แนวทางหัวข้อการทำวิทยานิพนธ์นิสิตรหัส ๕๕ (ตอนที่ ๓๐) MO Memoir : Friday 28 February 2557

เอกสารฉบับนี้แจกจ่ายเป็นการภายใน ไม่นำเนื้อหาลง blog

เนื้อหาในเอกสารฉบับนี้เป็นโครมาโทรแกรมผลการทดลองวัดการเกิด N₂O

แนวทางหัวข้อการทำวิทยานิพนธ์นิสิตรหัส ๕๕ (ตอนที่ ๒๙) MO Memoir 2557 Feb 27 Thu

เอกสารฉบับนี้แจกจ่ายเป็นการภายใน ไม่นำเนื้อหาลง blog

เนื้อหาในเอกสารฉบับนี้เป็นภาพสรุปโครมาโทแกรมการวัดการเกิด N₂O

เปตอง บาสเก็ตบอล และ Dambusters MO Memoir 2557 Feb 26 Wed

การหมุนรอบตัวเองของวัตถุในขณะที่กำลังเคลื่อนที่อยู่ในของไหล (เช่นในอากาศ) ไม่เพียงแต่จะส่งผลต่อรูปแบบการเคลื่อนที่ของวัตถุในของไหลนั้น แต่ยังส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุเมื่อตกกระทบพื้นผิวของแข็งด้วย
  
นักฟุตบอลเวลาที่ต้องการให้ลูกฟุตบอลเคลื่อนที่แบบโค้งทางด้านข้าง (จะเลี้ยวซ้ายหรือขวาก็ตาม) ในขณะที่ลอยอยู่ในอากาศนั้น ก็ต้องพยามเตะลูกบอลให้มีการหมุนรอบตัวเอง โดยให้แนวแกนหมุนนั้นทำมุม (เช่นมุมฉาก) กับทิศทางการเคลื่อนที่ และทำมุมที่ไม่ใช่นอนราบเมื่อเทียบกับพื้น หัวกระสุนปืนที่ออกจากลำกล้องที่มีเกลียวจะมีการหมุนรอบตัวเองโดยแกนหมุนจะในทิศทางเดียวกันกับการเคลื่อนที่ เพื่อทำให้หัวกระสุนแหวกอากาศและทรงตัวได้ดีขึ้น ทำให้วิถีกระสุนราบเรียบขึ้น ซึ่งส่งผลให้ความแม่นยำในระยะไกลเพิ่มขึ้น

  

นักกีฬาโบว์ลิ่งเวลาโยนลูกโบว์ลิ่งออกไป ลูกโบว์ลิ่งจะมีการหมุนรอบตัวเอง โดยที่แนวแกนหมุนนั้นตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่และวางตัวขนานไปกับพื้น (หรือประมาณว่าขนานไปกับพื้นถ้าต้องการให้ลูกวิ่งโค้ง) โดยทิศทางการหมุนนั้นจะเป็นไปในลักษณะเคลื่อนที่ "ไปข้างหน้า" ดังนั้นเมื่อลูกโบว์ลิ่งตกกระทบพื้น ลูกโบว์ลิ่งก็จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าต่อไปอีกได้ไกล (รูปที่ ๑ บนซ้าย)
  

เช่นเดียวกัน นักกีฬาเปตองเวลาโยนลูกเปตอง ก็ต้องทำให้ลูกเปตองที่โยนออกไปนั้นมีการหมุนรอบตัวเอง โดยที่แนวแกนหมุนนั้นตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่และวางตัวขนาน ไปกับพื้น (หรือประมาณว่าขนานไปกับพื้นถ้าต้องการให้ลูกวิ่งโค้ง) แต่ทิศทางการหมุนจะเป็นไปในลักษณะเคลื่อนที่ "ถอยหลัง" ดังนั้นเมื่อลูกเปตองตกกระทบพื้น ลูกเปตองอาจมีการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้เพียงเล็กน้อยก่อนที่จะหยุด (รูปที่ ๑ บนขวา) หรืออาจจะหยุดอยู่กับที่ ณ ตำแหน่งที่ตกกระทบก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับมุมตกกระทบและความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของลูกเปตอง

รูปที่ ๑ ผลการหมุนรอบตัวเองของวัตถุต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นเมื่อปะทะเข้ากับพื้นผิว : บนซ้าย - เมื่อทิศทางการหมุนเป็นไปในทิศทางเดียวกันกับทิศทางการเคลื่อนที่ และตกลงบนพื้นราบ : บนขวา - เมื่อทิศทางการหมุนเป็นไปในทิศทางตรงข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ และตกลงบนพื้นราบ : ล่าง - เมื่อทิศทางการหมุนเป็นไปในทิศทางตรงข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ แต่เข้าปะทะกับผนังที่ตั้งฉาก
  

นักกีฬาบาสเก็ตบอล เวลาชู๊ตลูกบาสให้กระทบแป้นแล้วกระดอนเข้าห่วงนั้น จำเป็นต้องปั่นให้ลูกบาสมีการหมุนแบบเดียวกับนักกีฬาเปตอง โดยให้ลูกบาสหมุนในทิศทางยที่แนวแกนหมุนนั้นตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่และวางตัวขนาน ไปกับพื้น (หรือประมาณว่าขนานไปกับพื้นถ้าต้องการให้ลูกวิ่งโค้ง) และทิศทางการหมุนจะเป็นไปในลักษณะเคลื่อนที่ "ถอยหลัง" ดังนั้นเมื่อลูกบาสกระทบกับแป้น (ที่วางตั้งฉาก) ลูกบาสจะมีแนวโน้มที่จะกลิ้งหรือกระดอนลงด้านล่างเข้าหาห่วง แทนที่จะกระดอนขึ้นไป (รูปที่ ๑ ล่าง)
  
การที่การหมุนรอบตัวเองของวัตถุส่งผลต่อทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุนั้นเมื่อวิ่งเข้ากระทบผนัง ถูกนำมาใช้ในสงครามโลกครั้งที่สองในปฏิบัติการที่เรียกว่า Operation Chastise ของกองทัพอากาศอังกฤษ

รูปที่ ๒ หนังสือเรื่อง The Dambusters Raid โดย John Sweetman (ซ้าย) และแนวความคิดในการโดยระเบิดให้กระดอนไปบนผิวน้ำ ก่อนปะทะเข้ากับตัวเขื่อนและกลิ้งไต่ลงมาตามผนังเขื่อนและมาระเบิดใต้น้ำ (ขวา) เล่มที่ผมมีเป็นฉบับพิมพ์ในปีค.ศ. ๒๐๐๒ โดยสำนักพิมพ์ Cassell Military Paperbacks

ในปีค.ศ. ๑๙๔๓ (พ.ศ. ๒๔๘๖) เพื่อที่จะทำลายอุตสาหกรรมสนับสนุนการรบของประเทศเยอรมัน กองทัพอากาศอังกฤษได้วางแผนการณ์ทำลายเขื่อนกั้นน้ำสองแห่งที่เป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าให้กับเขตอุตสาหกรรม โดยคาดหวังว่าเมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้า อุตสาหกรรมก็จะดำเนินต่อไปไม่ได้ และน้ำที่จะท่วมเมื่อเขื่อนพัง ก็จะก่อให้เกิดความเสียหายแก่เขตอุตสาหกรรมได้ เขื่อนที่ถูกเลือกเป็นเป้าหมายคือเขื่อน Möhne และเขื่อน Eder
  
โดยธรรมชาติของแรงระเบิดนั้น แรงระเบิดจะกระจายไปในทิศทางที่แรงต้านทานน้อยที่สุด ดังนั้นถ้าทิ้งระเบิดลงที่ผนังด้านหลังของเขื่อน แรงระเบิดส่วนใหญ่จะกระจายออกสู่อากาศ (สมัยนั้นยังไม่มีจรวดที่จะยิงทะลุผนังคอนกรีตเข้าไปแล้วค่อยระเบิดเหมือนสมัยนี้) แต่ถ้าทำให้เกิดการระเบิดใต้น้ำด้านหน้าของเขื่อนได้ แรงต้านของน้ำจะช่วยทำให้ปริมาณแรงระเบิดที่กระทำต่อโครงสร้างของเขื่อนเพิ่มมากขึ้น

  

ด้วยเหตุนี้การป้องกันเขื่อนจึงกระทำโดยการวางตาข่ายใต้น้ำเพื่อป้องกันการโจมตีด้วยตอร์ปิโดที่ทิ้งจากเครื่องบิน ให้พุ่งเข้าชนเขื่อนใต้ระดับผิวน้ำ การทิ้งระเบิดจากเครื่องบินโดยตรงให้ลงไปทางผนังด้านหน้าของเขื่อนด้วยเทคโนโลยีสมัยนั้นก็จัดว่าเป็นเรื่องของโชคมากกว่า ทางเลือกที่มีการพิจารณากันก็คือ การทิ้งให้ลูกระเบิดแฉลบไปบนผิวน้ำ จนเข้าปะทะผนังด้านหน้าของเขื่อน แล้วกลิ้งไต่ผนังลงมา พอจมลึกใต้น้ำถึงระดับที่ตั้งไว้ ก็ให้ระเบิดทำงาน
  

วัตถุที่มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ ถ้าปล่อยให้ตกน้ำลงไปตรง ๆ ก็จะจมลงสู่ใต้น้ำ แต่ถ้าให้ตกกระทบผิวน้ำโดยไม่ทำมุมกับผิวน้ำมากเกินไป และด้วยความเร็วที่พอเหมาะ วัตถุนั้นก็จะแฉลบ (หรือกระดอน) ไปบนผิวน้ำได้ และเมื่อความเร็วตกลง เมื่อวัตถุนั้นตกกระทบผิวน้ำอีกที ก็จะจมลงสู่ใต้น้ำ และนี่ก็คือวิธีการส่งลูกระเบิดให้วิ่งเข้าหาผนังเขื่อน โดยการปล่อยลูกระเบิด (ที่มีรูปร่างที่เหมาะสม) ออกจากเครื่องบินที่บินขนานไปกับผิวน้ำด้วยความเร็วที่พอเหมาะ ก็จะทำให้ลูกระเบิดที่ตกลงสู่ผิวน้ำด้านหน้าเขื่อนนั้นกระดอนไปบนผิวน้ำ กระโดดข้ามแผงตาข่ายป้องกันตอร์ปิโดที่จมอยู่ใต้น้ำได้ และลอยเข้าปะทะกับผนังเขื่อน (ดูรูปที่ ๒)
  

ปัญหาถัดมาคือทำอย่างไรเพื่อที่จะทำให้ลูกระเบิดที่เข้าปะทะกับผนังเขื่อนนั้นจมลงสู่ใต้ผิวน้ำโดยให้ไต่ลงมาตามผนังเขื่อนแทนที่จะกระดอนถอยหลังออกมา วิธีการที่ใช้ก็คือการหมุนปั่นลูกระเบิดให้หมุนรอบตัวเอง โดยให้มีแกนหมุนตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ และหมุนไปในทิศทางที่ตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ด้วยรอบการหมุนที่พอเหมาะ แบบเดียวกับการหมุนปั่นลูกบาสเก็ตบอล ที่ต้องการใช้ลูกบาสเก็ตบอลกระดอนถอยหลัง "ลงล่าง" ลงสู่ห่วงเมื่อกระทบแป้นบาส

ปฏิบัติการทำลายเขื่อนที่มีชื่อเรียกขานว่า Dambusters raid นั้นประสบความสำเร็จ ที่น่าเสียดายคือทหารอากาศที่เข้าร่วมกับฝูงบินในปฏิบัติการดังกล่าว แม้ว่าจะรอดชีวิตจากปฏิบัติการครั้งนั้น แต่ก็เสียชีวิตทุกนายก่อนสงครามสิ้นสุด

ในทางกลับกัน ถ้าวัตถุที่เคลื่อนที่เข้ามาในอากาศนั้นมีการหมุนในทิศทางเดียวกันกับทิศทางการเคลื่อนที่เสมือนกับว่าวัตถุนั้นกลิ้งตัวไปข้างหน้า เมื่อวัตถุดังกล่าวปะทะกับผนังที่ตั้งฉาก วัตถุนั้นก็มีแนวโน้มที่จะกลิ้งไต่ผนังขึ้นข้างบน และเมื่อหมดแรงส่งก็จะตกกลับลงมาด้านล่าง ถ้าจังหวะที่วัตถุนั้นหมดแรงส่งขึ้นไปข้างบน วัตถุยังแนบชิดติดผนังอยู่ วัตถุนั้นก็จะหมุนตัวย้อนกลับไต่ลงมาตามผนัง แต่ถ้าวัตถุนั้นไม่ได้แนบชิดติดผนัง (มีการสะท้อนถอยหลัง) ทิศทางการหมุนก็จะยังคงเดิม

รูปในชุดถัดไปนั้นผมนำเอามาจากคลิปวิดิโอ "ตำรวจเตะระเบิด" ที่มีการเผยแพร่ในอินเทอร์เน็ตในสัปดาห์ที่แล้ว เป็นของเหตุการณ์เชิงสะพานผ่านฟ้าลีลาศในวันอังคารที่ ๑๘ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๗ ที่ผ่านมา คลิปวิดิโอดังกล่าวถ่ายไว้ด้วยอัตรา ๓๐ ภาพต่อวินาที ดังนั้นถ้าเราหยุดดูภาพทีละเฟรมก็จะเห็นภาพนิ่งการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นห่างกัน ๑/๓๐ วินาที

ภาพที่จับเอามาให้ดูนี้เป็นภาพเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นระหว่างวินาทีที่ ๙ ถึงวินาทีที่ ๑๐ ส่วนตัวเลขที่อยู่ข้างหลังเป็นตัวเลขบอกว่าเป็นภาพที่เท่าไรในระหว่างช่วงวินาทีที่ ๙ ถึงวินาทีที่ ๑๐ นั้น เช่นเลข ๙ ก็เป็นภาพที่ ๙ เลข ๑๔ ก็เป็นภาพที่ ๑๔ ช่วงเวลานี้เป็นช่วงเวลาที่ลูกระเบิด (ในกรอบสีเหลืองหรือที่ลูกศรสีเหลืองชี้) ที่ลอยเข้าใส่กลุ่มตำรวจนั้นปรากฏเป็นครั้งแรกในคลิป (ภาพ9-09 ในกรอบ) โดยจะเห็นเป็นแค่เงาเนื่องจากลูกระเบิดเคลื่อนที่เร็ว แต่เมื่อเข้าปะทะกับโล่ของตำรวจในภาพที่ 9-14 จะเห็นว่าลูกระเบิดเกือบจะหยุดอยู่ตรงบริเวณดังกล่าว (แทบจะไม่กระดอนออกหรือตกลงข้างล่างทันที) ไปจนถึงภาพที่ 9-18 ที่เห็นลูกระเบิดพลิกกลิ้งลงล่างอย่างชัดเจน

จากคลิปที่เห็น พบว่ามีประเด็นที่น่าสนใจอยู่หลายประเด็น ประเด็นหนึ่งคือระยะเวลาที่ระเบิดเข้ามาปรากฏตัวในคลิปจนถึงเวลาที่ระเบิดนั้นยาวประมาณ ๓.๐ - ๓.๕ วินาที ซึ่งระเบิดขว้างที่เคยเห็นเป็นข่าวทั่วไปในบ้านเรานั้นมักจะเป็นชนิดที่ใช้ชนวนถ่วงเวลาประมาณ ๔ วินาที ตามความเห็นส่วนตัวจึงเห็นว่าตำแหน่งของผู้ขว้าง (หรือทอย) ลูกระเบิดนั้นจะต้องสามารถขว้าง (หรือทอย) ลูกระเบิดให้เข้ามาปรากฏในกล้องได้โดยลูกระเบิดใช้เวลาเดินทางไม่เกิน ๑ วินาที ส่วนจะขว้าง (หรือทอย) มาจากที่ใดหรือใครเป็นคนกระทำนั้น ก็คงต้องปล่อยให้เป็นหน้าที่ผู้เกี่ยวข้องดำเนินการต่อไป และหวังว่าจะดำเนินการกับทุก ๆ คดี โดยเฉพาะคดีที่ประชาชนผู้บริสุทธิ์เป็นผู้เสียหาย

สองภาพสุดท้ายเป็นภาพที่ผมไปถ่ายมาจากสถานที่เกิดเหตุจริง ภาพแรกเป็นภาพจุดระเบิดตรงสะพานผ่านฟ้าลีลาศ โดยเลือกมุมมองให้ใกล้เคียงกับมุมภาพที่ปรากฏในคลิป (ใช้มุมมองที่ทำให้เห็นการบังกันของป้ายบอกทางสีเขียวที่อยู่ข้างหลังใกล้เคียงกัน) แต่ไม่ได้ใช้ซูมเพราะต้องการให้เห็นภาพมุมกว้างของบริเวณ

ส่วนภาพที่สองเป็นจุดที่ลูกระเบิด M-79 จากเครื่องยิงลูกระเบิดตกบริเวณหน้าห้างบิ๊กซีราชดำริ ส่งผลให้เด็กเล็กสองพี่น้องเสียชีวิต ๒ รายและผู้ใหญ่อีก ๑ ราย ที่เอามาลงที่นี้ก็เพื่อไว้เป็นเครื่องเตือนความจำว่าเจ้าหน้าที่รัฐจะสามารถหาคนผิดที่ทำร้ายได้แม้กระทั่งเด็กเล็ก ๆ ที่ไม่รู้เรื่องรู้ราวอะไรได้หรือไม่

ท้ายนี้ก็ต้องขอแสดงความเสียใจต่อผู้เสียชีวิตและบาดเจ็บทุกราย ไม่ว่าจะเป็นผู้ใดก็ตาม

สถานที่เกิดเหตุที่เชิงสะพานผ่านฟ้าลีลาศในวันอังคารที่ ๑๘ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๗ ลูกศรชี้ตรงตำแหน่งที่เกิดระเบิด

สถานที่เกิดเหตุลูกระเบิด M-79 ตงลงที่หน้าห้างบิ๊กซีราชดำริในเย็นวันอาทิตย์ที่ ๒๓ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๗ ที่ทำให้เด็กเสียชีวิต ๒ รายและสุภาพสตรีอีก ๑ ราย ลูกศรแสดงตำแหน่งที่ลูกระเบิดตก

แนวทางหัวข้อการทำวิทยานิพนธ์นิสิตรหัส ๕๕ (ตอนที่ ๒๘) MO Memoir 2557 Feb 26 Wed

เอกสารฉบับนี้แจกจ่ายเป็นการภายใน ไม่นำเนื้อหาลง blog

เนื้อหาในเอกสารฉบับนี้เป็นภาพสรุปโครมาโทแกรมการวัดการเกิด N₂O

เลิกใช้แก๊สโซฮอล์และไบโอดีเซลกันดีไหมครับ MO Memoir : Saturday 22 February 2557

ความอยากของคนนั้นมันไม่มีที่สิ้นสุด ดังนั้นถ้าไม่มีศีลธรรมเข้ามาเป็นตัวควบคุมให้รู้จักพอ สังคมก็คงจะอยู่ไม่ได้
 

นักการเมืองต่างทราบเรื่องนี้ดี และใช้เรื่องเหล่านี้ในการหาความนิยมให้กับตนเอง ด้วยการสัญญาว่าจะให้นั่นให้โน่นแก่ประชาชน ให้มีใช้ในราคาถูกหรือไม่มีขีดจำกัด ซึ่งนโยบายเหล่ามันก็ช่วยให้เขาขึ้นสู่ตำแหน่งที่ต้องการได้ อยู่ในตำแหน่งที่ต้องการได้ แต่สุดท้ายประชาชนก็จะเป็นผู้แบกรับความเดือดร้อนซะเอง
 

และสิ่งหนึ่งที่เห็นมีนักการเมืองบางกลุ่มนำมาใช้หาคะแนนนิยมในปัจจุบันก็คือ "น้ำมันราคาถูก"
 

อันที่จริงเรื่องการตั้งราคาสินค้านี้ผมเคยเขียนเอาไว้แล้วเหมือนกันคือใน Memoir
 

ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๘๐ วันพฤหัสบดีที่ ๒๑ กุมภาพันธ์ พ.ศ. ๒๕๕๖ เรื่อง "ผู้ส่งออกผู้ผลิต และผู้มีวัตถุดิบ(คิดสักนิดก่อนกดShareเรื่องที่๒)"

ปีที่ ๖ ฉบับที่ ๗๕๐ วันศุกร์ที่ ๑๗ มกราคม พ.ศ. ๒๕๕๗ เรื่อง "เมื่อประเทศผู้ส่งออกกินน้ำตาลราคาแพงกว่าราคาตลาดโลก"

ปีที่ ๖ ฉบับที่ ๗๕๐ วันศุกร์ที่ ๑๔ กุมภาพันธ์ พ.ศ. ๒๕๕๗ เรื่อง "ราคาขายปลีกน้ำมันเชื้อเพลิงในอาเซียน"

รูปที่ ๑ ป้ายนี้ติดอยู่ที่ถนนพญาไทหน้าคณะเภสัชศาสตร์ ผมถ่ายเอาไว้เมื่อวันพฤหัสบดีที่ ๒๐ กุมภาพันธ์ที่ผ่านมานี้เอง

รูปที่ ๒ ประกาศคณะกรรมการบริหารนโยบายพลังงาน เรื่องราคาอ้างอิงเอทานอลแปลงสภาพและไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเตอร์ของกรดไขมัน จาก http://www.eppo.go.th/petro/kbg/pt-KBG2557-013.pdf

รูปที่ ๑ ที่เอามาให้ดูนั้นเป็นข้อกล่าวหาของนักการเมืองผู้หนึ่งต่อการตั้งราคาน้ำมัน ผมเห็นมันตั้งเป็นบอร์ดอยู่บนถนนพญาไท แถวหน้าคณะเภสัชศาสตร์ ก็เลยถ่ายรูปเก็บเอาไว้เป็นที่ระลึก
  

ส่วนรูปที่ ๒ นั้นเป็นข้อมูลที่ใกล้เคียงกับเวลาปัจจุบันมากที่สุดเท่าที่ผมหาได้ทางอินเทอร์เน็ต เป็นประกาศของคณะกรรมการบริหารนโยบายพลังงาน เรื่องราคาอ้างอิงเอทานอลแปลงสภาพและไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเตอร์ของกรดไขมัน

สังเกตเห็นอะไรไหมครับ

ราคาขายปลีกน้ำมันดีเซลหน้าสถานีบริการในกรุงเทพมหานครในวันนี้อยู่ที่ ๒๙.๙๙ บาทต่อลิตร แต่น้ำมันดีเซลที่ขายกันอยู่นั้นไม่ใช่น้ำมันปิโตรเลียม 100% แต่มีการผสมไบโอดีเซลที่เป็นเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมันเข้าไปด้วย 5% หรือที่เราเรียกว่าน้ำมันดีเซล B5
 

แต่ต้นทุนไอโอดีเซลที่นำมาผสมนั้นอยู่ที่ ๓๖.๖๗ บาทต่อลิตร ซึ่งแพงกว่าราคาขายปลีกเสียอีก

ราคาขายปลีกน้ำมันเชื้อเพลิงหน้าสถานีบริการน้ำมัน เป็นผลรวมของราคาขายปลีกหน้าโรงกลั่นกับสารพัดภาษีที่บวกเข้าไปและค่าการตลาด ซึ่งตรงนี้คณะกรรมการบริหารนโยบายพลังงานเป็นผู้กำหนด โดยต้องนำเอาราคาอ้างอิงเอทานอลแปลงสภาพและไบโอดีเซลประเภทเมทิลเอสเตอร์ของกรดไขมันมาคิดด้วย ตัวเลขที่ใกล้เวลาปัจจุบันมากที่สุดที่ผมค้นได้ทางอินเทอร์เน็ตคือของวันที่ ๒๓ ธันวาคม ๒๕๕๖ (แต่ราคาปัจจุบันก็ไม่ได้ต่างจากเวลานั้นมาก) ซี่งได้นำมาแสดงให้ดูในรูปที่ ๓ ข้างล่าง ยังไงก็ลองพิจารณาดูเอาเองก่อนก็แล้วกัน

รูปที่ ๓ โครงสร้างราคาขายปลีกน้ำมันเชื้อเพลิงในเขตกรุงเทพและปริมณฑล ตามมติคณะกรรมการบริหารนโยบายพลังงาน ครั้งที่ ๔๐/๒๕๕๖ (ครั้งที่ ๑๗๔) วันจันทร์ที่ ๒๓ ธันวาคม พ.ศ. ๒๕๕๖ จาก http://www.eppo.go.th/nepc/kbg/kbg-174.html

ULG ก็คือ Unleaded Gasoline หรือน้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่ว ในที่นี้คือน้ำมันออกเทน ๙๕ ราคาน้ำมันไม่ผสมเอทานอลหน้าโรงกลั่นเพียง ๒๔.๕๖๖ บาท ถูกกว่าราคาเอทานอลแปลงสภาพที่นำมาผสมอีก ดังนั้นจึงไม่แปลกที่ว่าน้ำมันแก๊สโซฮอล์ E10 (มีเอทานอลผสม 10%) ที่มีค่าออกเทน ๙๕ เหมือนกัน จึงมีราคาแพงกว่า และพอเป็น E20 (มีเอทานอลผสม 20%) ก็มีราคาแพงขึ้นไปอีก และตัวที่ต้นทุนแพงที่สุดคือ E85
 

แต่พอมาดูราคาขายปลีกจะเห็นว่าเรากลับไปตั้งราคาให้ตัวที่ต้นทุน "แพงที่สุด" ขายในราคาที่ "ถูกที่สุด" เท่านั้นยังไม่พอ ยังขายในราคาที่ "ต่ำกว่าต้นทุน" ด้วย โดยเฉพาะ E85 ที่ต้องนำเอาเงินสมทบเข้ากองทุนน้ำมันไปโปะถึงลิตรละ ๑๐ กว่าบาท เท่านั้นยังไม่พอ ยังแถมค่าการตลาดให้สูงกว่าตัวอื่นอีก
 

แล้วกองทุนน้ำมันเอาเงินมาจากไหน ก็เอามาจากน้ำมันตัวอื่นที่ขายในราคาที่สูงกว่าต้นทุน คือให้คนอื่นมาแบกรับภาระต้นทุนที่สูงของ E20 และ E85 เพื่อให้คนใช้น้ำมัน E20 และ E85 มีน้ำมันใช้ในราคาถูก
 

ดังนั้นจะเห็นว่าน้ำมัน E20 และ E85 จะขายราคาถูกได้ก็ต่อเมื่อมีการใช้น้ำมันที่ไม่ใช่แก๊สโซฮอล์และแก๊สโซฮอล์ E10 อยู่ ถ้าหากการใช้น้ำมันเหล่านี้ลดลงเมื่อใด หรือการใช้น้ำมัน E20 และ E85 เพิ่มขึ้นมากเกินไป ก็จะทำให้ไม่มีเงินมาโปะชดเชยราคาขาย E20 และ E85 ให้ขายถูกได้ (เพราะต้นทุนมันสูงกว่าอยู่แล้ว) การแก้ปัญหาจึงอาจต้องทำโดยการเพิ่มราคาน้ำมันที่ไม่ใช่แก๊สโซฮอล์และแก๊สโซฮอล์ E10 ให้สูงขึ้นไปอีก

ดังนั้นถ้าหากต้องการให้น้ำมันราคาถูกลง สิ่งแรกที่ควรจะทำก็คือรณรงค์ให้เลิกใช้แก๊สโซฮอล์และไบโอดีเซล เพราะมันเป็นการลด "ต้นทุน" สินค้าโดยตรง

แต่พอกล่าวอย่างนี้ก็คงมีคนออกมาคัดค้านว่าเอทานอลและไบโอดีเซลเป็นพลังงานสะอาด รักษาสิ่งแวดล้อม เป็นพลังงานหมุนเวียน ไม่ต้องใช้เงินตราต่างประเทศในการซื้อ

แต่มันเป็นจริงอย่างนั้นหรือ

การผลิตไบโอดีเซลชนิด "เมทิลเอสเทอร์" ชื่อก็บอกอยู่แล้วว่าต้องใช้ "เมทานอล" ซึ่งเมทานอลนี้ก็ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ และการผลิตเมทานอลนั้นก็ยังอาศัยปิโตรเลียมเป็นวัตถุดิบ (ผ่านทางแก๊สธรรมชาติ) 
  

การผลิตเอทานอลก็ต้องใช้พลังงานความร้อนในการกลั่นแยก แหล่งพลังงานความร้อนที่ใช้ในการกลั่นก็ได้แก่ไอน้ำ ซึ่งต้องพึ่งถ่านหินหรือน้ำมันเตาเป็นเชื้อเพลิงต้มน้ำให้เดือด และเชื้อเพลิงเหล่านี้ก็ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ
 

การขนส่งวัตถุดิบทางการเกษตรมายังโรงงาน ก็ยังใช้รถบรรทุก ที่ใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิง และเราก็ยังต้องนำเข้าน้ำมันดิบจากต่างประเทศเพื่อมาผลิตเป็นน้ำมันดีเซล
 

เราใช้น้ำมันดีเซลในการขนวัตถุดิบเข้าโรงงาน เพื่อให้ได้เอทานอลมาชดเชยการใช้น้ำมันเบนซิน ซึ่งเป็นการทำงานแบบลดการใช้น้ำมันชนิดหนึ่ง แต่ไปใช้น้ำมันอีกชนิดหนึ่งเพิ่ม แล้วสรุปว่าเราลดการใช้น้ำมันหรือไม่ 
  

การเกษตรของบ้านเรายังต้องพึ่งพาปุ๋ยเคมีและยาปราบศัตรูพืช ซึ่งยังต้องพึ่งพาการนำเข้าจากต่างประเทศ
 

อันนี้ยังไม่รวมถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาวที่เกิดจากปุ๋ยเคมีที่ถูกชะล้างลงแหล่งน้ำธรรมชาติและยาปราบศัตรูพืชที่ตกค้างในระบบนิเวศน์ และยังไม่รวมถึงการเพิ่มกำลังการผลิตด้วยการขยายพื้นที่เพาะปลูกด้วยการบุกรุกป่า

ต้นทุนการขนส่งวัตถุดิบมายังโรงงานเป็นต้นทุนใหญ่ต้นทุนหนึ่ง โครงสร้างการเกษตรของประเทศเหล่าคือเกษตรกรเป็นผู้ปลูก ใครมีที่ตรงไหนก็ปลูกกันไป กระจัดกระจายไปทั่ว ส่วนคนตั้งโรงงานก็ไม่จำเป็นต้องทำการเกษตร ทำให้ต้องมีการขนส่งผลิตผลทางการเกษตรจากแหล่งต่าง ๆ มายังโรงงานผลิต
 

สิบกว่าปีที่แล้วผมมีโอกาสได้ไปเยี่ยมชมการผลิตปาล์มน้ำมันของ Malaysia Palm Oil Board ที่ประเทศมาเลเซีย ที่นั่นเขามีที่ดินแปลงเดียวพื้นที่เป็นหมื่นไร่ไว้สำหรับปลูกปาล์มน้ำมันเพียงอย่างเดียว ด้วยขนาดพื้นที่เช่นนี้ทำให้เขาสามารถตั้งโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มอยู่กลางแปลงเพาะปลูกได้ ดังนั้นต้นทุนการขนส่งผลิตผลทางการเกษตรมายังโรงงานจึงลดลงไปมาก
 

นอกจากนี้ประเทศของเขาเองยังเป็นประเทศผู้ผลิตน้ำมันดิบส่งออกสุทธิด้วย
 

แต่การผลิตน้ำมันปาล์มของมาเลเซียนั้นกระทำด้วยวัตถุประสงค์ที่แตกต่างไปจากของไทย คือเขาเน้นไปที่การนำน้ำมันปาล์มที่ผลิตได้นั้นไปเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ชนิดอื่นที่มีมูลค่าสูงขึ้นไปอีก ไม่ใช่เอามาชดเชยน้ำมันดีเซลที่มันมีราคาถูก
 

การนำน้ำมันปาล์มไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มสูงนั้นต้องมีกระบวนการวิจัยเพื่อหาทางนำไปใช้ประโยชน์ได้จริง ไม่ใช่งานวิจัยเพื่อทำบทความตีพิมพ์เพื่อเพิ่มตำแหน่งให้กับผู้ทำวิจัย และยังต้องมีการลงทุนในส่วนนี้ ซึ่งแน่นอนว่าต้องยอมรับการสูญเสียไปบางส่วน เพราะงานวิจัยนั้นต้องมีกระบวนการลองผิดลองถูก
 

ตรงนี้มันแตกต่างไปจากการนำเอาน้ำมันปาล์มไปทำเป็นไบโอดีเซล ที่มันมีเทคโนโลยีรองรับสมบูรณ์แบบมากกว่า

เคยมีนักวิจัยจากบริษัทน้ำมันแห่งหนึ่งถามความเห็นผมว่าการวิจัยเรื่องไบโอดีเซลควรทำอย่างไร ผมก็ตอบไปตามแนวความคิดของผมว่าควรไปทำการวิจัยที่ตัว "เครื่องยนต์ดีเซล" เพราะว่าไปแล้วเครื่องยนต์ดีเซลนั้นเดิมทีออกแบบมาเพื่อใช้น้ำมันพืชเป็นเชื้อเพลิง และไม่จำเป็นต้องเน้นไปที่น้ำมันเพื่อทดแทน High Speed Diesel (HSD) แบบที่ใช้กับรถยนต์ทั่วไป แต่มุ่งเน้นไปที่เครื่องยนต์ที่รอบการทำงานคงที่และไม่ต้องการความเร็วรอบที่สูงมาก (เช่นเครื่องดีเซลปั่นไฟฟ้า ส่วนการเพิ่มความเร็วรอบก็ทำได้โดยการใช้ระบบเฟืองทดรอบ) โดยพัฒนาเครื่องยนต์ที่ทำงานได้ด้วยน้ำมันพืชเพียงอย่างเดียว หรือน้ำมันดีเซลผสมกับน้ำมันพืชโดยตรง หรือสำหรับโรงงานขนาดเล็กที่มีการใช้น้ำมันดีเซลในการผลิตไอน้ำนั้น ควรที่จะผลิตน้ำมันผสมดีเซล + น้ำมันพืช (ใช้แล้ว) โดยตรง จำหน่ายเขาไหม แทนที่จะให้เขาซื้อน้ำมันดีเซลเติมรถยนต์ (ที่มีคุณสมบัติที่ไม่จำเป็นสำหรับการเผาเพื่อผลิตไอน้ำ) มาเผาเพื่อผลิตไอน้ำ
 

ส่วนเรื่องเอทานอลนั้น เขาก็ถามผมมาเหมือนกัน ผมก็ตอบเขาไปว่าสิ่งเดียวที่ผมเห็นว่าทำให้เอทานอลมีมูลค่าเพิ่มสูงที่สุด ก็คือขายในรูปของ "เหล้า" เคยเห็นไหมครับ เวลาเขามีงานนิทรรศการที่มีการแปรรูปผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรเกี่ยวข้องทีไร หน่วยงานในสถาบันการศึกษาที่มีการศึกษาทางด้านเทคโนโลยีแปรรูปผลิตผลทางการเกษตรมักจะผลิต "ไวน์" ออกมาขาย ไวน์นี้มีแอลกอฮอล์เพียงแค่ 5-7% แต่ขายกันขวดละ (๐.๗๕ ลิตร) ประมาณ ๑๕๐ บาทหรือตกลิตรละ ๒๐๐ บาท ในขณะที่พวกที่เรียนทางวิศวกรรมเคมีกลับหาทางหมักให้ได้แอลกฮอล์เข้มข้น 10% จากนั้นก็หาทางกลั่นให้ได้ความบริสุทธิ์ 99.5% เพื่อที่จะไปขายในราคาลิตรละไม่ถึง ๓๐ บาท

จากนี้ต่อไปก็ขอให้พิจารณากันเอาเองก็แล้วกัน

แนวทางหัวข้อการทำวิทยานิพนธ์นิสิตรหัส ๕๕ (ตอนที่ ๒๗) MO Memoir 2557 Feb 22 Sat

เอกสารฉบับนี้แจกจ่ายเป็นการภายใน ไม่นำเนื้อหาลง blog

แนวทางหัวข้อการทำวิทยานิพนธ์นิสิตรหัส ๕๕ (ตอนที่ ๒๖) MO Memoir 2557 Feb 20 Thu

เอกสารฉบับนี้แจกจ่ายเป็นการภายใน ไม่นำเนื้อหาลง blog

เดี๋ยวนี้เราไม่พูดคุยกันแล้วเหรอ MO Memoir : Monday 17 February 2557

บ่ายวันนี้เห็นมีโทรศัพท์มาจากทางห้องธุรการ ก็เลยแวะไป พอไปถึงก็โดนถามว่า "ส่งแล้วยัง" ทำเอางงไปเหมือนกันว่าเรื่องอะไร จะให้ส่งอะไร
 

เรื่องทั้งเรื่องคือเขาส่งเอกสารให้ผมทางอีเมล์ ตามรูปข้างล่าง ลองอ่านดูเอาเองก่อนก็แล้วกัน

เดือนกุมภาพันธ์ปีนี้ วันศุกร์ที่ ๑๔ เราหยุดมาฆบูชา ต่อด้วยเสาร์ ๑๕ และอาทิตย์ ๑๖ ก็เรียกว่าเป็นสัปดาห์ที่หยุดยาว อีเมล์ฉบับนี้ส่งมาหลังเลิกงานไปแล้วชั่วโมงเศษ (เวลาเลิกงานคือ ๑๖.๐๐ น) และคาดหวังจะให้ส่งกลับในวันเสาร์
 

ที่ทำให้ผมเสียความรู้สึกก็คือ เดี๋ยวนี้เราไม่พูดคุยกันแล้วเหรอ มีอะไรก็ส่งให้ทางอีเมล์ แล้วคาดว่าอีกฝ่ายหนึ่งจะต้องมาคอยเฝ้าหน้าจอคอมพิวเตอร์เปิดดูอีเมล์ตลอดเวลาหรือไง ทั้ง ๆ ที่ผมก็เคยบอกกับทางเจ้าหน้าที่เอาไว้แล้วว่า ถ้ามีเรื่องจำเป็นเร่งด่วนก็ให้โทรหาได้เลย หรือไม่ก็ส่งข้อความให้ทางโทรศัพท์ว่ามีเรื่องด่วน (แต่ทั้งนี้หน่วยงานต้องเป็นผู้รับผิดชอบค่าใช้จ่ายนะ)

ไม่นานมานี้มีนิสิตจะเข้ามาทำแลป ผมก็ถามกลับไปว่านัดรุ่นพี่ป.โทเขาไว้หรือเปล่า เขาตอบผมกลับมาว่า line ไปหาแล้ว ผมก็ถามกลับไปว่าแล้วรุ่นพี่เขาตอบกลับมาหรือเปล่า เขาก็ตอบกลับมาว่ารุ่นพี่ยังไม่ตอบกลับมา ผมก็เลยเล่าให้เขาฟังว่ารู้ไหมการ์ดเชิญงานแต่งงานยังต้องเขียนเลยว่า "ขออภัย หากไม่ได้เรียนเชิญด้วยตนเอง" แล้วทำไมคุณถึงไม่โทรไปถามเขาล่ะ หรือว่ากลัวเสียค่าโทร ในเรื่องสำคัญหลาย ๆ เรื่อง การติดต่อด้วยวาจานั้นแสดงถึงการให้เกียรติและความสำคัญของอีกฝ่ายหนึ่ง ขนาดผู้นำประเทศมหาอำนาจ เวลาจะให้ความสำคัญกับใคร ก็จะใช้การโทรศัพท์ถึงอีกฝ่ายหนึ่ง เรื่องนี้มักปรากฏเป็นข่าวเสมอ
 

ก่อนหน้านี้เมื่อเดือนพฤศจิกายนผมก็โดนมาทีนึงแล้ว มีสอนตอนเที่ยง แต่ปรากฏว่าอาจารย์ที่สอนอีกห้องหนึ่ง (วิชาเดียวกัน มีสอนกัน ๕ ห้อง) เขาไม่มาสอน อ้างว่ามีการชุมนุมทำให้เดินทางลำบาก เห็นควรให้งดสอนวิชานี้ทุกห้อง เขาส่งอีเมล์ติดต่อมาราว ๆ เก้าโมงเช้า มีอาจารย์ที่ไม่ได้สอนหนังสือตอนเช้าเห็นอีเมล์เพียงไม่กี่คน เขาก็รับลูก ให้เจ้าหน้าที่ประกาศทางหน้า facebook ส่วนตัว (ที่มีเฉพาะนิสิตเป็นสมาชิกและก็ไม่ทุกคนที่เข้าร่วม) ทางผมพอเสร็จงานช่วงเช้าก็ไปสอนต่อตามเวลา ปรากฏว่านักเรียนหายหมด มาทราบเอาทีหลังว่ามีการประกาศงดเรียนทาง facebook โดยเจ้าหน้าที่ว่างดสอนทุกห้อง ทั้ง ๆ ที่ถูกต้องควรต้องงดสอนเฉพาะห้องที่อาจารย์ไม่มาสอนเท่านั้น
 

การให้เกียรติหรือให้ความสำคัญกับผู้ที่เราต้องติดต่อด้วยมันส่งผลทางจิตวิทยาในการทำงานร่วมกัน มีภาควิชาแห่งหนึ่ง ห้องทำงานหัวหน้าภาควิชาก็เป็นห้องส่วนตัวตั้งอยู่ในส่วนธุรการ อาจารย์คนหนึ่งพอขึ้นมาเป็นหัวหน้าภาควิชา เวลาต้องการพบเจ้าหน้าที่ธุรการที่นั่งทำงานอยู่หน้าห้อง ก็จะใช้การตะโกนเรียกชื่อเจ้าหน้าที่ที่ต้องการพบออกมาจากในห้อง โดยไม่สนใจว่าเจ้าหน้าที่คนนั้นกำลังติดต่องานหรือคุยงานกับใครอยู่ ถ้าเขาไม่ไปหาสักทีก็จะตะโกนเรียกอยู่นั่นแหละ หรือไม่อีกทีก็ใช้การโทรศัพท์เรียกให้ไปพบ
 

ส่วนอาจารย์อีกรายหนึ่งตอนที่เป็นหัวหน้าภาควิชา จะใช้การเดินออกมาจากห้อง เรียกด้วยน้ำเสียงที่สุภาพ แล้วเชิญเจ้าหน้าที่ที่ต้องการพบเข้าไปคุยเรื่องงานในห้อง
 

อาจารย์สองรายนี้แม้ว่าจะเกษียณแล้ว แต่หลังเกษียณก็ยังทำงานเป็นอาจารย์พิเศษอยู่ ไม่มีอำนาจในการสั่งการใดหรือให้คุณให้โทษกับใครแล้ว แต่กับเจ้าหน้าที่ธุรการแล้ว อาจารย์รายหลังกลับยังได้รับความเคารพนับถือจากเจ้าหน้าที่ธุรการอยู่ ยังมาพูดคุยเล่นกันได้เสมอ ในขณะที่รายแรกนั้นไม่กล้าแม้แต่จะโผล่หน้าไปติดต่อธุระด้วย
 

ตัวผมเองก็เคยประสบมาครั้งหนึ่ง อาคารจอดรถที่ผมจอดประจำนั้นต้องรับบัตรก่อนขึ้นอาคาร เช้าวันหนึ่งเจ้าหน้าที่ที่ทำหน้าที่ส่งบัตรให้ผมก็บอกกับผมว่าต้องขอขอบคุณผมมากเลย เพราะเวลาผมรับบัตรทีไร ผมจะลดกระจกหน้าต่างลงจนสุดเพื่อยื่นแขนออกไปรับบัตร และกล่าวขอบคุณเขาแค่นั้น แต่สำหรับผู้ที่ทำหน้าที่ส่งบัตรให้แล้ว เขากลับรู้สึกว่าเราให้เกียรติในการทำหน้าที่ของเขา เราไม่รังเกียจเขา ดังเช่นรถหลายต่อรายคันที่ทำเพียงแค่ลดกระจกลงมาเล็กน้อย แล้วให้เจ้าหน้าที่สอดบัตรเข้าไปเพื่อเขาจะได้ไม่ต้องยื่นมือออกมานอกรถ แม้แต่ตอนคืนบัตรหรือจ่ายเงินก็ทำพฤติกรรมเช่นนี้อีก

ไม่รู้ว่าต่อไปเวลาไฟไหม้บ้าน โจรปล้นบ้าน ต้องใช้ส่งอีเมล์แจ้งตำรวจแทนการโทรไปแจ้งหรือเปล่า ใครเจ็บป่วยหรือได้รับบาดเจ็บต้องการรถพยาบาลฉุกเฉิน ก็ต้องใช้ส่งอีเมล์แจ้งหน่วยบรรเทาสาธารณภัยด้วยหรือเปล่า ต่อไปก็คงไม่ต้องมีการประชุมพูดคุยอะไรกันอีกแล้ว นัดเวลานั่งกดเล่น line กันพร้อมหน้าพร้อมตาเลยก็สิ้นเรื่อง

อย่าด่วนโทษ furnace (การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๖๒) MO Memoir : Monday 17 February 2557

เช้าวันวานหลังแปดโมงครึ่งเล็กน้อย ก็มีโทรศัพท์จากสาวน้อยจากเมืองวัดป่ามะม่วงที่เข้ามาทำแลปตั้งแต่วันเสาร์โทรเข้ามา แจ้งว่าเพิ่มอุณหภูมิ furnace ไม่ได้ สงสัยว่ารอยต่อลวดไฟฟ้ากับขั้วสายไฟที่เคยขาดและเอาไปเชื่อมนั้นจะขาดอีก ผมก็เลยถามว่าให้ลองใช้ไขควงเช็คไฟเช็คดูก่อนว่าระบบไฟฟ้านั้นไฟฟ้าหายไปที่จุดไหน ถ้าพบมีไฟฟ้าไปถึงขั้วต่อสายไฟเข้า furnace ก็ค่อยถอดมาตรวจดูว่ารอยเชื่อมนั้นขาดหรือไม่
 

แต่คำตอบที่ได้รับคือ "ไม่มีไขควงเช็คไฟ" ทั้ง ๆ ที่ก่อนหน้านี้ผมเคยย้ำเอาไว้แล้วว่ามันควรเป็นอุปกรณ์ "ประจำตัว" ของแต่ละคนที่ทำแลป
 

ผ่านไปสัก ๔๐ นาทีก็ผมก็โทรกลับไปใหม่ เตือนให้เขาเช็คที่ variac โดยเฉพาะตรงฟิวส์ เพราะจำได้ว่าเมื่อตอนปลายเดือนธันวาคม variac ของระบบ DeNOx มันเสีย เลยให้ไปเอาอันสำรองของกลุ่มเรามาใช้ก่อน แล้วให้เอา variac ของระบบ DeNOx ไปซ่อม (แต่จนวันนี้ก็ยังไม่มีการเอาไปซ่อม) ทีนี้ variac อันที่เอามาใช้ชั่วคราวนั้นดูเหมือนว่าจะรับกระแสสูงสุดได้ไม่เกิน 5 A ซึ่งเล็กกว่าตัวเดิมที่รับกระแสสูงสุดได้ถึง 10 A ดังนั้นอาจเป็นไปได้ว่า variac ตัวที่เอามาแทนชั่วคราวนี้ถูกใช้งานที่กระแสเกือบเต็มพิกัด และเมื่อใช้งานที่กระแสเกือบเต็มพิกัดต่อเนื่องเป็นเวลานาน ก็อาจทำให้ฟิวส์หลอมขาดได้
 

อีกครึ่งชั่วโมงถัดมาก็ได้รับโทรศัพท์แจ้งกลับมาว่าปัญหาอยู่ที่ฟิวส์ของ variac จริง พอเปลี่ยนฟิวส์แล้วก็ทำงานได้เหมือนเดิม (ระบบนี้ใช้ฟิวส์หลอดแก้วขนาด 30 mm)

รูปที่ ๑ แผนผังวงจรไฟฟ้าของระบบ furnace ที่ใช้กันในแลปของเรา (แต่ละเครื่องอาจมีแตกต่างไปบ้าง)

อันที่จริงเรื่องปัญหา furnace ไม่ร้อนนี่มันมีสาเหตุได้หลายอย่าง เรื่องหนึ่งที่เคยเกิดกับตัว autoclave ได้เล่าเอาไว้แล้วใน Memoir ปีที่ ๔ ฉบับที่ ๔๑๘ วันจันทร์ที่ ๑๒ มีนาคม พ.ศ. ๒๕๕๕ เรื่อง "การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติตอนที่ ๓๖ อย่าด่วนโทษ varicac"
 

สิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อวานเป็นสิ่งที่พบได้ทั่วไปกับทุกคน คือสิ่งที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า "mindset" หรือแปลเป็นไทยก็คงจะได้ว่า "ปักใจเชื่อ" สิ่งนี้เกิดขึ้นได้เมื่อคนใดคนหนึ่งเคยมีประสบการณ์ปัญหาเรื่องใดเรื่องหนึ่ง อย่างเช่นในที่นี้ก็คือ furnace ไม่ร้อน ซึ่งสาเหตุที่พบตอนนั้นก็คือขดลวดความร้อนขาดจากข้อต่อ และเมื่อเชื่อมขดลวดความร้อนกลับเข้าไป furnace ก็ทำงานได้เหมือนเดิม
 

ดังนั้นเมื่อเจอกับกับเหตุการณ์เหมือนที่เคยเจอมา ก็เลยรีบด่วนสรุปว่าปัญหาคงมาจากที่เดิม

แต่ครั้งนี้มันไม่ใช่

ในการหาต้นตอของปัญหา ถ้าเราตั้งด้วยคำถามพื้น ๆ ก่อนว่าทำไม furnace จึงไม่ร้อน คำตอบของคำถามดังกล่าวก็มีเพียงคำตอบเดียวคือ "ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดความร้อน" ส่วนสาเหตุที่ทำให้ไม่มีกระแสไฟฟ้า "ไหลผ่าน" นั้นมีได้หลายสาเหตุ
 

ตรงนี้ผมใช้คำว่า "ไหลผ่าน" เพื่อต้องการให้คำนึงถึงเส้นทาง "ขาเข้า" และเส้นทาง "ขาออก" เพราะถ้าขั้วไฟฟ้าด้านขาออกมันหลุด มันก็ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดความร้อนเช่นกัน 
  

ไขควงเช็คไฟมันมีประโยชน์ตรงนี้คือใช้ตรวจสอบว่าระบบนั้นมีไฟฟ้าจ่ายไปถึงบริเวณใด ซึ่งช่วยระบุได้ว่าปัญหานั้นอยู่ที่ตำแหน่งใด
 

เรื่องนี้ก็ถือเสียว่าเป็นประสบการณ์อีกเรื่องหนึ่งของผู้ที่ได้ลงมือปฏิบัติ

Electrophilic addition ของ conjugated diene MO Memoir : Sunday 16 February 2557

พฤติกรรมการทำปฏิกิริยาของพันธะคู่ระหว่างอะตอมคาร์บอน C=C ที่อยู่โดดเดี่ยว กล่าวคือในโมเลกุลมีพันธะคู่อยู่เพียงตำแหน่งเดียว หรือมีหลายพันธะคู่หลายตำแหน่ง แต่พันธะคู่เหล่านั้นแยกห่างจากกันด้วยพันธะเดี่ยวคั่นกลางตั้งแต่สองพันธะขึ้นไป (เช่น -C=C-C-C=C-) ซึ่งเป็นลักษณะของ isolated double bond การทำปฏิกิริยาของพันธะคู่เหล่านั้นจะไม่ขึ้นอยู่กับพันธะคู่ตัวอื่น จะเป็นเหมือนกับการทำปฏิกิริยาของพันธะคู่ที่อยู่โดดเดี่ยว ทั้งนี้เพราะ πe^- ของพันธะคู่เหล่านั้นจะอยู่ประจำตำแหน่งโดยไม่ได้รับผลกระทบจากพันธะข้างเคียง (ดู Memoir ปีที่ ๖ ฉบับที่ ๗๔๗ วันจันทร์ที่ ๑๐ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๗ เรื่อง "Electrophilicaddition ของalkene")
 

แต่ถ้าในโมเลกุลนั้นมีพันธะคู่มากกว่าหนึ่งพันธะ และพันธะคู่เหล่านั้นแยกห่างจากกันด้วยพันธะเดี่ยวเพียงพันธะเดียว เช่น -C=C-C=C- โครงสร้างเช่นนี้เรียกว่า conjugated double bonds พฤติกรรมการทำปฏิกิริยาของพันธะคู่เหล่านี้จะเปลี่ยนแปลงไป ทั้งนี้เพราะ πe^- จะไม่อยู่ประจำตำแหน่ง แต่จะเคลื่อนย้ายไปมาระหว่างพันธะคู่ที่อยู่เคียงข้างได้ เรื่องเกี่ยวกับ conjugated double bond และความเป็นอะโรมาติก เคยเล่าไว้ก่อนหน้านี้แล้วใน Memoir ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๑๘ วันศุกร์ที่ ๑๒ ตุลาคม พ.ศ. ๒๕๕๕ เรื่อง "Conjugated double bonds กับ Conjugated double bonds กับ Aromaticity" 
  

ในที่นี้เราลองมาดูปฏิกิริยา electrophilic additionระหว่าง 1,3-butadiene กับ HBr ที่อุณหภูมิ 40ºC จากการทดลองพบว่าเกิดผลิตภัณฑ์ 2 ชนิด โดยผลิตภัณฑ์แรกคือ 1-Bromo-2-butene ที่เกิดจากการแทนที่ที่ตำแหน่งอะตอม C ตัวที่ 1 และ 4 (เรียก 1,4-addition) และตำแหน่งพันธะคู่ย้ายไปอยู่ระหว่างอะตอมคาร์บอนตัวที่ 2 และ3 และผลิตภัณฑ์ที่สองคือ 3-Bromo-1-butene ที่เกิดจากการแทนที่ที่ตำแหน่งอะตอมคาร์บอนตัวที่ 1 และ 2 (เรียก 1,2-addition) โดยเกิดผลิตภัณฑ์แรกในสัดส่วนประมาณ 80% และผลิตภัณฑ์ที่สองในสัดส่วนประมาณ 20%
 

การแทนที่แบบ 1,2-addition ที่ทำให้เกิด 3-Bromo-1-butene นั้นก็เหมือนกับการแทนที่ที่เกิดที่พันธะ C=C ทั่วไป แต่การแทนที่แบบ 1,4-addition ที่ทำให้เกิด 1-Bromo-2-butene นั้นไม่เพียงแต่เกิดขึ้นที่ตำแหน่งอะตอม C ของพันธะคู่คนละพันธะแล้ว ยังมีการทำให้เกิดการย้ายตำแหน่งของพันธะคู่อีก ซึ่งตรงนี้เป็นผลของการมีพันธะคู่อยู่เคียงข้างประจุบวกที่เกิดขึ้นเมื่อมีการเติม H⁺ เข้าไปยังอะตอม C ตัวที่อยู่ที่ปลายโซ่
 

ในขั้นตอนแรกนั้น H⁺ จะเข้าไปสร้างพันธะกับ πe^- ของพันธะคู่ก่อน โดย H⁺ จะเข้าไปที่ตำแหน่งอะตอม C ตัวที่ 1 ซึ่งส่งผลให้เกิดเป็นสารมัธยันต์ (intermediate) ที่มีประจุบวก (+) อยู่ที่ตำแหน่งอะตอมคาร์บอนตัวที่ 2 แต่เนื่องจาก C ตัวที่ 3 ที่อยู่เคียงข้างนั้นมี πe^- ที่เป็นของพันธะคู่ระหว่างอะตอม C ตัวที่ 3 กับ 4 ประจุบวกจึงไปดึง πe^-นั้นและย้ายพันธะคู่มาอยู่ระหว่างอะตอม C ตัวที่ 2 และ 3 และตำแหน่งของประจุบวกจะไปอยู่ที่ตำแหน่งอะตอม C ตัวที่ 4 

carbocation ที่มีประจุบวกอยู่ข้างพันธะคู่ C=C นี้มีชื่อว่า allylic carbocation หรือ allylic carbonium ion ในความเป็นจริงนั้นโครงสร้างไม่ได้เป็นดังรูปข้างบน (ที่แสดงการเปลี่ยนกลับไปกลับมาอย่างรวดเร็ว) แต่เป็น resonance hybrid ดังรูปข้างล่าง

 ปฏิกิริยา electrophilic additionของ conjugated diene นี้นักเคมีชาวรัสเซียชื่อ Alexander Mikhaylovich Zaitsev ได้ทำการศึกษา และได้ตั้งข้อสรุปเอาไว้ว่า "ผลิตภัณฑ์หลักที่เกิดจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีหมู่อัลคิลเกาะกับอะตอมคาร์บอนที่เป็นพันธะคู่ (C=C) มากที่สุด" ซึ่งตามตัวอย่างที่ยกมานั้นจะเห็นว่า 1-Bromo-2-butane จะมีหมู่อัลคิล 2 หมู่ (CH₃- กับ -CH₂Br) เกาะกับอะตอมคาร์บอนที่เป็นพันธะคู่ ในขณะที่ 3-Bromo-1-butene มีหมู่อัลคิลเพียงหมุ่เดียว (H₃C-CHBr-) เกาะกับอะตอมคาร์บอนที่เป็นพันธะคู่ ข้อสรุปดังกล่าวต่อมาเรียกว่าเป็น Saytzeff's rule หรือ Zaitsev's rule (แปลตัวสะกดชื่อจากรัสเซียเป็นอังกฤษได้หลายแบบ)
 

อันที่จริง "อุณหภูมิ" ยังเป็นปัจจัยอีกปัจจัยหนึ่งในการกำหนดว่าผลิตภัณฑ์หลักที่จะเกิดนั้นจะเกิดจาก 1,2-addition หรือ 1,4-addition ดังแสดงในรูปที่ ๑ ข้างล่าง

รูปที่ ๑ การเปลี่ยนแปลงพลังงานในปฏิกิริยา electrophilic addition ของ 1,3-butadiene กับ HBr (ดัดแปลงจาก Albert Zlatkis, Eberhard Breitmaier and Günther Jung, "A concise introduction to organic chemistry", 13th printing, McGraw Hill, 1985.)
 

จากรูปที่ ๑ จะเห็นว่าพลังงานกระตุ้นของการเกิด 1,2-addition (ผ่าน carbocation ที่มีประจุบวกอยู่ที่อะตอม C ตัวที่ 2 ซึ่งเป็น secondary carbocation) นั้นต่ำกว่าพลังงานกระตุ้นของการเกิด 1,4-addition (ผ่าน carbocation ที่มีประจุบวกอยู่ที่อะตอม C ที่อะตอม C ตัวที่ 4 ซึ่งเป็น primary carbocation) แต่ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจาก 1,4-addition นั้นมีเสถียรภาพสูงกว่าผลิตภัณฑ์ที่เกิดจาก 1,2-addition ดังนั้นที่อุณหภูมิต่ำ ปฏิกิริยาจะเน้นไปทางการเกิด 1,2-addition มากกว่า เพราะต้องการพลังงานกระตุ้นน้อยกว่า แต่เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ปฏิกิริยาจะเน้นไปทางการเกิด 1,4-addition เพราะระบบมีพลังงานที่สูงมากพอ ระบบก็จะปรับตัวโดยเปลี่ยนไปอยู่ในโครงสร้างที่มีพลังงานในตัวสูงขึ้น (เปลี่ยนจากรูป secondary carbocation ไปเป็น primary carbocation เพื่อดูดซับพลังงานเอาไว้) นอกจากนี้การเกิด 1,4-addition ยังได้ผลิตภัณฑ์ที่มีการคายพลังงานออกมากกว่า ดังนั้นเส้นทางการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับจะเกิดได้ยากกว่าด้วย
 

สิ่งที่จะฝากทิ้งท้ายไปตรงนี้ก็คือ จะเห็นว่าเส้นทางการเกิดปฏิกิริยาผ่านสารมัธยันต์ที่มีเสถียรภาพต่ำ (หรือพลังงานในตัวสูง) นั้น ไม่ใช่ว่าจะไม่เกิดขึ้น แต่ถ้าเราป้อนพลังงานให้กับระบบสูงมากพอ ระบบก็จะพยายามปรับตัวด้วยปรับเปลี่ยนโมเลกุลไปอยู่ในโครงสร้างที่มีพลังงานในตัวสูงขึ้นเพื่อดูดซับเอาพลังงานที่ป้อนเข้าไปนั้น ดังนั้นเมื่อให้พลังงานกับระบบสูงมากพอ เส้นทางการเกิดปฏิกิริยาผ่านทางสารมัธยันต์ที่มีพลังงานในตัวสูงก็สามารถเกิดได้เช่นเดียวกัน

หนังสือประกอบการเขียน

Albert Zlatkis, Eberhard Breitmaier and Günther Jung, "A concise introduction to organic chemistry",

13th printing, McGraw Hill, 1985.

Edward E. Burgoyne, "A short course in organic chemistry", 3rd printing, McGraw Hill, 1985.

บันทึกที่เกี่ยวข้องกับเสถียรภาพของ carbocation

ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๒๓ วันจันทร์ที่ ๒๒ ตุลาคม พ.ศ. ๒๕๕๕ เรื่อง "Carbocation- การเกิดและเสถียรภาพ"

ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๓๙ วันเสาร์ที่ ๒๔ พฤศจิกายน พ.ศ. ๒๕๕๕ เรื่อง "Carbocation ตอนที่๓ การจำแนกประเภท-เสถียรภาพ"

Alexander Mikhaylovich Zaitsev (หรือ Zaitsev หรือ Saytzeff)

เกิดวันที่ ๒ กรกฎาคม ค.ศ. ๑๘๔๑ ถึงแก่กรรม ๑ กันยายน ค.ศ. ๑๙๑๐

ข้อมูลจาก http://en.wikipedia.org/wiki/Alexander_Mikhaylovich_Zaytsev

ภาพจาก http://tatar.museum.ru/univer/col-zay.htm