เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

อะลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีสมบัติโดดเด่นหลายอย่าง เช่น น้ำหนักเบา ความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง  ขึ้นรูปได้ง่าย ราคาไม่แพง และนำความร้อนได้ดีเยี่ยม นอกจากนี้ ยังสามารถปรับปรุงความต้านทานต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอได้ด้วยกระบวนการอะโนไดซิง (anodizing) หรือกระบวนการพาสซิเวชัน (passivation)

ด้วยจุดเด่นต่างๆ ดังกล่าว เราจึงเห็นการใช้งานอะลูมิเนียมในงานด้านต่างๆ อย่างแพร่หลาย เช่น อุตสาหกรรมก่อสร้างและสถาปัตยกรรมสมัยใหม่ ซึ่งมีผลิตภัณฑ์อย่างเช่น กรอบประตู หน้าต่าง รวมทั้งงานห่อหุ้มและผิวอาคาร ไปจนถึงงานฝ้าและผนังเบา และอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ สำหรับผลิตโครงสร้างหลักทางวิศวกรรมและชิ้นส่วนของเครื่องยนต์

ที่น่าสนใจคือ อะลูมิเนียมยังมีการใช้งานเป็นภาชนะในการหุงปรุงอาหาร เนื่องจากมีสมบัติการนำความร้อนที่ดีและทนต่อการกัดกร่อน ไม่ว่าจะใช้ผลิตเป็นหม้อ หรือกระทะ อย่างเมนูที่คนไทยเราคุ้นเคยและหลายคนชื่นชอบอย่างหมูกระทะก็อาจใช้ภาชะที่ผลิตจากอะลูมิเนียมผสมได้ด้วยเช่นกัน

ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของอะลูมิเนียมขึ้นอยู่กับชั้นฟิล์มบางๆ ของอะลูมิเนียมออกไซด์ (Al_₂O_₃) บนผิวของอะลูมิเนียมซึ่งเรียกว่า ฟิล์มพาสซีฟ (passive film) ฟิล์มนี้สามารถช่วยป้องกันไม่ให้เนื้อวัสดุอะลูมิเนียมเกิดการกัดกร่อนหรือทำปฏิกิริยาเพิ่มเติมกับอาหาร น้ำ หรือสิ่งแวดล้อม จนเกิดเป็นอะลูมิเนียมไอออน

ฟิล์มพาสซีฟของอะลูมิเนียมสามารถเกิดขึ้นได้หากอะลูมิเนียมอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่มีออกซิเจน และมีความเป็นกรด–ด่าง (pH) สูงกว่า 4

ในกรณีของกระทะที่เพิ่งผ่านการทำความสะอาด ฟิล์มพาสซีฟบนผิวอะลูมิเนียมอาจถูกทำลายได้จากการขัดล้าง ซึ่งเราจะเห็นผิวกระทะมีสีมันวาวของโลหะ ดังนั้นหากเรารีบนำหมูมาวางลงบนกระทะ ก็อาจทำให้หมูดำและดูไม่น่ารับประทานอันเกิดการปนเปื้อนของอะลูมิเนียมไอออน ที่เป็นเช่นนี้เนื่องจากกระทะยังไม่สามารถสร้างฟิล์มพาสซีฟใหม่ได้ทัน

คำแนะนำในทางวิชาการคือ เราจะรอให้กระทะร้อน แล้วจึงใช้น้ำซุปราดลงบนกระทะสักเล็กน้อย ก็จะทำให้ฟิล์มพาสซีฟของอะลูมิเนียมเกิดขึ้นมาใหม่ได้ เมื่อฟิล์มพาสซีฟถูกสร้างขึ้น ความมันวาวของผิวกระทะจะหายไป หลังจากนั้น หากนำชิ้นมันหมูมาทาให้ทั่วกระทะ น้ำมันก็จะซึมลงไปในชั้นออกไซด์ของกระทะอะลูมิเนียมจนเกิดฟิล์มน้ำมันเคลือบอยู่บนผิวกระทะ ซึ่งจะช่วยให้หมูติดกระทะน้อยลงนั่นเอง

ติดต่อข้อมูลเพิ่มเติม
คุณโฆษิต วงค์ปิ่นแก้ว วิศวกรอาวุโส
ทีมวิจัยการวิเคราะห์ความเสียหายและวิศวกรรมการเชื่อถือ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)
โทรศัพท์: 0 2564 6500 ต่อ 4735
อีเมล: kosit.won@mtec.or.th

ดัดแปลงและเรียบเรียงจากบทความ “บรรลัยวิทยา”
โดย โฆษิต วงค์ปิ่นแก้ว วิศวกรอาวุโส
ทีมวิจัยการวิเคราะห์ความเสียหายและวิศวกรรมการเชื่อถือ
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)

ปัจจุบันหลายคนนิยมเลือกใช้ ‘แก้วเก็บอุณหภูมิ’ แทนแก้วพลาสติกแบบใช้แล้วทิ้ง แก้วเก็บอุณหภูมิสามารถเก็บรักษาอุณหภูมิให้คงที่ จึงใช้บรรจุเครื่องดื่มทั้งร้อนและเย็น

แก้วเก็บอุณหภูมินิยมผลิตจาก ‘สเตนเลสสตีล (stainless steel)’ หรือ ‘เหล็กกล้าไร้สนิม’ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเกรด JIS SUS304 หรือที่เรียกย่อๆ ว่า เกรด 304 หรือ เกรด 18/8 เหล็กกล้าไร้สนิมเกรดนี้เป็นเกรดที่ใช้กันแพร่หลายมากที่สุดเกรดหนึ่ง และมักใช้ในทำเครื่องครัวต่างๆ เช่น กระทะและหม้อ

เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 มีธาตุโครเมียม (Cr) ประมาณ 18 เปอร์เซ็นต์ เพื่อช่วยเพิ่มสมบัติต้านการกัดกร่อน และนิกเกิล (Ni) ประมาณ 8 เปอร์เซ็นต์ ทั้งนี้นิกเกิลจะช่วยเพิ่มสมบัติต้านทานการกัดกร่อน และยังทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมเปลี่ยนโครงสร้างเป็นออสเทนไนต์ซึ่งแม่เหล็กดูดไม่ติด

อย่างไรก็ตาม ผู้บริโภคหลายคนมักเข้าใจคลาดเคลื่อนว่าเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 มีปัญหาสารตะกั่ว (Pb) ปนเปื้อน เช่นเดียวกับภาชนะที่ทำจากเหล็กและวัสดุอื่นอีกหลายชนิดที่มีข่าวเกี่ยวกับพิษของสารตะกั่ว ซึ่งหากสารตะกั่วสะสมในร่างกายก็จะเป็นอันตรายต่อสุขภาพอย่างร้ายแรง สารตะกั่วทำให้รู้สึกเบื่ออาหาร อ่อนเพลีย ปวดท้อง อาเจียน หรือบางรายอาจถึงขั้นเสียชีวิตได้ ส่วนในเด็กเล็ก พิษของตะกั่วจะขัดขวางการพัฒนาการทางสมองและระบบประสาท ทำให้เด็กเรียนรู้ได้ช้า

ทั้งนี้หากพิจารณาปัญหาการปนเปื้อนของตะกั่วในภาชนะต่างๆ จะพบว่ามาจากการใช้โลหะบัดกรีที่มีส่วนผสมของตะกั่ว การเชื่อมประสานด้วยการบัดกรีจะช่วยป้องกันการรั่วซึมของภาชนะดังกล่าว แต่ในการขึ้นรูปแก้วเก็บอุณหภูมิจะใช้การเชื่อมประสานโดยไม่มีการใช้โลหะเติม นอกจากนี้ส่วนผสมทางเคมีของเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 ก็ไม่มีธาตุตะกั่วแต่อย่างใด

นอกจากนี้เหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 304 ยังมีค่าความต้านทานการกัดกร่อนสูง (high corrosion resistance) ทำให้มีอัตราการกัดกร่อนที่ต่ำ (low corrosion rate) ดังนั้นการใช้งานทั่วไปในครัวเรือน ไม่ว่าจะสัมผัสกับความร้อน ความเค็ม หรือความเปรี้ยวใดๆ ก็จะไม่ทำให้เกิดการปนเปื้อนของโลหะในอาหาร จนก่อให้เกิดอันตรายจากสารตะกั่วอย่างที่กังวลกัน

อย่างไรก็ตามเพื่อความปลอดภัย ในการเลือกซื้อทุกครั้งผู้บริโภคควรเลือกแก้วเก็บอุณหภูมิจากผู้ผลิตที่น่าเชื่อถือ หรือมองหาตราสัญลักษณ์การรับรองอย่างเช่น มอก. (มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมของไทย) เพื่อให้มั่นใจว่าว่าผลิตภัณฑ์ที่เลือกใช้ผลิตขึ้นจากวัสดุที่มีความปลอดภัยตามมาตรฐาน