คู่มือปฏิบัติการ การวิเคราะห์น้ำและน้ำเสีย (Water and Wastewater Analysis) (1)

คำนำ

คูม่ อื ปฏบิ ตั ิกำรกำรวิเครำะห์นำ้ และนำ้ เสียเล่มนี้เป็นสว่ นหน่งึ ของ
รำยวชิ ำ 554331 กำรวเิ ครำะห์นำ้ และน้ำเสีย (Water and Wastewater Analysis)
ผู้รับผิดชอบรำยวิชำ อำจำรย์ ดร.กนกทพิ ย์ จักษุ อำจำรยป์ ระจำ
สำขำวิชำอนำมัยส่งิ แวดล้อม คณะสำธำรณสขุ ศำสตร์ มหำวิทยำลัยนเรศวร
จดั ทำขึน้ เพื่อเป็นแนวทำงในกำรเรยี นรู้ปฏิบัตกิ ำรกำรวเิ ครำะห์น้ำ
และน้ำเสยี พำรำมเิ ตอรต์ ่ำง ๆ โดยกำรตรวจวิเครำะห์คุณภำพนำ้
เพ่ือให้นิสิตมีควำมรู้ควำมเข้ำใจหลักกำร และปฏิบัติกำรตรวจวิเครำะห์คุณภำพน้ำและน้ำเสียทำงกำยภำพ เคมี และ
ชีวภำพ กำรวิเครำะห์เชิงน้ำหนัก กำรวิเครำะห์เชิงปริมำตร หลักกำรไทเทรต กำรวิเครำะห์โดยวิธีเทียบสี และหลักกำร
สเปคโตรสโคปี หน่วยควำมเข้มข้นและกำรเตรียมสำรละลำย กำรเก็บและรักษำตัวอย่ำงน้ำ วิธีมำตรฐำ นสำหรับกำร
วิเครำะห์คุณภำพน้ำและน้ำเสียทำงห้องปฏิบัติกำร กำรแปลผลข้อมูลคุณภำพน้ำ กำรจัดทำรำยงำน ระบบกำรจัดกำร
มำตรฐำนหอ้ งปฏิบตั ิกำร รวมถึงกำรมที ักษะในกำรศกึ ษำหำควำมรู้ และพัฒนำทกั ษะประสบกำรณ์ในกำรทำปฏิบัตกิ ำร
ตรวจวิเครำะห์ โดยผู้จัดทำได้รวบรวมข้อมลู จำกคูม่ อื กำรปฏิบตั ิกำรกำรวิเครำะห์น้ำ โดย อำจำรย์ณฐั พงศ์ โปรยสรุ นิ ทร์
อำจำรย์ประจำสำขำวิชำอนำมัยส่ิงแวดล้อม คณะสำธำรณสุขศำสตร์ มหำวิทยำลัยนเรศวร และอ้ำงอิงตำมหนังสือ
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 23rd Edition เพ่ือให้ได้เน้ือหำที่เข้ำใจง่ำยและ
สำมำรถปฏบิ ตั ิตำมขัน้ ตอนในคู่มอื นี้อยำ่ งมปี ระสิทธภิ ำพ

ผู้จัดทำหวังเป็นอย่ำงยิ่งว่ำคู่มือปฏิบัติกำรกำรวิเครำะห์น้ำและน้ำเสียเล่มนี้จะเป็นประโยชน์ สำมำรถเพิ่มเติม
ควำมรู้ควำมเข้ำใจในกำรวิเครำะห์น้ำและน้ำเสีย และสำมำรถนำควำมรู้ที่ได้รับมำพัฒนำทักษะกำรทำปฏิบัติกำร กำร
ทดสอบ และกำรวเิ ครำะห์ เพอื่ ประโยชน์ตอ่ ตนเอง องค์กร และประเทศชำติสืบต่อไปในอนำคต

ผจู้ ดั ทำ
นำงสำวอำภรณ์ พงษเ์ กษตร์กรรม์
นักวทิ ยำศำสตร์สำขำวิชำอนำมยั สง่ิ แวดล้อม

สำรบญั หนำ้

ปฏบิ ตั กิ ำรที่ 1
4
1 ควำมเปน็ กรด (Acidity) 8
2 ควำมเป็นด่ำง (Alkalinity) 14
3 ของแข็งในนำ้ (Solids) 22
4 แอมโมเนียและทเี คเอน็ ไนโตรเจน (Semi Kjeldahl method) 26
5 ควำมกระดำ้ งทง้ั หมด (Total Hardness)
6 ออกซเิ จนละลำยน้ำ (Dissolved Oxygen, DO) และ 33
38
บโี อดี (Biochemical Oxygen Demand, BOD) 43
7 ฟอสฟอรัสในน้ำ (Phosphorous) 49
8 ซัลเฟต (Sulfate)
9 เหล็กในนำ้ (Iron)
10 กำรทดสอบกำรตกตะกอนของน้ำโดยใชเ้ คร่ืองจำร์เทส

(Coagulation-Flocculation Jar Test of Water)

ปฏบิ ตั ิการที่ 1
ความเป็นกรด (Acidity)

ความเป็นกรด (Acidity) ของน้าคือ ความสามารถของสารละลายในการแตกตัวให้โปรตอน (H+) หรือ
ไฮโดรเนียมไอออน (H3O+) ความสามารถในการสะเทินเบส หรือต้านทานเบสได้ เกิดจากกรดอ่อน เช่น กรดคาร์
บอนิค (Carbonic acid, H2CO3) กรดแทนนิน (Tannic acid) เป็นต้น และเกิดจากการแตกตัวของสารละลาย
เกลอื บางชนิดเชน่ เฟอรสั ซัลเฟต (Ferrous sulfate, FeSO4) และอะลูมเิ นยี มซลั เฟต Al2(SO4)3 เป็นตน้

สภาพกรดสามารถหาไดโ้ ดยใชก้ ารเปลีย่ นสีของอนิ ดิเคเตอร์ และวดั ค่าโดย pH meter ในการวเิ คราะหห์ า
สภาพกรดจะแบง่ ออกเปน็ 2 ลกั ษณะ คอื

1) Phenolphthalein Acidity (PP) เป็นการวิเคราะห์หาสภาพกรดท่ีก้าหนดจุดยุติที่ pH = 8.3 ซึ่ง
Phenolphthalein (PP) จะมีการเปลี่ยนสีท่ี pH ใกล้ 8.3 ใช้ส้าหรับหาสภาพกรดที่เกิดจากกรดอ่อน และกรดแร่
ต่างๆ รวมเรยี กวา่ Total Acidity

2) Methyl Orange Acidity (MO) เป็นการวิเคราะห์หาสภาพกรดท่ีก้าหนดจุดยุติท่ี pH = 4.5 ซ่ึง
Methyl Orange (MO) จะมกี ารเปลย่ี นสที ่ี pH ใกล้ 4.5 ใช้สา้ หรบั หาสภาพกรดที่เกดิ จากกรดแร่ทมี่ ี pH ตา้่ กวา่ 4
อยา่ งเดยี ว

การวิเคราะหห์ าความเปน็ กรดนิยมใช้การไทเทรตน้าตัวอยา่ งด้วยสารละลายมาตรฐานโซเดยี มไฮดรอกไซด์
เข้มข้น 0.02 นอร์มอล (NaOH, 0.02 N) โดยใช้เมทิลออเรนจ์ และฟีนอล์ฟทาลีนเป็นอินดิเคเตอร์บอกจุดยุติของ
ปฏิกิริยา ส้าหรับการไทเทรตโดยใช้อินดิเคเตอร์เหมาะกับน้าท่ีมีความใสไม่มีสี การรายงานผลนิยมรายงานในรูป
ของมลิ ลกิ รัมต่อลิตรของหินปูน (mg/l as CaCO3)
อุปกรณแ์ ละเครอ่ื งแก้ว
1. บิวเรต (Burette)
2. ปิเปต (Pipette)
3. ขวดรปู ชมพู่ (Erlenmeyer Flask)
4. บกี เกอร์ (Beaker)

สารเคมี
1. สารละลายมาตรฐานโซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.02 นอร์มอล (NaOH, 0.02 N)
2. เมทลิ ออเรนจ์อินดเิ คเตอร์ (Methyl orange, MO)
3. ฟีนอลฟ์ ทาลีนอนิ ดเิ คเตอร์ (Phenolphthalein, PP)

1

วิธกี ารทดลอง (ใชอ้ นิ ดเิ คเตอร์)
1. เตรยี มสารละลายมาตรฐานโซเดียมไฮดรอกไซด์ความเข้มขน้ 0.02 นอร์มอล (NaOH, 0.02 N) ลงในบิวเรต
2. ปิเปตนา้ ตัวอยา่ ง ปรมิ าตร 50 mL ใสใ่ นขวดรปู ชมพขู่ นาด 250 mL
3. หยดสารละลายเมทลิ ออเรนจอ์ นิ ดเิ คเตอร์ 0.2 mL (5 หยด) ลงในน้าตัวอย่าง

ในกรณีที่วิเคราะห์หาความเป็นกรดแร่ หากได้สารละลายสีส้ม น้าสารละลายที่ได้ไทเทรตกับสารละลาย
มาตรฐานโซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.02 นอร์มอล (NaOH, 0.02 N) ท่ีเตรียมไว้ จุดยุติของปฏิกิริยาคือ สารละลาย
เปลีย่ นจากสีสม้ เป็นสีเหลือง จดปรมิ าตรของไทแทรนตท์ ใี่ ชใ้ นการทา้ ปฏิกริ ยิ า
4. หยดฟีนอลฟ์ ทาลีนอินดิเคเตอร์ 0.2 mL (5 หยด) ลงในน้าตวั อยา่ ง

ในกรณีท่ีวิเคราะห์หาความเป็นกรดรวม หากได้สารละลายใสไม่มีสีเกิดขึน น้าสารละลายท่ีได้ไทเทรตกับ
สารละลายมาตรฐานโซเดียมไฮดรอกไซด์ 0.02 นอร์มอล (NaOH, 0.02 N) ท่ีเตรียมไว้ จุดยุติของปฏิกิริยาคือ
สารละลายเปลยี่ นจากใสไม่มีสีเป็นสชี มพอู อ่ น จดปริมาตรของไทแทรนต์ที่ใชใ้ นการท้าปฏิกริ ิยา
5. ท้าการทดลองซ้า ไทเทรตจา้ นวน 3 ครัง
6. นา้ ปรมิ าตรของไทแทรนต์ที่ได้มาหาคา่ เฉลี่ย และนา้ ไปคา้ นวณหาความเป็นกรด

สตู รการคานวณความเป็นกรด

Total Acidity = × ×50000


Total Acidity = ความเป็นกรด (mg/L as CaCO3)
A = ปรมิ าตรของสารละลายมาตรฐานโซเดียมไฮดรอกไซด์ทใี่ ช้ (mL)
B = ความเขม้ ขน้ ของสารละลายมาตรฐานโซเดยี มไฮดรอกไซด์ (N)
S = ปรมิ าตรนา้ ตัวอย่าง (mL)

2

Waste Management
หมายเหตุ: Waste จากการทดลองนสี ามารถทงิ ลง Sink น้าไดต้ ามปกติเนื่องจากเป็นสารละลายมาตรฐานเบสทม่ี ี

ความเขม้ ขน้ ในระดบั เจอื จางมาก ใหล้ ะลายเจือจางด้วยนา้ มาก ๆ ก่อนทิงลง sink น้าตามปกติ

Reference: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 23rd Edition
American Public Health Association®
American Water Works Association®
Water Environment Federation®

3

ปฏบิ ตั กิ ารท่ี 2
ความเปน็ ดา่ ง (Alkalinity)

ความเป็นด่าง (Alkalinity) ของน้ำคือ ควำมสำมำรถของสำรละลำยในกำรสะเทินหรือต้ำนทำน
กรดได้หรือท้ำหน้ำท่ีในกำรรับไฮโดรเจนไอออน เช่น เป็นต้น สภำพด่ำงสำมำรถหำได้
โดยใช้กำรเปลย่ี นสขี องอนิ ดิเคเตอร์ และวัดคำ่ โดย pH meter
ในกำรวิเครำะหห์ ำควำมเป็นดำ่ งจะแบง่ ออกเป็น 2 ลักษณะ คอื
1) Phenolphthalein Alkalinity (P-Alk) เป็นกำรหำควำมเป็นด่ำงท่ีก้ำหนดจุดยุติที่ pH = 8.3 ซึ่ง
Phenolphthalein จะมีกำรเปลยี่ นสที ี่ pH ใกล้ 8.3 ใช้หำสภำพด่ำงท่ีเกดิ จำก OH-
2) Total Alkalinity (T-Alk) กำรหำควำมเป็นด่ำงท่ีก้ำหนดจุดยุติที่ pH = 4.5 ใช้หำควำมเป็นด่ำง
รวมที่เกิดจำก กำรวิเครำะห์หำควำมเป็นด่ำงนิยมใช้กำรไทเทรตน้ำตัวอย่ำงด้วยสำรละลำย
มำตรฐำนกรดซลั ฟิวริกเขม้ ขน้ 0.02 นอร์มอล (H2SO4 0.02 N) โดยใชเ้ มทิลออเรนจ์ หรือบรอมครซี อลกรีน และฟี
นอล์ฟทำลีนเป็นอินดิเคเตอร์บอกจุดยุติของปฏิกิริยำ ส้ำหรับกำรไทเทรตโดยใช้อินดิเคเตอร์เหมำะกับน้ำที่มีควำม
ใสไมม่ ีสี กำรรำยงำนผลนิยมรำยงำนรูปของมลิ ลกิ รมั ต่อลิตรของหนิ ปนู (mg/l as CaCO3)

เคร่ืองแกว้
1. บิวเรต (Burette)
2. ปิเปต (Pipette)
3. ขวดรปู ชมพู่ (Erlenmeyer Flask)
4. บีกเกอร์ (Beaker)

สารเคมี
1. สำรละลำยมำตรฐำนกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 0.02 นอรม์ อล (H2SO4, 0.02 N)
2. เมทลิ ออเรนจ์ หรือ บรอมครซี อลกรนี อนิ ดิเคเตอร์ (Methyl orange, MO or Bromocresol green, BCG)
3. ฟีนอล์ฟทำลนี อนิ ดเิ คเตอร์ (Phenolphthalein, PP)

วธิ ีการทดลอง (ใช้อินดิเคเตอร์)
1. เตรยี มสำรละลำยมำตรฐำนกรดซัลฟิวรกิ เขม้ ขน้ 0.02 นอร์มอล (H2SO4, 0.02 N) ลงในบวิ เรต
2. ปิเปตนำ้ ตวั อย่ำง ปรมิ ำตร 50 mL ใสใ่ นขวดรปู ชมพขู่ นำด 250 mL
3. หยดฟนี อล์ฟทำลีนอนิ ดิเคเตอร์ 0.2 mL (5 หยด) ลงในนำ้ ตัวอยำ่ ง

4

ในกรณีท่ีวิเครำะห์หำควำมเป็นด่ำงฟีนอล์ฟทำลีน (P-Alk) หำกได้สำรละลำยสีชมพูอ่อน น้ำสำรละลำยที่
ได้ไทเทรตกับสำรละลำยมำตรฐำนกรดซัลฟิวริก 0.02 นอร์มอล (H2SO4 0.02 N) ท่ีเตรียมไว้ จุดยุติของปฏิกิริยำ
คือ สำรละลำยเปลย่ี นจำกสีชมพอู ่อน เป็นใสไมม่ สี ี จดปริมำตรของไทแทรนต์ทใ่ี ช้ในกำรท้ำปฏิกริ ยิ ำ
4. หยดสำรละลำยเมทิลออเรนจ์ หรือ บรอมครีซอลกรีนอินดิเคเตอร์ลงไป 0.2 mL (5 หยด) ลงในน้ำ
ตวั อย่ำง

ในกรณที ว่ี ิเครำะห์หำควำมเป็นดำ่ งรวม (T-Alk) หำกได้สำรละลำยสเี หลอื งของเมทลิ ออเรนจ์ หรอื สีฟำ้ ขอ
งบรอมครีซอลกรนี น้ำสำรละลำยทไ่ี ด้ไทเทรตกับสำรละลำยมำตรฐำนกรดซลั ฟวิ ริกเข้มข้น 0.02 นอร์มอล (H2SO4,
0.02 N) ที่เตรียมไว้ จุดยุติของปฏิกิริยำคือ สำรละลำยเปลี่ยนจำกสีเหลืองเป็นสีส้ม หรือ เปลี่ยนจำกสีฟ้ำเป็นสี
เหลอื งจดปริมำตรของไทแทรนต์ที่ใชใ้ นกำรท้ำปฏิกริ ยิ ำ
5. ทำ้ กำรทดลองซ้ำ ไทเทรตจำ้ นวน 3 ครัง
6. น้ำปริมำตรของไทแทรนต์ทีใ่ ช้มำหำค่ำเฉลีย่ และนำ้ ไปค้ำนวณหำควำมเป็นดำ่ ง
7. อนมุ ลู ต่ำงๆ ของควำมเป็นด่ำง

คา่ ท่ีได้ OH- Alkalinity CO2-3 Alkalinity HCO-3 Alkalinity
P=0 - - T
P < T/2 - 2P T-2P
P = T/2 0 2P -
P > T/2 2P -T 2(T-P) -
P=T T - -

สตู รการคานวณความเป็นดา่ ง

Total Alkalinity = × ×50000


Total Alkalinity = ควำมเป็นดำ่ ง (mg/L as CaCO3)
A = ปรมิ ำตรของสำรละลำยมำตรฐำนกรดซัลฟิวรกิ ทใี่ ช้ (mL)
B = ควำมเขม้ ขน้ ของสำรละลำยมำตรฐำนกรดซลั ฟวิ รกิ (N)
S = ปริมำตรนำ้ ตัวอยำ่ ง (mL)

5

Waste Management
หมายเหตุ: Waste จำกกำรทดลองนสี ำมำรถทงิ ลง Sink น้ำไดต้ ำมปกติเนื่องจำกเป็นสำรละลำยมำตรฐำนเบสท่มี ี

ควำมเขม้ ขน้ ในระดบั เจอื จำงมำก ให้ละลำยเจือจำงด้วยนำ้ มำก ๆ ก่อนทิงลง sink น้ำตำมปกติ

Reference: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 23rd Edition
American Public Health Association®
American Water Works Association®
Water Environment Federation®

6

ปฏบิ ัติการที่ 3
ของแข็งในน้า (Solids)

ของแข็ง (Solids) ในการวิเคราะหค์ ุณภาพนา้ หมายถงึ สารท่เี หลืออยู่เป็นตะกอนภายหลังจากทผี่ ่านการ
ระเหยดว้ ยไอน้า หรือกรองแยกน้า และท้าให้แห้งเหลือเพียงตะกอนของสารท่ีมใี นตัวอย่างน้าเทา่ นนั ของแข็งท่ีอยู่
ในน้าจึงมีทังส่ิงที่มองเห็น และมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ตะกอนของแข็งที่พบในการวิเคราะห์มีทังที่เป็นสารอินทรีย์
เช่น จุลินทรีย์ เป็นต้น และสารอนินทรีย์ เช่น เศษดิน โคลน ไอออนของเกลือ เป็นต้น การวิเคราะห์ Solids ใช้
หลักการ การชง่ั นา้ หนกั หรือเรียกวา่ Gravimetric method ค่าของแข็งท่ีได้บอกในรปู ของน้าหนักของของแข็งต่อ
ปรมิ าตรของน้าตวั อยา่ ง ประเภทของของแขง็ ในน้าแบง่ ออกไดห้ ลายประเภทดังนี

ของแข็งทังหมดในน้า (Total Solids, TS) แสดงถึงสารต่างๆ ทุกชนิดท่ีมีอยู่ในน้าท่ีค้างหลังจากท้าการ
ระเหยและอบท่ีอุณหภูมิท่ีก้าหนดของแข็งทังหมดประกอบด้วยของแข็งแขวนลอยทังหมด (Total suspended
solids, TSS) และของแข็งละลายน้าทังหมด (Total dissolved solids, TDS)

ของแข็งแขวนลอยในน้าสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เช่น ความขุ่นของน้า (Turbidity) เป็นต้น
ของแข็งแขวนลอย (Suspended solids, SS) คือส่วนที่ไม่ผ่านหรือค้างอยู่บนกระดาษกรอง (Filter paper) เมื่อ
ท้าการกรองแบบลดความดันด้วยระบบสุญญกาศ ส่วนของแข็งละลายน้า (Total Dissolved solids, TDS) ไม่
สามารถมองเหน็ ได้ด้วยตาเปล่าหรือละลายอยู่ในนา้ สว่ นใหญอ่ ยู่ในรปู ของเกลือแร่ต่างๆของแขง็ ละลายน้า คือส่วน
ของของแข็งทผี่ ่านรูพรุนของกระดาษกรอง (Filter paper) เมอ่ื ทา้ การกรองแบบลดความดนั

ของแข็งคงตัวในน้า (Fixed Solids, FS) คือส่วนของของแข็งทังหมดทังที่เป็นของแข็งแขวนลอยและ
ของแข็งละลายน้าท่ีหลงเหลือจากการให้ความร้อนสูง (Ignition) ที่อุณหภูมิ 550 ˚C ในขณะท่ีของแข็งระเหยได้
(Volatile Solids, VS) คือ ส่วนของของแข็งท่ีสูญหายหรือระเหยไปเมื่อให้ความร้อนสูง (Ignition) ที่อุณหภูมิ 550
˚C การวิเคราะห์หาทังของแข็งคงตัวและระเหยได้ไม่ได้แบ่งว่าเป็นของแข็งท่ีเป็นสารอินทรีย์หรือสารอนินทรีย์
เพราะไม่เพียงแตส่ ารอนิ ทรยี ท์ ีจ่ ะระเหยได้ แตส่ ารอนินทรยี ท์ เี่ ปน็ เกลอื บางชนดิ ก็สามารถสลายตัวไดเ้ ช่นกัน

ของแข็งจมตัวได้ (Settleable Solids) หมายถึง ของแข็งท่ีตกตะกอนได้ หรือของแข็งใน suspension
(สารท่ีแขวนลอยอยู่) ซ่ึงสามารถตกตะกอนนอนก้นได้เนื่องจากแรงโน้มถ่วงภายใต้สภาวะท่ีสงบน่ิง ดังนัน จะมี
เฉพาะสารแขวนลอยทม่ี ีขนาดใหญแ่ ละมีความถว่ งจ้าเพาะสูงกว่าของนา้ เทา่ นันทจี่ ะตกตะกอนนอนก้นได้ ส่วนใหญ่
ค่านีใช้วดั ปริมาณและประสิทธภิ าพในการตกตวั ของจุลินทรยี ใ์ นระบบบ้าบัดน้าเสยี

8

อุปกรณ์และเครอ่ื งแก้ว
1. ตู้อบ (Oven)
2. เคร่อื งชง่ั ทศนิยม 4 ต้าแหน่ง (Analytical Balance)
3. ชามระเหย (Evaporating Dish)
4. เครื่องอังให้ความร้อน หรอื อา่ งนา้ ควบคุมอุณหภูมิ (Water Bath)
5. บกี เกอร์ (Beaker)
6. กระบอกตวง (Cylinder)
7. กระดาษกรอง (Filter paper: GF/C dia 4.7 cm glass micro filter fiber)
8. เคร่อื งกรองบชุ เนอรแ์ ละป๊ัมสุญญกาศ (Buchner Funnel and Vacuum Pump)
9. ปากคบี (Forceps)

วิธีการทดลอง
การทดลองท่ี1: การวเิ คราะหข์ องแขง็ ทังหมด (Total Solids, TS)
1. เตรียมชามระเหย (Evaporating Dish) ขนาด 140 mL โดยนา้ ไปอบด้วยตู้อบ (Oven) ท่ีอุณหภูมิ 103-105 ◦C
เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จากนันท้าให้เย็นในโถดูดความชืน (Desiccator) โดยน้า silica gel blue มาบรรจุใน
โถดูดความชืนเพ่ือดูดความชืน (Read Caution 1) ทิงไวเ้ ปน็ เวลา 24 ช่วั โมง จากนันนา้ ชามระเหย (Evaporating
Dish) ขนาด 140 mL มาช่ังด้วยเคร่ืองชั่งทศนิยม 4 ต้าแหน่ง (Analytical Balance) ก่อนน้าไปใช้งานให้เขียน
สญั ลกั ษณ์ “B” และเลขกลมุ่ ไวข้ า้ งถว้ ย
2. ตวงน้าตัวอย่างใสช่ ามระเหย (Evaporating Dish) 100 mL ด้วยกระบอกตวง **ขึนอยู่กับปริมาณของของแขง็
ในนา้ **
3. น้าชามระเหยที่ได้ไประเหยน้าออกด้วยอ่างน้าควบคุมอุณหภูมิ (Water Bath) โดยปรับอุณหภูมิโดยประมาณท่ี
90-100 ◦C (Read Caution 2) จนนา้ ในถ้วยระเหยหมด
4. น้าชามระเหยท่ีได้เข้าตู้อบที่อุณหภูมิ 103-105 ◦C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จากนันท้าให้เย็นในโถดูดความชืน
(Desiccator) นา้ มาชั่งดว้ ยเครื่องช่งั ทศนยิ ม 4 ต้าแหน่ง (Analytical Balance) ให้เขียนสญั ลกั ษณ์ “A”
5. นา้ น้าหนักท่ีได้ค้านวณหาปริมาณของแข็งทังหมด (TS)

9

การทดลองท่ี2: การวิเคราะหข์ องแขง็ แขวนลอยทงั หมด (Total Suspended Solids, TSS)
1. เตรียมกระดาษกรองใยแก้วชนิด GF/C ขนาด 4.7 ซม. (Filter paper: GF/C dia 4.7 cm glass micro filter
fiber) น้าน้ากลั่นหยดลงบนกระดาษกรองให้ชุ่ม ใช้ Forceps คีบกระดาษกรอง น้าไปอบด้วยตู้อบ (Oven) ที่
อุณหภูมิ 103-105 ◦C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จากนันท้าให้เย็นในโถดูดความชืน (Desiccator) ทิงไว้เป็นเวลา 24
ชั่วโมง จากนนั น้ากระดาษกรองมาช่ังด้วยเครื่องชั่งทศนยิ ม 4 ตา้ แหน่ง (Analytical Balance) กอ่ นนา้ ไปใช้งานให้
เขียนสญั ลกั ษณ์ “B” และเลขกลมุ่
2. น้ากระดาษกรองวางลงในกรวยกรองบุชเนอร์ซ่ึงต่อเข้ากับชุดกรองและปั๊มสุญญกาศ (Buchner Funnel and
Vacuum Pump) rinse น้ากลัน่ ลงบนกระดาษกรองเพื่อใหก้ ระดาษกรองเปียกแนบสนิทติดกับกรวยบุชเนอร์
3. น้าน้าตัวอย่างปริมาตร 100 mL มากรองแบบลดความดันด้วยระบบสุญญกาศ ใช้น้ากลั่น rinse ล้างเศษ
ของแขง็ ทต่ี ดิ ภาชนะและขา้ งกรวยบุชเนอร์จนหมด รอให้กระดาษกรองแหง้
4. ปิดเคร่ืองกรองสุญญกาศ ใช้ Forceps คีบกระดาษกรอง น้าไปอบด้วยตู้อบ (Oven) ที่อุณหภูมิ 103-105 ◦C
เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จากนันท้าให้เย็นในโถดูดความชืน (Desiccator) ทิงไว้เป็นเวลา 24 ช่ัวโมง จากนันน้ากระดาษ
กรองมาชั่งด้วยเครอื่ งชงั่ ทศนยิ ม 4 ตา้ แหนง่ (Analytical Balance) ให้เขียนสัญลกั ษณ์ “A” และเลขกลุ่ม (สา้ หรบั
นา้ ตัวอย่างท่ผี า่ นการกรองเกบ็ ไวส้ า้ หรับการวเิ คราะหข์ องแขง็ ละลายนา้ ต่อไป)
5. น้านา้ หนกั ที่ได้ค้านวณหาปริมาณของแข็งแขวนลอยทงั หมด (Total Suspended Solids, TSS)

การทดลองท่3ี : การวเิ คราะห์ของแข็งละลายนา้ ทังหมด (Total dissolved solids, TDS)
1. เตรยี มชามระเหย (Evaporating Dish) ขนาด 140 mL โดยนา้ ไปอบดว้ ยตอู้ บ (Oven) ทีอ่ ุณหภูมิ 103-105 ◦C
เป็นเวลา 1 ช่ัวโมง จากนันท้าให้เย็นในโถดูดความชืน (Desiccator) ทิงไว้เป็นเวลา 24 ช่ัวโมง จากนันน้าชาม
ระเหย (Evaporating Dish) ขนาด 140 mL มาชั่งด้วยเคร่ืองช่ังทศนิยม 4 ต้าแหน่ง (Analytical Balance) ก่อน
น้าไปใชง้ านให้เขียนสญั ลกั ษณ์ “B” และเลขกลมุ่ ไว้ข้างถ้วย
2. น้าน้าตัวอย่างจากการทดลองที่ 2 ข้อท่ี 4 ซ่ึงอยู่ใน Flask ใส่ในชามระเหย (Evaporating Dish) ที่เตรียมไว้
ขา้ งต้น
3. น้าชามระเหยท่ีได้ไประเหยน้าออกด้วยอ่างน้าควบคุมอุณหภูมิ (Water Bath) โดยปรับอุณหภูมิโดยประมาณท่ี
90-100 ◦C จนนา้ ในถว้ ยระเหยหมด

10

4. น้าชามระเหยท่ีได้เข้าตู้อบที่อุณหภูมิ 103-105 ◦C เป็นเวลา 1 ช่ัวโมง จากนันท้าให้เย็นในโถดูดความชืน
(Desiccator) นา้ มาชั่งด้วยเคร่ืองชง่ั ทศนิยม 4 ต้าแหนง่ (Analytical Balance) ให้เขยี นสัญลักษณ์ “A”
5. นา้ นา้ หนักทไี่ ด้ค้านวณหาปริมาณของแขง็ ละลายน้าทงั หมด (Total dissolved solids, TDS)

เนื่องจาก
ของแข็งทังหมดในน้า (Total Solids, TS) ประกอบด้วยของแข็งแขวนลอยทังหมด (Total suspended

solids, TSS) และของแข็งละลายน้าทงั หมด (Total dissolved solids, TDS)
จะไดค้ า่

TS = TDS + TSS

ดังนนั สามารถค้านวณหาปริมาณของแข็งละลายนา้ ทังหมด (Total dissolved solids, TDS) ไดจ้ าก
TDS = TS – TSS

หมายเหตุ: การทดลองที่ 3 สามารถได้มาจากการค้านวณจากสูตรข้างต้นได้ เนื่องจากใช้ระยะเวลาการท้าการ
ทดลองคอ่ นข้างนาน การทดลองลองที่ 3 ใหน้ ิสติ นา้ คา่ จากการทดลองที่ 1 และ 2 มาค้านวณ เพอื่ หาค่า TDS โดย
ไม่ตอ้ งทา้ การทดลองที่ 3

สูตรการค้านวณ
ปริมาณของแขง็ ทังหมด (Total Solids, TS)

TS (mg/L) = ((A-B) x 1000) / sample volume
ปริมาณของแข็งแขวนลอยทังหมด (Total Suspended Solids, TSS)

TSS (mg/L) = ((A-B) x 1000) / sample volume
A (After) = น้าหนักถ้วยรวมของแขง็ (mg) หลังทา้ การทดลอง
B (Before) = นา้ หนกั ถ้วยเปลา่ (mg) ก่อนทา้ การทดลอง
S (Sample Volume) = ปรมิ าตรน้าตวั อยา่ ง (mL)

11

Caution
Caution 1 การใชโ้ ถดูดความชนื (Desiccator)

ลักษณะการสังเกตว่า silica gel blue สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่ คือ ตรวจสอบสีของ
Silica Gel Blue ทุกคร้ังที่ใช้งาน เม่ือสีของ Silica Gel Blue เปลี่ยนจากสีน้าเงินเป็นสีชมพู บ่งช้ีถึงปริมาณ
ความช้ืนในโถดูดความชื้น (Desiccator) ไม่ควรใช้งานต่อ ควรน้า Silica Gel มาอบที่ตู้อบ (OVEN) ที่อุณหภูมิ
120 C (121.11 C หรือ 250 F) เป็นเวลา 3-4 ชั่วโมง จนสีเปลี่ยนเป็นน้าเงินเข้มตามปกติ จากนั้นน้า Silica
Gel Blue ไปใส่ในโถดูดความช้ืนจึงสามารถใชง้ านได้ตามปกติ กรณี Silica Gel ชนิดสีส้มจะเปล่ยี นเป็นสีเขียวเม่อื
มคี วามชืนในโถดูดความชนื้
Caution 2 การใช้อ่างควบคมุ อุณหภมู ิ (Water Bath)

1. กอ่ นและหลงั ใช้งานควรตรวจสอบท้าความสะอาดอา่ งนา้ ทุกครั้ง
2. ใช้น้ากลน่ั เติมในอา่ งควบคุมอณุ หภูมเิ ท่านั้น ไม่อนญุ าตให้ใช้น้าจากกอ๊ กน้า
3. เตมิ นา้ ในระดับที่เหมาะสมกบั ระดบั การให้ความร้อนแก่ตัวอย่าง
4. เปิดอุณหภูมิ สามารถควบคุมอุณหภูมิปรับได้ต้ังแต่ช่วง 30-120 C โดยติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์ เพ่ือวัด

อุณหภูมิทกุ ครั้งทใี่ ชง้ าน
5. หลังจากใช้งานเสรจ็ ให้ท้ิงน้ากลั่น โดยไขจากก๊อกด้านหลงั อ่างควบคุมอุณหภูมิ ไม่อนุญาตให้ปล่อยน้าค้าง

ไวใ้ นอ่างเนื่องจากจะทา้ ให้อา่ งเปน็ สนิม

12

Waste Management

หมายเหต:ุ Waste จากการทดลองน้สี ามารถท้ิงไดใ้ นถังขยะทว่ั ไป

Reference: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 23rd Edition
American Public Health Association®
American Water Works Association®
Water Environment Federation®

13

ปฏบิ ัติการท่ี 4
แอมโมเนยี และทีเคเอ็นไนโตรเจน (Semi Kjeldahl method)

ไนโตรเจนเปน็ ธาตุท่มี คี วามสาคัญตอ่ ส่ิงมชี วี ิตไม่ว่าจะเปน็ สตั วห์ รือพืชในแง่ของสารอาหารในการดารงชีวิต
และเป็นองค์ประกอบสาคัญของเซลล์ สารประกอบไนโตรเจนปรากฏอยู่ทั้งในวัฏภาคน้า ดิน และอากาศ
สารประกอบไนโตรเจนในน้าสามารถจาแนกไดเ้ ป็น 4 ชนิดคือ

1. สารอนิ ทรีย์ไนโตรเจน (Organic Nitrogen)
2. แอมโมเนียไนโตรเจน (Ammonia Nitrogen)
3. ไนไตรต์ (Nitrite Nitrogen)
4. ไนเตรต (Nitrate Nitrogen)

ในปฏิบัติการนี้จะกล่าวถึงเฉพาะสารอินทรีย์ไนโตรเจน (Organic Nitrogen) และแอมโมเนียไนโตรเจน
(Ammonia Nitrogen) ท่ีพบในน้า แอมโมเนียไนโตรเจน (Ammonia Nitrogen) พบโดยท่ัวไปในนา้ ผวิ ดินและนา้
เสีย พบในรูปของ NH3 และ NH4+ พบปริมาณน้อยมากในน้าใต้ดิน เพราะสามารถดูดซับกับอนุภาคดินและเคลย์
แอมโมเนียเกิดจากการย่อยสลายของสารอินทรีย์ไนโตรเจนผ่านปฏิกิริยา Deamination โดยใช้แบคทีเรียและ
ปฏกิ ิริยาไฮโดรไลซสิ ของยูเรียโดยใช้เอนไซมย์ ูรีเอส (urease enzyme) ดงั ปฏิกิรยิ าที่ 1 และ 2

วิธีการวเิ คราะหห์ าแอมโมเนียไนโตรเจนใน Standard Methods มี 4 วธิ ีคือ
1. วิธเี นสเลอไรเซชนั (Nesslerization)
2. วธิ ฟี เี นต (Phenate)
3. วธิ กี ลนั่ และไทเทรช่ัน (Distillation and Titration)
4. วิธีเมมเบรน (Membrane Method)

14

ในปฏิบัติการน้ีจะขอกล่าวถึงวิธีการกล่ันและการไทเทรชัน (Distillation and Titration) เป็นการกล่ัน
แอมโมเนียไนโตรเจนที่ pH 9.5 โดยการเติมบอเรตบัฟเฟอร์และ 6 N NaOH ทาให้แอมโมเนียอยู่ในรูปของ NH3
เมื่อมีการต้มให้เดือด ก๊าซแอมโมเนียจะหลุดออกมากับไอน้าและทาให้ควบแน่นเป็นน้าที่มีแอมโมเนียอีกครั้งและ
นาไปวิเคราะหต์ ่อไดด้ ังปฏกิ ิริยาท่ี 3

เม่ือแอมโมเนียที่กลั่นมาแล้วทาปฏิกิริยากับกรดบอริก (H3BO3) ที่มีอินดิเคเตอร์ (สีม่วง) แอมโมเนียถูกจับด้วย H+
จากกรดบอรกิ รวมเปน็ แอมโมเนียมไอออน (NH4+) และไอออนบอเรต (H2BO3-) ดงั ปฏิกิรยิ าที่ 4

แอมโมเนียมทาปฏิกิริยากับกรดบอริกที่มีอินดิเคเตอร์จากสีม่วงเปล่ียนเป็นสีเขียวอย่างชัดเจน ปริมาณ
แอมโมเนียจึงหาได้โดยการไทเทรตด้วยกรดซัลฟิวริก 0.01 M (H2SO4, 0.01 M) ซ่ึง H+ จากกรดจะรวมตัวกับ
ไอออนบอเรต (H2BO3-) เกิดเป็นกรดบอริก H3BO3 ซึ่ง pH ของสารละลายจะเท่ากับค่าเร่ิมต้น สีของอินดิเคเตอร์
จะเปลี่ยนกลบั ไปเป็นสมี ่วง ท่ีจุดยุตินี้คือปริมาณกรดซลั ฟวิ ริกท่ีเติมลงไปสมดุลกบั ปรมิ าณแอมโมเนยี ท่ีมีในตวั อย่าง

อินทรีย์ไนโตรเจน (Organic Nitrogen) เป็นสารประกอบไนโตรเจนท่ีเกิดจากการฟอร์มพันธะระหว่าง
สารอินทรีย์กับไนโตรเจนที่อยู่ในรูป trinegative oxidation state (-3) ไม่ได้รวมสารอินทรีย์ไนโตรเจนท้ังหมด
อนิ ทรียไ์ นโตรเจนและแอมโมเนียไนโตรเจนสามารถวิเคราะห์ไดด้ ้วยกันโดยใช้วิธี Kjeldahl method หรอื อยใู่ นรูป
ของ Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) อินทรีย์ไนโตรเจนส่วนใหญ่อยู่ในรูปของโปรตีน กรดนิวคลีอิก ยูเรีย และ
สารประกอบไนโตรเจนสงั เคราะห์

15

การวิเคราะห์อินทรีย์ไนโตรเจน (Organic Nitrogen) ใช้วิธีการย่อยสารอินทรีย์ไนโตรเจนให้กลายเป็น
แอมโมเนีย ซึ่งในการย่อยเสร็จแล้วปริมาณที่ได้จะเป็นปริมาณท่ีเกิดจากแอมโมเนียไนโตรเจนรวมกับอินทรีย์
ไนโตรเจน ซ่ึงเรียกค่านี้ว่า Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) จากน้ันนาค่าท่ีได้ไปลบออกจากจากแอมโมเนีย
ไนโตรเจนจะได้ค่าอินทรีย์ไนโตรเจน (Organic Nitrogen) สารเคมีท่ีใช้ย่อย (Digestion reagents) คือ H2SO4,
K2SO4, CuSO4 catalyst การเติมกรดซัลฟิวริกเข้มข้น (H2SO4) และเกลือโปตัสเซียมซัลเฟต (K2SO4) น้ันเพ่ือช่วย
เพิ่มจุดเดือดของกรดซัลฟิวริกให้สูงข้ึน และช่วยให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน – รีดักชันดาเนินไปอย่างมี
ประสิทธิภาพ เพ่ือลดเวลาที่ใช้ในการย่อยจึงมีการเติมตัวเร่งปฏิกิริยา คือ คอปเปอร์ซัลเฟต (CuSO4) และเพื่อให้
การเดือดเป็นไปอย่างสม่าเสมอจึงมีการใส่เม็ดแก้ว (glass bead) หรือเรียกว่า boiling chip ลงไปด้วย จากน้ันให้
ความร้อนในการย่อยที่อุณหภูมิ 200 oC เป็นเวลา 60 นาที และท่ีอุณหภูมิ 360-370 oC เป็นเวลา 120 นาที ซึ่ง
ระหว่างการย่อยจะมีควันกรดเกิดข้ึน ซึ่งต้องมีชุดเคร่ืองมือดูดควันกรดออกไปละลายในน้าและกาจัดออกไปในน้า
ท้ิง (ใช้ Vacuum pump) การย่อยใช้เวลานานเท่าใดข้ึนอยู่กับปริมาณ ชนิดของตัวอย่าง และชนิดของตัวเร่ง
ปฏกิ ริ ิยาทใี่ ช้ เพ่อื ใหแ้ น่ใจว่าเกิดการย่อยทีส่ มบรู ณ์

อุปกรณแ์ ละเครอื่ งแก้ว

1. บวิ เรต (Burette) 2. ชดุ stand และ clamp

3. ปเิ ปต (Pipette) 4. ขวดรูปชมพู่ (Erlenmeyer Flask)

5. บีกเกอร์ (Beaker) 6. หลอดเจลดาหล์ (Kjeldahl Tube)

7. ชุดเครือ่ งยอ่ ยและเครื่องกล่ันไนโตรเจน (Digestion and Distillation Nitrogen)

8. เมด็ แก้ว (Glass bead or Boiling Chip)

สารเคมี

1. Copper Sulfate (CuSO4) 2. Potassium sulfate (K2SO4)

3. Sulfuric Acid (H2SO4 conc. 98 %) 4. 20% NaOH commercial grade

5. 40 % NaOH Lab grade 6. 4% Boric acid

7. H2SO4 0.01 M or 0.001 M Standard 8. Methyl red Indicator

9. Methylene blue Indicator 10. Ethanol 95 %

16

วธิ ีการทดลอง
การทดลองท่ี 1 : การวิเคราะห์คา่ Total Kjeldahl Nitrogen (TKN)
ขัน้ ตอนการย่อยตวั อยา่ งโดยใช้เครื่องย่อย Kjeldahl Digestion Nitrogen

1. ช่งั สาร catalyst ใช้ CuSO4:K2SO4 อัตราสว่ น 1:9 กรัม ใสใ่ นหลอดเจลดาหล์
(ทุกกลุม่ เตรยี มสารกล่มุ ละ 2 หลอดเจลดาหล์ สาหรบั นา้ ตวั อย่าง 1 หลอด และ Blank (นา้ กลั่น) 1 หลอด)
2. เตรียมนา้ ตัวอย่าง ปิเปตน้าตัวอย่างปริมาตร 50 มิลลิลิตรใส่ในหลอดเจลดาหล์ และปเิ ปตนา้ กล่นั (Blank)
ปรมิ าตร 50 มิลลิลติ รใส่ในหลอดเจลดาห์ล
3. เติมกรดซัลฟวิ รกิ เขม้ ข้น (Conc. H2SO4 98%) ปรมิ าตร 10 มลิ ลิลติ ร ลงหลอดในหลอดเจลดาหล์ (เตมิ ใน
Hood Acid)
4. ใส่ glass bead หรือ Boiling chip 5-10 อนั /ตวั อย่าง
5. นาตัวอยา่ งทไ่ี ด้ใส่ชุดเครอื่ งย่อยไนโตรเจน (Kjeldahl Digestion Nirtogen) และทาการยอ่ ยตามเวลาทีเ่ คร่อื ง
กาหนด (ท่ีอุณหภมู ิ 200 oC เวลา 60 นาที และที่อณุ หภมู ิ 360-370 oC เวลา 120 นาที)
6. เม่อื ย่อยเสรจ็ ตั้งตวั อยา่ งที่อุณหภมู ิ 50-60 ◦C ทงิ้ ไวใ้ ห้เย็นเพ่อื นาไปกลนั่ ในขนั้ ตอนตอ่ ไป

17

ขนั้ ตอนการกลั่น (เครอ่ื งกล่ันไนโตรเจน Distillation Nitrogen)

1. เตรยี มกรดบอริก (Boric Acid 4 %) 25 ml ลงในขวดรูปชมพ่ขู นาด 250 mL
2. นาตัวอยา่ งหลอดเจลดาหล์ ทไ่ี ด้จากการย่อย และกรดบอรกิ ในขวดรูปชมพู่ขนาด 250 mLประกอบเข้ากบั เครือ่ ง
กลัน่ ไนโตรเจน (ดังภาพ)
3. ทาการกลน่ั เป็นเวลา 3 - 4 นาที
4. เตมิ อินดเิ คเตอร์ผสม (Methyl Red: Methylene blue Indicator) ลงในขวดรปู ชมพู่ขนาด 250 mL ที่มกี รด
บอริกและแอมโมเนียท่ีกลัน่ ได้จะได้สารละลายสีมว่ งจากสีอนิ ดเิ คเตอร์ สารละลายท่ีไดใ้ นกรดบอริกจะเปลย่ี นเป็นสี
เขียว ในกรณที ่ีมีแอมโมเนียในนา้ ตัวอยา่ งที่ผา่ นกระบวนการยอ่ ยและนามากลน่ั แล้ว
5. นาไปไทเทรตกบั สารละลายมาตรฐานกรดซลั ฟิวรกิ 0.01 M (H2SO4, 0.01 M) จนสารละลายเปลี่ยนจากสีเขยี ว
เปน็ สารละลายสมี ่วง (จุดยตุ ิ)
6. บนั ทึกปรมิ าตรท่ีใชใ้ นการไทเทรต

18

การทดลองท่ี 2 : การวเิ คราะห์ค่าแอมโมเนียไนโตรเจน
การวเิ คราะห์หาค่าแอมโมเนยี ไนโตรเจนมวี ธิ กี ารทาเหมือนกับวิธีการกลั่นของการวเิ คราะห์หาค่า Total

Kjeldahl Nitrogen (TKN) แต่การวิเคราะห์หาค่าแอมโมเนียไมต่ ้องทาการยอ่ ย สามารถนานา้ ตวั อยา่ งมาทาการ
กลน่ั โดยใช้เคร่ืองกล่ันไนโตรเจน (Distillation Nitrogen)
1. ปิเปตน้าตัวอย่างปริมาตร 50 ml ลงในหลอดเจลดาห์ล และปิเปตน้ากล่ัน (Blank) ปริมาตร 50 มิลลิลิตรใส่ใน
หลอดเจลดาหล์
2. เตรียมกรดบอรกิ (Boric Acid 4 %) 25 ml ลงในขวดรูปชมพู่ขนาด 250 mL
3. นาตัวอย่างน้าในหลอดเจลดาห์ล และกรดบอริกในขวดรูปชมพู่ขนาด 250 mLประกอบเข้ากับเคร่ืองกลั่น
ไนโตรเจน
4. ทาการกลน่ั เป็นเวลา 3 - 4 นาที
5. เติมอินดิเคเตอร์ผสม (Methyl Red: Methylene blue Indicator) ลงในขวดรูปชมพู่ขนาด 250 mL ท่ีมีกรด
บอริกและแอมโมเนียทีก่ ลั่นได้จะได้สารละลายสีมว่ งจากสีอินดิเคเตอร์ สารละลายที่ไดใ้ นกรดบอริกจะเปล่ยี นเป็นสี
เขียว ในกรณที ีม่ แี อมโมเนยี ในน้าตัวอยา่ ง
6. จากนั้นจึงนากรดบอริกท่ีดักจับแอมโมเนียไปไทเทรตกับสารละลายมาตรฐานกรดซัลฟิวริก 0.01 M (H2SO4,
0.01 M) จนสารละลายเปลยี่ นจากสเี ขยี วเป็นสารละลายสีม่วง (จุดยตุ ิ)
7. บันทกึ ปรมิ าตรทใี่ ชใ้ นการไทเทรต

19

สตู รการคานวณ

A = ปริมาตรของสารละลายมาตรฐานกรดซัลฟวิ รกิ ทใ่ี ชใ้ นการไทเทรทตวั อย่างน้า
B = ปริมาตรของสารละลายมาตรฐานกรดซัลฟิวรกิ ทใี่ ช้ในการไทเทรตนา้ กล่นั (Blank)
M = ความเขม้ ข้นของสารละลายมาตรฐานกรดซัลฟวิ ริกทใี่ ช้ (M)

20

Waste Management

หมายเหต:ุ Waste จากการทดลองน้ีจัดเป็นของเสยี ประเภทไอออนของโลหะหนักอ่ืน ๆ มี Cu เป็นสว่ นประกอบ
ทง้ิ Waste ลงในถังหมายเลข 09 ของเสยี ท่เี ปน็ ไอออนของโลหะหนักอนื่ ๆ

GHS05: Corrosive GHS06: Toxic GHS09: Environmental hazard

Reference: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 23rd Edition
American Public Health Association®
American Water Works Association®
Water Environment Federation®

21

ปฏบิ ัติการที่ 5
ความกระดา้ งท้ังหมด (Total Hardness)

ความกระดา้ งทั้งหมดของนา้ หมายถงึ นา้ ทมี่ ีสว่ นประกอบของไอออนของ Ca2+ และ Mg2+ ละลายอูย่ ซง่ึ
จับอยู่กับไอออนของคาร์บอเนต ไฮโดรเจนคาร์บอเนต คลอไรด์ และซัลเฟต ความกระด้างของน้าแบ่งออก เป็น 2
ประเภทใหญ่ ๆ คือ ความกระด้างช่ัวคราว (Temporary hardness) ซึ่งมีเกลือคาร์บอเนต และ ไฮโดรเจน
คาร์บอเนตของแคลเซียม และแมกนีเซียมละลายอูย่ และความกระด้างถาวร (Permanent hardness) มีเกลือ
คลอไรด์ และเกลือซลั เฟตของแคลเซียม และแมกนีเซยี มละลายอูย่ ความกระด้างชว่ั คราว ก้าจัดไดด้ ว้ ยการตม้ โดย
Ca2+ และ Mg2+ จะตกตะกอนอยู่ในรูปของ CaCO3 และ MgCO3 ส่วนความกระด้างถาวรจะไม่มีการตกตะกอน
ของ Ca2+ และ Mg2+ เมื่อได้รบั ความรอ้ น

วธิ กี ารหาปรมิ าณความกระด้างท้ังหมดสามารถหาได้ 2 วิธีคอื
1. วธิ ีการคา้ นวณ (Calculation method) ใช้หลักการวิเคราะห์หาผลรวมของความเขม้ ข้นของไอออนบวกที่ท้าให้
เกิดความกระด้าง เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม เป็นต้น โดยใช้เครื่อง Atomic adsorption spectrophotometer
(AAS) หรอื Inductively coupled plasma (ICP) หรอื Ion Chromatography (IC)
2. วธิ ีการไทเทรตด้วย สารละลาย EDTA โดยใชส้ ารประกอบท่ีเรียกวา่ Chelating agent จับเปน็ ประกอบเชิงซ้อน
ท่ีเสถียรกับไอออนของแคลเซียมและแมกนีเซียม และสังเกตจุดยุติด้วยการเปลี่ยนสีของ Eriochrome Black T
ในการวิเคราะห์หาความกระด้างทังหมดในท่ีนีใช้วิธีการไทเทรตกับสารละลาย EDTA โดยท่ีเกิดสารประกอบ
เชิงซ้อนระหว่าง EDTA กับไอออนของ Ca2+ และ Mg2+ ที่สภาวะ pH = 10 โดยใช้สารละลาย บัฟเฟอร์ NH3 /
NH4Cl ซ่ึงท้าให้ EDTA อยู่รูปของ EDTA4- และเกิดสารเชิงซ้อนกับ Ca2+ และ Mg2+ ใน อัตราส่วน 1:1 ได้ดี ใน
การไทเทรต สารละลายอนิ ดิเคเตอร์ Eriochrome Black T (EBT) สามารถจบั กบั ไอออนของ Ca2+ และ Mg2+ เกิด
เป็นสารละลายเชิงซ้อนอ่อนๆ ที่ pH 10 ได้สารละลายสีม่วงแดงเม่ือน้าสารละลายที่มีอินดิเคเตอร์ไปไทเทรตกับ
EDTA สารละลายจะกลายเป็นสีน้าเงิน เนื่องจาก EDTA สามารถ ที่จะรวมกับไอออนของโลหะได้มากกว่า EBT
(จดุ ยตุ ิ)

22

เคร่ืองแก้ว
1. บวิ เรต (Burette)
2. ปเิ ปต (Pipette)
3. ขวดรปู ชมพู่ (Erlenmeyer Flask)
4. บีกเกอร์ (Beaker)

สารเคมี
1. สารละลายมาตรฐานอีดีทเี อ 0.01 M (EDTA, 0.01 M)
2. สารละลายอนิ ดิเคเตอร์ Eriochrome Black T (EBT)
3. สารละลายบัฟเฟอร์

วธิ ีการทดลอง (ใชอ้ ินดเิ คเตอร์)
1. เตรียมสารละลายมาตรฐานอีดที เี อ (EDTA, 0.01 M) ลงในบวิ เรต
2. ปิเปตน้าตัวอย่าง ปริมาตร 50 mL ใส่ในขวดรปู ชมพู่ขนาด 250 mL
3. เตมิ สารละลายบฟั เฟอร์ 1 mL เพอ่ื ปรับ pH ของสารละลายให้ได้ 10
4. หยด Eriochrome Black T Indicator (EBT Indicator) 5 หยด ลงในน้าตัวอย่าง สารละลายจะเปล่ยี นสีเป็นสี
ม่วงแดง จากนันน้าสารละลายที่ได้ไทเทรตกับสารละลายมาตรฐานอีดีทีเอ (EDTA, 0.01 M) ที่เตรียมไว้ (ต้อง
ไทเทรตภายใน 5 นาทหี ลงั จากเตมิ สารละลายบัฟเฟอร์) เพ่อื ป้องกนั การตกตะกอนของ CaCO3 และ Mg(OH)2 จุด
ยตุ ขิ องปฏกิ ริ ยิ าคือสารละลายเปลยี่ นจากสีมว่ งแดงเป็นสารละลายสีนา้ เงนิ
5. ท้าการทดลองซา้ ไทเทรตจ้านวน 3 ครัง
6. น้าปรมิ าตรของไทแทรนต์ทใ่ี ชม้ าหาคา่ เฉล่ีย และนา้ ไปค้านวณหาความกระดา้ งทงั หมด

23

สูตรการค้านวณความกระดา้ งท้ังหมด

Total Hardness = × ×1000


Total Hardness = ความกระด้างทังหมด (mg/L as CaCO3)
A = ปรมิ าตรของสารละลายมาตรฐาน EDTA ทีใ่ ช้ในการไทเทรต (mL)
B = mg แคลเซียมคารบ์ อเนต ซง่ึ สมมลู กบั 1.00 mL EDTA หรอื ความเข้มข้นของ EDTA (M) x 100
S = ปรมิ าตรนา้ ตวั อย่าง (mL)

24

Waste Management

หมายเหตุ: Waste จากการทดลองนส้ี ามารถทิง้ ลง Sink น้าไดต้ ามปกติเน่ืองจากเปน็ สารละลายมาตรฐานเบสท่มี ี
ความเขม้ ข้นในระดบั เจือจางมาก ให้ละลายเจือจางดว้ ยน้ามาก ๆ ก่อนทิ้งลง sink น้าตามปกติ

Reference: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 23rd Edition
American Public Health Association®
American Water Works Association®
Water Environment Federation®

25

ปฏบิ ัติการที่ 6
ออกซเิ จนละลายน้า (Dissolved Oxygen, DO) และ
บีโอดี (Biochemical Oxygen Demand, BOD)

กา๊ ซออกซเิ จนเป็นก๊าซทมี่ คี วามสา้ คญั ต่อการด้ารงชพี ของสง่ิ มชี วี ติ ทงั้ ที่อาศยั อยู่บนบกและนา้ ความส้าคัญ
ของออกซิเจนต่อการด้ารงชีพของส่ิงมีชีวิตเพราะออกซิเจนจะถูกน้ามาใช้ในกระบวนการทางชีวเคมีเพื่อก่อให้เกิด
พลังงาน ในน้าจะได้รับออกซิเจนจากกระบวนการสังเคราะห์แสงและการปล่อยออกซิเจนอิสระออกมาละลายอยู่
ในน้าของพชื น้าและจากการแพรข่ องออกซเิ จนจากบรรยากาศลงสู่พ้ืนน้า

การหาค่าออกซเิ จนละลายน้าคือ การหาปรมิ าณออกซิเจนซึ่งละลายอยู่ในน้าท่ีสามารถบอกให้ทราบว่าน้า
น้นั มีความเหมาะสมต่อการด้ารงชีพของสงิ่ มชี ีวิตในนา้ หรือไม่ ออกซเิ จนเปน็ ก๊าซที่มีความสามารถในการละลายน้า
ได้ต่้ามาก (Low Solubility) และไม่ท้าปฎิกิริยาทางเคมีกับน้า การละลายของออกซิเจนขึ้นอยู่กับความดัน
อุณหภูมิ ปริมาณของแข็งละลาย (ความเค็ม)

วิธีวเิ คราะหอ์ อกซิเจนละลายนา้ มี 3 วธิ ี
1) วิธวี นิ เคลอ หรอื ไอโอโดเมตรกิ (Winkler Method or iodometric method)
2) วธิ เี อไซดแ์ บบปรับปรุง (Azide Modification)
3) วธิ เี มมเบรนอิเลคโทรด (Membrane Electrode Method)
ส้าหรับ Winkler Method หรือ iodometric method และวิธีแบบ Azide Modification ใช้หลักการ
การไทเทรตหาคุณสมบัติออกซิไดซ์ออกซิเจนละลายน้า ส่วนวิธีเมมเบรนอิเลคโทรด ใช้หลักการอัตราการแพร่ของ
ออกซิเจนผ่านเย่อื เมมเบรน
ในปฏิบัติการนี้จะกล่าวถึงวิธีเอไซด์แบบปรับปรุง (Azide Modification of the Winkler Method) ซ่ึง
สามารถวัดออกซิเจนละลายน้าที่มีไนไทรต์ปนเปื้อนอยู่ และเป็นวิธีท่ีมีความถูกต้องสูงและเป็นวิธีการไทเทรตท่ี
น่าเชอื่ ถือสา้ หรับการวิเคราะห์หาออกซิเจนละลายน้า หลกั การของวิธีการน้ีคือ การเติมสารละลายของ Mn2+ ตาม
ด้วยเบสแก่ลงในน้าตัวอย่าง กา๊ ซออกซิเจนที่ละลายในน้ารวมตวั เป็นตะกอนของแมงกานีสไฮดรอกไซด์ในสภาวะท่ี
เป็นเบส (ปฏิกิริยาที่ 1) จากนั้นละลายตะกอนโดยการเติมกรดซัลฟิริก (H2SO4) ตะกอนแมงกานีสไฮดรอกไซด์จะ
ละลาย และเกดิ สารละลายสีเหลืองของไอโอดีน (ปฏิกริ ิยาที่ 2) น้าสารละลายไอโอดนี ไปไทเทรตด้วยโซเดยี มไธโอ

26

ซลั เฟต( Na2S2O3) โดยใช้นา้ แปง้ เป็นอินดิเคเตอร์ ท่ีจดุ ยตุ คิ ือ สารละลายเปล่ียนจากสีน้าเงนิ เป็นไม่มสี ี (ปฏกิ ิริยาที่
3) ซึง่ ข้นั ตอนการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเป็นดงั นี้
ขนั ตอนการ Fixed Oxygen

MnSO4 + NaOH + O2 --------> Mn(OH)2 …………………….. (1)

ขันตอนละลายตะกอน

Mn(OH)2 + H2SO4 + I- --------> I2 ……………………… (2)

ขันตอนการไทเทรต

I2 + Na2S2O3 -----------> I- + S4O6- + Na+ ……………………… (3)

บีโอดี (Biochemical Oxygen Demand, BOD) คือปริมาณออกซิเจนอิสระท่ีจุลชีพ (Microorganisms)
ต้องการใชใ้ นกระบวนการย่อยสลายสารอนิ ทรยี ์ ใช้เปน็ ดัชนชี ค้ี วามสกปรกของแหลง่ น้าและน้าเสียการวเิ คราะห์หา
ค่า BOD โดยท่ัวไปเป็นการวัดปริมาณออกซิเจนที่ถูกใช้หมดไปในเวลา 5 วัน (BOD5) ในตู้ควบคุมอุณหภูมิ (BOD
Incubator) ที่ 20±1 oC สาเหตุทใ่ี ช้อณุ หภมู ิและระยะเวลาดงั กล่าวเพราะเปน็ อุณหภูมทิ ่ใี กลเ้ คียงกับน้าทัว่ ไป และ
nitrifying bacteria เจริญเติบโตได้ช้าท่ีอุณหภูมินี้ การวิเคราะห์ในพารามิเตอร์น้ีมีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับจุล
ชีพในน้า ดังนั้นจึงจ้าเป็นต้องท้าให้มีสภาพที่เหมาะสมส้าหรับการเจริญเติบโตของจุลชีพ เน่ืองจากออกซิเจนใน
บรรยากาศมีความสามารถละลายน้าได้ในจ้านวนจ้ากัด ในน้าบริสุทธิ์ (ประมาณ 7-9 mg/L) ท่ีอุณหภูมิ 20 oC
ดังน้ันในน้าเสียซึ่งมีความสกปรกมากจ้าเป็นจะต้องท้าให้ปริมาณความสกปรกเจือจางลงอยู่ในระดับซ่ึงสมดุลพอดี
กับปริมาณออกซิเจนทม่ี ี

การวิเคราะห์ BOD มี 2 วิธี 1) วิธีวิเคราะห์โดยตรง (Direct Method) เหมาะส้าหรับวิเคราะห์
ตัวอย่างน้าที่ค่อนข้างสะอาด เช่น น้าจากแหล่งน้าธรรมชาติ และ 2) วิธีวิเคราะห์โดยการเจือจาง (Dilution

27

Method) เหมาะส้าหรบั ตัวอยา่ งน้าท่ีมีการปนเปือ้ นสารอินทรีย์เชน่ นา้ เสียหรอื น้าทิง้ ชมุ ชนหรอื น้าท้งิ อตุ สาหกรรม
เป็นต้น การวิเคราะห์ค่าบีโอดีใช้วิธีการวัดค่า DO ของวันท่ีเร่ิมต้น (DO0) เทียบกับค่า DO ท่ีเหลือจากการใช้ใน
วนั ที่ 5 (DO5)

อุปกรณ์และเครอื่ งแก้ว 2. ชดุ stand และ clamp
1. บวิ เรต (Burette) 4. ขวดรูปชมพู่ (Erlenmeyer Flask)
3. ปิเปต (Pipette) 6. ขวดบโี อดขี นาด 300 mL (BOD Bottle 300 mL)
5. บีกเกอร์ (Beaker)
7. ตบู้ ่มบีโอดอี ุณหภมู ิ 20 oC (BOD Incubator)
8. กระบอกตวง (Cylinder)
9. สายยางส้าหรับดูดน้า (Syphon)

สารเคมี
1. สารละลายมาตรฐานโซเดียมไธโอซัลเฟต (Na2S2O3) 0.025 N
2. สารละลายอัลคาไลน์ไอโอไดด์เอไซด์ (AIA)
3. สารละลายแมงกานีสซัลเฟต (MnSO4.H2O)
4. กรดซัลฟวิ รกิ เข้มขน้ (H2SO4)
5. น้าแป้ง (Starch Solution)

28

วิธกี ารทดลอง
การทดลองท่ี 1 : ออกซิเจนละลายนา้ (Dissolved Oxygen, DO)
1. เก็บตัวอย่างน้าใส่ขวด BOD ขนาด 300 mL จนเต็มปากขวด (ข้อควรระวัง: ห้ามมีอากาศเกิดขึ้นในขวด BOD
ในข้นั ตอนการเกบ็ น้าตวั อยา่ ง)
2. เติมสารละลาย MnSO4 1 mL ตามดว้ ยสารละลาย AIA 1 mL ลงในนา้ ตวั อยา่ ง (โดยใหป้ ลายปิเปตจ่มุ ในน้า)
3. เขย่าขวดบีโอดีให้สารละลายและน้าตัวอย่างเข้ากัน (เขย่าขวดกลับไปมาประมาณ 20 คร้ัง) ก๊าซออกซิเจนท่ี
ละลายในน้ารวมตวั เปน็ ตะกอนแมงกานสี ออกไซด์ (MnO2) ตะกอนสนี า้ ตาล
4. ตั้งทง้ิ ไวใ้ ห้ตกตะกอนประมาณครงึ่ หนึ่งของปรมิ าตรขวด BOD
5. เติมกรดซัลฟิริกเข้มข้น (H2SO4 conc.) 1 mL เพื่อละลายตะกอนแมงกานีสออกไซด์ และเขย่าจนตะกอน
ละลายหมด (สารละลายสนี า้ ตาลเขม้ )
6. เทสารละลายออกจากขวดบีโอดีให้เหลือปริมาตรสารละลาย 201 mL { (200*300) / (300-2) } เทออกไปใน
กระบอกตวง 99 mL
7. น้าสารละลายไทเทรตด้วยสารละลายมาตรฐาน Na2S2O3 โดย จนสารละลายกลายเป็นสีเหลืองอ่อนฟางข้าว
เตมิ น้าแปง้ 2-3 หยด สารละลายกลายเปน็ สีน้าเงนิ เขม้ ไทเทรตต่อจนสารละลายไมม่ สี ี (จดุ ยตุ ิ)
8. บนั ทกึ ผลปรมิ าตรการไทเทรตและนา้ คา่ ไปค้านวณหาค่า DO
หมายเหตุ: ค่า DO ที่ได้จากการทดลองที่ 1 น้ีจะน้าไปค้านวณเป็นค่า DO0 ในการทดลองท่ี 2 การหาค่า BOD
ต่อไป

29

การทดลองที่ 2 : การวเิ คราะห์คา่ บีโอดี (Biochemical Oxygen Demand, BOD)
กรณีวธิ ีวิเคราะห์โดยการเจือจาง (Dilution Method)
1. เตรยี มน้าตวั อย่างในสดั ส่วนท่ตี อ้ งการเจือจาง ในกรณีท่ี BOD มีค่ามากกว่า 7 mgO2/L สดั สว่ นละ 2-3 ขวดเพอ่ื
ใชห้ าค่า DO0 และ DO5 (ตารางที่ 1)
2. เตรยี มน้าเจือจางที่อ่มิ ตวั ด้วยออกซเิ จนทเ่ี ติมสารละลายบัฟเฟอร์ฟอสเฟต แมกนเี ซยี มซลั เฟต แคลเซยี มคลอไรด์
เฟอรร์ ิกคลอไรด์ อยา่ งละ 1 mL ในน้าเจอื จาง 1 ลิตร
3. เติมน้าเจือจางในขวดบีโอดีที่เตรียมน้าตัวอย่างตามสัดส่วนต่างๆ ไว้ด้วยวิธีกาลักน้า (Syphon) เพื่อไม่ให้เกิด
ฟองอากาศ
กรณีวิเคราะหโ์ ดยตรง (Direct Method)
1. น้าขวด BOD เตรียมใส่ในตู้บ่มบีโอดี (BOD Incubator) ท่ีอุณหภูมิ 20 oC จากนั้นน้าออกมาวิเคราะห์ค่า DO
เมือ่ ครบ 5 วนั ตามขัน้ ตอนท่ี 2-8 ของการวเิ คราะห์หาค่า DO จะไดค้ า่ DO5
2. นา้ ค่าทไ่ี ด้ไปค้านวณหาค่า BOD5
ตารางที่ 1 สดั สว่ นของการเจอื จางน้าตวั อยา่ งเพือ่ วเิ คราะห์ค่าบีโอดี

30

สูตรการค้านวณหาค่า DO
กรณที ่ใี ช้ Na2S2O3 ท่คี วามเข้มขน้ 0.025 N

DO (mg O2/L) = ปรมิ าณของโซเดียมไธโอซลั เฟต (mL)

กรณีที่ใช้ Na2S2O3 ทีค่ วามเข้มข้นอนื่

DO (mg O2/L) = (8000 x N x ปริมาตรของ Na2S2O3) / 200 ml
N = ความเขม้ ข้นของสารละลาย Na2S2O3 (N)

สตู รการค้านวณหาค่า BOD
กรณีวิเคราะห์โดยตรง (Direct Method)

BOD5 (mgO2/L) = DO0 - DO5

กรณีวิธวี ิเคราะหโ์ ดยการเจอื จาง (Dilution Method)
BOD5 (mgO2/L) = ((DO0 - DO5) * 100) / P

P = เปอรเ์ ซน็ ตข์ องการเจือจาง

31

Waste Management

หมายเหตุ: หมายเหต:ุ Waste ของการทดลองนี้
ท้งิ หมายเลข 09 ของเสียที่เป็นไอออนของโลหะหนักอน่ื ๆ
GHS05: Corrosive GHS06: Toxic GHS08: Health hazard GHS09: Environmental hazard

Reference: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 23rd Edition
American Public Health Association®
American Water Works Association®
Water Environment Federation®

32

ปฏิบัตกิ ารท่ี 7
ฟอสฟอรัสในน้า (Phosphorous)

สารประกอบฟอสฟอรสั เป็นสารอาหารท่ีจาเป็นของมนุษย์ สตั ว์ พืช และจลุ นิ ทรยี ์ พบไดท้ ่วั ไปในส่ิงมีชีวิต
ทุกชนิด มักพบในรูปของฟอสเฟต (PO43-) ซึ่งฟอสเฟตพบในของเสยี ท่ีขับถ่ายจากมนุษย์ เนื่องจากการแตกตัวของ
โปรตีนและกรดนิวคลีอิก การใช้ประโยชน์ของฟอสเฟตได้แก่ เป็นส่วนประกอบสาคัญในปุ๋ย ผงซักฟอก ยาสีฟัน
นมข้น อาหาร เคร่อื งด่มื และสารลดความกระด้างของนาใน Boiler สารโซเดยี มไตรโพลีฟอสเฟตเป็นสารที่นิยมใช้
กันมากในผงซักฟอก ทาหน้าท่ีเพมิ่ ประสิทธิภาพใหส้ ารลดแรงตงึ ผิว ทาใหส้ ่ิงสกปรกหลดุ ได้งา่ ย

ฟอสฟอรัสพบไดท้ ังในรปู ของสารละลาย สารแขวนลอยในนา ตะกอนดนิ ก้นบ่อ ตลอดจนในส่ิงมีชีวติ ต่างๆ
ฟอสฟอรัส จาแนกได้เป็น 3 ประเภท คือ ออร์โธฟอสเฟต (Orthophosphate) คอนเดนซ์ฟอสเฟต หรือโพลี
ฟอสเฟต (Polyphosphate) และสารอินทรีย์ฟอสเฟต (Organic phosphate) ออโธฟอสเฟตและโพลีฟอสเฟต
มักพบเป็นสารละลายในนา รวมเรียกว่า Soluble Reactive Phosphorus สารอินทรีย์ฟอสเฟตอาจอยู่ในรูป
สารละลายเชิงซ้อนหรือตะกอนแขวนลอย ซงึ่ ปฏกิ ริ ิยาไฮโดรไลซิสของโพลีฟอสเฟต แสดงดังปฏิกริ ิยา

การวิเคราะหห์ าปริมาณฟอสเฟตสามารถหาได้หลายวธิ ไี ดแ้ ก่
1. Gravimetric method ใช้หาออโธฟอสเฟตในนาทม่ี ีปรมิ าณมากๆ
2. Volumetric method ใช้หาออโธฟอสเฟตในปริมาณทม่ี ากกว่า 50 mg/l ซง่ึ เหมาะกับปริมาณที่
ออกมาจาก boiler และในระบบ Anaerobic digester
3. Colorimetric method ใช้หลักการรวมกันของสารเคมีกับฟอสเฟตแล้วเกิดการฟอร์มสีของ
สารประกอบแล้วทาการวิเคราะห์สีเพื่อหาปริมาณของฟอสเฟต วิธีมาตรฐานในการวิเคราะห์ออโธฟอสเฟตด้วย
วิธีการวิเคราะห์สี (Colorimetric Method) มี 3 วิธี ซึ่งทังสามวิธีนีอาศัยหลักการเดียวกัน ต่างกันที่ชนิดของ
สารเคมีที่ใช้ในการฟอร์มสี หลักการสร้างสี คือ การเติมแอมโมเนียมโมลิบเดตให้ทาปฏิกิริยากับไอออนฟอสเฟต
ภายใต้สภาวะท่ีเป็นกรด เพื่อสรา้ งสารเชิงซอ้ นโมลิบโดฟอสเฟตดงั ปฏิกริ ิยา

33

วิธีวิเคราะห์ออโธฟอสเฟตโดยวิธี Colorimetric method ด้วยวิธีแวนาโดโมลิบโดฟอสฟอริก ใช้ใน
กรณีท่ีมีฟอสเฟตในนาปริมาณไม่สูง ความเข้มสีของสารละลายท่ีเกิดขึนใชบ้ อกปริมาณฟอสเฟตได้ แต่เน่ืองจากท่ี
ความเข้มข้นของฟอสเฟตต่าที่กวา่ 30 mg/l สีเหลอื งทเี่ กดิ ขึนจะไม่ชดั เจนและไมไ่ วพอทจี่ ะใชบ้ อกปริมาณฟอสเฟต
ได้ ต้องมกี ารเติมแวนนาเดียม (V) เพื่อให้เกิดสีเหลืองท่ีเข้มข้นของกรดแวนนาโดโมลิบโดฟอสฟอรกิ ซ่งึ ความเข้ม
ของสีเหลืองจะเป็นปฏภิ าคโดยตรงกบั ปริมาณฟอสเฟตในนา

วิธีวิเคราะห์ออโธฟอส เฟตโดยวิธี Colorimetric method วิธีแอสคอร์บิคแอซิดหรือสแตนนัสคลอไรด์
จะเติมกรดแอสคอร์บิกหรือสแตนนัสคลอไรด์ (reducing agents) แทนแวนนาเดียม เพ่ือรีดิวซ์สารเชิงซอ้ นโมลบิ
โดฟอสเฟตให้เกิดสารสีนาเงินของโมลิบดีนัม ซ่ึงมีความเข้มสีเป็นปฏิภาคโดยตรงกับปริมาณฟอสเฟตในนาจากนนั
นาสารละลาย Molybdenum blue ดงั ปฏิกิริยาไปวดั ค่าการดดู กลนื แสงท่คี วามยาวคลื่น 690 nm โดยเทยี บกบั
สารละลายมาตรฐานฟอสเฟต เพื่อหาปรมิ าณของฟอสเฟตในรปู ของออโธฟอสเฟต

(NH4)3PO4.12MoO3 + Sn2+ (Molybdenum Blue) + Sn4+

สาหรับการหาโพลีฟอสเฟต โพลีฟอสเฟตถูกเปล่ียนให้เป็นออโธฟอสเฟต โดยปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส ทาได้
โดยการปรับ pH ในนาให้เป็นกรดดว้ ย H2SO4 และต้มให้เดือดเป็นเวลาไม่ตา่ กว่า 90 นาที หรือใช้ autoclave
ที่ความดัน 20 psi และการวิเคราะห์หาออโธฟอสเฟตด้วยวิธีฟอร์มสี ค่าท่ีวิเคราะห์ได้จะเป็นอนินทรีย์ฟอสเฟต
ทังหมดท่ีรวมค่าโพลีฟอสเฟตและออโธฟอสเฟต ดังนันหากต้องการรู้ความเข้มข้นของโพลีฟอสเฟตจะต้องหาค่า
ความเข้มขน้ ออโธฟอสเฟตก่อนทุกครังดังสมการ

อนินทรยี ์ฟอสเฟตทังหมด = โพลีฟอสเฟต + ออโธฟอสเฟต
โพลฟี อสเฟต = อนนิ ทรีย์ฟอสเฟตทังหมด – ออรโ์ ธฟอสเฟต

34

การวิเคราะหส์ ารอินทรีย์ฟอสเฟต ทาไดโ้ ดยการย่อยสารอนิ ทรียใ์ นตวั อยา่ งด้วยสารออกซิไดซ์ (Oxidizing
agents) เพื่อปล่อยฟอสเฟตออกมาก่อนจากนันจึงทาการหาออโธฟอสเฟตด้วยวิธีข้างต้น จะได้ความเข้มข้นของ
ฟอสฟอรัสทังหมด วิธีการย่อยอินทรีย์ฟอสเฟต มี 3 วิธีแบ่งตาม oxidizing agents ที่ใช้ คือกรดเปอร์คลอริก
เหมาะกับตัวอยา่ งที่มีสารอินทรยี ์มากและย่อยยาก จะเกิดปฏกิ ิริยารนุ แรง อนั ตรายสาหรับผู้ท่ีไม่มีประสบการณ์ใน
การวิเคราะห์ กรดไนตริก-กรดซัลฟิวริก นิยมใช้ในตัวอย่างนาและนาเสีย และกรดเปอร์ซัลเฟต นิยมใช้กับนา
ธรรมชาติ และอันตรายน้อยทสี่ ุด

สารอินทรีย์ฟอสเฟต = ฟอสฟอรัสทังหมด – อนินทรีย์ฟอสเฟตทังหมด

อปุ กรณ์และเครอื่ งแก้ว
1. เครื่องวดั ค่าการดดู กลืนแสง (UV-Visible Spectrophotometer) พรอ้ มควิ เวตต์ (Cuvette)
2. บีกเกอร์ (Beaker)
3. แท่งแก้วคนสาร (Stirring Rod)
4. ปเิ ปต (Pipette)

สารเคมี
1. สารละลายแอมโมเนยี มโมลิบเดต Ammonium Molybdate Tetrahydrate 99.3% ((NH4)6Mo7O24·4H2O)
2. สารละลายสแตนนัสคลอไรด์ Tin (II) Chloride hydrated (SnCl2.2H2O)
3. สารละลายฟีนอล์ฟทาลนี Phenolphthalein (Indicator)
4. สารละลายสต็อคฟอสเฟต Stock Phosphate Solution : (Monopotassium Phosphate) KH2PO4

35

วธิ ีการทดลอง : ออโธฟอสเฟต (สแตนนัสคลอไรด์)
1. เตรียมนาตัวอย่าง 100 mL ใน Beaker ขนาด 250 mL ทาการทดลองจานวน 3 ซา
2. หยดสารละลายฟีนอล์ฟทาลนี 1 หยด ถ้าสารละลายเปลี่ยนเป็นสีชมพู หยดสารละลายกรดเขม้ ขน้ จน
เปล่ยี นสีเป็นใสไมม่ ีสี หากหยดเกิน 5 หยดให้ทาการเจอื จางนาตัวอยา่ งกอ่ น
3. เติมสารละลายแอมโมเนียมโมลิบเดต (Ammonium Molybdate Solution) 4 mL และสารละลายสแตนนัส
คลอไรด์ (Stannous Chloride, SnCl2) 10 หยด คนอย่างต่อเน่อื งขณะเติมดว้ ยแท่งแกว้ คนสารละลาย
4. ตังสารละลายทิงไว้ อยา่ งนอ้ ย 10 นาที แตไ่ มเ่ กนิ 12 นาที จากนนั นาสารละลายที่ได้ไปวัดค่าการดูดกลืนแสงที่
ความยาวคลนื่ 690 nm นาค่าท่ไี ด้ไปเทียบกับกราฟมาตรฐานฟอสเฟต และใช้นากลั่นเปน็ แบลงค์
สูตรการค้านวณ

ปรมิ าณฟอสเฟต (mg/L) = ไมโครกรมั ฟอสเฟตทอ่ี า่ นไดจ้ ากกราฟ / mL sample

36

Waste Management

หมายเหตุ: หมายเหต:ุ Waste ของการทดลองนี้
ท้งิ หมายเลข 09 ของเสียที่เป็นไอออนของโลหะหนักอน่ื ๆ
GHS05: Corrosive GHS06: Toxic GHS08: Health hazard GHS09: Environmental hazard

Reference: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 23rd Edition
American Public Health Association®
American Water Works Association®
Water Environment Federation®

37

ปฏบิ ตั กิ ารที่ 8
ซลั เฟต (Sulfate)

ซัลเฟอร์เม่ือเข้าสู่ส่ิงมีชีวิต จะถูกนาไปใช้ในการสร้างโปรตีน วิตามินหรือสารประกอบอื่นๆ
โดยเฉพาะร่างกายของมนุษย์ประกอบด้วยธาตุซัลเฟอร์ (Sulfur) ประมาณ 0.25% ของนาหนักตัว ซ่ึงใช้เป็น
ส่วนประกอบของกรดอะมิโน ธาตซุ ัลเฟอร์ถอื เปน็ ธาตุท่มี ีบทบาทหลายสว่ นเกยี่ วขอ้ งกบั สง่ิ แวดลอ้ มทังบนดิน ในนา
และในอากาศ ธาตุซัลเฟอร์ (Elemental Sulfur) อินทรีย์ซัลเฟอร์ (Organic Sulfur) ซัลเฟต (Sulfate) ซัลไฟด์
(Sulfide) ซัลเฟตไอออน (SO42-) เป็นไอออนลบหลักๆ ที่พบในนาธรรมชาติ ซ่ึงมีความสาคัญต่อการผลิตนา
สาธารณะเนื่องจากซัลเฟตในปรมิ าณมากๆ จะทาให้เกิดอาการทอ้ งเสยี ซ่ึง U.S. EPA กาหนดให้ปรมิ าณซัลเฟตใน
นาด่ืมไม่เกิน 250 mg/L ในระบบระบายนาเสีย ซัลเฟตสามารถเปล่ียนรูปก่อให้เกิดปัญหาเร่ืองกลิ่นและการกัด
กรอ่ นในทอ่ นาเสยี

วิธีวเิ คราะห์ซัลเฟต มี 5 วธิ ดี งั น้ี
1. วิธี Gravimetric ใช้หาซัลเฟตทีม่ ีความเขม้ ขน้ มากกวา่ 10 mg/L
2. วิธี Turbidimetric (วิธีวเิ คราะห์ความขนุ่ ) ใช้หาซัลเฟตท่อี ย่อู ยใู่ นชว่ ง 1-40 mg/L
3. วิธี Automated Methylthymol Blue ใชห้ าซลั เฟตในปรมิ าณตวั อยา่ งมากๆ
4. วิธี Ion Chromatography
5. วิธี Ion Electrophoresis
ในการทดลองนใี ชว้ ิธีหาปริมาณซัลเฟตในนาด้วยวธิ ีวเิ คราะห์ความขุ่น การตรวจวดั ความขุ่นสามารถทาได้
หลายวิธีแต่วิธีที่ใช้กันมากคือการใช้เครื่องวัดความขุ่น (Nephelometer) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการเปรียบเทียบ
ความเข้มของแสงท่ีกระเจิงออกมาของตัวอย่างนาเทียบกับของสารมาตรฐานภายใต้ สภาวะที่กาหนดโดยอาศัย
หลักการความเข้มของแสงที่กระเจิงออกมามากขึนนั่นคือตัวอย่างนานันจะมีความขุ่นเพิ่มมากขึนด้วย สาร
มาตรฐานทใ่ี ช้มหี ลายชนดิ เช่น สารความขนุ่ มาตรฐานไทเทเนียมไดออกไซด์ในโพลีสไตรีน (Titanium dioxide in
partially polymerized polystyrene) และสารความขุ่นมาตรฐานฟอร์มาซีน (Formazin Suspension) ซ่ึงเป็น
สารมาตรฐานที่ใช้กันมาก (เตรียมได้จากการนาสาร Hydrazine sulfate มาทาปฏิกิริยากับ Hexamethylene
tetramine ภายใต้สภาวะท่ีเหมาะสม ดังปฏิกิริยาท่ี 1 และ 2) โดยหน่วยที่ใช้คือเอ็นทียู (Nephelometric
Turbidity Unit, NTU)

38

ซ่ึงหลักการของปฏิบัติการวิเคราะห์ซัลเฟตโดยใช้เคร่ืองวัดค่าความขุ่นนีคือ ไอออนของซัลเฟต (SO42-)
สามารถตกตะกอนในกรดอะซิติก (Acetic acid) ด้วยแบเรียมคลอไรด์ (BaCl2) เพื่อเกิดเป็นตะกอนของแบเรียม
ซัลเฟต (BaSO4) และนาไปวัดค่าความขุ่นเทียบกับกราฟมาตรฐานซัลเฟต ตัวรบกวนของซัลเฟตส่วนใหญ่ได้แก่ สี
สารแขวนลอย ซิลกิ าทมี คี วามเขม้ ขน้ มากกว่า 500 mg/L และสารอินทรีย์ เปน็ ต้น

อุปกรณ์และเครือ่ งแกว้
1. เครอื่ งกวนแม่เหล็ก (Magnetic stirrer)
2. แทง่ กวนแม่เหล็ก (Magnetic Bar)
3. เคร่ืองวัดความข่นุ (Turbidimeter)
4. กระบอกตวง (Cylinder)
5. บกี เกอร์ (Beaker)
6. ช้อนตักสาร (Spatula)
7. ปเิ ปต (Pipette)
8. ขวดรปู ชมพู่ (Erlenmeyer Flask)
สารเคมี
1. สารละลายบัฟเฟอร์ (Buffer Solution)
2. สารละลายมาตรฐานซัลเฟต (Standard Stock Solution Na2SO4)
3. แบเรียมคลอไรด์ (BaCl2)

39

วธิ ีการทดลอง
การเตรยี มกราฟมาตรฐาน

1. เตรียมสารละลายมาตรฐานซัลเฟต ที่ความเข้มข้น 500, 1000, 1500, 2000, 2500 และ 3000
ไมโครกรัม (ug)

- ช่งั สารโซเดยี มซัลเฟตปราศจากนา (Anhydrous Na2SO4) 0.1479 กรัม ละลายด้วยนากลนั่ แล้วเจือจาง
ปรบั ปริมาตรเปน็ 1000 mL จาก Stock Na2SO4 มีปรมิ าณซลั เฟตเทียบ 1 mL = 100 µg SO42- หรอื 100 mg/L

- ปเิ ปตสารละลาย จาก Stock Na2SO4 มา 5, 10, 15, 20, 25 และ 30 มลิ ลลิ ิตร (mL) ตามลาดับ ละลาย
ด้วยนากลัน่ แลว้ เจอื จางปรบั ปริมาตรเปน็ 100 mL ในขวด Volumetric flask 100 mL

2. เตรียม Blank โดยใช้นากลั่น 100 mL เติม Buffer solution 20 mL นาไปวัดค่าความขุ่นเริ่มต้นเพ่ือ
หกั ลบค่า Blank จากกราฟมาตรฐานซลั เฟต

3. นาสารมาตรฐานที่ความเข้มขน้ 500, 1000, 1500, 2000, 2500 และ 3000 ไมโครกรัม (ug) ท่ีเตรียม
ไว้ เตมิ Buffer solution 20 mL และทาการกวนดว้ ยเคร่ือง Magnetic Stirrer จากนันขณะกวนเติมแบเรียมคลอ
ไรด์ (BaCl2) 1 ชอ้ นตัก กวนตอ่ แลว้ จับเวลาทันทที เี่ ตมิ ป่นั กวนเปน็ เวลา 60 ± 2 s ด้วยความเร็วการกวนทค่ี งท่ี

4. นาสารละลายมาตรฐานทัง 6 ความเขม้ ข้นใส่ลงในหลอดวัดค่าความขุ่นเพ่ือวเิ คราะห์หาปริมาณซัลเฟต
ในเคร่ืองวัดความขุ่น (Turbidimeter) ภายใน 5 ± 0.5 min หน่วยท่ีได้คือ Nephelometric Turbidity Unit,
NTU

5. นาค่าทไ่ี ด้มาสรา้ งกราฟมาตรฐานซลั เฟต

การวเิ คราะห์ซัลเฟตในตัวอยา่ งน้าแร่
1. เตรยี มนาตวั อย่างนาแร่ 100 mL ในขวดรูปชมพู่ขนาด 250 mL
2. เติมสารละลายบัฟเฟอร์ 20 mL และทาการกวนด้วยเคร่ือง Magnetic Stirrer จากนันขณะกวนเติม

แบเรียมคลอไรด์ (BaCl2) 1 ช้อนตัก กวนต่อแล้วจับเวลาทันทีท่ีเติม ปั่นกวนเป็นเวลา 60 ± 2 s ด้วยความเร็วการ
กวนที่คงท่ี

3. เมื่อปั่นกวนเสร็จ นาสารละลายท่ีได้ใส่ลงในหลอดวัดค่าความขุ่นเพ่ือวิเคราะห์หาปริมาณซัลเฟตใน
เครือ่ งวัดความขุ่นภายใน 5 ± 0.5 min (ทา 3 ซา)

40

4. กรณีทา Blank ของสารตัวอย่างนา ใช้ตัวอย่างนาแร่ 100 mL เติมสารละลายบัฟเฟอร์ 20 mL วัดค่า
ความขุน่ เพื่อนามาหกั ลบกบั ค่าความขุน่ ของตัวอย่างนาแร่

สตู รการคา้ นวณหาปรมิ าณซัลเฟต
ปรมิ าณซัลเฟต (mg SO42-/L) = (ug SO42-) / mL sample
ug SO42- = ปริมาณซลั เฟตท่ีอ่านไดจ้ ากกราฟมาตรฐาน

41

Waste Management

หมายเหตุ: หมายเหต:ุ Waste ของการทดลองนี้
ท้งิ หมายเลข 09 ของเสียที่เป็นไอออนของโลหะหนักอน่ื ๆ
GHS05: Corrosive GHS06: Toxic GHS08: Health hazard GHS09: Environmental hazard

Reference: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 23rd Edition
American Public Health Association®
American Water Works Association®
Water Environment Federation®

42

ปฏบิ ัติการท่ี 9
เหล็กในน้า (Iron)

โดยทั่วไปในธรรมชาติธาตุเหล็ก (Fe) ในดินจะอยู่ในรูปท่ีละลายน้าได้น้อยมาก ส่วนใหญ่อยู่ในรูป Fe2O3
(Iron(III) oxide), FeS2 (Iron sulphide) และ FeCO3 (Iron(II) Carbonate) ภายใต้กระบวนการไร้อากาศ
(ปราศจากออกซิเจน) และในน้าซ่ึงมี CO2 ละลายอยู่ท้าให้สามารถเกิดกรดคาร์บอนิกของเหล็กในรูปดังกล่าวได้
และสามารถเปลี่ยนเป็นเฟอรัสไอออน (Fe2+) ซึ่งละลายน้าและอยู่ในรูป Fe(HCO3)2 (Iron(II) Hydrogen
Carbonate), FeSO4 (Iron(II) sulfate) หรือ FeCl2 (Iron dichloride) สภาวะดังกล่าวอาจเกิดขึนได้ในน้าใต้ดิน
และบริเวณก้นอ่างเก็บน้าที่ขาดออกซิเจน นอกจากนีเหล็กที่ละลายน้าจะสามารถตกตะกอนแยกตัวออกจากน้าได้
เมอื่ ได้สัมผัสกับอากาศจะท้าให้ไดน้ ้ามีตะกอนขนุ่ แดง ดงั ปฏิกริ ิยา ซง่ึ ปฏิกิรยิ าทเ่ี กิดขึนนสี ามารถท้าใหน้ ้าประปามี
สีแดง ขนุ่ และมกี ล่นิ ได้

4Fe(HCO3)2 + O2 +2H2O 4Fe(OH)3 + 8H2O

น้าผิวดินมักมีปริมาณเหล็กน้อยกว่าน้าใต้ดิน และส่วนใหญ่อยู่ในรูปที่เกาะอยู่กับสารอินทรีย์ที่เกิดจากการ
ย่อยสลายของพืชและสตั วใ์ นน้า

วธิ ีการวเิ คราะหป์ ริมาณเหลก็ สามารถท้าได้หลายวธิ ี ได้แก่
1. Colorimetric Method (UV-Visible Spectrophotometer)
2. Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS)
3. Inductively Coupled Plasma (ICP)
ในปฏิบัติการนีจะกล่าวถึงวิธีการฟอร์มสีและวิเคราะห์ค่าสีที่เกิดขึน วิธีนีเหมาะส้าหรับตัวอย่างน้าธรรมชาติ
และตัวอย่างน้าทั่วไปที่มีเหล็กละลายอยู่ในปริมาณไม่สูงมาก และวิเคราะห์ได้เฉพาะเหล็กที่อยู่ในรูปของเหล็ก

43

เฟอรัส (Ferrous, Fe2+) แต่ถ้าต้องการวิเคราะห์ปริมาณของเหล็กเฟอริก (Ferric, Fe3+) ต้องท้าการรีดิวซ์ให้
เหลก็ เฟอริกกลายเป็นเหลก็ เฟอรสั เสยี ก่อนจงึ สามารถวเิ คราะห์ได้

การวเิ คราะหป์ รมิ าณเหลก็ ดว้ ยวิธฟี ีแนนโทรลีน (Phenanthroline) หลกั การคอื เหลก็ ในรปู เฟอรสั (Ferrous,
Fe2+) จะท้าปฎิกิริยากับสาร 1,10-Phenanthroline ท่ี pH เป็นกรดเพื่อเกิดเป็นไอออนเชิงซ้อน (Complex Ion)
ท่มี ีสสี ้มแดง ความเข้มของสีจะขนึ อยู่กบั ปริมาณของเหล็กเฟอรัส (Ferrous, Fe2+) ท่มี ีอยู่ในนา้ ที่วเิ คราะห์ปรมิ าณสี
ด้วยเครื่องวัดค่าการดูดกลืนแสง (UV-Visible Spectrophotometer) ที่ความยาวคล่ืน (Wavelength) 510 nm
ในกรณีที่ต้องการวิเคราะห์หาเหล็กทังหมด (เหล็กเฟอริกและเหล็กเฟอรัส) ท่ีอยู่ในน้าจ้าเป็นท่ีจะต้องเปล่ียน
เหลก็ เฟอริกเปน็ เหล็กเฟอรสั กอ่ นโดยการเติมกรด HCl เพอ่ื ทา้ การละลายตะกอนเฟอริกไฮ
ดรอกไซดเ์ ป็นไอออนเหลก็ เฟอริกดงั ปฏิกิรยิ า

Fe(OH)3 + 3H+ Fe3+ + 3H2O

จากนนั เปลย่ี นไอออนของเหลก็ เฟอร์ริก (Fe3+) ให้เปน็ ไอออนของเหลก็ เฟอรสั (Fe2+) โดยใช้ไฮดรอกซีลามีน
(Hydroxylamine) เปน็ ตัวรดี ิวซ์ (Reducing agent) ดงั ปฎกิ ิริยา

4Fe3+ + 2NH2OH 4Fe2+ + N2O + H2O + 4H+

เมอื่ ไดส้ ารละลายทีม่ ีเฟอรัสแล้ว ทา้ การปรบั pH ของสารละลายให้เป็นกรด ด้วยสารละลายแอมโมเนียมอะซิ
เตตบัฟเฟอร์ (Ammonium Acetate Buffer solution) และเติม 1,10-phenanthroline ให้ท้าปฎิกิริยากับ
เหล็กเฟอรสั เพื่อสร้าง Complex Ion ซ่ึงมสี สี ม้ แดงดงั ปฏกิ ริ ยิ า

3 (1,10-phenanthroline) + Fe2+ tris(1,10-phenanthroline)

44

ส่ิงรบกวนการวิเคราะห์เหล็กได้แก่ สาร Oxidizing Agent (สารท่ีเป็นตัวรับอิเล็กตรอน) เช่น ไซยาไนด์
ไนไตรต์ และฟอสเฟต โลหะหนักต่างๆ เชน่ โครเมียม สังกะสี (ต้องมปี ริมาณสงู มากเป็น 10 เท่า ของเหล็ก)
โคบอลท์และทองแดง (ต้องมีปริมาณสูงกว่า 5 mg/L) นิกเกิล (ต้องมีปริมาณสูงกว่า 2 mg/L) เน่ืองจากสาร 1,10
phenanthroline สามารถตกตะกอนกับโลหะหนักเหล่านไี ด้

อปุ กรณแ์ ละเครอื่ งแก้ว
1. เคร่ืองวัดคา่ การดูดกลนื แสง (UV-Visible Spectrophotometer)
2. ขวดปรับปรมิ าตรขนาด 50 mL (Volumetric Flask size 50 mL)
3. เครอื่ งให้ความร้อน (Hot plate)
4. บีกเกอร์ (Beaker)
5. เมด็ แก้ว (Glass bead)
6. ขวดรูปชมพขู่ นาด 100 mL (Erlenmeyer flask size 100 mL)
7. ปิเปต (Pipette)

สารเคมี
1. กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น (Conc. HCl)
2. สารละลายไฮดรอกซลี ามีน (Hydroxylamine Solution)
3. สารละลายบฟั เฟอร์ของแอมโมเนยี มอะซเิ ตต (Ammonium Acetate buffer solution)
4. สารละลายฟแี นนโทรลนี (Phenanthroline Solution)
5. สารละลายสต็อคเหล็ก (Stock Iron Solution)
6. Potassium Permanganate, 0.02 M (KMnO4)
7. conc. Sulfuric Acid (H2SO4)

45

วิธีการทดลอง
วิธีการเตรยี มกราฟมาตรฐานเหลก็
1. สารละลายมาตรฐานเหล็ก ทค่ี วามเขม้ ข้น 10.00, 20.00, 30.00, 40.00, 50.00 และ 60.00 ไมโครกรมั (ug)
โดยปเิ ปตสารละลายมาตรฐานเหล็ก (1.00 mL = 10.00 ug Fe) มา 1, 2, 3, 4, 5 และ 6 mL ใสใ่ นขวดปรบั
ปริมาตรขนาด 50 mL ปรบั ปรมิ าตรด้วยนา้ กล่นั จนครบ 50 mL
2. เทสารละลายแต่ละความเข้มขน้ ลงในขวดรูปชมพู่ขนาด 125 mL เตมิ กรดไฮโดรคลอริกเข้มขน้ (Conc. HCl) 2
mL และเติมสารละลายไฮดรอกซีลามีน (Hydroxylamine solution) 1 mL
3. เตมิ สารละลายบฟั เฟอร์แอมโมเนียมอะซเิ ตต (Ammonium Acetate buffer solution) 10 mL และ
สารละลายฟแี นนโทรลนี (Phenanthroline Solution) 4 mL
4. เขยา่ สารละลายให้เข้ากนั ตังทิงไวใ้ ห้เกิดสอี ย่างนอ้ ย 10-15 นาที
5. นา้ สารละลายทไี่ ด้ไปวิเคราะห์คา่ การดดู กลนื แสงด้วยเครื่อง UV-Visible Spectrophotometer ทีค่ ่าความยาว
คลื่น (wavelength) 510 nm โดยใช้ Blank เป็นนา้ กลั่นทา้ การทดสอบข้อ 2-4 เพ่ือพลอ็ ตกราฟมาตรฐานของ
เหล็ก
วธิ วี ิเคราะหเ์ หล็กทงั หมด
1. เตรียมนา้ ตัวอยา่ ง 50 mL ในขวดรปู ชมพขู่ นาด 100 mL
2. เติมกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น (Conc. HCl) 2 mL และเติมสารละลายไฮดรอกซีลามีน (Hydroxylamine
solution) 1 mL และใส่ Glass beads 5 เมด็
3. น้าสารละลายท่ไี ด้ไปต้มจนเหลือปรมิ าตร 15-20 mL (ติด Label เพอื่ ดใู ห้ปริมาตรลดลงประมาณครึ่งหนงึ่ ของ
ปรมิ าตรเรมิ่ ตน้ ) เม่ือได้ปริมาตรทต่ี ้องการนา้ ออกจาก Hot plate ตงั ทิงไวใ้ ห้เยน็ ที่อณุ หภูมิหอ้ ง เทสารละลายใส่
ขวดปรบั ปริมาตรขนาด 50 mL
4. เติมสารละลายบัฟเฟอร์แอมโมเนียมอะซิเตต (Ammonium Acetate buffer solution) 10 mL และ
สารละลายฟีแนนโทรลนี (Phenanthroline Solution) 4 mL จากนนั ปรบั ปริมาตรให้ได้ 50 mL
5. เขย่าสารละลายทปี่ รบั ปริมาตรแลว้ ใหเ้ ข้ากัน ตังทิงไวใ้ หเ้ กิดสีอยา่ งน้อย 10-15 นาที
6. นา้ สารละลายท่ไี ด้ไปวเิ คราะห์ค่าการดูดกลืนแสงดว้ ยเครื่อง UV-Visible Spectrophotometer ที่ค่าความยาว
คล่ืน (wavelength) 510 nm เพื่อเปรียบเทียบกบั กราฟมาตรฐานของเหล็กและท้าการคา้ นวณปรมิ าณเหลก็
ทงั หมด ทา้ แบลงคโ์ ดยใช้นา้ กลนั่ และท้าตามข้อ 2-5

46

วิธีวิเคราะหเ์ หลก็ เฟอรสั (Ferrous, Fe2+)
1. เตรยี มน้าตวั อยา่ ง 50 mL ในขวดรูปชมพขู่ นาด 250 mL เตมิ กรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 2 mL
2. เติมสารละลายบฟั เฟอร์แอมโมเนียมอะซิเตต 10 mL และสารละลายฟีแนนโทรลีน 20 mL จากนันปรบั
ปริมาตรใหไ้ ด้ 100 mL
3. เขยา่ สารละลายทป่ี รับปรมิ าตรแล้วให้เขา้ กนั ตงั ทิงไว้ไม่ให้ถกู แสง
4. นา้ สารละลายท่ไี ด้ไปวัดคา่ การดูดกลนื แสงหรือคา่ % T ทค่ี ่าความยาวคลืน 510 nm โดยวัดสีทเ่ี กดิ ขนึ ภายใน
5-10 นาทเี ทยี บกบั กราฟมาตรฐานของเหลก็ และท้าการค้านวณปรมิ าณเหล็กทังหมด ทา้ แบลงคโ์ ดยใช้นา้ กล่ัน
100 mL เตมิ กรด 1 mL
สตู รการคา้ นวณ

ปรมิ าณเหลก็ (mg/L) = ไมโครกรัมเหล็กทอ่ี า่ นได้จากกราฟ / mL sample

47

Waste Management

หมายเหตุ: หมายเหต:ุ Waste ของการทดลองน้ี
ท้ิงหมายเลข 09 ของเสียทเี่ ป็นไอออนของโลหะหนักอนื่ ๆ
GHS05: Corrosive GHS06: Toxic GHS08: Health hazard GHS09: Environmental hazard

Reference: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 23rd Edition
American Public Health Association®
American Water Works Association®
Water Environment Federation®

48