เถ้า

เถ้าไม้

เถ้า หรือ ขี้เถ้า (อังกฤษ: ash) คือเศษของแข็งที่เหลือจากไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เถ้า หมายถึงสารตกค้างที่ไม่ใช่น้ำและไม่ใช่แก๊สทั้งหมดที่เหลืออยู่หลังจากการเผาไหม้

ในเคมีวิเคราะห์ เพื่อวิเคราะห์ปริมาณแร่ธาตุและโลหะในตัวอย่างสารเคมี เถ้าคือสารตกค้างที่ไม่ใช่แก๊สและไม่ใช่ของเหลว ที่เหลือจากการเผาไหม้สมบูรณ์

เถ้าซึ่งเป็นผลผลิตสุดท้ายของการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแร่ธาตุ แต่โดยทั่วไปแล้วยังคงมีสารอินทรีย์ที่ติดไฟได้ หรือสารตกค้างที่สามารถออกซิไดซ์ได้อยู่บ้าง เถ้าที่รู้จักกันดีที่สุดคือ เถ้าไม้ซึ่งเป็นผลผลิตจากการเผาไหม้ไม้ใน กองไฟ เตาผิง ฯลฯ ยิ่งเถ้าไม้มีสีเข้มมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งมีปริมาณถ่านไม้ ที่เหลือจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์มากขึ้นเท่านั้น เถ้ามีหลายประเภท บางชนิดมีสารประกอบธรรมชาติ ที่ทำให้ดินอุดมสมบูรณ์ ในขณะที่บางชนิดมีสารประกอบเคมีที่อาจเป็นพิษ แต่สารเหล่านั้นอาจสลายตัวในดินได้จากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและกิจกรรมของจุลินทรีย์

เช่นเดียวกับสบู่ เถ้าเป็นสารฆ่าเชื้อ (ด่าง) องค์การอนามัยโลก แนะนำให้ใช้เถ้าหรือทรายเป็นทางเลือกในการล้างมือเมื่อไม่มีสบู่ ก่อนยุคอุตสาหกรรม เถ้าที่แช่ในน้ำเป็นวิธีการหลักในการผลิตโพแทช

การเกิดขึ้นตามธรรมชาติ

เถ้าถ่านเกิดขึ้นตามธรรมชาติจากไฟ ที่เผาไหม้ พืชพรรณ และอาจกระจายไปในดินเพื่อเป็นปุ๋ย หรืออาจจับตัวเป็นก้อนอยู่ใต้ดินเป็นเวลานานพอที่จะ กลาย เป็น ถ่านหิน ได้

องค์ประกอบ

องค์ประกอบของเถ้าจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ที่ถูกเผาและแหล่งที่มาของผลิตภัณฑ์นั้น "ปริมาณเถ้า" หรือ "ปริมาณแร่ธาตุ" ของผลิตภัณฑ์นั้นได้มาจากการเผาไหม้ที่อุณหภูมิตั้งแต่ 150 องศาเซลเซียส (302 องศาฟาเรนไฮต์) ถึง 900 องศาเซลเซียส (1,650 องศาฟาเรนไฮต์)

ไม้และพืช

องค์ประกอบของเถ้าที่ได้จากไม้และสสารพืชอื่น ๆ จะแตกต่างกันไปตามชนิดของพืช ส่วนต่าง ๆ ของพืช (เช่น เปลือกไม้ ลำต้น หรือกิ่งอ่อนที่มีใบ) ชนิดของดิน และช่วงเวลาของปี นอกจากนี้ องค์ประกอบของเถ้าเหล่านี้ยังแตกต่างกันอย่างมากตามวิธีการเผาไหม้ด้วย

เถ้าไม้ นอกจากวัสดุคาร์บอนตกค้าง (ถ่านเผาไหม้ไม่หมด ถ่านกัมมันต์ที่อัดแน่นด้วยอนุภาคคาร์บอน น้ำมันดิน แก๊สต่าง ๆ ฯลฯ) ยังมีแคลเซียมในรูปของแคลเซียมออกไซด์ อยู่ระหว่าง 20% ถึง 50% และโดยทั่วไปมักอุดมไปด้วยโพแทสเซียมคาร์บอเนต เถ้าที่ได้จากหญ้าจะมีซิลิกาสูง สีของเถ้ามาจากแร่ธาตุอนินทรีย์ในปริมาณเล็กน้อย เช่นเหล็กออกไซด์และแมงกานีส ธาตุโลหะออกซิไดซ์ที่ประกอบเป็นเถ้าไม้ส่วนใหญ่ถือว่าเป็นด่าง

ตัวอย่างเช่น เถ้าที่เก็บจากหม้อต้มไม้ (wood boilers) ประกอบด้วย

• แคลเซียม 17–33% ในรูปแคลเซียมออกไซด์ (CaO)
• โพแทสเซียม 2–6% ในรูปโพแทสเซียมออกไซด์ (K₂O)
• แมกนีเซียม 2.5–4.6% ในรูปแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO)
• ฟอสฟอรัส 1–6% ในรูปฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ (P₂O₅)
• ออกไซด์ ทั้งหมด 3% เช่น เหล็กออกไซด์ แมงกานีสออกไซด์ และโซเดียมออกไซด์

ค่า pH ของเถ้าอยู่ระหว่าง 10 ถึง 13 สาเหตุหลักเป็นเพราะออกไซด์ของแคลเซียม โพแทสเซียม และโซเดียมเป็นเบสแก่ ส่วนประกอบที่เป็นกรด เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ กรดฟอสฟอริก กรดซิลิซิก และ กรดซัลฟิวริก พบได้น้อยมาก และเมื่อมีเบสที่กล่าวข้างต้นอยู่ด้วย มักจะพบในรูปเกลือ ได้แก่ คาร์บอเนต ฟอสเฟต ซิลิเกต และ ซัลเฟต ตามลำดับ

ตามหลักแล้ว เกลือแคลเซียมและโพแทสเซียมจะก่อให้เกิดแคลเซียมออกไซด์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อปูนขาว) และโพแทสเซียมในระหว่างการเผาไหม้สารอินทรีย์ แต่ในทางปฏิบัติ ปูนขาวจะได้มาจากการเผาในเตาเผาปูนขาวเท่านั้น และ โพแทช (จากโพแทสเซียมคาร์บอเนต) หรือโซดาอบขนม (จากโซเดียมคาร์บอเนต) จะสกัดได้จากเถ้าที่เหลือจากการเผาไหม้

สารอื่น ๆ เช่น กำมะถัน คลอรีน เหล็ก หรือ โซเดียม นอกจากนี้ยังมีธาตุบางชนิดที่พบได้น้อยมากในไม้ เช่น อะลูมิเนียม สังกะสี และโบรอน (ขึ้นอยู่กับจุลธาตุที่พืชดึงมาจากดินก่อนถูกเผา)

ปริมาณแร่ธาตุในเถ้าขึ้นอยู่กับชนิดของต้นไม้ที่ถูกเผา แม้ว่าจะโตในสภาพดินเดียวกันก็ตาม สนจะมีคลอไรด์มากกว่าต้นไม้ใบกว้าง โดยสปรูซมีคลอไรด์มากกว่าโอ๊กถึงเจ็ดเท่า แอสเพนยุโรปมีกรดฟอสฟอริกมากกว่าโอ๊ก ถึงสองเท่า และเอล์มมีแมกนีเซียมมากกว่า สนสก็อตถึงสองเท่า

องค์ประกอบของเถ้าถ่านยังแตกต่างกันไปตามส่วนของต้นไม้ที่ถูกเผาไหม้ เกลือซิลิคอนและแคลเซียมพบในเปลือกไม้มากกว่าในเนื้อไม้ ในขณะที่เกลือโพแทสเซียมพบได้เป็นหลักในเนื้อไม้ นอกจากนี้ ความแตกต่างขององค์ประกอบยังแปรผันตามฤดูกาลที่ต้นไม้ตายด้วย

ดูเพิ่มเติม

• ละอองลอย
• เถ้า (เคมี)
• คาร์บอนดำ
• คาร์บอน ส่วนประกอบพื้นฐานของเถ้า
• เขม่าดำ
• ถ่านไม้ คือ คาร์บอนที่เหลือจากการเผาไม้ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เป็นเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม
• ถ่านหิน ประกอบด้วยคาร์บอนในรูปของเถ้า และเถ้าสามารถนำไปแปรรูปเป็นถ่านหินได้
• ฝุ่น
• โพแทช เป็นคำที่ใช้เรียกเกลือโพแทสเซียมที่มีประโยชน์หลายชนิด ซึ่งในอดีตได้มาจากเถ้าพืช แต่ปัจจุบันมักได้มาจากการทำเหมืองใต้ดิน