45
บทที 1 ความรูพื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะหตัวอยาง นิคม ละอองศิริวงศ และสุกัญดา ไมตรีแกว 1.1 ความปลอดภัยในหองปฏิบัติการ ความปลอดภัยในหองปฏิบัติการจะเกิดขึ ้นไดตองไดรับความรวมมือจากผูใชหองปฏิบัติ การทุกคนชวยกันปองกันอันตรายและอุบัติเหตุที่จะเกิดขึ้น การที่จะทําเชนนี้ไดผูใชหองปฏิบัติการจะ ตองมีความรูความเขาใจพื้นฐานของการปฏิบัติตนในหองปฏิบัติการ เชน รูระเบียบขอบังคับหรือขอแนะ นําในการเขาหองปฏิบัติการ และตองปฏิบัติตามอยางเครงครัด รู ถึงอันตรายที ่แอบแฝงอยู ในสารเคมี ไม ทํางานดวยความประมาทเลินเลอ ขาดความเปนระเบียบเรียบรอย ฯลฯ สิ่งตาง เหลานี้มีความสําคัญมาก ที่ผูวิเคราะหตองศึกษาใหมีความเขาใจอยางลึกซึ้งกอนที่จะวิเคราะหตัวอยาง ขอควรปฏิบัติในหองปฏิบัติการ โดยทั่วไปการวิเคราะหตัวอยางมักทําในหองปฏิบัติการเปนสวนใหญ เพื ่อใหผลที ่ไดมี ความผิดพลาดนอยที่สุดและเกิดความปลอดภัยตอผูวิเคราะห เมื ่ออยู ในหองปฏิบัติการจึงควรปฏิบัติดังตอ ไปนี้ (ประเสริฐ, 2539; Garfield, 1991; Beran, 1993) 1. ตองระลึกอยูเสมอวาหองปฏิบัติการเปนสถานที่ทํางาน ตองทําการวิเคราะหดวย ความตั ้งใจอยางจริงจัง 2. อุปกรณตาง ที่นํามาใชในการวิเคราะหตองสะอาด ความสกปรกเปนสาเหตุ สําคัญประการหนึ่งที่ทําใหผลการวิเคราะหผิดพลาดหรือคลาดเคลื่อนไป 3. ไมควรทํางานในหองปฏิบัติการเพียงคนเดียว เพราะเมื ่อเกิดอุบัติเหตุขึ ้นจะไมมี ใครทราบ และไมอาจชวยไดทันทวงที 4. ไมรับประทานอาหารหรือเครื ่องดื ่มในหองปฏิบัติการ และไมนําเครื ่องแกวหรือ อุปกรณที ่ใชในหองปฏิบัติการเปนภาชนะใสอาหารหรือเครื ่องดื ่ม 5. หามสูบบุหรี่ในหองปฏิบัติการ เพราะการสูบบุหรี่อาจทําใหสารที่ติดไฟงายติด ไฟได หรืออาจทําใหอนุภาคของสารเคมีที่ระเหยกลายเปนไอถูกเผาผลาญในขณะสูบบุหรีแลวถูกดูดเขา ไปในปอด นอกจากนี ้ควันบุหรี ่ยังมีสารอินทรียและโลหะหนักบางชนิดปนเป อนอยู 6. ติดฉลากขวดใสสารเคมีทุกขวดใหชัดเจน เชน ชื ่อสารเคมี วันที ่เตรียม ความ

บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

บทท่ี 1

ความรูพื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะหตัวอยาง นิคม ละอองศิริวงศ และสุกัญดา ไมตรีแกว

1.1 ความปลอดภัยในหองปฏิบัติการ ความปลอดภัยในหองปฏิบัติการจะเกิดข้ึนไดตองไดรับความรวมมือจากผูใชหองปฏิบัติการทุกคนชวยกันปองกันอันตรายและอุบัติเหตุที่จะเกิดขึ้น การที่จะทําเชนน้ีไดผูใชหองปฏิบัติการจะตองมีความรูความเขาใจพื้นฐานของการปฏิบัติตนในหองปฏิบัติการ เชน รูระเบียบขอบังคับหรือขอแนะนําในการเขาหองปฏิบัติการ และตองปฏิบัติตามอยางเครงครัด รูถงึอันตรายท่ีแอบแฝงอยูในสารเคมี ไมทํางานดวยความประมาทเลินเลอ ขาดความเปนระเบียบเรียบรอย ฯลฯ สิ่งตาง ๆ เหลานี้มีความสําคัญมากที่ผูวิเคราะหตองศึกษาใหมีความเขาใจอยางลึกซึ้งกอนที่จะวิเคราะหตัวอยาง

ขอควรปฏิบัติในหองปฏิบัติการ โดยทั่วไปการวิเคราะหตัวอยางมักทําในหองปฏิบัติการเปนสวนใหญ เพ่ือใหผลท่ีไดมีความผิดพลาดนอยที่สุดและเกิดความปลอดภัยตอผูวิเคราะห เม่ืออยูในหองปฏิบัติการจึงควรปฏิบัติดังตอไปนี้ (ประเสริฐ, 2539; Garfield, 1991; Beran, 1993)

1. ตองระลึกอยูเสมอวาหองปฏิบัติการเปนสถานที่ทํางาน ตองทําการวิเคราะหดวย ความต้ังใจอยางจริงจัง

2. อุปกรณตาง ๆ ที่นํามาใชในการวิเคราะหตองสะอาด ความสกปรกเปนสาเหตุ สําคัญประการหนึ่งที่ทําใหผลการวิเคราะหผิดพลาดหรือคลาดเคลื่อนไป

3. ไมควรทํางานในหองปฏิบัติการเพียงคนเดียว เพราะเม่ือเกิดอุบัติเหตุข้ึนจะไมมี ใครทราบ และไมอาจชวยไดทันทวงที

4. ไมรับประทานอาหารหรือเคร่ืองด่ืมในหองปฏิบัติการ และไมนําเคร่ืองแกวหรือ อุปกรณท่ีใชในหองปฏิบัติการเปนภาชนะใสอาหารหรือเคร่ืองด่ืม

5. หามสูบบุหรี่ในหองปฏิบัติการ เพราะการสูบบุหรี่อาจทําใหสารที่ติดไฟงายติด ไฟได หรืออาจทําใหอนุภาคของสารเคมีที่ระเหยกลายเปนไอถูกเผาผลาญในขณะสูบบุหร่ี แลวถูกดูดเขาไปในปอด นอกจากน้ีควันบุหร่ียังมีสารอินทรียและโลหะหนักบางชนิดปนเปอนอยู

6. ติดฉลากขวดใสสารเคมีทุกขวดใหชัดเจน เชน ช่ือสารเคมี วันท่ีเตรียม ความ

Page 2: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

เขมขน ผูเตรียม เปนตน ถาสิ่งใดไวไฟหรือมีพิษตองระบุใหชัดเจน ถาฉลากเกาตองรีบติดใหมกอนที่จะอานไมออก

7. กอนนําเอาสารละลายในขวดไปใช จะตองดูชื่อสารบนฉลากติดขวดสารละลาย อยางนอยสองคร้ัง เพื่อใหแนใจวาใชสารที่ตองการไมผิด

8. เมื่อตองการใชสารละลายที่เตรียมไว ตองรินออกจากขวดใสลงในบีกเกอรกอน ไมควรจุมไปเปตลงในขวดสารละลายโดยตรง ถาสารละลายที่รินออกมาแลวน้ีเหลือ ใหเทสวนที่เหลือนี้ลงในอาง อยาเทกลับลงในขวดเดิมอีกเพื่อปองกันการปนเปอน

9. ถากรดหรือดางหรือสารเคมีท่ีเปนอันตรายถูกผิวหนังหรือเส้ือผา ตองรีบลาง ออกดวยนํ้าสะอาดทันที เพราะมีสารเคมีหลายชนิดซึมผานเขาไปในผิวหนังไดอยางรวดเร็ว และเกิดเปนพิษขึ้นมาได ซึ่งแตละคนจะมีความรูสึกหรือเกิดพิษแตกตางกัน

10. หามชิมสารเคมีหรือสารละลาย เพราะสารเคมีสวนมากเปนพิษ อาจเกิดอัน - ตรายได

11. อยาใชมือหยิบสารเคมีใด ๆ เปนอันขาด และพยายามไมใหสวนอื่น ๆ ของราง กายถูกสารเคมีดวย

12. หามเทน้ําลงบนกรดเขมขนทุกชนิด ในการเตรียมสารละลายกรดจะตองคอย ๆ เทกรดเขมขนลงในน้ําอยางชา ๆ พรอมกับกวนตลอดเวลา

13. หามดมสารเคมีโดยตรง ควรถือขวดที่ใสสารเคมีไวหางตัวประมาณ 1 ฟุต แลว ใชมือโบกพัดกลิ่นสารเคมีเขาหาตัว อยาสูดดมกล่ินสารเคมีแรง ๆ

14. อยาทิ้งของแข็งตาง ๆ ที่ไมตองการ เชน ไมขีดไฟ หรือแผนกรองท่ีใชแลว ฯลฯ ลงในอางนํ้าเปนอันขาด ควรทิ้งในถังขยะที่จัดไวให

15. หลังการวิเคราะหตัวอยางแตละครั้งตองลางมือใหสะอาด โดยเฉพาะอยางยิ่ง กอนกินอาหาร เพราะอาจมีสารเคมีท่ีเปนอันตรายเปรอะเปอนอยู

16. เมื่อเสื้อผาที่สวมอยูติดไฟ อยาวิ่ง ตองพยายามดับไฟกอนโดยนอนกลิ้งบนพื้น แลวบอกใหเพื่อน ๆ ชวย โดยใชผาหนา ๆ คลุมรอบตัว หรือใชผาเช็ดตัวที่เปยกคลุมบนเปลวไฟใหดับก็ได

17. เมื่อเกิดไฟไหมในหองปฏิบัติการ จะตองรีบนําสารที่ติดไฟงายออกไปใหหาง จากไฟมากที่สุด ผูใชหองปฏิบัติการทุกคนควรจะตองรูแหลงที่เก็บเคร่ืองดับเพลิง และรูจักวิธีใช ทั้งนี้เพื่อสะดวกในการนํามาใชไดทันทวงที

18. หากผูวิเคราะหเกิดอุบัติเหตุในขณะทําการวิเคราะห ตองรายงานอุบัติเหตุท่ีเกิด ข้ึนทุกคร้ังตอผูบังคับบัญชา ไมวาจะเกิดมากหรือนอยเพียงใดก็ตาม

19. เม่ือตองการจะเตรียมหรือใชสารเคมีท่ีเปนอันตรายหรือสารท่ีวองไวตอปฏิกิริยา หรือสารท่ีมีกล่ินเหม็นจะตองทําในตูควันเสมอ

Page 3: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

20. น้ําที่ใชในการเตรียมสารละลายจะตองใชน้ํากลั่นทุกครั้ง แตอยาใชฟุมเฟอยเกิน ความจําเปน เชน ใชลางอุปกรณ เปนตน เพราะน้ํากลั่นแตละหยดที่ไดสิ้นเปลืองพลังงาน เวลา และคาใชจายมาก

21. หามใชจุกยางปดปากขวดบรรจุสารละลาย หรืออุปกรณอื่นใดที่มีตัวทําละลาย อินทรียบรรจุอยู เพราะตัวทําละลายอินทรียจะทําลายยาง ทําใหสารละลายสกปรกและจะเอาจุกยางออกจากขวดไดยาก เพราะจุกสวนขางลางบวม

22. เม่ือการวิเคราะหใดใชสารท่ีเปนอันตราย หรือเปนการวิเคราะหท่ีอาจจะระเบิด ได ผูวิเคราะหควรสวมแวนตานิรภัยเพ่ือปองกันอันตรายท่ีอาจจะเกิดขึ้น

23. ไมสวมเสื้อกาวน หนากาก ถุงมือที่ใชในหองปฏิบัติการออกนอกหองปฏิบัติ การ

24. เม่ือเสร็จส้ินการวิเคราะห ตองทําความสะอาดพื้นโตะปฏิบัติการ แลวลางมือให สะอาดกอนออกจากหองปฏิบัติการ

25. พึงระลึกอยูเสมอวา ตองทําการวิเคราะหดวยความระมัดระวังที่สุด ความประ มาทเลินเลออาจทําใหเกิดอันตรายตอตัวเองและผูอ่ืนได

การจับสารเคมีและตัวอยาง สารเคมีและตัวอยางหลายประเภทเปนอันตราย ทั้งตอผูที่ปฏิบัติงานในหองปฏิบัติการ

และสิ่งแวดลอม โดยอาจเปนพิษ มีอันตรายตอสุขภาพ กัดกรอน ทําใหระคายเคือง ไวไฟ หรือมีเชื้อโรค การใชสารเคมีที่ไมเปนอันตรายหรือมีอันตรายนอยเปนวิธีที่ลดอันตรายที่เกิดจากสารเคมีที่ดีที่สุด ในการใชและเตรียมสารเคมีท่ีเปนอันตรายควรทําในตูควัน สารเคมีตาง ๆ จะตองเก็บในภาชนะที่เหมาะสมและจะตองเขียนฉลากแสดงความเขมขน ระดับความเปนพิษ (hazard class) และสัญลักษณที่แสดงถึงอันตราย ควรหลีกเลี่ยงการเก็บสารเคมีไวในหองปฏิบัติการเปนจํานวนมาก

การใชสารเคมี ไมควรใสสารเคมีหรือตัวทําละลายที่เปนอันตรายไวในภาชนะที่แตกงายเกิน 5 ลิตร

(Rump, 1999) ยกเวนกรณีที่ภาชนะที่บรรจุมีอุปกรณปองกันพิเศษ อยางเชน สารดูดซับหรือสารดับไฟ ในการวิเคราะหตัวอยางที่มีแบคทีเรียที่นําโรค (นํ้าเสีย อาหารเลี้ยงเชื้อ) จําเปนตองมีอุปกรณพิเศษ เชน ถุงมือ อุปกรณปองกันปาก (mouth protection)

Page 4: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ไวไฟสูง เปนพิษสูง มีฤทธิ์กัดกรอน อันตรายตอส่ิงแวดลอม ระเบิด

ภาพท่ี 1 เคร่ืองหมายแสดงถึงอันตรายจากสารเคมีท่ีควรรูจัก ท่ีมา : Rump (1999) การลําเลียงสารเคมี การลําเลียงสารเคมีในภาชนะที่แตกงายตองประคองที่ดานลางของภาชนะดวย สําหรับการลําเลียงสารเคมีในระยะทางไกล ๆ ตองแนใจวาบรรจุและขนสงไดอยางปลอดภัย โดยควรลําเลียงในกลอง

การเก็บรักษาสารเคมี โดยทั่วไปสารเคมีและตัวอยางในหองปฏิบัติการควรเก็บไวในที่เย็นและแหง ไมควรเก็บสารเคมีไวในหองปฏิบัติการเปนจํานวนมาก แตควรเก็บไวในที่เก็บตางหาก สารเคมีที่ไวไฟและระเบิดตองเก็บแยกจากสารเคมีอ่ืนๆ

สารเคมีตอไปน้ีควรเก็บในท่ีเย็น -ของเหลวท่ีมีจุดเดือดตํ่า เชน อะซีโตน (acetone) เพนเทน (pentane) ไดเอธิลอีเทอร

(diethyl ether) เฮกเซน (hexane) และปโตรเลียมอีเทอร (petroleum ether) - แกสไวไฟ สารเคมีที่มีสัญลักษณที่แสดงถึงอันตรายควรเก็บไวในหองที่ใสกุญแจ หรือในตูเก็บ

สารเคมี สารอันตรายเหลานั้นไดแก ไซยาไนด (cyanides) ปรอทและสารประกอบของปรอท สารหนูและสารประกอบของสารหนู สารปองกันกําจัดศัตรูพืชและสัตว (pesticides)

สารเคมีที่ปลอยควันที่กัดกรอนจะตองเก็บไวในที่ที่มีการระบายอากาศไดดี เชน กรด ไฮโดรฟลูออริก (hydrofluoric acid) กรดไนตริก (nitric acid) กรดไฮโดรคลอริก (hydrochloric acid) แอมโมเนียเหลว (aqueous ammonia)

Page 5: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ขอควรปฏิบัติเม่ือสารเคมีหก เม่ือสารเคมีหกอาจเกิดอันตรายไดหากไมระมัดระวังใหดี ท้ังน้ีเพราะสารเคมีบางชนิด เปนพิษตอราง

กายเมื่อถูกกับผิวหนังหรือสูดดม บางชนิดติดไฟไดงาย ดังนั้นเมื่อสารเคมีหกจะตองรีบเก็บกวาดใหเรียบรอยทันที ซึ่งเมื่อสารเคมีแตละชนิดหกควรปฏิบัติดังนี้ (ประเสริฐ, 2539)

1. สารท่ีเปนของแข็ง เมื่อสารเคมีที่เปนของแข็งหกควรใชแปรงกวาดรวมกันใสใน ชอนตักหรือกระดาษแข็งกอน แลวจึงนําไปใสในภาชนะสําหรับเก็บสารที่ไมใช

2. สารละลายท่ีเปนกรด เม่ือกรดหกจะตองรีบทําใหเจือจางดวยนํ้ากอน แลวโรย โซดาแอส หรือโซเดียมไบคารบอเนต หรือเทสารละลายดาง เพื่อทําใหกรดเปนกลาง ตอจากน้ันจึงลางดวยน้ําใหสะอาด

ขอควรระวัง เมื่อเทน้ําลงบนกรดเขมขนที่หก เชน กรดซัลฟูริกเขมขน จะมีความ รอนเกิดขึน้มากและกรดอาจกระเด็นออกมา จึงควรคอย ๆ เทน้ําลงไปมาก ๆ เพื่อใหกรดเจือจาง

3. สารละลายที่เปนดาง เมื่อสารเคมีที่เปนดางหกจะตองเทน้ําลงไป เพื่อลดความ เขมขนของดางแลวเช็ดใหแหง โดยใชไมที่มีปุยผูกที่ปลายสําหรับซับนํ้าบนพื้น พยายามอยาใหกระเด็นขณะเช็ด เนื่องจากสารละลายดางจะทําใหพื้นลื่น เมื่อลางดวยน้ําหลาย ๆ คร้ังแลวยังไมหายควรใชทรายโรยบริเวณที่ดางหกแลวเก็บกวาดทรายออกไป จะชวยแกปญหานี้ได

4. สารที่เปนน้ํามัน สารพวกนี้เช็ดออกไดโดยใชน้ํามาก ๆ เม่ือเช็ดออกแลวพ้ืนบริ- เวณที่สารหกจะลื่น จึงตองลางดวยผงซักฟอกอีกครั้งหนึ่ง เพ่ือใหสารท่ีติดอยูออกไปใหหมด

5. สารปรอท เน่ืองจากสารปรอทไมวาจะอยูในรูปใดลวนเปนอันตรายตอส่ิงมีชีวิต ทั้งสิ้นเพราะทําอันตรายตอระบบประสาท ทําใหมีอาการทางประสาท เชน กลามเน้ือเตน มึนงง ความจําเสื่อม ถาไดรับเขาไปมาก ๆ อาจทําใหแขนขาพิการหรือถึงตายได ดังน้ันการวิเคราะหใดที่เกี่ยวของกับสารปรอทตองใชความระมัดระวังใหมากในกรณีที่สารปรอทหกวิธีการที่ถกูตองควรปฏิบัติดังน้ี

1) กวาดสารปรอทมากองรวมกนั 2) เก็บสารปรอทโดยใชเคร่ืองดูด 3) ถาพ้ืนท่ีสารปรอทหกมีรอยแตกหรือรอยราว จะมีสารปรอทเขาไปอยูขางใน

จึงไมสามารถเก็บปรอทโดยใชเคร่ืองดูดดังกลาวได ควรปดรอยแตกหรือรอยราวน้ันดวยขี้ผ้ึงทาพื้นหนา ๆ เพื่อกันการระเหยของปรอทหรืออาจใชผงกํามะถันพรมลงไป ปรอทจะเปลี่ยนเปนสารประกอบซัลไฟด แลวเก็บกวาดอีกครั้งหนึ่ง

อันตรายจากสารเคมี เน่ืองจากสารเคมีทุกชนิดมีอันตรายอยูในตัวของมันมากนอยแตกตางกัน ผูทําการวิเคราะหทางเคมีควรที่จะตองรูถึงอันตรายจากสารเคมีเหลาน้ีดวยเพื่อเปนการปองกันอันตรายที่อาจเกิดข้ึนได

Page 6: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

วิธีหน่ึงที่จะชวยลดอันตรายจากสารเคมีไดก็คือ ถาเปนไปไดพยายามหลีกเลี่ยงการใชสารที่เปนพิษ แตถาหากจําเปนตองใชก็ควรใชดวยความระมัดระวังหรือหาวิธีปองกันไวกอน เชน การใชกรดเขมขนในการวิเคราะหจะตองเทกรดเขมขนในตูควัน หรือถาทราบวาผลของปฏิกิริยาจะเกิดกาซพิษก็ตองทําในตูควัน เปนตน อันตรายจากสารเคมีตอสุขภาพของคนน้ันเกิดจากสารเคมีเขาไปในรางกาย ซึ่งเขาได 3 ทาง คือ ทางปาก ทางจมูก และทางผิวหนัง เมื่อสารเคมีเขาไปในรางกายจะทําใหเกิดอันตรายไดมากนอยขึ้นกับชนิดและปริมาณของสารเคมี รวมทั้งระยะเวลาที่ไดสัมผัสหรือสูดดมสารนั้น ๆ ดวย สารเคมีบางชนิดเมื่อเขาไปในรางกายอาจถูกทําลายได บางชนิดอาจถูกขับออกมาทางปสสาวะ บางชนิดอาจทําปฏิกิริยากับสารอ่ืน ๆ ไดสารใหมเกิดขึ้น และอาจออกฤทธิ์เมื่อมีความเขมขนมากพอ ดวยเหตุน้ีการใชสารเคมีจึงจําเปนจะตองศึกษาใหเขาใจอยางลึกซึ้งถึงอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้นเพื่อหาทางปองกันไวกอน อันตรายของสารเคมีเปนคุณสมบัติเฉพาะตัวของสารเคมีแตละชนิด สารเคมีบางชนิดมีพิษมาก มีสมบัติกัดกรอน ไอระเหยเปนอันตราย ทําใหระคายตาและระบบหายใจ ฯลฯ บางชนิดมีพิษนอยแตติดไฟไดงายหรือรวมกับสารบางชนิดจะระเบิดได ขอมูลเหลาน้ีเราควรจะตองศึกษาไวบาง เม่ือนําสารเคมีเหลาน้ันมาใช จะไดใชดวยความระมัดระวังและหาทางปองกันอันตรายไวกอน จะเปนวิธีหนึ่งท่ีชวยลดอันตรายท่ีจะเกิดข้ึนแกตัวเราได อันตรายท่ัว ๆ ไปท่ีเกิดจากสารเคมีน้ันอาจแบงไดดังน้ี

1. สารที่เขากันไมได มีสารเคมีบางชนิดเมื่อผสมกับสารอื่นจะเกิดปฏิกิริยารุนแรง ระเบิด ลุกติดไฟ หรือใหกาซพิษเกิดขึ้น ดังน้ันจึงไมควรใหสารเคมีเหลาน้ีผสมกันเพราะจะเกิดอันตรายข้ึนได ดังตารางท่ี 1

2. สารไวไฟ หมายถึง สารเคมีที่ไวไฟลุกติดไฟไดงาย สารไวไฟมีทั้งที่เปนของ แข็ง ของเหลวและกาซ ของแข็งไวไฟจะมีอันตรายนอยกวาของเหลวและกาซ สําหรับของเหลวไวไฟ น้ันมักจะมีสมบัติระเหยกลายเปนไอไดดี เพราะมีจุดวาบไฟตํ่า (จุดวาบไฟหมายถึง อุณหภูมิตํ่าสุดที่จะทําใหสารเกิดการระเหยเปนไอที่มีความเขมขนในอากาศเพียงพอที่จะเกิดการลุกติดไฟไดเมื่อมีเปลวไฟจออยูที่ผิวหนาของของเหลวน้ัน) เมื่อไอติดไฟจะลุกลามไปยังตนตอได สารเคมีประเภทน้ีนับวาเปนอันตรายมาก และถาหากมีจุดวาบไฟตํ่ากวาหรือใกลเคียงกับอุณหภูมิหองเทาใด อันตรายก็จะยิ่งมีมากขึ้นเทาน้ัน เชน โทลูอีน มีจุดวาบไฟที่ 4 องศาเซลเซียส จะลุกติดไฟไดงายกวาเมทานอลซึ่งมีจุดวาบไฟที่ 16 องศาเซลเซียส โดยทั่วไปแลวสารที่จัดวาไวไฟมากจะมีจุดวาบไฟตํ่ากวา 22 องศาเซลเซียส สวนสารที่จัดวาไวไฟนั้นจะมีจุดวาบไฟระหวาง 22 องศาเซลเซียส ถึง 66 องศาเซลเซียส

Page 7: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ตารางท่ี 1 สารเคมีที่เขากันไมได

สารเคมี ตองเก็บหางจาก โลหะอัลคาไล นํ้า คารบอนไดออกไซด คลอริเนตเตตไฮโดรคารบอน แกสแอมโมเนีย ปรอท ฮาโลเจน แอมโมเนียมไนเตรท กรด ผงโลหะ กํามะถัน ของเหลวไวไฟ สารอินทรียที่ เปนผง

ละเอียด โครเมียมเฮกซะออกไซด ของเหลวไวไฟ ทองแดง อะเซติลีน ไฮโดรเจนเปอรออกไซด ไซยาไนด กรด กรดไฮโดรฟลูออริก แอมโมเนีย ปรอท อะเซติลีน แอมโมเนีย กรดไนตริกเขมขน กรดอะซีติก โครเมียมเฮกซะออกไซด ไฮโดรเจนซัลไฟด ของเหลว

ไวไฟ และแกส กรดออกซาลิก เงิน ปรอท กรดเปอรคลอริก แอลกอฮอล กระดาษ ไม อะซีติกแอนไฮไดรด ฟอสฟอรัส กํามะถัน คลอเรต โปแทสเซียมเปอรแมงกาเนต กลีเซอรอล กรดซัลฟูริก แอทธิลีนไกลกอล เงิน อะเซติลีน กรดออกซาลิก กรดตารตาริก สารประกอบของ

แอมโมเนีย โซเดียมเปอรออกไซด ของเหลวไวไฟ กรดซัลฟูริกเขมขน โปแทสเซียมคลอเรต โปแทสเซียมเปอรคลอเรต โปแทสเซียมเปอร

แมงกาเนต ท่ีมา : Rump and Krist (1992) 3. สารกัดกรอน หมายถึง สารเคมีที่สามารถกัดผิวหนังหรือทําอันตรายตอเน้ือเยื่อของรางกาย เมื่อสัมผัสทําใหเปนรอยไหมหรือคัน สารกัดกรอนสวนมากไดแกสารพวกกรดและดางตาง ๆ โดยเฉพาะกรดและดางที่มีความเขมขนสูง ๆ จะแสดงคุณสมบัติน้ีไดดี ดังน้ันในการเขาหองปฏิบัติการ จึงไมควรใหรางกายหรือสวนหน่ึงสวนใดของรางกายสัมผัสสารเหลานี้ และถาหากทราบวาถูกสารเคมีจะตองรีบลางออกดวยนํ้าทันที 4. สารเคมีที่ใหไอระเหยเปนพิษ หมายถึง สารเคมีที่ใหไอระเหยซึ่งเมื่อสูดดมเขาไปในรางกายจนมีปริมาณมากพอจะเปนอันตรายหรือเปนพิษตอรางกายได แตความรุนแรงและลักษณะของการ

Page 8: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

เกิดพิษน้ันแตกตางกันออกไปตามชนิดของไอระเหยของสารเคมี และความตานทานตอสารเคมีของแตละคน

การปองกันอุบัติเหตุในหองปฏิบัติการ อุบัติเหตุที่เกิดในหองปฏิบัติการสวนใหญน้ันมีสาเหตุมาจากตัวบุคคลเปนผูกระทําดวยความประมาทหรือความมักงาย เชน ไมปฏิบัติตามระเบียบคําสั่งและคําแนะนําหรือกระทําในสิ่งที่ไมไดรับอนุญาตจากผูควบคุม การใชอุปกรณหรือการติดต้ังอุปกรณไมเหมาะสมถูกตองกับกระบวนการวิเคราะห หรือใชอุปกรณผิดประเภทก็ยอมจะเกิดอุบัติเหตุขึ้นได นอกจากน้ีการไมใชเคร่ืองปองกันอันตรายก็ถือไดวาเปนสาเหตุของการเกิดอุบัติเหตุดวยเชนเดียวกัน ดังน้ันหลักการปองกันอุบัติเหตุในหองปฏิบัติการที่สําคัญก็คือ จะตองใหความรูความเขาใจแกผูวิเคราะหเปนประการสําคัญในเร่ืองตาง ๆ ดังน้ี (ประเสริฐ, 2539)

1. การปฏิบัติตามระเบียบขอบังคับหรือคําแนะนํา ระเบียบขอบังคับตาง ๆ ที่กําหนด ไวในการเขาหองปฏิบัติการถือไดวาเปนการปองกันอุบัติเหตุได เพราะหากผูวิเคราะหปฏิบัติตามระเบียบขอบังคับแลวอุบัติเหตุก็จะไมเกิดขึ้น ดังน้ันผูวิเคราะหจึงควรปฏิบัติตามระเบียบขอบังคับอยางเครง ครัดเพื่อปองกันอันตรายจากอุบัติน่ันเอง จึงเห็นไดวาระเบียบขอบังคับตาง ๆ ที่ใชในหองปฏิบัติการเปนสิ่งสําคัญมาก ผูควบคุมจะตองเขมงวดดูแลใหทุกคนปฏิบัติตามระเบียบอยางเครงครัด อันตรายที่เกิดขึ้นจากอุบัติเหตุก็จะนอยลงหรือไมเกิดข้ึนได

2. ความเปนระเบียบเรียบรอยของหองปฏิบัติการ ความเปนระเบียบเรียบรอยเชนการจัดวางสิ่งของตาง ๆ ใหเปนหมวดหมูในที่ที่เหมาะสม นอกจากจะทําใหหางายและหยิบใชไมผิดแลวยังจะชวยปองกันอุบัติเหตุไดอีกทางหน่ึงดวย ทั้งน้ีเพราะการวางของเกะกะไมเปนระเบียบเรียบรอย เวลาเดินอาจสะดุดหกลม เปนเหตุใหเกิดอุบัติเหตุได การต้ังเคร่ืองมือหรืออุปกรณที่ใชในการวิเคราะหก็เชนเดียวกันควรต้ังใหอยูในบริเวณท่ีเหมาะสมมีความเปนระเบียบเรียบรอย ไมกีดขวางการปฏิบัติการวิเคราะห 3. การใหความรูความเขาใจแกผูทําการวิเคราะห เชน ไมทราบวาสารสองชนิดน้ันผสมกันไมไดเพราะจะทําใหเกิดการระเบิดอยางรุนแรง แตผูวิเคราะหก็นํามาผสมกัน จึงเกิดอุบัติเหตุขึ้น เพ่ือแกปญหาน้ีจําเปนจะตองใหความรูความเขาใจแกผูวิเคราะหดวย โดยเฉพาะอยางยิ่งเรื่องอันตรายของสารเคมี สารเคมีที่ผสมกันไมได สารเคมีที่ติดไฟงาย ฯลฯ รวมทั้งวิธีปฏิบัติท่ีถูกตองเพ่ือผูวิเคราะหจะไดเพิ่มความระมัดระวังมากขึน้จะเปนทางหน่ึงท่ีจะชวยปองกนัอุบัติเหตุจากการวิเคราะหได 4. จัดเตรียมอุปกรณปองกัน อุปกรณปองกันจะชวยลดอุบัติเหตุในหองปฏบัิติการได จึงจําเปนจะตองจัดเตรียมไว เชน อุปกรณดับไฟ อุปกรณที่ชวยปองกันอันตรายที่เกิดกับรางกาย ไดแก เสื้อคลุม หนากาก แวนนิรภัย ถุงมือ เปนตน อุปกรณเหลาน้ีควรเก็บไวในที่ที่หยิบใชงายและอยูในสภาพดี

Page 9: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

เทาที่กลาวมาน้ีถือไดวาเปนสวนหน่ึงที่จะชวยปองกันอุบัติเหตุในหองปฏิบัติการได ซึ่งสาเหตุของอุบัติเหตุน้ันมาจากบุคคลเปนผูกระทําดังกลาวแลว ดังน้ัน ในการเขาหองปฏิบัติการใด ๆ ก็ตาม ขอใหผูวิเคราะหระลึกอยูเสมอวา ตองทําการวิเคราะหดวยความระมัดระวังที่สุด ความประมาทเลินเลอจะทําใหเกิดอันตรายตอตัวเองได 1.2 เคร่ืองแกว

เครื่องแกวทั่วไปที่ใชในหองปฏิบัติการ ไดแก ฟลาสก บีกเกอร กระบอกตวง ไป- เปต ขวดวัดปริมาตร บิวเรต ฯลฯ ในบรรดาเคร่ืองแกวเหลาน้ีพบวา ไปเปต ขวดวัดปริมาตร และบิวเรตนับวามีความสําคัญตอความถูกตองของผลการวิเคราะห เน่ืองจากเปนเคร่ืองแกวพ้ืนฐานท่ีใชเตรียมสารละลายมาตรฐานและวิเคราะหตัวอยาง ส่ิงสําคัญในการใชเคร่ืองแกววัดปริมาตรเหลาน้ีก็คือการอานปริมาตรใหถูกตองและเหมาะสม ซ่ึงการอานปริมาตรท่ีถูกตองน้ันจะตองใหสายตาอยูในระดับเดียวกันกับจุดตํ่าสุดของสวนโคงเวา สวนโคงเวาน้ีเกิดจากแรงดูดผิวระหวางผิวแกวกับของเหลว

ตําแหนงของระดับสายตาในการอานปริมาตรมีความสําคัญตอคาท่ีไดจากการอานปริ- มาตรมาก กลาวคือ (ประเสริฐ, 2539)

1. ถาระดับสายตาอยูเหนือสวนโคงเวาตํ่าสุดของของเหลว ปริมาตรท่ีอานไดจะมาก กวาปริมาตรจริง

2. ถาระดับสายตาอยูในระดับเดียวกันกับสวนโคงเวาต่ําสุดของของเหลว ปริมาตรท่ี อานไดจะมีคาถูกตอง

3. ถาระดับสายตาอยูต่ํากวาสวนโคงเวาต่ําสุดของของเหลว ปริมาตรท่ีอานไดจะนอย กวาปริมาตรจริง

ภาพท่ี 2 การอานปริมาตรจากเคร่ืองแกววัดปริมาตร ท่ีมา : Beran (1993)

Page 10: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

เครื่องแกวที่ใชกันในหองปฏิบัติการมีระดับคุณภาพ ( grade หรือ class ) แยกเปน A กับ B (พงศศรี และภิญญา, 2540) เคร่ืองแกวเกรด A มีความถูกตองมากที่สุด สวนเคร่ืองแกวเกรด B มีความถูกตองพอสมควร ดังนั้นผูวิเคราะหตองเลือกใชเครื่องแกวใหเหมาะสมกับงาน โดยทั่วไปนั้นเครื่องแกวที่เกี่ยวของกับงานเตรียมสารละลายมาตรฐานตางๆจะใชเกรด A สวนเคร่ืองแกวเกรด B จะใชกับงาน ๆ ทั่วไปในหองปฏิบัติการ อยางเชน ใชไปเปตเกรด B เพ่ือเติมนํ้ายาเคมีเพ่ือเรงปฏิกิริยาหรือทําใหเกิดสี เปนตน ขวดวัดปริมาตร (Volumetric Flask)

ขวดวัดปริมาตรเปนอุปกรณท่ีวัดปริมาตรไดถูกตองสูง ขวดวัดปริมาตรมีหลายขนาด ต้ังแต 1 มิลลิลิตร จนถึง 5 ลิตร แตที่พบเห็นและใชงานกันบอยสวนใหญจะเปนขนาด 50 มิลลิลิตร ขนาด 100 มิลลิลิตร ไปจนถึงขนาด 1 ลิตร ท่ีคอขวดวัดปริมาตรจะมีขีดหรือรอยแสดงสัญลกัษณบอก ปริมาตรบรรจุ และที่ขวดมักจะมีตัวหนังสือ TC แสดงวา ขวดมีความจุเทาใด ยอมาจาก to contain

ขวดวัดปริมาตรใชสําหรับเตรียมสารละลายมาตรฐาน ในการเตรียมสารละลายมาตร- ฐานจากสารเคมีที่เปนของแข็งจะตองชั่งสารเคมีอยางละเอียด ละลายดวยตัวทําละลายในปริมาณนอย ๆ ในบีกเกอรกอนถายสารละลายสูขวดวัดปริมาตร จากนั้นชะดวยตัวทําละลาย และเทตัวทําละลายดังกลาวสูขวดวัดปริมาตร ทําเชนนี้หลาย ๆ คร้ัง จากนั้นจึงเติมตัวทําละลายจนถึงระดับขีดที่บอกไวซึ่งตองทําดวยความระมัดระวังเปนพิเศษ ปดจุกขวดแลวพลิกคว่ําพลิกหงายประมาณ 8-10 คร้ัง จนสารละลายผสมเปนเน้ือเดียวกัน ในการเตรียมสารละลายมาตรฐานจากสารเคมีที่เปนของแข็งไมควรเติมสารเคมีที่เปนของแข็งลงในขวดวัดปริมาตรโดยตรง เมื่อปรับปริมาตรเรียบรอยและสารละลายผสมเขากันดีแลว ถายสารละลายที่ไดลงในขวดเก็บสาร ไมควรใชขวดวัดปริมาตรเก็บสารละลาย ตารางท่ี 2 เปรียบเทียบความผิดพลาดของขวดวัดปริมาตรเกรด A กับเกรด B

ความผิดพลาด(+mL) ความผิดพลาด(+mL) ความจุ(mL) class A class B

ความจุ(mL) class A class B

5 0.02 0.04 200 0.10 0.20 10 0.02 0.04 250 0.12 0.24 25 0.03 0.06 500 0.20 0.40 50 0.05 0.10 1000 0.30 0.60 100 0.08 0.16 2000 0.50 1.00

ท่ีมา : Shugar and Dean (1989)

Page 11: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ไปเปต (Pipet) ไปเปตเปนเคร่ืองแกวท่ีใชในการวัดปริมาตร หรือใชถายเทของเหลวหรือสารละลาย

ไปเปตมีหลายขนาด ที่พบเห็นและใชอยูทั่วไป มีขนาดต้ังแต 1 มิลลิลิตร จนถึง 50 มิลลิลิตร ไปเปตที่ใชกันมี 2 ชนิด คือ ชนิดที่ใชวัดปริมาตร (volumetric pipet หรือ transfer pipet) กับชนิดท่ีใชถายเทของเหลว (graduate pipet หรือ measuring pipet) (Black, 1977; Shugar and Dean, 1989; Miller and Crowther, 2000)

ไปเปตท่ีใชวัดปริมาตรหรือท่ีเรียกกันท่ัวไปวา ไปเปตแบบกระเปาะ ไปเปตแบบน้ี มีขีดบอกระดับความจุไวและมีตัวหนังสือบอกระดับอุณหภูมิ และคําวา TD 20 oC หมายถึง เพื่อใชในการถายเทสาร (to deliver) ไปเปตชนิดนี้ถูกออกแบบมาเพื่อใหถายเทสารตามปริมาตรที่ถูกกําหนดไวที่ไปเปตน้ัน จัดเปนไปเปตที่ใหความถูกตองสูง โดยมีระดับนัยสําคัญถึง 5 ตําแหนง (Miller and Crowther, 2000) ไปเปตแบบกระเปาะมีอยู 2 เกรด คือ เกรด A กับเกรด B ไปเปตแบบกระเปาะชนิดท่ีเปนเกรด A นั้นใชในงานที่ตองการความถูกตองสูง เชน การเตรียมสารละลายมาตรฐาน ความแตกตางระหวางไปเปตแบบกระเปาะเกรด A กับเกรด B สังเกตไดจากตัวอักษรที่อยูบนไปเปต สวนไปเปตอีกชนิดหนึ่งใชสําหรับถายเทของเหลวหรือสารละลายเรียกกันทั่วไปวา ไปเปตแบบธรรมดา ไปเปตชนิดน้ีมี 2 แบบ คือ (ชูชาติ และเปรมใจ, 2525)

1. Mohr pipet : มีขีดแบงปริมาตรบนตัวไปเปต แตไมรวมปริมาตรที่สวนปลายไป เปต มีความถูกตองใกลเคียง volumetric pipet ใชแทนกันไดถาจําเปน

2. Serological pipet : มีขีดแบงปริมาตรบนตัวไปเปต รวมท้ังปริมาตรบริเวณปลาย ไปเปตดวย มีปากใหญกวา mohr pipet สารละลายไหลออกเร็วกวาทําใหความถูกตองลดลง ใชดูดสารละลายที่ไมตองการความถูกตองมากนัก มักเปนชนิดท่ีเปาหยดสุดทายออกดวย ตารางท่ี 3 เปรียบเทียบความผิดพลาดของไปเปตเกรด A กับเกรด B

Volumetric transfer pipets Measuring and Serological pipets ความผิดพลาด(+mL) ความจุ(mL)

class A class B ความจุ(mL) ความผิดพลาด(

+mL) class B 0.5 0.006 0.012 0.1 0.005 1 0.006 0.012 0.2 0.008 2 0.006 0.012 0.25 0.008 3 0.01 0.02 0.5 0.01 4 0.01 0.02 0.6 0.01

Page 12: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

5 0.01 0.02 1 0.02 10 0.02 0.04 2 0.02 15 0.03 0.06 5 0.04 20 0.03 0.06 10 0.06 25 0.03 0.06 25 0.10 50 0.05 0.10 100 0.08 0.16

ท่ีมา : Shugar and Dean (1989)

ที่ไปเปตจะมีคําวา TD 20oC และ TC 20 oC เขียนติดอยู คําวา TD 20oC จะปรา กฎบน volumetric pipet ซึ่งมีหมายความวาได calibrate ปริมาตรของไปเปตตามที่ระบุไวบนไปเปตน้ันดวยการปลอยใหสารละลายไหลลงสูภาชนะดวยแรงโนมถวงของโลกที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส และในการ calibration จะรวมเอาของเหลวหรือสารละลายที่เหลืออยูที่ปลายไปเปตดวย (Beran, 1993) ดังน้ันในการใชไปเปตแบบกระเปาะจึงไมตองเปา เพียงแตใหใชปลายไปเปตแตะที่ดานขางภาชนะประมาณ 10 วินาที ของเหลวจะมีแรงดึงดูดกับผิวภาชนะทําใหไหลลงไดเอง (Shugar and Dean, 1989)

สวนไปเปตที่มีคําวา TC 20 oC เขียนติดอยูซึ่งมักปรากฎใน graduate pipet น้ันหมาย ความวาในการ calibration ไดรวมเอาของเหลวหรือสารละลายทั้งหมดในไปเปตน้ันจึงจะครบปริมาตร ไปเปตที่มีคําวา TC 20 oC เขียนติดอยูจึงตองเปาของเหลวหรือสารละลายที่ปลายลงไปในภาชนะใหหมด (Beran, 1993)

ในการใชไปเปตทั้ง graduate pipet และ volumetric pipet จําเปนอยางย่ิงท่ีจะตอง เช็ดปลายไปเปตใหแหงหลังจากดูดสารตามปริมาตรมาแลว มิฉะน้ันจะทําใหเกิดความผิดพลาดไดถาจะนําไปดูดสารตออีก และการใชทุกคร้ังจะตองดูดของเหลวหรือสารละลายโดยการใชลูกยาง หามใชปากดูดไปเปตเด็ดขาด เพราะอาจเกดิอันตรายได (Shugar and Dean, 1989) นอกจาก graduate pipet และ volumetric pipet แลวยังมีไปเปตอีกแบบหนึ่งที่นิยมใชกัน คือ automatic pipet ไปเปตแบบนี้เหมาะสําหรับงานประจําที่มีตัวอยางเปนจํานวนมาก เพราะใชงาย ไมตองลางเพียงแตเปลี่ยน tip เทาน้ัน (ชูชาติ และเปรมใจ, 2525)

Page 13: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ภาพท่ี 3 ไปเปตแบบตางๆ A. automatic pipet B. graduate pipet C. volumetric pipet

ภาพท่ี 4 สัญลักษณที่บอกถึงเกรดของไปเปต

ไปเปตเกรด B

ไปเปตเกรด A

Page 14: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

วิธีการใชไปเปต 1. สําหรับ volumetric และ measuring pipet มีหลักการใชดังนี้ (ชูชาติ และเปรมใจ,

2525; Miller and Crowther, 2000) - ลางมือใหสะอาด เช็ดใหแหง - เลือกไปเปตใหเหมาะสมกับสารที่จะดูด - จับไปเปตดวยมือขวา จับลูกยางดวยมือซาย (ภาพที่ 5 ) - rinsed ดวยสารละลายหรือตัวอยางที่จะดูดอยางนอย 2 คร้ัง - ดูดสารละลายดวยลูกยางจนสารละลายเลยขีดปริมาตรที่ตองการเล็กนอย

จากน้ันใชน้ิวช้ีปดรูดานบนไปเปต ถาปดไมอยูใหใชนิ้วแตะน้ําเล็กนอย แลวปดรูอีกคร้ัง - ใชผาสะอาดหรือกระดาษชําระเช็ดบริเวณปลายไปเปตใหแหงแตถาเปน

กรดหรือดางเขมขนหรือสารท่ีระเหยเร็วไมตองเช็ด - ยกไปเปตใหอยูในระดับสายตาในแนวดิ่ง ปลอยของเหลวออกชา ๆ โดย

การหมุนไปเปตเล็กนอย จนสวนโคงเวา (menicus) สวนลางตรงกับขีดปริมาตรท่ีตองการจึงหยุด (อัตราเร็วในการไหลไมควรเกิน 5 มม./วินาที)

- ไปเปตชนิด T.D. หลังจากปลอยของเหลวลงในภาชนะแลว ตองแตะ ปลายไปเปตกับขางภาชนะอีกประมาณ 10 วินาที ยกเวนไปเปตชนิดท่ีมีวงแหวนขาวขุนในเน้ือแกวใหเปาหยดสดุทายออก

- ไปเปตชนิด T.D. หลังจากปลอยของเหลวออกหมดแลวตองดูดของเหลว ขึ้นไปลางไปเปต 2-3 คร้ัง

2. Automatic pipet มีวิธีการใชดังนี้ (ชูชาติ และเปรมใจ, 2525) (ภาพที่ 6) - กดปุมดานบนไลอากาศออกจาก air chamber ใหหมด โดยกดลงมาถึง

calibration stop พอดี - ดูดของเหลวเขาใน tip โดยใหลูกสูบดูดขึ้นเองโดยการทํางานของสปริง

และปลอยใหสารละลายใน tip ไหลออกหมด โดยกดปุมใหต่ําลงไปกวา calibration stop

Page 15: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ภาพท่ี 5 วิธีใช volumetric pipet ท่ีมา : Shugar and Dean (1989)

ภาพท่ี 6 วิธีใช automatic pipet ท่ีมา : ชูชาติและเปรมใจ (2525)

หลังจากปลอยสารละลายลงไปแลว ทําใหปลายไปเปตสัมผัสกับบีกเกอร เพ่ือใหสารละลายหยดสุดทายไหลลงไป

อยาเปาของเหลวที่เหลือออก เพราะการทําไปเปตไดหักสวนที่เหลือนี้ออกแลว

Page 16: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

บิวเรต (Buret)

บิวเรตเปนอุปกรณวัดปริมาตรที่มีลักษณะคลายกับ measuring pipetที่มีกอกปด เปดควบคุมการปลอยของเหลว บิวเรตมีขนาดต้ังแต 10 50 มิลลิลิตร มีความละเอียด 1 ใน 10 ของมิลลิลิตร เพ่ือความถูกตองของผลการวิเคราะห เม่ือใชบิวเรตควรปฏิบัติดังน้ี (ชูชาติ และเปรมใจ, 2525 ; ประเสริฐ, 2539)

1. กอนนําบิวเรตไปใชตองลางบิวเรตใหสะอาดดวยน้ํายาทําความสะอาด แลวลาง ดวยนํ้ากล่ันอีก 2-3 ครั้ง

2. ลางบิวเรตอีกครั้งดวยสารละลายที่จะใชเพียงเล็กนอยอีก 2-3 คร้ัง แลวปลอยให สารละลายนี้ไหลออกทางปลายบิวเรต

3. กอนที่จะเทสารละลายลงในบิวเรตตองปดบิวเรตกอนเสมอและเทสารละลายใน บิวเรตโดยผานทางกรวยกรอง ใหมีปริมาตรเหนือขีดศูนยเล็กนอย เอากรวยออกแลวเปดกอกใหสารละลายไหลออกทางปลายบิวเรตเพื่อปรับใหปริมาตรของสารละลายอยูที่ขีดศูนยพอดี (ท่ีบริเวณปลายบิวเรตจะตองไมมีฟองอากาศเหลืออยู หากมีฟองอากาศจะตองเปดกอกใหสารละลายไลอากาศออกไปจนหมด)

4. ถาปลายบิวเรตมีหยดน้ําของสารละลายติดอยู ตองเอาออกโดยใหปลายบิวเรต แตะกับบีกเกอร หยดน้ําก็จะไหลออกไป

5. การจับปลายบิวเรตที่ถูกตองมีลักษณะดังภาพที่ 7 หากใชบิวเรตเพื่อการไตเตรต หรือเพื่อการถายเทสารในบิวเรตลงสูภาชนะที่รองรับจะตองใหปลายบิวเรตอยูในภาชนะน้ัน ทั้งนี้เพื่อไมใหสารละลายหก

6.เมื่อปลอยสารละลายออกจากบิวเรตจนสารละลายลดลงถึงขีดบอกปริมาตรสุด ทายของบิวเรตน้ัน ๆ ตองรีบปดบิวเรตทันที หากปลอยใหสารละลายเลยขีดบอกปริมาตรสุดทายลงมา จะไมทราบปริมาตรที่แนนอนของสารละลายที่ผานบิวเรตลงมา

อนึ่งในกรณีที่ตองใชสารละลายที่มีจํานวนมาก เมื่อปลอยสารละลายจนถึงขีดบอก ปริมาตรสุดทายแลวตองปดบิวเรตกอนแลวจึงเติมสารละลายลงในบิวเรต ปรับใหมีระดับอยูที่ขีดศูนยใหม ตอจากนั้นก็ปลอยสารละลายลงมาจนกวาจะไดปริมาตรตามตองการ

Page 17: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ภาพท่ี 7 การใชบท่ีมา : ประเสริฐ (2

การทําความสะอาดเคร่ือ

ความสะอาดมีควเคร่ืองแกวที่ไมสะอาดทําใหไดขอสําคัญ ควรทําความสะอาดเคร่ืองแแกวมีดังนี้ (Black, 1977; http://ww

1. ลางดวยน้ําปร2. จากนั้นลางดว

หองปฏิบัติการ หรือสารละลายกร3. ลางดวยน้ําปร

ลางเคร่ืองแกว เพราะตนทุนในการ4. เสร็จแลวจึงล5. เม่ือลางดวยน6. สําหรับเคร่ือง

อาดไดโดยเติมน้ํากลั่นแลวปลอยน้ําในการวิเคราะหน

บิวเรต ง

ปลายบิวเรตอยูสูงกวาฟลาสอาจทําใหสารละลายหกได

วิเรต 539)

งแกว ามสําคัญตอการมูลที่ผิดพลาดไดกวทันทีหลังจากw.md.kku.ac.th/ะปา 1 คร้ัง ยน้ํายาทําความสดซัลฟูริก 10 เปอะปาหลายๆ คร้ังจผลิตสูง าง (rinse) ดวยนํ้า้าํกล่ันหรือนํ้า deiแกววัดปริมาตร กลั่นทิ้ง เครื่องแ้าํไมควรนําเคร่ือง

ปรับการไหลของสารละลาย โดยใชน้ิวหัวแมมือ น้ิวช้ีและน้ิวกลา

อีกสองนิ้วสุดทายกดอยูท่ีปลายบิวเรต

วิเคราะหตัวอยางมาก การวิเคราะหตัวอยางที่ใช ดังน้ันการดูแลรักษาเคร่ืองแกวใหสะอาดจึงเปนสิ่งใชงานเสร็จแลว ขั้นตอนการทําความสะอาดเคร่ือง~biochem/grad/glassware.htm)

ะอาดชนิดที่ใชสําหรับทําความสะอาดอุปกรณใน รเซ็นต นสะอาด ไมควรใชน้ํากลั่น หรือนํ้า deionized

กล่ันหรือนํ้า deionized onized เสร็จแลวจึงนําไปทําใหแหง เชน ไปเปต บิวเรต สามารถตรวจสอบความสะ กวที่สะอาดจะไมมีหยดน้ําเกาะที่ผิวดานใน แกวไปอบดวยเตาอบ (oven) เพราะจะทําใหเคร่ือง

Page 18: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

แกวเสียรูปทรงไป เม่ือตองการใชงานเรงดวนแตเคร่ืองแกวยังไมแหง ควรลางเคร่ืองแกวท่ีตองการใชดวยตัวทําละลายหรือสารละลายที่จะใช

1.3 น้ําบริสุทธิ์

น้ําบริสุทธิ์เปนสิ่งจําเปนพื้นฐานอยางหนึ่งสําหรับหองปฏิบัติการ การวิเคราะหตัว อยางในหองปฏิบัติการจําเปนตองใชน้ําบริสุทธิ์ในหลาย ๆ ข้ันตอน เชน ใชเตรียมสารละลาย ใชเปนแบลงค ตลอดจนถึงใชลางทําความสะอาดเครื่องแกวในขั้นตอนสุดทาย ความถูกตองของผลการวิเคราะหตัวอยางสวนหนึ่งขึ้นอยูกับคุณภาพของน้ําบริสุทธิ์ที่ใชเปนแบลงคดวย โดยเฉพาะในการวิ- เคราะหหาแอมโมเนีย การวิเคราะหหาซีโอดี และการวิเคราะหหาเจลดาหลไนโตรเจน เปนตน

ชนิดของนํ้าบริสุทธ์ิ น้ําบริสุทธิ์ที่ใชในหองปฏิบัติการแบงออกเปน 3 ประเภท คือ (ชูชาติ และเปรมใจ, 2525; สิริ, 2528; ชูชาติ, 2539)

1. น้ํากลั่น (distilled water) น้ํากลั่นเปนน้ําบริสุทธิ์ที่รูจักกันมากกวาน้ําบริสุทธิ์อื่น ๆ น้ํากลั่นไดจากการทําใหน้ําระเหยแยกตัวออกจากสิ่งเจือปนดวยความรอน แลวจึงทําใหไอน้ําเหลานี้ควบแนนเปนหยดนํ้าดวยความเย็น น้ํากลั่นที่ไดนี้อาจมีสิ่งเจือปนที่ระเหยไดปะปนอยู เพื่อใหน้ํากลั่นมีความบริสุทธิ์มากขึ้นอาจนําน้ํากลั่นที่ไดกลับไปกลั่นอีกหลาย ๆ คร้ัง น้ํากลั่นแบบนี้เรียกวา redistilled water ซึ่งจะไดความบริสุทธิ์มากขึ้นเรื่อย ๆ ตามจํานวนครั้งที่กลั่น นอกจากนั้นยังมีน้ํากลั่นแบบ Carbon dioxide free distilled water ซึ่งหมายถึงน้ํากลั่นที่กลั่นไดใหม ๆ และ ตมไล CO2 ประมาณ 15 นาที แลวทําใหเย็นอยางรวดเร็วท่ีอุณหภูมิหอง พรอมทั้งปดฝาดวยกระจกแกว (cover glass) ขณะตมและทําใหเย็น

2. นํ้าปราศจากอิออน (deionized water, DI) นอกจากน้ํากลั่นแลวน้ําปราศจากอิ- ออนเปนน้ําบริสุทธิ์อีกชนิดหนึ่งที่ใชตามหองปฏิบัติการ สวนใหญใชในการวิเคราะหหาปริมาณโลหะหนัก น้ําบริสุทธิ์ชนิดนี้ไดจากการผานน้ําลงไปบน anion และ cation exchanger resin แตน้ําที่ไดยังมีสารอินทรีย จุลชพี และสารที่ไม ionized ปนอยู ซ่ึงตองแกไขโดยการกรองนํ้าน้ันดวยถานกอน หรือใชน้ําที่กลั่นแลวผานไปบน resin

3. น้ําปราศจากสารอินทรีย (organically-free pure water) น้ําบริสุทธิ์ชนิดนี้เหมาะสํา หรับใชในเคร่ือง High Performance Liquid Chromatography (HPLC) เคร่ือง Gas Chromatography (GC) ตลอดจนใชสําหรับวิเคราะหคาทีโอซี (TOC) หรือคาบีโอดี (BOD) น้ําปราศจากสารอินทรียมีความตานทานมากกวา 18.2 เมกะโอหม/ซม. จัดเปนน้ําที่มีความบริสุทธิ์สูงสุด

Page 19: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ภาพท่ี 8 เครื่องทําน้ําบริสุทธิ์ที่ใชในหองปฏิบัติการของสถาบันวิจัยการเพาะเลี้ยง สัตวน้ําชายฝง จังหวัดสงขลา

1.4 เคร่ืองช่ัง เคร่ืองช่ังท่ีใชในหองปฏิบัติการอาจแบงตามระบบการช่ังออกเปน 2 ชนิด คือ เคร่ืองช่ังแบบกล (mechanical balance) ซ่ึงอาจเปนเคร่ืองช่ังแบบจานเดียว หรือแบบ 2 จาน และเครื่องชั่งไฟฟา(electronic balance) (ชูชาติ และเปรมใจ, 2525; ชูชาติ, 2539) นอกจากน้ียังแบงเคร่ืองช่ังโดยอาศัยความถูกตองในการชั่งออกไดเปน 2 ชนิด คือ เคร่ืองช่ังหยาบ ซึ่งมีความถูกตองอยูในชวง +0.1 กรัม ถึง +0.01 กรัม และเคร่ืองช่ังละเอียดหรือเคร่ืองช่ังวิเคราะห (analytical balance) เคร่ืองช่ังละเอียดน้ีมีความถูกตองในการชั่งอยูในชวง +0.01 มิลลิกรัม ถึง +1 มิลลิกรัม (Falconer, 2539; Harvey, 2000) การเลือกใชเคร่ืองช่ัง

การเลือกใชเครื่องชั่งเพื่อนํามาใชงาน ควรพิจารณาส่ิงตอไปน้ี (ชูชาติ, 2539) 1. ชวงการชั่งและความถูกตอง ควรใหเหมาะสมกับงานสวนใหญของหองปฏิบัติ

การ ตัวอยางเชน ใชเคร่ืองช่ังชนิด 0-200 กรัม (+0.0001 กรัม) สําหรับการชั่งวัตถุที่ตองการความถูกตองสูง และใชเครื่องชั่งขนาด 0-2,000 กรัม (+ 0.1 กรัม) สําหรับการชั่งวัตถุปริมาณมากและตองการความถูกตองปานกลาง

2. สเกลอานคาละเอียดและชัดเจน มีความแมนยําในการชั่งดี 3. ตัวถังแข็งแรง สามารถปองกันฝุนละอองและความรอนไดดี 4. มีจานช่ังขนาดใหญ 5. ใชและบํารุงรักษางาย 6. มีระบบปองกันการเสียหายเมื่อรับน้ําหนักมากเกิน (overload protection)

Page 20: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

การใชและบํารุงรักษาเคร่ืองช่ัง

เคร่ืองช่ังตองระวังรักษาใหดี หากชํารุดเสียหาย การชั่งน้ําหนักอาจคลาดเคลื่อน จนไมสามารถนํามาใชงานได ดวยเหตุน้ีผูใชเคร่ืองช่ังควรปฏิบัติดังน้ี (ชูชาติ และเปรมใจ, 2525; ชูชาติ, 2539; ประเสริฐ, 2539; Falconer, 2533; Harvey, 2000)

1. วางเคร่ืองช่ังในบริเวณท่ีแยกจากเคร่ืองมืออ่ืน ๆ บนโตะท่ีมีการส่ังสะเทือนนอย ควรอยูในบริเวณที่ไมมีการเดินพลุกพลาน มีแสงสวางพอเพียง (ควรใชหลอดฟลอูอเรสเซนซใหแสงสวาง เพราะความรอนนอยกวาหลอดทังสเตน) ไมควรต้ังชิดหนาตาง เพราะอาจถูกฝนหรือความรอนจากแสงแดด

2. เคร่ืองช่ังไฟฟาควรติดต้ังเคร่ืองควบคุมกระแสไฟฟา (voltage stabilizer) เพ่ิมเติม 3. ควรอุนเคร่ืองช่ังไวอยางนอย 15-30 นาที กอนใชงาน (อาจเสียบปลั๊กเครื่องชั่งทิ้ง

ไวโดยไมตองเปดเคร่ืองก็ได) 4. กอนใชควรดูวาลูกน้ําอยูตรงกลางหรือไม (แสดงถึงเครื่องชั่งอยูในสภาพสมดุลย)

หากลูกน้ําไมอยูตรงกลาง ตองปรับตั้งลูกน้ําใหอยูตรงกลาง 5. ขณะชั่งตองนั่งกึ่งกลางของเครื่องชั่งเสมอ 6. หามนําวัตถุหรือสารเคมีท่ียังรอนอยูไปช่ัง ควรต้ังท้ิงไวใหเย็นเทากับอุณหภูมิ

หองกอน 7. อยาชั่งสารที่มีน้ําหนักมากกวาความสามารถของเครื่องชั่ง 8. หามวางวัตถุที่จะชั่งลงบนจานชั่งโดยตรง โดยเฉพาะวัตถุท่ีเปนของเหลวหรือ

เปยกชื้น 9. ตัวอยางที่ระเหยงายควรชั่งในภาชนะที่มีฝาปด เพ่ือปองกันการระเหย 10. ตัวอยางที่ทําใหแหงดวย oven ควรเก็บไวใน desiccator กอนนํามาชั่ง เพ่ือปอง

กันไมใหตัวอยางดูดความชื้นอีกครั้ง 11. การชั่งสารเคมีที่สามารถกัดกรอนโลหะ ตัวอยางเชน ผลึกไอโอดีน (I2) และสาร

ประกอบของไซยาไนด ควรใสในขวดชั่งสารที่มีฝาปดมิดชิด 12. เมื่อไมไดใชงานเปนเวลานาน ควรใสถุงดูดความช้ืนในตูเก็บเคร่ืองช่ังเพ่ือปองกัน

การเกิดสนิมและการเกาะของไอน้ํา 13. ตองรักษาเคร่ืองช่ังใหสะอาดอยูเสมอ หลังจากใชงานเสร็จทุกครั้งควรคลุมเครื่อง

ช่ังเพ่ือปองกันฝุนละออง

Page 21: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

A : Analytical balance B : Top-loading balance

ภาพท่ี 9 เครื่องชั่งที่ใชในหองปฏิบัติการ

1.5 เคร่ืองวัดการดูดกลืนแสง (UV-VIS Spectrophotometer) UV-VIS Spectrophotometer เปนเครื่องมือที่วัดการดูดกลืนแสงของแสงชวงความยาว คลื่น 190-800 ηm UV-VIS Spectrophotometer ถูกนํามาใชอยางกวางขวางในหองปฏิบัติการเพื่อหาปริมาณสารอนินทรียในตัวอยาง เชน ไนไตรท แอมโมเนีย ฯลฯ โดยวัดการดูดกลืนแสงของสารประกอบที่มีสีเทียบกับสารละลายมาตรฐาน

ธรรมชาติของแสง แสงเปนคลื่นแมเหล็กไฟฟา (electromagnetic wave) แสงมีความเร็วในสุญญากาศเทากับผลคูณของความยาวคลื่น (λ) และความถี่ (ν) แตความเร็วในการเดินทางจะเปลี่ยนไปเมื่อเดินทางผานตัวกลางอ่ืนๆ โดยมีความเร็วในการเดินทางเทากับ 2.9979 x 10-16 ซม./วินาที/n (n = ดรรชนีหักเหของตัวกลาง, refractive index) แสงตางชนิดกันจะมีความยาวคลื่นตางกันและเคลื่อนที่ดวยความเร็วแตกตางกัน ความเขมของแสงนิยมวัดในหนวยกําลังเทียน (candle power) หรือลูเมน (lumen) ปริมาณแสงแปรผันโดยตรงกับความเขม (intensity) ของแสง ดังน้ันการวัดความเขมของแสงจึงเปนการวัดปริมาณแสงทางออม ความยาวคลื่นแสงนิยมแทนดวยอักษรกรีกคือ λλλλ (แลมบดา,lambda) แสงแตละชวงความยาวคลื่นถูกกํ าหนดใหมีชื่ อ เรียกต างกันตามขอกํ าหนดของ the Joint Committee on Nomenclature in Applied Spectroscopy ดังน้ี (ชูชาติ และเปรมใจ, 2525)

Page 22: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

แสงที่มองเห็น (visible light) เปนแสงสีขาวที่เกิดจากการรวมกันของแสงสีตาง ๆ มีสีหลักอยู 7 สี คือ สีมวง สีคราม สีนํ้าเงิน สีเขียว สีเหลือง สีแสด และสีแดง มีความยาวคลื่นต้ังแต 400-700 ηm เมื่อแสงสีขาวตกกระทบวัตถุแลวทําใหมองเห็นวัตถุเปนสีใดแสดงวาวัตถุดูดกลืนแสงสีอ่ืนหมดแตสะทอนแสงสีที่ตามองเห็นออกมา แตถาวัตถุนั้น ๆ ดูดกลืนแสงทุกสีไวไดหมดจะมองเห็นวัตถุเปนสีดํา แสงอุลตราไวโอเลต (ultraviolet light) มีความยาวคลื่นตั้งแต 210-380 ηm เปนแสงที่มีคุณสมบัติในการทําใหอิเล็กตรอนของอะตอมเกิดการสงผาน (electronic transmission) เมื่อรางกายถูกแสงน้ีเปนเวลานานอาจเกิดอันตราย ตัวอยางเชน ผิวหนังไหมเกรียม เยื่อบุลูกตาถูกทําลาย และอาจทําใหเกิดเปนมะเร็งของผิวหนังได เนื่องจากแสงอุลตราไวโอเลตทําใหไธมินเบส (thymine base) ในนิวเคลียสของเซลลรวมตัวกัน แสงอินฟราเรด (infrared light) เปนแสงท่ีมองไมเห็นดวยตาเปลา สามารถทําใหโมเลกุลของวัตถุตาง ๆ เกิดการสั่นสะเทือนอยางรุนแรงจนเกิดความรอนขึ้นมาก เนื่องจากวัตถุสวนใหญดูดกลืนแสงในชวงความยาวคลื่นในชวง 3,000-100,000 ηm ไดดี ดังน้ันจึงนิยมใชรังสีอินฟราเรดในการทําใหวัตถุตาง ๆ แหง เพราะมปีระสิทธภิาพในการทําใหแหงสงูกวาการใชความรอนแบบธรรม-ดา รูปท่ี 10 (A) : สเปคตรัมของคลื่นแมเหล็กไฟฟา (ความยาวคล่ืนหนวยเปนเซนติเมตร)

(B) : ภาพขยายของ visible light (ความยาวคลื่นหนวยเปนมิลลิไมครอน) ท่ีมา : Black (1977)

Page 23: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

กฎแหงการดูดกลืนแสง 1. กฎของแลมเบิรต (lambert s law) กฎของแลมเบิรต (ค.ศ.1760) กลาววา แสงท่ี

ถูกดูดกลืนเปนสัดสวนโดยตรงกับความหนาของตัวกลางที่แสงผาน

It = Io x 10-kt -----------------------(1)

ภาพท่ี 11 : การดูดกลืนแสงตามกฎของแลมเบิรต (lambert’s law) ท่ีมา : ชูชาติและเปรมใจ (2525) 2. กฎของเบียร (Beer s law) กฎของเบียร (ค.ศ.1852) กลาววา แสงที่ถูกดูด

กลืนเปนสัดสวนโดยตรงกับความเขมขนของสารในของเหลว ซึ่งเมื่อคํานวณเชนเดียวกับกฎของแลมเบิรต จะไดสมการ

It = Io x 10-kc -----------------------(2)

เมื่อรวมกฎทั้งสองเขาดวยกัน(Beer-Lambert s law) โดยการบวกสมการที่ (1) และสมการที่ (2) จะไดสมการใหมดังนี้

It = Io x 10-εct -----------------------(3)

แตแสงสองผาน (transmittance, T) มีคาเทากับ It/Io และแสงที่ถูกดูดกลืน (absorbance, A หรือ optical density, OD) มีคาเทากับ log (Io/It) ดังน้ัน

A = εct -----------------------(4) หรือ

Page 24: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

A= -log T -----------------------(5) ε = molar absorptivity สารแตละชนิดมีคา ε คงที่ในแตละชวงคลื่น มีหนวยเปน mole-1cm-1

c = ความเขมขนของสารในหนวย mole/L t = ความหนาของสารละลายในหนวย ซม.

ชนิดของเคร่ืองวัดการดูดกลืนแสง 1. ชนิดลําแสงเดี่ยว (single beam type) ใชลําแสงลําเดียวกันสําหรับวัดสารอางอิง

(reference หรือ blank) และสารตัวอยาง (sample) การวัดความเขมแสงกระทําโดยปรับ 0 %T แลวปรับ 0 A หรือ 100 %T ดวยสารอางอิง หลังจากน้ันวัดคาของสารตัวอยางในหนวย A หรือ %T ชนิดลําแสงเดี่ยวมีขอดีตรงที่มีองคประกอบนอย และมีแสงผานไปยังสารตัวอยางมากกวาแบบอ่ืนๆ แตมีขอเสียตรงที่มีเสถียรภาพในการอานคาต่ําและคาเปลี่ยนแปลงไดงาย นอกจากนี้ยังไมสามารถกวาด (scan) ดูการดูดกลืนของแสงตาง ๆ อยางตอเน่ืองได

ภาพท่ี 12 องคประกอบท่ีสําคัญของเคร่ืองวัดการดูดกลืนแสงแบบ single beam ท่ีมา : ชูชาติและเปรมใจ (2525) 2. ชนิดลําแสงคู ( double beam type) วัดความเขมของแสงโดยการสะทอนแสง

ที่ผานออกมาจากตัวแยกแสงใหผานสารอางอิงและสารตัวอยางสลับกัน ทําใหความเขมแสงที่ผานตัว อยางลดลงคร่ึงหน่ึง วงจรจะขยายสัญญาณที่ไดจากการเปรียบเทียบสัญลักษณที่ไดรับจากสารตัวอยางกับสารอางอิงอยูตลอดเวลา ดังนั้นจึงมีเสถียรภาพในการวัดความเขมของแสงดีมาก แตเคร่ืองวัดชนิดน้ีมอีงคประกอบซับซอน เน่ืองจากใชตัวไวแสงอันเดียวจึงตองมีวงจรเลือกวัดสัญญาณ และใชหลอดไฟฟากําเนิดแสงมีกําลังสองสวางสูง จึงทําใหมีราคาแพงกวาเครื่องมือชนิดลําแสงเดี่ยว

Page 25: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ภาพท่ี 13 องคประกอบท่ีสําคัญของเคร่ืองวัดการดูดกลืนแสงแบบ double beam ท่ีมา : ชูชาติ และเปรมใจ (2525)

วิธีใชเคร่ืองวัดการดูดกลืนแสง

เครื่องวัดการดูดกลืนแสงแตละแบบอาจมีเทคนิคการใชและวิธีการใชแตกตางกันบาง ซึ่งผูใชควรศึกษาคูมือการใชงานโดยละเอียดกอน สําหรับวิธีใชเคร่ืองวัดการดูดกลืนแสงโดยทั่วไปมีดังน้ี (ชูชาติ, 2539)

1. ถอดถุงคลุมเคร่ืองออก 2. เปดสวิทซไฟฟาเพ่ืออุนเคร่ืองนาน 10 30 นาที 3. ปดแสงจากภายในหรือภายนอกไมใหตกกระทบตัวไวแสง โดยการปดฝาครอบ

ชองใสคิวเวททและปดชองแสงออก 4. ปรับ 0%T ดวยปุมปรับศูนย คาความเขมของแสงควรจะคงที่ ถาไมคงที่อาจเกิด

จากการอุนเคร่ืองไมพอ หรือเคร่ืองมือมีความผิดปกติ 5. เลือกความยาวคลื่นแสงที่ตองการวัดโดยหมุนปุมเลือกความยาวคลื่น 6. เลือกตัวกรองตัดแสงรบกวนที่เหมาะสม 7. ใสรีเอเจนตอางอิง (reagent blank) ลงในชองใสคิวเวทท ปดฝาชองใสคิวเวทท 8. ปรับ 100%T หรือ OD ดวยปุมควบคุมการปรับในขั้นตอนนี้ตองกระทําทุกครั้งที่มี

การเปลี่ยนความยาวคลื่นแสงที่ใชวัด 9. ใสสารตัวอยางลงในชองใสคิวเวทท ปดฝาชองใสคิวเวทท 10. อานคา %T หรือ A 11. ปดสวิทซไฟฟา ปลอยใหเคร่ืองเย็นกอนคลุมเคร่ืองดวยถุงคลุมเคร่ืองมือ

Page 26: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ขอควรปฏิบัติในการใชงาน เพื่อใหการใชเคร่ืองวัดการดูดกลืนแสงมีความผิดพลาดนอยที่สุดควรปฏบัิติดังน้ี (ชู-ชาติ, 2539)

1. เลือกใชวิธีวิเคราะหที่เหมาะสม 2. เลือกสารตัวอยางที่เหมาะสม (ไมขุนหรือมีสีอ่ืน ๆ เจือปนมาก) 3. ปฏิบัติตามคําแนะนําในคูมือการใชงาน (operating manual) อยางเครงครัด 4. ต้ังเคร่ืองมือในท่ีมีฝุนนอย ความชื้นต่ําอุณหภูมิไมสูง และควรตั้งหางจากผนัง

เพ่ือใหความรอนระบายออกไดดี 5. ใชเคร่ืองควบคุมโวลต (voltage stabilizer) ถาโวลตของกระแสไฟฟาที่จายใหกับ

เคร่ืองมือ มีคาเปลี่ยนแปลงเกิน 10% (198-242 โวลต) 6. อุนเคร่ืองใหพอเพียงกอนใชงาน 7. ตรวจดูสภาพของหลอดไฟกําเนิดแสงเปนระยะ ๆ พรอมกับดูตําแหนงท่ีถูกตอง

ดวย 8. ปดหลอดไฟกําเนิดแสงเมื่อไมไดใชงาน 9. ปดชองแสงออกเม่ือไมไดวัดความเขมของแสง เพื่อยืดอายุการใชงานของหลอด

ไฟกําเนิดแสง 10. ใชความกวางของชองแสงออกแคบ เพื่อสรางแสงสีเดียวที่มีชวงความยาวคลื่น

แคบ 11. ควรอานคาความเขมขนของแสงในชวง 15-80 %T เน่ืองจากการตอบสนองของ

ตัวไวแสงสวนใหญเปนเสนตรง 12. ใชคิวเวททที่สะอาดและมีคาความแตกตางของ %T ตํ่า 13. ในกรณีท่ีมีคิวเวททนอยจําเปนตองใชรวมกัน ควรวัดสารละลายที่มีความเขมขน

นอยกอนสารละลายที่มีความเขมขนมากตามลําดับ 14. ตรวจสอบความไวของตัวไวแสงเปนระยะ ๆ 15. ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลง 100%T หรือ O Abs เปนระยะ ๆ ในขณะที่ใชงาน

เคร่ืองอยู 16. มีการบํารุงรักษาเคร่ืองมือเปนระยะ ๆ และสม่ําเสมอ

Page 27: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

1.6 การเตรียมสารละลาย คําจํากัดความ

สารละลาย (solution) หมายถึงของเหลวที่ผสมเปนเนื้อเดียวกัน อาจจะเปนของผสมระหวางของเหลวกับของเหลว ของเหลวกับของแข็ง ต้ังแต 2 ชนิดขึ้นไป สารละลายประกอบดวยตัวทําละลาย (solute) กับตัวถูกละลาย (solvent) ตัวทําละลายเปนของเหลว เชน น้ํากลั่น เฮกเซน เมทานอล เปนตน สวนตัวถูกละลายอาจเปนของเหลวหรือของแข็งก็ได

ตัวถูกละลาย หมายถึง ของแข็งหรือของเหลวที่ละลายเขากับตัวทําละลายได เปน สารที่มีปริมาณนอยกวาตัวทําละลาย

ตัวทําละลาย หมายถึง สารที่ใชเปนตัวละลายหรือเปนสารที่มีปริมาณมากกวาตัวถูก ละลาย น้ําบริสุทธิ์เปนตัวทําละลายที่ใชและรูจักกันมากที่สุด

สารละลายอิ่มตัว (saturated solution) หมายถึง สารละลายที่โมเลกุลของตัวถูกละ- ลายในสารละลายอยูในสภาวะสมดุลยระหวางของเหลวกับของแข็งโดยมีโมเลกุลที่ยังไมละลายเหลืออยูอีกมาก เนื่องจากอุณหภูมิมีผลตอการละลาย ดังนั้นปริมาณตัวถูกละลายในสารละลายอิ่มตัวที่อุณหภูมิตางกันจึงไมเทากัน

สารละลายอิ่มตัวยวดยิ่ง (supersaturated solution) หมายถึง สารละลายที่ยังมีโม- เลกุลของตัวถูกละลายอยูมากกวาสารละลายอิ่มตัว ณ ที่อุณหภูมิและความดันเดียวกันโมเลกุลของตัวถูกละลายไมอยูในสภาวะสมดุลยกับสวนที่ยังไมละลาย

เกรดของสารเคมี สารเคมีถือเปนหัวใจสําคัญในการวิเคราะหนํ้าท่ีผูใชจําเปนตองเลือกใชใหตรงกับงานที่ตองการจะวิเคราะหเพื่อใหผลการวิเคราะหที่ไดมีความถูกตองมากที่สุด อีกทั้งยังเปนการประหยัดงบประมาณอีกดวย ปจจุบันสารเคมีที่ใชในหองปฏิบัติการวิเคราะหน้ํามีอยูหลายเกรดดวยกัน แตท่ีรูจักกันทั่วไปมีดังนี้ (Shugar and Dean, 1989)

1. Technical grade สารเคมีเกรดนี้จะไมใชสําหรับหองปฏิบัติการ เนื่องจากมีสาร เจือปนอยูเปนจํานวนมาก แตจะใชในอุตสาหกรรมการผลิต

2. Practical grade สารเคมีเกรดน้ีจะมีสารเจือปนอยูนอยกวา Technical grade 3. Reagent grade สารเคมีเกรดน้ีถูกกําหนดโดย American Chemical Society (ACS)

(Harvey, 2000) เปนสารเคมีท่ีไดในงานท่ัวไปสารเคมีเกรดรีเอเจนตเปนสารเคมีท่ีหองปฏิบัติการตาง ๆ ใชกันมากที่สุด

4. Special purpose reagent chemical grade เปนสารเคมีที่ผลิตขึ้นมาเพื่อใชงานพิเศษ เชน HPLC grade , Pesticide grade ซึ่งสารเคมีจะระบุความบริสุทธิ์อยางต่ําไว

Page 28: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

นอกจากน้ียังมีเกรดมาตรฐานปฐมภูมิ (primary standard grade) ซึ่งเปนสารเคมีที่มี ความบริสุทธิ์สูง สารเคมีเกรดน้ีนิยมใชเปนสารมาตรฐาน เกรดของสารเคมีชนิดน้ีถูกกําหนดโดย National Institute of Standard and Technology (NIST)

หนวย ในที่นี้แบงหนวยเปน 2 ประเภท คือ (1) หนวยแสดงความเขมขนของสารละลาย

(2) หนวยของการวิเคราะห 1. หนวยความเขมขนของสารละลาย

หนวยความเขมขนของสารละลายที่นิยมใชกันทั่วไปมีดังนี้ 1) ความเขมขนในหนวย mg/L หนวย mg/L มีความหมายวา มีตัวถูกละลายกี่

มิลลิกรัม ในสารละลาย 1 ลิตร หนวยนี้ใชเมื่อเตรียมสารละลายมาตรฐานตามคูมือวิเคราะหน้ําและน้ําเสียของ APHA, AWWA and WEF (1995) โดยเฉพาะเม่ือตองการวิเคราะหธาตุอาหารมาเชน การเตรียมสารละลายหนวย mg/L มีลําดับข้ันตอนในการเตรียมดังน้ี

1. หาสารเคมีที่ใชเปนตัวถูกละลาย (ขั้นตอนนี้หาไดจากหนังสือแนะนําวิธี วิเคราะหนํ้าท่ัว ๆ ไป)

2. คํานวณหาน้ําหนักโมเลกุลในหนวยเปนกรัมของสารที่จะเตรียมเปนสาร ละลาย

3. คํานวณหาน้ําหนักจํานวนกรัมของสารในการเตรียมสารละลาย 1 ลิตร 4. กรณีสารละลายที่ตองการเตรียมมีปริมาตรไมเทากับ 1 ลิตร นํานํ้าหนัก

ในขอ 3 คูณกับปริมาตรท่ีตองการในหนวยลิตร จะเปนน้ําหนักของสารที่ใชในการเตรียมสารละลาย 5. ชั่งน้ําหนักของสารที่คํานวณไดในขอ 4 แลวละลายน้ํา และทําใหมีปริ-

มาตรตามตองการ

ตัวอยาง ตองการเตรียมสารละลายมาตรฐานของไนไตรท-ไนโตรเจน 70 mg-N/L จํานวน 0.5

ลิตร วิธีคิด

สารละลายมาตรฐานของไนไตรท-ไนโตรเจน เตรียมจากโซเดียมไนไตรท (NaNO2)

2. คํานวณหาน้ําหนักโมเลกุลของสารเคมีที่ใช NaNO2 1 โมเลกุล ประกอบดวย Na 1 อะตอม = 1 x 23 = 23 N 1 อะตอม = 1 x 14 = 14

Page 29: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

O 2 อะตอม = 2 x 16 = 32 นํ้าหนักโมเลกุลของ NaNO2 = 69 กรัม

3. คํานวณหาน้ําหนักของสารที่ใชในการเตรียมสารละลาย 1 ลิตร ไดดังน้ี ไนโตรเจน 14 กรัม มาจากสารประกอบ NaNO2 69 กรัม

70 x 10-3 กรัม (prefix m = 10-3) 70 x 10-3 x 69 กรัม 14

= 0.345 กรัม 4. หาน้ําหนักของสารที่ใชในการเตรียมสารละลาย 0.5 ลิตร= 0.5 x 0.345 กรัม

= 0.1725 กรัม 5. ชั่งโซเดียมไนไตรทที่อบแหงแลวตามที่คํานวณไดในขอ 4 ละลายน้ําแลวทํา

ใหมีปริมาตรเปน 0.5 ลิตร สารละลายที่ไดนี้มีความเขมขน 70 mg-N/L

2) ความเขมขนในหนวยโมลาร (Molarity, M) โมลาริต้ีหรือโมลาร หมายถึง น้ําหนักโมเลกุลหรืออะตอมในหนวยเปนกรัมของตัวถูกละลายในสารละลาย 1 ลิตร (Black, 1977) เชน โซเดียมคลอไรด (NaCl) มีน้ําหนักโมเลกุลเทากับ 58.443 กรัม ดังนั้นถาละลายโซเดียมคลอไรด 58.443 กรัม ในน้ํากลั่น แลวทําใหมีปริมาตรเปน 1 ลิตรในขวดวัดปริมาตร สารละลายนี้จะมีความเขมขน 1 โมลาร (1 M)

ลําดับขั้นตอนของการเตรียมสารละลายในหนวยโมลารมีดังนี้ 1. คํานวณหานํ้าหนักโมเลกุลในหนวยเปนกรัมของสารท่ีจะเตรียมเปนสารละ-

ลาย 2. นําจํานวนโมลารของสารละลายที่ตองการเตรียม คูณกับน้ําหนักโมเลกุลเปน

กรัมของสารน้ัน เพื่อหาจํานวนกรัมของสารในการเตรียมสารละลาย 1 ลิตร 3. กรณีสารละลายที่ตองการเตรียมมีปริมาตรไมเทากับ 1 ลิตร นําน้ําหนักในขอ

2 คูณกับปริมาตรท่ีตองการในหนวยลิตร จะเปนน้ําหนักของสารที่ใชในการเตรียมสารละลาย 4. ชั่งน้ําหนักของสารที่คํานวณไดในขอ 3 ละลายน้ําแลวทําใหมีปริมาตรตาม

ตองการ

ตัวอยาง ตองการเตรียมสารละลายโซเดียมคลอไรด 0.5 M จํานวน 0.5 ลิตร วิธีคิด 1. คํานวณหานํ้าหนักโมเลกุลของโซเดียมคลอไรด

Page 30: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

NaCl 1 โมเลกุล ประกอบดวย Na 1 อะตอม = 1 x 23 = 23 Cl 1 อะตอม = 1 x 35.5 35.5 นํ้าหนักโมเลกุลของ NaCl = 58.5 กรัม

2. หาน้ําหนักของสารที่ใชในการเตรียมสารละลาย 1 ลิตร= 0.5 x 58.5 = 29.25 กรัม

3. หาน้ําหนักของสารที่ใชในการเตรียมสารละลาย 0.5 ลิตร= 0.5 x 29.25 กรัม = 14.625 กรัม

4. ชั่งโซเดียมคลอไรดตามที่คํานวณไดในขอ 3 ละลายน้ําแลวทําใหมีปริมาตร เปน 0.5 ลิตร สารละลายที่ไดนี้มีความเขมขน 0.5 M

การเตรียมสารละลายในหนวยโมลารที่ความเขมขนตางๆ กัน และปริมาตรไมเทากับ

1 ลิตร อาจใชสูตรขางลางนี้คํานวณหาน้ําหนักของสารที่ใชเตรียมสารละลายที่ตองการ น้ําหนักของสารที่ใชเตรียมสารละลายที่ตองการ = น้ําหนักโมเลกุลของสาร x โมลารท่ีตองการ x จํานวนลิตร

3) ความเขมขนในหนวยนอรมัลลิต้ี (Normality, N) นอรมัลลิต้ี หมายถึงจํานวน กรัมสมมูลยของตัวถูกละลายในสารละลาย 1 ลิตร นอรมัลลิตี้ใชแสดงความเขมขนของกรดและ/หรือดาง (Black, 1977) เน่ืองจากความแรงของกรดหรือดางข้ึนอยูกับการแตกตัวของไฮโดรเจนอิออน (H+) หรือไฮดรอกไซดอิออน (OH--) มากกวาจํานวนของกรดหรือดางท่ีใชจริง สารละลายกรดไฮโดรคลอริก 4 นอรมอล หมายถึง สารละลายกรดไฮโดรคลอริก 1 ลิตร มีกรดไฮโดรคลอริกอยู 4 กรัมสมมูลย หรือ 4 x 36.5 = 146.0 กรัม น้ําหนักกรัมสมมูลยของกรด ดาง และเกลือ พอสรุปไดดังน้ี (สิริ, 2528)

(1) น้ําหนักสมมูลยของกรด = น้ําหนักโมเลกุล Basicity

Basicity = จํานวนไฮโดรเจนอะตอมที่ถูกแทนที่ไดดวยโลหะ เชน นํ้าหนักกรัมสมมูลยของ H2SO4 = (2x1)+(1x32)+(4x16)

= 49 กรัม

น้ําหนักกรัมสมมูลยของ HCl = (1x1 (35.5x1)

2

)+1

Page 31: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

= 36.5 กรัม

(2) น้ําหนักกรัมสมมูลยของดาง = น้ําหนักโมเลกุล Acidity

Acidity = จํานวน OH- ในดางหรือ H+ ที่ดางนั้นทําปฏิกิริยาดวย เชน น้ําหนักกรัมสมมูลยของ NaOH = (23x1)+(16x1)+(1x1)

= 40.0 กรัม

นํ้าหนักกรัมสมมูลยของ Ca(OH)2 = 40+2 (16+1)

= 37.0 กรัม

น้ําหนักกรัมสมมูลยของ NH4OH = (14x1)+(1x5)+(16x1) = 35.0 กรัม

(3) น้ําหนักกรัมสมมูลยของเกลือ

= น้ําหนักโมเลกุล จํานวนวาเลนซีทั้งหมดของโลหะที่มีอยูใน 1 โมเลกุลของเกลือ

เชน น้ําหนักกรัมสมมูลยของ NaCl = ( 23x1)+(35.5x1) = 58.5 กรัม

(4) น้ําหนักกรัมสมมูลยของ oxidising และ reducing agent

= น้ําหนักโมเลกุล จํานวน oxidation number ที่เปลี่ยนไปตอ 1 โมเลกุล

การหาน้ําหนักกรัมสมมูลยของ oxidizing และ reducing agent ตองหาจํานวน

1

2

1

1

Page 32: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

oxidation number ที่เปลี่ยนไปจากปฏิกิริยา oxidation-Reduction ซึ่งจํานวน oxidation number ที่เปลี่ยนไปจากปฏิกิริยา oxidation-Reduction สําหรับตัวเติม และลดออกซิเจนท่ีพบบอย ๆ แสดงใน ตารางท่ี 4 ตารางท่ี 4 นํ้าหนักกรัมสมมูลยของตัวเติมออกซิเจนและตัวลดออกซิเจนท่ีพบบอย

สาร ชนิด สภาวะ ออกซิเดช่ันนัมเบอรเปลี่ยน นํ้าหนักสมมูลย

KMnO4 KMnO4 K2Cr2O7 I KH(IO3)2 Na2C2O4 KI As2O3 Na2S2O3 Fe(NH4)2(SO4)2

ตัวเติมออกซิเจน ” ” ” ”

ตัวลดออกซิเจน ” ” ” ”

กรด ดาง กรด กรด กรด กรด กรด กรด กรด กรด

5 3

2x3 1

2x5 2x1 1

2x2 ? 1

MW/5 MW/3 MW/6 MW/1 ?*/1

MW/2 MW/1 MW/4 MW/1/2 MW/1

/1 ในกรณีของ KH(IO3)2 จะตองทราบปฏิกิริยา เพ่ือท่ีจะไดคํานวณนํ้าหนักสมมูลยไดโดยท่ัวๆไป จะเทากับ MW/10 แตสําหรับปฏิกิริยากับ KI จะเทากับ MW/12 /2 นํ้าหนักสมมูลยของ Na2S2O3 ตองคํานวณโดยทางออมเพราะไมทราบ oxidation number ท่ีเปล่ียนไปของ S ในปฏิกิริยากับไอโอดีนดังน้ี 1 โมเลกุลของ Na2S2O3 จะสมมูลยกับ 1 อะตอมของไอโอดีน ดังน้ันนํ้า หนักสมมูลยของ Na2S2O3เทากับ MW/1 ท่ีมา : กรรณิการ (2522)

4) ความเขมขนในหนวยเปอรเซ็นต (1) เปอรเซ็นตนํ้าหนักตอนํ้าหนัก (% wt/wt) บางคร้ังเรียกวา เปอรเซ็นตโดยนํ้าหนัก หมายถึง น้ําหนักของตัวถูกละลายในสารละลาย 100 หนวยนํ้าหนัก เชน กรดไนตริกเขมขน 70% (wt/wt) แสดงวามีกรดไนตริกอยู 70 กรัม ในสารละลาย 100 กรัม เปนตน

(2) เปอรเซ็นตนํ้าหนักตอปริมาตร (%wt/vol) หมายถึง น้ําหนักของตัวถูกละ -ลายเปนกรัมในปริมาตรของสารละลาย 100 มิลลิลิตร เชน สารละลาย NaOH 3% (wt/vol) หมายความวาในสารละลาย 100 มิลลิลิตร มี NaOH อยู 3 กรัม

(3) เปอรเซ็นตปริมาตรตอปริมาตร (% vol/vol ) บางคร้ังเรียกวาเปอรเซ็นต โดยปริมาตร หมายถึงปริมาตรตัวถูกละลายตอปริมาตรของสารละลาย 100 หนวยปริมาตร เชน สารละลายกรดไฮโดรคลอริก 3 เปอรเซ็นต โดยปริมาตร แสดงวา มีกรดไฮโดรคลอริก 3 มิลลิลิตร ในสารละลาย 100 มิลลิลิตร

ตามปกติถากลาวถึงความเขมขนเปนเปอรเซ็นตโดยไมไดบอกรายละเอียดมักหมาย

Page 33: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ถึงเปอรเซ็นตโดยนํ้าหนัก นอกจากนี้บางครั้งจะบอกความเขมขนของสารละลายเปน additive volume (a+b)

หมายถึง a = ปริมาตรของสารละลายเขมขน

b = ปริมาตรของนํ้ากล่ันท่ีใชเติม เชน (1+9) H2SO4 หมายถึง กรด H2SO4 1 หนวย จะถูกทําใหเจือจางดวยน้ํากลั่น 9 หนวย

2. หนวยวัดในการวิเคราะหน้ํา 1) หนวยนํ้าหนักตอนํ้าหนัก หมายถึง หนวยวัดเปนอัตราสวนของนํ้าหนักตอ

นํ้าหนัก เชน มก./กก. (mg/kg) หรือหน่ึงในลานสวน (ppm) และ ก./กก. (gm/kg) หรือหน่ึงในพันสวน (ppt) สําหรับหนวยวัด gm/kg หรือ ppt ใชเปนหนวยวัดคาความเค็มของนํ้า และหนวยวัด mg/kg หรือ ppm จะใชเปนหนวยวัดคุณสมบัติของนํ้าโดยทั่วไปโดยเฉพาะนํ้าจืด เนื่องจากนํ้าจืดมีความถวงจําเพาะเทากับ 1 ดังน้ันนํ้าจืดปริมาตร 1 ลิตร จึงมีน้ําหนักเทากับ 1 กิโลกรัม หนวยวัด 1 ppm (mg/kg) จึงมีคาเทากับ 1 mg/L แตในการวิเคราะหตัวอยางท่ีเปนนํ้าทะเลหรือของเหลวอ่ืน ๆ ไมควรรายงานผลการวิเคราะหเปน ppm เน่ืองจากมีความถวงจําเพาะไมเทากับ 1 ของเหลวหรือนํ้าทะเลจํานวนปริมาตร 1 ลิตร จะมีนํ้าหนักไมเทากับ 1 กิโลกรัม ดังน้ันหนวยวัด 1 mg/L จะไมเทากับ 1 ppm นอกจากน้ีการใชคํายอ ppm รวมทั้งคํายอ ppbและ ppt ที่มาจาก part per billion และ part per trillion ยังมีความสับสนในมาตรฐานใชอยูเนื่องจากอังกฤษและอเมริกันยังใชแตกตางกันอยู (สมเกียรติ และวีรวรรณ, 2544)

2) หนวยน้ําหนักตอปริมาตร หมายถึง หนวยวัดเปนอัตราสวนระหวางนํ้า หนักตอปริมาตร เชน หนวยวัด mg/L หนวยวัดนํ้าหนักตอปริมาตรน้ีจะแสดงคาโดยตรงจากการวัดคุณสมบัตินํ้าโดยทั่วไป เพราะเปนการวัดปริมาณสารหนวยนํ้าหนักในนํ้า 1 ลิตร เชน เมื่อวัดคาออกซิเจนละลายไดเทากับ 5.0 mg/L แสดงวาในน้ําปริมาตร 1 ลิตร จะมีแกสออกซิเจนหนัก 5.0 mg

3) หนวยปริมาตรตอปริมาตร หมายถึง หนวยวัดเปนอัตราสวนปริมาตร เชน mL/L จะเปนหนวยวัดปริมาตรตะกอนในนํ้า แสดงปริมาณตะกอนเปนปริมาตร (mL) ในนํ้าตัวอยาง 1 ลิตร หรือใชวัดการละลายของแกสออกซิเจน

4) หนวยน้ําหนักกรัมอะตอมตอปริมาตร หมายถึง หนวยวัดเปนอัตราสวนนํ้า หนักกรัมอะตอมของสารตอปริมาตรของนํ้า ตัวอยาง เชน mg-at/L หรือ µg-at/L หนวย mg-at/L มีคาเทากับหนวย mM (mmol/L) และหนวย µg-at/L มีคาเทากับหนวย µM (µmol/L) หนวยความเขมขนน้ีพบไดในคูมือวิเคราะห นํ้าทะเลของ Strickland and Parsons (1972) และคูมือวิเคราะห นํ้าทะเลของ Parsons et al. (1984)

Page 34: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

การเปล่ียนหนวยท่ีใชในการวิเคราะห ในเอกสารวิจัยเกี่ยวกับคุณภาพน้ําบางครั้งพบวาในพารามิเตอรเดียวกันผูวิจัยอาจรายงานผลการวิเคราะหในหนวยวัดตางๆ กัน โดยเฉพาะการวิเคราะหธาตุอาหารปริมาณนอย (ไนไตรท ไนเตรท แอมโมเนีย ออรโธฟอสเฟต และซิลิเกต)

1. เปล่ียนหนวย µµµµM ใหเปน mg-อะตอมของธาตุนั้น ๆ /L

mg-(N or P or Si) /L = µM x นํ้าหนักอะตอมของ N or P or Si 1000

ตัวอยาง ออรโธฟอสเฟต 1 µM มีคาเทาไหรในหนวย mg-P/L

mg-P/L = 1 x 31 1000 = 0.031

เปล่ียนหนวย mg-อะตอมของธาตุ/L ใหเปน µµµµM

µM = ความเขมขนหนวย mg-อะตอมของธาตุ/L x 1000

14 ตัวอยาง ไนไตรท ความเขมขน 0.014 mg-N/L มีความเขมขนเทาไหรในหนวย µM

µM = 0.014 x 1000 14 = 1

การเตรียมสารละลายประเภทตาง ๆ

การเตรียมสารละลายเปนงานที่หองปฏิบัติการตาง ๆ ปฏิบัติอยูเปนประจําอาจจะเกือบทุกวันก็วาได นการเตรียมสารละลายท่ีตองการรูความเขมขนท่ีแนนอนจะใชไปเปตและขวดวัด

Page 35: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ปริมาตร สวนการเตรียมสารละลายที่ตองการรูความเขมขนหยาบ ๆ จะใชพวกกระบอกตวง บีกเกอร และขวดใสน้ํายาเคมีก็เพียงพอแลว วิธีเตรียมสารละลายมี 2 วิธ ี ดังน้ี (Harvey, 2000)

1) การเตรียมสารละลาย stock สารละลาย stock เตรียมไดโดยช่ังสารท่ีเปนของ แข็งบริสุทธิ์หรือตวงของเหลวบริสุทธิ์ แลวเจือจางจนถึงปริมาตรท่ีตองการ

2) การเตรียมสารละลายดวยการเจือจาง สารละลายที่มีความเขมขนนอย ๆ เตรียมไดดวยการเจือจางจากสารละลาย stock ซึ่งมีความเขมขนมากกวา ทําไดโดยถายสารละลาย stock ท่ีรูปริมาตรแนนอนลงในภาชนะใหม แลวเติมตัวทําละลายจนไดปริมาตรที่ตองการ เน่ืองจากจํานวนของตัวถูกละลายกอนและหลังการเจือจางยังคงเทาเดิม ดังนั้นการเตรียมสารละลายดวยการเจือจางจึงใชสูตร

C0 x V0 = Cd x Vd

เม่ือ C0 = ความเขมขนของสารละลาย stock V0 = ปริมาตรของสารละลายที่ดูดจากสารละลาย stock Cd = ความเขมขนของสารละลายเจือจาง Vd = ปริมาตรของสารละลายที่เจือจาง

1. การเตรียมสารละลายกรดและดาง ในการเตรียมสารละลายที่ตัวถูกละลายเปน

ของเหลว ผูเตรียมตองรูความเขมขนต้ังตนของ stock solution กอนที่จะเตรียมสารละลายแตละชนิด ซึ่งความเขมขนตั้งตนของกรดและดางหาไดจากสูตร Molarity (M) =

M.W. = molecular weight ตัวอยาง

คํานวณความเขมขนของกรดไนตริก (HNO3) (63.0 g/mol) เม่ือสารละลายกรดไนตริกมีความถวงจําเพาะ 1.42 และมีกรดไนตริกอยู 70 % (wt/wt)

M =

= 15.78 ความเขมขนที่แนนอนของสารละลายกรดและดางเหลานี้ไมสามารถหาไดโดยตรง จึง

เรียกวา secondary standard ซึ่งตองนําไปไตเตรตกับสารละลายที่ทราบความเขมขนที่แนนอน (Primary standard) กระบวนการดังกลาวเรียกวา standardization

Primary standard สําหรับเตรียมดาง เชน Potassium acid phthalate (C6H4 (COOH)

ความถวงจําเพาะ x % Solute x 1000 100 x M.W.

1.42 x 70 x 1000 100 x 63

Page 36: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

COOK) ชนิด reagent grade มีน้ําหนักโมเลกุล 204.22 มีความบริสุทธิ์ 99.7% Potassium acid phtha- late นิยมใชหาความเขมขนของโซเดียมไฮดรอกไซด สวน primary standard สําหรับกรด เชน โซเดียมคารบอเนต (Na2CO3) มีน้ําหนักโมเลกุล 106 เมื่อถูกกับอากาศจะดูดน้ําเปน monohydrate เตรียมไดโดยขจัดนํ้าออกโดยอบท่ีอุณหภูมิ 270 300 องศาเซลเซียส นาน 30-60 นาที ระวังอยาใหอุณหภูมิสูงกวา 300 องศาเซลเซียส เพราะโซเดียมคารบอเนตจะสลายตัวเปนคารบอนไดออกไซด (CO2) สารเคมีที่ใชเปน Primary standard จะตองรูสัดสวนของธาตุในสารประกอบ (stoichiometry) รูความบริสุทธิ์ (assay) และความเขมขนไมวาจะอยูในรูปของแข็งหรือสารละลายจะตองไมเปลี่ยนแปลงเมื่อเก็บไวเปนเวลานาน สารเคมีที่เปน Primary standard นอกจาก Potassium acid phthalate และ โซเดียมคารบอเนตแลวยังมีโปแทสเซียมไดโครเมต (K2Cr2O7) (Harvey, 2000)

2. การเตรียมสารละลายของผลึก (Hydrates) สารเคมีที่ทําใหแหงปราศจากน้ําเรียก วา anhydrous ซ่ึงมีรูปรางไมแนนอน (Amorphous) เมื่อนําไปละลายน้ําแลวระเหยน้ําออกจะไดผลึกของสารเคมี (hydrates) เชน CuSO4.5H2O, Na2SO4.10H2O, MgSO4.7H2O โดยทั่วไปถากําหนดวา 50% ของ copper sulfate ใหหมายถึง 50% (w/v) CuSO4 ผลึกตองคิดนํ้าหนักของนํ้าดวย ถาเปน anhydrous กอนช่ังตองอบท่ี 100-110 องศาเซลเซียส ถาสารนั้นมีการสลายตัวใหเอามาคํานวณที่ตองชั่งจริงดวย สารละลายที่ประกอบไปดวยสารเคมีหลายๆ ชนิดควรละลายแตละตัวกอนแลวจึงผสมกันทีหลัง เพื่อปองกันการละลายยาก และการเกิดปฏิกิริยาโดยตรง ตารางท่ี 5 ความถวงจําเพาะและความเขมขนตั้งตนของกรดบางชนิดที่ใชในหองปฏบัิติการ

สารเคมี % ความเขมขน (wt/wt)

ความถวงจําเพาะ ความเขมขนต้ังตน(M)

กรดไฮโดรคลอริก 37.2 1.19 11.6 กรดไนตริก 70.5 1.42 15.8 กรดซัลฟูริก 96.5 1.84 18

Page 37: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

ตารางท่ี 6 สรุปหนวยที่ใชแสดงความเขมขนของสาร

ชื่อ หนวย สัญลักษณ molarity normality weight % volume % weight-to-volume % parts per million parts per billion

Moles solute liters solution

number Ews solute liters solution

g solute 100 g solution

mL solute 100 mL solution

g solute 100 mL solution

g solute 106 g solution

g solute 109 g solution

M

N

% w/w

% v/v

% w/v

ppm

ppb

ท่ีมา : Harvey (2000)

3. การเตรียมสารละลายมาตรฐานเพื่อวิเคราะหธาตุอาหาร การเตรียมสารละลาย มาตรฐานเพ่ือวิเคราะหธาตุอาหารนิยมคิดเฉพาะความเขมขนของไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และซิลิคอนเทาน้ัน โดยทั่วไปสารละลายเริ่มตน (Stock solution) ควรมีความเขมขนมากกวา 1 mM สวนใหญนิยมเตรียมท่ี 10 mM โดยมีข้ันตอนดังน้ี

1. ระบุสารต้ังตน ความเขมขนเร่ิมตน และปริมาตรที่ตองการ 2. หานํ้าหนักของสารต้ังตนท่ีตองการใชเตรียมสารละลายมาตรฐานเพ่ือใหได

ความเขมขนตามตองการ 3. นําไปอบใน Oven อุณหภูมิ 105-110 องศาเซลเซียส นาน 1-1 ช่ัวโมงคร่ึง

(เพ่ือใหนํ้าหนักคงท่ีอาจอบนาน 24 ชั่วโมงก็ได) 4. ทิ้งไวใหเย็น แลวนําเขาโถดูดความชื้น 5. ชั่งน้ําหนักตามที่คํานวณไวในขอ 2 ใหมีทศนิยมอยางนอย 4 ตําแหนง 6. นําสารที่ชั่งไดไปละลายดวยน้ํากลั่นในปริมาณนอย ๆ ในบีกเกอร แลวเจือ

จางใหไดปริมาตรตามท่ีตองการในขวดวัดปริมาตร

Page 38: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

7. สารละลายมาตรฐานที่เตรียมมีอายุการใชงานประมาณ 6 เดือน ถึง 1 ป

ตัวอยางการเตรียมสารละลายมาตรฐานเพื่อวิเคราะหธาตุอาหาร ตองการเตรียมสารละลายมาตรฐานเพ่ือเตรียมกราฟมาตรฐานของฟอสเฟต ความเขมขน 310 mg-P/l จํานวน 1 ลิตร จากโปแทสเซยีมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต (KH2PO4)

1. หานํ้าหนักโมเลกุลของโปแทสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต (KH2PO4) = 136.09 g/mol

2. หานํ้าหนักกรัมอะตอมของฟอสฟอรัสในโปแทสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต ไดเทากับ 31 x 1 g/mol (โปแทสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต 1 โมลน้ันมีฟอสฟอรัส 1 โมล )

3. หานํ้าหนักของโปแทสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตท่ีตองใชในการเตรียมไดสาร ละลายมาตรฐานของฟอสเฟต-ฟอสฟอรัสความเขมขน 310 mg-P/L ไดดังน้ี

ฟอสฟอรัส 31 กรัม มาจากโปแทสเซยีมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต 136.09 กรัม 310 มิลลิกรัม กรัม = 0.1361 กรัม

ดังน้ันช่ังโปแทสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตท่ีอบแหงแลวจํานวน 0.1361 กรัม นํา ไปละลายดวยน้ํากลั่นปริมาณนอย ๆ ในบีกเกอร แลวเจือจางใหไดปริมาตร 1 ลิตรในขวดวัดปริมาตรก็จะไดสารละลายมาตรฐานของฟอสเฟต-ฟอสฟอรัสความเขมขน 310 mg-P/L (ในการช่ังโปแทสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตตองช่ังอยางรวดเร็ว เพราะสารอาจดูดความช้ืน น้ําหนักที่ไดไมจําเปนตองเทากับน้ําหนักท่ีคิดไวต้ังแตตน แตใหใกลเคียงก็ใชไดแลว ชั่งไดเทาไหรจดน้ําหนักไวแลวคอยนํามาปรับแกทีหลัง) ตารางท่ี 7 การเตรียมสารละลายกรดความเขมขนตาง ๆ

สวนประกอบท่ีตองการ กรดเกลือ (HCl)

กรดซัลฟูริก (H2SO4)

กรดดินประสิว (HNO3)

- ความถวงจํ าเพาะ (20 oC) ของ ACS Grade กรดเขมขน

- เปอรเซ็นตในกรดเขมขน - ความเขมขนเปนนอรมอล

1.174-1.189

36-37 11-12

1.834-1.836

96-98 36

1.409-1.418

69-70 15-16

310 X 10-3 X 136.09 31

# /2.1

Page 39: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

- ปริมาตร (mL)ของกรดเขมขน เพ่ือเตรียมสารละลาย 1 ลิตร สารละลาย 18 N สารละลาย 6 N สารละลาย 1 N สารละลาย 0.1 N

- ปริมาตร(mL)ของสารละลาย 6 N เพ่ื อ เต รี ยม ส ารล ะล าย 0.1 N จํานวน 1 ลิตร

- ปริมาตร(mL)ของสารละลาย 1 Nเพ่ือเตรียมสารละลาย 0.02 N

-

500 (1+1) 83 (1+11)

8.3 17

20

500 (1+1) 167 (1+5)

28 2.8

17

20

-

380 64 6.4

17

20

* /2.1 แสดงปริมาตรกรดและน้ํากลั่นที่ใชเตรียมแบบ additive volume ท่ีมา : APHA, AWWA and WEF (1995)

4. การเตรียมสารละลายอินดิเคเตอร (APHA, AWWA and WEF, 1995)

1) phenolpthalein อินดิเคเตอร phenolpthalein อินดิเคเตอรสามารถเตรียมได 2 วิธีดวยกัน คือ

- ละลาย phenolpthalein disodium salt 5 กรัม ในน้ํากลั่น แลวเจือจางให เปน 1 ลิตร

- ละลาย phenolpthalein disodium salt 5 กรัม ในเอธิลแอลกอฮอล หรือ ไอโซโพรพลิ (isopropyl alcohol ) 95 เปอรเซ็นต แลวเติมน้ํากลั่นใหได 500 มิลลิลิตร

2) methyl orange อินดิเคเตอร เตรียมไดโดยละลาย methyl orange powder 500 มิลลิกรัม ในน้ํากลั่น แลวคอยๆ เติมนํ้ากล่ันใหครบ 1 ลิตร

ตารางท่ี 8 น้ําหนักอะตอมของธาตุที่สําคัญบางชนิด

ธาตุ สัญลักษณ นํ้าหนักอะตอม (atomic weight)

อลูมินัม Aluminum Al 26.9815 สารหนู Arsenic As 74.9216 แอนติโมนี Antimony Sb 121.75 โบรมีน Bromine Br 79.909 แคดเมียม Cadmium Cd 11.4

Page 40: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

แคลเซียม Calcium Ca 40.08 คารบอน Carbon C 12.0111 คลอรีน Chlorine Cl 35.453 โครเมียม Chromium Cr 51.996 โคบอลท Cobalt Co 58.9332 ทองแดง Copper Cu 63.54 ไฮโดรเจน Hydrogen H 1.0079 ไอโอดีน Iodine I 126.9044 เหล็ก Iron Fe 55.847 ตะกั่ว Lead Pb 207.19 แมงกานีส Manganese Mn 54.938 ปรอท Mercury Hg 200.59 โมลิปดีนัม Molybdenum Mo 95.94 ไนโตรเจน Nitrogen N 14.0067 ฟอสฟอรัส Phosphorus P 30.9738 ออกซิเจน Oxygen O 15.9994 โปแทสเซียม Potassium K 39.102 เงิน Silver Ag 107.87 ซิลิคอน Silicon Si 28.086 โซเดียม Sodium Na 22.9898

การเลือกขวดสําหรับใสสารละลาย และการเขียนฉลากติดขวด (Labelling bottle) เม่ือเตรียมสารละลายเสร็จเรียบรอยแลว ไมควรเก็บสารละลายไวในขวดวัดปริมาตร

ควรเก็บสารละลายไวในขวดท่ีเหมาะกับสารละลายประเภทน้ันๆ ชูชาติ และเปรมใจ (2525) ไดแนะนําหลักเกณฑในการเลือกขวดสําหรับใสสารละลายไวดังนี้

1. เลือกขวดที่มีความจุใหพอเหมาะกับสารละลายที่เตรียมขึ้น เพ่ือประหยัดเน้ือท่ีใน การเก็บและสะดวกในการถือไปมา

2. เลือกขวดที่ทนสารเคมีที่จะใส เชน ไมใชขวดพลาสติกใส ether ไมใชขวดแกว ใส HF หรือ NaOH

3. เลือกขวดท่ีทนตอความรอนท่ีเกิดจากปฏิกิริยาเคมี หรือขวดท่ีทนความเย็นจากตู freeze สารละลายที่เก็บในตู freeze ไมควรใสเต็มขวด ควรมีที่วางใหของเหลวขยายตัวได

4. ใหคํานึงถึงความไวตอแสงของสารดวย ถาสารนั้นถูกทําลายหรือเปลี่ยนแปลงคุณ

Page 41: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

สมบัติไดงายเมื่อถูกแสงใหเก็บในขวดสีชา 5. เม่ือเทสารละลายใสขวดเรียบรอยแลว สิ่งที่ควรทําตอมาคือ เขียนฉลากติดไวที่

ขางขวด สิ่งที่ควรเขียนไวบนฉลาก คือ สูตร ช่ือหรืออักษรยอ ความเขมขน วันท่ีเตรียมและวันหมดอายุ ผูเตรียม และขอบงชี้เฉพาะอื่น ๆ เชน “เก็บท่ีมืด” “ติดไฟ” “ระเบิด” ตารางท่ี 9 คา prefix ในระบบ SI ท่ีควรรูจัก จํานวนทวีคูณ prefix สัญลักษณ สวนยอย prefix สัญลักษณ 109 giga- G 10-1 deci- d 106 mega- M 10-2 centi- c 103 kilo- k 10-3 milli- m 102 hecto- h 10-6 micro µ

101 deca- da 10-9 nano η

10-12 pico p ท่ีมา : ดัดแปลงจากสมเกียรติ และวีรวรรณ (2544) 1.7 การวิเคราะหคุณภาพนํ้าเบ้ืองตน

คุณภาพน้ํา (Water quality) หมายถึง ลักษณะจําเพาะของน้ํา ซึ่งรวมความถึงลักษณะ จําเพาะทางฟสิกส เชน การสองผานน้ําของแสง อุณหภูมิ คลื่น และกระแสน้ํา เปนตน ลักษณะจําเพาะทางเคมี เชน ความเปนดาง พีเอช ออกซิเจนละลาย ไนไตรท ไนเตรท ออรโธฟอสเฟต เปนตน และลักษณะจําเพาะทางชีวะ เชน ชนิดและปริมาณแพลงกตอนพืชและแพลงกตอนสัตว เปนตน

วิเคราะหคุณภาพน้ําเพื่ออะไร

1. เพื่อการจัดการควบคุมคุณภาพน้ําในบอเลี้ยงสัตวน้ํา เพ่ือใหสัตวนํ้ามีการเจริญเติบ โตอยางปกติ แข็งแรงไมเปนโรค อัตรารอดตายสงู จําเปนตองมีการจัดการควบคุมคุณภาพนํ้าในบอเล้ียงใหเหมาะสมกับการเจริญเติบโต ซึ่งผูเพาะเลี้ยงหรือผูที่มีหนาที่เกี่ยวของที่จะใหคําแนะนําหรือคอยแกปญหาจะตองมีความรูและสามารถวิเคราะหหาคาของตัวแปรคุณภาพน้ําที่เกี่ยวของเพื่อที่จะใชประกอบในการตัดสินใจจัดการกับคุณภาพน้ําในบอเลี้ยงใหเหมาะสมกับสถานการณ

Page 42: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

2. เพ่ือปองกันและบรรเทาความเส่ือมโทรมของแหลงนํ้าท่ีเก่ียวของกับกิจกรรมการ เพาะเลี้ยงสัตวน้ํา การเพาะเลี้ยงสัตวน้ําไดสงผลกระทบถึงสิ่งแวดลอมโดยเฉพาะแหลงน้าํในบริเวณท่ีมีการเพาะเลี้ยงสัตวน้ํา ตัวอยางท่ีเห็นไดชัดเจน คือ ผลกระทบจากการปลอยน้ําทิ้งจากการเลี้ยงกุงกุลาดําแบบพัฒนา สรางความอุดมสมบูรณสูงใหกับแหลงน้ําเร็วเกินไป ดังนั้นการเฝาระวังการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ําในแหลงน้ําเพื่อใชเปนขอมูลสําหรับแกไขปญหาแหลงน้ําเสื่อมโทรมและวางแผนพัฒนาการเพาะเลี้ยงสัตวน้ําแบบยั่งยืนจึงมีความสําคัญ โดยเฉพาะตอกรมประมงซ่ึงเปนหนวยงานท่ีเก่ียวของโดยตรง

การวิเคราะหคุณภาพน้ํา สามารถแบงประเภทของการวิเคราะหออกเปน 2 ประเภท 1. การวิเคราะหในเชิงคุณภาพ (Qualitative analysis) เปนการวิเคราะหเพ่ือใหทราบถึงชนิดของสารประกอบหรือธาตุท่ีมีอยูในน้ําการวิเคราะหประเภทน้ีไมคํานึงนึงปริมาณของสารประกอบหรือธาตุ 2. การวิเคราะหในเชิงปริมาณ (Quantitative analysis) เปนการวิเคราะหเพ่ือใหทราบถึงปริมาณของสารประกอบชนิดตาง ๆ ที่มีอยูในนํ้า สามารถแบงวิธีการวิเคราะหไดตามหลักการที่ใชในการวิเคราะห ไดดังน้ี

1) การวิเคราะหโดยใชวิธีการไตเตรท (Titration method) โดยนําตัวอยางนํ้าท่ี ตองการวิเคราะหมาตรวจวัดวามีคาปริมาณของตัวแปรคุณภาพนํ้าท่ีเราสนใจมากหรือนอยเพียงใด โดยการทําปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อใหรูปริมาตรของสารละลายมาตรฐานที่ใช (Titration) ตัวอยางนํ้าอาจจะตองการทําปฏิกิริยากอนหรือไมก็ได แลวถึงนําตัวอยางน้ํานั้นมาไตเตรทกับสารละลายมาตรฐานที่เรารูความเขมขนแนนอน สารละลายมาตรฐาน 0.025 N ของ Na2S2O3 ที่เขาไปทําปฏิกิริยากับสารที่เราจะตรวจสอบ คือ ออกซิเจน ดังข้ันตอนการวิเคราะหตอไปน้ี Mn2+ + 2OH_+ 0.5O2 MnO2 + H2O Mn2 + 2I_+ 4H+

Mn2++ 2H2O I2 + Strach- I2 + 2Na2S2O3.5H2O Na2S4O6 +2NaI + 10H2O + Strach (สีน้ําเงิน) (ไมมีสี) ผูวิเคราะหจะไตเตรทนํ้าตัวอยางไปจนกระท่ังถึงจุดยุติ (end point) ซึ่งจะสังเกตไดจากการเปลี่ยนสีของตัว indicator ท่ีใสลงไปดวยต้ังแตเร่ิมการไตเตรท สามารถคํานวณปริมาณของตัวแปรคุณภาพนํ้าไดโดยการนําเอาปริมาตรของสารละลายมาตรฐานท่ีไดเม่ือการไตเตรทถึงจุดยุติมาคํานวณตามสูตรก็จะไดคาปริมาณออกซิเจนละลาย ตัวอยางของการวิเคราะหคุณภาพนํ้าท่ีใชหลักการไตเตรทเชน

Page 43: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

การวัดปริมาณออกซิเจนละลาย การวัดปริมาณคารบอนไดออกไซดในนํ้า การวัดความเปนดางและการวัดความกระดาง เปนตน

2) การวิเคราะหโดยใชวิธีการชั่งน้ําหนัก (Gravimetric method) โดยนําตัวอยาง นํ้าท่ีเราตองการทราบปริมาณ ไปผานการกรองดวยกระดาษกรองชนิดท่ีคูมือวิเคราะหระบุไว ตัวอยางท่ีกรองได ตัวอยางท่ีผานการกรอง หรือตัวอยางท่ีไมตองกรอง เม่ือนําไปอบในตูอบความรอนท่ีอุณหภูมิตามที่กําหนดไว เชน การหาปริมาณตะกอนแขวนลอยจะอบท่ีอุณหภูมิ 103-105 องศาเซลเซียส เปนเวลาอยางนอย 1 ช่ัวโมง การหาปริมาณสารท่ีเรากรองไดโดยการอบนํ้าตัวอยางท่ี 180 องศาเซลเซียส อยางนอย 1 ช่ัวโมง หรือการวิเคราะหปริมาณสารที่สลายตัวไดทั้งหมด โดยการอบท่ี 550 องศาเซลเซียส นานประมาณ 15-20 นาที ผลจากการอบ น้ําที่ปนอยูกับสิ่งที่เราตองการทราบน้ําหนักก็จะระเหยออกไปจนหมด ทิ้งตัวอยางที่นําเขาไปอบใหเย็นในโถดูดความชื้น แลวนําไปชั่งน้ําหนักที่เพิ่มขึ้นโดยเปรียบเทียบกับน้ําหนักภาชนะเปลา (แผนกรอง) ที่ไดชั่งไวแลวกอนการกรองน้ําตัวอยาง ตัวอยางการวิเคราะหคุณภาพน้ําโดยใชหลักการนี้ เชน ปริมาณสารแขวนลอย ปริมาณสารที่ตกตะกอนได เปนตน

3) การวิเคราะหดวยการเปรียบเทียบความเขมของสี (Colorimetric method) วิธ ีการนี้มีการใชอยางแพรหลายในการวิเคราะหคุณภาพน้ําในหองปฏิบัติการ การวิเคราะหดวยวิธีน้ีจะตองทําใหเกิดสีในตัวอยางน้ําดวยการเติมสารเคมีที่จําเพาะลงไปตามวิธีการ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจะทําใหสารประกอบที่เปนตัวแปรคุณภาพน้ําเปลี่ยนไปเปนสารประกอบเชิงซอนที่มีสีเกิดขึ้น ซึ่งความเขมของสีจะเปนสัดสวนกับปริมาณสารที่มีในตัวอยางแลวนําไปวัดกับเครื่องวัดการดูดกลืนแสง เปรียบเทียบกับคาการดูดกลืนของสารละลายมาตรฐานท่ีรูความเขมขนแนนอน

4) การวิเคราะหคุณภาพนํ้าโดยใชเคร่ืองวัดท่ีจําเพาะเจาะจง คุณภาพน้ําบางตัว แปรสามารถรายงานคาปริมาณออกมาเปนตัวเลขโดยการวัดดวยหัววัด มาตรวัด (scale) หรืออุปกรณตรวจวัด (detector) ที่จําเพาะเจาะจงตอคุณสมบัติทางเคมีหรือทางกายภาพบางอยางของตัวแปรคุณภาพนํ้าน้ัน ๆ อยางเชน การวัดคาพีเอชดวยเคร่ืองวัดพีเอช หรือการวัดคาออกซิเจนละลายดวยเคร่ืองวัดออกซิเจน เปนตน

Page 44: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

1.8 บรรณานุกรม กรรณิการ สิริสิงห. 2522. เคมีของนํ้า; นํ้าโสโครก และการวิเคราะห. บริษัทสารมวลชน จํากัด,

กรุงเทพฯ. 336 หนา. ชูชาติ อารีจิตรานุสรณ และเปรมใจ จรัสดํารงนิตย. 2525. อุปกรณและเทคนิคทางหองปฏิบัติการ.

มหาวิทยาลัยขอนแกน. 270 หนา. ชูชาติ อารีจิตรานุสรณ. 2539. เคร่ืองมือวิทยาศาสตร. พิมพครั้งที่ 2. โรงพิมพศิริภัณฑออฟเซ็ท,

ขอนแกน. 259 หนา. ประเสริฐ ศรีไพโรจน. 2539. เทคนิคทางเคมี. พิมพครั้งที่ 4. หางหุนสวนจํากัด สํานักพิมพ

ประกายพรึก, กรุงเทพฯ. 154 หนา. ไพศาล เหลาสวุรรณ. 2545. วิธีการเขียนทางวิทยาศาสตร. สมบูรณการพิมพ, นครราชสมีา. 111หนา. Falconer, I. R. (ed.) 2533. คูมือปฏิบัติการ การใชและการซอมบํารุงรักษาเครื่องมือวิทยาศาสตร

สําหรับพนักงานหองปฏิบัติการทดลอง. ศูนยเคร่ืองมือวิทยาศาสตร. มหาวิทยาลัยสงขลา นครินทร. 193 หนา.

พงศศรี ใบอดุลย และภิญญา จํารัสกุล. 2540. เลาเร่ืองไปฝกอบรมท่ี RIVM ประเทศเนเธอรแลนด. ขาวสารวัตถุมีพิษ. 24(2) : 85-90.

ศุภวรรณ ตันตยานนท. 2543. การจัดการความปลอดภัยในการทํางานกับสารเคมี. โรงพิมพแหง จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย. 136 หนา.

สมเกียรติ วัฒนศิริชัยกุล และวีรวรรณ เล็กสกุลไชย.(บรรณาธิการ) 2544. เสนทางสูนักวิจัยมือ อาชีพ. คณะกรรมการสงเสริมการวิจัย คณะแพทยศาสตร มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ประสานมิตร, กรุงเทพฯ. 415 หนา.

APHA, AWWA and WEF. 1995. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 19th ed. United Book Press, Maryland.

Beran, J. A. 1993. Chemistry in the Laboratory : A study of chemical and physical changes. John Wiley & Sons, Inc. 407 pp.

Black, J. A. 1977. Water Pollution Technology. Reston Publishing Company, Inc, Virginia. 260 pp. Brescia, F.; J. Arents; H. Meislich; A. Turk and E. Weiner. 1980. Fundamentals of Chemistry

Laboratory Studies. 4th ed. Academic Press, Inc., New York. 442 pp. Fifield, F. D. and D. Kealey. 2000. Principles and Practice of Analytical Chemistry. 5th ed.

Blackwell Science, Berlin. 562 pp. Garfield, F. 1991. Quality Assurance Principles for Analytical Laboratory. 2nd ed. AOAC.

195 pp. Harvey, D. 2000. Modern Analytical Chemistry. McGraw-Hill, Singapore. 798 pp.

Page 45: บทที่ 1 ความรู พื้นฐานเกี่ยวกับการวิเคราะห ตัวอย าง 1.pdf · บทที่ 1 ... 1.1 ความ

James, B. Ifft and Julian L. Roberts, Jr. 1975. Essential of Chemistry in the Laboratory. W. H. Freeman and Company. 452 pp.

Rump, H. H. and H. Krist. 1992. Laboratory Manual for the Examination of Water, Waste Water and Soil. 2 nd ed. Wiley-Vch, Weinheim. 190 pp.

Rump, H. H. 1992. Laboratory Manual for the Examination of Water, Waste Water and Soil. 3 rd ed. Wiley-Vch, Weinheim. 225 pp.

Shugar, G. J. and J. A. Dean. 1989. The Chemist s Ready Reference Handbook. McGraw-Hill, Inc., New York. pp 24.1-31.13.

Skoog, D. A.; D. M. West and F. J. Holler. 1997. Fundamentals of Analytical Chemistry. 7 th ed. Saunders College Publishing, Florida. 890 pp.

http://www.md.kku.ac.th/~biochem/grad/glassware.htm