Original Title: Use of different epoxide ring openers and volumes of epoxidized palm oil to modify palm oil into biopolyol
Source: doi.org/10.34044/j.anres.2024.58.1.16
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការប្រើប្រាស់សារធាតុបើកកងអេប៉ុកស៊ីតផ្សេងៗគ្នា និងបរិមាណប្រេងដូងអេប៉ុកស៊ីតដើម្បីកែច្នៃប្រេងដូងទៅជាប៉ូលីយ៉ូលជីវសាស្រ្ត

ចំណងជើងដើម៖ Use of different epoxide ring openers and volumes of epoxidized palm oil to modify palm oil into biopolyol

អ្នកនិពន្ធ៖ Neswati (Department of Agricultural Industry Technology, Andalas University), Novizar Nazir (Department of Food Technology and Agricultural Products, Andalas University), Syukri Arief (Department of Chemistry, Andalas University), Yusniwati (Department of Agronomy, Andalas University)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2024, Agriculture and Natural Resources

វិស័យសិក្សា៖ Materials Chemistry

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះដោះស្រាយបញ្ហានៃការពឹងផ្អែកលើសារធាតុប៉ូលីយ៉ូលពីប្រេងកាត ដោយស្វែងរកវិធីសាស្រ្តបង្កើតប៉ូលីយ៉ូលជីវសាស្រ្ត (Biopolyol) ពីប្រេងដូងដែលអាចកកើតឡើងវិញ ដើម្បីប្រើប្រាស់ជាវត្ថុធាតុដើមសម្រាប់ផលិតស្នោប៉ូលីយូរីថេនដែលអាចបត់បែនបាន។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានធ្វើពិសោធន៍ដោយប្រើប្រាស់សារធាតុបើកកងអេប៉ុកស៊ីតចំនួនបីប្រភេទក្នុងបរិមាណប្រេងដូងអេប៉ុកស៊ីតខុសៗគ្នា រួមជាមួយការបន្ថែមសារធាតុកាតាលីករអាស៊ីត។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Ethylene glycol (EG) as ring opener
ការប្រើប្រាស់អេទីឡែនគ្លីកូល (EG) ជាសារធាតុបើកកងអេប៉ុកស៊ីត
បង្កើតបានក្រុម OH បឋម (Primary OH) ដែលមានប្រតិកម្មខ្ពស់បំផុតជាមួយអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត ធ្វើឱ្យវាស័ក្តិសមឥតខ្ចោះសម្រាប់ស្នោដែលអាចបត់បែនបាន។ ប្រសិនបើប្រើប្រាស់ក្នុងបរិមាណមិនត្រឹមត្រូវ វាអាចបង្កឱ្យមានប្រតិកម្មបន្ទាប់បន្សំ (Oligomerization) ដែលធ្វើឱ្យប៉ូលីយ៉ូលមានកម្រិតខាប់ខ្ពស់ និងតម្លៃអ៊ីដ្រុកស៊ីលទាបខុសពីស្តង់ដារ។ ទទួលបានលទ្ធផលល្អបំផុតនៅបរិមាណប្រេង ១០ មីលីលីត្រ ជាមួយតម្លៃអ៊ីដ្រុកស៊ីល ៩៩.៣៧±៧.២៧ mg KOH/g និងតម្លៃអាស៊ីត ១.១៩±០.១ mg KOH/g។
Propylene glycol (PG) as ring opener
ការប្រើប្រាស់ប្រូពីឡែនគ្លីកូល (PG) ជាសារធាតុបើកកងអេប៉ុកស៊ីត
ជាសារធាតុដែលមានការពុលកម្រិតទាបបំផុត និងអាចផលិតប៉ូលីយ៉ូលដែលមានតម្លៃអ៊ីដ្រុកស៊ីលទាបសមស្របនៅកម្រិតបរិមាណប្រេងជាក់លាក់។ បង្កើតបានត្រឹមក្រុម OH បន្ទាប់បន្សំ (Secondary OH) ដែលមានប្រតិកម្មយឺតជាង និងងាយបង្កឱ្យមានកម្រិតខាប់ខ្ពស់នៅពេលប្រតិកម្ម (ឧទាហរណ៍ឡើងដល់ ១៣៨.៥៣ cP)។ តម្លៃអ៊ីដ្រុកស៊ីលប្រែប្រួលពី ៨១.៦៤ ទៅ ១២៦.១៦ mg KOH/g អាស្រ័យលើបរិមាណប្រេង ដោយមានកម្រិតខាប់ខ្ពស់នៅបរិមាណប្រេង ២០ មីលីលីត្រ។
Distilled water as ring opener
ការប្រើប្រាស់ទឹកចម្រោះជាសារធាតុបើកកងអេប៉ុកស៊ីត
ជាជម្រើសដែលមានតម្លៃថោកបំផុត និងអាចបន្ថែមក្រុមអ៊ីដ្រុកស៊ីលរហូតដល់ពីរក្នុងមួយក្រុមអេប៉ុកស៊ីត។ បណ្តាលឱ្យមានប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូលីស (Hydrolysis) បង្កើតជាអាស៊ីតខ្លាញ់សេរីច្រើន ដែលធ្វើឱ្យប៉ូលីយ៉ូលមានតម្លៃអាស៊ីតខ្ពស់ និងមានកម្រិតខាប់ខ្លាំង។ បង្កើតបានតែក្រុម OH បន្ទាប់បន្សំ និងមានកម្រិតខាប់ខ្ពស់បំផុតរហូតដល់ ១០២.០៧ cP នៅបរិមាណប្រេង ១០ មីលីលីត្រ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះទាមទារបរិក្ខារមន្ទីរពិសោធន៍គីមីកម្រិតមធ្យម និងសារធាតុគីមីជាមូលដ្ឋាន ដែលអាចរកបានទូទៅ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅប្រទេសឥណ្ឌូនេស៊ី ដោយប្រើប្រាស់ប្រេងដូងពាណិជ្ជកម្មម៉ាក Sari Murni។ ឥណ្ឌូនេស៊ីជាប្រទេសផលិតប្រេងដូងដ៏ធំបំផុត ដូច្នេះលក្ខណៈប្រេងដូងអាចមានភាពស្រដៀងគ្នាច្រើនទៅនឹងប្រេងដូងនៅកម្ពុជា។ ទោះជាយ៉ាងណា សមាសភាពអាស៊ីតខ្លាញ់លម្អិតនៃប្រេងដូងដែលដាំដុះនៅកម្ពុជាអាចមានភាពខុសគ្នាបន្តិចបន្តួច ដែលតម្រូវឱ្យមានការធ្វើតេស្តផ្ទៀងផ្ទាត់ក្នុងស្រុក។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្រ្តនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ក្នុងការកែច្នៃផលិតផលកសិកម្មទៅជាវត្ថុធាតុដើមឧស្សាហកម្មដែលមានតម្លៃខ្ពស់។

ការអភិវឌ្ឍប៉ូលីយ៉ូលជីវសាស្រ្តក្នុងស្រុក អាចជួយកាត់បន្ថយការពឹងផ្អែកលើសារធាតុគីមីពីបរទេស និងជំរុញសេដ្ឋកិច្ចចក្រា (Circular Economy) នៅក្នុងវិស័យកសិ-ឧស្សាហកម្មកម្ពុជា។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះគីមី និងស្តង់ដារតេស្ត: សិស្សត្រូវស្រាវជ្រាវពីយន្តការនៃប្រតិកម្មអេប៉ុកស៊ីតកម្ម (Epoxidation) និងការបើកកងអេប៉ុកស៊ីត ដោយសិក្សាឱ្យយល់ច្បាស់ពីស្តង់ដារ ASTM D4274-99 សម្រាប់ការវាស់តម្លៃអ៊ីដ្រុកស៊ីល។
  2. រៀបចំការសំយោគក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍: ប្រមូលប្រេងដូងក្នុងស្រុក និងសារធាតុគីមីចាំបាច់ដូចជា Ethylene Glycol និងធ្វើការសំយោគក្នុងបរិមាណតូចដោយប្រើម៉ាស៊ីនកូរលាយនៅសីតុណ្ហភាព ៥០ អង្សាសេ រួចប្រើ Rotary Evaporator ដើម្បីទាញយកផលិតផល។
  3. វិភាគគុណភាពផលិតផលប៉ូលីយ៉ូល: អនុវត្តការធ្វើទីត្រាកម្ម (Titration) ដើម្បីរកតម្លៃអាស៊ីត និងតម្លៃអ៊ីដ្រុកស៊ីល (ត្រូវធានាថាតិចជាង ១០០ mg KOH/g) ព្រមទាំងប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន FTIR Spectrometer ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់វត្តមានក្រុមមុខងារអ៊ីដ្រុកស៊ីល (-OH)។
  4. សាកល្បងផលិតស្នោប៉ូលីយូរីថេន: យកប៉ូលីយ៉ូលជីវសាស្រ្តដែលទទួលបាន ទៅធ្វើប្រតិកម្មជាមួយសារធាតុ Diisocyanate (e.g., TDI) ដោយបន្ថែមសារធាតុកាតាលីករ និងភ្នាក់ងារបង្កើតពពុះ ដើម្បីវាយតម្លៃភាពបត់បែននៃស្នោ (Flexible foam) ដែលទទួលបាន។
  5. វាយតម្លៃសេដ្ឋកិច្ច និងសហការជាមួយវិស័យឯកជន: ធ្វើការប្រៀបធៀបថ្លៃដើមផលិតផលនេះជាមួយប៉ូលីយ៉ូលពាណិជ្ជកម្ម និងស្វែងរកកិច្ចសហការជាមួយរោងចក្រផលិតពូក ឬស្ថាប័នស្រាវជ្រាវកសិកម្មក្នុងស្រុក ដើម្បីពិនិត្យលទ្ធភាពផលិតក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Biopolyol (ប៉ូលីយ៉ូលជីវសាស្រ្ត) ជាសមាសធាតុគីមីដែលមានក្រុមអ៊ីដ្រុកស៊ីល (-OH) ច្រើននៅក្នុងម៉ូលេគុលរបស់វា ហើយត្រូវបានចម្រាញ់ចេញពីធនធានធម្មជាតិដែលអាចកកើតឡើងវិញបាន (ដូចជាប្រេងរុក្ខជាតិ) ដើម្បីប្រើប្រាស់ជាវត្ថុធាតុដើមក្នុងការផលិតប្លាស្ទិក ឬស្នោប៉ូលីយូរីថេន ជាជាងការប្រើប្រាស់ផលិតផលពីប្រេងកាត។ ប្រៀបដូចជាម្សៅមីដែលយើងចម្រាញ់ពីដំឡូងមីសម្រាប់ធ្វើនំ ប៉ុន្តែនេះគឺជាសារធាតុរាវដែលចម្រាញ់ពីប្រេងរុក្ខជាតិដើម្បីយកទៅចាក់ពុម្ពធ្វើជាអេប៉ុងពូក។
Epoxidized palm oil (ប្រេងដូងអេប៉ុកស៊ីត) ជាប្រេងដូងដែលត្រូវបានឆ្លងកាត់ប្រតិកម្មគីមី (អេប៉ុកស៊ីតកម្ម) ដើម្បីបំប្លែងសម្ព័ន្ធទ្វេ (Double bonds) នៃកាបូនរបស់វា ឱ្យទៅជាកងអេប៉ុកស៊ីត (កងត្រីកោណដែលមានអុកស៊ីហ្សែនមួយនៅកំពូល) ដែលធ្វើឱ្យវាកាន់តែសកម្ម និងងាយស្រួលធ្វើប្រតិកម្មបន្ត។ ដូចជាការបំពាក់ទំពក់បន្ថែមនៅលើខ្សែពួររលោង ដើម្បីងាយស្រួលយកខ្សែនោះទៅចងភ្ជាប់ជាមួយរបស់ផ្សេងៗទៀត។
Epoxide ring opener (សារធាតុបើកកងអេប៉ុកស៊ីត) ជាសារធាតុគីមី (ដូចជាអេទីឡែនគ្លីកូល ទឹក ឬប្រូពីឡែនគ្លីកូល) ដែលមានតួនាទីទៅវាយប្រហារនិងបំបែកកងអេប៉ុកស៊ីតត្រីកោណនៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រេង ដើម្បីបង្កើតជាក្រុមអ៊ីដ្រុកស៊ីល (-OH) ថ្មី ដែលចាំបាច់សម្រាប់ការផលិតប៉ូលីយ៉ូល។ ដូចជាកន្ត្រៃដែលកាត់ផ្តាច់កងបិទជិតមួយ ដើម្បីអាចយកចុងខ្សែនោះទៅចងភ្ជាប់បង្កើតជារបស់ថ្មី។
Hydroxyl number (តម្លៃអ៊ីដ្រុកស៊ីល) ជារង្វាស់បញ្ជាក់ពីទំហំនៃចំនួនក្រុមអ៊ីដ្រុកស៊ីល (-OH) សេរីដែលមាននៅក្នុងប៉ូលីយ៉ូល គិតជាមីលីក្រាមនៃ KOH ក្នុងមួយក្រាម។ តម្លៃនេះកំណត់ថាតើប៉ូលីយ៉ូលនោះស័ក្តិសមសម្រាប់ធ្វើស្នោរឹង (តម្លៃខ្ពស់) ឬស្នោទន់បត់បែនបាន (តម្លៃទាបក្រោម ១០០)។ ដូចជាការរាប់ចំនួនរន្ធដោតព្រីភ្លើងនៅលើតួអាក្រង់ ដែលបញ្ជាក់ថាវាអាចដោតភ្ជាប់ឧបករណ៍បានច្រើនឬតិចប៉ុណ្ណា។
Acid number (តម្លៃអាស៊ីត) ជាសូចនាករវាស់បរិមាណអាស៊ីតខ្លាញ់សេរីដែលនៅសេសសល់ក្នុងផលិតផលប៉ូលីយ៉ូល។ បើពុំមានការគ្រប់គ្រងល្អ តម្លៃអាស៊ីតខ្ពស់នឹងទៅបន្ថយប្រសិទ្ធភាពរបស់កាតាលីករ និងរំខានដល់ប្រតិកម្មបង្កើតស្នោប៉ូលីយូរីថេន។ ប្រៀបដូចជាការវាស់កម្រិតកាកសំណល់ឬដីខ្សាច់ដែលមានលាយឡំក្នុងស៊ីម៉ងត៍ ដែលអាចធ្វើឱ្យសំណង់មិនសូវរឹងមាំប្រសិនបើមានបរិមាណច្រើនពេក។
Primary and Secondary OH groups (ក្រុមអ៊ីដ្រុកស៊ីលបឋម និងបន្ទាប់បន្សំ) ក្រុម OH បឋមស្ថិតនៅចុងខ្សែសង្វាក់កាបូនដែលងាយនឹងចូលរួមក្នុងប្រតិកម្មគីមី (រហ័ស និងសកម្ម) ចំណែកក្រុម OH បន្ទាប់បន្សំស្ថិតនៅកណ្តាលខ្សែសង្វាក់ ដែលមានរនាំងបាំងធ្វើឱ្យវាពិបាកធ្វើប្រតិកម្ម (យឺតជាង)។ ក្រុមបឋមប្រៀបដូចជាទ្វារចូលខាងមុខដែលធំទូលាយងាយស្រួលដើរចូល ចំណែកក្រុមបន្ទាប់បន្សំប្រៀបដូចជាទ្វារចំហៀងដែលរាងចង្អៀតនិងពិបាកចូលជាង។
Oligomerization (អូលីហ្គោម៉េរីកម្ម) ជាប្រតិកម្មបន្ទាប់បន្សំដែលមិនចង់បាន ក្នុងអំឡុងពេលបើកកងអេប៉ុកស៊ីត ដែលម៉ូលេគុលប្រេងតូចៗចាប់ផ្តើមតភ្ជាប់គ្នាឯងបង្កើតជាម៉ូលេគុលធំៗ (Dimers) ដែលធ្វើឱ្យផលិតផលមានកម្រិតខាប់ខ្ពស់ខ្លាំង និងមានតម្លៃ OH ទាបខុសពីការរំពឹងទុក។ ដូចជាពេលយើងកំពុងកូរម្សៅនំ ស្រាប់តែម្សៅកកដុំៗជាប់គ្នាឯង ធ្វើឱ្យខាប់ពេកនិងពិបាកចាក់ចូលពុម្ព។
Polyurethane foam (ស្នោប៉ូលីយូរីថេន) ជាប្រភេទប៉ូលីមែរដែលមានទម្រង់ជាពពុះ (Cellular plastics) កើតចេញពីប្រតិកម្មរវាងប៉ូលីយ៉ូល (Polyol) និងអ៊ីសូស៊ីយ៉ាណាត (Isocyanate) ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងឧស្សាហកម្មសម្រាប់ធ្វើពូក ខ្នើយ និងកៅអីរថយន្ត។ ជាអេប៉ុងឬពូកទន់ៗដែលយើងគេងរាល់ថ្ងៃ ដែលផលិតចេញពីការលាយសារធាតុគីមីរាវពីរប្រភេទចូលគ្នា ហើយវាឡើងពពុះនិងរីកមាឌបង្កើតបានជារូបរាង។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖