ในยุคแห่งภาวะโลกร้อนเช่นนี้   เมื่อพูดถึงสาร CFC  หรือ Chlorofluorocarbon  หลายคนคงคุ้นเคยและรู้จักกันดี   สารนี้ถูกค้นพบเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ 1928  โดย Thomas Migley Jr.  และถูกนำมาใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญในวงการอุตสาหกรรมเคมี  เช่น  ตู้เย็น  เครื่องปรับอากาศ  โฟม  หรือในผลิตภัณฑ์สเปรย์  ในอดีตนั้นเรายังไม่ทราบว่าสารนี้ก่อให้เกิดมหันตภัยต่อโลกของเราอย่างไร  จนกระทั่ง ศาสตราจารย์ เอฟ เชอร์วูด โรว์แลนด์ (F.Sherwood Rowland)  ได้ค้นพบว่าสาร CFC นี้เป็นสารที่ทำลายชั้นโอโซน  ชั้นแห่งเกราะกำบังของโลก

05 F.Sherwood Rowland

         เชอร์วูด โรว์แลนด์  เกิดเมื่อวันที่ 28 มิถุนายน ค.ศ.1927 ณ เมือง Delaware ประเทศสหรัฐอเมริกา จบการศึกษาระดับปริญญาเอกสาขาเคมีนิวเคลียร์จากมหาวิทยาลัยชิคาโก

        เมื่อปี ค.ศ. 1970  James Lovelock  ได้รายงานการค้นพบสาร CFC บนชั้นบรรยากาศเป็นครั้งแรก  โรว์แลนด์จึงคิดที่จะใช้ CFC เป็นตัวบอกทิศทางความเร็วในการไหลของกระแสลมในบรรยากาศ  เนื่องจากเป็นสารที่เสถียร  แต่แล้วโรว์แลนด์ก็เกิดความสงสัยว่า  บนชั้นบรรยากาศโลกย่อมได้รับแสงอาทิตย์อยู่ตลอดเวลา  ซึ่งนั่นอาจทำให้เกิดการแตกตัวของสาร CFC เป็นอะตอมคาร์บอน ฟลูออรีน  และคลอรีน  และอะตอมที่แตกตัวเหล่านี้จะเกิดปฏิกิริยาต่อกันอย่างไร

07

         โรว์แลนด์จึงได้ศึกษาวิจัยร่วมกับมาริโอ โมลินา (Mario Molina)  นิสิตหลังปริญญาเอก  ผู้ซึ่งมีแนวความคิดอยากศึกษาการเปลี่ยนแปลงสภาพของชั้นบรรยากาศโลก  ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้คนในยุคสมัยนั้นต่างละเลยและไม่ได้ให้ความสนใจ

         ผลจากการศึกษานั้นทำให้โรว์แลนด์และโมลินาได้ค้นพบว่า  สาร CFC  เป็นสารที่สลายตัวยาก  เมื่อถูกปล่อยสู่อากาศ  จะลอยสูงขึ้นไปสะสมในชั้นสตราโตสเฟียร์  ซึ่งเป็นชั้นบรรยากาศที่มีการสะสมของโอโซนเป็นจำนวนมาก

10

         โอโซน (ozone)  เป็นก๊าซสีน้ำเงินเข้ม  โมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมออกซิเจน 3 อะตอม (O3)    โอโซนจะทำหน้าที่เป็นเสมือนร่มบาง ๆ ที่คอยป้องกันโลก  เนื่องจากมีคุณสมบัติพิเศษในการดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์   ไม่ให้ส่องกระทบโดยตรงมายังพื้นผิวโลกมากเกินไป  โดยเฉพาะรังสี "ยูวีบี (UVB)"  ซึ่งเป็นรังสีที่อันตรายต่อสิ่งมีชีวิต  ทำให้เกิดโรคมะเร็งผิวหนังและต้อกระจก  ทั้งยังก่อให้เกิดการเสียสมดุลทางธรรมชาติอีกด้วย

08

         สาร CFC เมื่อถูกรังสียูวีจากดวงอาทิตย์จะทำให้โมเลกุลของคลอรีนแตกตัวเป็นคลอรีนอิสระ ซึ่งอะตอมคลอรีนจากปฏิกิริยานี้เอง  ที่จะทำลายโมเลกุลของโอโซน   โดยจะเข้ารวมตัวกับโมเลกุลของก๊าซโอโซน (O3)  ดังสมการ

Cl + O3 ⇒ ClO + O2

         อะตอมของคลอรีนจะเปลี่ยนแปลงโมเลกุลของโอโซน  ได้คลอรีนมอนอกไซด์ (ClO) และก๊าซออกซิเจน (O2)  ซึ่งทำให้โมเลกุลของก๊าซโอโซนลดลงไป

         และไม่เพียงเท่านั้น  อะตอมคลอรีนยังสามารถถูกสร้างขึ้นมาใหม่  จากปฏิกิริยาของคลอรีนมอนอกไซด์ (ClO)  กับอะตอมของออกซิเจน  ได้เป็น อะตอมของคลอรีน (Cl) และก๊าซออกซิเจน (O2)  ดังสมการ

ClO + O Cl + O2

           อะตอมของคลอรีนอิสระนี้สามารถเข้าทำลายโมเลกุลของโอโซนได้อีกครั้ง ตามสมการแรก  เป็นวัฏจักรเช่นนี้ไปเรื่อย ๆ โดยพบว่า คลอรีน 1 อะตอมสามารถทำลายโอโซน ได้มากถึง 100,000 โมเลกุลเลยทีเดียว

04

         จากการค้นพบนี้ทำให้โรว์แลนด์และโมลินา ได้รับการตีพิมพ์ผลงานในวารสาร Nature ในปี 1974 ซึ่งผลงานนี้นับเป็นงานวิจัยกระแสแรงที่ผู้คนให้ความสนใจเป็นจำนวนมาก  เนื่องจากในขณะนั้นยังไม่มีใครให้ความสนใจกับสภาพการเปลี่ยนแปลงของชั้นบรรยากาศมากนัก  แต่อย่างไรก็ตาม  งานวิจัยของเขาทั้งสอง  ก็ได้รับทั้งกระแสยอมรับและกระแสต่อต้านในขณะเดียวกัน  เนื่องจากมีผู้ที่คิดว่าบนชั้นบรรยากาศมีสารที่สามารถทำลายสาร CFC ได้  และยังมีการนำงานวิจัยนี้เข้าไปเกี่ยวข้องกับการโจมตีทางการเมืองอีกด้วย

         จนกระทั่งในปี 1985 องค์การ NASA  ได้แสดงภาพถ่ายของหลุมโอโซน (Ozone Hole) ขนาดใหญ่ในบรรยากาศโลกเหนือทวีปแอนตาร์กติกา  ซึงนับเป็นหลักฐานพิสูจน์ได้ว่างานวิจัยของโรว์แลนด์และโมลินาเป็นจริง  ซึ่งการพิสูจน์นี้ได้สร้างความตื่นตระหนกให้แก่ผู้คนในขณะนั้น  เนื่องจากยังไม่มีใครคาดคิดว่าบรรยากาศของโลกจะเกิดการเปลี่ยนแปลง

01  

         ความกังวลถึงสภาพภูมิอากาศของโลกที่เสื่อมถอยลงเช่นนี้  ทำให้นานาประเทศได้ร่วมกันลงนามในพิธีสารมอนทรีออล  ว่าด้วยสารทำลายชั้นบรรยากาศโอโซน  (Montreal Protocol on Substances That Deplete the Ozone Layer)  ในวันที่ 16 กันยายน  ค.ศ. 1987  ซึ่งเป็นสนธิสัญญาสากลที่สร้างขึ้นเพื่อควบคุม ยับยั้ง และรณรงค์ให้ลดการผลิตและการใช้สารทำลายชั้นโอโซน   เพื่อรักษาชั้นบรรยากาศโอโซนที่เริ่มจะสูญสลายไป

03

         การค้นพบว่าสาร CFC ทำลายชั้นโอโซนนี้  ทำให้โรว์แลนด์และโมลินาได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีร่วมกันในปี 1995  ทั้งนี้โรว์แลนด์ยังเคยถูกข่มขู่จากบริษัทผลิตสาร CFC ซึ่งกล่าวหาว่าเขาต้องการทำลายวงการอุตสาหกรรม  แต่โรว์แลนด์ก็ยังคงยืนกรานเจตนาของตนเอง  เขายังคงมุ่งมั่นสร้างงานวิจัยและให้ความรู้วิทยาศาสตร์  เพื่อปกป้องโลกของเราให้ปลอดภัย

09

         และเนื่องในโอกาสวันคล้ายวันเกิดของโรว์แลนด์ (28 มิถุนายน) นี้  จึงขอยกย่องเกียรติประวัติของเขา  ผู้ซึ่งค้นพบว่าสาร CFC ทำลายชั้นโอโซนของโลก  เพราะหากปราศจากเขาคนนี้แล้ว  เราอาจไม่รู้เลยว่า  สาร CFC ได้ทำลายโลกนี้ไปมากเท่าไหร่แล้ว?

 

 

 

อ้างอิง - กรมอุตินิยมวิทยา (http://www2.tmd.go.th/program/frames/tmd_nwp.php) - ผู้จัดการออนไลน์ (http://www.manager.co.th) - http://th.wikipedia.org/wiki/การลดลงของโอโซน - คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล (http://www.si.mahidol.ac.th)

Comment

Comment:

Tweet