เครื่องมือและอุปกรณ์สำหรับการเก็บตัวอย่างอากาศอณุภาคหรือไอระเหย 6240311335

เครือ่ งมือและอปุ กรณส์ ำหรบั กำรเกบ็ ตวั อยำ่ งอำกำศอณภุ ำคหรือไอระเหย

อนุภำค (Particulates) หมายถึง สารทุกชนิดไม่วา่ จะอยู่ในรูปของแข็ง หรือ ของเหลวที่สามารถแขวนลอยอยู่ใน
บรรยากาศได้ในระยะเวลาใดเวลาหน่ึง และอาจเข้าสู่ระบบ ทางเดินหายใจคนได้ อนุภาคของแข็ง เช่น ฝุ่น ฟูม
ควนั ขี้เถา้ เสน้ ใย อนภุ าคของเหลว ไดแ้ ก่ละออง(mist) และ หมอก(fog)

ก๊ำซ หมายถึง สภาวะของของไหลท่ีไร้รูปทรงของสารเคมีท่ีอาจเปล่ียนแปลงไปสู่ สภาวะของเหลว หรือของแข็ง
โดยผลรว่ มกันระหว่างการเพ่มิ ความดนั และการลดอุณหภมู ิ

ไอ หมายถึง สภาวะการเป็นก๊าซของสารซึ่งโดยปกติแล้ว ภายในอุณหภูมิห้อง และความดันปกติจะอยู่ในสภาวะ
ของแขง็ หรือของเหลว ไอนัน้ จะทาให้เปลยี่ นแปลงกับไปเปน็ สภาวะของแข็ง หรือของเหลวไดโ้ ดยการเพิ่มความดัน
หรอื ลดอุณหภมู ิ

เครอ่ื งมอื สำหรับกำรเก็บตัวอย่ำงมลพิษทำงอำกำศทเ่ี ป็นอนภุ ำคโดยกำรกรอง

1.ช่องเปิดให้อากาศเข้า (Air inlet) ปกติจะต่อท่อนาอากาศเข้า ลักษณะจะเป็นช่องปิด แบบรูกลมเพื่อให้ฝุ่น
สามารถกระจายตวั ไปตามพน้ื ที่หนา้ ตัดของตัวกรองได้อย่างสมมาตร

2.อุปกรณ์สะสมอนุภาค (Collector) ประกอบด้วยตัวกรองอนุภาค (Filter) หรือกระดาษ กรองและตลับใส่ตัว
กรอง (Casette filter holder)

เปน็ อุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บสะสมอนุภาคสาหรบั นามาวิเคราะห์ต่อไป โดยตลบั ใส่ตัว กรองจะทาหน้าที่รองรับไม่ให้
ตวั กรองรว่ งหลน่ ฉีกขาด หรือเสียหายขนาดใช้งาน
3.ส่วนเช่ือมต่อ (Connector) ได้แก่ข้อต่อ และสายยาง/พลาสติกเชื่อมต่อระหว่าง ด้านหลังของตลับใส่ตัวกรอง
(Air outlet) กับป๊ัมดูดอากาศ สายพลาสตกิ น้ีจะต้องไม่มีรรู ่ัว และ ไม่ทาปฏิกริ ยิ าเคมีกบั อนภุ าคท่ีต้องการเก็บ เชน่
ตวั อยา่ งสายยางนาอากาศชนดิ Tigon tube

4.อุปกรณ์สาหรับคัดแยกขนาดฝุ่น Cyclone สาหรับคัดแยกขนาดฝุ่นท่ีมีขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน มีหลายชนิด
แต่ละชนิดต้องใช้อัตราการไหลของอากาศที่แตกต่างกัน เช่น Nylon cyclone อัตราการไหลของอากาศ 1.7 ลิตร
ต่อนาที, HD cyclone อัตราการไหลของอากาศ 2.2 ลิตร ต่อนาที, Aluminum Cyclone อัตราการไหลของ
อากาศ 2.5 -2.8 ลติ ร ตอ่ นาทีฯลฯ

ลักษณะและหลักการทางานของ cyclone เป็นอุปกรณ์ที่อาศัยหลักการหมุนวนของ อากาศในส่วนของ cyclone
ท่ีมีรูปทรงกระบอกและทรงกรวย โดยอากาศถูกดึงเข้ามานั้นจะมี ทิศทางในแนวเส้นสัมผัสกับเส้นรอบวงของ
ทรงกระบอก ช่องเข้าของอากาศที่อยู่บริเวณด้านบน ของ cyclone ทาให้เกิดการหมุนวนสองช้ันของอากาศข้ึน
อากาศทีจ่ ะเข้ามาหมุนวนชิดผนังของ cyclone มที ศิ ทางดงิ่ ลง แลว้ จงึ หมุนวนยอ้ นกลับข้ึนด้านบน โดยหมนุ วนอยู่
ที่แกนกลางของ cyclone ขนึ้ ไปสทู่ างออกซง่ึ มกี ระดาษกรองดักอยู่ ขณะท่ีเคลอ่ื นที่ไปกบั อากาศอนภุ าคอาจชนเข้า
กับผนังของ cyclone และติดอยู่บนผิวนั้น หรืออาจตกลงสู่ด้านล่างเนื่องจากมวลมากและไม่ สามารถเปล่ียนทิศ
ทางการไหลมากับอากาศได้ ดังน้ันจึงมีเพียงอนุภาคขนาดเล็กที่ยังคงสามารถ เคล่ือนที่ตามกระแสอากาศได้ และ
เคลื่อนทม่ี าเกาะอยูบ่ นกระดาษกรอง ซง่ึ จะถกู นาไปวเิ คราะห์ ต่อไป

5.คลิปยึดอุปกรณ์ Cassettes Holder clip สาหรับบรรจุตลับใส่ตัวกรอง (Casette filter holder) และมีคลิป
หนีบเพอ่ื ตดิ ตง้ั ในขณะทาการเก็บตัวอย่างอากาศ

6.ขาตงั้ Tri-pot

7.อุปกรณว์ ัดอตั ราการไหลของอากาศและปม๊ั ดูดอากาศ (Air flow meter & Pump)
ประกอบด้วยมิเตอร์วัดอัตราการไหลของอากาศ (Air flow meter) ส่วนควบคุมการไหล ของอากาศ (Flow
control value) และปัม๊ ดดู อากาศ (Personal pump) ปัจจบุ ันมีมเิ ตอรว์ ัดอัตรา การไหลของอากาศทั้งแบบท่ีเป็น
โรตามเิ ตอร์ หรอื แบบลกู ลอย และแบบตัวเลขดิจิตอลติดต้งั รวมอยใู่ นสว่ นของปัม๊ ดูดอากาศ

เครอ่ื งมอื ทใ่ี ช้ในกำรประเมนิ ฝุ่นฝำ้ ย
เคร่ืองมือท่ีใช้ในการเก็บตัวอย่างฝุ่นฝ้ายในอากาศตามมาตรฐานที่ทาง OSHA กาหนด คือ Vertical
Elutriator(Lumsden-Lynch Vertical Elutriator)

Elutriators
เป็นอุปกรณ์เก็บตัวอย่างอากาศชนิดอนุภาคท่ีอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลกในการแยกขนาด ของอนุภาค โดยท่ัวไป
อนุภาคท่ีมีขนาดใหญ่กว่า 3 ไมโครเมตร จะถูกแยกออก ดังนั้นโดยท่ัวไปจึง ใช้อุปกรณ์นี้ในการวิเคราะห์
Respirable dust และ Thoracic dust อุปกรณป์ ระเภทนมี้ ี 2 ชนดิ คอื Vertical และ Horizontal

Vertical Elutriator
เป็นอุปกรณ์ท่ี OSHA ได้กาหนดให้ใชใ้ นการเก็บตวั อยา่ งอากาศเพ่ือวิเคราะห์หาปรมิ าณ ฝุ่นฝ้ายในอากาศ ทางเข้า
ของอากาศมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.7 ซม และทางออกสู่กระดาษกรองมี ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.7 ซม ความสูง
ของ Elutriator เท่ากับ70 ซม และเส้นผ่านศูนย์กลาง เท่ากับ 15 ซม ท างานด้ายอัตราการไหลของเท่ากับ7.4
ลิตร/นาที ความเร็วลมภายในElutriator เท่ากับความเร็วปลายของอนุภาคที่มี Aerodynamic diameter 15
ไมโครเมตร กล่าวคือ อนุภาคที่ ไปถึงกระดาษกรองควรมีขนาดไม่เกิน 15 ไมโครเมตร อย่างไรก็ตามเน่ืองจาก
ทางเขา้ ของอากาศ ซง่ึ มีขนาดเพยี ง 2.7 ซม.ทาให้อากาศไหลเข้าสู่ Elutriator ในลกั ษณะเปน็ ลาอากาศ(jet)

Horizontal Elutriator
อากาศไหลเข้าสู่ Elutriator ในทิศทางที่ขนานกับพ้ืน ผ่านช่องว่างแคบระหว่างช่องของ แผ่นสะสมอนุภาคท่ีวาง
เรยี งกันอยูห่ ลายแผ่นอยา่ งช้าๆ อนภุ าคทม่ี ีความเร็วปลายมากกว่า อัตราส่วนของชอ่ งว่างระหวา่ งแนวและเวลาท่ีใช้
ในการเคล่ือนที่ จะตกลงสู่แผ่นสะสมอนุภาค อนุภาคขนาดเล็กท่ีสามารถเคล่ือนที่ผ่านแผ่นสะสมอนุภาคได้จะถูก
ดกั จับดว้ ยกระดาษกรอง

กำรเกบ็ ตัวอย่ำงอนุภำคทอี่ ยู่ในรปู ของฟูม

การเก็บตัวอย่างอนุภาคท่ีอยู่ในรูปของฟูมเช่น การเก็บตัวอย่าง ฟูมของตะกั่ว การเตรียม อุปกรณ์ใช้หลักการ
เดียวกับหลักการเก็บตัวอย่างอนุภาคท่ัวไป ต่างกันท่ีวิธีวิเคราะห์ตัวอย่าง(ท า ให้ขั้นตอนของการเตรียมอุปกรณ์
ต่างกันเล็กน้อย) และ ชนิดของกระดาษที่ใช้ เช่น NIOSH METHOD:7082 (LEAD by Flame AAS) กาหนดให้
กระดาษกรองที่ใช้ในการเก็บตัวอย่างตะกั่ว ในอากาศต้องเป็นชนิด Cellulose ester membrane ขนาด pore
size ไม่เกิน0.8 ไมโครเมตร สาหรับการวิเคราะห์ตะกั่วในห้องปฏิบัติการ ใช้วิธีการวิเคราะห์ แบบ ATOMIC
ABSORPTION SPECTROPHOTOMETER,FLAME จึงสามารถนาชุดตลับกระดาษกรองที่เก็บตัวอย่างเรียบร้อย
แล้วสง่ หอ้ งปฏิบัตกิ ารเพื่อนาไปวิเคราะห์ด้วยวธิ ีการดังกล่าวได้เลย ทาใหข้ น้ั ตอนของการเตรยี ม อปุ กรณไ์ ม่ต้องนา
กระดาษกรองไปดูดความชื้น และชั่งน้าหนัก ส่วนการปรับเทียบเคร่ืองมือ การ เตรียมอุปกรณ์ การเตรียมField
blanks และการแปรผล กใ็ ชห้ ลักการเดยี วกับการเกบ็ อนุภาค อ่ืนๆ

กำรเก็บตวั อยำ่ งมลพษิ ทเี่ ป็นก๊ำซและไอ

1.หลอดผงถา่ นกัมมันต์

หลอดผงถ่านกัมมันต์ตามที่กาหนดใน NIOSH Method ซ่ึงโดยท่ัวไปมักใช้ หลอดผงถ่านกัมมันต์ชนิด 100 mg
/50 mg

2.ป๊ัมดูดอากาศที่สามารถปรับอัตราการไหลในระดับต่าได้ (Low flow pump) เนื่องจากการเก็บตัวอยา่ งด้วยวิธนี ี้
จะใช้อตั ราการไหลที่ตา่ มากๆ

3.สายยาง พร้อม tube holder ท่ีไม่ทาปฏิกิริยากับสารมลพิษน้ันๆ และ tube holder สามารถนาไขควงมาหมุน
เพ่ือปรับอัตราการดูดอากาศให้เป็นชนิด Low flow ข้อควรระวัง คือทุกครั้งที่มีการปรับอัตราการไหลที่ tube
holder เรียบร้อยแล้วให้ติดฉลากพร้อมเขียนเบอร์ให้ ตรงกับหมายเลขป๊ัมท่ีใช้หรือเป็นไปได้ให้เขียนอัตราการดูด
อากาศตดิ ไปดว้ ยกจ็ ะย่ิงดี เพอ่ื ปอ้ งกัน การสลับสาย tube holder

4.พาราฟิล์ม

5.การตรวจวัดก๊าซโดยใช้อิมพนิ เจอร์
น่ีเป็นการเก็บก๊าซประเภทสารอนินทรีย์ที่ปนเป้ือนในอากาศโดยการดูดซึมด้วยสารละลายดูดซึมที่ บรรจุอยู่
ในอิมพินเจอร์(impinger) ใช้สาหรับการเก็บตัวอย่างก๊าซ และไอของสารเคมีจากน้ันนาสารละลาย ไปทาการ
วิเคราะห์ในหอ้ งปฏิบตั กิ ารต่อไป อมิ พนิ เจอร์ใช้รวมกับปัม๊ ดดู ตวั อยา่ งอากาศ และมาตรวดั อัตราการไหลของอากาศ

6.การตรวจวัดโดยใชห้ ลักการแพรบ่ นแผ่นดูดซับ
อุปกรณ์น้ี ใช้หลักการการแพร่ของสารที่อยู่ในบรรยากาศเข้าไปในแผ่นท่ีเคลือบด้วยสารดูดซึม มักเรียกแผน
กระดาษนี้เป็นภาษาอังกฤษว่า "vapor bages" หรือ "passive-diffusion sorbent badges"และเรียกการตรวจ
แบบน้เี ปน็ ภาษาอังกฤษว่า "passive sampling" มกั จะนาไปติดท่ตี วั ผู้ปฏบิ ตั ิงานแล้วจงึ นาแผ่นกระดาษดงั กล่าวไป
วิเคราะห์ในห้องปฏบิ ตั ิการต่อไป อุปกรณ์เก็บตัวอยา่ งแบบน้ีจึงไม่จาเปน็ ต้องมีป๊ัม และเครื่องวัดอัตราการไหลหรอื
ใช้เพ่ือป้องกันความเส่ียงท่ีจะเกิดอันตรายจากสารมลพิษ โดยหากมีความเข้มข้นของสารมลพิษมากจะก่อให้เกิด
อันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานไดซึ่งสารเคมีที่เคลือบอยู่ท่ีอุปกรณ์จะปฏิกิริยากับมลพิษที่ปนเป้ือนอยู่ในอากาศทาให้เกิด
การเปล่ียนสีของอุปกรณ์ เป็นการเตือนถึงถึงระดับความเข้มข้นของสารมลพิษในอากาศ วิธีการน้ีเป็นการตรวจวัด
หรอื เฝ้าระวังทางอากาศอย่างงา่ ย