|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| อินทรียวัตถุ | |
|
สารอินทรีย์ในดิน (Organic matter)
ดินส่วนใหญ่จะประกอบด้วยสารอินทรีย์ในเนื้อดินเสมอโดยปริมาณสารอินทรีย์นั้นจะขึ้นอยู่กับชนิดของดิน และแหล่งที่เกิดของดินนั้นๆ
อิทธิพลของสารอินทรีย์ต่อคุณสมบัติของดินที่สำคัญพอจะสรุปได้ดังนี้
ช่วยในการเกาะตัวของอนุภาคดิน เกิดเป็นโครงสร้างของดินที่ดีและคงทน ซึ่งทำให้ดินนั้นมีความสามารถในการอุ้มน้ำ และการถ่ายเทอากาศดี
ทำให้ดินมีความเหนียวมากขึ้นซึ่งช่วยในการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์เซรามิก
เป็นแหล่งที่สำคัญของธาตุอาหารพืช โดยเฉพาะอย่างยิ่งไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) และกำมะถัน (S) ในดินที่ไม่มีการใส่ปุ๋ย
ช่วยในการดูดยึดธาตุอาหารไม่ให้สูญเสียไปจากดินได้โดยง่าย
เป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญของจุลินทรีย์ดิน ซึ่งกำลังดำเนินกิจกรรมที่มีผลต่อคุณสมบัติของดิน และ การเจริญเติบโตของพืช
สารอินทรีย์ประกอบด้วยธาตุหลายชนิด แต่ที่สำคัญที่สุดคือธาตุคาร์บอน (C) นอกจากนี้มีธาตุ ไฮโดรเจน ออกซิเจน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน ถึงแม้ว่าสารอินทรีย์อาจได้มาจากสิ่งที่มีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ และพบว่าส่วนใหญ่จะมาจากรากพืช และเศษซากพืช โดยการย่อยสลายของจุลินทรีย์ (Microorganism) ซึ่งรากและเศษซากพืชมีส่วนประกอบสำคัญแบ่งได้ 3 กลุ่มคือ โปลีแซคคาไรด์ (Polysaccaride) โปรตีน (Protein) และลิกนิน (Lignin) โปลีแซกคาไรด์เป็นสารประกอบคาร์โบไฮเดรทที่ไม่ซับซ้อน แปรสภาพและสลายตัวได้ง่าย เช่น กลูโคส (Glucose) เซลลูโลส (Cellulose) และ เฮมิเซลลูโลส (Hemicellulose)
การสลายตัวของรากและเศษซากพืชเกิดจากการย่อยสลายของจุลินทรีย์ โดยพวกสารประกอบที่มีโครงสร้างของโมเลกุลไม่ซับซ้อนจะถูกย่อยสลายก่อน จากนั้นจึงเป็นการย่อยสลายของสารที่มีความซับซ้อนมากขึ้นตามลำดับ ผลของการสลายตัวดังกล่าวนี้จะได้สารซึ่งเรียกว่า ฮิวมัส (Humus) ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีโครงสร้างซับซ้อนคงทนต่อการสลายตัวสูงจึงสลายตัวได้ช้ามาก มีสีน้ำตาลเข้มถึงดำ ประกอบด้วยธาตุอาหารพืชที่สำคัญหลายชนิด เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และกำมะถัน นอกจากนี้ฮิวมัสยังช่วยให้ดินมีคุณสมบัติทางกายภาพที่ดี สามารถอุ้มน้ำและถ่ายเทอากาศได้ดี
สำหรับการใช้ดินในการผลิตเซรามิกนั้น พวกสารอินทรีย์ที่เป็นพวกฮิวมัสจะช่วยทำให้เนื้อดินมีความเหนียวที่ดี สำหรับการขึ้นรูปแบบปั้นแป้นหมุน การรีดดิน การจิ้กเกอร์ สำหรับการหล่อแบบนั้นพวกฮิวมัสจะช่วยให้น้ำสลิปมีการไหลตัวที่ดีและช่วยให้ความแข็งแรงดิบและความแข็งแรงหลังอบแห้งดีขึ้น เช่นเดียวกับในการขึ้นรูปโดยใช้แรงอัด (Dry pressing) ฮิวมัสจะช่วยเพิ่มค่าความแข็งแรงให้ชิ้นงานหลังขึ้นรูปได้ดี ช่วยให้ชิ้นงานไม่แตกร้าวง่าย
ปริมาณสารอินทรีย์ในดิน (Organic matter) ตรวจสอบได้โดยใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2)
วิธีการทดสอบ
1. นำดินแห้งมาชั่งน้ำหนัก และใส่ลงใน Flask
2. เติมน้ำกลั่นลงไปเขย่าเบา ๆ
3. เติม 5 ml 30% H2O2 อุ่น 50-60°C 30 นาที และเติม H2O2 ลงไปอีก
4. อุ่นจนกระทั่งฟองอากาศหมดไป
5. อบแห้งโดยใช้อุณหภูมิ 150°C
6. ปล่อยให้เย็นใน desiccator แล้วชั่งน้ำหนักของดินอีกครั้ง และนำมาคำนวณ
P = % สารอินทรีย์ในดิน
w1 = น้ำหนักดินก่อนการเติม H2O2
w2 = น้ำหนักดินหลังเติม H2O
นอกจากนี้ยังสามารถหาค่า LOI ( Loss of ignition) ของดินได้โดยใช้การหาน้ำหนักที่หายไป โดยเทียบจากน้ำหนักชิ้นงานที่อบแห้งแล้วกับน้ำหนักของชิ้นงานหลังเผา
LOI = (wdry-wfire)x100 /wdry
Wdry = น้ำหนักหลังอบแห้ง
Wfire = น้ำหนักหลังเผา
แต่ค่า LOI ที่ได้นี้ไม่ได้บอกถึงค่าปริมาณสารอินทรีย์ในดินทั้งหมดเหมือนที่หาด้วยวิธีตรวจสอบโดยใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) เนื่องจากค่า LOI นั้นจะเป็นการสูญเสียน้ำหนักของสารอินทรีย์ในดินรวมกับปริมาณน้ำในโครงสร้างดินที่สลายตัวไปเมื่ออุณภูมิสูง ซึ่งปริมาณน้ำในโครงสร้างของดินแต่ละชนิดหรือแต่ละแหล่งมีค่าไม่เท่ากัน
ปริมาณสารอินทรีย์ในดินจะบอกถึงค่าความเหนียวของดินได้ ดินที่มีปริมาณสารอินทรีย์สูงก็จะมีความเหนียวที่ดีในการขึ้นรูป แต่ข้อเสียสำหรับดินที่มีสารอินทรีย์สูงนั้นจะทำให้เกิดแกนดำ (Black coring) ขึ้นในเนื้อผลิตภัณฑ์ได้ถ้าผลิตภัณฑ์มีขนาดใหญ่ มีความหนา และโดยเฉพาะผลิตภัณฑ์ที่มีการเผาเร็ว (Fast firing) เช่นกระเบื้องปูพื้น, บุผนังและกระเบื้องหลังคา รวมทั้งในกรณีที่ดินนั้นมีตัวช่วยหลอมเช่นออกไซด์ของอัลคาไลและ Fe2O3 มากซึ่งดินเหล่านี้จะหลอมตัวเร็วกว่าช่วงที่มีการเผาไล่สารอินทรีย์ ซึ่งปัญหานี้ถ้ามีมากจะทำให้ความแข็งแรงหลังเผาของผลิตภัณฑ์ต่ำลง และจะส่งผลถึงผิวหน้าของเคลือบด้วยในกรณีที่เป็นการเผาแบบครั้งเดียว (Single firing) เพราะช่วงที่สารอินทรีย์ถูกเผาไล่ออกจากเนื้อดินนั้นจะเป็นช่วงเดียวกันกับที่เคลือบกำลังหลอมพอดีทำให้เกิดปัญหาผิวหน้าเคลือบเป็นรูพรุน
 รูปภาพแสดงปัญหา Black core ในเนื้อดินแบบเผาเร็ว (Fast firing)
|
|
|
|
|
|
|
