Calcium Carbonate จากขี้บุหรี่ / ขี้เถ้าบุหรี่

สวัสดีครับในบทความนี้ จะเป็นการเผยแพร่การทดลอง ที่ผมจะมาสกัด Calcium Carbonate จากขี้บุหรี่ / ขี้เถ้าบุหรี่ กัน ในบทความนี้จะใช้เพียงแค่น้ำเพียงอย่างเดียวในการละลาย Calcium Carbonate ออกมาจากขี้เถ้า ซึ่งผลลัพท์จะไม่มีการตรวจสอบด้วยวิธีการ Gas chromatography แต่อย่างใด โปรดใช้วิจารณญาณในการอ่าน

ข้อสันนิษฐาน

จากที่ผมอ่านมาจากบทความ และ Forums หลาย ๆ ที่ พบว่า ผงขี้เถ้าจากบุหรี่ มักจะประกอบไปด้วยโลหะอย่าง

1. Calcium (Ca) ในรูปของ CaO (Calcium Oxide) มากถึง 30%
2. Potassium (K) ในรูปของ K2O (Potassium Oxide) เพียง 11%
3. Magnesium (Mg) ในรูปของ MgO (Magnesium Oxide)
4. Phosphorus (P)
5. Iron (Fe)
6. Zinc (Zn)
7. Copper (Cu)
8. Lead (Pb)
9. Chromium (Cr)
10. Cadmium (Cd)

อ้างอิงรายชื่อสารประกอบในขี้เถ้าจาก:  www.quora.com/What-elements-do-we-find-in-cigarette-ash

ซึ่งแร่ธุาตที่มีมากเป็นอันดับหนึ่งเลยคือ Calcium ซึ่งอาจจะมีมากถึง 30% ผมจึงสงสัยว่า เราจะสามารถละลาย Calcium หรือ Potassium ออกมาจากขี้เถ้าจากบุหรี่ และตกผลึก (Crystallization) ออกมาได้หรือไม่

ผมก็ศึกษาต่อและพบว่า Calcium และ Potassium นั้นสามารถละลายในน้ำได้ (Water Soluble) ผมจึงจะใช้น้ำธรรมดา ๆ ที่เรามี เป็นสารละลายในการ ละลายโลหะดังกล่าวพวกนั้นออกมา

ขั้นตอน

ก่อนแรกผมจะนำขี้เถ้ามากรองเอาแต่ผงขี้เถ้าที่ละเอียด ๆ เท่านั้น จากนั้นจะเทน้ำลงไป ส่วนส่วนประมาณ 1:1 ถึง 1:2 และนำไปให้ความร้อนประมาณ 70-80 องศา ไม่จำเป็นต้องให้นำเดือด เป็นเวลาประมาณ 10-20 นาที จากนั้นผมจะนำ ash solution ไปกรองผ่านสำลี cotton เพื่อแยกผงขี้เถ้าที่เล็กๆ ออก จะได้เป็น Solution สีเหลืองๆ ออกมา

จากนั้นผมจะนำ solution ดังกล่าวไประเหยน้ำออกจนหมด  จะเห็นว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นจะเห็นชั้นของเหลวคล้ายน้ำมันพยายามลอยขึ้นไปข้างบน และต่อมาจะเกิดเป็น ก้อนขุยขาวๆ ลอยอยู่ใน solution และจะเกิดฟองแก๊สเป็นจำนวนมากจาก ซึ่งผมสันนิษฐานว่า อาจจะเป็น Calcium Oxide ที่เปลี่ยนเป็น Calcium Hydroxide เมื่อเจอกับน้ำ

เมื่อระเหยน้ำออกใกล้จะหมดจนน้ำเหลือน้อย จะเกิดสะเก็ด ที่กระเด็นอยู่ภายในแก้วเป็นจำนวนมาก ผมคิดว่าอาจจะเป็นขั้นตอนที่ Calcium Hydroxide เจอกับ Carbon Dioxide ในอากาศ และเปลี่ยนเป็น Calcium Carbonate เมื่อระเหยออกหมดแล้วจะพบว่าเหลือ ผงบางอย่างที่ไม่บริสุทธิ์มากเท่าไหร่ สีขาวออกครีมๆน้ำตาลๆ อยู่ สามารถขุดออกมาจากแก้วได้ง่าย และละลายในน้ำ

อ้างอิงจากสมการ CaCO3 + CH3COOH = Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2 เมื่อผมหยด Acetic Acid ลงไป ควรจะเกิดฟองฟู่ของแก๊ส CO2 ขึ้นมา คล้ายกับเมื่อเราผสม Baking Soda (Sodium Bicarbonate) เข้ากับ Acetic Acid จนเกิดเป็น "neutralization reaction" ขึ้นมา

ซึ่งเมื่อผมลองหยด Acetic Acid ลงไปแล้ว พบว่าเกิดฟองฟู่ขึ้นมากจริง ๆ จึงอาจจะสามารถอนุมานได้ว่า ผง ที่เรามีอยู่อาจจะมีส่วนประกอบเป็น Calcium Carbonate อยู่เป็นส่วนมาก