การใช้งานใหม่ของฟอสเฟต

Thread Content

สำหรับเพื่อนๆ ที่สนใจ สามารถอ่านบทความอื่นๆ ของผมได้ที่ http://www.haolin.biz/UserForum/blog/bloghome.html ฟอสฟอรัสในฐานะสารอาหารนั้น เป็นสิ่งจำเป็นต่อชีวิตของมนุษย์ สัตว์ และพืช โดยมีบทบาทสำคัญอย่างมากในกระบวนการเมแทบอลิซึมและกระบวนการทางชีวเคมีอื่นๆ ฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบที่สำคัญ พบได้ในสินค้าอุปโภคบริโภคและสินค้าอุตสาหกรรมหลายชนิด เช่น ผงฟู ยาสีฟัน ส่วนผสมสำหรับทำแซนด์วิช และเครื่องดื่มต่างๆ พืชก็ต้องการฟอสฟอรัสเช่นกัน สารประกอบที่มีฟอสฟอรัสมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช สารประกอบที่มีฟอสฟอรัสมีส่วนช่วยในการสร้าง: สารพันธุกรรม ซึ่งรวมถึงดีออกซีริโบนิวคลีอิกแอซิดด้วย ； เยื่อหุ้มเซลล์ ； ฟันและกระดูก ； ระบบพลังงานของมนุษย์และสัตว์ ； ระบบการส่งสัญญาณของเซลล์ที่ใช้ในการควบคุมหน้าที่ต่างๆ เช่น การรักษาสมดุลของกรด-ด่าง ไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนในช่วงตั้งครรภ์ ในแง่ของประเพณีแล้ว การใช้งานของฟอสเฟตที่เรารู้จักกันโดยทั่วไปมีดังนี้ ได้แก่ สารทำความสะอาด สารเติมแต่งอาหาร ปุ๋ยสำหรับการเกษตรและการปลูกพืช สารเติมแต่งอาหารสัตว์ และสารกันไฟที่มีฟอสฟอรัสเป็นส่วนประกอบ แต่ในการผลิตและชีวิตประจำวันของเรา ฟอสเฟตยังมีประโยชน์ในรูปแบบอื่นๆ อีกดังนี้: 1. การนำไปใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีข้อดีคือมีแรงดันไฟฟ้าสูง มีน้ำหนักเบา และไม่ก่อมลพิษ จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมใหม่ๆ เช่น แล็ปท็อป กล้องถ่ายรูป และอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ เมื่อเทียบกับวัสดุขั้วลบ การพัฒนาวัสดุขั้วบวกยังค่อนข้างล่าช้า ในปัจจุบัน การวิจัยเกี่ยวกับวัสดุขั้วบวกสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนนั้น มุ่งเน้นไปที่สารประกอบของโลหะผสมเป็นหลัก ฟอสเฟตมีข้อดีหลายประการ เช่น มีราคาถูก มีโครงสร้างที่มั่นคง ทนต่อการชาร์จเกินขีดจำกัด และมีความปลอดภัยสูง ด้วยเหตุนี้จึงกลายเป็นหนึ่งในวัสดุที่ได้รับความสนใจในการนำมาใช้เป็นวัสดุขั้วบวกในแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนรุ่นใหม่ วัสดุขั้วบวกที่ทำจากฟอสเฟตที่มีการรายงานไว้ในปัจจุบัน ได้แก่ ลิเธียมฟอสเฟตเหล็ก แมงกานีสฟอสเฟตเหล็ก นิกเกิลฟอสเฟตเหล็ก เป็นต้น 2. การนำไปใช้ในเซ็นเซอร์ทางชีวภาพ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีข้อดี เช่น มีแรงดันไฟฟ้าสูง มีน้ำหนักเบา และไม่ก่อมลพิษ จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมใหม่ๆ เช่น แล็ปท็อป กล้องถ่ายรูป และอุปกรณ์สื่อสารเคลื่อนที่ เมื่อเทียบกับวัสดุขั้วลบ การพัฒนาวัสดุขั้วบวกยังค่อนข้างล่าช้า ในปัจจุบัน การวิจัยเกี่ยวกับวัสดุขั้วบวกสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนนั้น มุ่งเน้นไปที่สารประกอบของโลหะผสมเป็นหลัก ฟอสเฟตมีข้อดีหลายประการ เช่น มีราคาถูก มีโครงสร้างที่มั่นคง ทนต่อการชาร์จเกินขีดจำกัด และมีความปลอดภัยสูง ด้วยเหตุนี้จึงกลายเป็นหนึ่งในวัสดุที่ได้รับความสนใจในการนำมาใช้เป็นวัสดุขั้วบวกในแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออนรุ่นใหม่ วัสดุขั้วบวกที่ทำจากฟอสเฟตที่มีการรายงานไว้ในปัจจุบัน ได้แก่ ลิเธียมฟอสเฟตเหล็ก แมงกานีสฟอสเฟตเหล็ก นิกเกิลฟอสเฟตเหล็ก เป็นต้น 3. การนำไปใช้ในด้านการแพทย์ทางชีวภาพ การถ่ายโอนยีน คือการใช้วัสดุนาโนที่สามารถเข้ากันได้กับร่างกายมนุษย์เป็นตัวนำ เพื่อนำอะซิติกอะซิดไนคลีอิกเข้าไปในเซลล์ที่ยังมีชีวิต ซึ่งจะช่วยในการรักษาโรคต่างๆ ได้ เนื่องจากฟอสเฟตมีความเข้ากันได้ดีกับร่างกาย และไม่มีฤทธิ์ก่อพิษต่อเซลล์ จึงสามารถนำมาใช้เป็นตัวพาสำหรับนิวคลีอิกแอซิดในระบบการขนส่งได้ ในปัจจุบัน สารที่มีการรายงานว่าสามารถนำมาใช้ในระบบการขนส่งยีนแบบไม่ใช้ไวรัสได้ ได้แก่ ฟอสเฟตแคลเซียม ฟอสเฟตแมกนีเซียม เป็นต้น 4. ในฐานะวัสดุที่ให้แสง โดยปกติแล้ววัสดุที่ให้แสงจะถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในด้านการสื่อสาร การส่องสว่าง อุปกรณ์ที่ให้แสงจากไฟฟ้า เซ็นเซอร์ทางชีวภาพ การถ่ายภาพทางชีวภาพ และพลังงานแสงอาทิตย์ เป็นต้น ไอออนของธาตุหายาก ซึ่งเป็นธาตุที่เราไม่ค่อยพบเห็นกันบ่อยนัก มีคุณสมบัติทางอิเล็กตรอนและแสงที่เป็นเอกลักษณ์ โดยมีคุณสมบัติในการเปล่งแสงที่ดี เช่น มีอัตราการเปล่งแสงสูง มีแบนด์วิดท์แคบ มีระยะเวลาการเปล่งแสงนาน และยังสามารถเปล่งแสงได้เมื่อมีสารประกอบบางชนิดมาช่วยกระตุ้นอีกด้วย ส่วนฟอสเฟตของแร่หายากนั้น เป็นสารประกอบของแร่หายากที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากมีคุณสมบัติด้านความเสถียรทางเคมี ความเสถียรทางความร้อน ความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาทางแสง และโครงสร้างที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ดังนั้นฟอสเฟตของแร่หายากจึงถูกนำไปใช้ในหลากหลายด้าน เช่น จอแสดงผลสี ทรานซิสเตอร์แบบฟิลด์เอฟเฟกต์ อุปกรณ์ทางโฟโตอิเล็กทรอนิกส์ เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ และแหล่งกำเนิดแสงต่างๆ