ประโยชน์ของ Nitric oxide ในทางการแพทย์ MO Memoir : Wednesday 30 January 2556

แก๊ส NO (Nitric oxide หรือ Nitrogenmonoixde) มักถูกมองว่าเป็นแก๊สพิษตัวหนึ่งที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างออกซิเจนกับไนโตรเจนที่อุณหภูมิสูง หรือจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ ในเขตชุมชนนั้นแหล่งกำเนิดสำคัญของ NO คือไอเสียจากเครื่องยนต์ดีเซล สำหรับอุตสาหกรรมนั้นแหล่งกำเนิดที่สำคัญคือเตาเผาเชื้อเพลิงต่าง ๆ และเครื่องยนต์กังหันแก๊ส

รูปที่ ๑ ระบบอุปกรณ์ SCR ของกลุ่มเรา ถึงจะดูรก ไม่ high tech แต่ก็ให้ผลการทดลองที่เชื่อถือได้

บทความทางด้านสิ่งแวดล้อมและวิศวกรรมศาสตร์เวลากล่าวถึงแก๊สตัวนี้มักจะกล่าวถึงแต่อันตรายต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม แต่ในความเป็นจริงนั้นการปรากฏของ NO ในกระแสเลือดก็เป็นสิ่งสำคัญในการดำรงชีวิตของร่างกาย โดย NO ส่งผลทำให้เกิดการขยายตัวของหลอดเลือด (vasodilation)

ไนโตรกลีเซอริน (Nitroglycerin CH₂(NO₃)-CH(NO₃)-CH₂(NO₃)) เตรียมได้จากปฏิกิริยา nitration กลีเซอรินด้วยกรดไนตริก (Nitric acid HNO₃) คนส่วนใหญ่รู้จักสารนี้ในรูปของวัตถุระเบิดที่ใช้ในการผลิตไดนาไมท์ (dynamite) และดินปืนไร้ควัน (smokeless gunpower) บางชนิด แต่ในทางการแพทย์นั้นมีการนำสารตัวนี้ไปใช้เป็นยาขยายหลอดเลือด (vasodilator) เพื่อรักษาอาการที่เกี่ยวกับโรคหัวใจบางชนิด การที่หลอดเลือดขยายตัวได้นั้นเป็นเพราะกระบวนการเมแทโบลิซึม (metabolism) ไนโตรกลีเซอรินของร่างกายจะทำให้เกิด NO ขึ้น และ NO ตัวนี้คือตัวที่ส่งผลให้หลอดเลือดขยายตัว การที่หลอดเลือดขยายตัวทำให้หัวใจสูบฉีดโลหิตไปเลี้ยงร่างกายได้ง่ายขึ้น ความดันโลหิตจึงลดต่ำลง^(๑) และในบางกรณียังนำไปใช้ในการบรรเทาอาการภาวะการขาดออกซิเจน (hyrpoxiemia) เพราะ NO ไปทำให้เส้นเลือดที่ปอดขยายตัว ทำให้เลือดไหลเวียนมารับออกซิเจนที่ปอดได้ดีขึ้น^(๒) และยังมีการศึกษาการนำไปใช้กับเด็กทารกที่มีปัญหาขาดออกซิเจนเนื่องจากการหายใจล้มเหลว (hypoxic respiratory failure)^(๓)

การเพิ่มปริมาณ NO ในร่างกายนั้นสามารถทำได้โดยการรับประทานยาที่เมื่อเข้าสู่ร่างกายแล้วจะเกิด NO ในระหว่างกระบวนการเมแทบอลิซึม (เช่นไนโตรกลีเซอริน) หรือด้วยการให้หายใจเอาแก๊ส NO เข้าไป ซึ่งตรงนี้ก็มีบริษัทผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์สำหรับให้การรักษาด้วยการหายใจเอาแก๊ส NO เข้าสู่ร่างกาย ตรงนี้ถ้าอยากได้รายละเอียดเพิ่มเติมก็ลงค้นหาด้วย google โดยใช้คำค้นหาว่า "Nitric oxide for medical use" ดูเอาเองก็แล้วกัน

การที่ระดับ NO ในเลือดนั้นส่งผลทำให้หลอดเลือดขยายตัว และทำให้โลหิตไหลเวียนได้ดีขึ้น ทำให้มีการหาทางเพิ่มปริมาณ NO ในโลหิตเพื่อใช้รักษาโรคหรืออาการที่เกี่ยวข้องกับการไหลเวียนโลหิต หนึ่งในอาการดังกล่าวที่ทางการแพทย์มีการนำไปใช้คือการรักษาอาการหย่อนสมรรถภาพทางเพศ (sexual dysfunction) ทั้งในเพศชายและเพศหญิง^(๔-๕)

   
ในกรณีของเพศชายนั้นการแข็งตัวของอวัยวะเพศจะเกี่ยวข้องกับการไหลเวียนของโลหิตไปยังอวัยวะเพศและเกิดการสะสมที่อวัยวะดังกล่าว ยาบางชนิดเช่นซิลดีนาฟิล (Sildenafil) ที่ขายในชื่อไวอะกร้า (Viagra) แก้ปัญหาด้วยการไปยับยั้งการผลิตเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ทำลายสารที่กระตุ้นให้การไหลเวียนของโลหิตดีขึ้น แต่ยาดังกล่าวไม่ได้ไปเพิ่มปริมาณการไหลของโลหิตไปยังอวัยวะดังกล่าว ดังนั้นจึงไม่ส่งผลกับเพศหญิง 
    

ยาบางกลุ่มและอาหารบางชนิดนั้นแก้ปัญหาด้วยการให้สารตั้งต้นที่เมื่อเข้าสู่กระบวนการเมแทบอลิซึมแล้วจะทำให้เกิด NO ขึ้นในกระแสเลือด NO ที่เกิดขึ้นนั้นจะไปกระตุ้นการปลดปล่อย cGMP (cyclic guanosine monophosphate) ซึ่งเป็นสารที่ทำให้กล้ามเนื้อเรียบผ่อนคลายตัว และในกรณีของหลอดเลือดนั้นจะไปทำให้หลอดเลือดขยายตัว การขยายตัวของหลอดเลือดดังกล่างทำให้การไหลเวียนของโลหิตที่ไปหล่อเลี้ยงอวัยวะเพศเพิ่มมากขึ้น ซึ่งเหตุการณ์นี้ส่งผลต่อการตอบสนองทางเพศของอวัยวะเพศหญิงด้วย

ถ้าต้องการทราบรายละเอียดมากกว่านี้ก็ลองอ่านบทความที่แนบมาให้ดูเอาเองก็แล้วกัน สำหรับคนที่ไม่ได้อยู่ในวงการแพทย์แล้วคงอ่านไม่ค่อยรู้เรื่อง เพราะเต็มไปด้วยศัพท์เทคนิคทางการแพทย์ทั้งนั้น

หมายเหตุ

(๑) ดูเพิ่มเติมได้ที่ http://en.wikipedia.org/wiki/Nitroglycerin

(๒) Baysal, A., "Nitric oxide II : Theraputic uses and clinical applications", Turk J. Med Sci., 32 (2002), p 1-6.

(๓) Committee on fetus and newborn, "Use of inhaled nitric oxide", Pediatrics, vol 106, no. 2, Aug (2002),

p 344-345.

(๔) Aung, H.H., Dey, L., Rand, V., and Yuan, C., "Alternative therapies for male and female sexual dysfunction", The American journal of chinese medicine, vol. 32 no. 2 (2004), 161-173.

(๕) Brixius,K., Middeke, M., Lichtenthal, A., Jahn, E., and Schwinger, R.H.G., "Nitric oxide, erectile dysfunction and beta-blocker treatment (MR NOED study): Benefit of nebivolol versus metroprolol in hypertensive men", Clinical and experimental pharmacology and physicology vol. 34 (2007), pp 327-331.

แนวทางหัวข้อการทำวิทยานิพนธ์นิสิตรหัส ๕๔ (ตอนที่ ๕) MO Memoir : Monday 28 January 2556

เอกสารฉบับนี้แจกจ่ายเป็นการภายใน ไม่นำเนื้อหาลง blog

เนื้อหาในเอกสารนี้เป็นบันทึกการประชุมในช่วงเช้าที่ผ่านมา โดยมีเนื้อหาเกี่ยวกับการทำการทดลองในช่วงสุดท้ายและแนวทางการเขียนวิทยานิพนธ์ของนิสิตรหัส ๕๔

เอา 2,2-dimethylbutane (neohexane) ไปทำอะไรดี MO Memoir : Sunday 27 January 2556

2,2-dimethylbutane หรือ neohexane ตัวนี้แตกต่างจาก isopentane ตรงที่อะตอม H ของ tertiary carbon atom ถูกแทนที่ด้วยหมู่ -CH₃ ดังนั้นถ้าจะนำสารตัวนี้ไปทำปฏิกิริยา ก็คงต้องเล่นที่หมู่ -CH₂- ที่เหลืออยู่เพียงหมู่เดียว
  

ถ้านำ 2,2-dimethylbutane ไปออกซิไดซ์ (ที่ภาวะและ/หรือมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม) ปฏิกิริยาก็ควรที่จะเกิดที่หมู่ methylene -CH₂- โดยหมู่นี้น่าจะถูกเปลี่ยนให้กลายเป็นหมู่ carbonyl C=O ทำให้ได้สารประกอบ isobutyl methyl ketone ที่สามารถใช้เป็นตัวทำละลายและสารตั้งต้นในอุตสาหกรรมอื่นได้ (รูปที่ ๑)^(๑)

  
 ถ้านำ 2,2-dimethylbutane ไปทำปฏิกิริยา dehydrogenation จะมีตำแหน่งให้เกิดปฏิกิริยาดังกล่าวเพียงตำแหน่งเดียว คือที่อะตอม C ตัวที่ 3 (หมู่ -CH₂-) และ 4 (หมู่ -CH₃ ที่อยู่ที่ปลายโซ่) จะได้ 3,3-dimethyl-1-butene จากนั้นถ้านำ 3,3-dimethyl-1-buteneไปทำปฏิกิริยา hydration (เติมน้ำ) จะได้ 3,3-dimethyl-2-butanol หรือ pinacolyl alcohol (ถ้าสงสัยว่าทำไมไม่ได้ 3,3-dimethyl-1-butanol ก็ขอให้ไปอ่านเรื่อง Markovnikov's rule ในหนังสือเคมีอินทรีย์ดูเอาเอง)

 

รูปที่ ๑ ปฏิกิริยาที่น่าจะเป็นไปได้ที่เกี่ยวข้องกับ 2,2-dimethylbutane หรือ neohexane

pinacolyl alcohol สามารถทำปฏิกิริยากับ methylphosphonyl difluoride ผลิตภัณฑ์ที่ได้คือ 3,3-dimethylbutan-2-yl methylphosphonofluoridate หรือซึ่งมีชื่อเรียกสั้น ๆ ว่า "Soman" (รูปที่ ๒)^(๒)

รูปที่ ๒ ปฏิกิริยาระหว่าง 3,3-dimethyl-2-butanol กับ methylphosphonyl difluoride

methylphosphonyl difluoride ทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์ได้ง่ายและหลากหลายชนิด เช่นถ้าเราเปลี่ยนจาก pinacolyl alcohol เป็น isopropanol ผลิตภัณฑ์ที่ได้คือ 2-(Fluoro-methylphosphonyl)oxypropane ซึ่งมีชื่อเรียกสั้น ๆ ว่า "Sarin" (รูปที่ ๓)^(๓)

รูปที่ ๓ ปฏิกิริยาระหว่าง isopropanol กับ methylphosphonyl difluoride

ในทำนองเดียวกัน ถ้าเราเปลี่ยนมาใช้ cyclohexanol แทน ก็จะได้ Cyclohexyl methylphoshonofluoridate ซึ่งมีชื่อเรียกสั้น ๆ ว่า "Cyclosarin" (รูปที่ ๔)^(๔)

รูปที่ ๔ ปฏิกิริยาระหว่าง cyclohexanol กับ methylphoponyl difluoride

cyclohexanol ได้จากการเติมไฮโดรเจน (hydrogenation) ไปที่วงแหวนเบนซีนจะได้ cyclohexane จากนั้นจึงทำการออกซิไดซ์ cyclohexane จะได้ cyclohexanol และ cyclohexanone ที่เป็นสารต้นทางของกระบวนการผลิตเส้นใยไนลอน (ดู Memoir ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๐๕ วันเสาร์ที่ ๑๕ กันยายน ๒๕๕๕ เรื่อง "เอา pentane ไปทำอะไรดี")

ทั้ง Soman Sarin และ Cyclosarin เป็นอาวุธเคมี จัดอยู่ในกลุ่มของ nerve agent (สารที่ออกฤทธิ์ต่อระบบประสาท)

เนื่องจากสารเหล่านี้มีความเป็นพิษสูงมาก ดังนั้นการผลิตและเก็บรักษาเอาไว้รอการใช้งานจึงยุ่งยากและมีโอกาสเกิดอันตรายสูง แต่เนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างแอลกอฮอล์กับ methylphosphonyl difluoride นั้นเกิดได้ง่าย ในทางปฏิบัติจึงใช้การ "ผลิตขึ้นมาเมื่อต้องการใช้งาน"
  

การผลิตขึ้นมาเมื่อต้องการใช้งานนี้ไม่ได้มีรูปแบบว่าเมื่อต้องการใช้งานก็ผลิตสารดังกล่าวขึ้นมา และนำไปบรรจุในอาวุธต่าง ๆ ก่อนยิงใส่เป้าหมาย แต่ใช้การบรรจุสารตั้งต้นลงไปในอาวุธก่อน และเมื่อยิงอาวุธออกไปก็ให้สารตั้งต้นเหล่านั้นทำปฏิกิริยากันเกิดเป็นสารพิษต่าง ๆ ก่อนที่อาวุธนั้นจะเดินทางถึงเป้าหมาย ตัวอย่างของอาวุธเช่นนี้ได้แก่หัวกระสุนปืนใหญ่ M687 ของกองทัพสหรัฐที่ใช้ยิงจากปืนใหญ่ขนาด 155 mm (ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางปากลำกล้อง) ที่แสดงในรูปที่ ๕
  

ในหัวกระสุนปืนใหญ่ชนิดนี้จะมีกระป๋องบรรจุสารเคมีอยู่ ๒ กระป๋องที่แยกจากกันด้วย bursting disc (ซึ่งอาจเรียกว่า burst disc หรือ rupture disc ก็ได้) แต่ละกระป๋องจะบรรจุสารตั้งต้นเอาไว้ประมาณ 90% ของปริมาตรกระป๋อง โดยใบหนึ่งจะบรรจุ methylphosphonyl difluoride ส่วนอีกใบหนึ่งจะบรรจุแอลกอฮอล์ (จะเป็น isopropyl, cyclohexanol หรือ pinaconyl ก็ขึ้นกับว่าต้องการผลิตแก๊สอะไร และมี isopropyl amine เพื่อไว้สะเทิน HF ที่เกิดขึ้นด้วย (ไม่รู้เหมือนกันว่าจะอยู่ในกระป๋องใบไหน)

 รูปที่ ๕ กระสุนปืนใหญ่ M687 ขนาด 155 mm (เส้นผ่านศูนย์กลางปากลำกล้อง) สำหรับยิงอาวุธเคมี ภายในจะมีกระป๋องบรรจุสารเคมี สองกระป๋อง (forward canister และ rear cansiter) ที่แยกจากกั้นด้วย burst disc^(๕)

เมื่อทำการยิงกระสุนนี้ ตัว bursting disc จะแตกออกเนื่องจากความเร่งของหัวกระสุน สารเคมีในหัวกระสุนจะผสมรวมกันโดยอาศัยการหมุนรอบตัวเองของหัวกระสุน และทำปฏิกิริยากันกลายเป็นสารพิษที่จะกระจายออกเมื่อหัวกระสุนระเบิดเมื่อถึงเป้าหมาย

ในบรรดาสารตั้งต้นนั้น isopropanol เป็นตัวที่หาได้ง่ายสุด (แอลกอฮอล์ล้างแผลบางยี่ห้อก็เป็น isopropanol ไม่ใช่เอทานอลนะ) ในขณะที่ methylphosphonyl difluoride เป็นตัวที่จัดหาได้ยากที่สุด ดังนั้นถ้าใครก็ตามสามารถจัดหา methylphosphonyl difluoride ก็จะไม่ยากที่จะผลิต Sarin
  

สาร Sarin เองมีการนำมาใช้ในการก่อการร้ายในรถไฟใต้ดินของกรุงโตเกียวในช่วงชั่วโมงเร่งด่วนของเช้าวันที่ ๒๐ มีนาคม พ.ศ. ๒๕๓๘ (หรือเมื่อ ๑๘ ปีที่แล้ว) โดยกลุ่มที่เรียกตนเองว่า Aum Shinirkyo รถไฟที่ถูกโจมตีมีอยู่ด้วยกัน ๕ ขบวน ทำให้มีผู้เสียชีวิตกว่าสิบรายและได้รับบาดเจ็บอีกนับพันราย โดยผู้ต้องหาที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์ดังกล่าวรายล่าสุดนั้นเพิ่งจะถูกจับกุมไปเมื่อเดือนมิถุนายน พ.ศ. ๒๕๕๕ ที่ผ่านมานี่เอง ถ้าต้องการทราบรายละเอียดมากกว่านั้นก็ลองค้นหาโดยใช้คำว่า Tokyo gas attack ดูเอาเอง

หมายเหตุ

(๑) ดูเพิ่มเติมที่ http://en.wikipedia.org/wiki/Isobutyl_methyl_ketone

(๒) ดูเพิ่มเติมที่ http://en.wikipedia.org/wiki/Soman)

(๓) ดูเพิ่มเติมที่ http://en.wikipedia.org/wiki/Sarin)

(๔) ดูเพิ่มเติมที่ http://en.wikipedia.org/wiki/Cyclosarin)

(๕) ดูเพิ่มเติมที่ http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a089646.pdf และ http://en.wikipedia.org/wiki/M687

เอา isopentane ไปทำอะไรดี MO Memoir : Friday 25 January 2556

"มันเป็นความเจ็บปวดของโรงกลั่น"

  
เมื่อต้นสัปดาห์ คนที่เขาโทรมาคุยกับผมบอกผมด้วยประโยคที่เขารับฟังมาจากผู้อื่นอีกที

สารประกอบพาราฟิน C5 เป็นสารที่มีจุดเดือดอยู่ประมาณอุณหภูมิปรกติของบ้านเรา ในช่วงที่อากาศเย็น อุณหภูมิอากาศอาจต่ำกว่าจุดเดือดของสารเหล่านี้ แต่ในช่วงที่อากาศร้อน อุณหภูมิอากาศก็อาจสูงกว่าจุดเดือดของสารเหล่านี้ ด้วยเหตุนี้จะนำมันไปใช้เป็นแก๊สหุงต้มก็ไม่ได้ แต่จะนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงก็มีปัญหาในการเก็บ
  

ใน Memoir ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๐๕ วันเสารที่ ๑๕ กันยายน ๒๕๕๕ เรื่อง "เอา pentane ไปทำอะไรดี" ผมก็ได้ลองเสนอแนวความคิดคร่าว ๆ เกี่ยวกับการหาทางนำเอา n-pentane ไปใช้ประโยชน์ 
   

มาคราวนี้เขาฝากโจทย์มาให้ผมคิดเล่น ๆ อีกโดยส่งข้อมูลองค์ประกอบของสาร (เดาว่าเป็นพวก light naphtha) มาให้ผม 2 หน้า A4 เผื่อให้ผมลองคิดดูว่าน่าจะทำอะไรกันดี ผมดูข้อมูลของเขาแล้วก็ลองหยิบเอา isopentane มาคิดดูก่อนว่าน่าจะเอามาทำอะไรดี เพราะเขามีสารตัวนี้ในปริมาณที่พอ ๆ กับ pentane
  

isopentane หรือ 2-methyl butane (รูปที่ ๑) เป็นสารที่มีจุดเดือดต่ำกว่า n-pentane อีก คือมีจุดเดือด 27.7ºC ในขณะที่ n-pentane มีจุดเดือดที่ 36.0ºC การที่ isopentane มีจุดเดือดที่ต่ำกว่าเพราะหมู่ -CH₃ ที่เป็นกิ่งนั้นทำให้โมเลกุลของ isopentane ไม่สามารถเข้าใกล้กันได้มาก แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลก็เลยลดลง จุดเดือดก็เลยลดต่ำลง
  

เวลาที่สอนเคมีอินทรีย์นั้นผมจะบอกนิสิตเสมอว่า สารตัวไหนจะทำปฏิกิริยาใดได้นั้นขึ้นอยู่กับว่ามันมีหมู่ฟังก์ชันอะไร ไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่ามันชื่อว่าอะไร

รูปที่ ๑ โมเลกุล isopentane ในวงสีน้ำเงินคือพันธะ C-H ของ tertiary carbon atom ส่วนในวงสีม่วงคือหมู่ -CH₂- ดังนั้นถ้าทำการออกซิไดซ์ ถ้าการออกซิไดซ์เกิดที่ตำแหน่ง C-H ของ tertiary carbon atom ก็น่าจะได้ 2-methyl-2-butanol แต่ถ้าการออกซิไดซ์เกิดที่ตำแหน่งหมู่ -CH₂- ก็น่าจะได้ methyl isopropyl ketone แต่ถ้านำไปทำปฏิกิริยา dehydrogenation หรือ oxidative dehydrogenation อะตอมไฮโดรเจนที่หลุดออกมาควรจะมาจากตำแหน่ง tertiary carbon atom และจากหมู่ -CH₂- ซึ่งผลิตภัณฑ์ที่ได้น่าจะเป็น 2-methyl-2-butene (หรือ isoamylene)

ในกรณีของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวนั้น มันประกอบด้วยพันธะ C-C และ C-H แต่ความแข็งแรงของพันธะ C-H นั้นก็ใช่ว่าจะเหมือนกัน มันแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่ามันเป็นพันธะ C-H ของอะตอมคาร์บอนแบบไหน ถ้าเป็นโมเลกุล CH₄ ก็จะมีความแข็งแรงมากที่สุด (เกิดปฏิกิริยาได้ยากสุด) รองลงมาก็จะเป็นของหมู่ methy -CH₃ ตามด้วยหมู่ methylene -CH₂- และพันธะ C-H ที่อ่อนแอสุด (แตกพันธะได้ง่ายสุด) คือพันธะ C-H ของ tertiary carbon atom ดังนั้นถ้าคุณลองพิจารณาโครงสร้างโมเลกุล isopentane ในรูปที่ ๑ คุณก็น่าจะมองเห็นได้ว่าถ้าจะเอา isopentane ไปทำปฏิกิริยา ควรจะเล่นที่ตำแหน่งใดของโมเลกุล (ดู Memoir ปีที่ ๒ ฉบับที่ ๖๑ วันพุธที่ ๓๐ กันยายน ๒๕๕๒ เรื่อง "การเกิดปฏิกิริยาเคมี" ประกอบ)
  

โมเลกุล isopentane นั้นประกอบด้วยหมู่ -CH₃ ถึง 3หมู่ -CH₂- โดยมีหมู่ 1 หมู่ และมีพันธะ C-H ของ tertiary carbon atom อีก 1 พันธะ ดังนั้นถ้าคิดจะนำเอา isopentane ไปทำปฏิกิริยา ก็ควรที่จะพิจารณาที่ตำแหน่งพันธะ C-H ของ tertiary carbon atom ตัวนี้ก่อน เพราะมันมีพลังงานพันธะอ่อนสุด

paraffin (หรือ alkane) นั้นสามารถเกิดปฏิกิริยา free radical substitution อะตอม H ได้ เช่นในปฏิกิริยา halogenation ด้วย Cl₂ หรือ Br₂ โมเลกุล Cl₂ หรือ Br₂ จะแตกตัวเป็นอะตอม Cl· หรือ Br· ก่อน จากนั้นจึงเข้าไปแทนที่อะตอม H ร่วมกับการเกิด HCl หรือ HBr เวลาที่ใช้สารพวกนี้การแทนที่จะเกิดได้ที่ตำแหน่งอะตอม H ทุกตำแหน่ง แต่ที่ตำแหน่ง C-H ของ tertiary carbon atom จะเกิดได้ง่ายที่สุด

ดังนั้นถ้าหากเราใช้อนุมูลอิสระไฮดรอกซิล (hydroxyl free radical) HO· ภายใต้ภาวะการทำปฏิกิริยาและ/หรือมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมเราก็น่าจะได้สารประกอบ 2-methyl-2-butanol (หรือ t-amyl alcolhol) ที่สามารถเกิดปฏิกิริยา dehydration ไปเป็น 2-methyl-2-butene ได้
  

หรือไม่ก็ทำการออกซิไดซ์ด้วยสารออกซิไดซ์ (oxidising agent) ที่มีความแรงที่พอเหมาะ ถ้าการออกซิไดซ์เกิดที่ตำแหน่ง C-H ของ tertiary carbon atom ก็ควรจะได้ 2-methyl-2-butanol แต่ถ้าเกิดที่หมู่ -CH₂- ก็จะได้ methyl isopropyl ketone แต่ถ้าแรงเกินไปก็น่าจะเกิดการตัดสายโซ่คาร์บอนที่ตำแหน่ง tertiary carbon atom กับหมู่ -CH₂-
  

หรืออีกแนวทางหนึ่งนั้นนำไปทำปฏิกิริยา dehydrogenation หรือ oxidative dehydrogenation (แต่ผมเห็นว่าปฏิกิริยา dehydrogenation จะเหมาะสมกว่า) จะทำให้ได้ 2-methyl-2-butene

2-methyl-2-butene ตัวนี้จะเอาไปทำอะไรดี ทางเลือกหนึ่งคือนำไปผลิตเป็นสารประกอบอีเทอร์ด้วยการทำปฏิกิริยากับเมทานอล (CH₃-OH) หรือเอทานอล (C₂H₅-OH) จะได้สารประกอบ tertiary amyl methyl ether (TAME) หรือ tertiary amyl ethyl ether (TAEE) ที่สามารถใช้เป็นสารเพิ่มเลขออกเทนในน้ำมันเบนซินได้ (รูปที่ ๒)
 

รูปที่ ๒ ปฏิกิริยาระหว่าง 2-methyl-2-butene กับเมทานอลเพื่อสังเคราะห์ t-amyl methyl ether (TAME) และกับเอทานอลเพื่อสังเคราะห์ t-amyl ethyl ether (TAEE) 
   

ตารางที่ ๑ ข้างล่างเป็นการเปรียบเทียบคุณสมบัติของสารเพิ่มเลขออกเทนตระกูล oxygenate บางชนิด จะเห็นว่าสารประกอบพวกอีเทอร์นั้นเมื่อโมเลกุลใหญ่ขึ้น การละลายน้ำและค่าความดันไอจะลดลง แต่ก็จะมีความหนาแน่นพลังงาน (พลังงานต่อหน่วยน้ำหนัก) สูงกว่าพวกที่มีโมเลกุลเล็กกว่า ส่วนตัวอย่างกระบวนการผลิต TAEE ก็สามารถอ่านได้จากสิทธิบัตร US7553995 Method of producing tertiary amyl ethyl ether

ตารางที่ ๑ คุณสมบัติของสารเพิ่มเลขออกเทนตระกูล oxygenate บางชนิด

(จาก Timu Dogu and Dilek Varisli, "Alcohols as alternatives to petroleum for environmentally clean fuels and petrochemicals", Turk J. Chem., 31(2007), 551-567)

METOH - methanol, ETOH - ethanol, MTBE - methyl t-butyl ether, ETBE - ethyl t-butyl ether,

TAME - t-amyl methyl ether, TAEE - t-amyl ethyl ether, DEE - diethyl ether

ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ TAME หรือ TAEE นี้ควรจะใช้ 2-methyl-2-butene เป็นสารตั้งต้นแทนการใช้ 2-methyl-2-butanol เพราะการสังเคราะห์อีเทอร์จากแอลกอฮอล์สองชนิดที่แตกต่างกัน (R₁-OH กับ R₂-OH) จะเกิดสารประกอบอีเทอร์ได้ 3 ชนิดคือ R₁-O-R₁ R₂-O-R₂ และ R₁-O-R₂

ปฏิกิริยาการสังเคราะห์อีเทอร์และปฏิกิริยาการทำให้โมเลกุลอีเทอร์แตกหัก (clevage) นั้นต่างก็ใช้กรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าปฏิกิริยาจะถูกควบคุมโดยค่าคงที่สมดุลเสมอไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับว่าสารตั้งต้นกับผลิตภัณฑ์นั้นตัวไหนถูกกระตุ้นด้วยกรดได้ง่ายกว่ากัน ถ้าสารตั้งต้นถูกกระตุ้นด้วยกรดได้ง่ายกว่า ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ถูกกระตุ้นได้ยากกว่ามาก ดังนั้นการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าก็ไม่จำเป็นต้องใช้กรดที่มีความแรง (strength) ที่สูงมาก และกรดดังกล่าวก็จะไม่แรงพอที่จะทำให้ผลิตภัณฑ์สลายตัวกลับไปเป็นสารตั้งต้นได้ 
   

ในกรณีของการสังเคราะห์อีเทอร์จากแอลกอฮอล์นั้น ปฏิกิริยาการเกิดอีเทอร์ต้องการกรดที่มีความแรงที่ต่ำกว่าปฏิกิริยาการทำให้อีเทอร์ที่ได้จากการสังเคราะห์สลายตัวกลับมาเป็นแอลกอฮอล์ การสังเคราะห์อีเทอร์จากแอลกอฮอล์นั้นใช้ H₂SO₄ (มี pKa ประมาณ -3) ได้ในขณะที่การทำให้โมเลกุลอีเทอร์แตกออกนั้นต้องใช้ HI (มี pKa ประมาณ -10) ดังนั้นจึงไม่จำเป็นว่าในทางปฏิบัติปฏิกิริยาการสังเคราะห์อีเทอร์จะถูกควบคุมด้วยสมดุลเคมี

Turn over number (TON) - Turn over frequency (TOF) MO Memoir : Tuesday 22 January 2556

เมื่อคืนมีอีเมล์มาถามเรื่องการประเมินความว่องไวในการทำปฏิกิริยาด้วยการใช้ค่า Turn over number จากผู้ที่กำลังสรุปผลเพื่อเตรียมเขียนวิทยานิพนธ์ ก็เลยขอถือโอกาสนี้เขียนอธิบายเพื่อความเข้าใจที่ตรงกัน

Turn over number (TON) หรือ Turn over frequency (TOF) มีความหมายเดียวกัน คือเป็นหน่วยวัดความสามารถในการทำปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยา นิยามของหน่วยนี้ก็คือ

จำนวนสารตั้งต้นที่เข้าทำปฏิกิริยา ต่อ จำนวนตัวเร่งปฏิกิริยา ใน 1 หน่วยเวลา หรือ

จำนวนผลิตภัณฑ์ที่เกิด ต่อ จำนวนตัวเร่งปฏิกิริยา ใน 1 หน่วยเวลา

ส่วนจะใช้จำนวนสารตั้งต้นที่เข้าทำปฏิกิริยาหรือจำนวนผลิตภัณฑ์ที่เกิด ก็ขึ้นอยู่กับว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นอย่างไร และการวิเคราะห์ปริมาณตัวไหนทำได้ง่ายกว่ากัน

แต่ตัวที่เป็นปัญหามากกว่าคือ จำนวนตัวเร่งปฏิกิริยา (หรือปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา) นั้น เรานิยามมันอย่างไร

ในกรณีของตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธ์ (homogeneous catalyst) นั้น แต่ละโมเลกุล/ไอออน/อะตอม ของตัวเร่งปฏิกิริยานั้นมีโอกาสที่จะเข้าทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้น ตัวอย่างเช่นสมมุติว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นในเฟสน้ำและเราใช้ไอออนบวกของโลหะ Mⁿ⁺ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เมื่อเราละลายเกลือของโลหะ M นั้น ไอออนบวก Mⁿ⁺ แต่ละไอออนก็จะแยกออกจากกันเป็นอิสระ แต่ละไอออนบวก Mⁿ⁺ นั้นต่างมีโอกาสที่จะเข้าทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้นที่ละลายอยู่ในเฟสน้ำ หรือในกรณีของเอนไซม์นั้น เมื่อโมเลกุลเอนไซม์กระจายตัวไปในตัวทำละลาย แต่ละโมเลกุลของเอนไซม์ต่างก็มีโอกาสจะเข้าทำปฏิกิริยากับโมเลกุลสารตั้งต้น 

   

ในกรณีเหล่านี้จำนวนตัวเร่งปฏิกิริยา "ที่มีส่วนร่วมในการทำปฏิกิริยา" กับจำนวนตัวเร่งปฏิกิริยา "ที่ใส่เข้าไปในระบบ" นั้นเป็นตัวเดียวกัน ดังนั้นหน่วยของตัวหารจึงอาจเป็นโมลหรือน้ำหนักของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใส่เข้าไปในระบบ

แต่ถ้าเป็นระบบที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ (heterogeneous catalyst) โดยเฉพาะระบบที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็ง คำว่า "จำนวนตัวเร่งปฏิกิริยา" นั้นมีสิทธิที่จะตีความได้หลายนิยาม 

   

ตัวอย่างเช่นในกรณีของระบบที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็งพวก supported catalyst เช่นสมมุติว่าเรามีตัวเร่งปฏิกิริยาที่ประกอบด้วยโลหะ Ni 0.5 wt% บนตัวรองรับ Al₂O₃ (Ni/Al₂O₃) ตามตัวอย่างนี้ถ้าเรามีตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/Al₂O₃ อยู่ 1 กรัม ตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวจะประกอบด้วย Al₂O₃ ที่เป็นตัวรองรับอยู่ 0.995 กรัมและโลหะ Ni 0.005 กรัม ในกรณีนี้ตัวที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาจริงนั้นคือโลหะ Ni ที่มีอยู่เพียง 0.005 กรัมในขณะที่ Al₂O₃ นั้นไม่ได้มีส่วนร่วมในการทำปฏิกิริยา เป็นเพียงให้พื้นผิวสำหรับให้ผลึกโลหะ Ni เกาะเอาไว้เพื่อช่วยในการกระจายตัว ดังนั้นถ้านำเอาตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/Al₂O₃ จำนวน 1.00 กรัมมาใช้ การนิยามน้ำหนักของจำนวนตัวเร่งปฏิกิริยาจึงเปิดช่องให้นิยามว่าจะใช้เฉพาะน้ำหนักของโลหะ Ni เพียงอย่างเดียว (คือ 0.005 กรัม) หรือเป็นน้ำหนักรวมของ Ni และ Al₂O₃ คือ 1.000 กรัม

  

แต่ถ้าคิดเฉพาะตัวโลหะ Ni ก็ยังเปิดช่องให้นิยามต่อไปอีกว่าจะคิดเทียบกับปริมาณโลหะ Ni ทั้งหมด หรือคิดเฉพาะปริมาณโลหะ Ni ที่สามารถเข้าทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้นได้ ทั้งนี้เพราะในกรณีของผลึกโลหะ Ni นั้น ไม่ใช่ทุกอะตอมของผลึกโลหะ Ni จะมีส่วนร่วมในการทำปฏิกิริยา จะมีเฉพาะอะตอมที่อยู่บนพื้นผิวของผลึกโลหะเท่านั้นที่สามารถมีส่วนร่วมในการทำปฏิกิริยา

  

ตัวอย่างเช่นในรูปที่ ๑ ข้างล่าง เรามีอะตอมโลหะ Ni ทั้งหมด 40 อะตอม แต่เฉพาะอะตอมที่อยู่บนพื้นผิว (สีส้มและสีฟ้า) จำนวน 16 อะตอมเท่านั้นที่สามารถทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้น ในขณะที่อะตอมที่อยู่ในโครงสร้างผลึก (สีเหลือง) จำนวน 24 อะตอมไม่สามารถเข้าทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้นได้ ถ้าเราคิดค่า TON โดยใช้ปริมาณโลหะทั้งหมด ตัวหารจะเป็น 40 แต่ถ้าคิดจากปริมาณโลหะที่สามารถมีส่วนร่วมในการทำปฏิกิริยาเท่านั้น ตัวหารจะเป็น 16

รูปที่ ๑ รูปบนเป็นตัวอย่าง (เพื่อให้เห็นภาพ) ผลึกโลหะ Ni บนตัวรองรับ Al₂O₃ สีเหลืองคืออะตอม Ni ที่อยู่ภายใต้ผิวผลึก อะตอมเหล่านี้ไม่มีส่วนร่วมในการทำปฏิกิริยา สีส้มคืออะตอมที่อยู่ที่ตำแหน่งมุมของผลึก และสีฟ้าคืออะตอมที่อยู่ที่ตำแหน่งระนาบของผลึก อะตอมสีส้มและสีฟ้านี้คืออะตอมที่มีส่วนร่วมในการทำปฏิกิริยา ทีนี้สมมุติว่าเราเพิ่มปริมาณโลหะ Ni ขึ้นเป็น 2 เท่า เราอาจได้เป็นผลึกใหญ่เพียง 1 ผลึก (รูปกลาง) หรือผลึกเล็ก 2 ผลึก (รูปร่าง) ซึ่งจะเห็นว่าทั้งสองรูปแบบนี้มีจำนวนอะตอมที่ตำแหน่งมุม (สีส้ม) และตำแหน่งระนาบ (สีฟ้า) ไม่เท่ากัน

การวัดปริมาณโลหะทั้งหมดที่เติมลงไปบน support นั้นทำได้โดยใช้เทคนิคต่าง ๆ เช่น AA AE ICP XRF เป็นต้น ส่วนการวัดจำนวนอะตอมโลหะที่อยู่บนพื้นผิวผลึกโลหะนั้นทำได้โดยการใช้เทคนิควัดการดูดซับ (adsorption) แก๊สบางชนิด เช่น H₂ CO เป็นต้น สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นโลหะอยู่บนตัวรองรับที่เป็นโลหะออกไซด์ (เช่น Ni/Al₂O₃ ในตัวอย่างนี้) เราสามารถใช้เทคนิควัดการดูดซับเพื่อหาจำนวนอะตอมโลหะ Ni ที่อยู่บนพื้นผิวผลึกโลหะ Ni ที่เกาะอยู่บนตัวรองรับ Al₂O₃ ได้ เพราะเรามีแก๊สที่เลือกเกาะเฉพาะบนอะตอมโลหะแต่ไม่เกาะบนไอออนของสารประกอบโลหะออกไซด์

  

เทคนิควัดการดูดซับนี้ใช้ไม่ได้กับการวัดปริมาณไอออนบวกสารประกอบโลหะออกไซด์ที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นสารประกอบโลหะออกไซด์เคลือบอยู่บนตัวรองรับที่เป็นโลหะออกไซด์ (เช่น V₂O₅/TiO₂) เพราะการดูดซับบนพื้นผิวสารประกอบโลหะออกไซด์นั้นอาศัยความเป็นขั้ว/ประจุที่แตกต่างกันระหว่างโมเลกุลแก๊สที่ลงมาดูดซับกับไอออนที่อยู่บนพื้นผิว ซึ่งพื้นผิวของสารประกอบโลหะออกไซด์ที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและที่เป็นตัวรองรับนั้นต่างก็มีไออนบวกและลบอยู่บนพื้นผิวเช่นเดียวกัน

บ่อยครั้งที่การคำนวณค่า TON โดยอาศัยจำนวนอะตอมโลหะเฉพาะส่วนที่อยู่บนพื้นผิวผลึกโลหะนั้นทำให้เราทราบถึงรูปแบบการกระจายตัวของของผลึกโลหะบนพื้นผิว (แต่มีข้อแม้นะว่าต้องทำการทดลองในภาวะที่ไม่มีข้อจำกัดด้านการแพร่ในรูพรุน (internal diffusion limitation) เข้ามาเกี่ยวข้อง)

  

ตัวอย่างเช่นสมมุติว่าตอนแรกเราเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีปริมาณโลหะ a wt% แล้ววัดค่า TON ได้เท่ากับ TON1 จากนั้นก็เตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาอีกตัวหนึ่งที่มีปริมาณโลหะ 2a wt% แล้ววัดค่า TON ได้เท่ากับ TON2 ถ้าค่า TON2 มีค่าเป็นสองเท่าของค่า TON1 แสดงว่าเมื่อเราเพิ่มปริมาณโลหะเป็นสองเท่า โลหะดังกล่าวน่าจะมีการกระจายตัวแบบรูปที่ ๑ (ล่าง) ซึ่งเป็นการกระจายตัวที่มีจำนวนอะตอมบนพื้นผิวผลึกเป็นสองเท่า แต่ถ้าพบว่าค่า TON2 นั้นน้อยกว่า 2 เท่าของค่า TON1 แสดงว่าการกระจายตัวของผลึกโลหะนั้นน่าจะเป็นแบบรูปที่ ๑ (กลาง) คือเกิดเป็นผลึกใหญ่ขึ้น ทำให้จำนวนอะตอมโลหะที่อยู่บนพื้นผิว (สีฟ้ารวมกันสีส้ม) ต่อจำนวนอะตอมโลหะทั้งหมด (สีฟ้า สีส้ม และสีเหลืองรวมกัน) นั้นลดลง ค่า TON จึงไม่เพิ่มตามสัดส่วนปริมาณโลหะที่เพิ่มขึ้น แต่เพิ่มขึ้นด้วยสัดส่วนที่ต่ำกว่า

นอกจากนี้การคำนวณค่า TON โดยอิงจากจำนวนอะตอมโลหะที่อยู่บนพื้นผิวผลึกยังอาจบ่งบอกให้ทราบถึงตำแหน่งอะตอมบนผลึกที่ทำให้เกิดปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่นสมมุติว่าปฏิกิริยาที่เราต้องการนั้นจะเกิดได้ก็ต่อเมื่อการดูดซับเกิดขึ้นบนตำแหน่งอะตอมที่อยู่ที่มุมของผลึก (อะตอมสีส้ม) ถ้าหากเราเพิ่มปริมาณโลหะแล้วได้ผลึกที่ใหญ่ขึ้นดังรูปที่ ๑ (กลาง) ค่า TON ก็จะคงเดิมเพราะจำนวนอะตอมที่มุม (อะตอมสีส้ม) มีจำนวนเท่าเดิม แต่ถ้าการกระจายตัวนั้นเป็นแบบรูปที่ ๑ (ล่าง) จะพบว่าค่า TON นั้นเพิ่มขึ้น แต่ถ้าปฏิกิริยาที่เราต้องการนั้นเกิดเมื่อเกิดการดูดซับบนอะตอมที่อยู่บนพื้นผิว (อะตอมสีฟ้า) เมื่อเราเพิ่มปริมาณโลหะให้มากขึ้น แม้ว่าเราจะได้ผลึกแบบรูปที่ ๑ (กลาง) เราก็จะเห็นค่า TON เพิ่มสูงขึ้น ลองนึกภาพผลึกรูปสี่เหลี่ยมลูกบาศก์

 

รูปที่ ๒ ผลึกรูปสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ ไม่ว่าจะเป็นผลึกเล็กหรือผลึกใหญ่ จำนวนอะตอมที่อยู่ที่มุมก็ยังคงมีจำนวนเท่าเดิม (เพราะมีจำนวนมุมเท่าเดิม) แต่จำนวนอะตอมที่อยู่บนพื้นผิวจะมีจำนวนมากขึ้น (เพราะมีพื้นผิวมากขึ้น)

ที่กล่าวมาทั้งหมดคือสรุปเนื้อหาที่ผมได้อธิบายให้เขาฟังไปเมื่อเที่ยงวันนี้

ขนมบอก MO Memoir : Monday 21 January 2556

แต่ก่อนนั้นการเดินทางไปตัวอำเภอเมืองสงขลานั้น สามารถไปโดยนั่งรถไฟจากสถานีหาดใหญ่ไปยังสถานีสงขลา หรือไม่ก็ไปตามถนนซึ่งเป็นเส้นทางที่เดินไปตามแนวทางรถไฟ ถนนเส้นนี้เท่าที่จำได้นั้นมันไม่ได้ตรงเหมือนในปัจจุบัน (คือเมื่อกว่า ๓๐ ปีที่แล้ว) เป็นเพียงแค่ถนนลาดยางสองเลนที่มีโค้งหักศอกตัดผ่านทางรถไฟสลับไปมาอยู่ตลอดทาง สองข้างทางยังไม่มีบ้านคนสักเท่าไร บางทีรถที่นั่งไปก็วิ่งแข่งกับรถไฟไปสงขลา

  

กลางทางสายนี้จะมีหมู่บ้านแห่งหนึ่งชื่อว่า "บ้านน้ำน้อย" และมีสถานีรถไฟน้ำน้อยด้วย แต่หลังจากที่ยกเลิกการเดินรถไฟสายหาดใหญ่-สงขลาไปแล้ว ตอนนี้ก็ไม่แน่ใจว่าแม้แต่ซากรางจะหลงเหลืออยู่สักเท่าไร แต่ในอำเภอเมืองยังเห็นป้ายเก่า ๆ ที่บ่งบอกว่าที่นั่นเคยมีสถานนีรถไฟอยู่

 

 รูปที่ ๑ หม้อนึ่ง "ขนมบอก" หรือ "หนมบอก"

คืนวันเสาร์ที่ผ่านมาไปเดินหาของกินที่ถนนคนเดินสงขลา ข้างกำแพงเมืองเก่า เลยได้กิน "ขนมบอก" (คิดว่า "บอก" น่าจะย่อมาจาก "กระบอก") เป็นขนมท้องถิ่นอย่างหนึ่ง ทำจากข้าวเหนียว (ผสมอะไรบ้างก็ไม่รู้) จากนั้นจะนำไปยัดลงในกระบอกไม้ไผ่ที่เจาะรูทะลุก้น (ดูแล้วน่าจะตัดติดปล้อง แต่เจาะรูให้ไอน้ำผ่านได้) แล้วนำไปนึ่งดังรูปที่ ๑ ไอน้ำก็จะระเหยผ่านขึ้นมาตามลำกระบอกไม้ไผ่ พอได้ที่แล้วก็เอาไม้แยงก้นให้มันออกมาจากกระบอก (รูปที่ ๒) คลุกมะพร้าว และโรยน้ำตาล

รูปที่ ๒ นึ่งเสร็จก็นำไม้แยงออกจากกระบอกไม้ไผ่ แล้วก็นำมาคลุกมะพร้าว เวลากินก็โรยน้ำตาลทรายด้วย

รูปที่ ๓ ร้านขายขนมบอกที่ถนนคนเดิน สงขลา ถ่ายรูประหว่างยืนรอขนมอยู่

  

กินตอนแรกนึกถึงขนมถั่วแปปแบบไม่มีไส้ถั่ว ที่ใช้ข้าวเหนียวแทนแป้งข้าวเหนียว ป้ายหน้าร้านเขาบอกว่าเป็นสูตรดั้งเดิม บ้านน้ำน้อย ซึ่งก็ไม่รู้ว่าปัจจุบันมันมีกี่สูตร แต่ทั้งถนนคนเดินนั้นเห็นมีขายอยู่ร้านเดียว (ก็เลยถ่ายรูปเก็บเอาไว้ เผื่อจะมีเด็ก ๆ หาข้อมูลขนมไทยโบราณไปทำรายงาน จะได้มีรูปประกอบ) ร้านขาย "ขนมจู้จุน" (ลูกสาวผมเรียก "ขนมไข่ดาว" เพราะพอทอดแล้วมันพองกลม ๆ แบบไข่ดาว) ยังมีให้เห็นมากกว่า จะซื้อกินอยู่เหมือนกัน แต่ต้องยืนรอนานหน่อย ก็เลยไม่ได้กิน

  

ผมยังมองว่าอาหารจะอร่อยน่าทานหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับ "ผู้ปรุง" เป็นหลัก ไม่ได้ขึ้นกับ "ชื่อร้าน" ในขณะที่ในต่างประเทศหลายประเทศนั้นการทำอาหารได้รับการยอมรับเสมือนเป็นศิลปอย่างหนึ่ง ดังนั้นการโปรโมทร้านจะอาศัยชื่อพ่อครัว (หรือแม่ครัว) เป็นหลัก แต่สำหรับบ้านเราจะเน้นชื่อร้านเป็นสำคัญ ดังนั้นจึงไม่แปลกถ้าจะพบว่าอาหารหรือขนมที่ซื้อตามตลาดสดที่ผู้ปรุงอาหารนั้นนำมาขายเองโดยตรงจะมีรสชาติที่ดีกว่า (แถมถูกกว่าด้วย) และแตกต่างไปจากที่ผลิตโดยใช้เครื่องจักรหรือแรงงานที่จ้างมาทำหน้าที่แทน

แต่สิ่งหนึ่งที่เห็นร้านนี้เขาอนุรักษ์คือ คืนวันนั้นได้ขนมบอกห่อมาในใบตอง และกลัดด้วย "ไม้กลัด" ซึ่งปัจจุบันหาได้ยากเต็มทน เพราะเดี๋ยวนี้เห็นใช้ลวดเย็บกระดาษกันเกร่อไปหมด แถมยังไปได้ขนมใส่ใส้อีกสองห่อจากอีกร้านหนึ่ง ก็ได้แบบที่ใช้ไม้กลัดห่อขนมมาเหมือนกัน

ว่าแต่พวกคุณรู้ไหม พวกขนมใส่ใส้ ขนมกล้วย ขนมตาล ขนมฟักทอง ที่เขาห่อมาในใบตองมิดชิด คนขายเขารู้ได้อย่างไรว่าห่อไหนเป็นขนมอะไรโดยไม่ต้องแกะดู

ก็ดูตรงปลายใบตองที่เขาใช้มัดห่อขนมไง เขาจะตัดปลายเอาไว้ไม่เหมือนกัน

รถไฟเล็กลากไม้สายตะวันออก (ศรีราชา) ภาค ๕ (ก่อนจะเลือนหายไปจากความทรงจำ ตอนที่ ๓๕) MO Memoir : Friday 18 January 2556

ไม่ได้คาดว่าเรื่องนี้จะยาวมาถึงตอนที่ ๕ แต่บังเอิญไปพบเรื่องราวเกี่ยวกับทางรถไฟสายนี้ในหนังสือที่ไม่ได้เคยคิดว่าจะมีกล่าวเอาไว้ คือหนังสืออนุสรณ์งานพระราชทานเพลิงศพ พลตรีพระยาอานุภาพไตรภพ (จำรัส เทพหัสดิน ณ อยุธยา) ที่ได้เอามาเล่าเกี่ยวกับการพัฒนากระสุน Siamese type 66 ใน Memoir ฉบับที่แล้ว (พุธ ๑๖ มกราคม ๒๕๕๖)

หลังจากที่มีการเปลี่ยนแปลงการปกครองในปีพ.ศ. ๒๔๗๕ พลตรีพระยาอานุภาพไตรภพก็ถูกให้ออกจากราชการ ออกได้ไม่นานก็ถูกทางตำรวจกล่าวหาว่าพัวพันกับการส่งคนไปลอบยิงพ.อ. หลวงพิบูลสงคราม ซึ่งเป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงกลาโหมในขณะนั้น และถูกส่งไปกักบริเวณยังจังหวัดทางภาคเหนือ (เชียงแสน แม่จัน) จนกระทั่งปีพ.ศ. ๒๔๗๙ ท่านก็หลุดพ้นจากการกักบริเวณ และได้เดินทางไปอาศัยอยู่ ณ อ.ศรีราชา จ.ชลบุรี ในเดือนตุลาคม

  

ตอนต้นเรื่อง "ประวัติเขียนเอง" ของพลตรี พระยาอานุภาพไตรภพ นั้นระบุว่ารวบรวมเมื่อ ๑ เมษายน ๒๔๘๐ ที่บ้านแสวงสงบ ศรีราชา ชลบุรี แต่บันทึกดังกล่าวก็มีการเขียนเพิ่มเติมเป็นช่วง ๆ เหตุการณ์ช่วงที่ท่านได้ไปดูแลกิจการของบริษัทศรีราชาที่ทำป่าไม้ในภาคตะวันออกในหนังสือระบุว่าเป็นบันทึกต่อเมื่อวันที่ ๑ เมษายน ๒๔๙๑ 

   

เดือนมกราคม ๒๔๘๕ ท่านได้รับการทาบทามจากนายกรัฐมนตรีให้ช่วยฟื้นฟูกิจการของบริษัทศรีราชา (หน้า ๑๐๕) ตรงจุดนี้มีสิ่งที่ต้องขอกล่าวเอาไว้หน่อยก็คือ กองทัพญี่ปุ่นยกพลขึ้นบกที่ประเทศไทยในเดือนธันวาคม ๒๔๘๔ แต่ในบันทึกหน้า ๑๐๙ กล่าวว่าปีที่ญี่ปุ่นเหยียบดินแดนไทยคือปีพ.ศ. ๒๔๘๖ และในวันที่ ๒๗ มกราคมได้ยกพลขึ้นบกที่ศรีราชา ซึ่งตรงจุดนี้มีความขัดแย้งเรื่องปีพ.ศ. กับเหตุการณ์จริงอยู่

  

เหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับทางรถไฟชักลากไม้นั้นอยู่ในหน้า ๑๑๒-๑๑๓ ของหนังสืออนุสรณ์ แต่ผมเห็นว่าถ้าคัดลอกมาให้ดูเฉพาะหน้านั้นคงจะมองไม่เห็นภาพเหตุการณ์ทั้งหมด ก็เลยคัดลอกมาให้อ่านตั้งแต่หน้า ๑๐๔ ไปจนถึงหน้า ๑๑๗ ส่วนเหตุการณ์ในช่วงนั้นมีอะไรเกิดขึ้นบ้างก็ขอให้อ่านเองจากภาพที่สแกนมาจากต้นฉบับก็แล้วกัน

ที่นำเอาเรื่องนี้ขึ้นมาเล่าต่อก็เพราะช่วงนี้เห็นมีผู้สนใจประวัติศาสตร์รถไฟของประเทศไทยมากขึ้น (ผมก็คงเป็นหนึ่งในคนเหล่านั้นด้วย) พอไปพบบันทึกอะไรที่เกี่ยวข้องและน่าสนใจก็เลยเอามาเล่าสู่กันฟัง เผื่อว่าวันใดมีคนสนใจจะค้นคว้าโดยละเอียดก็จะได้พอมีจุดเริ่มต้นบ้างเท่านั้นเอง

กระสุน Siamese type 66 (ก่อนจะเลือนหายไปจากความทรงจำ ตอนที่ ๓๔) MO Memoir : Wednesday 16 January 2556

การให้หนังสือเพื่อเป็นของที่ระลึกในงานศพในบ้านเราจะมีมาตั้งแต่เมื่อไรผมก็ไม่รู้ เนื้อหาที่อยู่ในหนังสือหลัก ๆ ก็จะเป็นคำไว้อาลัย และประวัติสั้น ๆ ของผู้เสียชีวิต หลายเล่มก็ยังมีเนื้อหาความรู้ต่าง ๆ เพื่อให้ผู้มาร่วมงานที่ได้รับหนังสือไปนั้นเอาหนังสือเล่มนั้นไปใช้ประโยชน์ได้ เนื้อหาที่เห็นกันทั่วไปก็มีเรื่องทางศาสนา สุขอนามัย ฯลฯ แต่เรื่องหนึ่งที่น่าสนใจคือประวัติและบันทึกการทำงานของผู้ที่เสียชีวิตที่เขียนโดยท่านเหล่านั้นเอง เรื่องราวเกี่ยวกับประวัติและบันทึกการทำงานที่บันทึกเรื่องราวของตัวเองก่อนเสียชีวิตเหล่านี้จัดว่าให้ภาพประวัติศาสตร์ของบ้านเราในมุมที่ไม่มีการบันทึกเอาไว้ในเอกสารราชการ เรื่องที่จะเอามาเล่าให้ฟังใน Memoir ฉบับนี้ก็เช่นเดียวกัน

  

หนังสือที่แจกเป็นที่ระลึกในงานศพเหล่านี้ไม่มีการลงเลข ISBN ดังนั้นคิดว่าคงไม่ถูกเก็บเอาไว้ที่หอสมุดแห่งชาติ คงมีอยู่เฉพาะกับผู้มาร่วมงานและหน่วยงานต่าง ๆ ที่ทางเจ้าภาพได้รับไปหรือมีผู้บริจาคให้ จึงน่าเป็นห่วงว่าเมื่อเวลาผ่านไปหนังสือเหล่านี้อาจจะค่อย ๆ สูญหายไป จะมีก็เว้นแต่ที่เป็นหนังสือที่แจกในงานศพของบุคคลที่มีชื่อเสียงในสังคมเท่านั้นที่ผู้นิยมชมขอบหนังสือเก่าเก็บเป็นของสะสมและยังมีการซื้อขายกันอยู่ในท้องตลาด เล่มที่ผมไปพบมานี้ (รูปที่ ๑) ซุกอยู่ที่ซอกหนึ่งในชั้นหนังสือของห้องสมุดของมหาวิทยาลัย

รูปที่ ๑ (ซ้าย) ปกหน้าหนังสืออนุสรณ์งานพระราชทานเพลิงศพ พลตรีพระยาอานุภาพไตรภพ (จำรัส เทพหัสดิน ณ อยุธยา) (ขวา) พลตรีพระยาอานุภาพไตรภพ สมัยที่เป็นนักเรียนทหารเยอรมัน (ยุคไกเซอร์)

พลตรีพระยาอานุภาพไตรภพ (จำรัส เทพหัสดิน ณ อยุธยา) เกิดเมื่อวันที่ ๑๙ ธันวาคม พ.ศ. ๒๔๒๕ ถึงแก่อนิจกรรมเมื่อวันที่ ๖ กรกฎาคม พ.ศ. ๒๕๐๔ ท่านสำเร็จการศึกษาวิชาการทหารจากประเทศเยอรมันในยุคไกเซอร์ (คือยุคที่เยอรมันปกครองด้วยกษัตริย์ไกเซอร์ วิลเฮล์ม หรือช่วงก่อนสงครามโลกครั้งที่ ๑ นั่นเอง) ก่อนมารับหน้าที่ราชการในหน่วยงานต่าง ๆ ประวัติการทำงานของท่านที่ท่านบันทึกไว้นั้นมีเรื่องน่าสนใจอยู่หลายเรื่อง แต่ในที่นี้ขอเอาเรื่องแรกมาเล่าให้ฟังเพียงเรื่องเดียวก่อน ซึ่งเป็นเหตุการณ์สมัยที่ท่านรับหน้าที่เป็นผู้อำนวยการโรงเรียนแม่นปืน ท่านไม่ได้ระบุชัดเจนว่าเป็นเรื่องที่เกิดขึ้นในปีพ.ศ. ใด แต่ดูจากเนื้อหาเรื่องราวที่เขียนแล้วคาดว่าเป็นเรื่องที่เกิดขึ้นในช่วงปีพ.ศ. ๒๕๕๗ - ๒๔๖๐ เรื่องดังกล่าวคือการพัฒนากระสุนปืนไรเฟิลสำหรับใช้ในกองทัพไทย

รูปที่ ๒ (บน) กระสุนชนิด 8x50Rmm Siamese (Type 45) (ล่าง) กระสุนชนิด 8x52Rmm Siamese (Type 66) รูปสองรูปนี้ค้นได้จาก google บอกว่ามาจากหนังสือ Cartridges of the world 13th edition เลข 8 คือขนาด calibre ของหัวกระสุนในหน่วยมิลลิเมตร เลข 50 หรือ 52 คือความยาวปลอกกระสุน ส่วน R เป็นตัวบอกว่าเป็นกระสุนชนิดมีขอบจานท้าย

หัวกระสุนปืนไรเฟิลในยุคก่อนค.ศ. ๑๙๐๐ (ช่วงรัชกาลที่ ๕) มักจะมีลักษณะเป็นหัวทู่ ๆ มน ๆ ดังเช่นกระสุนชนิด 8x50Rmm Siamese (Type 45) ที่แสดงในรูปที่ ๒ (บน) ที่กองทัพไทยรับเข้าประจำการในปีพ.ศ. ๒๔๔๕ (จึงเป็นที่มาของชนิด ๔๕) ต่อมามีการค้นพบว่าถ้าทำให้หัวกระสุนเรียวขึ้น วิธีกระสุนจะราบเรียบขึ้น เป็นการเพิ่มความแม่นยำและทำให้ยิงได้ไกลขึ้น จึงได้มีการปรับเปลี่ยนรูปแบบหัวกระสุนเป็นหัวเรียวแหลมแบบที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน

  

ส่วนประเทศไทยเอง (ขณะนั้นเรียกตัวเองว่าสยาม) ก็ได้มีการปรับเปลี่ยนรูปแบบกระสุนจะได้ชนิดใหม่เข้าประจำการในปีพ.ศ. ๒๔๖๖ ที่เรียกว่ากระสุน 8x52Rmm Siamese (Type 66) ที่แสดงในรูปที่ ๒ (ล่าง)

  

ที่มาของการปรับปรุงนี้จะมีบันทึกเอาไว้ที่ใดบ้างผมก็ไม่ทราบ แต่ในประวัติของพลตรีพระยาอานุภาพไตรภพที่ท่านบันทึกไว้ในปีพ.ศ. ๒๔๘๐ นั้นได้เล่าถึงการพัฒนากระสุนสำหรับกองทัพไทยในช่วงที่ท่านรับหน้าที่เป็นผู้อำนวยการโรงเรียนแม่นปืนนั้นก็ได้ให้ข้อมูลที่น่าสนใจ ลองอ่านดูจากที่ผมนำมาจากหนังสืออนุสรณ์ฯ ในหน้า ๕๑ และ ๕๒ ก่อนก็แล้วกัน

ท่านไม่ได้ระบุชัดเจนว่าเหตุการณ์เรื่องการทดสอบกระสุนดังกล่าวเกิดขึ้นในปีพ.ศ.ใด แต่ในประวัติของท่านนั้นกล่าวว่าท่านดำรงตำแหน่งเป็นผู้อำนวยการโรงเรียนแม่นปืนอยู่ในช่วงระหว่างปีพ.ศ. ๒๔๕๗ - ๒๔๖๐ (หนังสือหน้า ๑๓๗) ทำให้น่าสันนิฐานว่าการทดลองที่กล่าวถึงเป็นการทดลองเพื่อหากระสุนชนิดใหม่ที่จะมาแทนที่กระสุน 8x50Rmm Siamese (Type 45) และกระสุนที่ทำการพัฒนาที่ท่านกล่าวถึงนั้นต่อมาได้กลายเป็นกระสุน 8x52Rmm Siamese (Type 66) ที่กองทัพรับเข้าประจำการในปีพ.ศ. ๒๔๖๖

อีกเรื่องคือท่านได้ให้หลักฐานที่แสดงให้เห็นว่า การดูถูกความสามารถของชาติเดียวกันเองนั้นเป็นสิ่งที่มีมานานแล้วในสังคมไทย (อย่างน้อยก็ร่วมร้อยปีแล้ว ข้อความตรงที่ขีดเส้นใต้สีแดงในกรอบสีเขียว) และพฤติกรรมดังกล่าวก็สืบทอดมาจนถึงปัจจุบัน สิ่งที่เห็นได้ชัดคือหน่วยงานบางแห่งเวลาใครขอทุนทำวิจัยนั้นถ้าไม่มีหลักฐานแสดงว่า "มีความร่วมมือ" กับต่างชาติแล้ว มักจะไม่ได้รับความสำคัญในการพิจารณา เรื่องเหล่านี้เคยมีเอกสารมาถามความเห็นผมเหมือนกัน ผมก็ตอบกลับไปว่า มองอีกมุมหนึ่งก็คือคนเหล่านี้ทำอะไรเองไม่เป็นสักที ถ้าเก่งจริงเขาก็ต้องสามารถผลิตผลงานที่เป็นชื่อคนไทยล้วน ๆ ได้ ไม่ใช่ไปยืมชื่ออาจารย์ต่างชาติเพื่อให้เขาตรวจเนื้อหาบทความให้หรือเพื่อให้ตีพิมพ์บทความได้ง่ายขึ้น คิดจะทำวิจัยอะไรสักอย่างก็ต้องอ้างต่างชาติเอาไว้ก่อนว่าเขาทำกันอย่างโน้นเขาทำกันอย่างนี้ โดยไม่ได้พิจารณาว่างานวิจัยของต่างชาติเหล่านั้นเขามีพื้นฐานความคิดอยู่บนเรื่องอะไร สามารถนำมาประยุกต์ใช้กับความต้องการในประเทศได้หรือไม่

ยังมีเรื่องราวเกี่ยวกับรถไฟอีก ๒ เรื่องในบันทึกของพลตรีพระยาอานุภาพไตรภพที่ผมคัดเลือกเอาไว้ แล้วมีเวลาเมื่อไรจะเอามาเล่าให้ฟัง