ด้วยสถานะการณ์โรคระบาดในปัจจุบันทำให้เกิดความต้องการเอทานอล เพิ่มขึ้นเป็นอย่างมาก ในขณะที่ผู้ขายมีจำนวนเท่าเดิม ส่งผลให้ราคาพุ่งสูงขึ้น ในบทความเราจะมีอธิบายวิธีการผลิตเอทานอลเจลแบบง่ายๆ ให้สามารถทำเองได้ที่บ้าน เรามาทำความเข้าใจเกี่ยวกับเอทานอล เพื่อให้สามารถเลือกซื้อ หาสถานที่ซื้อ หาสิ่งทดแทนเอทานอล ด้วยกันในบทความนี้
Ethanol (เอทานอล) หรือ Ethyl Alcohol (เอทิล แอลกอฮอล์) คือสารเคมีที่เป็นของเหลวใสไม่มีสี ละลายน้ำได้ดี ไม่มีฤทธิ์กัดกร่อนทำลายพื้นผิว ระเหยง่าย จุดเดือดต่ำ และติดไฟง่าย โดยมีสูตรทางเคมีคือ C2H5OH มีคุณสมบัติเป็น Antimicrobial agent (สารต้านเชื้อจุลินทรีย์) สามารถฆ่าหรือยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อโรคได้แบบไม่จำเพาะเจาะจง ทั้งเชื้อแบคทีเรีย รา และไวรัส จึงมักใช้เอทานอลในการยับยั้งและป้องกันการแพร่กระจายของเชื้อโรคบนพื้นผิวของวัสดุต่างๆ
แม้ว่าในปัจจุบันเอทานอลจะเป็นที่รู้จักอย่างแพร่หลายในเรื่องการฆ่าเชื้อโรค แต่อันที่จริงๆแล้ว เอทานอลมีการใช้งานอย่างหลากหลายมาอย่างยาวนาน เช่น เอทานอลในเชื้อเพลิงยานยนต์ หรือ ผสมในน้ำหอม ในเครื่องสำอางค์ต่างๆ
ต้องตอบว่าขึ้นกับเกรดของสินค้า โดยตัวเอทิลแอลกอฮอล์(เอทานอล) ที่ไม่มีสารเจือปนที่เป็นอันตรายเช่น เมทิลแอลกอฮอล์ และถูกระบุว่าเป็น food grade สามารถในไปใช้ประกอบอาหารได้ ทั้งนี้ต้องระวังเอทานอลที่ความเข้มข้นสูงร่างกายก็ไม่สามารถรับได้ ทำให้ถึงตายได้
ถ้าไม่ได้เป็น food grade อาจจะมีสารเจือปนที่เป็นอันตรายผสมอยู่ อีกทั้ง ในบางครั้งยังมีการใส่รสชาติขมป้องกันการใช้ผิดประเภทตามกฏหมาย แม้ว่าจะไม่มีสารเจือปนที่เป็นอันนตรายอยู่ ทำให้กินไม่ได้
ดังนั้นต้องระวังอย่างมาก อย่านำไปประกอบอาหารโดยไม่แน่ใจ อาจทำให้ถึงตายได้
1. Anhydrous Ethanol (เอทานอลแบบแห้ง) คือ เอทานอลที่ผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์โดยมีความบริสุทธิ์ตั้งแต่ 99% ขึ้นไปสามารถนำไปผสมกับน้ำมันเชื้อเพลิง สำหรับรถยนต์ได้
2. Hydrous Ethanol (เอทานอลแบบเปียก) คือ เอทานอลที่ผ่านการหมักและกลั่นโดยยังไม่ผ่านกระบวนการแยกน้ำ มีน้ำผสมมากกว่า 5% ขึ้นไป ใช้เป็นเชื้อเพลิงแอลกอฮอล์ได้
สำหรับผู้ผลิตเจลล้างมือ หรือบุคคลทั่วไปส่วนมากจะใช้เป็น hydrous ethanol เนื่องจากต้องนำเอทานอลมาเติมน้ำให้ได้ 70% อยู่ดี จึงไม่มีประโยชน์ที่จะต้องผ่านกระบวนการแยกน้ำออก ซึ่งกระบวนการดังกล่าวใช้พลังงานและค่าใช้จ่ายสูง
ทั้งนี้กรมสรรพสามิตจะสนใจ เอทานอลในลักษณะที่เป็นสุรา เพื่อให้เข้าใจ ความหมายของ เอทานอล หรือ สุราสามทับ ได้มากขึ้น ต้องดูเปรียบเทียบกับสุราประเภทต่างๆ ดังนี้
ชนิดสุรา (กฎกระทรวง ฉบับที่ 46 (พ.ศ. 2513))
สำหรับกฏหมายบ้านเรานั้น เอทานอลที่จะถูกนำไปใช้ในน้ำมันเชื้อเพลิง จะมีความบริสุทธิอยู่ที่ 99.5% ขึ้นไป และเมื่อออกจากโรงงานจะถูกแปรสภาพ (denature) ด้วยน้ำมันเบนซิน เพื่อให้ไม่สามารถนำไปใช้ทำอย่างอื่นได้อีก ตามกฏหมายของกระทรวงสรรพสามิต
ทั้งนี้เอทานอล denature มีการ denature หลายประเภท อาจจะไม่ได้ถูก denature ด้วย น้ำมันเบนซิน เหมือนกับเอทานอลที่จะนำไปใช้ทำน้ำมันเชื้อเพลิง เช่นอาจถูก denature ด้วยการใส่รสขมแทน ทำให้ยังสามารถนำไปล้างเครื่องจักรอาหาร หรือทำเจลล้างมือได้
ในช่วย Covid-19 ที่มีประกาศจากกระทรวงพลังงาน ที่ให้อนุญาตโรงงานผลิตเอทานอลให้นำเอทานอลไปจำหน่ายสำหรับผลิตเจลล้างมือนั้น แอลกอฮอล์เหล่านี้จะไม่ผสมน้ำมันเบนซิน
เอทานอลเป็นแอลกอฮอล์ที่เกิดจากกระบวนการหมักพืชผลทางการเกษตร เช่น อ้อย ข้าวโพด และมันสำปะหลัง เป็นต้น โดยเปลี่ยนจากโมเลกุลของน้ำตาลด้วยกระบวนการหมักของยีสต์ จากนั้นผ่านกระบวนการกลั่นเพื่อให้ได้เอทานอล ส่วนมากจากทำการกลั่นทำให้ได้ เอทานอล 95 และมาเติมสารที่ทำให้กินไม่ได้ เรียกกว่ากระบวนการ denature ถ้าต้องการความบริสุทธิ์ที่สูงขึ้น จะถูกนำไปผ่านกระบวนการแยกน้ำโดยการใช้โมเลกูล่าร์ซีพ (molecular sieve separation)
สำหรับการผลิตเจลล้างมือต่างๆ ผู้ผลิตส่วนมากจะนำ เอทานอล 95 มาเจือจางด้วยน้ำ และเติมสารอื่นๆ เพื่อคุณสมบัติจำเพาะเช่น Glycelene (กลีเซอรีน) Propylene Glycol (โพรพิลีนไกลคอล) จนได้ความเข้มข้น แอลกอฮอล์ 70%
ทั้งนี้อุตสาหกรรมเอทานอลในเมืองไทย ส่วนมากจะใช้วัตถุดิบจาก กากน้ำตาล และมันสำปะหลัง ซึ่งมีกระบวนการผลิตตามแผนภาพด้านล่าง
การบวนการผลิต เอทานอล โดยใช้ มันสำปะหลัง
การบวนการผลิต เอทานอล โดยใช้ กากน้ำตาล
แผนภาพจาก สมาคมการค้าผู้ผลิตเอทานอลไทย http://www.thai-ethanol.com/en/ethanol/production-process-ethanol.html
กำลังการผลิตเอทานอลในเมืองไทยส่วนมากจะนำไปใช้ในการผลิตเอทานอลเพื่อใช้เป็นพลังงาน โดยมีกำลังผลิตกว่า 4 ล้านลิตรต่อวัน (ตามข้อมูล เม.ย. 2563) มีข้อมูลรายชื่อโรงงานผู้ผลิตดังนี้
ref: กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน https://www.dede.go.th/
เอทานอลสามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียแกรมบวกและลบ รวมทั้งเชื้อราและไวรัส เอทานอลจะขับน้ำออกจากเซลล์จุลินทรีย์ แล้วเซลล์จะดูดซึมแอลกอฮอล์เข้าไป ซึ่งเป็นการรบกวนเยื่อหุ้มเซลล์โดยไปละลายไขมันที่อยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ถูกทำลาย และทำให้โปรตีนเสียสภาพอย่างรวดเร็ว จึงเป็นการรบกวนระบบเมตาบอลิซึมและทำให้จุลินทรีย์ถูกทำลายในที่สุด เมื่อเอทานอลบริสุทธิ์ถูกละลายกับน้ำจะทำให้สามารถแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์จุลินทรีย์ได้ดีขึ้น จึงนิยมใช้แอลกอฮอล์ 70% เพราะไม่ระเหยเร็วเกินไปและมีปริมาณน้ำเพียงพอที่จุลินทรีย์จะดูดซึมเข้าไปเพื่อทำลายเซลล์ ขณะที่แอลกอฮอล์ 95% จะระเหยรวดเร็วเกินไปและมีปริมาณน้ำไม่เพียงที่จะดูดซึมเข้าเยื่อหุ้มเซลล์ แอลกอฮอล์จะทำให้เซลล์จุลินทรีย์เกิดการคายน้ำอย่างรวดเร็วเท่านั้น ไม่ได้เป็นการฆ่าจุลินทรีย์ หากจุลินทรีย์อยู่ในสภาวะที่เหมาะสม เซลล์จุลินทรีย์ได้รับน้ำ จะทำให้จุลินทรีย์กลับมาคงสภาพเดิมได้ ในทางกลับกันหากมีความเข้มข้นของแอลกอฮอล์น้อยเกินไปจะทำให้มีประสิทธิภาพในการทำลายจุลินทรีย์ลดน้อยลง
ทั้งนี้แม้ว่าเอทานอล 70% จะเป็นที่นิยมในตลาดในการฆ่าเชื้อ แต่อันที่จริงแล้ว ยังมีสารเคมีอื่นๆอีกที่ให้ผลดีเช่นกัน เช่น Isopropyl alcohol (IPA), Benzalkonium chloride, Sodium hypochlorite, Povidone-iodine, Glutaraldehyde, Sodium chlorite, Formaldehyde ซึ่งต้องพิจารณาการระคายเคืองต่อผิว และการกัดกร่อนโลหะด้วย ไม่เช่นนั้น อาจทำให้เกิดอันตรายและความเสียหายได้ ทั้งนี้ เอทานอล 70 ไม่ระคายเคืองต่อผิวหนังและไม่มีฤทธิ์กัดกร่อน ทำให้เป็นที่นิยมอย่างแพร่หลาย สามารถศึกษาตารางความสามารถในการป้องกันเชื้อ coronavirus ด้านล่าง
ตารางจากบทความ Interim guidance for environmental cleaning in non-healthcare facilities exposed to SARS-CoV-2 ของ https://www.ecdc.europa.eu/
สามารถ download ได้ที่นี่ “coronavirus-SARS-CoV-2-guidance-environmental-cleaning-non-healthcare-facilities”
Infographic ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อตามพื้นผิวที่มีความสามารถในการฆ่าเชื้อ โควิด-19
ข้อมูลจาก Facebook ภาควิชาเภสัชวิทยา คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
เอทานอลถูกนำไปใช้ในหลากหลายอุตสาหกกรรม ใช้เป็นส่วนผสมในการผลิตสเปรย์แอลกอฮอล์ เจลแอลกอฮอล์ล้างมือแบบไม่ต้องล้างน้ำออก ซึ่งเป็นที่นิยมมากใช้กันอย่างแพร่หลาย เพราะพกพาง่ายและสะดวกในการใช้งานโดยไม่ต้องทำความสะอาดด้วยสบู่ แต่ยังคงสามารถฆ่าเชื้อโรคได้จากการสัมผัส เจลแอลกอฮอล์ต้องมีส่วนประกอบของปริมาณเอทานอลไม่น้อยกว่าร้อยละ 70 สารที่สร้างเนื้อเจล เช่น Carbomer (คาร์โบเมอร์) Emolients (สารให้ความชุ่มชื้นลดการแห้งของผิว) เช่น Aloe vera (ว่านหางจระเข้) และ Glycerol (กลีเซอรอล) สี และกลิ่น
สูตร 1 : สูตรพื้นฐาน เพื่อการเตรียมเจลแอลกอฮอล์ 500 มล.
1. Carbopol 940 (คาร์โบพอล 940) 1.5 กรัม
2. Ethyl alcohol 95% (เอทิล แอลกอฮอล์ 95%) 370 มล.
3. Triethanolamine (ไตรเอทาโนลามีน) 1.5 กรัม
4. น้ำบริสุทธิ์ (น้ำ RO หรือ น้ำกลั่น) 128 มล.
วิธีการเตรียม
1. ตวงเอทิลแอลกอฮอล์ ผสมกับ น้ำบริสุทธิ์
2. ค่อยๆ โปรย คาร์โบพอล 940 และใช้เครื่องกวนให้กระจายตัว
3. ใส่ ไตรเอทาโนลามีน จะได้เจลแอลกอฮอล์
สูตร 2 : สูตรเพิ่มสารให้มือนุ่มลื่น เพื่อการเตรียมเจลแอลกอฮอล์ 500 มล.
1. Carbopol 940 (คาร์โบพอล 940) 1.5 กรัม
2. Ethyl alcohol 95% (เอทิล แอลกอฮอล์ 95%) 370 มล.
3. Triethanolamine (ไตรเอทาโนลามีน) 1.5 กรัม
4. น้ำบริสุทธิ์ (น้ำ RO หรือ น้ำกลั่น) 123 มล.
5. Propylene glycol (โพรไพลีน ไกลคอล) 5 มล.
วิธีการเตรียม
1. ตวงเอทิลแอลกอฮอล์ ผสมกับ น้ำสะอาด และเติมโพรไพลีน ไกลคอล
2. ค่อยๆ โปรย คาร์โบพอล 940 ซึ่งเป็นสารประกอบให้เกิดเจล
(Gel forming agent) และใช้เครื่องกวนให้กระจายตัว (พักทิ้งไว้ 1 คืน)
3. ใส่ ไตรเอทาโนลามีน (สารประกอบให้เกิดเจล) เติมสี/กลิ่น จะได้เจลแอลกอฮอล์
วิธีการผลิตจาก สวทช : https://www.tistr.or.th/tistrblog/?p=546
วิดีโอขั้นตอนการทำเจลแอลกอฮอล์ล้างมือ:
สำหรับแอลกอฮอล์เช็ดทำความสะอาดแผลบนร่างกาย แอลกอฮอล์ทำความสะอาดพื้นผิวต่างๆ ของวัสดุอุปกรณ์ เครื่องมือ และเครื่องจักร ต้องมีปริมาณเอทานอลไม่น้อยกว่าร้อยละ 70 เช่นกัน โดยทั่วไปเอทานอลออกฤทธิ์ต่อไวรัสได้ดีกว่า Isopropanol (ไอโซโพรพานอล) จึงเป็นที่นิยมใช้มากกว่าในการฆ่าเชื้อโรค อีกทั้งมีการระคายเคืองน้อยกว่าการใช้ไอโซโพรพานอล นอกจากนี้เอทานอลยังถูกใช้เป็นตัวทำละลายของส่วนผสมต่างๆ ในการผลิตเครื่องสำอาง เช่น สบู่ และน้ำหอม หรือใช้เป็นน้ำมันเชื้อเพลิง เป็นต้น
นอกจากนี้ยังมีแอลกอฮอล์อีกชนิดหนึ่ง นั่นคือ Methanol (เมทานอล) เป็นแอลกอฮอล์ของเหลวใส ระเหยง่าย มีพิษ จึงห้ามใช้กับร่างกาย หากร่างกายได้รับจากการสูดดมหรือดูดซึมผ่านทางผิวหนังเข้าไปในปริมาณมาก ส่งผลให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ หลอดลมอักเสบ มีปัญหาในการหายใจ ระคายเคืองต่อเยื่อบุตาทำให้ตาอักเสบ การมองเห็นผิดปกติอาจทำให้ตาบอดได้ มีอาการวิงเวียนศรีษะ คลื่นไส้ อาเจียน กล้ามเนื้อกระตุก โลหิตเป็นพิษ และอาจทำให้อันตรายถึงขั้นเสียชีวิต โดยทั่วไปนิยมใช้เมทานอลเป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรมการทำเฟอร์นิเจอร์ เช่น สีทาไม้ น้ำมันเคลือบเงา ยาลอกสี และอาจใช้เป็นเชื้อเพลิง ดังนั้นผู้บริโภคควรรู้และเข้าใจให้แน่ชัดในการเลือกซื้อและการนำมาใช้ประโยชน์เพื่อความปลอดภัย
แอลกอฮอล์มีหลากหลายความเข้มข้น และมีแบบ denatured และ indenatured การเลือกซื้อแอลกอฮอล์ ให้ถูกประเภทเป็นสิ่งที่สำคัญมาก โดยปกติแล้วคุณไม่สามารถซื้อตรงจากผู้ผลิตเอทานอลได้ การซื้อจะมีกฏหมายควบคุมขึ้นตรงกับ กรมสรรพสามิต และ กระทรวงพลังงาน เนื่องจากเป็นสินค้าควบคุม แต่คุณจะสามารถซื้อผ่านผู้ขายสารเคมี
เราเคยได้คุยกับลูกค้าหลายราย ที่เจอว่าซื้อ ethanol ไปแล้วเจอว่าขุ่น ต้องระวังให้ดี ควรเลือกซื้อกับผู้ขายที่เชื่อถือได้ เนื่องจากเราไม่มีทางรู้ว่าสิ่งที่เราซื้อไปนั้นบริสุทธิ์แค่ไหน และมีอะไรปนเปื้อนหรือไม่ ผู้ขายได้แอบใส่น้ำเพิ่มเพื่อลดต้นทุนหรือไม่
บริษัททินกรฯ โดยบริษัทของเราจำหน่าย ethanol 95% และ ethanol 70% denatured ใช้ในการผลิตเอทานอลเจล เครื่องสำอางค์ ฆ่าเชื้อ หรือไว้ใช้ล้างเครื่องจักรที่เกี่ยวกับอาหาร เรามีการขายให้กับโรงงานยาโดยทั่วไป ทำให้คุณไว้ใจได้ว่าสินค้าที่ได้มีคุณภาพที่ดี ตาม product specification อย่างแน่นอน