Category: science

เม็ดสีรงควัตถุ (pigment)

เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) คืออะไร?

เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) เป็นวัสดุที่เปลี่ยนสีของแสงสะท้อนหรือแสงที่ส่องผ่านอันเป็นผลมาจากการดูดกลืนแสงแบบเลือกความยาวคลื่น กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคือสารที่ปรากฏเป็นสีหนึ่งเพราะดูดซับความยาวคลื่นของแสงอย่างเฉพาะเจาะจง

จุดประสงค์หลักในการใช้เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) คือเพื่อให้สีกับวัสดุ ไม่ว่าจะเป็นสิ่งทอหรือสี บางคนมักคิดว่าเม็ดสีรงควัตถุ (pigment) และสีย้อมเหมือนกันแต่ต่างกันมาก ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างทั้งสองคือในแง่ของความสามารถในการละลาย

ในขณะที่สีย้อมสามารถละลายได้ด้วยตัวเองในของเหลว เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) สามารถละลายในของเหลวได้โดยใช้สารยึดเกาะ สีย้อมถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอและกระดาษเป็นหลัก เม็ดสีใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น สีระบายสี หมึก เครื่องสำอาง และพลาสติก

ตามวิธีการในการกำหนดสูตร เม็ดสีสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) อนินทรีย์และเม็ดสีรงควัตถุ (pigment) อินทรีย์

เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) อินทรีย์ ประเภทนี้เกิดขึ้นตามธรรมชาติและมีการใช้มานานหลายศตวรรษ โครงสร้างทางเคมีค่อนข้างง่าย พวกมันถูกตั้งชื่อว่าออร์แกนิกเนื่องจากมีแร่ธาตุและโลหะที่ให้สี ผู้ผลิตเม็ดสีออร์แกนิกผลิตขึ้นด้วยกระบวนการง่ายๆ ที่ประกอบด้วยการซัก การทำให้แห้ง การทำให้เป็นผง และการผสมเป็นสูตร

เมื่อเทียบกับเม็ดสีรงควัตถุ (pigment) อนินทรีย์ การใช้เม็ดสีเหล่านี้ไม่บ่อยนัก จึงเป็นเหตุให้มีซัพพลายเออร์เม็ดสีอินทรีย์จำนวนจำกัด เม็ดสีเหล่านี้ใช้เมื่อความเข้มของสีที่ต้องการไม่มากเกินไป

เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) อนินทรีย์ ประเภทนี้เป็นสีที่ตรงกันข้ามกับสีออร์แกนิก เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) สังเคราะห์”มันถูกสร้างสูตรในห้องปฏิบัติการและให้ขอบเขตการควบคุมที่ดีเยี่ยมแก่ผู้ผลิตเม็ดสีอนินทรีย์ เม็ดสีอนินทรีย์ผลิตโดยกระบวนการทางเคมีที่ค่อนข้างง่าย เช่น ออกซิเดชัน

ซัพพลายเออร์เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) อนินทรีย์จัดหาเม็ดสีประเภทนี้ส่วนใหญ่ให้กับสี พลาสติก เส้นใยสังเคราะห์ และอุตสาหกรรมหมึก ในการใช้งานที่ต้องการสีที่สดใส จะใช้เม็ดสีออร์แกนิกเพื่อเสริมความแข็งแรงของสีในระดับสูง เม็ดสีอนินทรีย์รวมถึงเม็ดสีทึบแสงสีขาวซึ่งมักใช้เพื่อทำให้สีอื่นสว่างขึ้นและยังให้ความทึบ

เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) อีกสองประเภท ได้แก่ เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) โลหะและเม็ดสีรงควัตถุ (pigment) อุตสาหกรรม

เม็ดสีเมทัลลิก ตามนัยในชื่อ ได้แก่ เม็ดสีโลหะ เช่น สังกะสีและเม็ดสีอะลูมิเนียม ในขณะที่เม็ดสีอุตสาหกรรมเป็นเม็ดสีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและรวมถึงเม็ดสีอินทรีย์อนินทรีย์และโลหะ

เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) กลุ่มของสารประกอบใดๆ ที่มีสีเข้มข้นและใช้ในการแต่งสีวัสดุอื่นๆ

เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) ไม่ละลายน้ำและไม่ถูกนำไปใช้เป็นสารละลาย แต่เป็นอนุภาคของแข็งที่บดละเอียดผสมกับของเหลว โดยทั่วไปแล้ว จะใช้เม็ดสีเดียวกันในสีน้ำมันและสีน้ำ หมึกพิมพ์ และพลาสติก เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) อาจเป็นสารอินทรีย์ กล่าวคือ มีคาร์บอน หรืออนินทรีย์ เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) อนินทรีย์ส่วนใหญ่สว่างกว่าและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเม็ดสีอินทรีย์ เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) อินทรีย์ที่ทำจากแหล่งธรรมชาติถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายศตวรรษ แต่เม็ดสีส่วนใหญ่ที่ใช้ในปัจจุบันเป็นสีอินทรีย์อนินทรีย์หรือสารสังเคราะห์ เม็ดสีอินทรีย์สังเคราะห์ได้มาจากถ่านหินและปิโตรเคมีอื่นๆ เม็ดสีอนินทรีย์เกิดจากปฏิกิริยาเคมีที่ค่อนข้างง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเกิดออกซิเดชัน หรือพบได้ตามธรรมชาติในรูปของดิน

เม็ดสีรงควัตถุ (pigment) อนินทรีย์รวมถึงเม็ดสีทึบแสงสีขาวที่ใช้เพื่อให้มีความทึบและทำให้สีอื่นๆ สว่างขึ้น สมาชิกที่สำคัญที่สุดของคลาสคือไททาเนียมไดออกไซด์ เม็ดสีขยายสีขาวถูกเติมลงในสีเพื่อลดต้นทุนหรือปรับปรุงคุณสมบัติ คลาสนี้รวมถึงแคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมซัลเฟต ซิลิกาไดอะตอม (ซากของสิ่งมีชีวิตในทะเล) และดินจีน เม็ดสีดำส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นจากอนุภาคของคาร์บอน ตัวอย่างเช่น คาร์บอนแบล็กถูกใช้เพื่อให้สีดำกับหมึกพิมพ์ เม็ดสีเอิร์ ธ ของไอรอน – ออกไซด์ให้สีเหลือง (น้ำตาลเหลือง), สีน้ำตาลแดง (น้ำตาลส้ม) และสีน้ำตาลเข้ม (น้ำตาล) สารประกอบของโครเมียมบางชนิดถูกใช้เพื่อให้เป็นโครเมียมสีเหลือง ส้ม และเขียว ในขณะที่สารประกอบต่างๆ ของแคดเมียมจะให้สีเหลือง ส้ม และแดงสุกใส ธาตุเหล็กหรือปรัสเซียน น้ำเงิน และน้ำเงินอุลตรามารีนเป็นเม็ดสีสีน้ำเงินที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดและมีทั้งแหล่งกำเนิดอนินทรีย์

ส่วนใหญ่ สารสีอินทรีย์ในปัจจุบันถูกสังเคราะห์จากอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน เหล่านี้เป็นสารประกอบที่มีโครงสร้างของอะตอมคาร์บอนที่มีอะตอมไฮโดรเจนติดอยู่ซึ่งก่อตัวเป็นวงแหวนปิด เม็ดสีอินทรีย์ประกอบด้วยสี azo ซึ่งมีกลุ่มไนโตรเจน พวกเขาบัญชีส่วนใหญ่ของเม็ดสีแดงสีส้มและสีเหลืองอินทรีย์ ทองแดงพาทาโลไซยานีนให้สีน้ำเงินและสีเขียวที่เจิดจ้าและเจิดจ้าซึ่งมีสีผิดปกติสำหรับสีออร์แกนิก รงควัตถุบางชนิด เช่น ฟลูออเรสเซนต์ เป็นเพียงสีย้อมที่ถูกทำให้ไม่ละลายโดยปฏิกิริยาเคมี

Fossil

การค้นพบแหล่งฟอสซิลบอกถึง ‘ต้นกำเนิด’ ของออสเตรเลีย

ทะเลทรายที่แห้งแล้งและพุ่มไม้พุ่มในออสเตรเลียไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป ตามแหล่งฟอสซิลที่เพิ่งค้นพบและได้รับการอนุรักษ์อย่างดีในนิวเซาธ์เวลส์

แมงมุมฟอสซิล จักจั่น ตัวต่อ พืช และปลา ซึ่งมีอายุย้อนไปถึง 11 ล้านถึง 16 ล้านปีก่อนในช่วงยุคไมโอซีน กำลังวาดภาพที่สดใสของระบบนิเวศป่าฝนที่ครั้งหนึ่งเคยอุดมสมบูรณ์ของออสเตรเลีย

Matthew McCurry นักบรรพชีวินวิทยาจาก Australian Museum Research Institute กล่าวว่า “เป็นซากดึกดำบรรพ์ที่สำคัญอย่างยิ่ง มีทุกสิ่งที่เราคาดหวัง ฟอสซิลที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีเป็นพิเศษในช่วงเวลาที่เราไม่รู้อะไรมาก” เป็นผู้เขียนการศึกษาเว็บไซต์ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances เมื่อวันศุกร์

“ยุคสมัยเป็นช่วงเวลาที่มีการสร้างสภาพแวดล้อมของออสเตรเลียสมัยใหม่ส่วนใหญ่ ดังนั้นแหล่งฟอสซิลนี้จึงเป็นที่มาของออสเตรเลียจริงๆ”

ในช่วงยุคไมโอซีน ปริมาณน้ำฝนที่ลดลงทำให้ป่าฝนทั่วโลกหดตัว นำไปสู่ภูมิประเทศที่แห้งแล้งมากขึ้น

เว็บไซต์ดังกล่าวมีชื่อว่า McGraths Flat และตั้งอยู่ใน Central Tablelands ใกล้เมือง Gulgong ถูกค้นพบโดยชาวนาในท้องถิ่นซึ่งพบใบไม้ที่เป็นซากดึกดำบรรพ์ในทุ่งแห่งหนึ่งของเขา McCurry กล่าว

McCurry และเพื่อนร่วมงานของเขาได้เข้าเยี่ยมชมและขุดค้นไซต์ดังกล่าวเจ็ดครั้ง

“ฟอสซิลเหล่านี้ดูสวยงามอย่างน่าอัศจรรย์ และด้วยการใช้กล้องจุลทรรศน์ เราสามารถดูรายละเอียดสำหรับพื้นผิวของฟอสซิลที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีอย่างน่าอัศจรรย์” เขากล่าวผ่านอีเมล

“สามารถเห็นคุณลักษณะต่างๆ เช่น เซลล์แต่ละเซลล์และแม้แต่ออร์แกเนลล์ภายในเซลล์ รายละเอียดระดับนี้ช่วยให้เราสามารถพูดได้มากขึ้นว่าระบบนิเวศเหล่านี้เป็นอย่างไร”

ตัวอย่างเช่น เมลาโนโซมที่ค้นพบในขนฟอสซิลหมายความว่านักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดสีของขนนกได้ ในกรณีนี้พวกเขาเชื่อว่ามันเป็นสีน้ำตาลเข้มถึงสีดำ

ไซต์ซึ่งก่อตัวจากหินที่อุดมด้วยธาตุเหล็กถูกกำหนดให้เป็นลาเกอร์ชเตตต์ McCurry กล่าวว่านักบรรพชีวินวิทยาชาวเยอรมันใช้เพื่ออธิบายสถานที่พิเศษที่มีฟอสซิลที่ได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างสมบูรณ์จำนวนมาก

พืชและสิ่งมีชีวิตเหล่านี้กลายเป็นฟอสซิลเมื่อน้ำใต้ดินที่อุดมด้วยธาตุเหล็กไหลลงสู่บิลลาบองหรือแอ่งน้ำ

McCurry กล่าวว่าฟอสซิลที่เขาโปรดปรานคือแมงมุมชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นฟอสซิลของแมงมุมที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีที่สุดเท่าที่เคยพบในออสเตรเลีย

“เป็นตัวอย่างที่สวยงามมาก”

coronavirus

ขณะนี้สามารถดึง DNA ออกจากอากาศที่เราหายใจได้ ส่งผลให้สามารถช่วยติดตามสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ได้

ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถรวบรวมและวิเคราะห์ DNA ที่ดึงมาจากอากาศบาง ๆ และเทคนิคใหม่ ๆ ที่ใช้ในการทำนั้นสามารถเปลี่ยนวิธีการศึกษาและปกป้องสัตว์ใกล้สูญพันธุ์และระบบนิเวศตามธรรมชาติ

นักวิจัยสองกลุ่มทำงานโดยอิสระ โดยกลุ่มหนึ่งอยู่ในเดนมาร์ก และอีกกลุ่มหนึ่งในสหราชอาณาจักรและแคนาดา ได้ทดสอบว่า DNA ในอากาศสามารถนำมาใช้เพื่อตรวจหาสัตว์ชนิดต่างๆ ได้หรือไม่โดยเก็บตัวอย่างที่สวนสัตว์โคเปนเฮเกนในเดนมาร์กและสวนสัตว์แฮมเมอร์ตันในสหราชอาณาจักร

สิ่งมีชีวิตทั้งหมด รวมทั้งมนุษย์ กรองสารพันธุกรรมที่เรียกว่า eDNA ออกสู่สิ่งแวดล้อม เมื่อพวกมันขับของเสีย เลือดออก และหลั่งผิวหนังหรือขนสัตว์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ด้านการอนุรักษ์ได้จัดลำดับ eDNA ในน้ำเพื่อติดตามบางชนิด เช่น ประชากรนิวท์ยอดหงอนใหญ่ของสหราชอาณาจักร ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ

อย่างไรก็ตาม การเฝ้าติดตาม eDNA ในอากาศเป็นสิ่งที่ท้าทายมากกว่า เพราะมันเจือจางในอากาศมากกว่าในน้ำ

ในขณะที่ทีมวิจัยทั้งสองใช้วิธีการที่แตกต่างกันในการกรอง DNA จากอากาศ ทั้งคู่ประสบความสำเร็จในการระบุสัตว์ที่ซุ่มซ่อนอยู่ใกล้เคียง ทั้งภายในขอบเขตของสวนสัตว์และภายนอก

งานของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ในการศึกษาพิสูจน์แนวคิดสองครั้งในวารสาร Current Biology เมื่อวันพฤหัสบดี

ทีมงานที่ทำงานในสวนสัตว์ Hamerton Zoo Park สามารถระบุ DNA จากสัตว์ต่าง ๆ 25 ชนิด รวมทั้งเสือโคร่ง ลีเมอร์ และดิงโก ผู้เขียนนำการศึกษาของสหราชอาณาจักร Elizabeth Clare ผู้ช่วยศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยยอร์กในแคนาดาและอดีตอาจารย์อาวุโสของ Queen กล่าว Mary University of London ซึ่งเธอรับงานนี้

“เราสามารถรวบรวม eDNA จากสัตว์ที่อยู่ห่างจากจุดที่เราทำการทดสอบหลายร้อยเมตรได้โดยไม่ลดความเข้มข้นลงอย่างมีนัยสำคัญ และแม้กระทั่งจากภายนอกอาคารที่ปิดสนิท สัตว์เหล่านี้อยู่ภายใน แต่ DNA ของพวกมันกำลังหลบหนี” แคลร์กล่าว ในการแถลงข่าว

ทีมโคเปนเฮเกนสามารถตรวจพบสัตว์มีกระดูกสันหลังได้ 49 สายพันธุ์ รวมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม 30 ตัว

Kristine Bohmann รองศาสตราจารย์จาก Globe Institute แห่งมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนและหัวหน้าทีมวิจัยของเดนมาร์กกล่าวว่า “เรารู้สึกประหลาดใจเมื่อเห็นผล”

“ในตัวอย่างเพียง 40 ตัวอย่าง เราตรวจพบ 49 สายพันธุ์ ซึ่งรวมถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นก สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน และปลา” โบมันน์ กล่าว “ในบ้านเรนฟอเรสต์ (ที่สวนสัตว์โคเปนเฮเกน) เรายังตรวจพบปลาหางนกยูงในสระน้ำ สลอธสองนิ้ว และงูเหลือม เมื่อสุ่มตัวอย่างอากาศในพื้นที่กลางแจ้งเพียงแห่งเดียว เราตรวจพบสัตว์หลายชนิดที่สามารถเข้าถึงกรงภายนอกได้ ในส่วนนั้นของสวนสัตว์ เช่น kea นกกระจอกเทศ และแรด”

ทีมโคเปนเฮเกนใช้พัดลมดูดอากาศจากสวนสัตว์และบริเวณโดยรอบ ซึ่งอาจประกอบด้วยสารพันธุกรรมจากลมหายใจ น้ำลาย หรือขนสัตว์ หรือสิ่งใดก็ตามที่มีขนาดเล็กพอที่จะลอยอยู่ในอากาศและลอยอยู่ในอากาศ

อากาศถูกกรอง จากนั้น DNA ถูกสกัดและคัดลอกก่อนที่จะจัดลำดับ เมื่อประมวลผลแล้ว ลำดับดีเอ็นเอจะถูกเปรียบเทียบกับฐานข้อมูลอ้างอิงเพื่อระบุชนิดของสัตว์

ทั้งสองทีมยังตรวจพบการปรากฏตัวของสัตว์ที่ไม่ได้อาศัยอยู่ในสวนสัตว์ พวกเขาระบุสัตว์ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่โดยรอบ รวมทั้งเม่นยูเรเชียน ซึ่งใกล้สูญพันธุ์ในสหราชอาณาจักร ซึ่งตรวจพบจากนอกสวนสัตว์แฮมเมอร์ตัน ในขณะที่ท้องนาและกระรอกแดงถูกตรวจพบรอบๆ สวนสัตว์โคเปนเฮเกน

ในขณะที่นักวิจัยกล่าวว่าความหนาแน่นของสัตว์ในกรงของสวนสัตว์อาจเพิ่มโอกาสในการตรวจจับเกินจริงได้ แต่พวกเขาเชื่อว่าเทคนิคนี้สามารถกำหนดวิธีที่นักวิทยาศาสตร์ทำแผนที่สายพันธุ์ ซึ่งอาจขจัดความจำเป็นในการใช้กับดักกล้อง การตรวจสอบโดยบุคคล และการทำงานภาคสนามที่เข้มข้น

“ลักษณะที่ไม่รุกรานของวิธีนี้ทำให้มีค่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการสังเกตสิ่งมีชีวิตที่อ่อนแอหรือใกล้สูญพันธุ์ตลอดจนในสภาพแวดล้อมที่ยากต่อการเข้าถึงเช่นถ้ำและโพรง พวกมันไม่จำเป็นต้องมองเห็นเพื่อให้เรารู้ว่าพวกมันเป็น ในพื้นที่ถ้าเราสามารถตรวจจับ DNA ของพวกมันได้อย่างแท้จริง” แคลร์กล่าวในแถลงการณ์

“การเก็บตัวอย่างอากาศสามารถปฏิวัติการตรวจสอบทางชีวภาพบนบกและให้โอกาสใหม่ ๆ ในการติดตามองค์ประกอบของชุมชนสัตว์ตลอดจนตรวจจับการบุกรุกของสายพันธุ์ที่ไม่ใช่สัตว์พื้นเมือง”

เทคนิคที่เกี่ยวข้องกับ eDNA จากสภาพแวดล้อมอื่นๆ ได้ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ นักโบราณคดีกำลังใช้ eDNA ที่พบในถ้ำดินเพื่อทำความเข้าใจประชากรมนุษย์โบราณ ในขณะที่ eDNA จากแกนของโลกอาร์กติกได้เปิดเผยว่าแมมมอธและสัตว์ยุคน้ำแข็งชนิดอื่นๆ เคยอาศัยอยู่ที่ใด

เทคนิคที่คล้ายกันนี้ยังใช้ในการสุ่มตัวอย่าง eDNA ในน้ำเสียเพื่อตรวจจับและติดตาม Covid-19 ในประชากรมนุษย์

error: Content is protected !!