สำนักงานราชบัณฑิตยสภา

The Journal of the Royal Society of Thailand Vol. 41 No. 3 July-September 2016 66 การค้นพบ PTFE (polytetrafluoroethylene ชื่อการค้าคือ Teflon) เทฟลอน (Teflon) มักใช้เคลือบกระทะเพื่อป้องกันเศษอาหารไหม้ติดก้นกระทะ เทฟลอนลื่นมาก เป็นสารไม่ชอบน�้ ำ (hydrophobic) และทนอุณหภูมิได้สูง ในสมัยสงครามโลกครั้งที่ ๒ เทฟลอนเป็นความ ลับสุดยอดของสหรัฐอเมริกาที่ใช้เพื่อป้องกันการกัดกร่อนจากสารละลาย uranium hexafluoride ที่อุณหภูมิสูง ซึ่งน� ำไปสู่ความส� ำเร็จในการพัฒนาระเบิดนิวเคลียร์โดยสหรัฐอเมริกาก่อนหน้าเยอรมนีและ ญี่ปุ่น เทฟลอนได้ถูกค้นพบโดยบังเอิญใน ค.ศ. ๑๙๓๘ โดย รอย พลันเคตต์ (Roy Plunkett) ในรัฐนิวเจอร์ซี ขณะที่เขาก� ำลังท� ำงานให้แก่บริษัท Kinetic Chemicals ซึ่งเป็นบริษัทที่บริษัท Dupont ก่อตั้งโดยร่วมทุน กับบริษัท General Motors (GM) ขณะที่พลันเคตต์ก� ำลังวัดปริมาณแก๊ส tetrafluoroethylene (TFE) ที่ใช้ในการทดลองเพื่อสังเคราะห์สาร CFC (chlorofluorocarbon) เพื่อใช้เป็นสารท� ำความเย็น (refrigerant) โดยการชั่งและติดตามดูน�้ ำหนักที่ลดลงของท่อเก็บแก๊ส เขาได้เกิดความอยากรู้อยากเห็นเกี่ยวกับสาเหตุของ น�้ ำหนักของแก๊ส TFE ที่ตกค้างจ� ำนวนมากโดยไม่สามารถปล่อยออกได้ ในที่สุดเขาจึงตัดสินใจเลื่อยท่อแก๊ส ให้ขาดเป็น ๒ ท่อน และพบว่าผนังด้านในของท่อถูกเคลือบด้วยสารคล้ายขี้ผึ้งสีขาวที่มีความลื่นอย่างแปลก ประหลาด จากการวิเคราะห์ตัวอย่างสารดังกล่าว เขาพบว่าเป็นสารพอลิเมอร์ของ perfluoroethylene ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ (polymerization) โดยที่โลหะเหล็กของผนังด้านในของท่อแก๊ส ท� ำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ความดันสูง การค้นพบพอลิเอทิลีน (polyethylene) หรือ PE โดยบริษัท I.C.I. (Imperial Chemical Industry) นักวิจัยของ I.C.I. ได้ศึกษาอิทธิพลของความดันสูงมากที่มีต่อปฏิกิริยาเคมี โดยได้ทดลองกับ ปฏิกิริยาประมาณ ๕๐ ประเภทระหว่าง ค.ศ. ๑๙๓๒-๑๙๓๓ แต่ผลการทดลองล้วนแต่ให้ผลน่าผิดหวัง ในบรรดาปฏิกิริยาเหล่านี้ ปรากฏว่าปฏิกิริยาระหว่างเอทิลีน (ethylene) กับเบนซัลดีไฮด์ (benzaldehyde) ที่ ๑๗๐ องศาเซลเซียส และความดันของเอทิลีน ๑,๔๐๐ บาร์ มีผลให้ผนังด้านในของถังปฏิกรณ์มีชั้นบาง ๆ ของของแข็งสีขาวคล้ายขี้ผึ้งเคลือบอยู่ (พอลิเมอร์ของเอทิลีน หรือ PE) แต่เมื่อลองท� ำปฏิกิริยาซ�้ ำโดยใช้ เอทิลีนเพียงอย่างเดียว พบว่า เอทิลีนสลายตัวอย่างรุนแรง เจ. ซี. สวอลโลว์ (J.C. Swallow) ได้รายงานว่า พวกเขาได้ยกเลิกการท� ำปฏิกิริยาที่ความดันสูงจนกว่าจะสามารถออกแบบและสร้างเครื่องมือที่ปลอดภัยดี กว่านี้ หลังจากนั้น ในการทดลองครั้งหนึ่งกับเอทิลีน พบว่า เมื่อร้อนถึง ๑๘๐ องศาเซลเซียส ความดันของ แก๊สในถังจะลดลงมาก จึงมีการสูบเอทิลีนเพิ่มเข้าไป เมื่อพวกเขาเปิดถังปฏิกรณ์ขนาดเล็กนั้น ก็พบผงสีขาว ซึ่งมีน�้ ำหนักรวมทั้งหมด ๘ กรัม มวลรวมของพอลิเมอร์ PE ในรูปของแข็งที่ได้จากการเกิดพอลิเมอร์ การค้นพบโดยบังเอิญกับการค้นพบสิ่งส� ำคัญยิ่งใหญ่ทางวิทยาศาสตร์