E-book AAS

เอกสารประกอบการสอน

Instrumentation for chemical analysis; part AAS

1

การวเิ คราะห์ด้วยเทคนิค Atomic absorption spectrometry (AAS)

หลกั การ
Atomic absorption spectroscopy (AAS) เป็นกระบวนการท่ีเกิดจากอะตอมเสรีของธาตุดูดกลืนแสง

ทีละความยาวคลื่นอนั หน่ึงโดยเฉพาะ ซ่ึงข้นึ อยกู่ บั ชนิดของธาตุ ธาตแุ ตล่ ะชนิดจะมีระดบั ของพลงั งาน
แตกต่างกนั จึงมีการดูดกลืนแสงไดด้ ีท่ีความยาวคล่ืนค่าหน่ึง เพราะแสงท่ีความยาวคลื่นเป็นแสงที่มีพลงั งาน
พอดีที่จะทาใหอ้ ิเลก็ ตรอนของอะตอมเกิดการเปล่ียนสถานะ จากสถานะพ้นื ไปสู่สถานะกระตนุ้ ซ่ึงความยาว
คล่ืนเหลา่ น้ีจดั เป็น spectroscopic line ของอะตอมมิกสเปกตรัมซ่ึงเป็นลกั ษณะเฉพาะตวั ของธาตุแต่ละชนิด

ในการทาใหอ้ ะตอมของธาตุในสารประกอบเกิดเป็นอะตอมเสรีไดน้ ้นั ตอ้ งมีการดูดกลืนพลงั งาน
เขา้ ไป ซ่ึงอาจจะอยใู่ นรูปต่างๆกนั เช่น พลงั งานความร้อนจากเปลวไฟหรือความร้อนจากไฟฟ้าเป็นตน้ ความ
ร้อนจะทาใหเ้ กิดกระบวนการแตกตวั (dissociation) หรือเปลี่ยนใหเ้ ป็นไอ (vaporization) หรืออาจแตกตวั
เป็นอะตอมหรือทาให้อะตอมในสถานะกระตนุ้ หรืออาจกลายเป็นไอออนก็ได้

AAS เป็นเทคนิควิเคราะห์ธาตซุ ่ึงสารมารถวเิ คราะหไ์ ดท้ ้งั เชิงคุณภาพ (qualitative analysis) และ
เชิงปริมาณ (quantitative analysis) ที่ไดร้ ับความนิยมเทคนิคหน่ึง เพราะใหค้ วามถกู ตอ้ ง (accuracy) แม่นยา
(precision) ความไวสูง (sensitivity) และเป็นเทคนิคท่ีมีความเฉพาะดีมาก (selectivity) รวมท้งั คา่ ใชจ้ ่ายใน
การวเิ คราะหก์ ไ็ มส่ ูงมากนกั และยงั มีความสามารถสูง สามารถวิเคราะหธ์ าตุตา่ งๆไดม้ ากกวา่ 70 ธาตุ สาร
ตวั อยา่ งท่ีนามาวิเคราะห์ อาจอยใู่ นสถานะท่ีเป็นของแขง็ ของเหลวและแกส๊ สารตวั อยา่ งที่เป็นของแขง็ เช่น
แกว้ โลหะผสม ดิน เน้ือเยอื่ สัตว์ พืช ป๋ ยุ สินแร่ โพลิเมอร์ ซีเมนต์ ฯลฯ สารตวั อยา่ งท่ีเป็นของเหลว เช่น เลือด
ปัสสาวะ น้ายาเคลือบโลหะ ผลิตภณั ฑป์ ิ โตรเลียม เครื่องดื่ม น้าดื่ม น้าเสีย ฯลฯ สารตวั อยา่ งท่ีเป็นแก๊ส เช่น
ไอของโลหะที่ฟ้งุ กระจายอยู่ในอากาศ เช่น ปรอท ตะกวั่ ฯลฯ จะเห็นวา่ AAS เป็นเทคนิคท่ีมีประโยชนม์ าก
สาหรับเคมีวิเคราะห์แลว้ ยงั นาผลการวิเคราะหม์ าใช้ประโยชนท์ างอุตสาหกรรม เกษตรกรรม ธรณีวิทยา
การแพทย์ เภสชั กรรม วทิ ยาศาสตร์ทางทะเล การพิสูจน์หลกั ฐานทางอาชญากรรม มลภาวะทางน้า อากาศ
เป็ นตน้
เทคนิคต่างๆทีใ่ ช้ในการวิเคราะห์ด้วยวิธี AAS มหี ลายเทคนิคดงั นี้

1. Flame atomization technique เทคนิคน้ีใชก้ ระบวนการทาใหส้ ารตวั อยา่ งแตกตวั เป็นอะตอมอิสระ
ดว้ ยเปลวไฟท่ีเหมาะสม

2. Flameless technique หรือ Nonflame atomization technique เทคนิคน้ีใชก้ ระบวนการทาใหส้ าร
ตวั อยา่ งสลายตวั เป็นอะตอมอิสระดว้ ยความร้อนจากกระแสไฟฟ้า (Electrothermal atomizer or
Graphite furnace atomizer) โดยสามารถโปรแกรมใหอ้ ุณหภมู ิของการเผามีค่าตา่ งๆกนั และใชเ้ วลา
ต่างๆกนั ได้

3. Hydride generation technique เนื่องจากมีธาตุบางชนิดจะเปลี่ยนใหเ้ ป็นอะตอมโดยตรงดว้ ย
เทคนิค 1 และ 2 ไม่ไดแ้ ตจ่ าเป็นตอ้ งใชว้ ิธีทาใหแ้ ตกตวั ในบรรยากาศที่ปราศจากออกซิเจนเพ่ือ

2

ป้องกนั การรวมตวั กบั ออกซิเจนของธาตุเหลา่ น้ี ดงั น้นั จึงตอ้ งใชว้ ธิ ีทาใหธ้ าตเุ หล่าน้ีกลายเป็นสารท่ี
เป็นไอไดง้ า่ ยๆท่ีอุณหภูมิห้องดว้ ยการรีดิวซใ์ หเ้ ป็นไฮไดรด์ แลว้ ใหไ้ ฮไดรด์น้นั ผา่ นเขา้ ไปในเปลว
ไฟไฮโดรเจนความร้อนจากเปลวไฟไฮโดรเจนจะทาใหธ้ าตกุ ลายเป็นอะตอมเสรีได้ เทคนิคน้ีใชใ้ น
การวิเคราะหธ์ าตุ As, Se, Te, Ge, Bi และ Sb เป็นตน้

4. Cold vapor generation technique เทคนิคน้ีเหมาะท่ีจะใชเ้ ป็นวธิ ีวิเคราะห์ธาตุบางชนิดที่สามารถ
เปล่ียนใหเ้ ป็นไอไดง้ า่ ยๆซ่ึงไดแ้ ก่ การวิเคราะหป์ รอทท่ีมีปริมาณนอ้ ยโดยเฉพาะ

แสดงส่วนประกอบของเคร่ืองอะตอมมิกแอบซอร์พชนั ดงั รูปที่ 1

รูปที่ 1 องคป์ ระกอบของเครื่อง AAS

องค์ประกอบของเคร่ือง AAS (Component of a typical AA spectrometer)
1. แหล่งกาเนิดแสง (Light source)
2. ส่วนท่ีทาใหธ้ าตุกลายเป็นอะตอมอิสระ (Atomizer)
3. โมโนโครมาเตอร์ (Monochromator) ใชแ้ ยกแสงใหไ้ ด้  ท่ีตอ้ งการ
4. เครื่องตรวจวดั ความเขม้ แสง (Detector)
5. เครื่องอา่ นสัญญาณและประมาวลผล (Readout system)

3

1. แหล่งกาเนดิ แสง (light source)
โดยทว่ั ไปแลว้ แหลง่ กาเนิดแสงท่ีนิยมใชใ้ นเคร่ือง FAAS คือ hollow cathode lamp (HCL) แคโทดของ

hollow cathode lamp ทาดว้ ยธาตุชนิดเดียวกนั กบั ธาตทุ ี่ตอ้ งการวิเคราะห์ แอโนดทาดว้ ยลวดทงั สเตน นิกเกิล
หรือเซอร์โคเนียม หนา้ ตา่ งของหลอดอาจทาดว้ ยแกว้ หรือควอตซ์ ท้งั น้ีข้ึนอยกู่ บั วา่ ความยาวคล่ืนแสงท่ีคาย
ออกมาอยใู่ นช่วง visible หรือ ultraviolet ภายในหลอดบรรจุแก๊สเฉื่อย เช่น นีออนหรืออาร์กอนที่ความดนั ต่า
หลงั จากถูก excited ดว้ ยไฟฟ้า แกส๊ เหลา่ น้ีจะคายเสน้ สเปคตรัมท่ีแคบมาก นีออนใหแ้ สงสีน้าเงิน ตามปกติ
มกั เลือกใชแ้ ก๊สเฉื่อยที่ใหก้ ารรบกวนเกี่ยวกบั สเปคตรัมนอ้ ยท่ีสุดเมื่อผา่ นโวลเทจสูงเขา้ ไป (กระแสไฟฟ้าที่ใชอ้ ยู่
ประมาณ 3 – 25 มิลลิแอมแปร์) ระหวา่ งอิเลคโทรดท้งั สองจะทาใหแ้ ก๊สเฉื่อยเกิดอิออไนเซชนั ข้ึนกลายเป็น
แคทอิออนกบั อิเลคตรอน ถา้ โวลเทจสูงพอแคทอิออนท่ีเป็นแกส๊ จะวิง่ ดว้ ยความเร็วสูงไปปะทะพ้นื ผวิ ของ
แคโทดทาใหอ้ ะตอมของโลหะของธาตชุ นิดเดียวกบั ที่ตอ้ งการวเิ คราะหห์ ลุดออกมาจากแคโทดน้นั และอยู่
ในลกั ษณะเป็นกลุ่มหมอกของอะตอม กระบวนการน้ีเรียกวา่ sputtering กลมุ่ หมอกของอะตอมส่วนหน่ึงท่ีอยู่
ใน excited state ต่างๆ จะคายคล่ืนแสงท่ีเป็นคุณลกั ษณะเฉพาะของธาตุน้นั ๆ ออกมาเป็นเสน้ สเปคตรัมมีความยาว
คล่ืนเฉพาะสาหรับแต่ละธาตุออกมา กลไกการเกิดแสดงดงั รูปท่ี 2 อะตอมส่วนใหญ่จะกลบั ไปเกาะที่แคโทด
และส่วนนอ้ ยจะเกาะที่ผวิ แกว้ อายกุ ารใชง้ านของหลอดอยใู่ นช่วง 100-300 ชว่ั โมง หลอดท่ีข้วั ลบทาดว้ ยธาตุ
ท่ีระเหยงา่ ย เช่น Na, As, Sb, Bi, Mg และ Pb มีอายกุ ารใชง้ านส้นั กวา่ ธาตทุ ี่ระเหยยาก การเพิ่มความตา่ ง
ศกั ยไ์ ฟฟ้าระหวา่ งข้วั หลอดจะทาใหแ้ สงที่ปล่อยออกมามีความเขม้ ข้นึ แตถ่ า้ มากเกินไปจะเกิดอะตอมอิสระ
พลงั งานต่ามากข้นึ ทาใหด้ ูดกลืนแสงที่ปล่อยออกมาจากอะตอมพลงั งานสูงไวเ้ อง (self absorption) ดงั รูปท่ี 3

รูปท่ี 2. กลไกการเกิดปฏิกิริยาที่หลอดฮอลโลวแ์ คโทด

รูปที่ 3. การเกิด self absorption

4

เป็นผลทาใหค้ วามเขม้ ของแสงจากหลอดกาเนิดแสงลดลง หลอดฮอลโลวแ์ คโทดแบง่ ออกเป็น 2 ชนิด ตาม
ชนิดของแคโทด คือ

- หลอดธาตุชนิดเดียว (single element lamp) เป็นหลอดชนิดที่ข้วั ลบประกอบดว้ ยธาตุท่ี
เหมือนกบั ธาตทุ ี่ตอ้ งการวิเคราะห์ เพียงธาตุเดียว

- หลอดชนิดหลายธาตุ (multiple element lamp) เป็นหลอดที่สามารถวเิ คราะห์ธาตุหลาย
ธาตุไดพ้ ร้อมกนั เน่ืองจากข้วั ลบมีธาตุเป็นองคป์ ระกอบมากกวา่ หน่ึงธาตุ เช่น ประกอบดว้ ย
Ca/Mg, Na/K, Cu/Pb/Zn หรือ Co/Cu/Cr/Fe/Mn ซ่ึงมีขอ้ ดีที่ราคาของหลอดถกู กวา่ หลอดชนิด
ธาตเุ ดียวหลาย ๆ หลอด แต่มีขอ้ เสียตรงที่อายกุ ารใชง้ านจริงของแต่ละธาตุที่เป็นองคป์ ระกอบ
ของข้วั ลบจะนอ้ ยกวา่ หลอดชนิดธาตเุ ดียว เพราะมีการเสื่อมสลายตลอดเวลาที่ใชว้ ิเคราะห์ธาตุ
อื่น ใชเ้ วลาอุ่นหลอดนานกวา่ และใหแ้ สงท่ีมีความเขม้ นอ้ ยกวา่ และอาจมีการรบกวนทางแสง
จากธาตอุ ่ืน ๆ ท่ีเป็นองคป์ ระกอบของข้วั ลบ

การติดต้งั หลอดฮอลโลวแ์ คโทด อาจติดต้งั บนตวั ยดึ พร้อม ๆ กนั ไดห้ ลายอนั ซ่ึงจะช่วยลดเวลาใน
การเปล่ียนและปรับตาแหน่งฮอลโลวแ์ คโทด และยงั สามารถอนุ่ หลอดกาเนิดแสงไดพ้ ร้อมๆ กนั ทาให้
สามารถวิเคราะห์ธาตุไดห้ ลาย ๆ ชนิดอยา่ งต่อเนื่อง ดงั รูปท่ี 4

รูปท่ี 4 การติดต้งั หลอดฮอลโลวแ์ คโทดในเคร่ือง
หลอดอิเลก็ โทรดเลสดิสชาร์ก (electrodeless discharge lamp, EDL) ภายในหลอดแกว้
บรรจุดว้ ยเกลือของธาตุที่ตอ้ งการวิเคราะห์ และขดลวดเหน่ียวนา(RF coil) ท่ีพนั อยู่บนแท่งเซรามิก ดงั รูปที่
5 เม่ือขดลวดไดร้ ับกระแสไฟฟ้าจะเหนี่ยวนาทาเกลือของธาตุกลายเป็ นไอและแตกตวั เป็ นไอออน ขณะท่ี
พลงั งานลดลงจะปล่อยแสงสวา่ งท่ีมีความยาวคลื่นจาเพาะสาหรับธาตุออกมา ความต่างศกั ยจ์ ะลดลงอยู่ใน
ระดบั ท่ีพอเพียงต่อการรักษาความคงท่ีของการแตกตวั ของไอของธาตุและความเขม้ ของแสง ความต่างศกั ย์
ท่ีสูงข้นึ จะทาใหแ้ สงเขม้ ข้ึน แตค่ วามกวา้ งของความยาวคลื่นแสงที่ปล่อยออกมาจะกวา้ งข้ึน เป็นผลใหค้ วาม
ไวในการวิเคราะหล์ ดลง
หลอดชนิดน้ีมีขอ้ ดีกว่าหลอดฮอลโลวแ์ คโทด 4 ประการ คือ มีอายุการใช้งานนานกว่า โดยมีอายุ
การใชง้ านนานถึง 1,000 ชวั่ โมง ประการท่ีสอง ปลอ่ ยแสงท่ีมีความเขม้ มากกวา่ (5 เทา่ สาหรับหลอด Te และ
100 เท่าของหลอด Ge) ประการที่สาม มีความไวดีกวา่ (As, Hg) ประการสุดทา้ ย มีขีดจากดั ในการวิเคราะห์

5

ต่าดีกวา่ ในทางการคา้ มีการผลิตสาหรับวิเคราะหธ์ าตุไดเ้ พยี งสิบกวา่ ธาตุ เช่น As, Bi, Cd, Ge, Cs. Hg, P, Pb,
Rb, Sn, Te, Tl และ Zn เป็นตน้

รูปท่ี 5. หลอดอิเลก็ โทรดเลสดิสชาร์ก
หลอดกาเนิดแสงอ้างอิง นิยมใช้หลอดไฮโดรเจน ท่ี
ปล่อยแสงช่วงความยาวคล่ืน 190 -280 นาโนเมตร หรือ
หลอดดิวทีเรียมท่ีปล่อยแสงช่วงความยาวคล่ืน 190 – 325
นาโนเมตร เหมาะสาหรับการวิเคราะห์ในช่วงความยาวคล่ืนแสงอลั ตราไวโอเลต และหลอดทงั สเตนฮาโล
เจนเป็นลาแสงอา้ งอิงสาหรับวิเคราะห์ในช่วงที่ตามองเห็น (visible light) สัญญาณของลาแสงท่ีออกมาจาก
อะตอมอิสระจะถกู เปรียบเทียบกบั สญั ญาณอา้ งอิงตลอดการวดั
สารรบกวนท่ีดูดกลืนแสง สภาพเปลวไฟและเขม่าทาให้เกิดการดูดกลืนแสงท่ีไม่ในตวั เองและไม่
คงที่ ทาให้ความเขม้ ของลาแสงอา้ งอิงที่ตกกระทบตวั ไวแสงเปล่ียนแปลงไปพร้อม ๆ กบั การเปล่ียนแปลง
ของลาแสงที่ผา่ นอะตอมอิสระ จึงทาใหก้ ารวิเคราะห์มีความถกู ตอ้ งแมน่ ยาดีข้นึ
2. ส่วนท่ีทาให้ธาตกุ ลายเป็ นอะตอมอสิ ระ (Atomizer)
Atomizer เป็นส่วนที่จะทาใหธ้ าตุเกิดการแตกตวั กลายเป็นอะตอมอิสระโดยการใชค้ วามร้อนเป็ นตวั
ทาลายพนั ธะท่ียึดอยูร่ ะหว่างอะตอม ปัจจยั สาคญั ของกระบวนการทาใหเ้ กิดไออะตอมน้ันอย่ทู ่ีข้นั ตอนการ
นาเอาสารละลายที่จะวิเคราะห์เขา้ ไปในอุปกรณ์ทาใหเ้ กิดไออะตอมและข้นั ตอนการทาให้ร้อนถึงอุณหภูมิที่
เพยี งพอตอ่ การแยกสลายสารประกอบของธาตุท่ีจะวิเคราะห์ เปลวไฟซ่ึงเป็นแหล่งพลงั งานความร้อนที่นิยม
ใชใ้ นการทาใหเ้ กิดไออะตอมของธาตุเพราะตน้ ทุนต่าใชง้ ่าย ไดผ้ ลดีมาก
การทาให้เป็นไออะตอม (atomization) ดว้ ยการใชเ้ ปลวไฟจะทาใหล้ ะอองฝอยของสารละลายซ่ึงเกิดจาก
การสเปรยส์ ารตวั อย่างเขา้ ไปในเปลวไฟ ผ่านเคร่ืองมือท่ีเรียกวา่ เนบิวไลเซอร์ (nebulizer) ผ่านไปยงั เปลวไฟที่
บริเวณ burner head ในการวิเคราะห์ธาตมุ ีการใชเ้ ปลวไฟแบบ fuel / oxidant gas ท่ีทาใหอ้ ะตอมของธาตทุ ่ีตอ้ งการ
วิเคราะหเ์ กิดเป็นไออะตอม การใชเ้ ปลวไฟในการทาให้เกิดไออะตอมในเทคนิค FAAS มีสมรรถนะวิเคราะห์ซ่ึง
ข้ึนอยู่กบั ปัจจยั หลายอย่าง ต้งั แต่ชนิดของแก๊สท่ีใช้ องค์ ประกอบของสารตวั อย่าง อตั ราการไหลของสาร
ตวั อย่างที่ข้ึนอยู่กบั ความหนืดของสาร และเวลาในการทาให้เกิดไออะตอมที่สามารถสังเกตความสูงของ
เปลวไฟที่อยเู่ หนือ burner head ได้

รูปท่ี 6 อุปกรณ์ในการเกิดไออะตอมของธาตุโดยการใชเ้ ปลวไฟ

6

ชนิดของเปลวไฟท่ีเหมาะสมในการนามาใชง้ านโดยทวั่ ไปมี 3 ชนิดคอื
1. อากาศ-อะเซทิลีน ให้อุณหภูมิสูงสุดได้ถึง 2,300 องศาเซลเซียส เป็ นเปลวไฟท่ีใช้กันมาก

สามารถวิเคราะหธ์ าตุไดถ้ ึง 30 ชนิด
2. ไนตรัสออกไซด์-อะเซทิลีน ให้อุณหภูมิสูงสุดไดถ้ ึงประมาณ 3,000 องศาเซลเซียส เป็นเปลวไฟ

ท่ีร้อนท่ีสุด สามารถนามาวิเคราะห์ธาตุ เช่น Al, V, Si และ Ti รวมถึงพวก rare earth elements ถึงแมว้ า่ ธาตุ
เหล่าน้ีเม่ือนามาเผาไหมจ้ ะเกิดการรวมตวั เป็นสาร refractory compounds หรือ ออกไซดซ์ ่ึงเป็นสารท่ีมีเถียร
ภาพและทนไฟ เปลวไฟน้ียงั สามารถทาให้สลายกลายเป็ นอะตอมได้ ดงั น้นั จึงสามารถวิเคราะห์ธาตุไดส้ ูง
ถึง 67 ชนิด

3. อากาศ-โพรเพน ใหอ้ ุณหภูมิสูงสุดไดเ้ พยี ง 1,800 องศาเซลเซียส ใชส้ าหรับธาตทุ ่ีสามารถเกิดเป็น
ไออะตอมไดง้ า่ ย เช่น โปแตสเซียม โซเดียม ทองแดง ตะกว่ั และสงั กะสี

การวเิ คราะหด์ ว้ ยการวดั คา่ การดูดกลืนแสง สารตวั อยา่ งที่เป็นของเหลวจะถกู ดูดเขา้ สู่เปลวไฟ ความ
ร้อนจะทาใหล้ ะอองของก๊าซผสมของเหลว (gas-liquid aerosol) กลายเป็นละอองของก๊าซผสมของแขง็
(solid-gas aerosol) กลายเป็นก๊าซ และเกิดโมเลกลุ ของสารตวั อยา่ ง ตามลาดบั เม่ือโมเลกุลไดร้ ับความร้อนท่ี
เหมาะสม โมเลกลุ จะแตกตวั เป็นอะตอมอิสระ Mo และ Ao ในข้นั ตอนน้ีถา้ ปล่อยพลงั งานแสงจากแหล่ง
ภายนอกที่มีความยาวคลื่นจาเพาะ สาหรับอะตอมน้นั ๆ ผา่ นอะตอมอิสระ พลงั งานน้ีจะถูกดูดกลืนเป็น
สดั ส่วนกบั จานวนอะตอมอิสระ ข้นั ตอนการเกิดแสดงดงั รูปท่ี 7 ถา้ อณุ หภูมิของเปลวไฟสูงมากเกินไป จะทา
ใหอ้ ะตอมอิสระบางส่วนกลายเป็นอะตอมที่มีพลงั งานสูง (M * และ A* ) และแตกตวั เป็นไอออน (M+ และ
A- ) ทาให้เกิดการผิดพลาดในการวเิ คราะห์ นอกจากน้ีความผิดพลาดอาจเกิดมาจาก แสง สีของเปลวไฟ แสง
ท่ีปลอ่ ยออกมาจากอะตอมของสารรบกวน แสงท่ีปล่อยออกมาจากอะตอมอิสระพลงั งานสูง ตลอดจนการ
ดูดกลืนแสงจาเพาะจากสารรบกวน
ตารางที่ 1 อุณหภูมิสูงสุดของเปลวไฟ

สารตวั อย่างท่ีนามาวิเคราะห์ตอ้ งเป็นสารละลายท่ีเป็ นเน้ือเดียวกนั ไม่มีสารแขวนลอย ตวั ทาละลายเป็นน้า
หรือสารอินทรียท์ ี่เหมาะสม

7

ส่วนประกอบของอุปกรณ์ที่ทาให้เกิดไออะตอมโดยใชเ้ ปลวไฟ คือ เนบิวไลเซอร์ ห้องสเปรย์ (spray
chamber) และตะเกียง การเปล่ียนแปลงจากสารละลายไปเป็นไออะตอมของธาตุท่ีวิเคราะห์ สามารถแบ่งได้
เป็น 5 ข้นั ตอน ดงั น้ี

1. การสเปรยส์ ารละลายใหเ้ ป็นเมด็ เลก็ ๆ (nebulization)
2. การแยกเอาสารละลายท่ีเป็นเมด็ ใหญเ่ กินความตอ้ งการออกไป (droplet precipitation)
3. การผสมของละอองสารละลายกบั แก๊สเช้ือเพลิงและแก๊สออกซิแดนต์ (mixing)
4. การกาจดั ตวั ทาละลายออกไป (desolvation)
5. การแยกสลายสารประกอบ (compound decomposition)
ดงั แสดงในรูปท่ี 7

รูปท่ี 7 กระบวนการทาใหเ้ กิดไออะตอมโดยใชเ้ ปลวไฟ

1. เนบิวไลเซชนั หรือ การสเปรยส์ ารละลายใหเ้ ป็นเมด็ เลก็ ๆ

เนบิวไลเซอร์

รูปที่ 8 การทาใหเ้ กิดละอองสารละลายของเนบิวไลเซอร์

8

เนบิวไลเซชนั เป็ นกระบวนการท่ีมีบทบาทมากที่จะทาให้ผลลพั ธ์วิเคราะห์ถูกตอ้ งและแม่นยา สิ่ง

สาคญั ในกระบวนการน้ี คอื ท้งั สารละลายมาตรฐานและสารละลายตวั อยา่ งจะตอ้ งเป็นเอกลกั ษณ์ (identical)

กันและกนั สาหรับการวิเคราะห์แต่ละชุด ซ่ึงจะเป็ นไปไดก้ ็ต่อเมื่อสารละลายมาตรฐานและสารละลาย

ตวั อย่าง มีลกั ษณะและสมบตั ิทางกายภาพเหมือนกัน หากแตกต่างกนั แลว้ จะทาให้ผลลพั ธ์ วิเคราะห์ไม่

ถูกตอ้ งและไม่แม่นยาดว้ ย สาหรับงานที่เราตอ้ งการให้มีผลลพั ธ์วิเคราะห์ท่ีดีท่ีสุด สารละลายทุกชนิดไม่ว่า

จะเป็ นสารละลายมาตรฐานหรือสารละลายตวั อย่างก็ตาม ควรจะมีความตึงผิว (surface tension) และความ

หนืด (viscosity) เท่ากนั การที่จะทาให้ไดเ้ ช่นน้ีก็ทาไดโ้ ดยการควบคุมปัจจยั ต่างๆ ที่เกี่ยวกบั ปริมาณเจือปน

ของตวั ทาละลาย (solvent content) ความเขม้ ขน้ ของสารองคป์ ระกอบอ่ืนๆ (matrix concentration) และความ

เขม้ ขน้ ของกรด (acid concentration)

จ า ก ก า รศึ ก ษ า พ บ ว่า ค ว า ม ตึ ง ผิ ว ข อง ส า รล ะ ล า ย มี อิ ท ธิ พ ล อย่า ง ชัด เ จ น ต่ อ ป ระ สิ ท ธิ ภ า พ ข อ ง

กระบวนการเนบิวไลเซชนั ท้งั น้ีอาจเป็นเพราะวา่ สารละลายท่ีมีความตึงผิวต่าถูกทาให้แตกกระจายเป็นเมด็

เลก็ ๆ ไดง้ ่ายกวา่ สารละลายที่ความตึงผิวสูงกวา่ หมายถึง สารละลายมีความตึงผิวต่าน้นั ปริมาตรของมนั ไป

ถึงเปลวไฟต่อหน่วยเวลาจะมีค่ามากกว่าสารละลายที่มีความตึงผิวสูงกว่า ดงั น้นั เราจึงตอ้ งควบคุมความตึง

ผิวของสารละลาย ดงั น้ี

1. ใช้ตัวทาละลายอินทรีย์ (organic solvent) หรือของผสมของตัวทาละลายอินทรีย์ (mixed organic

solvent) ตอ้ งใหส้ ารละลายมาตรฐานและสารละลายตวั อยา่ งมีส่วนผสม (composition) ของสารตวั ทาละลาย

เทา่ ๆ กนั กรณีน้ีความตึงผิวจะต่ากวา่ ใชน้ ้าเป็นตวั ทาละลาย

2. ใช้ของผสมของน้ ากับสารอินทรี ย์ที่ปนกับน้ าได้ (mixture of aqueous and miscible organic

solutions) เช่น เอทิลแอลกอฮอลจ์ านวนเลก็ นอ้ ยปนอยู่ในน้า จะทาให้สารละลายมีความตึงผิวพอเหมาะ และ

มีส่วนผสมที่กลมกลืนกนั ดีดว้ ย กรณีน้ีความตึงผิวมกั จะต่ากวา่ กรณีใชน้ ้าเป็นตวั ทาละลายเช่นกนั

3. หากเรามีความจาเป็นตอ้ งวิเคราะห์ตวั อยา่ งที่มีความเขม้ ขน้ ของเกลือสูง (high salt concentration)

ซ่ึงจะมีความตึงผิวสูงกว่ากรณีทวั่ ๆ ไป แต่พบว่ามนั มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของกระบวนการเนบิว

ไลเซชนั ไม่มากเท่าในขอ้ 1 หรือ ขอ้ 2 อย่างไรก็ตามจาเป็ น ตอ้ งทาให้ท้งั สารละลายมาตรฐานและสารละลาย

ตวั อยา่ งเหมือนกนั ที่สุดเท่าท่ีจะทาได้ (reasonable matching)

ตารางที่ 2 ตวั ทาละลายท่ีเหมาะสมและไม่เหมาะสมสาหรับการวเิ คราะห์โดยเทคนิค FAAS

ตวั ทาละลายท่ีเหมาะสม ตวั ทาละลายที่ไมเ่ หมาะสม

Acetonitrile Acetone

MIBK Chloroform

Methyl n-amyl ketone Diethyl ether

Isobutyl acetate Ethanol

Xylene Methanol

White spirit Methyl chloride

Aliphatic ester and ketone C6 หรือ C7 C10 Alkanes

9

2. การแยกเอาสารละลายที่เม็ดใหญ่เกินความตอ้ งการออกไป
การทาใหส้ ารละลายเขา้ ไปจนถึงเปลวไฟในรูปแบบของสเปรยน์ ้นั จะมีประสิทธิภาพที่สุด จะตอ้ ง

ทาให้สารละลายกลายเป็ นเม็ดสารละลายเล็ก ๆ ซ่ึงมีขนาดเท่า ๆ กันทุกเม็ด แต่ในทางปฏิบัติจะมีเม็ด
สารละลายที่มีขนาดใหญ่เกินความตอ้ งการปะปนอยดู่ ว้ ยเป็นจานวนมาก ซ่ึงมนั จะถูกแยกออกไปเองโดย
ธรรมชาติในหอ้ งสเปรย์ เพ่ือไม่ใหม้ นั ลอยเขา้ ไปในเปลวไฟ โดยจะถูกขบั ออกนอกห้องสเปรยท์ างท่อน้า
ทิ้ง ประสิทธิภาพของข้นั ตอนระเหยหรือกาจดั ตวั ทาละลายออกไปและข้นั ตอนการแยกสลายสารประกอบ
น้นั พบว่าข้ึนอยู่กบั ขนาดของเม็ดสารละลาย นนั่ คือถา้ เม็ดสารละลายมีขนาดเล็กมากจนคลา้ ยเป็ นละออง
สารละลายและมีขนาดสม่าเสมอกันมากเท่าใด ก็จะยิ่งทาให้สารละลายเกิดเป็ นไออะตอมของธาตุท่ีจะ
วิเคราะห์ในเปลวไฟได้ดีและสม่าเสมอด้วย เป็ นผลให้สัญญาณการดูดกลืนแสงข องอะตอมมีค่าคงท่ี
สม่าเสมอสาหรับสารละลายหน่ึง ๆ และขนาดของเม็ดสารละลายมีผลต่อการรบกวนทางเคมี (chemical
interference) อีกดว้ ย คือขนาดเม็ดสารละลายมีขนาดใหญ่ข้ึน อนุภาคของสารตวั อย่างในสภาวะที่แห้งก็มี
ขนาดใหญ่ข้ึนดว้ ย เป็นผลใหก้ ารรบกวนทางเคมีมากข้นึ

และท่ีหอ้ งสเปรยจ์ ะมีการแยกเอาเมด็ สารละลายซ่ึงมีขนาดใหญ่เกินความตอ้ งการออกไป เนื่องจาก
เม็ดสารละลายขนาดใหญ่มีน้าหนกั มาก กระแสแก๊สไม่แรงพอท่ีจะพาเม็ดสารละลายขนาดใหญ่เคลื่อนท่ี
ต่อไป มนั จึงตกลงกระทบกบั ผนงั ห้องสเปรยแ์ ลว้ ถูกขบั ออก (drain off) ทางท่อน้าทิ้งดา้ นลา่ งห้องสเปรย์ มี
เพียงละอองสารละลายซ่ึงมีขนาดเล็กมากเท่าน้นั ที่จะผ่านไปถึงเปลวไฟได้ ส่วนใหญ่มีขนาดเส้นผ่าศูนยก์ ลาง
นอ้ ยกวา่ 2 µm นอกน้นั อยรู่ ะหวา่ ง 2 – 5 µm

3. การผสมของละอองสารละลายกบั แกส๊ ออกซิแดนทแ์ ละแก๊สเช้ือเพลิง
การผสมกนั ระหว่างละอองสารลายกบั แก๊สออกซิแดนท์และแก๊สเช้ือเพลิงมีอิทธิพลต่อความคง

ตวั ของค่าสัญญาณต่าง ๆ ท่ีวดั ไดใ้ นการวิเคราะห์โดยวิธีอะตอมมิกแอบซอร์ปชนั สเปกโตรสโคปี เช่น ค่าแอบ
ซอร์ปแบนซ์ ค่าน้ีจะมีความคงตวั ไดก้ ็ต่อเมื่อเปลวไฟมีสภาพเรียบน่ิงสม่าเสมอและสารละลายถูกทาใหเ้ กิด
เป็นไออะตอมของธาตุที่จะวเิ คราะห์ดว้ ยอตั ราเร็วที่คงท่ี (constant rate) ตลอดเวลา

ระบบหอ้ งสเปรยแ์ ละ burner head ถูกออกแบบใหล้ ะอองสารละลายกบั แก๊สผสมกนั แต่ถา้ ความ
ดนั ของแก๊สไม่คงท่ีจะเป็ นผลให้การคลุกเคลา้ ผสมกนั ไม่สม่าเสมอกนั ทาให้เปลวไฟไม่เรียบนิ่งได้ จาก
การศึกษาพบว่าอตั ราเร็วที่สารละลายดูดพ่นเขา้ ไป (aspirate) เปลี่ยนแปลงจะมีผลทาให้อตั ราการเกิดไอ
อะตอมเปล่ียนแปลงไปดว้ ย ดงั น้นั ผูว้ ิเคราะห์จึงตอ้ งมน่ั ใจว่าแก๊สต่าง ๆ ท่ีใชต้ อ้ งมีความบริสุทธ์ิสูงพอและ
ตอ้ งมีระบบผ่อนใชแ้ ก๊สทีละนอ้ ย (regulated supply system หรือ regulator) ที่ถูกตอ้ งตามชนิดของแก๊สเพื่อ
ควบคุมอตั ราการไหล (flow rate) ของแก๊สตา่ ง ๆ ที่จะไหลไปยงั burner head นอกจากน้ีควรมีการบารุงรักษา
และทาความสะอาด เนบิวไลเซอร์อยู่เสมอไม่ให้เกิดการอุดตันอย่างเด็ดขาด เมื่อแก๊สออกซิแดนท์ แก๊ส
เช้ือเพลิงและละอองสารละลายผสมกนั อย่างดีแลว้ ไหลไปยงั burner head ซ่ึงมีเปลวไฟติดอยู่ ความร้อนท่ี
เปลวไฟซ่ึงมีอุณหภูมิสูงพอที่จะกาจดั ตวั ทาละลายออกไปกลายเป็นอนุภาคของสารตวั อยา่ งในสภาวะท่ีแห้ง
(dried particle) และเป็นแก๊ส ซ่ึงตอ่ ไปจะแยกสลาย (decompose) ไปเป็นไออะตอมของธาตุท่ีจะวเิ คราะห์

10

ในหอ้ งสเปรย์ แก๊สออกซิแดนทแ์ ละละอองสารละลายจะผสมกบั แกส๊ เช้ือเพลิง เม่ือมาถึงบริเวณท่ี
มีการเปลี่ยนแปลงขนาดของห้องสเปรย์และทิศทางการไหลก็เปล่ียนไปเป็ นการไหลแบบเช่ียวกราก
(turbulene flow) ซ่ึงทาใหแ้ ก๊สออกซิแดนท์ ละอองสารละลายและแก๊สเช้ือเพลิงผสมคลุกเคลา้ กนั เป็นอยา่ ง
ดี เมื่อของผสมดงั กลา่ วไหลผา่ นออกจากหอ้ งสเปรยแ์ ลว้ ก็จะมีการเปล่ียนแปลงทิศทางการไหลเป็นการไหล
แบบราบเรียบ (laminar flow) ซ่ึงอยใู่ นแนวด่ิง

4. การกาจดั ตวั ทาละลายออกไป
ถา้ หากมีการทาข้นั ตอนผสมดี และอตั ราการไหลของแก๊สต่าง ๆ ไม่เปล่ียน แปลงแลว้ ข้นั ตอน

การกาจดั ตวั ทาละลายก็จะเกิดข้ึนอย่างสม่าเสมอตลอดช่วงความกวา้ งของเปลวไฟ นน่ั คืออตั ราการกาจดั ตวั
ทาละลายก็คงท่ีและแน่นอนดว้ ย เป็นผลใหเ้ กิดอนุภาคของสารท่ีจะวิเคราะห์ในสภาวะที่แหง้ (desolvented or
dried particles) กระจายอย่างสม่าเสมอในเปลวไฟ ดังน้ันจึงเกิดไออะตอมของธาตุท่ีจะวิเคราะห์ซ่ึงมี
ปริมาณคอ่ นขา้ งคงท่ี

รูปที่ 9 การผสมของละอองสารละลายกบั แก๊สออกซิแดนทแ์ ละแกส๊ เช้ือเพลิง

11

5. การแยกสลายสารประกอบ
ข้นั ตอนการแยกสลายสารประกอบจะเกิดข้ึนต่อจากข้นั กาจดั ตวั ทาละลายในทนั ที แต่ใน
บางกรณีจะมีข้นั การระเหย (vaporization) ของสารประกอบที่อยู่ในสภาวะของเหลวหรือของแข็งไปเป็ น
สารประกอบในสภาวะแก๊สมาคนั่ กลางก่อนแลว้ จึงจะเกิดข้นั การแยกสลายสารประกอบตามมา
ตวั อย่างเช่น การทาใหเ้ กิดไออะตอมของ copper จากสารละลาย copper sulfate pentahydrete
ซ่ึงมีน้าเป็นตวั ทาละลาย

รูปที.่ 10 แผนภาพของการทาใหเ้ กิดไออะตอมของ copper จากสารละลาย copper sulfate

จะเห็นได้ว่าสุดท้ายจะได้ไออะตอมของทองแดงตามต้องการ ในทางตรงกันข้ามมี

สารประกอบของธาตุบางชนิดที่ถูกแยกสลายเกิดเป็ นไออะตอมไดย้ าก เปลวไฟชนิดอากาศ-โพรเพน ไม่ร้อน

พอท่ีจะไปทาใหส้ ารประกอบเกิดการแยกสลายไดโ้ ดยสมบูรณ์

ตวั อยา่ งเช่น สารละลายของแคลเซียมไนเตรต ซ่ึงจะเกิดไออะตอมตามข้นั ตอน ดงั น้ี

Ca(NO3)2•H2O (aq) Ca(NO3)2 (s) + H2O (g)

CaO (s) + NO2 (g)
เน่ืองจาก CaO เป็ นโมเลกุลที่ค่อนขา้ งจะทนความร้อนจากเปลวไฟอุณหภูมิต่าและเปลวไปชนิด

อากาศ – โพรเพน ก็ไม่ร้อนพอท่ีจะไปแยกสลาย CaO ให้เกิดเป็นไออะตอม Ca ได้ ดงั น้นั จึงแทบจะไม่มีสัญญาณ

การดูดกลืนแสงของอะตอมเลย

หากใชเ้ ปลวไฟชนิดอากาศ-อะเซทิลีน ซ่ึงร้อนกว่าเปลวไฟชนิดอากาศ-โพรเพน พบว่าทาให้เกิด

ปฏิกิริยาสมดุล ดงั น้ี

CaO (s) Ca (g) + O (g)

12

ซ่ึงหมายถึงยงั คงเกิด Ca ไดไ้ ม่สมบูรณ์อยู่นน่ั เอง แมจ้ ะมีปริมาณ Ca ท่ีไดจ้ ากการแยกสลาย CaO
มากข้ึนกต็ าม

และหากใช้เปลวไฟชนิดไนตรัสออกไซด์-อะเซทิลีน ซ่ึงร้อนกว่าเปลวไฟชนิดอากาศ-อะเซทิลีน
พบวา่ เกิด Ca ไดม้ ากข้นึ อีกมากจนวดั ค่าการดูดกลืนแสงไดม้ ากพอ

มีบางธาตุซ่ึงออกไซด์ของมนั แยกสลายไดย้ ากกว่า CaO เช่น Al2O3 แมแ้ ต่ในเปลวไฟชนิดอากาศ -
อะเซทิลีน สามารถทาให้ Al2O3 แยกสลายไดแ้ ค่กลายเป็ น AlO เท่าน้นั ตอ้ งใช้เปลวไฟชนิดไนตรัสออกไซด์ -
อะเซทิลีน จึงจะมีความร้อนสูงพอที่จะทาให้ AlO เกิดเป็น Al ได้

นอกจากน้ียงั พบว่าส่วนผสมของสารเคมีในเปลวไฟที่แตกต่างกนั ซ่ึงอาจจะเป็ นเปลวไฟชนิดรีดิ
วซิง (reducing flame) ออกซิไดซิง (oxidizing flame) หรือสะเทิน (neutral หรือ stoichiometric flame) มีผล
ในการทาใหส้ ารประกอบแยกสลายไปเป็นอะตอมได้

ยกตวั อย่างเช่น ในกรณีออกไซด์ของโมลิบดินัม ถา้ ใช้เปลวไฟสะเทินของอากาศ-อะเซทิลีน จะ
แยกสลายไดน้ อ้ ยมาก แต่ถา้ ใชเ้ ปลวไฟประเภทรีดิวซิง คือ มีแก๊สอะเซทิลีนมากเกินพอ (fuel - rich flame)
ซ่ึงมีอุณหภูมิต่ากวา่ เปลวไฟประเภทสะเทิน พบวา่ ออกไซดข์ องโมลิบดินมั แยกสลายไปเป็นไออะตอมของ
โมลิบดินมั ไดม้ าก เนื่องจากสมบตั ิทางเคมีในการรีดิวซส์ ารของเปลวไฟประเภทรีดิวซิงนนั่ เอง
ตะเกยี ง (burner head)
ตะเกียงที่ใชก้ นั ในเทคนิคน้ีมี 2 แบบคือ

1. แบบท่ีใช้ส่วนประกอบท้งั หมดพร้อมกัน (total consumtion burner) มีการผ่านเช้ือเพลิง อากาศ
(หรือออกซิไดเซอร์) และฝอยละอองท่ีเป็นเมด็ ขนาดเล็กของสารละลายที่จะวิเคราะห์เขา้ ไปในตะเกียงโดย
ใชท้ ่อนาต่างกนั และพบกนั ท้งั หมดท่ีปลายดา้ นบนของตะเกียง ส่วนประกอบท้งั หมดจะถูกจุดเป็ นเปลวไฟ
พร้อมกนั

รูปท่ี 11 Total consumtion burner
2. แบบผสมส่วนประกอบก่อนจุดเปลวไฟ (premix burner) มีการฉีดสารละลายตวั อย่างเขา้ ไปใน
ห้องผสม (mixing chamber) เพื่อไปผสมกับเช้ือเพลิงและออกซิไดเซอร์ จากน้ันส่วนผสมท้งั หมดที่ผสม

13

คลุกเคลา้ กนั ดีแลว้ จึงถูกจุดเป็ นเปลวไฟ ปัจจุบนั นิยมใชต้ ะเกียงแบบ premix burner เพราะมีประสิทธิภาพ
ดีกวา่ แบบ total consumtion burner

รูปที่ 12 Premix burner

เปลวไฟ
ชนิดของเปลวไฟที่นิยมใชใ้ นงานวิเคราะหข์ องเทคนิคท่ีใชเ้ ปลวไฟ มี 3 ชนิด ดงั น้ี

1. เปลวไฟแบบอากาศ – อะเซทิลีน (air – acetylene)
2. เปลวไฟแบบไนตรัสออกไซด์ – อะเซทิลีน (nitrous oxide – acetylene)
3. เปลวไฟแบบอากาศ – โพรเพน (air – propane)
แก๊สผสมแต่ละชนิดเกิดเป็ นเปลวไฟท่ีมีช่วงอุณหภูมิที่มีค่าเฉพาะ และมีองค์ประกอบตลอดจน
สมบตั ิทางเคมีเป็นลกั ษณะเฉพาะตวั การเลือกใชแ้ กส๊ ผสมชนิดใดข้นึ อยกู่ บั วา่ เราตอ้ งการอุณหภูมิของเปลว
ไฟมากหรือนอ้ ยเท่าใดในการแยกสลายสารประกอบในตวั อย่างให้กลายเป็ นไออะตอมของธาตุที่ตอ้ งการ
วิเคราะห์หาปริมาณและข้ึนอยู่กบั ว่าธาตุท่ีเราต้องการวิเคราะห์น้ันมีลกั ษณะทางเคมีเป็ นเช่นไรในสาร
ตวั อยา่ งดว้ ย
เปลวไฟที่ใชใ้ นวิธีเฟลมอะตอมมิกแอบซอร์ปชนั สเปกโทรเมทรีน้นั จะตอ้ งมีลกั ษณะดงั น้ี
1. มีสภาพเรียบน่ิง สม่าเสมอ (stable) และเงียบท่ีสุด
2. ปราศจากเขมา่ ไฟ
3. มีอณุ หภูมิหรือความร้อนพอดี (ไม่มากหรือนอ้ ยเกินไป) สาหรับการวิเคราะหธ์ าตุแตล่ ะชนิดใน
สารตวั อยา่ งแต่ละประเภท

14

4. ส่ิงอื่น ๆ ในเปลวไฟที่ไมใ่ ช่อะตอมของธาตทุ ่ีจะวิเคราะห์ (flame background) ตอ้ งไมร่ บกวน
(interfere) ในการวดั ค่าการดูดกลืนแสง ณ ความยาวคลื่นที่วิเคราะห์

เปลวไฟท่ีไดจ้ ากการสันดาป (combustion) ระหว่างแก๊สออกซิแดนทก์ บั แก๊สเช้ือเพลิงมีโครงสร้าง
เปลวไฟ (flame structure) แบ่งเป็น 3 ขอบเขต (zone) คือ

1. ขอบเขตในสุด (inner zone)เป็นบริเวณที่เกิดการสันดาปเพียงบางส่วน (partial combustion) ไม่มีสภาวะ
สมดุลทางความร้อน (thermal equilibrium) ความร้อนของบริเวณน้ีเกิดจากการนาความร้อนมาจากบริเวณเปลว
ไฟท่ีอยขู่ า้ งบนซ่ึงร้อนกว่า เกิดการสันดาปหรือออกซิเดชนั เพียงบางส่วนเช่นน้ีทาให้เกิดอนุมูลอิสระ (free
radical) จานวนมาก นอกจากน้ีอาจพบแสงท่ีมีความยาวคล่ืนต่าง ๆ เปล่งออกมาอนั เน่ืองมาจากแก๊สเช้ือเพลิง
และอาจพบผลิตภณั ฑจ์ ากปฏิกิริยาอิออไนเซชนั อีกดว้ ย เราจะไม่ใชเ้ ปลวไฟขอบเขตในสุดน้ีในการวเิ คราะห์

2. ขอบเขตตรงกลาง (interconal zone) บริเวณน้ีมีอุณหภูมิหรือความร้อนสูงสุด เพราะเป็นบริเวณที่
เกิดการสันดาปอยา่ งสมบรู ณ์ (complete combustion) และมีสภาวะสมดุลทางความร้อน ความสูงของขอบเขต
ตรงกลางข้ึนอยกู่ บั ชนิดของ burner head ชนิดของแก๊สออกซิแดนท์ แก๊สเช้ือเพลิง และอตั ราการไหลของแก๊ส
ท้งั สอง เราใชเ้ ปลวไฟขอบเขตตรงกลางน้ีในการวิเคราะห์หาปริมาณธาตุต่าง ๆ ดว้ ยการใหล้ าแสงผา่ นทะลุ
ขอบเขตตรงกลางของเปลวไฟ

3. ขอบเขตนอกสุด (outer zone) บริเวณน้ีจะเกิดการสันดาปโดยผลิตภัณฑ์ท่ีเกิดจากปฏิกิริยา
ออกซิเดชนั บางส่วน เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ จะเกิดการสันดาปหรือออกซิเดชนั ต่อจนสมบูรณ์กลายเป็ น
คาร์บอนไดออกไซด์ บริเวณน้ีมีความร้อนหรืออุณหภูมิต่ากว่าขอบเขตตรงกลาง เน่ืองจากมีอากาศของ
ส่ิงแวดลอ้ มปกคลมุ อยู่ เราจะไม่ใชเ้ ปลวไฟขอบเขตน้ีในการวเิ คราะห์

รูปท่ี 13 แผนภาพของโครงสร้างและอุณหภมู ิของเปลวไฟโดยทว่ั ไป

15

ตารางท่ี 3 อุณหภูมิสูงสุด (oC) ของเปลวไฟ

ก๊าซเชื้อเพลงิ ก๊าซช่วยเผาไหม้ อุณหภูมิ (องศาเคลวนิ )
1,980
ก๊าซหุงตม้ อากาศ 2,170
2,200
บิวเทน อากาศ 2,600
3,300
โพรเพน อากาศ 3,200
2,300
อะเซทิลีน อากาศ
2,900
อะเซทิลีน ออกซิเจน

อะเซทิลีน ไนตรัสออกไซด์

อะเซทิลีน ออกซิเจนผสมกบั ไนโตรเจน

ในอตั ราส่วน 1:1 โดยปริมาตร

ไฮโดรเจน ออกซิเจน

จากตารางจะเห็นไดว้ ่าแก๊สออกซิเจนเป็ นแก๊สออกซิแดนท์ที่ให้เปลวไฟที่ร้อนกว่าเมื่อใชอ้ ากาศ
หรือไนตรัสออกไซดเ์ ป็นแกส๊ ออกซิแดนท์ เนื่องจากปฏิกิริยาสันดาปของแก๊สเช้ือเพลิงเกิดข้ึนในออกซิเจน
ไดร้ วดเร็วกวา่ ที่เกิดข้ึนในอากาศหรือไนตรัสออกไซด์ นอกจากน้ีแก๊สไนโตรเจนซ่ึงมีอยใู่ นอากาศมากถึง 80
% โดยปริมาตร เป็ นสาเหตุทาให้เปลวไฟตอ้ งสูญเสียความร้อนจานวนหน่ึงในการสันดาปหรือเผาไหมแ้ ก๊ส
ไนโตรเจนน้ี

3. โมโนโครมาเตอร์ หรือ ฟิ ลเตอร์ (monochromator or filter)
เครื่องมือที่ใชใ้ นเทคนิคน้ีตอ้ งประกอบดว้ ยเคร่ืองกระจายแสง (หรือแยกคลื่นแสง) ที่มีคุณภาพดี

ให้แถบคลื่นท่ีแคบสามารถแยกเส้นสเปคตรัมของแสงที่จะถูกดูดกลืนโดยอะตอมอิสระ ของธาตุท่ีจะ
วิเคราะหไ์ ด้ ปกติมกั ใช้ grating monochromator แต่ในการวเิ คราะหธ์ าตอุ ลั คาไลซ่ึง มีเส้นสเปคตรัมที่แคบไม่ก่ี
เส้นปรากฏในช่วง visible อาจใช้ filter ที่ทาดว้ ยแก้วแทนโมโนโครมาเตอร์ได้และนิยมใช้ interference filter
แบบเปลี่ยนได้ โมโนโครมาเตอร์มีหลายชนิดเช่น

• Littrow (PMT)
• Czerny – Turner (PMT)
• Ebert – Fastie (PMT)

16

รูปท่ี 14 การจดั โมโนโครมาเตอร์แบบตา่ งๆ
(แบบ Littrow ขนาดกะทดั รัด ราคาถูก เกิดแสงหลง (stray light) มาก ทาให้ประสิทธิภาพการแยกแสงถูก
จากัด แบบ Ebert – Fastie มีการกระเจิงแสง (aberration) น้อยกว่าแบบ Littrowราคาถูก การแยกแสงมี
ประสิทธิภาพสูงข้นึ แบบ Czerny – Turner มีการกระเจิงแสง (aberration) นอ้ ยทีสุด ราคาแพง แต่ใหก้ ารแยก
แสงท่ีมีประสิทธิภาพสูงสุด)
4. ช่องแสง (slit) ใชส้ าหรับปรับความกวา้ งของลาแสง (band width) ท่ีตกกระทบตวั ไวแสง การวเิ คราะห์
โดยทวั่ ไปนิยมใชช้ ่องแสงกวา้ ง 0.7 นาโนเมตร การใชช้ ่องแสงที่แคบลงช่วยลดการรบกวนจากความยาว
คล่ืนแสงขา้ งเคียงอ่ืน ๆ ได้ แตค่ วามเขม้ ของแสงนอ้ ยลงเป็นผลใหก้ ารตอบสนองของตวั ไวแสงไมด่ ี แตถ่ า้ ใช้
ช่องแสงมากเกินไปการรบกวนคล่ืนแสงขา้ งเคยี งจะมีมากข้นึ และขดี จากดั การวเิ คราะหไ์ ดต้ ่าลง

17

5. ตวั แยกแสง (monochromator) เป็นอุปกรณ์ท่ีทาหนา้ ที่แยกแสงหลายสีหรือหลายความยาวคล่ืน
ใหก้ ลายเป็นแสงสีเดียวท่ีมีความยาวคล่ืนแสงช่วงแคบ ๆ โดยอาศยั การดูดกลืน การสะทอ้ นกลบั หรือการหกั
เห แสงสีเดียวมีความสาคญั มาก เน่ืองจากทาใหค้ วามสมั พนั ธ์ระหวา่ งค่าความเขม้ ขน้ และค่าการดูดกลืนแสง
มีช่วงที่เป็นเส้นตรงยาว และช่วยเพิม่ ความไวในการวดั เพราะสามารถใชแ้ สงสีเดียวที่มีความยาวคลื่นตรงกบั
ความยาวคลื่นท่ีสารน้นั ดูดกลืนแสงสูงสุด ตวั แยกแสงที่ใชม้ ี 3 ชนิดคือ

5.1 ตวั กรองแสง แบง่ ได้ 3 ชนิดคอื
ก. กระจกสี (tinted glass filter) หรือตวั กรองดูดกลืนแสง (absorption filter) เป็นกระจกผสมสี

แผน่ เดียว หรือกระจกใส 2 แผน่ ประกอบดว้ ยเจลาตินผสมสีไวต้ รงกลาง ซ่ึงสีเหล่าน้ีจะดูดกลืนแสงช่วงตา่ ง
ๆ ทาใหไ้ ดล้ าแสงสีเดียวในช่วงต้งั แต่ 380 – 2,000 นาโนเมตร มีความกวา้ งลาแสงต้งั แต่ 25 – 250 นาโนเมตร
ความกวา้ งของลาแสงวดั จากความกวา้ งช่วงความยาวคล่ืนที่คร่ึงหน่ึงของความสูงของ %T สูงสุด ความกวา้ ง
ของแสงที่มากเหมาะสาหรับเครื่องวดั ท่ีไมต่ อ้ งการความไวสูงและไมค่ านึงถึงผลการรบกวน แตก่ ส็ ามารถ
ลดความกวา้ งของลาแสงได้ เม่ือใชร้ ่วมกบั ตวั กรองตดั แสง ซ่ึงยอมใหแ้ สงผา่ นไดเ้ กือบ 100 %T และลดลง
เป็น 0%T อยา่ งรวดเร็ว

ข. ตวั กรองแสงแบบอินเตอร์เฟี ยเรนซ์ (interference filter) หรือเรียกวา่ ตวั กรองแสงแบบไดอิ
เลก็ ทริก (dielectric filter) ประกอบดว้ ยแผน่ แกว้ 2 แผ่น ประกบสารท่ีมีดรรชนีหกั เหต่า เช่น MgF2 หรือ CaF2
ในของกระจกใส แตล่ ะแผน่ เคลือบดว้ ยฟิ ลม์ เงินก่ึงโปร่งใส เมื่อมีแสงมาตกกระทบ แสงส่วนหน่ึงเกิดการ
สะทอ้ นกลบั อีกส่วนหน่ึงผา่ นช้นั เงินช้นั แรกลงมากระทบช้นั เงินช้นั ที่สอง เกิดการสะทอ้ นกลบั ไปกลบั มา
ระหวา่ งช้นั โลหะ ระยะห่างระหวา่ งช้นั โลหะทาใหค้ วามยาวคล่ืนแสงเพยี งความยาวคล่ืนเดียวท่ีเกิดการ
แทรกสอดแบบเสริมจนมีปริมาณมากพอ ส่วนแสงความยาวคลื่นอ่ืน ๆ ถูกทาลายหกั ลา้ ง กระจกท่ีสองนิยม
ใส่สี เพื่อทาหนา้ ท่ีตดั แสงที่ไม่ตอ้ งการออก วิธีน้ีทาใหต้ วั กรองชนิดน้ีใหล้ าแสงท่ีมีความกวา้ งเพียง 10 นาโน
เมตร ในช่วงการใชง้ าน 200 – 15,000 นาโนเมตร มีปริมาณแสงที่ส่องผา่ นประมาณ 40 -60 ของปริมาณแสง
ตกกระทบ ถา้ ใชส้ ารได-อิเลก็ ทริกมากกวา่ 1 ช้นั จะไดค้ วามกวา้ งของแสงไมเ่ กิน 8 นาโนเมตรและมีปริมาณ
แสงส่องผา่ น 60 – 90 ของปริมาณแสงตกกระทบ

ค. ตวั กรองแสงแบบลิ่ม (wedge filter) ทาหนา้ ท่ีเหมือนกบั ตวั กรองแสงแบบอินเตอร์เฟี ยเรนซ์
แต่แผน่ กระจกทามมุ เป็นรูปลิ่มท่ีมีระยะห่างระหวา่ งแผน่ กระจกอยใู่ นช่วง 50 – 200 มม. การใชง้ านตอ้ งเล่ือน
ตวั กรองที่มีสารไดอิเลก็ ทริกที่หนาตา่ งกนั ผา่ นลาแสง ทาใหไ้ ดค้ วามยาวคล่ืนแสงอยา่ งต่อเนื่องที่ความกวา้ ง
ของลาแสงประมาณ 20 นาโนเมตร ตวั กรองแสงแบบน้ีมี 3 ชนิดคือ ชนิด VIS วดั ในช่วงความยาวคลื่น 400 –
700 นาโนเมตร ชนิด NIR วดั ในช่วงความยาวคล่ืน 1,000 – 2,000 นาโนเมตร และชนิด IR วดั ในช่วงความ
ยาวคลื่น 2,500 – 14,500 นาโนเมตร

ง. ปริซึม (prism) ที่นิยมใชม้ ี 2 แบบคือ แบบสามเหล่ียมมุมเท่า (corn prism) และแบบ
สามเหล่ียมมุมฉาก ดงั รูป 15 ปริซึมสามารถแยกแสงออกเป็นความยาวคลื่นตา่ ง ๆ โดยอาศยั การหกั เห และ

18

การสะทอ้ นของแสงท่ีมีความยาวคลื่นตา่ งกนั เม่ือเดินทางผา่ นตวั กลางที่มีดรรชนีหกั เหต่างกนั แสงความยาว
คลื่นตา่ ง ๆ ที่เกิดข้นึ จะมีความเขม้ ต่างกนั และมีระยะห่างไม่เท่ากนั

รูป 15. ลกั ษณะของปริซึม

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมีผลทา
ใหม้ ุมของการกระจายเปลี่ยนแปลงได้ ดงั น้นั

จึงตอ้ งมีระบบรักษาอุณหภูมิของปริซึมให้
คงที่และสูงกวา่ อณุ หภูมิของอากาศภายนอก
เครื่อง
จ. เกรตติง มีอยู่ 2 แบบคอื แบบแสงส่องผา่ นซ่ึงทาใหเ้ กิดลาแสงสีเดียวและระบบสะทอ้ นแสง
ซ่ึงนิยมใชม้ ากในปัจจุบนั เพราะมีราคาถูก การเปลี่ยนแปลงของอณุ หภูมิมีผลกระทบนอ้ ย เกรตติงเป็นแผน่
โลหะท่ีมีร่องเลก็ ๆ ขนานกนั จานวนมาก คอื ประมาณ 600 – 2,000 ร่องตอ่ มิลลิเมตร สาหรับช่วงแสงที่
มองเห็น จานวน 50 ร่องตอ่ มิลลิเมตรสาหรับช่วงความยาวคลื่น 100 นาโนเมตร และจานวน 3,000 ร่องต่อ
มิลลิเมตรสาหรับช่วงความยาวคลื่น 4,000 นาโนเมตร ร่องอาจทาใหเ้ กิดข้ึนโดยการขีดดว้ ยเชรหรือแสงเร
เซอร์ ซ่ึงควบคมุ การทางานดว้ ยระบบไมโครโพรเซสเซอร์จึงจะไดเ้ กรตติงท่ีมีคุณภาพสูงและสม่าเสมอ ผวิ
ของเกรตติงนิยมเคลือบดว้ ยอะลมู ิเนียมเพ่ือใหส้ ะทอ้ นแสงไดด้ ี ร่องมีขนาดเลก็ มากจึงควรทาความสะอาด
ดว้ ยการเป่ าดว้ ยลมท่ีสะอาด
เมื่อแสงสีขาวตกกระทบเกรตติง ส่วนหน่ึงจะสะทอ้ นออกมาในรูปแสงสีขาวเช่นเดิม แสง
ส่วนท่ีเหลือจะเกิดการสะทอ้ นกลบั เป็นลาแสงสีเดียวที่มีความยาวคลื่นตา่ งกนั ซ่ึงอาจซอ้ นทบั กนั บางส่วน
และส่วนท่ีไมซ่ อ้ นทบั กนั เรียกแถบแสงที่มีความเขม้ มากท่ีสุดวา่ “อนั ดบั ปฐมภูมิ” และแถบท่ีความเขม้
นอ้ ยลงไปวา่ “อนั ดบั ทุติยภมู ิ” และ“อนั ดบั ตติยภูมิ” ตามลาดบั

รูป 16. ลกั ษณะเกรตติง

19

4. เครื่องตรวจวดั ความเขม้ แสงและเคร่ืองอ่านสัญญาณ (Detector and read out)
เครื่องตรวจวดั ท่ีนิยมใชค้ ือ โฟโตมลั ติพลายเออร์ทิวบ์ (photomultiplier tube) เน่ืองจากให้ผลการ
ตรวจวดั ที่รวดเร็ว มีความไวสูงต่อคลื่นแสง visible และ ultraviolet ซ่ึงเป็ นช่วงคล่ืนแสงท่ีเราตอ้ งทาการ
ตรวจวดั ความเขม้ แสงกนั ในการวิเคราะห์ โดยวิธีเฟลมอะตอมมิกแอบซอร์ปชนั สเปคโตรเมทรี สามารถ
ตรวจวดั ปริมาณแสงที่มีความเขม้ ต่าไดด้ ี เพราะมีการเพ่ิมข้ึนของจานวนอิเลคตรอน ที่หลุดออกมาจากผิว
ของไดโนด (dynodes) ซ่ึงทาด้วยโลหะอลั คาไลน์หรือโลหะอลั คาไลนเ์ อร์ิธ

รูปท่ี 17 เครื่องตรวจวัดความเขม้ แสง PMT

6. ตัวไวแสง (photo sensor หรือ photo detector) ทาหนา้ ที่เปล่ียนความเขม้ ของแสงใหเ้ ป็น
สัญญาณไฟฟ้า แลว้ ส่งไปยงั ตวั ขยายสญั ญาณและวงจรอิเลก็ ทรอนิกส์อ่ืน ๆ ตวั ไวแสงแต่ละชนิดมีความ
แตกต่างกนั ในดา้ นช่วงความยาวคล่ืนท่ีตอบสนอง อตั ราเร็วในการตอบสนอง ความเป็นเสน้ ตรงและความไว
ตวั ไวแสงมีอยหู่ ลายชนิด คือ

6.1โฟโตเซลล์ (photo cell หรือ barrier layer cell) เป็นตวั ไวแสงขนาดเลก็ ติดต้งั งา่ ย การ
ตอบสนองต่อแสงดีพอสมควร ซ่ึงประกอบดว้ ยแผน่ เหลก็ เคลือบดว้ ยสารก่ึงตวั นา เช่น ซีลีเนียมหรือ
แคดเมียม ช้นั ถดั มาเป็นแลคเกอร์ใสท่ีมีโลหะเงินอยู่ ถดั ออกมาจะเป็นกระจกปิ ด เพื่อป้องกนั องคป์ ระกอบ
ภายในเกิดปฏิกิริยากบั ไอของสารเคมี

เมื่อมีแสงมาตกกระทบ (มีความไวต่อแสงมากในช่วง 500 – 600 นาโนเมตร) พนั ธะโควาเลนท์
ของสารก่ึงตวั นาจะแตกออก เกิดอิเลก็ ตรอนวิ่งไปยงั โลหะเงิน ท่ีทาหนา้ ท่ีเป็นข้วั ไฟฟ้ารวบรวมอิเลก็ ตรอน
และเม่ือต่อวงจรระหวา่ งข้วั ท้งั สอง กจ็ ะเกิดการไหลของกระแสโดยไมต่ อ้ งอาศยั พลงั งานจากภายนอก
กระแสท่ีเกิดข้ึนมีคา่ ประมาณ 10 – 100 ไมโครแอมแปร์

การตอบสนองของโฟโตเซลลข์ ้ึนอยกู่ บั อณุ หภมู ิ ดงั น้นั ในการใชง้ านตอ้ งเปิ ดเครื่องเพื่อให้
อุณหภมู ิของโฟโตเซลลม์ ีค่าคงท่ี โฟโตเซลลม์ ีการตอบสนองเป็นเส้นตรงในช่วงความยาวคลื่น 400 – 700
นาโนเมตร ถา้ ไม่เป็นเส้นตรง อาจเน่ืองมาจากโฟโตเซลลเ์ กิดการเส่ือมคุณภาพเพราะใชง้ านเป็นเวลานาน ทา

20

ใหส้ ารก่ึงตวั นาเโฟโตเซลลเ์ ส่ือมสภาพ การที่โฟโตเซลลถ์ กู แสงที่มีความเขม้ มากเป็นเวลานานทาใหเ้ กิดการ

ปล่อยกระแสอิเลก็ ตรอนไดน้ อ้ ยกวา่ ปกติ

6.2 โฟโตทิวบ์ (phototube หรือ photoemission tube) มีลกั ษณะเป็นหลอดแกว้ ดงั รูป 16 ภายใน

เป็นสุญญากาศหรือเกือบสุญญากาศ เพอ่ื ลดการสูญเสียพลงั งานของอิเลก็ ตรอน เม่ือว่ิงผา่ นอากาศ ภายในตวั

ไวแสงมีข้วั ลบท่ีเคลือบดว้ ยสารก่ึงตวั นาชนิดต่างๆ เม่ือแสงตกกระทบข้วั ลบสารก่ึงตวั นาจะเกิด

อิเลก็ ตรอนอิสระซ่ึงจะถูกดูดไปท่ีข้วั บวก เนื่องจากผลของความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้าท่ีคร่อมระหวา่ งข้วั บวกและ

ข้วั ลบ แตถ่ า้ ใชค้ วามตา่ งศกั ยไ์ ฟฟ้าที่สูงจะทาใหม้ ีกระแสอิเลก็ ตรอนไหลไดน้ อ้ ย แมไ้ มม่ ีแสงตกกระทบเลย

เรียกวา่ กระแสมืดหรือกระแสร่ัว

โฟโตทิวบม์ ีความไวในการตอบสนองตอ่ แสงมากกวา่ โฟโตเซลล์ และตอบสนองเป็นเสน้ ตรงดี

แต่ความไวในการตอบสนองจะเปลี่ยนแปลงตามความกวา้ งของช่องแสงและความเขม้ ขน้ ของสาร ในการ

วิเคราะหค์ วรวดั ท่ี 10% ของความไวสูงสุด

กระแสไฟฟ้าท่ีไดจ้ ากโฟโตทิวบม์ ีคา่ นอ้ ยมาก จาเป็นตอ้ งใชว้ งจรขยายสัญญาณก่อนส่งไปยงั

ส่วนแสดงผล และตอ้ งใชไ้ ฟเล้ียงโฟโตทิวบท์ ี่ซบั ซอ้ น และหลอดโฟโตทิวบม์ ีราคาแพง จึงนิยมใชใ้ นเครื่อง

ที่มีคณุ ภาพดี

6.3 โฟโตมลั ติพลายเออร์ทิวบ์ (photomultiplier tube) เป็นการพฒั นาโฟโตทิวบใ์ หม้ ี

ความไวสูงและสามารถปลอ่ ยกระแสไฟฟ้าออกมาไดม้ ากข้ึน โดยการเพ่มิ ไดโนด เพื่อเพิ่มจานวนอิเลก็ ตรอน

ใหม้ ากข้นึ ไดโนดอาจมีจานวน 9 – 16 อนั ต่ออนุกรมกนั และมีความต่างศกั ยไ์ ฟฟ้าเพ่มิ ข้นึ ตามลาดบั เพ่ือดึง

อิเลก็ ตรอน ดงั รูป 18

รูป 18 โฟโตมลั ติพลายเออร์ทิวบ์
เม่ือแสงตกกระทบข้วั ลบซ่ึงฉาบดว้ ยสารก่ึงตวั นา (Be-Cu,Cs-Sb) จะเกิดอิเลก็ ตรอนอิสระวงิ่ ไปตก
กระทบท่ีไดโนด อิเลก็ ตรอน 1 ตวั จะทาใหเ้ กิดอิเลก็ ตรอนอิสระอีก 3 – 6 ตวั บนไดโนดอนั แรก และจะดาเนิน
ต่อไปเร่ือย ๆ จนถึงไดโนดตวั สุดทา้ ย แลว้ ส่งไปท่ีข้วั บวกเกิดเป็นกระแสอิเลก็ ตรอน กระแสอิเลก็ ตรอนท่ีได้
มีค่ามากกวา่ 1 ลา้ นเท่าเมื่อเปรียบเทียบกบั กระแสอิเลก็ ตรอนท่ีไดจ้ ากการใชข้ ้วั ลบอนั เดียว จากการรเพ่มิ
อิเลก็ ตรอนภายในทาใหโ้ ฟโตมลั ติพลายเออร์ทิวบส์ ามารถวดั แสงท่ีมีความเขม้ นอ้ ยกวา่ การวดั โฟโตทิวบไ์ ด้
ถึง 200 เท่า

21

โฟโตมลั ติพลายเออร์ทิวบม์ ีขอ้ ดีหลายประการ คือ ตอบสนองต่อแสงในช่วงกวา้ ง 190 – 900 นาโน
เมตร มีความเร็วในการตอบสนองต่อแสงดีมาก จึงเหมาะท่ีจะใชว้ ดั ความเขม้ แสงที่มีการเปลี่ยนแปลงอยา่ ง
รวดเร็วตลอดเวลา

6.4 สารก่ึงตวั นา นิยมใชไ้ ดโอดไวแสง (photo diode) อาจเป็นเกลือของ sulfide, selenide หรือ
stibnjde ของโลหะตะกว่ั แคดเมียมหรือแกลเซียม ไดโอดไวแสงไวต่อการตอบสนองในช่วงความยาวคล่ืน
200 – 3,000 นาโนเมตร ข้ึนอยกู่ บั ชนิดของสารที่นาใชท้ าไดโอด

7. ภาคขยายสัญญาณ (amplifier) ทาหน้าท่ีเป็ นตวั ขยายสัญญาณไฟฟ้าจากตวั ไวแสงให้มีปริมาณ
มากพอท่ีจะอ่านค่าออกมาได้ โดยมีการรบกวนจากสัญญาณอ่ืน ๆ น้อยที่สุด อตั ราการขยายมีค่าเท่ากับ
ปริมาณกระแสไฟฟ้าหลงั ผา่ นวงจรขยายหารดว้ ยปริมาณกระแสไฟฟ้าก่อนผา่ นวงจรขยาย ซ่ึงสามารถปรับ
ไดด้ ว้ ยป่ ุมปรับอตั ราการขยาย ความไวของตวั ไวแสงจะเปลี่ยนแปลงไปตามความเขม้ ของแสง ความยาว
คล่ืนและอุณหภูมิ

8. ส่วนแสดงผล มีหนา้ ที่เปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าให้เป็ นหน่วยที่ตอ้ งการ เช่น ค่าการดูดกลืนแสง ค่า
เปอร์เซ็นต์การส่งผ่านหรือค่าความเขม้ ข้น เป็ นตน้ สัญญาณไฟฟ้าท่ีสามารถเปรียบเทียบกับหน่วยวดั ที่
ตอ้ งการโดยตรงเรียกว่า “สัญญาณอะนาล็อก” แต่ถา้ สัญญาณน้ันตอ้ งเปลี่ยนเป็ นสัญญาณเชิงตวั เลขหรือ
ตวั อกั ษรกต็ อ้ งแปลงสญั ญาณอะนาลอ็ กใหเ้ ป็นสญั ญาณเชิงตวั เลขหรือตวั อกั ษร
ความสัมพนั ธ์ระหว่างค่าการดดู กลืนแสงโดยอะตอม(atomic absorption) กบั ค่าความเข้มข้นของอะตอม
(atomic concentration)

ในการอธิบายถึงความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งค่าการดูดกลืนแสงโดยอะตอมกบั ค่าความเขม้ ขน้ ของอะตอม
น้นั คา่ แอบซอร์ปแบนซ์เป็นสดั ส่วนโดยตรงกบั ค่าความเขม้ ขน้ ของสารสาหรับช่วงความยาวดูดกลืนแสง
(absorption path length) ที่กาหนดให้ ณ คา่ ความยาวคลื่นแสงค่าหน่ึง

ดงั น้นั ถา้ สารตวั อยา่ งหน่ึงมีความเขม้ ขน้ เท่ากบั c ก็จะวดั ค่าแอบซอร์ปแบนซไ์ ดค้ ่าหน่ึง และเมื่อนา
สารตวั อยา่ งอีกอนั หน่ึงที่ขน้ เท่ากบั 2c ก็ควรจะวดั ค่าแอบซอร์แบนซไ์ ดเ้ ป็นสองเท่าของค่าแอบซอร์ปแบนซ์
ในกรณีแรก (ถา้ เป็นไปตามกฎของเบียร์) ฉะน้นั คา่ แอบซอร์ปแบนซก์ ็จะเป็นสิ่งท่ีใชแ้ สดงถึงปริมาณ
ความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งค่าการดูดกลืนแสงโดยอะตอมท่ีวดั ไดก้ บั ค่าความเขม้ ขน้ ของอะตอมในสารตงั อยา่ งที่
วิเคราะห์

ในเคร่ืองมืออะตอมมิกแอบซอร์ปชนั มีอุปกรณ์ที่สามารถวดั ปริมาณการดูดกลืนแสงแลว้ เปลี่ยนให้
เป็นค่าแอบซอร์ปแบนซ์ และนกั วเิ คราะห์จะนาค่าความเขม้ ขน้ ที่ตอ้ งการต่อไป

โดยหลกั การแลว้ เราอาจจะคานวณหาคา่ ความเขม้ ขน้ ของสารไดโ้ ดยตรงจากสมการของเบียร์ คือ
A = bc

แต่ในทางปฏิบตั ิเราไมน่ ิยมกนั เพราะค่า  และ b เป็นค่าคงที่ และโดยปกติเราก็ไม่ตอ้ งการจะ
ทราบคา่ ของมนั Aอย=แู่ ลว้ bดงcั น้นั วิธีงา่ ยที่สุดกค็ ือนาสารละลายมาตรฐาน (standard solutions) ซ่ึงทราบคา่
ความเขม้ ขน้ ท่ีถกู ตอ้ งและแน่นนอนมาวดั คา่ แอบซอร์ปแบนซแ์ ลว้ นาไปเปรียบเทียบกบั คา่ แอบซอร์ปแบนซ์

22

ของสารละลายตวั อยา่ งท่ียงั ไม่ทราบค่าความเขม้ ขน้ เน่ืองจากคา่ แอบซอร์ปแบนซข์ องสารแปรโดยตรงกบั
คา่ ความเขม้ ขน้ ของสารท่ีจะวิเคราะห์ ฉะน้นั วิธีน้ีจึงเป็ นวธิ ีที่งา่ ยท่ีสุดและถูกตอ้ งสาหรับการหาค่าความ
เขม้ ขน้ ของสาร

ตามปกติเราทาคาลิเบรชนั (calibration) และเปรียบเทียบความเขม้ ขน้ ของสารตวั อยา่ งกบั สารละลาย
มาตรฐานโดยวิธีกราฟ โดยการเขียนกราฟคาลิเบรชนั (calibration graph) สาหรับสภาวการณ์น้นั ๆ กราฟท่ี
ไดแ้ สดงถึงความสมั พนั ธ์ระหวา่ งคา่ แอบซอร์ปแบนซ์ที่วดั ไดก้ บั ค่าความเขม้ ขน้ ของอะตอมของธาตใุ น
สารละลายต่างๆที่นามาวดั ถา้ เป็นไปตามกฎของเบียร์ กราฟที่ไดจ้ ะเป็นเสน้ ตรง และความเขม้ ขน้ ของสาร
ตวั อยา่ งกจ็ ะหาไดจ้ ากการแทรกขอ้ มูลเขา้ ใน (interpolation) เส้นกราฟน้ี ดงั รูปที่ 19

อยา่ งไรกต็ ามในทางปฏิบตั ิอาจมีปัจจยั หรือแฟคเตอร์บางอยา่ งซ่ึงเก่ียวขอ้ งกบั ผลทางสเปคตรัม
(spectral effects) และการออกแบบเคร่ืองมือ (instrumental design) ซ่ึงสามารถทาใหเ้ กิดการเบ่ียงเบน
(deviation) จากกฎของเบียร์ไดบ้ า้ งไมม่ ากก็นอ้ ย นน่ั คือกราฟคาลิเบรชนั ท่ีไดจ้ ะไม่เป็นเสน้ ตรง แต่จะโคง้
หรืองอไดบ้ า้ งไม่มากกน็ อ้ ย โดยเฉพาะอยา่ งยง่ิ ในส่วนของเสน้ กราฟบริเวณที่มีค่าแอบซอร์ปแบนซส์ ูง ๆ ดงั
รูปท่ี 20

รูปที่19 กราฟคาลิเบรสาหรับการวิเคราะห์หาปริมาณสารโดยวิธีอะตอมมิกแอบซอร์ปชนั สเปคโตรสโคปี

รูปท่ี 20 แสดงกราฟที่เบ่ียงเบนจากกฎของเบียร์
3.2 การเกดิ อะตอมด้วยไฟฟ้า (electrothermal atomization หรือ flameless atomization) การเกิด
อะตอมอิสระโดยการผา่ นกระแสไฟฟ้าไปบนตวั ทาความร้อน (heating element) ใชก้ ๊าซอาร์กอนไหลผา่ นตวั

23

ทาความร้อน เพื่อลดการเกิดออกซิเดชนั ของตวั ทาความร้อน และใชน้ ้าเยน็ ไหลผา่ นรอบ ๆ ตวั ทาความร้อน
เพอ่ื ป้องกนั อณุ หภูมิที่สูงมาก (3,000 องศาเซลเซียส)

- ตวั ทาความร้อนชนิดโลหะ ไมน่ ิยมใชเ้ พราะความไมบ่ ริสุทธ์ิของโลหะที่ใชท้ ามกั จะรบกวนการ
วิเคราะหธ์ าตุหลายชนิด เช่น นิเกิล เหลก็ โคบอลต์ โคเมียม เป็นตน้

- ตวั ทาความร้อนชนิดคาร์บอน อาจทาในรูปแท่งคาร์บอนหรือหลอดแกรไฟต์ ดงั รูป 21 ชนิดหลอด
แกรไฟตน์ ิยมใชก้ บั เคร่ืองวดั การดูดกลืนแสง เพราะแกรไฟตม์ ีความบริสุทธ์ิสูงจึงมีการรบกวนนอ้ ยมาก และ
มีอายกุ ารใชง้ านนานกวา่ หลอดแกรไฟตท์ ี่เคลือบผวิ ดว้ ยโลหะจะช่วยเพ่ิมความไวในการวเิ คราะห์ ซ่ึง
ป้องกนั ก๊าซพาท่ีมีอะตอมอิสระอยู่ ซึมผา่ นเขา้ ไปในเน้ือหลอดแกรไฟต์ นอกจากน้ีการหยดุ การไหลของกา๊ ซ
ตวั พาขณะเกิดอ ะตอมจะเพ่ิมความไวไดอ้ ีก 2 -5 เท่า ขนาดของหลอดแกรไฟตม์ ีผลต่อความไวในการ
วเิ คราะห์ เพราะความไวมีแปรผกผนั กบั ความกวา้ งแต่แปรผนั ตรงกบั ความยาวของหลอดแกรไฟต์

- การควบคมุ ความร้อนดว้ ยระบบไมโครโพรเซสเซอร์ ควบคุมอตั ราการไหลของกระแสผา่ นตวั ทา
ความร้อนในปริมาณที่ถูกตอ้ งในช่วงระยะเวลาส้นั ๆ เพือ่ ใหอ้ ุณหภมู ิท่ีใชใ้ นการเกิดอะตอมมีความถกู ตอ้ ง
และแมน่ ยาสูง โดยจะเพ่มิ ความร้อนเป็น 3 ข้นั ตอนคือ (ดงั รูป 22)

รูป 21 รูปร่างของตวั ทาความร้อนต่าง ๆ

ก. ข้นั ตอนการทาใหแ้ หง้ (drying) เป็นเวลาประมาณ 1 วินาที ตอ่ สารตวั อยา่ ง 1.5 ไมโครลิตร
เพ่ือใหต้ วั ทาละลายระเหยออกใหห้ มด

ข. ข้นั ตอนทาให้เป็นเถา้ (ashing หรือ charring ) ทาโดยการเพ่ิมอุณหภมู ิของตวั ทาความร้อนข้ึน
ต้งั แต่ 100 – 800 องศาเซลเซียส เป็นเวลานาน 0.5 -5 นาที ข้ึนอยกู่ บั สารปนเป้ื อน การเลือกอุณหภมู ิและ
ระยะเวลาท่ีเหมาะสม จะทาใหส้ ารปนเป้ื อนถกู เผาและระเหยออกไปกบั กา๊ ซตวั พา ยกเวน้ ธาตทุ ี่ตอ้ งการ
วิเคราะห์

ค. ข้นั การเกิดอะตอมอิสระ โดยการเพิม่ อุณหภมู ิของตวั ทาความร้อนใหส้ ูงข้ึนในช่วง 1,800 – 3,000
องศาเซลเซียส เป็นเวลานาน 5 – 10 วนิ าที องศาเซลเซียส

24

รูป 22 กระบวนการเกิดอะตอมไมซ์ดว้ ยระบบไมโครโพรเซสเซอร์
การเกิดอะตอมอิสระดว้ ยไฟฟ้ามีขอ้ ดีกวา่ การใชเ้ ปลวไฟ 3 ประการคือ ประการแรก ใชส้ ารละลาย
นอ้ ยเพียง 1 – 50 ไมโครลิตร ในขณะที่การใชเ้ ปลวไฟใชส้ ารตวั อยา่ ง 1 – 5 มล. ประการท่ีสอง สารที่มีความ
หนืด ขน้ หรือเป็นของแขง็ สามารถนามาวเิ คราะห์ไดโ้ ดยตรง ซ่ึงไม่ตอ้ งผา่ นข้นั ตอนการเตรียมสาร เพราะ
สารรบกวนมีผลนอ้ ย ประการท่ีสาม ประสิทธิภาพในการเกิดอะตอมอิสระสูงถึง 90% ในขณะที่การใชเ้ ปลว
ไฟมีประสิทธิภาพเพียง 10% เป็นผลใหก้ ารวิเคราะห์ดว้ ยไฟฟ้ามีความไวสูงกวา่ 100 เท่า

ชนิดของเครื่องวดั การดูดกลืนแสง แบง่ ตามระบบทางเดินแสงเป็น 2 ชนิดคือ
- ชนิดลาแสงเด่ียว (single beam type) ในการวดั สารอา้ งอิงและสารตวั อยา่ งใชล้ าแสงเดียวกนั
การวดั ทาไดโ้ ดยปรับ 0%T แลว้ ปรับ 0 A หรือ 100%T ดว้ ยสารอา้ งอิง จากน้นั วดั ค่าของสาร
ตวั อยา่ ง ลาแสงเด่ียวมีขอ้ ดีคือ มีองคป์ ระกอบนอ้ ย ดงั รูป 18 และมีแสงมีความเขม้ มากเมื่อส่อง
ผา่ นไปท่ีสารตวั อยา่ ง แต่มีขอ้ เสียคือไมเ่ สถียร ค่าเปลี่ยนแปลงไดง้ ่าย และไมส่ ามารถวดั สารได้
อยา่ งตอ่ เน่ือง
- ชนิดลาแสงคู่ (double beam type) วดั โดยการสะทอ้ นแสงที่ผา่ นออกมาจากตวั แยกแสงใหผ้ า่ น
สารอา้ งอิงและสารตวั อยา่ งสลบั กนั ดงั รูป 23 ทาใหค้ วามเขม้ ของแสงท่ีผา่ นสารตวั อยา่ งลดลง
คร่ึงหน่ึง วงจรจะขยายสญั ญาณที่ไดจ้ ากการเปรียบเทียบสญั ญาณของสารอา้ งอิงกบั สารตวั อยา่ ง
ตลอดเวลา จึงมีความเสถียรภาพในการวดั สูง แตเ่ นื่องจากใชต้ วั ไวตวั เดียวจึงตอ้ งมีสวทิ ชเ์ ลือก
สัญญาณ

25

รูป 23 องคป์ ระกอบของลาแสงเดี่ยวและลาแสงคู่

Vapor Generation Techniques
เทคนิคกาเนิดไอเป็ นเทคนิคหน่ึงในการวิเคราะห์โลหะหนักด้วยอะตอมมิกแอบซอร์พชัน

สเปกโทรสโกปี สาหรับธาตทุ ี่สามารถเกิดเป็นสารประกอบโควาเลนตไ์ ฮไดรดท์ ่ีระเหยไดง้ ่าย และไฮไดรด์
ของธาตุยงั สลายตวั เป็นธาตุไดง้ ่าย เทคนิคน้ีใชส้ าหรับวิเคราะห์ธาตุ As, Bi, Se, Pb, Sb, Sn และTe ซ่ึงจะ
เปล่ียนธาตุให้อยูใ่ นรูปไฮไดรด์ ดว้ ยการรีดิวซ์ดว้ ยสารเคมี และไอของสารไฮไดรด์จะถูกพาดว้ ยก๊าซเฉื่อย
เขา้ สู่เซลล์ และเปล่ียนเป็นไอดว้ ยความร้อนหรือไฟฟ้า หรืออาจไม่ใชค้ วามร้อนก็ได้ แลว้ ให้สัญญาณเป็นพี
กออกมา เทคนิคกาเนิดไอน้ีสารตัวอย่างท่ีเกิดอะตอมไมซ์ได้เกือบ 100% แต่สาหรับเทคนิคเปลวไฟมี
ปริมาตรสารตวั อย่างเพียง 15% เท่าน้ัน และเทคนิคกาเนิดไอใช้เวลาในการวิเคราะห์เล็กน้อย จึงทาให้
เทคนิคน้ีมีความไวกวา่ เทคนิค AAS เช่น การวิเคราะห์อาร์เซนิกมีความไว 0.5 นาโนกรัมต่อลิตร หรือไวกว่า
เทคนิค AAS ถึง 1000 เทา่

เทคนิคกาเนิดไอ แบง่ เป็น 2 แบบ คือ
1. Cold Vapour Mercury Analysis
2. Hydride Generation
Cold Vapour Mercury Analysis

ปรอทเป็นธาตทุ ่ีระเหยไดง้ า่ ยที่อุณหภูมิหอ้ งและเป็นอนั ตรายต่อร่างกาย จึงไม่นิยมใชค้ วาม
ร้อนในการวเิ คราะห์ จึงใชเ้ ทคนิคกาเนิดไอเยน็ (Cold Vapour Technique)ในการหาปริมาณปรอท โดยถูก
รีดิวซ์ดว้ ยสารละลาย stannous chloride (SnCl2) ในกรด หรือ sodium borohydride (NaBH4) ในระบบปิ ด
เมอร์คิวริก(Hg2+) จะถูกเปล่ียนเป็ นเมอร์คิวรีศูนย์ (Hg0) ไอของปรอทจะถูกพาดว้ ยก๊าซเฉื่อยผ่านสารดูด
ความช้ืน แลว้ เขา้ สู่ absorption cell ท่ีทาดว้ ยแกว้ แต่มีหนา้ ต่างเป็นควอทซ์ วดั ท่ีความยาวคลื่น 253.6 นาโน
เมตร โดยใช้ Hg-HCL เป็นแหลง่ กาเนิดแสง จะมีความไวกวา่ AAS ถึง 2000 เทา่ คือสามารถวดั ปรอทไดถ้ ึง
0.001 ไมโครกรัมต่อไมโครลิตร ภาพแสดงเครื่องที่ใชว้ ิเคราะห์ปริมาณปรอทดว้ ย Cold Vapour Technique
ดงั รูป 24

26

รูป 124 เคร่ืองที่ใชว้ ิเคราะห์ปริมาณปรอทดว้ ย Cold Vapour Technique

หลกั การทางานของเทคนิคน้ีคือ นาสารตวั อย่างที่มีปรอทปนเป้ื อนอยู่ ไปทาการย่อยสารก่อนดว้ ย
สารละลายผสมกรดไนตริกกบั กรดซลั ฟุริกท่ีร้อน ปรอทจะถกู เปลี่ยนรูปใหอ้ ยใู่ นรูปของ เมอร์คิวริก (Hg2+)
ซ่ึงเมอร์คิวริกถูกรีดิวซ์มาจากปรอทในรูปของโลหะใหเ้ ป็นไอออน ดว้ ยสารผสมของ hydroxylamine sulfate
กบั tin (II) sulfate อากาศจะถูกดูดดว้ ยป๊ัมเขา้ ไปในสารละลาย และพาไอของปรอทผ่านเขา้ ไปใน drying
tube และเขา้ สู่ observation cell ไอน้าจะถูกจบั ด้วย drierite ใน drying tube ดังน้ัน ก็จะมีเพียงไอปรอท
เท่าน้นั ที่อากาศจะพาเขา้ สู่เซลลล์ ์ โมโนโครมาเตอร์ของเครื่อง AAS จะผา่ นลาแสงที่ความยาวคลื่น 254 นา
โนเมตร ซ่ึงลาแสงจากหลอด Hg-HCL จะให้ความยาวคล่ืน 253.7 นาโนเมตร ผ่านเขา้ สู่หน้าต่างท่ีทาดว้ ย
ควอทซ์ ของ observation cell ซ่ึงเป็ นส่วนที่ลาแสงผ่าน ค่าการดูดกลืนจะเป็ นสัดส่วนโดยตรงกับความ
เขม้ ขน้ ของปรอทในสารตวั อย่าง นาความเข้มขน้ ของสารละลายปรอทมาสร้างกราฟมาตรฐาน การ
วเิ คราะห์ดว้ ยวธิ ีน้ีปรอทตอ้ งมีคา่ การละลายต่าในสารละลายผสมท่ีนามาทาปฏิกิริยา และใหไ้ อจานวนมากที่
ความดนั ประมาณ 2 x 10-3 torr ท่ี 25oC ความไวของวิธีน้ีประมาณ 1 ppb ซ่ึงสามารถวิเคราะหป์ ริมาณปรอท
ในอาหาร โลหะ แร่และจากสิ่งแวดลอ้ ม วธิ ีน้ีมีความไวสูง ใชง้ ่ายและสามารถวิเคราะห์ไดท้ ี่อณุ หภมู ิหอ้ ง

การพฒั นาเครื่องมือ
ในปี ก่อนคศ. 1939 ที่มีการคน้ พบเครื่องอะตอมมิกแอบซอร์พชนั โดย Walsh, Woodson ไดม้ ีการ
พูดถึงเคร่ืองมือที่ใช้สาหรับวิเคราะห์ปรอทในอากาศ และได้มีการพัฒนารูปแบบเคร่ืองมือเรื่อยมา
Brandenberger ไดพ้ ฒั นาเทคนิคโดยใหป้ รอทไปเกาะท่ีเกลียวของทองแดง และใชไ้ ฟฟ้าในการใหค้ วามร้อน
กับขดลวดทองแดง เพื่อให้เกิดไอปรอทและผ่านเข้าสู่ควอทซ์เซลล์ หลังจากน้ันก็จะเกิดกลไกทาง
ไดนามิกส์ ปรอทจะถูกส่งผา่ นไปยงั เซลลด์ ว้ ยความดนั ก๊าซ และไดพ้ ฒั นากระบวนการทางสถิติ เพื่อให้ง่าย
ต่อการทางาน เซลลท์ ้งั สองชนิดสามารถวเิ คราะหป์ รอทไดถ้ ึง 0.2 นาโนกรัม แสดงดงั รูป 25

27

รูป 25 เคร่ืองวิเคราะห์ปรอทโดย Brandenberger ทางซ้ายเป็นตวั จบั ขดลวดทองแดง A: ขดลวดทองแดง B:
ครีมคีบปากจระเข้ C: จุกยาง D: banana plugs ทางขวา absorption cell ; T:กรวยท่ีภายในเป็นขดลวดทองแดง
E: ทางอากาศเขา้ A: ทางอากาศออก F:quartz windows

Hinkle และ Learned ได้ใช้กระบวนการง่าย ๆ ในการจบั ไอปรอทด้วยสารเคมีโดยต้งั บน wire
gauze และให้ความร้อนอย่างต่อเน่ือง การคน้ พบเทคนิคการวิเคราะห์ปรอทไดส้ าเร็จโดย Poluektov และ
Vitkun ระหวา่ งการวิเคราะห์ปรอทดว้ ยเทคนิค FAAS พบวา่ ค่าการดูดกลืนท่ีไดผ้ ิดปกติคือมีคา่ มากเป็ น1-2
เท่าของพีก ถ้ามีการใส่สาร tin (II)chloride ลงในสารตัวอย่าง ซ่ึงสามารถอธิบายเหตุผลน้ีได้ว่า การ
เกิดปฏิกิริยารีดกั ชนั จากรีเอเจนต์จะทาให้ปรอทเกือบท้งั หมดจะผ่านเขา้ สู่เปลวไฟอยู่ในสถานะอะตอม
หลงั จากน้ันจะเกิดการคายคลื่นแสงที่เปลวไฟบนเนบูลไรเซอร์ การผ่านอากาศเข้าไปในสารตัวอย่าง
หลงั จากใส่สาร tin (II)chloride อากาศจะพาไอปรอทเขา้ สู่เซลลค์ วามยาว 30 เซ็นติเมตร ที่มีลาแสงของ AAS
ซ่ึงมีความสามารถในการวดั ต่าสุดเท่ากบั 0.5 นาโนกรัม

Poluektov และผูร้ ่วมงานไม่ใช่กลุ่มแรกท่ีอธิบายการรีดิวซ์เกลือปรอทให้เป็ นโลหะเจือปรอท แต่
เป็นกลุม่ แรกที่ไดท้ าการทดลองเปรียบเทียบเทคนิคน้ีกบั เทคนิค AAS

Hatch และ Ott ได้นาเทคนิคน้ีมาวิเคราะห์สารตัวอย่างที่เป็ นโลหะ หินและดิน ซ่ึงได้มีผูเ้ ขียน
รายงานออกมามากมาย บางคร้ังก็มีการปรับปรุงเทคนิคบา้ งเลก็ นอ้ ย

Kahn ไดอ้ ธิบายเก่ียวกบั ระบบพ้ืนฐานของกระบวนการของ Poluektov และ Vitkun ดงั รูป 26 ว่า
ถึงแมร้ ะบบน้ีจะง่ายและใชก้ นั อยา่ งกวา้ งขวาง แต่ก็ยงั มีขอ้ ควรระวงั สาหรับการวดั ท่ีไม่ถกู ตอ้ ง ซ่ึงควรหลีก
เหลี่ยง เหตุผลสาหรับการผิดพลาดอาจเกิดจากระบบซ่ึงสามารถตรวจสอบไดโ้ ดยการเปล่ียนปริมาณของ
ปรอทมากหรือนอ้ ย หรืออยู่ในรูปสารประกอบ จากการสารวจพบวา่ ไอน้าไม่มีผลต่อการดูดกลืนแสงของ
ปรอท ดงั น้นั สารดูดความช้ืนก็ไม่สาคญั แต่ที่สาคญั คือตอ้ งป้องกนั ไม่สารหยดลงมาขณะการเคล่ือนไปกบั
ก๊าซตวั พา

28

รูป 26 ระบบของการตรวจวดั ปรอทดว้ ยเทคนิคการกาเนิดไอเยน็ โดยโลหะปรอทอิสระจะถกู ปล่อย

ออกมาเมื่อเกิดปฏิกิริยารีดกั ชนั กบั tin(II) chloride ในขวดปฏิกิริยา (2) คนดว้ ยปั๊มดูดอากาศเขา้ ไปในขวด

(3) และพาไอสู่ absorption cell (6) (1) bubbler (4) ค่าการดูดกลืน (5)วาวสามทาง (7) drying reagent

Hydride Generation

การทาให้เกิดการระเหยโดยใช้สารเคมีเติมลงไปในสารตัวอย่าง เพื่อให้อยู่ในรู ปของ

สารประกอบไฮไดรดส์ าหรับการวิเคราะห์ดว้ ยวธิ ี AAS เทคนิคน้ีเหมาะสาหรับวิเคราะห์โลหะหนกั ที่เกิดไอ

ระเหยไดเ้ ช่น อาร์เซนิก พลวง บิสมทั เป็นตน้ แสดงดงั ตาราง 1 สารละลายท่ีมีธาตุเหล่าน้ีจะถูกรีดิวซ์ไดด้ ี

ดว้ ยโซเดียมบอโรไฮไดรด์(NaBH4)หรือบอโรไซยาไนด์ในสารละลายที่เป็นกรด ปฏิกิริยาการเกิดรีดกั ชนั

กบั บอโรไฮไดรด์ ดงั สมการ

NaBH 4 Na + + BH −
4

2BH − B2 H6 + H 2 + 2e
4

As 3+ + 3H + + 6e AsH 3

6BH − + As 3+ + 3H + 3B2H6 + 3H2 + AsH3
4

B2 H6 + 6H 2O 2H3BO3 + 6H2

ตาราง 3. การเกิดสารประกอบไฮไดรดข์ องธาตตุ ่าง ๆ

ร ะ บ บ น้ ี ป ร ะ ก อ บ ด้ ว ย (ดั ง

รูป 27)

- แหลง่ กาเนิดไอปรอทหรือโลหะไฮไดรด์ (relatively complex hydride generation system)

- เซลลค์ วอตซ์ หรือ optical cell สาหรับใส่สารที่ดูดกลืนรังสี

- ตะเกียง (hollow cathode lamp)

- เครื่องวดั การดูดกลืนแสง

29

รูป 27 เครื่องท่ีใชว้ ิเคราะหส์ ารประกอบไฮไดรด์

ข้นั ตอนการวเิ คราะห์ดว้ ยเทคนิคน้ีประกอบดว้ ย 3 ข้นั ตอนคอื

1. Hydride production คือการเปลี่ยนรูปของโลหะใหเ้ ป็นรูปไฮไดรด์ โดยเกิดปฏิกิริยารีดกั ชนั กบั

บอโรไฮไดรด์

2. Transport คอื การพาสารในรูปไฮไดรดเ์ ขา้ สู่ hydrogen flame ดว้ ยก๊าซตวั พา เช่นกา๊ ซ

ไนโตรเจนหรืออาร์กอน

3. Atomization เป็นการใชค้ วามร้อนจากเปลวไฟจะทาใหไ้ ฮไดรด์เกิดการสลายตวั เกิดเป็นอะตอม

อิสระ และเกิดการดูดกลืนคล่ืนแสงใหส้ ญั ญาณเป็นพกี สมการการเกิดปฏิกิริยาดงั น้ี

MH3 + heat M + 3H+

การรบกวนและวธิ ีแก้ไข
การวิเคราะห์ดว้ ยวิธีการวดั ค่าการดูดกลืนแสงของอะตอมเป็นการวิเคราะห์ธาตุปริมาณนอ้ ย ดงั น้นั

การรบกวนเพียงเลก็ นอ้ ยก็ส่งผลต่อการวิเคราะห์ไดม้ าก ผวู้ ิเคราะห์ตอ้ งให้ความสาคญั ต่อผลการรบกวน ผล
การรบกวนมีดงั น้ี

1. การรบกวนทางฟิ สิกส์ (physical interference) เช่น สารตวั อยา่ งและสารมาตรฐานมีความหนืด
ไม่เทา่ กนั ทาใหอ้ ตั ราการดูดของเหลวเขา้ สู่เปลวไฟไมเ่ ทา่ กนั อาจแกไ้ ขโดยเจือจางหรือใชส้ ารละลายท่ี
เหมาะสม การสร้างอะตอมดว้ ยไฟฟ้ามกั เกิดกลุ่มควนั บงั ลาแสง เกิดการดูดกลืนที่ไมจ่ าเพาะ ควรแกไ้ ขโดย
ใชเ้ ครื่องวดั การดูดกลืนแสงท่ีมีหลอดกาเนิดแสงอา้ งอิง

2. การรบกวนทางแสง (spectral interference) เกิดจากมีสารรบกวนการดูดกลืนหรือปลอ่ ยแสงช่วง
ความยาวคลื่นเดียวกบั ธาตทุ ่ีตอ้ งการวิเคราะห์ มีผลมาจากการเปล่ียนแปลงอณุ หภูมิของเปลวไฟ ความกวา้ ง
และความสูงของเปลวไฟ หรือความเขม้ ของหลอดกาเนิดแสง มีวิธีการแกไ้ ขดงั น้ี

- ใชร้ ะบบลาแสงคู่ แกไ้ ขความเขม้ ไมค่ งท่ีของหลอดกาเนิดแสง

30

-ใชห้ ลอดกาเนิดแสงอา้ งอิง เพอื่ แกไ้ ขการดูดกลืนแสงที่ไมจ่ าเพาะ แตม่ ีขีดจากดั ในการใชง้ านเฉพาะ
ในช่วงความยาวคล่ืนอลั ตราไวโอเลต การเพ่มิ อตั ราเร็วในการวดั ลาแสงอา้ งอิงจากปกติ 50 คร้ัง/วินาที เป็น
200 คร้ัง/วินาที เป็นผลทาใหอ้ ตั ราเร็วในการวิเคราะหส์ ัญญาณเพิ่มข้ึน ลดความแปรปรวนจากเปลวไฟได้
เป็นอยา่ งดี และช่วยเพม่ิ ความไวในการวิเคราะห์

- การเลือกใชค้ วามยาวคล่ืนอ่ืน เพ่อื หลีกเหล่ียงความยาวคลื่นแสงรบกวน

ข้อจากดั ของเทคนิค Continuum source
1. จะต้องมี continuum หลายหลอด เพ่ือจะได้ครอบคลุมในช่วงยวู แี ละวิสิเบลิ แต่ deuterium lamp ให้แสงในช่วงยวู ีเท่าน้ัน
2. ทาให้ค่า signal-to-noise ratio ท่คี วรจะวัดได้ลดลง
3. ความเข้มของแสงทไ่ี ด้จาก HCL และ D2 lamp ไม่สามารถทาให้ macth ได้จริงๆ
4. การแก้ปัญหาจะไม่ถกู ต้องถ้า background มกี ารเปลย่ี นแปลงอย่างมาก เมื่อความยาวคล่ืนเปลี่ยนไป backgroud ชนดิ นีเ้ รียกว่า
structured background แก้ไขโดยใช้ zeeman หรือ Smith-Hieftje correction
5. ลาแสงของ HCL หรือ D2 lamp ต้องปรับให้ทับกนั พอดี
6. ในกรณที ี่สารตวั อย่างมี background สูง มักจะมีการแก้ค่า background มากไปหรือน้อยไปเสมอ
7. การวดั background ของสารตวั อย่างในเวลาต่างกัน อาจมกี ารแตกต่างกัน จริงแล้วต้องวดั ในเวลาเดียวกัน แต่ทาไม่ได้

การเลือกใชแ้ สงโพลาไรส์เป็นลาแสงอา้ งอิง (Zeeman correction method) เป็นวิธีท่ีมีประสิทธิภาพมากที่สุด
เม่ือลาแสงอา้ งอิงไม่ถกู ดูดกลืนโดยธาตุที่ตอ้ งการวิเคราะห์ และมีความยาวคล่ืนแสงท่ีธาตุน้นั ดูดกลืนมาก
ท่ีสุด วธิ ีการแกไ้ ขโดยวธิ ีซีแมนอาศยั หลกั การคือ การใชป้ ริซึมแยกแสงจากหลอดกาเนิดแสงเป็นแสงโพลา
ไรส์ 2 ลาแสงท่ีทามมุ 90 องศาซ่ึงกนั และกนั และใชส้ นามแม่เหลก็ ทาใหร้ ะดบั พลงั งานของอิเลก็ ตรอน
เปล่ียนแปลง เป็นผลใหก้ ารดูดกลืนแสงของอะตอมเปล่ียนแปลงเลก็ นอ้ ย คือ ไม่มีการดูดกลืนแสงโพลาไรส์
ในแนวต้งั ฉากกบั สนามแม่เหลก็ แต่ดูดกลืนแสงโพลาไรส์ในแนวขนานกบั สนามแมเ่ หลก็ ในสภาวะ
ดงั กล่าวแสงโพลาไรส์ในแนวต้งั ฉากกบั สนามแมเ่ หลก็ จึงเป็นเสมือนลาแสงอา้ งอิงท่ีถูกดูดกลืนโดยพ้ืนหลงั
ตลอดเวลา และแสงโพลาไรส์ในแนวขนานกบั สนามแม่เหลก็ เป็นลาแสงท่ีวดั การดูดกลืนของพ้ืนหลงั และ
ของอะตอม ทาใหส้ ามารถคานวณค่าการดูดกลืนแสงของอะตอมไดจ้ ากผลตา่ งของการดูดกลืนท้งั สอง ดงั รูป
23

รูป 28 การแกไ้ ขดว้ ยวธิ ีซีแมน

31

บางเครื่องคา่ การดูดกลืนแสงของอะตอม มาจากผลตา่ งของการดูดกลืนแสงที่วดั ในขณะเปิ ดและปิ ด
สนามแม่เหลก็ ไฟฟ้าสลบั กนั อยา่ งต่อเนื่อง ลาแสงอา้ งอิงและลาแสงวดั ของวธิ ีซีแมนใชร้ ะบบกระจกและ
เลนส์ชุดเดียวกนั ทาใหแ้ กไ้ ขการดูดกลืนพ้ืนหลงั มีประสิทธิภาพสูงข้ึน คณุ สมบตั ิเด่นของวธิ ีน้ีคอื สามารถ
แกไ้ ขการดูดกลืนพ้นื หลงั ไดท้ กุ ความยาวคล่ืน

การใชแ้ สงโพลาไรส์มีขอ้ เสีย คือ ใชร้ ะบบที่ซบั ซอ้ นทาใหเ้ ครื่องมือมีราคาแพง แสงจากหลอด
กาเนิดแสงที่ใชใ้ นการวดั จริงถกู ลดลงมากกวา่ 50 % เน่ืองจากดูดกลืนดว้ ยปริซึมและถกู แยกแสงเป็นโพลา
ไรส์ 2 ชนิด มีอตั ราเร็วในการวเิ คราะหต์ ่า กราฟมาตรฐานมกั เป็นเส้นโคง้ แม่เหลก็ ถาวรหรือแม่เหลก็ ไฟฟ้า
ติดต้งั ไวม้ กั กีดขวา้ งในการทาความสะอาดเตาเผา

Zeeman Technique
 Limitations of deuterium background correction
❑ Intensity of continuum inadequate at high wavelength
❑ Cannot accurately correct for structured background
❑ Spectral interferences can occur
 Rare
 Zeeman background correction overcomes these limitations
 Atomic spectral lines are split in the presence of a magnetic field
 In “simple” or “normal” zeeman effect
❑ One pi (p) component
 At original wavelength
 Polarized parallel to magnetic field
❑ Two sigma (s) components
 Symmetrically displaced around original wavelength
 Polarized perpendicular to magnetic field

Advandtages of Zeemam background correction

 สามารถใช้ได้ในความยาวคล่ืนทก่ี ว้าง
 เป็ นการกาจัดเรื่อง spectral interferences or spectral overlap
 Baseline คงที่ดี
 เป็ นการแก้ปัญหาเรื่อง background absorption ได้อย่างมีประสิทธภิ าพ
 เป็ นการแก้ปัญหาโดยใช้ lamp อนั เดียว
 Light source จาก HCL มีการลดลงไปบ้าง เนื่องจากต้องผ่าน polarizer
 การเพมิ่ แม่เหล็กทาให้ราคาแพงขนึ้
 Sensitivity จะลดลงอาจทาให้ spectral line ของธาตุบางธาตุเกิดความย่งุ ยาก

ใช้วิธดี ดู กลืนแสงตัวเอง (self absorption, self reversal หรือ Smith-Hieftje) วิธีน้ีใชห้ ลอดฮอลโลวแ์ คโทค
เพยี งอนั เดียว ทาหนา้ ท่ีผลิตลาแสงอา้ งอิงและลาแสงวดั สลบั กนั คือเมื่อปล่อยกระแสไฟฟ้าปริมาณปกติ
หลอดฮอลโลวแ์ คโทคจะปล่อยแสงจาเพาะต่อธาตอุ อกมา ซ่ึงแสงดงั กลา่ วจะถกู ดูดกลืนดว้ ยอะตอมและสาร
รบกวนท่ีดูดกลืนคลื่นแสงช่วงเดียวกนั จึงทาหนา้ ที่เป็นลาแสงวดั แตเ่ มื่อปลอ่ ยกระแสไฟฟ้าปริมาณมาก
ใหแ้ ก่หลอดฮอลโลวแ์ คโทค คล่ืนแสงท่ีปลอ่ ยออกมาจะกวา้ งข้ึนเลก็ นอ้ ย และความยาวคล่ืนจาเพาะจะถูก

32

อะตอมอิสระภายในหลอดฮอลโลวแ์ คโทคดูดกลืนไวเ้ อง เป็นผลทาใหแ้ สงที่ปล่อยออกมาไม่ถกู ดูดกลืนดว้ ย
อะตอมอิสระในเปลวไฟ ดงั น้นั คล่ืนแสงน้ีจึงทาหนา้ ท่ีเป็นลาแสงอา้ งอิง

วิธีน้ีมีขอ้ ดีเช่นเดียวกบั แสงโพลาไรส์ แต่ดีกวา่ เพราะไม่มีการสูญหายของแสงจากหลอดกาเนิดแสง
และไมม่ ีแม่เหลก็ ที่บริเวณเผาทาใหถ้ อดทาความสะอาดไดง้ า่ ย มีขอ้ เสียคืออายกุ ารใชง้ านของหลอดจะส้ัน
เพราะใหก้ ระแสไฟฟ้าสูง ต่าสลบั กนั ตอ้ งใชห้ ลอดชนิดพิเศษ ความไวในการวิเคราะหส์ ารลดลงและกราฟ
มาตรฐานมกั เป็นเส้นโคง้

Smith - Hieftje Background Correction
 Developed in 1983
❑ Stan Smith & Gary Hieftje
 Hollow cathode pulsed at very high current
❑ Emission line is broadened
❑ Significant loss of emission signal at analytical l
 Spectral profile is changed
❑ Two emission peaks at either side of original AA l
❑ Self-reversal
 Hollow cathode lamp pulsed at normal operating current
❑ Total absorbance measurement made
 Brief high current pulses are applied to the lamp
❑ Self reversal takes place
❑ Lamp behaves SOMEWHAT like a deuterium source
❑ Background absorbance measurement made

Advantages of Smith - Hieftje Background Correction
 Only one light source is used
❑ No extra cost
❑ No alignment necessary

Disadvantages of Smith - Hieftje Background Correction
 Reduced lamp life
 Reduction of sensitivity
❑ Up to a factor of 6
❑ Average loss factor of 2
 Requires special lamps
❑ Capable of withstanding high voltage
❑ Lamps NOT available for all elements

3. การรบกวนทางเคมี (chemical interference) มกั จะเกิดจากการที่สารรบกวนทาปฏิกิริยากบั
ธาตุที่ตอ้ งการวิเคราะห์เกิดเป็นสารประกอบที่ระเหยไดย้ าก ทาใหว้ ดั ค่าไดต้ ่ากวา่ คา่ จริง ซ่ึงแกไ้ ขโดย

- การเพิ่มอุณหภูมิของเปลวไฟใหส้ ูงข้ึน ช่วยใหธ้ าตุท่ีอยใู่ นรูปสารประกอบที่ระเหยยาก สามารถ
ระเหยและแตกตวั เป็นอะตอมอิสระไดม้ ากข้นึ โดยเฉพาะสารประกอบที่เกิดจาก SO42−, PO43− และ Al

- การเติมสารเคมีลงไปแยกธาตทุ ่ีตอ้ งการวเิ คราะห์ออกจากสารรบกวน เช่น การเติม Sn หรือ La ลง
ไปทาปฏิกิริยากบั PO43− จึงสามารถลดการรบกวนของ PO43− ต่อ Ca ได้

33

- การเติมสารเคมีที่ทาปฏิกิริยากบั สารรบกวน เช่น การเติม EDTA ลงไปกาจดั Al, Si, SO42−, PO43−
เพ่ือลดการรบกวนในการวเิ คราะห์แคลเซียม

4. การรบกวนเนื่องจากการแตกตัวเป็ นไอออน (ionization interference) เมื่อเปลวไฟมีอณุ หภูมิ
พอเหมาะ อะตอมกจ็ ะกลายเป็นอะตอมอิสระ มีอะตอมเพยี ง 15% ที่เกิดเป็นไอออน แต่เมื่ออณุ หภูมิสูงข้นึ
การแตกตวั เป็นไอออนก็มากข้ึน ทาใหค้ วามไวในการวเิ คราะห์ลดลง การแกไ้ ขโดยการเติมสารลดการแตก
ตวั เป็นไอออน เช่น การเติมโพแทสเซียมลงในสารท่ีตอ้ งการวดั Sn เป็นตน้

5. ความไม่สมดุลในการแตกตัวของสารตัวอย่าง (dissociation unequilibrium) เกิดจากการใช้
อณุ หภมู ิท่ีไม่เหมาะสม หรือมีสารเคมีรบกวนสมดุลของการแตกตวั ของสาร เช่น HCl จะเปลี่ยนสมดุลของ
NaCl ทาใหว้ เิ คราะห์ Na ไดต้ ่า อาจแกไ้ ขโดยการเตรียมสารตวั อยา่ งใหเ้ หมาะสมและใชเ้ ปลวไฟที่มีอุณหภูมิ
ถูกตอ้ ง

การเตรียมสารตัวอย่าง
การเตรียมสารตวั อยา่ งเป็นข้นั ตอนที่สาคญั เน่ืองจากความผิดพลาดในข้นั ตอนน้ีจะทาใหผ้ ลการ

วเิ คราะห์ผิด แมจ้ ะใชว้ ิธีและเครื่องมือที่ถกู ตอ้ งก็ตาม โดยทว่ั ไปตอ้ งคานึงถึงความสะอาดของภาชนะและ
อุปกรณ์ที่ใส่สารตวั อยา่ ง จานวนและปริมาณสาร เทคนิคการสุ่มตวั อยา่ ง การทาความสะอาดสารตวั อยา่ งบาง
ชนิด ความบริสุทธ์ิของน้าปราศจากไอออน สารตวั อยา่ งแตล่ ะชนิดจะมีวิธีการเตรียมที่แตกตา่ งกนั แต่
ข้นั ตอนท่ีนิยมใชค้ ือ

1. การทาความสะอาดดว้ ยน้าปราศจากไอออนหรือสารเคมีท่ีเหมาะสม
2. การทาใหม้ ีขนาดเลก็ ลงโดยการบดหรือสบั
3. การสุ่มตวั อยา่ ง
4. การยอ่ ยสลายสารอินทรียแ์ ละสารอนินทรียด์ ว้ ยอุณหภมู ิสูง (1,000 – 1,200 oC) นิยมใชก้ บั

สารตวั อยา่ งท่ีเป็น หิน ดิน แร่ โดยการอบในถว้ ยแกรไฟต์
5. การย่อยสลายสารอินทรี ย์แล ะสารอนิ นทรี ย์ด้วยสารเคมี เช่น ใช้ HF/HClO4,

H2SO4/HNO3/HCl หรือ HNO3/HCl ยอ่ ยที่อุณหภูมิสูงประมาณ 100 oC
6. การทาให้ธาตุท่ีต้องการวิเคราะห์เขม้ ขน้ ข้ึน (enrichment method) นิยมใช้สารอินทรีย์

ประเภทเอสเตอร์ แอลกอฮอล์และคีโตน เ ช่น methylisobuthylketone (MIBK) ,
ethylacetate, di isobuthylketone, n-buthylether เป็ นต้น สกัดสารท่ีต้องออกจากสาร
ตวั อยา่ ง แลว้ ทาให้เขม้ ขน้ ข้ึนโดยการระเหย หรือดูดเขา้ สู่เปลวไฟ เพ่ือวิเคราะห์โดยตรง
เนื่องจากสารอินทรีย์ที่ใช้มีความตึงผิวต่า เป็ นผลทาให้ละอองท่ีได้มีขนาดเล็กและ
สม่าเสมอกวา่ น้า จึงช่วยเพ่มิ ความไวในการวิเคราะห์ไดด้ ี
7. การเติมสารท่ีลดการระเหยของธาตุท่ีตอ้ งการวิเคราะห์ สารตวั อย่างบางประเภทมี NaCl
มาก เช่นน้าทะเล เกลือ ของเหลวในร่างกาย NaCl จะทาให้ธาตุที่ตอ้ งการวิเคราะห์อยู่ใน
รูปของเกลือคลอไรด์ ซ่ึงระเหยไดง้ ่าย และกลายเป็นไอก่อนการเกิดอะตอมอิสระ ดงั น้นั

34

จึงตอ้ งเปลี่ยนธาตุให้อยู่ในรูปเกลือไนเตรทหรือซัลเฟต เพ่ือลดการระเหย เช่น การเติม
NH4NO3 ลงไปเพอ่ื ลดการระเหยของเกลือของธาตแุ ลว้ ยงั ทาให้ NaCl ระเหยไดง้ า่ ยข้นึ
8. การเติมสารลดหรือป้องกนั การรบกวน
9. การเติมสารมาตรฐานชนิดเดียวกับสารท่ีตอ้ งการวิเคราะห์ลงในสารตวั อย่าง (addition
method) นิยมใชเ้ มื่อธาตุท่ีวิเคราะห์มีความเขม้ ขน้ นอ้ ยมาก หรือมีการรบกวนทางเคมีหรือ
ทางฟิ สิกส์ สารมาตรฐานจะเพมิ่ คา่ การดูดกลืนแสง

รูป29 แสดงเทคนิคการวิเคราะหโ์ ดยอะตอม
ตารางที่4 แสดงขีดจากดั ในการตรวจวดั ของธาตุโดยวิธี AAS

35

36

ประโยชน์ของ AAS ทนี่ ามาประยุกต์ใช้ในงานวเิ คราะห์ทางเคมี
(Application of Atomic Absorption Spectrometer)

เนื่องจากเทคนิค AAS สามารถนามาใช้ประโยชน์ในการวิเคราะห์ธาตุในตวั อย่างต่างๆ ได้อย่างกว้างขวาง ไม่
ว่าจะเป็ นตวั อย่างของแขง็ ของเหลวหรือแก๊ส ซ่ึงอาจสรุปได้ดังนี้
1. การวเิ คราะห์หนิ และดนิ (Rocks and Soils) เพ่ือหาปริมาณธาตตุ ่างๆ

- Major elements > 0.1% เช่น Si, Al, Fe, Ti, Ca, Mg, Na, K, La
- Trace elements < 0.1% เช่น Co, Cr, Cu, Li, Mn, Ni, Pb, Sr, V, Zn
- Special treatment of the elements เช่น Sb, As, Bi, B, Cd, Ga, Hg, Te, Tl, W, Zr, Se
2.การวิเคราะห์แร่ (Minerals and Ores) เช่น แร่เหลก็ นกิ เกลิ แพลทินัม แมงกานสี ดบี ุก ตะกวั่ พลวง ทอง
โครเมยี ม โคบอลต์ อะลมู ิเนยี ม ซีโอไลต์ โดโลไมต์ หนิ ปูน บอกไซต์ เป็ นต้น
3. การวเิ คราะห์ธาตใุ นตัวอย่างนา้ (Water) เช่น Fe, Cu, Zn Pb, Cd Cr ในนา้ จากแหล่งธรรมชาติ นา้ สาหรับ
บริโภค น้าทิง้ นา้ แร่ น้าบาดาล เป็ นต้น
4. การวิเคราะห์อากาศ (Air) เช่น Pb, Hg ในอากาศจากแหล่งโรงงานอุตสาหกรรม จากแหล่งชุมชน จาก
แหล่งท่ีมกี ารจราจรหนาแน่น ควันพษิ เป็ นต้น
5. การวเิ คราะห์ผลติ ภัณฑ์จากพืช (Vegetable matter) เช่นการหาปริมาณของธาตตุ ่างๆ
- Major elements เช่น Ca, Mg, K, Na, As
- Trace elements เช่น Cu, Zn, Fe, Mo,Se, Sr, Mn, Co
6. การวเิ คราะห์ทางชีวเคมแี ละพษิ วิทยา (Biochemistry and Toxicology) เช่น การหาปริมาณ Na, K, Li,
Ca, Mg, Sr, Cu, Zn ในเลือด ปัสสาวะและเนื้อเยื่อ และในกรณีทางพษิ วทิ ยา ใช้วเิ คราะห์หา As, Cd, Cr,
Co, Pb, Mn, Hg, Ni, Tl
7. การวิเคราะห์นา้ มันและผลิตภัณฑ์ทางปิ โตรเลยี ม (Oils and Petroleum products) เช่น การหา
องค์ประกอบที่เป็ นโลหะของนา้ มันชนิดต่างๆ
- น้ามนั เชื้อเพลงิ (Combustible fuels) หาปริมาณ V, Ca, Na, Pb, K, Ni, Al
- น้ามนั หล่อลื่น (Lubricating oils) หาปริมาณ Zn, Pb, Ba, Ca, Mg
- น้ามนั ท่ีใช้แล้ว (Used oils) หาปริมาณ Cu, Cr, Fe, Pb, Ag
- น้ามนั กลน่ั (Distillated oils) หาปริมาณ Pb
8. การวเิ คราะห์โลหะและโลหะผสม (Metals and Alloys) ซึ่งแบ่งเป็ นประเภทใหญ่ๆคือ Ferrous metals
เช่น Iron and Steels, Ferro alloys และ Nonferrous metals and Alloys เช่น Aluminium and Aluminium
alloys, Zinc and Zinc alloys, Copper and Copper alloys, Lead alloys and Solders เพ่ือหาปริมาณโลหะ
ผสมชนิดต่างๆ หาปริมาณสารเจือปนในโลหะบริสุทธ์ิ เป็ นต้น

37

9. การวเิ คราะห์ธาตุในตัวอย่างประเภท วัสดุทนไฟ Refractories and metal oxides, Ceramics, Slags,
Cements
10. การวเิ คราะห์ธาตใุ นตวั อย่างประเภท Nuclear energy เช่น U, Co เป็ นต้น
11. การวเิ คราะห์ธาตุในตัวอย่างทางอาหารและยา (Food and Drugs) เช่น Cu, F,e Zn, Pb, Cd เป็ นต้น
12. การวเิ คราะห์ธาตใุ นสารอ่ืนๆ เช่น Pb, Hg Cd Cr สารเคมีในของเดก็ เล่น สีทาบ้าน เป็ นต้น

เอกสารค้นคว้าเพมิ่ เติม

1. แมน้ อมรสิทธ์ิ และคณะ, Principles and Techniques of Instrumental analysis Spectroscopy,
ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวทิ ยาลยั , 2554.

2. ณรงค์ ไชยสุต, คูม่ ือวธิ ีการวิเคราะหโ์ ดยอุปกรณ์, ภาควชิ าเคมี คณะวทิ ยาศาสตร์ มหาวิทยาลยั
รามคาแหง.

3. D.A. Skoog, F.J. Holler and T.A. Nieman, Principle of Instrumental Analysis, 6th ed, Harcourt
Brace & Company, Florida, 1992.

4. H. Gunzler and A. Williams, Handbook of Analytical Techniques, Wiley-VCH, Weinheim,
2001.

5. Daniel C. Harris, Quantitative Chemical Analysis, 7th Edition. W.H. Freeman and Company,
N.Y. 2007, Chapter 21.

6. Daniel C. Harris, Exploring Chemical Analysis, 4th Edition. W.H. Freeman and Company, N.Y.
2009.

7. D. Harvey, Modern Analytical Chemistry, McGraw Hill, 2000.
8. G. Schwedt, The essential guide to analytical chemistry. John Wiley & Sons, 1997.

38

39