีทั้งโซ่สั้นและโซ่ยาว กิ่งที่แตกจาก พอลิเมอร์ของโซ่หลัก ทำให้ไม่สามารถจัดเรียงโซ่พอลิเมอร์ให้ชิดกันได้มาก จึงมีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวต่ำยืดหยุ่นได้ ความเหนียวต่ำ โครงสร้างเปลี่ยนรูปได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ตัวอย่าง พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ ดังภาพ

ค. พอลิเมอร์แบบร่างแห(Croos -linking polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ต่อเชื่อมกันเป็นร่างแห พอลิเมอร์ชนิดนี้มีความแข็งแกร่ง และเปราะหักง่าย ตัวอย่างเบกาไลต์ เมลามีนใช้ทำถ้วยชาม ดังภาพ

หมายเหตุพอลิเมอร์บางชนิดเป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากสารอนินทรีย์ เช่น ฟอสฟาซีน ซิลิโคน

การเกิดพอลิเมอร์

พอลิเมอร์เกิดขึ้นจากการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันของมอนอเมอร์
พอลิเมอร์ไรเซชัน (Polymerization)คือ กระบวนการเกิดสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ ( พอลิเมอร์) จากสารที่มีโมเลกุลเล็ก ( มอนอเมอร์)

ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชัน

1. ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันแบบเติม(Addition polymerization reaction) คือปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันที่เกิดจากมอนอเมอร์ของสารอินทรีย์ชนิดเดียวกันที่มี C กับ C จับกันด้วยพันธะคู่มารวมตัวกันเกิดสารพอลิเมอร์เพียงชนิดเดียวเท่านั้น ดังภาพ

2. ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันแบบควบแน่น(Condensation polymerization reaction) คือปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันที่เกิดจากมอนอเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชันมากกว่า 1 หมุ่ ทำปฏิกิริยากันเป็นพอลิเมอร์และสารโมเลกุลเล็ก เช่น น้ำ ก๊าซแอมโมเนีย ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ เมทานอล เกิดขึ้นด้วย ดังภาพ

บทเรียนที่ 11 พลาสติก 

พลาสติก (Plastic) คือ สารที่สามารถทำให้เป็นรูปต่าง ๆ ได้ด้วยความร้อน พลาสติกเป็นพอลิเมอร์ ขนาดใหญ่ มวลโมเลกุลมาก

สมบัติทั่วไปของพลาสติก

• มีความเสถียรมากในธรรมชาติ สลายตัวยาก มีมวลน้อย และเบา
• เป็นฉนวนความร้อนและไฟฟ้าที่ดี
• ส่วนมากอ่อนตัวและหลอมเหลวเมื่อได้รับความร้อน จึงเปลี่ยนเป็นรูปต่างๆ ได้ตามประสงค์

ประเภทของพลาสติก

1. เทอร์มอพลาสติกเมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัว และเมื่อเย็นลงจะแข็งตัว สามารถเปลี่ยนรูปได้ พลาสติกประเภทนี้โครงสร้างโมเลกุลเป็นโซ่ตรงยาว มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่พอลิเมอร์น้อยมาก จึงสามารถหลอมเหลว หรือเมื่อผ่านการอัดแรงมากจะไม่ทำลายโครงสร้างเดิม ตัวอย่าง พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีนพอลิสไตรีน

2. พลาสติกเทอร์มอเซตจะคงรูปหลังการผ่านความร้อนหรือแรงดันเพียงครั้งเดียว เมื่อเย็นลงจะแข็งมาก ทนความร้อนและความดัน ไม่อ่อนตัวและเปลี่ยนรูปร่างไม่ได้ แต่ถ้าอุณหภูมิสูงก็จะแตกและไหม้เป็นขี้เถ้าสีดำ พลาสติกประเภทนี้โมเลกุลจะเชื่อมโยงกันเป็นร่างแหจับกันแน่น แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลแข็งแรงมาก จึงไม่สามารถนำมาหลอมเหลวได้ ตัวอย่าง เมลามีน พอลิยูรีเทน

ตาราง แสดงสมบัติบางประการของพลาสติกบางชนิด

พลาสติกรีไซเคิล (Plastic recycle)

ปัจจุบันเราใช้พลาสติกฟุ่มเฟือยมาก แต่ละปีประเทศไทยมีขยะพลาสติกจำนวนมาก ซึ่งเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมของโลก จึงมีความพยายามคิดค้นทำพลาสติกที่ย่อยสลายทางชีวภาพ (Biodedradable) มาใช้แทน แต่พลาสติกบางชนิดก้ยังไม่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ ในทางปฏิบัติยังคงกำจัดขยะพลาสติกด้วยวิธีฝังกลบใต้ดิน และเผา ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมตามมา วิธีที่ดีที่สุดในการดูแลสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับขยะพลาสติก คือ ลดปริมาณการใช้ให้เหลือเท่าที่จำเป็น และมีการนำพลาสติกบางชนิดกลับไปผ่านบางขั้นตอนในการผลิต แล้วนำกลับมาใช้งานใหม่ได้ตามเดิม

สมาคมอุตสาหกรรมพลาสติก ประเทศสหรัฐอเมริกา (The Society of Plastics Industry ; SPI) ได้กำหนดสัญลักษณ์เพื่อบ่งชี่ประเภทของพลาสติกรีไซเคิล ซึ่งจะกำกับไว้ในผลิตภัณฑ์สินค้าที่ทำด้วยพลาสติก ดังภาพในตาราง

ตาราง แสดงสัญลักษณ์เพื่อบ่งชี่ประเภทของพลาสติกรีไซเคิล

บทเรียนที่ 12 เส้นใย

เส้นใย (Fibers) คือ พอลิเมอร์ชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างของโมเลกุลสามารถนำมาเป็นเส้นด้าย หรือเส้นใย จำแนกตามลักษณะการเกิดได้ดังนี้

ประเภทของเส้นใย

• เส้นใยธรรมชาติที่รู้จักกันดีและใกล้ตัว คือ

  - เส้นใยเซลลูโลสเช่น ลินิน ปอ เส้นใยสับปะรด
  - เส้นใยโปรตีนจากขนสัตว์ เช่น ขนแกะ ขนแพะ
  - เส้นใยไหมเป็นเส้นใยจากรังไหม

• เส้นใยสังเคราะห์มีหลายชนิดที่ใช้กันทั่วไปคือ

  - เซลลูโลสแอซีเตดเป็นพอลิเมอร์ที่เตรียมได้จากการใช้เซลลูโลสทำปฏิกิริยากับกรดอซิติกเข้มข้น โดยมีกรอซัลฟูริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การใช้ประโยชน์จากเซลลูโลสอะซีเตด เช่น ผลิตเป้นเส้นใยอาร์แนล 60 ผลิตเป็นแผ่นพลาสติกที่ใช้ทำแผงสวิตช์และหุ้มสายไฟ
  - ไนลอน(Nylon) เป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์จำพวกเส้นใย เรียกว่า “ เส้นใยพอลิเอไมด์” มีหลายชนิด เช่น ไนลอน 6,6 ไนลอน 6,10 ไนลอน 6 ซึ่งตัวเลขที่เขียนกำกับหลังชื่อจะแสดงจำนวนคาร์บอนอะตอมในมอนอเมอร์ของเอมีนและกรดคาร์บอกซิลิก ไนลอนจัดเป็นพวกเทอร์มอพลาสติก มีความแข็งมากกว่าพอลิเมอร์แบบเติมชนิดอื่น (เพราะมีแรงดึงดูดที่แข็งแรงของพันธะเพปไทด์) เป็นสารที่ติดไฟยาก (เพราะไนลอนมีพันธะ C-H ในโมเลกุลน้อยกว่าพอลิเมอร์แบบเติมชนิดอื่น) ไนลอนสามารถทดสอบโดยผสมโซดาลาม (NaOH + Ca(OH) 2) หรือเผาจะให้ก๊าซแอมโมเนีย
  - ดาครอน(Dacron) เป็นเส้นใยสังเคราะห์พวกพอลิเอสเทอร์ ซึ่งเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า Mylar มีประโยชน์ทำเส้นใยทำเชือก และฟิล์ม
  - Orlonเป็นเส้นใยสังเคราะห์ ที่เตรียมได้จาก Polycrylonitrile