เฮกซะวาเลนต์โครเมียม

โครเมียมที่พบตามธรรมชาติส่วนใหญ่อยู่ในรูปไตรวาเลนต์โครเมียม (trivalent chromium, Cr(III)) ถึงอย่างไรก็ตามถ้าสภาพแวดล้อมเปลี่ยนไป เช่น การเปลี่ยนแปลงค่าความเป็นกรด-ด่างหรือการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ทำให้พบเฮกซะวาเลนต์โครเมียม (hexavalent chromium, Cr(VI)) ได้

ไตรวาเลนต์โครเมียมพบมากในอาหาร น้ำดื่ม และสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ เป็นธาตุที่จำเป็นต่อร่างกาย มีหน้าที่ช่วยกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ โดยเปลี่ยนน้ำตาลกลูโคสให้เป็นพลังงาน ช่วยในกระบวนการสังเคราะห์กรดไขมัน และคอเลสเตอรอล รักษาสมดุลของสารอินซูลินในเลือด และควบคุมปริมาณคอเลสเตอรอลในร่างกาย เปลี่ยนไขมันในร่างกายให้เป็นไขมันดี (HDL) มีการสังเคราะห์ไตรวาเลนต์โครเมียมและวางจำหน่ายเป็นอาหารเสริมสำหรับผู้ที่ต้องการควบคุมคอเลสเตอรอล หรือต้องการลดความอ้วน โดยทั่วไปคนเราต้องการไตรวาเลนต์โครเมียมในปริมาณ 200 ไมโครกรัมต่อวัน โครเมียมที่ร่างกายต้องการเป็นโครเมียมที่อยู่ในรูปไตรวาเลนต์โครเมียมเท่านั้น

ส่วนเฮกซะวาเลนต์โครเมียมเป็นสารอันตรายที่จัดอยู่ในกลุ่มของสารก่อมะเร็งที่ส่งผลกระทบต่อยีน (genotoxic carcinogen) เมื่อได้รับสารดังกล่าวเป็นเวลานานจะมีโอกาสเป็นมะเร็งปอด โครงสร้างดีเอ็นเอถูกทำลายได้ง่ายมากขึ้น นอกจากนี้เฮกซะวาเลนต์โครเมียมยังถูกสั่งห้าม และจำกัดการใช้ให้มีปริมาณลดน้อยลง มีอุตสาหกรรมจำนวนมากยังคงใช้เป็นวัตถุดิบในหลายผลิตภัณฑ์ ดังนั้นจึงมีโอกาสที่เฮกซะวาเลนต์โครเมียมจะเกิดการปนเปื้อนในน้ำ ดังนั้นการเผยแพร่ถึงภัยอันตรายจากการปนเปื้อนของเฮกซะวาเลนต์โครเมียม วิธีการป้องกัน และการตรวจวัดนับว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสุขภาพอนามัยของประชาชนโดยทั่วไป

ผู้ที่ได้รับสารเฮกซะวาเลนต์โครเมียมจะมีอาการระคายเคืองที่ผิวหนัง เป็นโรคหอบหืด โรคระบบทางเดินหายใจ ทำให้ปอด ตับ ไต และลำไส้ถูกทำลาย มีอาการบวมน้ำ และเจ็บแถวกระบังลมหรือลิ้นปี่

โดยทั่วไปการตรวจหาเฮกซะวาเลนต์โครเมียมจะใช้เครื่องมือในห้องปฏิบัติการที่สามารถทดสอบได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ แต่มีข้อจำกัด เช่น เครื่องมือมีราคาแพง ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานสูง ต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญในการทดสอบ และไม่สามารถใช้ในภาคสนามได้ ดังนั้นห้องปฏิบัติการวัสดุสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ปราศจากสารอันตราย หน่วยวิจัยด้านสิ่งแวดล้อม ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ จึงได้พัฒนาชุดทดสอบอย่างง่ายสำหรับการตรวจหาเฮกซะวาเลนต์โครเมียม (test kit for hexavalent chromium determination) ที่มีต้นทุนต่ำ ทดสอบได้ง่าย ใช้สำหรับทดสอบเฮกซะวาเลนต์โครเมียมในน้ำที่มีความเข้มข้นในช่วง 10-100 ไมโครกรัมต่อลิตร และได้ยื่นจดอนุสิทธิบัตรเมื่อ 6 กันยายน 2555

ชุดทดสอบอย่างง่ายนี้อาศัยหลักการเปลี่ยนสีของสารละลายที่มีการปนเปื้อนด้วยเฮกซะวาเลนต์โครเมียมหลังทำปฏิกิริยากับสารไดฟีนิลคาร์บาไซด์ (diphenylcarbazide) ที่เคลือบอยู่บนแผ่นทดสอบ การเปลี่ยนสีเกิดจากสารประกอบเชิงซ้อนของไดฟีนิลคาร์บาโซนกับไตรวาเลนต์โครเมียม

วิธีการทดสอบทำโดยจุ่มแผ่นทดสอบลงในน้ำภายในเวลาที่กำหนด หากน้ำมีการปนเปื้อนด้วยเฮกซะวาเลนต์โครเมียม สีของสารละลายจะเปลี่ยนเป็นสีชมพูอมม่วง หลังจากนั้นเปรียบเทียบสีที่เกิดขึ้นกับแผนภูมิสีเพื่อหาปริมาณของเฮกซะวาเลนต์โครเมียมที่ปนเปื้อน

ที่มา:

ศุภมาส ด่านวิทยากุล และ อารี ธนบุญสมบัติ. "คุณรู้จัก "เฮกซะวาเลนต์โครเมียม" สารอันตรายใกล้ตัวแล้วหรือยัง?" เทคโนโลยีวัสดุ. 68 : 12-18 : มกราคม - มีนาคม 2556.