เมื่อขวดทิ้งสารระเบิด (๒) MO Memoir : Saturday 29 December 2561

ขาดอีกเพียงแค่ ๒ เดือนกับอีกไม่กี่วัน ก็จะครบรอบเหตุการณ์แบบเดียวกันเมื่อ ๑๒ ปีที่แล้ว ที่ก่อให้เกิดความเสียหายไม่น้อยหน้ากัน โดยครั้งล่าสุดที่เกิดเมื่อหลังสองทุ่มเล็กน้อยของวันพุธที่ ๒๖ ธันวาคมที่ผ่านมา สงสัยว่าจะเกิดจากผู้แสดงคู่เดิม เปลี่ยนเพียงแค่ผู้กำกับ โดยในขณะที่เกิดเหตุนั้นมีนิสิตเพียงคนเดียวที่ยังคงอยู่ในแลป โดยนั่งทำงานอยู่ในห้องทำงานที่อยู่ติดกัน
 

บริเวณที่เกิดเหตุแสดงไว้ในรูปที่ ๑ ข้างล่าง ขวดทิ้งสารที่ระเบิดเป็นขวดแก้วสีชาขนาด ๒.๕ ลิตร ที่ปรกติใช้ใส่สารเคมีทั่วไปที่เมื่อใช้สารหมดแล้วก็นำมาทำเป็นขวดทิ้งสาร ขวดที่ระเบิดนั้นมีฉลากติดเอาไว้ว่า "Acetone" ซากส่วนฝาขวดของขวดนี้พบว่าผนังด้านบนของฝาปิดนั้นหายไป เหลือเพียงแค่ส่วนลำตัวที่เป็นเกลียวที่ยังจับอยู่กับร่องเกลียวของปากขวดเอาไว้ ลำตัวขวดด้านที่มีฉลากปิด และส่วนก้นขวดที่ยังเป็นชิ้นวางให้เห็นอยู่ นอกจากนี้สะเก็ดระเบิดทำให้ขวดทิ้งสารอีกขวดหนึ่ง (เป็นขวดชนิดเดียวกัน) ที่มีฉลากติดไว้ว่า "Hydrocarbon" แตกไปด้วย ความเสียหายอื่นก็มีประตูกระจกของ Hood 1 แตกละเอียด หน้าต่าง 1 โดนกระแทกแตกแต่ยังคงยึดติดอยู่กับบานหน้าต่าง ประตูพลาสติกของเครื่องบด (สี่เหลี่ยมสีเหลือง) โดนกระแทกแตกตรงบานพัด เศษแก้วเล็ก ๆ สีชาขนาดไม่กี่มิลลิเมตร (ที่คงมาจากขวดที่ระเบิด) กระจายไปทั่วบริเวณ และยังมีของเหลว (น้ำ ?) เจิ่งนองเป็นบริเวณกว้าง (ตอนแรกมีคนบอกว่ามาจากท่อน้ำที่แตก แต่ผมไม่แน่ใจ อาจเป็นของเหลวที่ออกมาจากขวดที่แตกก็ได้)

รูปที่ ๑ แผนผังบริเวณที่เกิดเหตุ ดาวสีส้มคือบริเวณที่พบเศษแก้วจากขวดสารที่ระเบิด (อันที่จริงมีมากกว่านี้ แต่เลือกมาเฉพาะบางบริเวณ เพื่อให้เห็นว่ามีการกระจายตัวไปไกลเพียงใด

ตอนแรกก็คิดว่า Memoir ฉบับที่แล้วจะเป็นฉบับสุดท้ายของปี ๒๕๖๑ แต่บังเอิญมาทราบเรื่องนี้หลังจากเผยแพร่ Memoir ฉบับที่แล้วไปแล้ว และเห็นเป็นเรื่องสำคัญ ก็เลยต้องมีเพิ่มอีกฉบับหนึ่ง (และหวังว่าคงเป็นฉบับปิดท้ายจริง ๆ) ยังไงก็ลองดูรูปเอาเองก่อนนะครับว่าสภาพที่เกิดเหตุเป็นอย่างไร

รูปที่ ๒ ภาพกว้างบริเวณที่เกิดเหตุ (๑) ตำแหน่งขวดที่ระเบิด (๒) ขวดที่แตกจากสะเก็ดระเบิด (๓) จุดที่หน้าต่างโดนกระแทกแตก (๔) บานพับประตูที่โดนกระแทกแตก และ (๕) หน้าต่าง hood ที่โดนกระแทกแตก (เสียดายที่ภาพไม่ชัด)

รูปที่ ๓ บริเวณตำแหน่งที่เกิดเหตุ (๑) ก้นขวดที่ระเบิด (๒) ผนังของขวดที่ระเบิดที่ยังเหลือเป็นชิ้นอยู่ (๓) ขวดที่แตกจากสะเก็ดระเบิด (๔) ส่วนฝาขวด (คาดว่าน่าจะเป็นของขวดที่แตกจากสะเก็ดระเบิด)

รูปที่ ๔ เศษซากลำตัวขวดที่เกิดระเบิด มีฉลาก (ในกรอบสี่เหลี่ยมสีแดง) เขียนเอาไว้ว่า "Acetone"

รูปที่ ๕ ขวดทิ้งสารอีกใบที่แตก (น่าจะเกิดจากสะเก็ดระเบิด) ข้างขวดมีฉลากติดเอาไว้ว่า "Waste Hydrocarbon (HC)"

รูปที่ ๖ บีกเกอร์ที่ตั้งปั่นกวนไว้บน magnetic stirrer ที่อยู่ห่างออกมา โดยลูกหลงแตกไปด้วย เหลือแต่เศษแก้วที่ถูกเก็บขึ้นมาวางอยู่ข้าง ๆ 

รูปที่ ๗ หน้าต่างที่ถูกกระแทกจนแตก หน้าต่างบานนี้เปิดค้างไว้ที่ตำแหน่งนี้ก่อนการระเบิด มันจึงวางทำมุมเกือบจะขนานไปกับทิศทางที่สะเก็ดพุ่งเข้ากระทบ แต่กระจกทั้งบานเต็มไปด้วยรอยเปื้อนจากคราบสารเคมีและเศษแก้วชิ้นเล็ก ๆ ติดอยู่

รูปที่ ๘ ภาพขยายพื้นผิวกระจกในรูปที่ ๗

รูปที่ ๙ บานประตูของเครื่องบด (สี่เหลี่ยมสีเหลืองในรูปที่ ๑) ที่แตกตรงบริเวณบานพับ

รูปที่ ๑๐ พื้นบริเวณหน้า Hood ตัวที่กระจกบานประตูแตก (๑) คือขอบล่างของบานประตูที่ร่วงตกลงมา เศษแก้วใส ๆ ที่เห็นคือกระจกบานประตู Hood (เป็นกระจกนิรภัยแบบ tempered จึงแตกเป็นเม็ดข้าวโพด) ส่วนเศษแก้วสีชาคือของขวดทิ้งสาร เศษกระจกประตูส่วนใหญ่ตกเข้าไปในตัว Hood

รูปที่ ๑๑ ในกรอบสีเหลืองส่วนคอขวด (เข้าใจว่าเป็นของขวดใส่ waste Hydrocarbon) ที่ค้างอยู่ตรงขอบหน้าต่าง (หมายเลข ๔ ในรูปที่ ๓) ส่วนในกรอบสีแดงคือส่วนลำตัวที่ไปค้างอยู่ที่ริมหน้าต่าง

รูปที่ ๑๒ (๑) คือตำแหน่งที่ตั้งของขวดที่ระเบิด ในรูปนี้จะเห็นเศษกระจกของประตู Hood ตกเข้าไปภายใน Hood

รูปที่ ๑๓ สภาพภายใน Hood

รูปที่ ๑๔ เศษแก้วที่พบบนโต๊ะตั้งอุปกรณ์ทดลองที่อยู่อีกฟากหนึ่งของห้อง ด้านที่ตรงข้ามกับจุดเกิดระเบิด

รูปที่ ๑๕ (๑) คือตำแหน่งที่พบเศษแก้วที่แสดงในรูปที่ ๑๔ ส่วน (๒) คือตำแหน่งเครื่องชั่งที่พบเศษแก้วปลิวไปถึงเช่นกัน

รูปที่ ๑๖ บริเวณพื้นหลังทำความสะอาดแล้ว (น้ำเจิ่งนองอยู่ข้ามคืน ก่อนการทำความสะอาดในช่วงสายของวันรุ่งขึ้น) มีคราบต่าง ๆ ปรากฏเต็มไปหมด เว้นแต่บริเวณที่มีของวางอยู่ (ตามแนวเส้นประสีเหลือง)
  

รูปที่ ๑๗  ในกรอบสี่เหลี่ยมสีเหลืองคือท่อน้ำประปาที่โดนสะเก็ดระเบิดกระแทกแตก  มีการตัดต่อท่อใหม่ตรงระหว่างข้อต่อสีเหลือง  ท่อนี้ติดตั้งอยู่ในมุมที่ไม่โดนแสงแดด  ดังนั้นจึงไม่ได้มีปัญหาเรื่องท่อเสื่อมสภาพเนื่องจากแสงแดด (รูปนี้เพิ่มเติมเข้ามาเมื่อวันพฤหัสบดีที่ ๓ มกราคม ๒๕๖๒)
 

เช้าวันรุ่งขึ้นหลังเกิดเหตุ ผมได้คุยกับนิสิตที่กำลังจะเข้าไปจัดการกับน้ำที่หกนองพื้น เขาถามผมว่าผมคิดว่าอะไรคือสาเหตุที่ทำให้เกิดการระเบิด ผมก็ตอบกลับไปว่าเป็นเพราะความดันในขวดนั้นสูงเกินกว่าที่ขวดจะรับได้ แต่การที่ความดันในขวดมันสูงขึ้นนั้นเกิดจากอะไรก็ต้องว่ากันอีกทีหนึ่ง
 

ของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำ เช่น เมทานอล อะซีโทน (จุดเดือดราว ๆ 60ºC) ที่ขายกันเขาก็บรรจุมาในขวดแก้วแบบนี้ นั่นก็แสดงว่าขวดแก้วพวกนี้มันทนความดันไอของของเหลวดังกล่าว ณ อุณหภูมิห้องได้ สารที่มีจุดเดือดสูงกว่าอุณหภูมิห้อง เมื่ออยู่ในขวดปิดมันจะมีความดันที่จำกัด (ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิห้อง) พวกที่น่ากังวลกว่าก็คือพวกที่สลายตัวให้สารที่เป็นแก๊สที่อุณหภูมิห้อง เพราะแก๊สที่เกิดขึ้นมันจะไม่ควบแน่นเป็นของเหลว มันจะทำให้ความดันภายในขวดเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนขวดทนไม่ได้ ตัวอย่างของสารพวกนี้ได้แก่ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H₂O₂) ที่สลายตัวให้แก๊สออกซิเจนออกมา และจะสลายตัวเร็วขึ้นถ้ามีไอออนบวกของโลหะบางตัวร่วมอยู่ด้วย (ไอออนบวกอาจอยู่ในรูปของสารละลายหรือของแข็งก็ได้) แต่พวกนี้ก็มีวิธีป้องกันคือ เวลาปิดฝาขวด waste ก็อย่าปิดให้แน่น ปิดไว้หลวม ๆ พอให้แก๊สรั่วไหลออกมาได้ (ถ้ามี) ก็จะช่วยป้องกันการระเบิดเนื่องจากความดันสูงเกินได้ 
  

อีกสาเหตุหนึ่งที่เป็นไปได้ก็คือการทิ้งสารเคมีที่ไม่ควรนำมารวมกัน แต่ถูกนำมาทิ้งในขวด waste เดียวกัน เพราะมันอาจทำปฏิกิริยากันกลายเป็นสารประกอบที่ไม่เสถียรและเกิดการระเบิดได้ เช่นกรณีของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์กับคีโตนเช่นอะซีโทน (acetone) หรือเมทิลเอทิลคีโตน (methyl ethyl ketone) หรือปฏิกิริยาเกิดสารประกอบเปอร์ออกไซด์ของอีเทอร์บางตัว เช่นไดเอทิลอีเทอร์ (diethyl ether)
 

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ได้ชื่อว่าเป็นสารออกซิไดซ์ที่สะอาด เพราะมันให้เพียงแค่อะตอมออกซิเจน (ที่เป็นตัวออกซิไดซ์) และน้ำ (ที่ถือว่าเป็นผลิตภัณฑ์ร่วมที่ไม่มีปัญหาในการกำจัด) ความเข้มข้นสูงสุดที่ขายกันทั่วไปสำหรับใช้งานในแลปเคมีจะอยู่ที่ 30 wt% ในน้ำ ที่ความเข้มข้นขนาดนี้มันสามารถเกิดฏิกิริยาสลายตัวได้รุนแรงถ้ามีตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมด้วย ตัวอย่างของปฏิกิริยาที่มีการใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ก็คือปฏิกิริยา hydroxylation วงแหวนเบนซีน และ epoxidationพันธะคู่ C=C ของสายโซ่กรดไขมันของน้ำมันพืช
 

ปัญหาหนึ่งในการใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ทำปฏิกิริยากับสารอินทรีย์ที่ไม่มีขั้วคือมันจะแยกเฟส และยิ่งเป็นกรณีที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็งด้วยจะทำให้เกิดปัญหาการเปิดปฏิกิริยาใน ๓ เฟส (ของแข็ง + ของเหลวมีขั้ว + ของเหลวไม่มีขั้ว) ในการแก้ปัญหานี้บางรายใช้วิธีหาตัวทำละลายเพื่อประสานเฟสของเหลวมีขั้วและไม่มีขั้วเข้าด้วยกัน เพื่อให้เฟสของเหลวเหลือเพียงเฟสเดียว แต่วิธีนี้ต้องเลือกตัวทำละลายให้ดี คือตัวทำละลายต้องไม่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เสียเอง กรณีของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อเกือบ ๑๒ ปีที่แล้วคาดว่าน่าจะเป็นกรณีของการทำปฏิกิริยาระหว่างเบนซีนกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (เข้มข้น 30 wt%) โดยใช้อะซีโทนเป็นตัวทำละลายประสานเฟส การระเบิดไม่ได้เกิดขึ้นทันทีในระหว่างการทำปฏิกิริยา แต่ไปเกิดขึ้นในขวด waste ที่นำสารที่เหลือจากการทำปฏิกิริยาไปทิ้งไว้

สาเหตุที่แท้จริงของเหตุการณ์นี้คืออะไรคงยากที่จะหามาได้ ทำได้เพียงแค่คาดเดาเอาจากพยานแวดล้อม (เหมือนเช่นทุกครั้งที่ผ่านมา) แต่สิ่งหนึ่งที่เราควรต้องพึงระลึกก็คือ ถ้าเราไม่เรียนรู้ความผิดพลาดที่เคยเกิดขึ้นแล้วในอดีต เราก็มีสิทธิที่จะทำผิดแบบเดิมซ้ำอีก กรณีนี้ก็เป็นตัวอย่างที่เห็นได้ชัดที่ยืนยันข้อความดังกล่าว และนี่ก็คือวัตถุประสงค์หลักของ Memoir ฉบับนี้ซึ่งก็คือการบันทึกเรื่องราวเหล่านี้เอาไว้เพื่อให้คนรุ่นหลังได้รับทราบถึงสิ่งที่ไม่ควรกระทำซ้ำอีก

รูปที่ ๑๘ รูปนี้ไม่เกี่ยวอะไรกับการระเบิด แต่เมื่อเช้าเดินผ่านแล้วเห็นดอกมันร่วงเต็มพื้นจนพื้นเป็นสีแดง เห็นสวยดีก็เลยบันทึกภาพเก็บเอาไว้เป็นที่ระลึกเสียหน่อย