การเก็บตัวอย่างอากาศ และการวิเคราะห์

การเก็บตัวอย่างอากาศ
และการวิเคราะห์

(ด้านอาชีวอนามัยและสิงแวดล้อม)

AIR SAMPLING AND ANALYSIS
( OCCUPATIONAL AND ENVIRONMENTAL HEALTH)

รศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู

สาขาวิชาอนามัยสิงแวดล้ อม อาชีวอนามัย และความปลอดภั ย
คณะสาธารณสุขศาสตร์ มหาวิทยาลั ยขอนแก่ น

ข

คำนำ

ตำราเล่มนี้ จัดทำข้ึนโดยมีเน้ือหาเก่ียวกับการเก็บตัวอย่างอากาศและการวิเคราะห์ (Air Sampling
and Analysis) ด้านอาชีวอนามัยและส่ิงแวดล้อม สำหรับนักศึกษาปริญญาตรี คณะสาธารณสุขศาสตร์
มหาวิทยาลยั ขอนแก่นและนกั วชิ าการท่ัวไปท่ีทำงานเก่ยี วข้องกับอากาศ หรือการจัดการมลพิษอากาศ โดย
ไดม้ ีการเรียบเรียงและปรับปรงุ เนื้อหาใหค้ รอบคลุม ซ่ึงมที ัง้ หมด 9 บท

การเก็บและวิเคราะห์ตัวอย่างอากาศน้ัน เรานิยมใช้วิธกี ารของ US.EPA เป็นหลักสำหรบั การเก็บ
ตวั อย่างในบรรยากาศทวั่ ไป ในการเก็บตัวอยา่ งอากาศนั้นจำเป็นต้องเข้าใจถงึ วัตถุประสงค์ในการเก็บกอ่ น
วา่ จะนำผลไปทำอะไรหรอื เกบ็ ตวั อย่างในการพิสูจน์ หรือต้องการทราบข้อมลู อะไร เพราะความหมายของ
การเก็บตัวอย่างนั้น แตกต่างกัน เช่น การเก็บท่ีแหล่งกำเนิด (Source or Emission Sampling), การเก็บใน
บรรยากาศ (Ambient Sampling), การเก็บทางด้านสุขศาสตร์อุตสาหกรรม (Industrial Hygiene Air
Sampling), การเก็บบรเิ วณบ้านพักทีอ่ ยูอ่ าศยั (Resident Indoor Sampling) และการเก็บในกระบวนการผลิต
(Process of Quality Control)

วิธีการเก็บตัวอย่างมีหลายชนิดให้เลือก เช่น การเก็บแบบเป็นครั้งคราว การเก็บแบบต่อเนื่อง การ
เก็บแบบผสมผสาน หรือการเก็บเฝ้าระวังแบบต่อเนื่อง (Continuous Emission monitoring Sampling:
CEMS) ท่ีใชใ้ นการตรวจวดั ปลอ่ งควัน (Stack)

ขอขอบคุณ คณาจารย์ในภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามัยสิ่งแวดล้อม และบุคลากรทุกท่านที่ให้
คำแนะนำและท่มี ีสว่ นให้ตำราเล่มนี้สำเร็จลงไดด้ ้วยดี และหวังเป็นอยา่ งย่งิ ว่าตำราเลม่ นจ้ี ะเปน็ ประโยชน์ต่อ
ผอู้ ่านท่ตี ้องการจะเรยี นรกู้ ารเก็บตัวอยา่ งอากาศและการวิเคราะห์ตอ่ ไป

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู
มถิ นุ ายน 2564

สารบัญ ค

บทนำ หน้า
- หลกั การการเกบ็ และวเิ คราะห์ตัวอยา่ งอากาศ
- การแปลผลของขอ้ มูลทไ่ี ดม้ า 1
- การเก็บตัวอย่างอากาศ 2
- อนุภาคมลสาร 3
- อนั ตรายของอนภุ าคแขวนลอยในอากาศท่ีสำคญั 4
5
บรรณานกุ รม 9
บทท่ี 1 ลกั ษณะสมบตั ิของ 10
15
- กฎของบอยล์ (Boyle’s Law) 19
- กฎของชารล์ (Charle’s Law) 21
- กฎของเกย-์ ลุสแซก
- กฎของแกส๊ ในอดุ มคติ (Ideal gas Law) 24
บรรณานกุ รม 25
บทที่ 2 การทดสอบความเทยี่ งตรงของอตั ราการดูดอากาศ 25
- วธิ กี ารที่ใช้ในการทดสอบความเที่ยงตรงของอตั ราการดดู อากาศ 28
- ความหมายของ Roots meter 32
- Mercury-sealed piston 35
- การปฏิบัติ Laboratory 1 ( Wet test Calibration )
- หลักการทำงานของ Rotameter 39
บรรณานกุ รม 40
บทที่ 3 การเกบ็ ตวั อย่างฝนุ่ ละอองในบรรยากาศ 40
- ความหมาย ผลกระทบและความสำคัญของฝ่นุ ละอองในบรรยากาศ 41
- สง่ิ ปนเปือ้ นทางอากาศ 43
- การตรวจวดั ฝนุ่ 47
- หลกั การบำบดั มลภาวะทางอากาศ 48
บรรณานกุ รม

สารบญั (ตอ่ ) ง

บทท่ี 4 การเกบ็ ตวั อยา่ งฝนุ่ ละอองในสถานประกอบการ หนา้
- มลสารและสภาวะแวดลอ้ มในสถานทีท่ ำงานและผลกระทบต่อสขุ ภาพ 49
- ชนดิ และแหลง่ กำเนดิ ของมลพษิ ทางอากาศภายในอาคาร 49
- ระบบปรบั อากาศและระบายอากาศภายในอาคาร 57
- การสำรวจและตรวจวดั คุณภาพอากาศภายในอาคาร 59
- การตรวจวดั คณุ ภาพอากาศภายในอาคาร 60
- การประเมินคณุ ภาพอากาศภายในอาคาร 63
71
บรรณานุกรม 74
บทท่ี 5 การเกบ็ ตัวอยา่ งจากปลอ่ งควัน 75
75
- การติดตามตรวจสอบมลพษิ ทางอากาศ 75
- การตรวจวดั คณุ ภาพอากาศ 85
- Stack Sampling Method 87
- Method 1 การหาตำแหนง่ และจำนวนจดุ ชกั ตวั อย่าง 93
- Method 2 การหาความเรว็ และอตั ราการไหลของก๊าซภายในปลอ่ ง 106
- Method 3 วธิ กี ารหาน้าํ หนกั โมเลกุลของอากาศ 117
- Method 4 การหาปรมิ าณความชน้ื ของอากาศภายในปล่อง 123
- Method 5 การหาปรมิ าณฝนุ่ ละอองในปลอ่ งระบาย 146
บรรณานกุ รม 147
บทที่ 6 การตรวจวดั ระดบั ความดงั เสยี ง
A ม147
"- กลไกการเกดิ เสยี งและความหมายของเสียง
148
- มลพษิ ทางเสยี ง 158
- กฎหมายที่เกยี่ วขอ้ ง 160
- การสั่นสะเทอื น (Vibration)
170
บรรณานกุ รม

ตู่ต๊ื

สารบญั (ต่อ) จ

บทที่ 7 การเกบ็ ตวั อย่างจลุ นิ ทรยี ์ในบรรยากาศ หนา้
- ความหมายของอันตรายในสิง่ แวดล้อมการทำงานทางชีวภาพ 171
- หลกั การเก็บตวั อย่างจลุ ชีพแขวนลอยในอากาศ 171
- อปุ กรณแ์ ละเครอ่ื งมอื เกบ็ ตวั อยา่ งจลุ ชพี แขวนลอยในอากาศ 171
- วิธกี ารเกบ็ ตัวอยา่ งจลุ ชพี แขวนลอยในอากาศ 172
- การวิเคราะหจ์ ุลชีพและการแปลผล 174
- การแปลผลการประเมิน 185
- บทสรุป 188
201
บรรณานกุ รม 205
บทท่ี 8 การเกบ็ ตัวอยา่ งก๊าซ 206
206
- อนั ตรายจากส่งิ แวดล้อมทางเคมี 207
- การตรวจวดั 214
- ประเภทของอุปกรณส์ อบเทยี บ 223
- ตัวอย่างแบบบันทกึ การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศที่ผปู้ ฏิบตั ิงานสมั ผัส 229
บรรณานุกรม 230
บทที่ 9 การวเิ คราะห์ตวั อยา่ งมลพษิ ในอากาศ 230
- ความหมายของตวั บง่ ชท้ี างชวี ภาพ 234
- การตรวจวดั ฝุ่นและไอระเหยสารเคมี / โลหะหนกั 254
- การวิเคราะหป์ ริมาณฝนุ่ และโลหะหนักในบรรยากาศ 235
- หลกั การวิเคราะห์โลหะหนกั ดว้ ยเทคนคิ AAS 254
- แมสสเปกโทรเมตรี (Mass Spectrometry) 264
บรรณานกุ รม

สารบญั ภาพ ฉ

ภาพท่ี1-1 โรเบิรต์ บอยล์ (Robert Boyle) หน้า
ภาพที1่ -2 แสดงถงึ ความสมั พันธ์ระหว่างความดนั และปรมิ าตรของแก๊ส 10
ภาพที่1-3 การทดลองของบอยล์ 11
ภาพที่1-4 หลอดแกว้ รูปตัวยู (U) 12
ภาพที่1-5 จา๊ ค อเล็กซองดร์ เซซา ชารล์ 13
ภาพท่1ี -6 ความสมั พันธข์ องปริมาตรและอุณหภูมิ ทค่ี วามดันคงท่ี 15
ภาพท1่ี -7 แสดงการทดลองกฎของชาร์ลในภาชนะปิด ณ ความดนั คงที่ 16
ภาพท1่ี -8 กราฟแสดงผลการทดลองตามกฎของชารล์ ในภาชนะปิด ณ ความดันคงท่ี 16
ภาพท่ี1-9 กราฟแสดงผลการทดลองตามกฎของชาร์ลในภาชนะปิด ณ ความดันคงที่ 17
ภาพท1่ี -10 โจเซฟ หลุยส์ เกย์ ลูสแซก( Joseph – Louis Gay - Lussac ) 17
ภาพที่1-11 แสดงความสัมพนั ธร์ ะหว่างความดนั กับอุณหภูมิ 19
ภาพที่2-1 หลอดแกว้ สญุ ญากาศ 19
ภาพท2่ี -2 หลอดแก้วขนาด 250-300 ml สำหรับเกบ็ ตวั อยา่ งก๊าซและไอระเหย 26
ภาพที่2-3 Rubber bulb hand aspirator 26
ภาพท2่ี -4 การเก็บตวั อย่างมลพษิ ทางอากาศท่ีเปน็ กา๊ ซและไอระเหย 27
ในภาชนะปลายเปดิ ทัง้ 2 ดา้ นโดยการแทนทกี่ า๊ ซดว้ ยกา๊ ซและไอระเหย
ภาพที่2-5 การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพิษทางอากาศท่ีเปน็ ก๊าซและไอระเหย 27
ในขวดแก้วโดยการแทนทก่ี ๊าซดว้ ยก๊าซและไอระเหย
ภาพท2่ี -6 การเกบ็ ตวั อย่างมลพษิ ทางอากาศที่เปน็ ก๊าซและไอระเหย 27
ในขวดแกว้ โดยการแทนที่ของเหลวด้วยก๊าซ
ภาพท2ี่ -7 แสดงตัวอย่าง Roots meter แบบตา่ งๆ 28
ภาพท2่ี -8 สว่ นประกอบของ Roots meter 28
ภาพที่2-9 ลักษณะต่างๆของ Impeller 29
ภาพท่ี2-10 Roots meter 29
ภาพท่2ี -11 ขณะเครอื่ งทำงาน และหนา้ จอแสดงค่าทอ่ี า่ นได้ 30
ภาพที่2-12 Soap Film Burettes 30
ภาพท2ี่ -13 Soap Film Burettes 30
ภาพที่2-14 Mercury-sealed piston 31
32

สารบัญภาพ(ตอ่ ) ช

ภาพท2่ี -15 ลูกลอยลักษณะตา่ งๆ ของ Rotameter หน้า
ภาพท3่ี -1 ฮูด ( HOODS) 37
ภาพท4่ี -1 เช้อื ราและไรฝนุ่ 44
ภาพที่4-1 Air-O-Cell Cassette 57
ภาพที่4-2 Membrane filters 65
ภาพที่4-3 Cascade impactors 65
ภาพท4่ี -4 Impinger 66
ภาพท4่ี -5 Cyclone 66
ภาพท่ี4-6 ถงุ เก็บBulk sampling 66
ภาพท4่ี -7 Cellulose filter paper 67
ภาพที่4-8 Glass fiber filter 68
ภาพที่4-9 Plastic fiber filter 68
ภาพที่4-10 Membrane filter 69
ภาพที่4-12 Silver membrane filter 69
ภาพที่4-13 Nuclepore filter 70
ภาพท5่ี -1 กรณีมีรายการวดั มลสารทกี่ ระจายตวั แบบฝุ่น 70
ภาพท5่ี -2 กรณีวดั เฉพาะรายการท่ีเปน็ กา๊ ซ 88
ภาพที่5-3 จำนวนจดุ เก็บกรณีปล่องสี่เหลี่ยม 89
ภาพท5ี่ -4 ผังแสดงลกั ษณะการกำหนดจดุ เกบ็ ปล่องวงกลม 90
ภาพที่5-5 ผังแสดงจดุ เกบ็ ปล่องส่เี หลย่ี ม 90
ภาพที่5-6 การประกอบชดุ Pitot tube & Manometer 91
ภาพที่5-7 ลักษณะของ Pitot tube ทไี่ ดต้ ามมาตรฐานกำหนด 95
ภาพที่5-8 ลักษณะของ Pitot tube ทไ่ี มไ่ ดต้ ามมาตรฐานกำหนด 97
ภาพท5่ี -9 แสดงตำแหนง่ หัววดั อุณหภมู ใิ นปล่องท่ถี ูกตอ้ งตามกำหนด 98
ภาพที่5-10 แสดงส่วนประกอบที่ถูกต้องของ Standard Type Pitot tube 98
99

สารบัญภาพ(ตอ่ ) ซ

ภาพท5่ี -11 แสดงการตดิ ตงั้ อย่างถกู ตอ้ งตามมาตรฐานกำหนดระหวา่ ง Nozzle และ Pitot tube หน้า
ภาพที่5-12 แสดงระยะหา่ งระหวา่ งปลาย Pitot tube และ Sample Probe
99
เพื่อป้องกันการรบกวนในขณะเกบ็ ตวั อย่าง
110
ภาพที่5-13 Grab Sampling Train
ภาพท่ี5-14 Orsat Analyzer 109
ภาพที่5-15 Integrated Sampling Train 110
ภาพที่5-16 การเกบ็ ใชเ้ ครือ่ งมือ Orsat Analyzer 111
ภาพท5่ี -17 ผงั แสดงการต่ออุปกรณเ์ พอื่ วดั ค่าความชน้ื 115
ภาพที่5- 18 ผงั แสดงการต่ออปุ กรณ์เพ่ือเก็บตวั อยา่ ง 119
ภาพท5่ี - 19 แสดงการเช็ครอยร่ัวของอปุ กรณ์ 127
ภาพท่5ี - 20 แสดงการปรับเทียบ Dry Gas Meter 128
ภาพที่5- 21 แสดงการต่ออปุ กรณ์เพอ่ื หาค่า Delta H@โดยใช้ Orifice Tube 130
ภาพท5่ี -22 ผงั แสดงการตอ่ อุปกรณ์เพอ่ื เกบ็ ตวั อย่าง 131
ภาพที่5-23 ผังแสดงการตอ่ อปุ กรณเ์ พือ่ เกบ็ ตวั อยา่ ง 138
ภาพท7่ี -1 อุปกรณเ์ ก็บตวั อย่างโดยการดักเก็บดว้ ยเพลทเกบ็ ตัวอย่าง 144
ภาพที่7-2 อปุ กรณเ์ ก็บตวั อยา่ งโดยการกรอง 173
ภาพท่ี7-3 อปุ กรณ์เก็บตวั อย่างโดยการดกั ดว้ ยของเหลวในอมิ พงิ เจอร์ 173
ภาพที่7-4 การปรบั เทียบความถูกต้องของเครื่องดดู อากาศ 174
ภาพท7่ี -5 กลอ่ งใส่ตลบั ยึดกระดาษกรอง 176
ภาพที่7-6 เก็บตวั อย่างจลุ ชีพบนพน้ื ผวิ ดว้ ยวิธีปา้ ยพนื้ ผวิ 178
ภาพท่ี7-7 การเกบ็ ตวั อย่างจลุ ชีพบนพ้ืนพรม 184
ภาพที่7- 8 อุปกรณก์ ารเก็บตวั อยา่ งจุลชพี บนพื้นพรม 185
185

ฌ

สารบัญภาพ(ต่อ)

หน้า

ภาพท7่ี -9 Potato dextrose agar (PDA) 203

ภาพท7่ี -10 Sabouraud's dextrose agar (SDA) 203

ภาพท7่ี -11 Nutrient agar 204

ภาพที7่ -12 Chocolate agar 204

ภาพที่7-13 MacConkey agar 204

ภาพท7่ี -14 Blood Agar 204

ภาพท9่ี -1 Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) 235

ภาพที่9-2 องค์ประกอบของเคร่อื ง Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) 238

ภาพท9่ี -3 เคร่ือง Atomic absorption spectrophotometer (Flame atomization technique) 238

ภาพท9่ี -4 การจำลองการคายพลังงานของอะตอมหรอื ไอออนของธาตจุ ากสภาวะกระตนุ้ สสู่ ภาวะพ้ืน 240

ภาพท่ี9-5 แสดงตวั อยา่ งการเปลีย่ นแปลงระดับพลังงานของอะตอมและไอออน 240

ภาพท9่ี -6 ภาพตัดขวางของคบ (Torch) และขดลวดทองแดง (Load coil) สำหรับการเหน่ยี วนำให้ 241

ภาพที่9-7 เครือ่ ง ICP 242

ภาพท9่ี -8 Gas Chromatography (GC) 244

ภาพที่9-9 องคป์ ระกอบของเคร่ือง Gas Chromatograph 245

ภาพที่9-10 แสดงหลอดฉดี สารเข้าเคร่ือง GC (syringe) 246

ภาพท9ี่ -11 ส่วนประกอบหลกั ของเครือ่ ง HPLC 250

ภาพที่9-12 Detector (เคร่อื งตรวดวัด) 252

ภาพท9่ี -13 แสดงการเปลยี่ นแปลงอตั ราสว่ นเฟสเคล่ือนท่ีเพ่อื ปรับปรงุ การแยก 253

ภาพท่ี9-14 แมสสเปกโทรเมตรี (Mass Spectrometry) 254

ภาพที่9-15 ขน้ั ตอนการทำงานของเครื่อง 257

ภาพท9่ี -16 ควอดรโุ พล แมสสเปกโทรมิเตอร์ (Quadrupole Mass Spectrometer) 260

ภาพท่9ี -17 ก.และข. ไทม์-ออฟ-ไฟลท์ แมสสเปกโทรมเิ ตอร์ 261

ภาพที่9-18 ไอออนไซโคลตรอน เรโซแนนซ์ แมสสเปกโทรมิเตอร์ 261

ภาพที่9-19 อิเล็กตรอน มลั ตพิ ลายเออร์ ดีเทคเตอร์ (Electron Multiplier detector) 262

ภาพท9่ี -20 อเิ ลก็ ตรอน มลั ติพลายเออร์ ดีเทคเตอร์ (Electron Multiplier detector) 263

สารบญั ตาราง ญ

ตาราง1.1 ตารางขา้ งลา่ งแสดงผลการทดลองบอยล์ หนา้
ตาราง3.1 มาตรฐานของฝนุ่ ละออง สำหรับสขุ อนามยั ของมนษุ ย์ ท้ังระยะสนั้ และระยะยาว 13
ตาราง4.1 สารมลพิษทีป่ ลอ่ ยออกมาจากแหล่งต่างๆ 41
ตาราง4.2 บัญชีรายการสารเคมี 50
ตาราง5.1 แสดงการแบ่งพน้ื ทภ่ี ายในปล่องระบายหน้าตดั ส่เี หล่ียม 63
ตาราง5.2 ปรับเทยี บ Pitot tube ดา้ น A 79
ตาราง5.3 ปรับเทียบ Pitot tube ด้าน B 102
ตาราง7.1 โรคติดเช้ือที่แพร่กระจายทางอากาศ 102
ตาราง7.2 จุลชีพที่มักพบและแยกได้จากอากาศภายในอาคาร และน้ำ 190
ตาราง7.3 ตัวอย่างวธิ ีการเกบ็ ตัวอย่างอากาศเพื่อวเิ คราะห์จุลชีพท่ีมีชีวิตในอากาศ 194
ตาราง7.4 เกณฑ์ของปริมาณจุลชีพในอากาศและน้ำ ท่ีแนะนำโดยสถาบันต่างๆ 196
ตาราง8.1 วัตถุประสงค์ของการเก็บตัวอย่างสารเคมีในอากาศ 200
ตาราง8.2 จำนวนตัวอย่าง (คน) ที่ตอ้ งการในการเกบ็ ตัวอย่างอากาศ 209
212

25

บทท่ี 1

ลกั ษณะคุณสมบตั ิของอากาศ
(Characteristic of Air)

ทฤษฎที ีเ่ กี่ยวข้องในเรอ่ื งลักษณะสมบัตขิ องอากาศ (Characteristic of Air) มดี งั น้ี
1.1 กฎของบอยล์ (Boyle’s Law)

ภาพท1่ี -1 โรเบิรต์ บอยล์ (Robert Boyle)
URL: http://www.il.mahidol.ac.th. 8 มิถนุ ายน, 2558

กฎของบอยล์ (Boyle’s Law)
กฎของบอยล์ ตั้งช่ือตามโรเบิร์ต บอยล์ (Robert Boyle) นักเคมีและนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ มี

ใจความสำคัญว่า ถ้าอุณหภูมิคงตัว ความดันของแกส๊ จะแปรผกผนั กับปริมาตรของแกส๊ น้ัน ๆ หรอื ผลคูณ
ของความดนั และปริมาตรของแก๊สมคี า่ คงตวั เสมอ ดังสมการ

แสดงว่าผลคูณระหว่างความดนั กบั ปริมาตร ณ อุณหภมู คิ งทใี่ ดๆจะมีคา่ คงทเ่ี สมอ
จงึ เขียนสมการได้วา่
โดยที่
P เป็นความดันของแก๊ส
V เป็นปรมิ าตรของแก๊ส

1

2

ภาพท่ี1-2 แสดงถึงความสัมพนั ธ์ระหวา่ งความดนั และปรมิ าตรของแก๊ส
URL: http://www.il.mahidol.ac.th. 8 มถิ ุนายน, 2558

จากภาพท1่ี -2 เมอื่ ดูจากด้ายซ้ายมอื ไปขวามือ หมายถึง เม่ือความดัน(P) ของแกส๊ ลดลงเร่ือยๆ ปรมิ าตร
(V) ของแก๊สจะเพิม่ ขน้ึ เรอื่ ยๆ แต่เม่อื ดูจากขวามาซา้ ยมือ ปรมิ าตรของแก๊สลดลงเรอื่ ยๆ จะสง่ ผลทำใหค้ วาม
ดันของแกส๊ เพ่มิ ขน้ึ เรื่อยๆเช่นกัน

โรเบิรต์ บอยล์ : Robert Boyle บดิ าแห่งวิชาเคมวี เิ คราะห์ ผตู้ งั้ กฎของบอยล์ (Boyle's Law) วา่ ด้วย
เร่ืองแรงดันอากาศ เกิดวนั ท่ี 26 มกราคม ค.ศ. 1627 ทเ่ี มอื งมนั สเตอร์ (Munster) ประเทศไอรแ์ ลนด์(Ireland)
เสียชีวิต วนั ท่ี 30 ธนั วาคม ค.ศ. 1691 กรงุ ลอนดอน (London) ประเทศอังกฤษ (England)

ผลงาน
- ต้ังกฎของบอยล์ (Boyle's Law) ว่าด้วยเรื่องความดันอากาศ โรเบิร์ต บอยล์ เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มี
ความสามารถในหลายสาขา ไม่ว่าจะเป็นเคมี เขาก็ได้รับการยกย่องให้เป็นบิดาแห่งวิชาเคมี ด้านฟิสิกส์ก็
ได้รับการยกย่องมากจากการค้นพบกฎของบอยล์ (Boyle’s Law) และการประดิษฐ์เครื่องมือวทิ ยาศาสตร์
อยา่ งเทอร์มอมเิ ตอร์ และบารอมเิ ตอร์ ประดิษฐห์ ลอดแกว้ สญุ ญากาศ และปรับปรุงเทอรโ์ มมเิ ตอรข์ องกาลิเล
โอให้มีประสิทธภิ าพมากขึ้นโรเบริ ์ต บอยล์ (Robert Boyle) ค.ศ. 1627 - 1691

มนี ักวิทยาศาสตร์หลายกลุ่มพยายามศึกษาเร่ืองแก๊ส โรเบิร์ต บอยล์ นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ก็
เป็นคนหน่ึงที่สนใจศึกษาสมบัติของแก๊สด้วย ในการศึกษาเร่ืองแก๊สจะมีตัวแปรท่ีสำคัญอยู่ 4 ตัวแปร คือ
ความดนั ปรมิ าตร อุณหภูมิ และปรมิ าณของแกส๊ เพราะฉะน้ันเม่ือเราตอ้ งการสังเกตผลของตวั แปรหน่ึงซ่ึง
เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอีกตัวแปรหน่ึง จึงต้องควบคุมตัวแปรอีกสองตัวให้คงท่ี โรเบิร์ต บอยล์ก็
เช่นเดียวกัน เม่ือเขาศึกษาเร่ืองแก๊ส เขาจะศึกษาว่า เมื่อความดันเปล่ียนไป ปริมาตรของแก๊สจะเปล่ียนไป
อย่างไร โดยการทำการทดลองท่ีอุณหภูมิเท่ากัน และ ปริมาณของแก๊สก็กำหนดให้คงท่ี เขาทำการทดลอง
อยา่ งไรกัน

การทดลองของบอยล์ ก่อนที่จะได้ขอ้ สรปุ เขาไดใ้ ชเ้ ครอื่ งมอื ทีม่ ลี ักษณะดงั ภาพท1่ี -3

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามัยสง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

3

ภาพที่1-3 การทดลองของบอยล์
URL: http://www.il.mahidol.ac.th. 8 มิถนุ ายน, 2558

ภาพที่1-3 เคร่ืองมือประกอบด้วย 2 ส่วน คือถงั อากาศและปม๊ั ถังอากาศเอาไว้บรรจุอากาศ ส่วนปั๊ม
ประกอบไปด้วย ท่อทรงกระบอก ฝาสูบ ท่ีจับ ซึ่งส่วนนี้จะติดแน่นกับขาสามขาท่ีตั้งอยู่ ระหว่างส่วนถัง
อากาศมีวาล์วเปิด-ปิดให้อากาศเข้าออกได้ เครื่องมือนี้ บอยล์ใช้หาความสัมพันธ์ระหว่างความดันและ
ปริมาตรของอากาศที่อยู่ในท่อทรงกระบอกโดยการเล่ือนฝาสูบขึ้นลง ปริมาตรและความดันของอากาศ
ภายในกจ็ ะเปล่ยี นไปด้วย

อกี วธิ ีการหนง่ึ ที่ใช้หาความสัมพันธ์ระหว่างความดันและปริมาตรของแกส๊ คอื การใชห้ ลอดแก้วรูป
ตัวยกู ับปรอท

หลอดแก้วรูปตัวยู (U) มีปลายสองด้าน ด้านหน่ึงเปิด ปลายอีกด้านหน่ึงปิดสนิท กักอากาศปริมาณ
หนึ่งไว้ภายในหลอดโดยการเติมปรอทเข้าไปในหลอดทางด้านปลายเปิดเมือ่ ปรับระดับผิวปรอทในปลาย
สองดา้ นเท่ากันดงั รูป ก. (เขาปรับระดับปรอทให้เทา่ กันได้อย่างไรลองคดิ ดูซ)ิ แสดงว่าความดันท่ีกระทำต่อ
ผวิ ปรอททั้งด้านปลายปดิ และผวิ ปรอทด้านปลายเปิดเท่ากนั และทำการทดลองท่ีความดันบรรยากาศนั่นคือ
แกส๊ มคี วามดนั เทา่ กับความดันบรรยากาศ (1 atm)

หลังจากนั้น เติมปรอทเข้าไปด้านปลายเปิดปริมาณหนึ่งทำให้ลำปรอทในหลอดด้านปลายเปิดสูง
กวา่ ด้านปลายปดิ ได้ความแตกตา่ งของลำปรอทเป็น h ดังรปู ข. พบว่า ปริมาตรแกส๊ ในหลอดลดลงจากเดิม
และเม่อื เพ่มิ ปริมาณปรอทเข้าไปอกี มคี วามแตกตา่ งลำปรอทสงู h1 ปรมิ าตรแก๊สก็ลดลงไปอกี ดงั รูป ค. การ
เพิม่ ปรมิ าณปรอทเขา้ ไปในหลอดกค็ ือการเพ่ิมความดนั ใหก้ ับแก๊ส เพราะความสงู ของปรอทด้านปลายเปิดท่ี
สูง h หรือ h1 ย่อมมีความดันส่งผลกระทำต่อแก๊ส ทำให้ปริมาตรแก๊สในหลอดลดลงเป็นสัดส่วนโดยตรง
ตามความดนั ภายนอกทีก่ ระทำกบั แกส๊

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามยั สิ่งแวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

4

ภาพท1ี่ -4หลอดแก้วรูปตวั ยู (U)
URL: http://www.il.mahidol.ac.th. 8 มถิ ุนายน, 2558
ตารางท่1ี .1 ตารางข้างล่างแสดงผลการทดลองบอยล์

หน่วยปริมาตรเป็นลูกบาศก์เซนติเมตร(cm3) ความดันเป็นมิลลิเมตรของปรอท (mmHg) ซ่ึงก็คือความ
แตกต่างของความสูงลำปรอท ส่วนความดันอากาศของการทดลองของบอยล์ในเวลาน้ันเท่ากับ 727.5
มิลลิเมตรปรอท

กราฟความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งปริมาตร (V) กบั ความดนั (P)ของแก๊สเมื่ออณุ หภูมคิ งท่ี เมื่อนำข้อมูล
ของบอยล์ท่ีได้มาเขียนกราฟ ดังรูปกราฟด้านล่าง กราฟนี้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความดัน(P) และ
ปริมาตร(V)ของแกส๊ จะเห็นลักษณะกราฟเปน็ เสน้ โค้งไฮเปอร์โบลาร์กราฟทีไ่ ด้นเ้ี รียกวา่ เสน้ กราฟ ไอโซเท
อร์ม ซ่ึงหมายถึงการทำการทดลองทอ่ี ุณหภมู ิคงท่ี จากกราฟจะพบว่าเมอื่ ความดันของแกส๊ เพ่ิมข้ึน ปริมาตร
ของแกส๊ จะลดลง

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามัยส่ิงแวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

5

กราฟที่ 1-1 P-V ที่ T คงที่ เรียกวา่ เส้นไอโซเทอร์
URL: http://www.il.mahidol.ac.th. 8 มถิ ุนายน, 2558
จากกราฟน้ีเราสามารถหาพ้ืนท่ใี ต้กราฟ ณ จุดใดๆ บนเสน้ กราฟ เมื่อลากไปตัดแกนความดนั และแกน
ของปรมิ าตร พืน้ ทใ่ี ต้กราฟจะมีคา่ เท่ากนั เสมอ เชน่ พื้นที่ A และ B ดังรูปด้านล่าง

กราฟที่1-2 จากกราฟนเ้ี ราสามารถหาพืน้ ทใี่ ต้กราฟ ณ จดุ ใดๆ บนเสน้ กราฟ เมือ่ ลากไปตดั
แกนความดนั และแกนของปรมิ าตร พ้ืนท่ีใตก้ ราฟจะมคี ่าเท่ากันเสมอ เชน่ พ้ืนที่ A และ B

URL: http://www.il.mahidol.ac.th. 8 มิถนุ ายน, 2558
จากกราฟที่1-2 ถ้าแกส๊ แสดงสมบัติตามกฏของบอยล์ เราจะไดว้ า่ พืน้ ที่ A = พนื้ ที่ B

โรเบิร์ต บอยล์ นักวทิ ยาศาสตรช์ าวองั กฤษไดท้ ำการศึกษาเก่ียวกับการเปลย่ี นแปลงปริมาตร และ
ความดันของแกส๊ ในปี ค.ศ.1662 (พ.ศ.2205) ได้สรุปไว้ว่า “เมือ่ อุณหภูมิและมวลของแกส๊ คงท่ี ปริมาตรของ
แกส๊ จะแปรผกผนั กับความดนั ” ซ่งึ เรียกความสัมพนั ธ์น้วี า่ “กฎของบอยล์

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามยั ส่ิงแวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

6

1.2 กฎของชาร์ล (Charle’s Law)

ภาพท่ี 1-5 จา๊ ค อเล็กซองดร์ เซซา ชาร์ล (Jacques Alexandre César Charles, ค.ศ.1746 - 1823)
URL: http://www.il.mahidol.ac.th. 8 มถิ นุ ายน, 2558

ผทู้ ่คี ดิ คน้ เรอ่ื งกฎของชาร์ล คือ จ๊าค อเลก็ ซองดร์ เซซา ชาร์ล (Jacques Alexandre César Charles, ค.ศ.
1746 - 1823) เสยี ชีวิตเม่อื อายุ 77 ปี

ในปี พ.ศ. 2330 (ค.ศ. 1787) ชาร์ลนักวทิ ยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้ศึกษาเก่ียวกับสมบัติของแก๊ส
จากการที่เราทราบมาอยู่แล้วว่าสสารท่ีอยู่ในสถานะแก๊สมีความหนาแน่นน้อย เม่ือพิจารณาระยะห่าง
ระหว่างโมเลกุลของแก๊สจะมรี ะยะทางมากกวา่ ของแขง็ และของเหลว ตามลำดบั เมอ่ื ได้รับความร้อนเพมิ่ ขึ้น
แกส๊ จะขยายตัวมากกวา่ การขยายตวั ของของเหลวและของแขง็ ตามลำดบั

ดงั น้ันการทดลองทเ่ี กี่ยวกบั แก๊สของนักวิทยาศาสตร์ชาวฝร่ังเศส จ๊าค ชาร์ล ซึ่งสนใจศึกษาในเรื่อง
สมบัติของแก๊สเช่นเดียวกันกับนักวิทยาศาสตร์หลายๆคน โดยในการทดลองของชาร์ล ได้ศึกษา
ความสมั พันธข์ องปรมิ าตรแกส๊ เมือ่ อณุ หภูมิเปลย่ี นแปลงไป

ชารล์ ไดส้ นใจศึกษาเรอ่ื งแก๊สเนอ่ื งจากในสมยั นนั้ มี การใชอ้ ากาศร้อนทำใหบ้ อลลนู ลอยบนอากาศ
กำลังเปน็ เรื่องทน่ี ิยมและน่าสนใจอย่างมาก เป็นเรอ่ื งที่นกั วิทยาศาสตรต์ ่างสนใจท่ีจะทำให้บอลลูนลอยข้ึน
ไปได้สูงๆ และลอยได้นานขึ้นจึงมีการพัฒนาเพอื่ เพิ่มประสิทธิภาพของบอลลูนของนักวิทยาศาสตร์ต่างๆ
ค ว า ม สั ม พั น ธ์ ร ะ ห ว่ า ง ก า ร ข ย า ย ตั ว ข อ ง แ ก๊ ส กั บ อุ ณ ห ภู มิ จึ ง เป็ น เรื่ อ ง ท่ี น่ า ส น ใ จ

รวมทง้ั ชาร์ลก็เช่นเดียวกนั ในการทดลองของเขา เขาได้ใชเ้ ครอ่ื งมอื เป็นหลอดแก้วรปู ตัวเจ )J form)
คล้ายๆ กับของ โรเบิร์ต บอยล์ ภายในหลอดบรรจุแกส๊ ปริมาณหน่ึงเอาไว้ เมื่อเขาให้ความร้อนแก่แก๊สท่ีอยู่
ในหลอด เขาพบว่าแกส๊ ได้ขยายตัวมีปรมิ าตรเพ่ิมข้ึน

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามัยส่งิ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

7

ภาพท่ี 1-6 ความสมั พนั ธ์ของปรมิ าตรและอุณหภูมิ ที่ความดันคงที่
URL: http://www.il.mahidol.ac.th. 8 มิถุนายน, 2558

จากผลการทดลองพบว่าเมื่อนำข้อมลู มาเขียนกราฟ จะไดก้ ราฟเส้นตรงท่ีมคี วามชันคงที่ และทำให้
คาดคะเนได้ว่า ถา้ ลดอณุ หภมู ิของแกส๊ ลงเรอื่ ย ๆ แกส๊ จะไมม่ ีปรมิ าตร หรือมีปริมาตรเป็นศนู ย์ท่ี

อุณหภูมิ –273OC แต่โดยความเป็นจริงแก๊สจะไม่สามารถมีปริมาตรเป็นศูนย์ได้ เนื่องจากเมื่อลด
อณุ หภูมิลงเรื่อย ๆ แก๊สจะเปลย่ี นสถานะเป็นของเหลวก่อนท่ีอุณหภูมิจะถึง –273OC ซ่ึงนักวทิ ยาศาสตร์ได้
กำหนดให้อณุ หภูมิ –273OC มีคา่ เท่ากบั 0 เคลวิน (K) โดยมีความสมั พนั ธ์ดงั นี้

เม่ือทดลองศกึ ษาการเปลย่ี นปรมิ าตรของแก๊สเมื่อเปลย่ี นอุณหภูมิ พบความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งปริมาตร
แก๊สกับอุณหภมู ิในหนว่ ยองศาเซลเซยี สและในหนว่ ยเคลวนิ ดงั ตารางท่ี 1

ตารางท่ี 1.2 ความสมั พันธ์ระหวา่ งปรมิ าตรแก๊สกับอณุ หภมู ิในหน่วยองศาเซลเซยี สและในหนว่ ยเคลวิน

การทดลองคร้ังท่ี t ( OC ) T(K) V (cm3) V/T (cm3/K)

1 10 283 100 0.35

2 50 323 114 0.35

3 100 373 132 0.35

4 200 473 167 0.35

จากตารางจะเห็นว่า เมื่อเปล่ียนอุณหภูมิในหน่วยเซลเซียสเป็นหน่วยเคลวิน อัตราส่วนระหว่าง

ปรมิ าตรกบั อุณหภูมิเคลวิน จะมีคา่ คงท่ี

ภาพท่1ี -7 แสดงการทดลองกฎ
ของชารล์ ในภาชนะปิด ณ ความ
ดนั คงท่ี

URL: http://www.il.mahidol.ac.th. 8 มถิ ุนายน, 2558
ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามัยสิ่งแวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

8

กฎของชารล์ (Charle’s Law)
“สำหรับแก๊สในภาชนะปิด (มวล m คงที่) ถ้าความดัน (P) ของแกส๊ คงท่ี ปริมาตร (V) ของแก๊สจะ
แปรผนั ตรงกบั อณุ หภมู ิ (T) เคลวนิ ของแกส๊ ” ซึง่ มีใจความดังนี้

“เมอื่ มวลและความดนั ของแก๊สคงท่ี ปริมาตรของแก๊สจะแปรผนั ตรงกบั อณุ หภมู ิเคลวิน”

ภาพท่1ี -8 กราฟแสดงผลการ
ทดลองตามกฎของชาร์ลใน
ภาชนะปดิ ณ ความดนั คงที่

URL: http://www.il.mahidol.ac.th. 8 มถิ นุ ายน, 2558

ภาพท่1ี -9 กราฟแสดงผลการ
ทดลองตามกฎของชาร์ลใน
ภาชนะปิด ณ ความดนั คงท่ี

URL: http://www.il.mahidol.ac.th. 8 มิถุนายน, 2558
ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามัยสิ่งแวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

9

จากกฎของชาร์ล สามารถเขียนเป็นความสัมพันธไ์ ดด้ งั นี้

Va T ถ้าให้ V1 เป็นปรมิ าตรของแกส๊ ท่ีอุณหภมู ิ T1
V = kT V2 เป็นปรมิ าตรของแกส๊ ที่อณุ หภูมิ T2

= k เน่ืองจากอัตราส่วนระหว่าง V กบั T คงที่ ดังน้ี

=

ตวั อย่างท่ี 1 แก๊สชนิดหน่ึงมปี ริมาตร 80 cm3 ทีอ่ ณุ หภูมิ 45OC แกส๊ นจ้ี ะมปี รมิ าตรเท่าใดที่อณุ หภมู ิ 0 OC ถา้

ความดนั คงที่

วิธที ำ V1 = 80 cm3
V2 = ?
T1 = 273 + 45 = 318 K

T2 = 273 + 0 = 273 K

=

V2 =
= 68.68 cm3

จากขอ้ มูลท่ไี ดน้ ำเสนอในรายงาน ตอ่ ไปนี้คือภาพ ตัวอยา่ งสถานการณ์ท่สี อดคล้องกับกับกฎของ

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามัยสิ่งแวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

10

1.3 กฎของเกย์-ลสุ แซก

ภาพท่1ี -10 โจเซฟ หลยุ ส์ เกย์ ลสู แซก( Joseph – Louis Gay - Lussac )
URL: http://chemical5010rw.blogspot.com/p/blog-page_484.html. 8 มิถุนายน, 2558

โจเซฟ หลุยส์ เกย์-ลุสแซก (Joseph Louis Gay-Lussac) นักฟสิ กิ ส์และนักเคมีชาวฝร่งั เศส มใี จความ
สำคัญคล้ายกฎของชารล์ คือ ถ้าปริมาตรคงตัว ความดันของแก๊สจะแปรผันตรงกับอุณหภูมอิ ุณหพลวัตของ
แก๊สน้ัน ๆ หรือผลหารของความดนั กับอุณหภูมิอุณหพลวัตมีค่าคงตวั เสมอ ดังสมการ

หรือเขยี นได้อกี แบบหนึ่งดังนี้
โดยที่
• P เปน็ ความดนั ของแก๊ส
• T เปน็ อุณหภูมอิ ุณหพลวตั หน่วยเปน็ เคลวิน

ภาพท่1ี -11 แสดงความสมั พนั ธ์ระหว่างความดนั กบั อุรหภมู ิ
URL: http://chemical5010rw.blogspot.com. 8 มิถนุ ายน, 2558

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามยั สิง่ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

11

ความดนั ของแกส๊ จะแปรผันตรงกบั อุณหภูมิ จากภาพท1่ี -11 ขวดที่ถกู แชไ่ ว้ในนำ้ แข็ง (อุณหภมู ติ ำ่ )
จะมคี วามดันแกส๊ นอ้ ยกวา่ ความดนั ของแก๊สในขวดท่ถี กู แชใ่ นน้ำตม้ ร้อน (อณุ หภมู ิสูง)

กราฟที่ 1-3 ความสัมพันธร์ ะหวา่ ง ความดนั และอณุ หภูมิ ตามกฎของเกย์-ลุสแซก
URL: http://chemical5010rw.blogspot.com. 8 มิถุนายน, 2558

ตัวอย่างท่ี 2

แก๊สชนิดมีปริมาตร 10 ลิตร ที่ความดัน 1 บรรยากาศ อุณหภูมิ 0 เซลเซียส ถ้าแก๊สชนิดนี้มีความดัน
เปลี่ยนเป็น และ 900 มิลลเิ มตรปรอท จงหาอุณหภมู ิทเ่ี ปล่ียนแปลงไปในหน่วยองศาเซลเซียส (ปริมาตรไม่
เปล่ยี นแปลง)

วิธที ำ

P1 = 1atm [760mmHg] P2 = 900mmHg
T1 = 273 K T2 = ? K
แทนค่าในสตู ร

=

T2 = 900 x หรือ T2 = 50 C
T2 = 323 K

ตัวอยา่ งท่ี 3
แกส๊ จำนวนหน่ึงอยู่ในภาชนะเหลก็ มคี วามดัน 760 mmHg ท่ี 25 ๐C จงหาความดนั ของแกส๊ ในภาชนะเหล็ก
ถา้ อุณหภูมิเพ่ิมขึ้นเปน็ 50 ๐C

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามัยส่งิ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

12

วธิ ีทำ

P1 = 760mmHg P2 = ?mmHg
T1 = 25 C ( 298 K ) T2 = 50 C ( 323 K )
แทนคา่ ในสตู ร

=

P2 = *** P2 = 824 mmHg

1.4 กฎของแก๊สในอุดมคติ (Ideal gas Law)
สถานะทางกายภาพของสสาร โดยท่ัวไป มีอยู่ 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลวและแก๊ส นอกจากนี้

อาจจะนับผลึกเหลว พลาสมา (แก๊สในสภาพที่เป็นไอออน) เป็นสถานะของสสารดว้ ย สสารทั้งหลายจะมี
ลักษณะ 2 ประการคือมีมวล และครอบครองท่ีว่าง โดยการครอบครองที่ว่างน้ีทำให้สสารมีปรมิ าตร มวล
และปริมาตรจึงเปน็ สมบตั ิของสาร

แก๊สมาจากคำว่า “Chaos” แปลวา่ ยงุ่ เหยงิ เนื่องจากอนุภาคของแก๊สมีการเคลื่อนทต่ี ลอดเวลาในทุก
ทิศทุกทางทำให้อยู่ในสภาพที่ไม่เปน็ ระเบียบ อนุภาคของแก๊สอยู่ห่างกนั มากกว่าอนุภาคของของแข็งและ
ของเหลว ดังน้นั แรงดงึ ดูดระหว่างอนุภาคของแก๊ส จงึ มคี า่ น้อย ทำใหแ้ ก๊สไมม่ ีรูปร่างและปริมาตรท่แี นน่ อน
แตจ่ ะมีรปู รา่ งและปริมาตรตามภาชนะที่บรรจุ ความดันและอุณหภูมมิ ีผลตอ่ สมบัติของแกส๊ มากกวา่ ท่ีจะมี
ต่อของแข็งและของเหลว เนอื่ งจากโมเลกลุ แก๊สอยู่ห่างกนั จึงทำให้แก๊สมีความหนาแน่นนอ้ ย และทำใหก้ าร
แพร่ การฟุ้งกระจายเกดิ ข้นึ ไดง้ า่ ย

ในท่ีน้ีจะพิจารณาเร่ืองของแก๊ส เนื่องจากแก๊สเป็นสถานะที่ง่ายท่ีสุดท่ีจะศึกษา และอธิบาย
พฤติกรรมในระดับโมเลกลุ ได้เป็นอยา่ งดี

สมการแกส็ อดุ มคติ
กฎของแกส็ ทเ่ี ราได้พจิ ารณามาแลว้ สามารถสรุปได้ดงั น้ี

กฎของบอยล์ V α (ท่ี n และ T คงท่ี)

กฎของชาร์ล V α T (ที่ n และ T คงที่)
กฎของอาโวกาโดร V α n (ท่ี n และ T คงท่ี)

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามยั ส่งิ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

13

เราสามารถรวมสมการทั้งสามเข้าด้วยกันเป็นสมการหลักสมการเดียวในการอธิบายพฤติกรรมของแก็สได้
เป็น

Vα

V=R

หรอื PV = nRT

เม่อื P คือ ความดันของแกส๊ มหี นว่ ยเปน็ บรรยากาศ (atm)
V คอื ปริมาตรของแก๊สมหี น่วยเป็นลกู บาศกเ์ ดซิเมตร (dm³) หรือลติ ร (L)
n คือ จำนวนโมลของแกส๊
T คือ อุณหภูมิของแก๊สมหี น่วยเป็นเคลวนิ (K)
R คอื ค่าคงทีข่ องแกส๊ ตอ่ โมล = 0.08205 L· atm / K· mol

เมื่อ R ซึ่งเป็นค่าคงที่ของการแปรผันตามน้ัน เรียกว่า ค่าคงที่แก็ส สมการ ซึ่งเรียกว่า สมการแก็ส
อุดมคติ นั้น อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปร 4 ตัว คือ P, V, T และ n แก็สอุดมคติ เป็นแก็สที่
พฤติกรรมของความดัน – ปรมิ าตร – อุณหภูมสิ ามารถอธิบายไดอ้ ย่างสมบรู ณ์ด้วยสมการแก๊สอุดมคติ ไม่มี
แรงดึงดูด และแรงผลักระหว่างกัน และปริมาตรของโมเลกุลของแก๊สน้อยมากเมื่อเทียบกับปริมาตรของ
ภาชนะ แม้ว่าในธรรมชาติจะไม่มีแก๊สอุดมคติดังดังกล่าวแต่การประมาณให้พฤติกรรมคล้ายอุดมคติก็
สามารถใช้ได้คอ่ นข้างดีสำหรับช่วงอุณหภูมิและความดันท่ีเหมาะสม ดังนั้นเราจงึ สามารถใช้สมการแก๊ส
อดุ มคติในการปรบั การแกป้ ัญหาต่างๆเรื่องแก๊สไดอ้ ย่างปลอดภัย

เราจะต้องหาค่าคงท่ีของแก๊ส R ก่อนท่ีจะสามารถนำสมการแก๊สอุดมคติไปใช้กับระบบจริง ท่ี
อณุ หภูมิ 0º C (273.15 K) และความดนั 1 atm แก๊สจริงหลายชนิดมีพฤตกิ รรมคลา้ ยแกส๊ อดุ มคติ การทดลอง
หลายๆการทดลองแสดงให้เหน็ ว่า ภายใตส้ ภาวะดังกล่าวน้ี แก๊สจริง 1 โมล มปี รมิ าตร 22.41 ลติ ร สภาวะที่
อุณภูม 0º C และความดัน 1 atm เรียกว่าอุณหูมิและความดันมาตรฐาน หรือย่อว่า STP จากสมการเรา
สามารถเขียนไดว้ า่
R=

R= =

= 0.082057

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามัยสง่ิ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

14
= 0.082057 L· atm / K· mol
จดุ ระหว่าง L และ atm และระหวา่ ง K และ mol เตือนใหเ้ ราทราบวา่ ทง้ั L และ atm น้นั เป็นตวั เศษ และทั้ง K
และ mol เป็นตัวส่วน สำหรับการคำนวณโดยส่วนใหญ่ เราจะปัดค่า R ให้เหลือเลขนัยสำคัญเพียง 3 ตัว
เทา่ นน้ั (0.0821 L· atm / K· mol) และใช้ 22.4 เป็นค่าปริมาณโมลาร์ของแก๊สที่ STP
ประโยชน์ของกฎของแก๊สในอุดมคติ
1. ใชค้ ำนวณหาปรมิ าตรของแกส๊
2. ใชค้ ำนวณหาความดันของแกส๊
3. ใชค้ ำนวณหาอณุ หภูมขิ องแกส๊
4. ใชค้ ำนวณหาจำนวนโมลของแกส๊
5. ใชค้ ำนวณหามวลเป็นกรมั ของแกส๊
6. ใช้คำนวณหามวลโมเลกุลของแก๊ส
7. ใชค้ ำนวณหาจำนวนโมเลกุลของแก๊ส
8. ใชค้ ำนวณความหนาแน่นของแก๊ส
9. ใช้เปรยี บเทียบสมบตั ติ า่ งๆของแกส๊

-------------------------------------

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามยั สง่ิ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

15

บรรณานกุ รม

ฉัตรชยั นมิ มล. ระบบกำจดั ฝุน่ และการระบายอากาศ. พิมพค์ รง้ั ท่ี 2. กรุงเทพฯ: สมาคมสง่ เสริมเทคโนโลยี (ไทย-ญป่ี นุ่ ); 2548
นพภาพร พานชิ . ตำราระบบบำบัดมลพษิ อากาศ. พมิ พ์ครง้ั ที2่ . กรงุ เทพฯ : ศูนย์บริการวชิ าการแห่ง

จุฬาลงกรณม์ หาวิทยาลัย; 2550
นิพนธ์ ตงั คณานรุ ักษ์. เคมบี รรยากาศ. พิมพค์ ร้งั ที่ 1. กรุงเทพฯ: สำนักพมิ พม์ หาวทิ ยาลัยเกษตรศาสตร์;

2552
วนั ทนี พันธป์ุ ระสิทธิ์. สุขศาสตร์อุตสาหกรรม. พิมพ์ครงั้ ท่ี 1. กรุงเทพฯ: ภาควชิ าอาชีวอนามัยและความ

ปลอดภัย คณะสาธารณสุขศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั มหดิ ล; 2557
ศวิ พันธ์ุ ชอู ินทร์. มลพษิ ทางอากาศ. พมิ พ์คร้ังที่ 1. กรุงเทพฯ: สำนกั พมิ พแ์ หง่ จุฬาลงกรณ์มหาวทิ ยาลยั ;

2556
ศิวพันธ์ุ ชอู นิ ทร์. การเก็บตวั อยา่ งและตรวจวดั สารมลพิษทางอากาศ. พิมพค์ รง้ั ที่ 1. กรงุ เทพฯ:

สำนักพิมพ์แหง่ จฬุ าลงกรณม์ หาวิทยาลัย; 2556
Wiley; c2012Lauwerys, Robert R. Industrial chemical exposure. 3rd ed. Boca Raton: Lewis; c2001.
McDermott, Henry J. Air monitoring for toxic exposures. 2nd ed. Hoboken, N.J.: Wiley-Interscience;

c2004.
Simons, M.W. Sound control in buildings. 1st ed. Oxford: Blackwell Pub.; c2004
Whitten, W. Kenneth. Chemistry 1. พมิ พ์ครงั้ ท่ี 1. กรุงเทพฯ: Cengage Learning (Thailand) Ltd; 2553

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามยั สง่ิ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

16

บทท่ี 2

การทดสอบความเทีย่ งตรงของอัตราการดดู อากาศ
(Calibrating of flow rate)

วิธีการทใี่ ชใ้ นการทดสอบความเที่ยงตรงของอตั ราการดูดอากาศ (Calibrating of flow rate) คอื
ปรมิ าตรกระบอกสบู แบบขวด ( Displacement bottle)

Displacement คอื การเก็บตัวอย่างมลพิษอากาศทีเ่ ปน็ กา๊ ชและไอระเหยโดยวธิ ีการแทนที่
Displacement bottle ขวดท่ีปดิ จุกหรือเปน็ ภาชนะพลาสติกแข็งที่เติมน้ำหรือของเหลวชนิดอื่น ไว้ที่ก้นถัง
อาจมีที่ระบายน้ำออกและรูปิดอากาศ หรืออาจเป็นขวดที่มีลักษณะการถ่ายน้ำแบบกาลักน้ำ คือ มีรูปดิ 2 รู
ของเหลวในขวดจะถกู ถ่ายออก และกา๊ ชก็จะตกลงมาแทนท่ี ซึ่งจะมาแทนท่ีปรมิ าตรของของเหลว โดยการ
นำปรมิ าณของเหลวที่ไหลออกมาวดั ด้วยขวดวัดปรมิ าตร เพื่องา่ ยในการวดั อุณหภูมิ ความดนั ซ่งึ ของเหลวที่
ออกมาต้องมีอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิห้องและอาจมีปริมาณการระเหยของของเหลวไปเป็นก๊าชบ้างอีก
เล็กนอ้ ย
การเก็บตัวอย่างโดยวธิ ีนใ้ี ชห้ ลกั การแทนที่

ซึง่ แบ่งไดเ้ ป็น 2 ประเภท ประเภทแรก มลพิษทางอากาศทเ่ี ป็นก๊าชและไอระเหยจะถกู ดดู เข้าไปใน
ภาชนะท่ีเป็นหลอดแก้ว จากการที่หลอดแก้วถูกทำให้เป็นสุญญากาศทำให้มลพิษถูกดูดเข้าไปแทนท่ี
สุญญากาศในหลอดแกว้ ได้ประเภททสี่ อง มลพษิ ทางอากาศจะถกู ดูดเขา้ ไปแทนที่กา๊ ชหรือของเหลวท่ีบรรจุ
อย่ภู ายในหลอดแกว้ ดงั รายละเอยี ดต่อไปนี้

1. การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพิษทางอากาศท่ีเป็นกา๊ ซและไอระเหยโดยวธิ ีการแทนทสี่ ญุ ญากาศ
มี 2 รูปแบบ ดังนี้

1.1 เป็นการใช้ หลอดแก้วสุญญากาศ (Evacuated flask) ซึ่งมีขนาดบรรจุต้ังแต่ 200-1,000 ml เก็บ
ตวั อย่างมลพิษทางอากาศ สำหรับการเก็บตัวอย่างมลพิษทางอากาศทำได้โดยการหักปลายของหลอดแก้ว
สญุ ญากาศ ซง่ึ จะทำให้อากาศที่อยู่รอบๆ ถูกดูดเข้าไปในหลอดแก้วจากนัน้ จึงปิดปลายหลอดแก้วด้วยขี้ผ้ึง
หรอื พาราฟิลม์ หรือจุกพลาสติกให้แนน่ แล้วสง่ ไปวิเคราะห์ทหี่ อ้ งปฏบิ ตั กิ าร

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามัยสง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

17

ภาพท่ี 2-1 หลอดแกว้ สุญญากาศ
URL: http://www.tuvnel.com. 8 มถิ นุ ายน, 2558
1.2 การใชภ้ าชนะที่ทำจากแกว้ หรอื พลาสตกิ หรือโลหะขนาดตัง้ แต่ 125-500 ml ซ่ึงหลอดดังกลา่ วมี
ลกั ษณะเป็นสุญญากาศเล็กน้อย ส่วนปลายของหลอดทั้งสองข้างสามารถปิด-เปิด ได้ด้วยสกรูหรือกอ๊ กลูก
ยาง การเก็บตัวอย่างมลพิษทำได้โดยเปิดปลายข้างหน่ึงของหลอดเพ่ือเก็บตัวอย่างมลพิษทางอากาศที่เป็น
ก๊าซและไอระเหย จากนน้ั ปิดปลายขา้ งทีเ่ ปดิ ให้แนน่ แล้วนำสง่ ไปวิเคราะหท์ หี่ ้องปฏบิ ตั กิ าร
การเก็บตัวอย่างมลพิษทางอากาศด้วยวธิ ีนี้มีข้อดีคือ สามารถเก็บตัวอย่างมลพิษทางอากาศที่เป็น
ก๊าซและไอระเหยได้ทุกชนดิ แต่มขี อ้ จำกัดคือ ปรมิ าณตัวอย่างมลพิษทางอากาศทีไ่ ด้จะไมม่ ากนักเพราะจะ
ถกู จำกัดด้วยปริมาตรของหลอดแก้ว

ภาพท่ี 2-2 หลอดแก้วขนาด 250-300 ml สำหรับเก็บตวั อย่างกา๊ ซและไอระเหย
URL: http://www.tuvnel.com. 8 มิถนุ ายน, 2558

2. การเก็บตัวอย่างมลพิษทางอากาศที่เป็นก๊าซและไอระเหยโดยวิธีการแทนที่ก๊าซหรือของเหลว
แบง่ เป็น 2 ลกั ษณะ คือ การแทนทกี่ ๊าซดว้ ยก๊าซและการแทนทข่ี องเหลวด้วยกา๊ ซ ดงั น้ี
2.1 การแทนท่กี ๊าซด้วยก๊าซและไอระเหย เป็นการแทนท่ีอากาศในภาชนะดว้ ยตัวอย่างมลพิษที่เป็น

ก๊าซและไอระเหย Rubber bulb hand aspirator ตอ่ เข้ากับภาชนะทตี่ อ้ งการเก็บตวั อยา่ งมลพิษทางอากาศ แล้ว
ดดู อากาศภายในภาชนะออก อากาศทอ่ี ยู่โดยรอบกจ็ ะเข้ามาแทนที่อากาศในภาชนะ

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามยั สง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

18

ภาพที่ 2-3 Rubber bulb hand aspirator ใน

ภาพท่ี 2-3 Rubber bulb hand aspirator
URL: http://www.tuvnel.com. 8 มิถนุ ายน, 2558

ภาพท2ี่ -4 การเกบ็ ตัวอย่างมลพิษทางอากาศท่ีเป็นก๊าซและไอระเหย
ภาชนะปลายเปดิ ท้ัง 2 ด้านโดยการแทนท่ีกา๊ ซดว้ ยก๊าซและไอระเหย

URL: http://www.tuvnel.com. 8 มถิ ุนายน, 2558

ภาพท่ี2-5 การเก็บตัวอย่างมลพิษทางอากาศท่ีเป็นก๊าซและไอ
ระเหยในขวดแก้วโดยการแทนที่กา๊ ซดว้ ยกา๊ ซและไอระเหย

URL: http://www.tuvnel.com. 8 มิถุนายน, 2558
2.2 การแทนท่ีของเหลวด้วยก๊าซและไอระเหย เป็นการแทนที่

2.2 การแทนที่ของเหลวด้วยก๊าซและไอระเหย เป็นการแทนที่
ของเหลวในภาชนะด้วยตัวอย่างมลพิษท่ีเป็นก๊าซและไอระเหย โดยการใช้
ภาชนะทม่ี ีปลายเปิด 2 ดา้ น ท่ีบรรจุของเหลวอย่ภู ายใน ซ่งึ โดยท่ัวไปจะบรรจุ
นำ้ และเมื่อปลอ่ ยน้ำออก อากาศจากภายนอกจะไหลเขา้ มาแทนท่ขี องเหลวใน
ภาชนะ

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามยั สงิ่ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

19

ภาพตวั อยา่ งขวดทีใ่ ชส้ ำหรบั การเก็บตวั อย่าง
อากาศ

ภาพท่ี 2-6 การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศทีเ่ ปน็ กา๊ ซและไอระเหยในขวดแกว้ โดยการแทนที่
ของเหลวดว้ ยก๊าซและไอระเหย

URL: http://www.tuvnel.com. 8 มิถุนายน, 2558

Roots meter
Roots meter เป็นเครอื่ งมอื สำหรบั การปรมิ าตรของกา๊ ซ ชนดิ โรตารี่ (rotary meter) ใช้สำหรับการ

วัด ณ อตั ราการไหลที่สูงๆ เหมาะสำหรับการตรวจวดั อากาศแห้ง ในสภาวะท่ีสะอาด มีฝุ่น หรือสิ่งสกปรก
ไมม่ ากนกั บางครง้ั เราอาจจะเรียกเครอ่ื งมือนีอ้ กี ชื่อหนึง่ ว่า positive displacement meter

ภาพที่ 2-7 แสดงตัวอย่าง Roots meter แบบต่างๆ
URL: http://www.tuvnel.com. 8 มิถุนายน, 2558

ส่วนประกอบของ Roots meter เครอื่ งมือสำหรับการวัดปริมาตรของกา๊ ซ ( Roots meter)
จะประกอบดว้ ยวสั ดุหมุ้ อปุ กรณ์ (casing) ซ่งึ ภายในจะมีช่อง
Casing บรรจุใบพดั (impeller) 2 อันลักษณะคลา้ ยๆกบั ฟันเฟือง ทใ่ี ช้
ChamcImbepreller ในการทำให้อากาศเกิดการเคลือ่ นท่ี เข้า-ออกตามชอ่ งอากาศ
(inlet-outlet) โดยทว่ั ไปตวั วัสดุมกั จะให้เหล็กและอลูมเิ นียม
เป็นวสั ดุ

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามยั สงิ่ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

20

PISTON SLIDING VAN OVAL TRI-ROTOR BI-ROTOR DISC

ภาพที่ 2-8 ส่วนประกอบของ Roots meter
URL: http://www.tuvnel.com. 8 มถิ นุ ายน, 2558

ภาพที่ 2-9 ลักษณะต่างๆของ Impeller
URL: http://www.tuvnel.com. 8 มิถุนายน, 2558

การทำงานของ Roots meter นั้นอาศัยการเข้า-ออกของอากาศ ซ่ึงจะทำใหต้ ัวใบพัดหมุนในทิศทางตรงขา้ ม
กัน ซง่ึ เปน็ ผลทเี่ กิดจากpressure dropนนั้ เอง จากนั้นเคร่ืองก็จะอ่านปรมิ าณอากาศออกมาทางชุดตัวนับรอบ
ของมิเตอร์ ซึ่งถกู เชอ่ื มด้วยเพลาและแม่เหล็กกบั ใบพดั ค่าท่ีอา่ นไดน้ น้ั ก็คอื ปรมิ าตรอากาศนั้นเอง โดยทั่วไป
แลว้ การปรบั เทียบคา่ ของroots meter มักจะทำโดยการเทียบกับสไปโรมเิ ตอรข์ นาดใหญ่ ดงั นัน้ ค่าของเคร่อื ง
มักจะเป็นคา่ ทีต่ งั้ มาจากผูผ้ ลิตเรียบรอ้ ยแล้ว

ภาพเกยี่ วกบั roots meterโดยสรุป

ภาพท่ี2-10 Roots meter ก.ท่ีถูกตดิ ตงั้ แล้ว และ ข.
ยังไมไ่ ดต้ ิดตั้ง
URL: http://mcsmeters.com. 8 มิถนุ ายน, 2558

ก. ข.

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามยั สิง่ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

21

Inlet = ชอ่ งอากาศเขา้
Impeller = ใบพัด 2 ชน้ิ
Outlet = ช่องอากาศออก

ภาพที่2-11 ขณะเครอื่ งทำงาน และหนา้ จอแสดงคา่ ทีอ่ ่านได้ ภาพที่2-12 Soap Film Burettes
URL: http://mcsmeters.com. 8 มถิ ุนายน, 2558 URL: http://www.cerulean.com. 8 มถิ นุ ายน,
2558

ถูกใช้สำหรบั ทั้งการปรบั เทียบและการวัด ในกรณีน้ีท่อแก้วถูกตดิ ตั้งในแนวต้งั อยู่บนอ่างน้ำซ่ึงมี
ฟองสบู่ (Soapy Water) โดยก๊าซเข้าทางด้านล่าง ก๊าซไหลผ่านจากเครอื่ งมือวัดท่ีทดสอบผ่านไปยังท่อแก้ว
แนวตั้ง เมือ่ ก๊าซเข้าไปยังหลอดแก้วจะเกิดฟิล์มลืน่ ๆ ขวางท่อและเดินทางขึ้นไปในท่อท่ีความเร็วเดยี วกับ
ก๊าซ โดยวิธีการวัดเวลาการเดินทางของฟิล์มข้ามระหว่างขีดแบ่งระดับที่จุดจบของหลอดแก้ว ซึ่งถูก
ปรับเทยี บอยา่ งแมน่ ยำทำใหไ้ ดค้ า่ อัตราการไหลของก๊าซ

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามยั ส่ิงแวดลอ้ ม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

22

วิธีการน้ีโดยปกติถกู ใช้วดั การไหลกา๊ ซภายในช่วง 10-7 ถึง 10-4 m3/s ที่สภาวะใกล้กับบรรยากาศ
และภายใตก้ ารควบคุมสภาวะอ้างองิ อย่างระมัดระวัง ความถูกต้องของการไหล อยใู่ นช่วง 0.25 เปอร์เซ็นต์
โดยใช้ Soap Film Burettes

Soap Film Burettes ท่ีนิยมใชใ้ นปัจจุบัน

ภาพท่ี2-13 Soap Film Burettes
URL: http://www.cerulean.com. 8 มิถนุ ายน, 2558
โดยก๊าซเข้าทางด้านลา่ ง ก๊าซไหลผา่ นจากเครื่องมือวัดที่ทดสอบผ่านไปยงั ท่อแก้วแนวต้ัง
เม่ือกา๊ ซเขา้ ไปยังหลอดแก้วจะเกิดฟลิ ์มลื่น ๆ ขวางท่อและเดินทางขน้ึ ไปในท่อที่ความเร็วเดียวกับก๊าซ โดย
เครือ่ งจะอ่านคา่ ได้โดยอตั โนมตั ิ ซงึ่ เพิ่มความสะดวกและรวดเรว็ ยิ่งข้ึน
Mercury-sealed piston
เป็นอุปกรณ์ลูกสูบแรงเสียดทานท่ีมีความแม่นยำมากกว่า Bubble mater เป็นกระบอกแก้ว
Borosilicate เหมาะท่ีจะให้กบั ลูกสูบ Polyvinyl Chloride ท่ีมวี งแหวนปรอท เป็นส่วนประกอบ ปรอทจะอยู่
รอบๆ ลกู สอบเพราะมีความหนดื สูง และอยู่ใกล้ระหว่างลูกสบู กบั กระบอกสูบ
Mercury-sealed piston เป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีแรงเสียดทาน แต่จะต้องมนี ้ำหนักของลูกสูบมาทดแทน
เพอ่ื ใหเ้ กดิ ความแม่นยำ การ Calibrate จะตอ้ งดำเนินการโดยผผู้ ลิตเสมอ
Mercury-sealed piston เป็นอปุ กรณ์ท่ีมรี าคาแพง เปราะบางแตกหักง่ายและมีความละเอียด ใช้เป็น
Primary standard ในห้องปฏิบตั ิการ ไมเ่ หมาะสมทจ่ี ะนำมาใช้นอกหอ้ งปฏิบัติการ ช่วงอัตราการไหลข้ึนอยู่
กับปริมาตรในกระบอกสูบ รูปแบบที่ใช้มีความจุอยู่ระหว่าง 1 ml/min ถึง 24 L/min และมีความแม่นยำ
±0.2%

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามยั ส่ิงแวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

23

Mercury-sealed piston ใชใ้ นการทดสอบการปรับการไหลของแก็ส แต่มกั จะมปี ัญหาในเรอ่ื งการวดั
ปรมิ าณ ระยะเวลา การทำงานของลูกสูบ และอัตราการไหล (ที่ต่ำกว่า 10 cc/min) ต่อมาได้มีการใช้เคร่ือง
interferometer เป็น sensor ใชเ้ พื่อทดสอบแสงในลูกสูบ โดยทัว่ จะใช้เพ่อื วัดระยะเวลาและการเคลื่อนท่ีของ
ลกู สบู

ภาพท2ี่ -14 Mercury-sealed piston
URL: https://books.google.co.th. 8 มิถนุ ายน, 2558
หลักการทำงาน
เคร่ืองมอื นี้เป็นเครื่องมือสำหรับวัดอัตราการไหลของแก็ส โดยจะใชว้ ัดอัตราการไหลภายใตค้ วาม
ดันปกติ ซึ่งไดอ้ อกแบบและมกี ารปรบั ปรุงใหส้ ามารถวดั อตั ราการไหลที่ตำ่ กว่า 2 cc/min โดยมีการปรับปรงุ
จดุ บกพรอ่ งในเรือ่ งระยะเวลาการเคล่อื นท่ขี องลูกสบู กับ laser interferometer
ด้านบนของถังจะมีตัวสะท้อนแสงเลเซอร์ติดไว้ ซ่ึงจะเคลื่อนท่ีตามการทำงานของเคร่ือง โดย
ข้นั ตอนแรกจะมีการเลือกโปรแกรมการทำงานตามอัตราการไหล จากน้ันเคร่ืองจะทำงานตามโปรแกรมที่
เลือกไว้ และสดุ ทา้ ยอากาศจะถูกผนกึ เขา้ ท่ีเครอ่ื ง Mercury sealed piston
หลังจากการทำงานดังกล่าว เคร่ืองจะมกี ารปรบั อุณหภมู ใิ ห้เสถียร และลกู สูบจะเคล่อื นท่ตี ามอัตรา
การไหล โดยจะเริ่มจับเวลาเม่ือลูกสูบเคล่ือนท่ีข้ึนด้านบนได้ระยะทาง 50 mm โดยวัดจากด้านล่างของถัง
และจะหยดุ จบั เวลาเมื่อลูกสูบหยุดการเคล่ือนท่ี
การคำนวณอตั ราการไหล
อตั ราการไหล = ระยะทางลูกสบู × เวลา

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามยั สิ่งแวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

24

ขอ้ มลู ในการตรวจปรับความถูกต้องของ Wet test meter

Wet test meter serial no……………………………………………………………วันท่ีตรวจปรับความ

ถูกตอ้ ง...............................................................................

Wet test meter range………………………………ผู้ตรวจปรับความถกู ตอ้ ง

.........................................................ปรมิ าตรของ volumetric flask (Vst) =………ลิตร

ทดล อุ ณ ห ภู มิ ข อ ง ข้อมลู จากการทดลอง ปรับค่า คา่ ท่ีอ่านได้จาก W.M. ปริมา หมาย
อง W.M manometer P (ลิตร) ตร
ของ
PB reading P

ค ร้ั ง Pm=PB- flask เหตุ
P Vs
ที่ mm mm.

°C K Hg H2O mmHg Vf Vi Vm (ลิตร)

การคำนวณ :
Tm =…….°C + 273=…… K
*Vs = (Pm/Ps)(Ts/Tm)Vm =……..…..ลติ ร
P (mmHg) = 0.0738 P (mmH2O) = 0.0738 × ………=………….mmHg
Vs = ค่าเฉล่ียของ *Vs จากการทดลองสามคร้งั
Pm = PB - P =…….-………..=………mmHg
% error (E) = 100(VS-Vst)/Vst =……………….(ตอ้ งไมเ่ กิน 1%)
Ts = 273+25 = 298 K Ps = 760 mmHg
Correction factor (C.F.) = 1/(1 + Eavg)
Vm = Vf - Vi =………….ลติ ร
VACT = Vm × C.F. = …………ลติ ร
Vi = initial volume จ า ก W.M Vt = final volume จ า ก W.M. (s – Standard, m =W.M.)

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามัยสง่ิ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

25

Laboratory 1; Wet test Calibration

วัตถปุ ระสงค์
1.เพ่ือให้นักศึกษาเข้าใจหลกั การปรบั เทียบ (Calibration) เครอ่ื งวดั อัตราการไหลของอากาศ
แบบ Wet Test Meter
2. เพื่อให้นักศึกษาสามารถปรับเทียบ เคร่ืองวัดอัตราการไหลของอากาศแบบ Wet Test Meter กับ
เคร่ืองวดั ปริมาตรอากาศแบบ Primary standard ได้

เครื่องมือและอุปกรณ์
1. Wet Test Meter (WTM)

2. Aspirator bottle ขนาด 5 ลิตร หรอื ใหญก่ ว่า

3. Rubber stoper 1 อนั ขนาดเท่าปากขวด Aspirator (ปดิ ปากขวดได้แนน่ )

4. หลอดแกว้ ขนาดประมาณ 3 และ 10 นวิ้ ขนาดละ 1 อัน

5. สายยางแข็ง (Vacuum tubing) ยาว 2 ฟุต 1 เสน้

6. สายยางนม่ิ (Gum rubber tubing) ยาวประมาณ 2 ฟุต 2 เสน้

7. High volume pump 1 เครอ่ื ง

8. Volumetric flask ขนาด 2 ลิตร 1 ใบ

ข้นั ตอนการทดลอง
1. ปรับระดับ WTM ให้อยู่ในแนวราบ โดยหมุนปรับระดับระดับท่ีขา WTM จนกระท่ังฟองอากาศบอก

ระนาบอยตู่ รงกลาง

2. เตมิ นำ้ กลั่นลงใน WTM จนกระทั่งน้ำอยู่ในระดับท่ีกำหนด

3. ตอ่ WTM เขา้ กับ High volume pump โดยใช้ Vacuum tubing (ปลายหน่ึงของสายยางต่อเข้ากับ outlet

ของ WTM และอกี ปลายหน่ึงต่อเขา้ กบั pump )

4. เปิดสวทิ ซ์ให้ pump ทำงานดว้ ยอตั ราการไหลของอากาศประมาณ 5-10 ลิตร/นาที อากาศจะถูกดูดผา่ น

เข้าไปใน WTM ใช้เวลาประมาณ 1-2 ชว่ั โมง เพอ่ื ให้นำ้ อ่ิมตัวดว้ ยอากาศ (ดูภาพท่ี 1)

5. ดึงสายยางท่ีต่อกับ pump และ WTM ออก ตรวจดูว่า WTM ยังคงอยู่ในระนาบหรือไม่ ถ้าไม่อยู่

ใหป้ รับอีกครั้งหน่ึง และในขณะเดยี วกนั ใหต้ รวจดูระดับนำ้ ใน WTM ดว้ ย ระดบั นำ้ ควรอยู่

ที่ปลายเขม็ พอดี (ดูภาพท่ี 2)

6. เสียบหลอดแก้วทง้ั สองอนั ลงบน Rubber stopper พกั ไว้

7. ต่อเชื่อม outlet ของ WTM กบั Aspirator ด้วย Gum rubber tubing และหลอดแกว้ ขนาด 3 น้วิ

25

26

(ซ่ึง Aspirator น้ีได้เติมน้ำไวแ้ ล้ว และต้ังไว้ให้อุณหภูมิของน้ำอยู่ในระดับเดียวกับอุณหภูมิห้อง) และ
ต่อ Gum rubber tubing อีกเส้นหนึ่งกับหลอดแก้วขนาด 8 น้ิว ดังภาพที่ (นักศึกษาต้องดูให้แน่ใจว่า
Rubber stopper ปิด Aspirator แน่น)
8. ใช้ pinch clamp เปน็ ตัวควบคุมการไหลของนำ้ จาก Aspirator โดยปิดปลายของ Gum rubber tubing ท่ี
เปิดออกสู่อากาศไว้
9. เปดิ pinch clamp ปล่อยใหน้ ำ้ ไหลออก เพอ่ื ปรบั เขม็ บนหนา้ ปดั WTM ให้อยู่ท่ี 0 (ศูนย์)
10. เปิ ด pinch clamp ป ล่ อยให้ น้ ำไห ลลงสู่ Volumetric flask ข น าด 2 ลิ ต ร ที่ สะ อาด และ แห้ ง
จนระดับน้ำถงึ ขีดบอก 2 ลิตรพอดี จงึ ปิด pinch clamp แล้วอ่านค่าปรมิ าตรทีห่ น้าปดั WTM บันทึกลง
ในกระดาษบันทึกข้อมลู พร้อมทั้งบันทึกอณุ หภูมนิ ำ้ ใน WTM และความดันบรรยากาศในห้องทดลอง
(mm.Hg) (ทำอย่างนอ้ ย 3 คร้ัง)
11. เทนำ้ จาก Volumetric flask กลบั ลงในขวด และปดิ ขวดใหแ้ นน่ เหมือนเดมิ
12. คำนวณปรมิ าตรอากาศท่ี Standard condition (760 mm.Hg ; 25 ºC) โดยใช้สตู ร

Vs = (Pm /Ps)(Ts/Tm)Vm
Vs = ปรมิ าตรอากาศท่ี Standard Condition (ลติ ร)
Vm = ปริมาตรอากาศท่ีวัดไดจ้ าก WTM (ลติ ร)
Pm = ค ว า ม ดั น บ ร ร ย า ก า ศ ภ า ย ใ น WTM ที่ ป รั บ แ ล้ ว ( mm.Hg)
Ps = ความดันบรรยากาศที่ Standard Condition (mm.Hg)
Tm = อุณหภมู นิ ำ้ ใน WTM (ºK)
Ts = อณุ หภูมทิ ี่ Standard Condition (ºK)
13. คำนวณหาค่าผดิ พลาดของ WTM จากสูตรตอ่ ไปน้ี
คา่ ผดิ พลาด (E) = [ Vs (เฉลี่ย) - Vst ] / Vst
เม่ือ Vst = ปริมาตรจริงทว่ี ดั ได้จาก Volumetric flask
14. คำนวณหา Correction factor (C.F.) จากสตู รต่อไปนี้
C.F. = 1/ (1+ E)
15. นำคา่ C.F. ไปใชเ้ พือ่ หาปรมิ าตรอากาศทผี่ ่าน WTM ท่แี ท้จรงิ โดยใช้สูตรต่อไปน้ี
Va = (Vm)( C.F. )
Va = ปรมิ าตรอากาศทแ่ี ท้จริงและ Vm = ปรมิ าตรอากาศทีอ่ ่านไดจ้ าก WTM

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวทิ ยาศาสตรอ์ นามยั สง่ิ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

27

เครื่องมอื วดั อตั ราการไหลของอากาศ ( Rotameter )

เป็นเครอื่ งมือวัดอตั ราการไหลของอากาศ มีลกั ษณะ
เปน็ ท่อพน้ื ทหี่ นา้ ตัดสว่ นปลายลา่ งเลก็ กว่าปลายบน ต้งั ตรง
ในแนวด่ิง ภายในมลี กู ลอยบรรจุอยู่ การเคลอ่ื นทีข่ นึ้ ลงของ
ลูกลอยภายในทอ่ ทำให้พ้ืนทหี่ นา้ ตดั ของอากาศทไี่ หลผ่าน
เปลยี่ นแปลง หรอื ในทางกลบั กันกค็ อื ถา้ อตั ราการไหลของ
อากาศเปลี่ยนแปลงก็จะทำให้ตำแหน่งของลูกลอยเปลี่ยน
แปลงไปด้วย สามารถอ่านคา่ อตั ราการไหลของอากาศได้
จากตำแหนง่ ของลกู ลอย ซึ่งลูกลอยมรี ูปรา่ งตา่ งๆ กัน และ
ปกติแลว้ จะอา่ นตำแหน่งของลกู ลอย ณ ส่วนของลกู ลอยซง่ึ มี
เสน้ ผา่ นศูนย์กลางยาวทีส่ ุดที่สุด

ภาพท2่ี -15 ลกู ลอยลักษณะต่างๆ ของ Rotameter
URL: http://www.cerulean.com 8 มิถนุ ายน, 2558

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวทิ ยาศาสตรอ์ นามัยสิ่งแวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

28

หลกั การทำงานของ Rotameter
ตวั มิเตอร์เปน็ ท่อแก้วใส ท่ีดา้ นในเปน็ รูปกรวย
เรียว (Tapered Tube) และมีลูกลอย (Float) ท่อี อกแบบข้ึน
มาเปน็ พเิ ศษ มกี ารทำงานโดยให้อากาศไหลผา่ นจากขา้ ง
ล่างข้ึนสขู่ า้ งบน ทำใหล้ ูกลอยที่อยภู่ ายในลอยขึ้นไปดว้ ย
ณ จดุ ทล่ี กู ลอยหยดุ นง่ิ คือจดุ ท่มี ีความสมดลุ ระหว่างนำ้
หนักของลกู ลอยกับความเรว็ ของลมที่พดั พงุ่ ข้ึนมา การ
อา่ นค่าอตั ราไหลสามารถทำไดโ้ ดยดจู ากขดี (สเกล) ที่อยู่
ด้านขา้ งๆ ของ Rotameter
Rotameter ทมี่ ีใชก้ ันสามารถอ่านคา่ ไดถ้ ึง 5.0 ลิตรต่อนาที

เน่ืองจาก Rotameter เป็นอุปกรณ์สอบเทียบประเภทมาตรฐานทุติยภูมิ จึงมีความจำเป็นต้องทำการ
ปรับเทียบใหม่กบั Rotameter ทุกๆ 3 เดือน และหากนำไปใช้งานในท่สี ูงมากกว่า 2,000 ฟุต จะตอ้ งดำเนินการ
ตาม
ข้ันตอนทีจ่ ะปรบั คา่ ให้เหมาะสมตอ่ ไป

มีขอ้ แนะนำในการใช้ Rotameter เพอ่ื ให้เกดิ ความแม่นยำมากท่ีสดุ ดงั น้ี
1. ตอ้ งวาง Rotameter ใหอ้ ยูใ่ นแนวดิ่งระหว่างการใชง้ าน
2. ต้องป้องกันไม่ใหฝ้ ุ่นหรอื สิ่งสกปรกเขา้ ไปภายใน Rotameter
3. ปอ้ งกันไม่ให้ Rotameter แตกหรือร้าว

-----------------------------

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควชิ าวิทยาศาสตรอ์ นามัยสง่ิ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

29

บรรณานกุ รม

ศิวพันธ์ุ ชูอินทร์. การเก็บตัวอย่างและตรวจวัดสารมลพิษทางอากาศ. พิมพ์ครั้งที่ 1. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์

แห่งจุฬาลงกรณม์ หาวทิ ยาลัย; 2556

Asfahl, C. Ray. Industrial safety and health management. 2nd ed. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice Hall;

c1990

Brauer, Roger L. Safety and health for engineers. 2nd ed. Hoboken, N.J.: John Wiley; 2006

Chulalongkorn University. Applied environmental research. พมิ พ์ครัง้ ที่ 1. Bangkok: Chulalongkorn

University; 2014

Heinrich, H.W. (Herbert William). Industrial accident prevention. 4th ed. New York: McGraw-Hill; 1959

Tompkins, Neville C. A manager's guide to OSHA. Rev. ed. Boston: Thomson/Course Technology; c2006

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควชิ าวิทยาศาสตร์อนามยั สิ่งแวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

30

บทที่ 3

การเกบ็ ตัวอยา่ งฝุ่นละอองในบรรยากาศ
(Ambient Air Sampling)

ฝนุ่ ละอองในบรรยากาศ (Suspended Particulate Matter: SPM)

มลสารแขวนลอยในบรรยากาศ ซ่งึ มีองค์ประกอบหลากหลาย ซงึ่ อาจประกอบดว้ ยสาร นานาชนดิ
เชน่ ไฮโดรคารบ์ อน โลหะตา่ งๆ (วงศพ์ นั ธ์ ลมิ ปเสนีย์ และ คณะ, 2543) มีความหลากหลายทางก้านกายภาพ
โดยอาจมสี ภาพ เปน็ ของแขง็ หรอื ของเหลวก็ได้ เช่นอยใู่ นสภาพของแข็ง เชน่ ฝนุ่ , ขเ้ี ถา้ , ควัน, เขม่า, ตะกว่ั ,
คารบ์ อน สว่ นทอ่ี ยใู่ นสภาพของเหลวเช่น ละอองน้ำมัน, น้ำมัน, สเปรย์ รวมท้ังละอองกรดต่างๆ โดยปกติ
สารแขวนลอยในบรรยากาศทม่ี ีขนาดเล็กกวา่ 100 ไมครอนทง้ั หมด จะถกู นยิ ามเป็น สารแขวนลอยทั้งหมดใน
บรรยากาศ (Total Suspended Particulate Matter: TSP) ส่วนขนาดเลก็ กวา่ 10 ไมครอน มคี วามสามารถ
แขวนลอยในบรรยากาศไดน้ านกวา่ และสามารถเข้าสรู่ ่างกายของมนุษยไ์ ด้ดกี ว่า (Lin and Liptak, 2000; ) ซึง่
พบว่าอาจมขี นาดตั้งแต่ 0.002 ไมครอน ซึง่ มองดว้ ยตาเปล่าไม่เห็นต้องใชก้ ลอ้ งจลุ ทศั น์ แบบอเิ ลคตรอน(Lin
and Liptak, 2000; กองอนามัยสง่ิ แวดลอ้ ม, 2548)

ผลกระทบต่อสุขภาพมนุษย์

ฝุ่นละอองอาจเกดิ จากธรรมชาติ เชน่ ฝุ่นดนิ ทราย หรอื เกดิ จากควนั ดำจากทอ่ ไอเสียรถยนต์

การจราจร และการอตุ สาหกรรมฝนุ่ ท่ีถกู สูดเข้าไปในระบบทางเดินหายใจ ทำให้เกิด อันตรายต่อสขุ ภาพ

รบกวนการมองเห็น และทำใหส้ ิง่ ต่าง ๆ สกปรกเสยี หายไดใ้ นบริเวณ ที่พกั อาศยั ปริมาณฝนุ่ ละออง 30% เกดิ จาก

กิจกรรมของมนษุ ย์ สว่ นบรเิ วณที่อยู่อาศยั ใกล้ถนนฝุ่นละออง 70-90% เกิดจากการกระทำของมนษุ ย์และพบว่า

ฝุ่นละอองมสี ารตะกวั่ และสารประกอบโบไมดส์ ูงกวา่ บรเิ วณนอกเมือง อนั เนอ่ื งมาจากมลพษิ ทีเ่ กดิ จาก

ยานพาหนะ พบว่า 60% โดยประมาณ จะเป็นฝนุ่ ทีม่ ขี นาดเลก็ กว่า 10 ไมครอนฝ่นุ ประเภทน้เี กดิ จากรถประจำ

ทางและรถบรรทุกที่ใชเ้ ครอ่ื งยนตด์ เี ซลบางสว่ นมาจากโรง งานอุตสาหกรรมส่วนมากจะพบอยูท่ ่ัวไปในเขต

เมืองเขตอุตสาหกรรม และเขตกึ่งชนบท หากพบในปริมาณทีส่ งู จะมผี ลตอ่ สุขภาพอนามยั ของประชาชน

เน่ืองจากมขี นาดเลก็ พอทีจ่ ะเขา้ ส่รู ะบบทางเดินหายใจส่วนล่างและถงุ ลมปอดของมนุษย์ไดเ้ ป็นผลให้เกดิ โรค

ทาง เดนิ หายใจโรคปอดตา่ ง ๆเกดิ การระคายเคืองและทำลายเย่ือหุ้มปอด หากไดร้ บั ในปริมาณมากและเปน็

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามัยสิง่ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

31

เวลานานจะเกดิ การสะสม ทำให้ เกิดพงั ผดื และเป็นแผลได้ ทำให้การทำงานของปอดลดลง ความรนุ แรงข้นึ อยู่
กบั องคป์ ระ กอบของฝนุ่ ละอองนน้ั ส่วนฝุ่นขนาดใหญ่ อกี ประมาณ 40%ท่เี หลือเกดิ จากการก่อสร้างและการ
ฟงุ้ กระจายของฝุน่ จากพ้ืนทวี่ า่ งเปลา่ ฝนุ่ ประเภทนไี้ มม่ ผี ลต่อสุขภาพอนามัยมาก นกั เพยี งแตจ่ ะกอ่ ให้เกดิ การ
ระคายเคอื งตอ่ ทางเดนิ หายใจสว่ นตน้ และอาจเปน็ เพียงการรบกวนและกอ่ ใหเ้ กิด ความรำคาญเท่านั้น (กอง
อนามยั สงิ่ แวดล้อม, 2548) ค่ามาตรฐานของ ฝุ่นในบรรยากาศ ในระยะเวลาทำงานปกติ 8 ช่วั โมง จากประกาศ
กระทรวงมหาดไทย พ.ศ. 2520 ใหค้ วามเข้มขน้ ของฝุ่นรวมทัง้ หมด(Total dust) ไมเ่ กนิ 15 mg/m3 และให้ฝ่นุ
ขนาดเลก็ (Respirable dust) ไม่เกนิ 5mg/m3 (กระทรวงมหาดไทย, 2548)

ต่อมากรมควบคมุ มลพษิ (2005) ได้รายงานข้อมูล ซง่ึ ได้จากการอ้างอิงจากประกาศคณะกรรมการ
ส่ิงแวดล้อมแหง่ ชาติ ฉบับท่ี 10 (พ.ศ.2538) เรือ่ ง กำหนดมาตรฐานคุณภาพอากาศในบรรยากาศโดยทัว่ ไป ออก
ตามความในพระราชบัญญตั สิ ่งเสรมิ และรักษาคณุ ภาพสิ่งแวดลอ้ มแห่งชาติ พ.ศ. 2535 ประกาศในกิจจานุเบกษา
เล่ม 112 ตอนท่ี 52ง. วันที่ 25 พฤษภาคม พ.ศ. 2538 ได้กำหนดมาตรฐานค่าเฉล่ียระยะยาว (1 เดือน และ 1 ปี)
กำหนดขึ้นเพ่ือป้องกันผลกระทบยาวหรือผลกระทบเร้ือรัง ท่ีอาจเกิดขึ้นต่อสุขภาพอนามัย (chronic effect)
มาตรฐานค่าเฉลี่ยระยะส้ัน (1, 8 และ 24 ชม.) กำหนดขึ้นเพื่อป้องกันผลกระทบต่อสุขภาพอนามัยอย่าง
เฉยี บพลัน (acute effect) ในเรื่องของฝนุ่ ละอองดงั ตารางท่ี 3

ตารางท่ี 3.1 มาตรฐานของฝนุ่ ละออง สำหรบั สุขอนามยั ของมนษุ ย์ ทง้ั ระยะสนั้ และระยะยาว

มาตรฐานฝนุ่ ละอองในอากาศในสภาวะอากาศทว่ั ไปตอ่ สขุ อนามัยของมนษุ ย์

ประเภทของฝุ่นละออง คา่ เฉล่ยี ความเข้มขน้ ใน คา่ มาตรฐาน

เวลา

ฝ่นุ ละอองขนาดไม่เกนิ 10 ไมครอน 24 ชม. ไมเ่ กิน 0.12 มก./ลบ.ม

1 ปี ไมเ่ กนิ 0.05 มก./ลบ.ม

ฝ่นุ ละอองขนาดไม่เกนิ 100 24 ชม. ไมเ่ กนิ 0.33 มก./ลบ.ม.

ไมครอน 1 ปี ไม่เกิน 0.1 มก./ลบ.ม

ส่ิงปนเปอ้ื นทางอากาศ

ถา้ แบง่ สิ่งปนเปอ้ื นทางอากาศตามสถานะ เช่น ของแขง็ ของเหลว หรอื กา๊ ซ หรือรูปแบบการ
กอ่ ตวั ของสิ่งปนเปอื้ นทอ่ี ยู่ในอากาศ สามารถจำแนกประเภทได้ ดังนี้

2.1 ฝนุ่ และควนั ที่ประกอบจากอนภุ าคของแข็งล่องลอยอยู่ในอากาศ
2.2 ละอองและหมอกที่ประกอบจากอนุภาคของเหลวลอ่ งลอยอยใู่ นอากาศ
2.3 ก๊าซ และไอ

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวิทยาศาสตรอ์ นามยั สงิ่ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

32

2.1 ฝนุ่ และควนั
ฝุ่นคือ อนุภาคของแข็งขนาดเล็กท่ีล่องลอยอยู่ในอากาศ ไม่ว่าจะมีต้นกำเนิดจากธรรมชาติ
เช่น แรงลมพัดพา ภูเขาไฟ หรือแผ่นดินไหว หรือเกิดจากกระบวนการที่มนุษย์สร้างข้ึน เช่น
กระบวนการในอุตสาหกรรม การบด การอัด การเจาะ การเจยี ระไน ซึ่งล้วนแล้วแตเ่ ปน็ การก่อใหเ้ กิดฝุ่น
โดยการยอ่ ยสลายจากอนภุ าคขนาดใหญ่ไปสอู่ นุภาคฝุ่นที่มขี นาดเล็กกวา่ โดยทว่ั ไปจะเรียกอนภุ าคขนาด
เล็กว่า “ฝุ่น” ก็ต่อเมื่ออนุภาคดังกล่าวมีขนาดเล็กกว่า 100 ไมครอน ชนิดของฝุ่นมีทั้งจากท่ีมาที่
หลากหลาย เช่น ฝุน่ หนิ ฝุ่นโลหะ ฝุ่นดิน ฝนุ่ ไม้ ฝนุ่ จากผม และขนสัตว์ เป็นต้น
ควัน คือ อนุภาคขนาดเล็กที่เป็นได้ท้ังของเหลวและของแข็งท่ีเกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่
สมบูรณ์ของสารอินทรีย์ เช่น ไม้ ถ่านหิน ยาสูบ และน้ำมัน เป็นต้น ขนาดอนุภาคของควันมีขนาดเล็ก
มาก เล็กกวา่ 1 ไมครอน โดยทวั่ ไปมีขนาดระหว่าง 0.1 ถงึ 0.3 ไมครอน ในบางครัง้ อาจพบควันท่มี ีขนาด
เลก็ กว่า 0.1 ไมครอนมาก เช่น ควนั บุหรี่ อาจมีขนาดเลก็ มากถึง 0.01 ไมครอน
ไวรสั มขี นาดระหว่าง 0.003 ถงึ 0.06 ไมครอน แต่โดยท่วั ไปไวรสั มักอยู่รวมกันเป็นกลมุ่ ก้อน
และเกาะตัวอย่กู ับอนุภาคที่มขี นาดใหญ่กว่าในอากาศ แบคทีเรยี มขี นาดระหว่าง 0.4 ถึง 5 ไมครอน และ
รวมตัวอยู่กบั อนุภาคท่ีมขี นาดใหญก่ วา่ ในอากาศเชน่ เดียวกบั ไวรสั รามีขนาดระหว่าง 10 ถงึ 30 ไมครอน
ท้ังไวรัส แบคทีเรีย และรา ที่ล่องลอยอยู่ในอากาศจะถูกเรียกช่ือรวมกันว่า จุลชีวะท างอากาศ
(Bioaerosols) ซ่ึงจะกลา่ วถึงโดยระเอียดในหวั ขอ้ ถดั ไป
2.2 ละอองและหมอกทป่ี ระกอบจากอนุภาคของเหลวล่องลอยอยใู่ นอากาศ
ละออง (Mist) คือ อนภุ าคของเหลวที่มีลักษณะคล้ายหยดน้ำขนาดเล็กล่องลอยอย่ใู นอากาศ
โดยอนุภาคดังกล่าวจะคงสถานะเป็นของเหลวที่อณุ หภูมแิ ละความดันอากาศปกติ ละอองสามารถเกดิ ได้
จากกระบวนการอันหลากหลาย เช่น การพ่นหรือสเปรย์ ปฏิกิริยาเคมี หรือการเปล่ียนสถานะจาก
ของเหลวไปเป็นก๊าซ นอกจากนี้ การจาม (ภาพท่ี 7.7) ยังก่อให้เกิดละอองขนาดเล็กจำนวนมากท่ีมีจุล
ชีวะขนาดเล็กแฝงตัวอยู่ และเนื่องจากละอองจากการจามมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบามาก จึงสามารถ
ลอ่ งลอยอยใู่ นอากาศไดเ้ ปน็ เวลานาน จงึ เปน็ สาเหตุของการแพรก่ ระจายของเชื้อโรคในอากาศ
หมอก (Fog) คือ ละอองของเหลวขนาดเล็กมากที่เกิดจากการควบแน่นของไอน้ำในอากาศ
โดยอนุภาคของหมอกจะมขี นาดเล็กกวา่ ละอองมาก หรอื บางครัง้ หมอกอาจเป็นสถานะก่ึงกลางท่ีเกดิ จาก
การปรับเปล่ียนสถานะจากละอองของเหลวไปสสู่ ถานะการกลายเป็นไอของเหลวในอากาศ
ในอนุภาคของละอองของเหลวท่ลี ่องลอยอยู่ในอากาศอาจปนเปื้อนด้วยอนุภาคของแข็งที่มี
ขนาดเลก็ แฝงตัวในของเหลวดังกล่าว ซึ่งในอนภุ าคดังกล่าวอาจเปน็ แหลง่ ทอี่ ย่อู าศยั ของจลุ ชวี ะขนาดเลก็

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวทิ ยาศาสตรอ์ นามยั สง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

33

เช่น ไวรัส แบคทีเรีย สปอร์รา ซ่ึงก่อให้เกิดปัญหาการปนเป้ือน และการแพร่กระจายของเช้ือโรคใน
อากาศ

2.3 ก๊าซ และไอ
ก๊าซ ถกู นิยามวา่ เปน็ สถานะหนึ่งของสสาร โดยกา๊ ซจะมีองคป์ ระกอบทเ่ี ปน็ สสารต่างๆ ท่ี
ไม่ใช่อากาศ ซง่ึ องคป์ ระกอบดงั กลา่ วจะคงสถานะกา๊ ซทีส่ ภาวะอณุ หภูมแิ ละความดนั อากาศปกติ เชน่
ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน เป็นตน้
ไอ ถกู ใช้นยิ ามสสารทีเ่ ป็นองค์ประกอบก๊าซ ท่ีสามารถเป็นได้ท้งั ของแขง็ หรอื ของเหลวท่ี
สภาวะอุณหภมู ิ และความดนั อากาศปกติ เช่น ไอน้ำมัน หรือไอนำ้ เป็นตน้
3. การกรองสง่ิ ปนเปอ้ื นในอากาศตามธรรมชาติโดยกระบวนการหายใจ
นักสุขศาสตร์อุตสาหกรรมมักสนใจขนาดอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 2 ไมครอนมากกว่า
อนภุ าคในชว่ งขนาดอน่ื ๆ เน่ืองจากเปน็ ขนาดในช่วงที่สามารถเข้าไปติดและกกั เก็บโดยปอดของมนุษย์
ได้โดยสะดวก โดยท่ัวไป อนุภาคท่ีมีขนาดใหญ่กว่า 8 ไมครอนจะถูกกรองโดยกลไกเบื้องต้นตาม
ธรรมชาติของมนุษย์ เช่น ท่โี พรงจมูก และขนจมูก หลงั จากนน้ั อนุภาคทม่ี ขี นาดเลก็ รองลงมาจะถูกกรอง
ในระหว่างทางของช่องทางเดินอากาศท่ีเชอ่ื มต่อระหว่างโพรงจมูกกับปอด ซ่ึงกลไกของร่างกายก็จะทำ
การกำจัดส่ิงแปลกปลอมดังกล่าวโดยการขับออกทางการกลืน หรือจาม อนุภาคท่ีไม่ถูกกรองตาม
กระบวนการกรองตามธรรมชาติของร่างกายมนุษย์ท้ัง 2 ขั้นตอนดังกล่าวก็จะหลุดลอดสู่กระบวนการ
หายใจของมนุษย์

การตรวจวัดฝุ่น

ฝ่นุ หรืออนุภาคสารแขวนลอยทง้ั หมด (Total Suspended Particulate, TSP) และฝนุ่ ท่ีมีขนาดเล็กกวา่ 10
ไมครอน (PM - 10) มีวธิ ีการเฉพาะเปน็ วิธี manual เป็นวิธีอา้ งอิง มีอุปกรณ์เก็บเรียกว่า high - volume อุปกรณ์
เก็บตัวอย่างจะมีองค์ประกอบสำคัญคือ ป้ัมดูดอากาศ และอุปกรณ์บันทึกอัตราการไหลหรืออุปกรณ์ควบคุม
อัตราการไหลอย่างไดอย่างหนึ่ง การเก็บตัวอยา่ งฝุ่น (TSP) อากาศจะดูดผา่ นแผน่ กรอง ในอัตราการไหล 40-60
ลูกบาศก์ฟุตต่อนาที ให้ฝุ่นท่ีมีขนาด 0.3 - 100 ไมครอน ถูกดักไว้ท่ีแผ่นกรองชนิด glass fiber filter หรือ
membrane filter ความเขม้ ขน้ ของฝุน่ ในบรรยากาศ (ไมโครกรมั ตอ่ ลกู บาศกเ์ มตร) จะคำนวณได้จากปรมิ าณของ
ฝุ่นบนกระดาษกรองที่ช่ังได้กับปริมาตรของอากาศท่ีผ่านแผ่นกรองดังกล่าว โดยปกติจะเกบ็ ตัวอยา่ งต่อเน่ือง
ตลอดเวลา 24 ช่ัวโมง จะทำให้ได้ตัวอย่างฝุ่นท่ีพอเพียงในการวิเคราะห์ แม้ว่าในอากาศจะมีฝุ่นอยู่เพียง 1
ไมโครกรัมต่อลูกบาศกเ์ มตร กต็ ามอปุ กรณ์เก็บตัวอย่าง High - Volume

ระบบเกบ็ รวมรวมมลสาร (ฝนุ่ และ แก๊ส)

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควชิ าวทิ ยาศาสตรอ์ นามยั ส่ิงแวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

34

การเก็บรวบรวมมลสารเปน็ การรวบรวมอากาศที่มีมลสารจากตำแหนง่ ท่ีมีปญั หา เพื่อดดู หรือเป่าเข้าระบบกำจัด
มลสารตอ่ ไป หลักการที่สำคญั คือ ตอ้ งจำกัดภาระงานทตี่ อ้ งทำให้น้อยท่สี ดุ และมหี ลักการอื่นๆ อกี คอื
ก. ตอ้ งให้ Hood หรอื Canopy ครอบคลุมแหล่งกำเนดิ มลสารเพือ่ ควบคุมไมใ่ ห้มลสารแพร่กระจายไปยงั บริเวณ
ทมี่ ีคนทำงาน
ข. ลดภาระงาน โดยให้ดูดเฉพาะท่มี ปี ัญหามลสาร ฝุ่น หรอื แกส๊ กำเนิดที่ไหน รวบรวมที่นนั่ เช่น วางทอ่ อ่อน
จอ่ ดดู ใกล้ๆตำแหน่งท่กี ำเนดิ
ค. หลีกเลี่ยงการดูดอากาศดเี ข้าไปเจือจาง
ง. ปล่อยอากาศท่มี ีมลสารออกไปให้ห่างจากตำแหนง่ ทนี่ ำอากาศดเี ขา้ ห้อง (Make-up air)
จ. ระบบรวมมลสารจะตอ้ งออกแบบไมใ่ หอ้ ากาศทีม่ ีมลสารไหลผ่านคนงานกอ่ นเข้าสรู่ ะบบ
ฉ. ในกรณขี องฝุ่น ความเร็วลมที่ดูดต้องสูงพอที่จะพาฝนุ่ ข้นึ สทู่ อ่ และไหลไปตามท่อได้
ตวั อยา่ ง ฮดู (Hoods) หรือ Canopy มี แสดงในภาพตอ่ ไป

ทีก่ ำเนิดฝ่นุ

ภาพที3่ -1 ฮดู ( HOODS)
URL: http://www.pcd.go.th. 8 มิถุนายน, 2558

อปุ กรณส์ ำหรับดักและแยกฝนุ่
อปุ กรณ์ดกั และแยกฝุ่นออกจากอากาศน้ันแบ่งออกเป็น
กลุม่ ใหญๆ่ ดังน้ี
ก. กลมุ่ ทีใ่ ชห้ ลักเชงิ กล
ข. กลมุ่ ที่อาศยั การกรอง
ค. เครือ่ งดักจบั ฝุ่นด้วยไฟฟ้าสถิต
ง. กลุ่มที่ใช้น้ำช่วยจบั ฝุ่น อนึ่ง อุปกรณ์กลุ่มนี้ นอกจากจะใช้กับฝุ่นแล้วยงั นิยมใช้ในการแยกและกำจัดแก๊สท่ี
ปนเปื้อนในอากาศเสียจากโรงงานด้วยเชน่ กัน ตัวอยา่ งที่ทราบกนั ดี ได้แก่ท่ีโรงไฟฟ้าแมเ่ มาะจะใชใ้ นการกำจัด
แกส๊ ซลั เฟอร์ไดออกไซดท์ ่ไี ด้จากการเผาถา่ นหิน โดยการสเปรยน์ ำ้ ผสมหนิ ปูนเพ่อื จบั แก๊สและไดเ้ ป็นยปิ ซ่ัมตก
ลงมาขา้ งล่าง ซง่ึ วิธีดงั กล่าวนีเ้ รียกว่า Wet limestone FGD process.

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวทิ ยาศาสตรอ์ นามยั สงิ่ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

35

การเก็บตวั อย่างมลพิษทางอากาศท่เี ป้นอนุภาคจึงแบง่ ออกไดเ้ ป็น 2 ประเภท ดงั น้ี
อนุภาค (Particulate) หมายถึง สารทกุ ชนดิ ทง้ั ท่อี ย่ใู นรูปของแข็งและของเหลวท่ีแขวนลอยอยใู่ นอากาศและมี
โอกาสที่ผูป้ ฏิบัติงานในบรเิ วณนนั้ จะหายใจเขา้ สรู่ ะบบทางเดินหายใจได้ ซึง่ อันตรายทเ่ี กิดขึ้นต่อระบบทางเดิน
หายใจขนึ้ อยูก่ ับขนาดและความเข้มขน้ ของอนุภาค โดยขนาดของอนภุ าคจะเปน็ ตัวกำหนดตำแหนง่ ของระบบ
ทางเดนิ หายใจทอ่ี นุภาคจะไปเกาะติดอยู่

องค์กรอิสระของสหรัฐอเมริกาที่ทำงานในด้านสุขศาสตร์อุตสาหกรรม คือ ACGIH (American
Conference of Governmental Industrial Hygienists) ได้จำแนกประเภทของอนุภาคตามขนาดของอนุภาคท่ีมี
ผลกระทบตอ่ สขุ ภาพ โดยแบ่งอนุภาคเปน็ 3 ประเภท คอื

1. อนุภาคท่ีสามารถเข้าสู่ระบบทางเดินหายใจส่วนต้นได้ (Inhalable Particulate Matter ; IPM )

หมายถึง อนภุ าคที่อาจก่อให้เกิดอันตรายเม่ือสะสมในบริเวณต่างๆของระบบทางเดินหายใจ ซ่ึง

จะเป็นอนุภาคท่มี ขี นาดเส้นผา่ นศนู ย์กลางเลก็ กวา่ 100 ไมครอน

2. อนุภาคทสี่ ามารถเข้าสู่ระบบทางเดนิ หายใจบริเวณชอ่ งอกได้ (Thoracic Particulate Matter ; TPM

) หมายถึง อนุภาคที่จะก่อให้เกิดอันตราย เมื่อสะสมอยู่บนตำแหน่งใดๆ ของท่อลมและบริเวณ

แลกเปล่ียนกา๊ ซของปอดซึ่งจะเป็นอนุภาคทมี่ ขี นาดเสน้ ผ่านศนู ยก์ ลางเลก็ กวา่ 25 ไมครอน

3. อนภุ าคทส่ี ามารถเขา้ สรู่ ะบบทางเดินหายใจบรเิ วณแลกเปลี่ยนกา๊ ซ (Respirable Particulate Matter

; RPM ) หมายถึง อนภุ าคที่กอ่ ใหเ้ กดิ อันตราย เมื่อสะสมอยใู่ นบริเวณท่มี ีการแลกเปลี่ยนก๊าซของ

ปอด ซ่ึงจะเป็นอนุภาคทม่ี ีขนาดเสน้ ผ่านศูนยก์ ลางเลก็ กว่า 10 ไมครอน
1. การเกบ็ ตัวอย่างมลพษิ ทางอากาศท่เี ป็นอนุภาคท้งั หมด (Total particulate) ซ่ึงจะเรยี กว่า “ฝนุ่

รวม” (Total dust)
2. การเก็บตัวอย่างมลพิษทางอากาศที่เป็นอนุภาคขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน (Respirable

particulate) ซ่ึงตามประกาศกระทรวงมหาดไทย เร่ืองความปลอดภัยในการทำงานเกี่ยวกับ

ภาวะแวดล้อม (สารเคมี) พ.ศ. 2520 จะเรียกว่า “ฝุ่นขนาดท่สี ามารถเข้าถึงและสะสมในถงุ ลม

ของปอดได้” (Respirable dust)

คา่ มาตรฐานปรมิ าณฝนุ่ ในบรรยากาศการทำงานโดยเฉลี่ยตลอดระยะเวลาการทำงานปกติ

หน่วยงาน ฝุ่นรวม (Total Dust) ฝุ่ น ข น า ด ที่ ส า ม า ร ถ เ ข้ า ถึ ง

และสะสมในถุงลมของปอด

(Respirable Dust)

ประเทศไทย 15 มิลลกิ รมั /ลูกบาศกเ์ มตร 5 มลิ ลกิ รัม/ลกู บาศกเ์ มตร

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควชิ าวิทยาศาสตรอ์ นามัยสงิ่ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

36

OSHA 15 มลิ ลิกรัม/ลูกบาศก์เมตร 5 มลิ ลิกรมั /ลูกบาศกเ์ มตร

ตามกฎหมายผู้ประกอบการอุตสาหกรรมต้องดูแลควบคุมและติดตามตรวจสอบให้มลพิษท่ีเกิดจาก

โรงงานออกไปส่บู รรยากาศในปริมาณที่กำหนด ซ่ึงอาจอาศยั วิธกี ารต่างๆ กัน ซ่ึงในบทนำนี้จะกล่าวเพียงยอ่ ๆ

โดยจะมบี ทท่แี ยกพูดถึงแตล่ ะวธิ โี ดยละเอยี ดต่อไปในบทหลังๆ ท้งั นีใ้ นบทน้ีจะเนน้ ทกี่ ารดักและแยกฝ่นุ

โดยกล่าวถึงแกส๊ และกล่ินบ้างเล็กน้อยอย่างไรก็ตาม นอกจากดูแลมลพิษที่จะปล่อยออกไปแล้วผู้ประกอบการ

ควรดูแลคณุ ภาพอากาศภายในตัวอาคารดว้ ย เพ่ือให้ผปู้ ฏิบัตงิ านในอาคารมคี วามปลอดภยั มาตรฐานอากาศใน

อาคารทค่ี วรทราบไว้ได้แสดงในตารางซึง่ เปน็ มาตรฐานของญี่ปุ่น

มาตรฐานอากาศในตัวอาคารของประเทศญี่ปนุ่

หัวข้อ มาตรฐานสำนักงาน/อาคาร หน่วย

ฝุ่นละออง 0.15 มลิ ลกิ รัมตอ่ ลบ.เมตร

คาร์บอนโมโนออกไซด์ 1,000 มลิ ลกิ รมั ต่อลบ.เมตร

คาร์บอนไดออกไซด์ 1,000 มิลลิกรัมตอ่ ลบ.เมตร

ความเร็วลม 0.5 เมตรต่อวินาที

อณุ หภมู ิ 17-28 องศาเซลเซียส

ความชืน้ 40-70 เปอร์เซน็ ต์

(สัณห์ชัย กลน่ิ พิกลุ , พิจิตร พิศสวุ รรณ 2534)

หลกั การบำบัดมลภาวะทางอากาศ

แบง่ เปน็ 2 กลมุ่ ใหญ่คือ

ก. การระบายออกไป (Remove หรือ Ventilation)เช่น พัดลมดูดออกไปหรอื เป่าออกไปหรอื ไลด่ ้วยลม

ที่สะอาด ซึ่งจัดอย่ใู นกลุ่มของกระบวนการระบายอากาศ(Ventilation) หลักการน้เี ป็นการลดปัญหามลสารทมี่ า

รบกวนภายในโรงงานเอง โดยไม่สนใจว่านอกโรงงานจะมีปัญหาหรือไม่ จึงเป็นการผลักปญั หาให้ชุมชนนอก

โรงงาน ดังนัน้ วิธีน้ีจึงใช้เฉพาะโรงงานท่ีมีปัญหามลสารไม่มาก จงึ สามารถนำอากาศจากบริเวณท่ีเกิดมลสาร

ออกไปผสมกับอากาศดใี นปริมาณมากทำใหค้ วามเข้มข้นของฝุ่นในอากาศที่ผสมกันแลว้ เจือจางลงต่ำกว่าระดับ

ท่ีกฎหมายกำหนด ซึ่งวิธีน้ีต้องออกแบบระบบรวบรวมมลสารให้ดี ต้องมีฮูด หรือ Canopy ครอบคลุม

แหล่งกำเนิดมลสาร เพ่ือควบคุมไม่ให้มลสารแพร่กระจายไปยังบริเวณท่ีมีคนทำงาน และปล่อยอากาศท่ีมีมล

สารออกไปให้หา่ งจากตำแหนง่ ท่ีนำอากาศดีเข้าหอ้ ง (Makeup air) นอกจากนี้ ยงั ใชก้ บั การระบายอากาศในหอ้ ง

หรอื บริเวณท่ีมคี นทำงาน เพอ่ื ให้คนทำงานในบรรยากาศท่สี ะอาดหายใจ และการระบายอากาศยังเป็นการชว่ ย

ระบายความร้อนออกจากหอ้ งเพอื่ ปรับอุณหภูมิภายในห้องให้คนทอี่ ยภู่ ายในรู้สึกสบายตัว ท้ังน้ี บรรยากาศการ

ทำงานท่ดี ี ตอ้ งการปรมิ าณการถ่ายเทของอากาศ 30 ลบ.ม. / ชม. / คน และหากเปน็ ห้องทึบ ต้องการ 35 ลบ.ม. /

ชม. / คนหลักการระบายอากาศ อาจทำได้ใน 3 ลักษณะ ซ่งึ เหมาะสำหรับกรณีตา่ งๆ กนั ดงั แสดงในรูปตอ่ ไปน้ี

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวทิ ยาศาสตรอ์ นามัยสง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

37

- ปอ้ งกันไมใ่ ห้อากาศนอกห้องรัว่ ไหลเขา้ ห้องตามขอบประตหู น้าต่างได้
- เสียค่าไฟฟ้าสูง
- แรงดนั อากาศในหอ้ งสงู กว่าขา้ งนอก
- ป้องกนั ไม่ใหอ้ ากาศนอกหอ้ งรว่ั ไหลเขา้ หอ้ งตามขอบประตหู นา้ ตา่ งได้
- ไม่เหมาะกับห้องทมี่ แี ก๊สพิษ- แรงดนั อากาศในห้องต่ำกว่าข้างนอก
- ป้องกนั อากาศในหอ้ งไม่ให้รัว่ ไปหอ้ งอ่ืนได้
- ปอ้ งกันไมใ่ หอ้ ากาศในหอ้ งรว่ั ไหลออกนอกหอ้ ง
- เหมาะสำหรับหอ้ งทมี่ แี กส๊ พิษหรอื กลน่ิ
ข. การดักเกบ็ (Collection)
การบำบดั มลภาวะทางอากาศโดยการดักเก็บน้ี เป็นการดกั แยกและรวบรวมมลสารในอากาศท่ีเป็นปญั หาออกมา
แลว้ ปล่อยอากาศที่สะอาดออกสู่บรรยากาศต่อไป ดงั นนั้ จงึ เปน็ วธิ ที ่ีสามารถจัดการกับปัญหาได้จริงๆ และเป็น
วธิ ีท่ีใช้กนั ทวั่ ไปตามโรงงานต่างๆ
การบำบัดด้วยวิธีนจี้ ะตอ้ งประกอบดว้ ย
ก. ระบบรวบรวมมลสาร ณ ท่กี ำเนดิ หรือใกล้ทก่ี ำเนิดมลสารมากที่สดุ
ข. ระบบ หรอื อุปกรณ์บำบัด
ค. ระบบทอ่ ท่ีนำอากาศทม่ี มี ลสารเข้าสรู่ ะบบบำบัด
ง. อปุ กรณช์ ่วยใหเ้ กดิ การไหลของอากาศ (Air moving device) เช่น พดั ลม เป็นต้น
การบอกประสทิ ธิภาพของการดักเกบ็ ฝุ่น และแกส๊
ประสทิ ธิภาพของกระบวนการจะบอกได้เป็น 2 ลกั ษณะ คือ
ก. ประสิทธภิ าพในการดักเกบ็ (Collection efficiency) หรอื บอกเป็น % Removal
ข. สัดส่วนหรอื เปอรเ์ ซ็นต์ของมลสารที่หลุดรอดจากการดักเก็บหรือปล่อยผ่านอุปกรณ์ดักเก็บไปได้
(Penetration efficiency)

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวิทยาศาสตรอ์ นามัยส่ิงแวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

38

บรรณานกุ รม

เถลิงศกั ดิ์ เพ็ชรสุวรรณและคณะผูจ้ ัดทำ. รวมกฎหมายเกย่ี วกับมลพิษทางเสียงและความสัน่ สะเทอื น.พิมพ์
ครั้งที่ 2. กรุงเทพฯ: สำนกั จดั การคณุ ภาพอากาศและเสยี ง กรมควบคมุ มลพษิ กระทรวง
ทรัพยากรธรรมชาติและสง่ิ แวดล้อม; 2551

นนท์ วงศค์ ณู . การจดั ระบบการจัดเก็บเครือ่ งมอื และอปุ กรณ์ในโรงงานปฏิบตั กิ าร. พมิ พค์ รั้งที่ 1. ขอนแกน่ :
ภาควิชาวศิ วกรรมอุตสาหการ คณะวศิ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลยั ขอนแกน่ ; 2545

นพภาพร พานิช. ตำราระบบบำบดั มลพษิ อากาศ. พมิ พ์ครงั้ ท2ี่ . กรุงเทพฯ : ศูนย์บรกิ ารวิชาการแห่ง
จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลยั ; 2550

ปราณี พันธุมสินชัย. ISO 14000 มาตรฐานการจดั การส่ิงแวดลอ้ มและกฎหมายสง่ิ แวดล้อมไทยสำหรบั
ผู้บรหิ าร. พมิ พ์ครง้ั ที่ 3. กรงุ เทพฯ: โรงพิมพ์แห่งจฬุ าลงกรณม์ หาวทิ ยาลยั ; 2542

มลิวรรณ บุญเสนอ. พิษวิทยาสิ่งแวดล้อม. พิมพ์ครั้งที่ 1. นครปฐม: โรงพิมพ์มหาวิทยาลัยศิลปากร วิทยาเขต
พระราชวังสนามจนั ทร์; 2544

ศิวพันธุ์ ชูอินทร์. มลพิษทางอากาศ. พิมพ์ครั้งท่ี 1. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย; 2556
สมพงษ์ มนี ะโรจน์. การออกแบบระบบทอ่ และระบบดกั เก็บผุ่น-ควบคมุ ก๊าซมลพิษ. พมิ พ์คร้ังท่ี 1.

กรุงเทพฯ: สามลดา; 2553
อุดมศกั ดิ์ สนธพิ งษ์. กฎหมายเกยี่ วกับสิง่ แวดล้อม. พิมพ์คร้งั ที1่ . กรงุ เทพฯ : วิญญูชน; 2547

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวทิ ยาศาสตร์อนามยั สง่ิ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

39

บทท่ี 4

การเกบ็ ตัวอยา่ งฝุ่นละอองในสถานประกอบการ
(Workplace Air Sampling)

มลสารและสภาวะแวดลอ้ มในสถานท่ีทำงานและผลกระทบตอ่ สขุ ภาพ

1. ความหมายของคุณภาพอากาศภายในสถานท่ที ำงาน
ภาวะมลพิษทางอากาศ หมายถึง สภาวะการที่บรรยากาศกลางแจง้ มสี ิ่งเจือปน เช่น ฝุ่นละออง ไอควัน

ก๊าซต่างๆ ละอองไอ กลิ่น ควัน ไอ เป็นต้น อยู่ในลักษณะ ปริมาณและระยะเวลาที่นานพอท่ีจะทำให้เกิด
อันตรายต่อสุขภาพอนามัยของมนุษย์ หรือส่ิงมีชีวิตอื่นๆ หรือทำลายทรัพย์สินของมนุษย์ หรือส่ิงแวดล้อม
บรเิ วณรอบๆ

ภาวะมลพิษทางอากาศภายในอาคาร หมายถึง สภาวะการท่ีอากาศภายในอาคารมีสิ่งเจือปนอยู่ใน
ปริมาณและระยะเวลาที่นานพอที่จะทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพอนามัยของมนุษย์ ต่อส่ิงมีชีวิตอื่นๆ ต่อ
ทรัพยส์ ินของมนุษยห์ รือต่อสิ่งแวดล้อมบริเวณรอบๆ สารปนเปือ้ นภายในอาคาร เชน่

• อนภุ าคแขวนลอยในอากาศ (Aerosol and Tobacco smoke)
• สารระเหยอินทรีย์ (Volatile Organic Compounds,VOC) จากไม้อดั พรม เฟอร์นิเจอร์ สี สารเคลือบเงา

ไม้ นำ้ ยาทำความสะอาดพน้ื กาวท่ีใชใ้ นการยึดกระเบอื้ ง และสารระเหยจากย่าฆา่ แมลง
• ก๊าซนินทรีย์ (Inorganic Gaseous) ได้แก่ ก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์ (CO)ไนโตรเจนไดออกไซด์

(NOx) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และกา๊ ซโอโซน
• สง่ิ มีชวี ิตขนาดเล็กท่ีแขวนลอยในอากาศ (Bioaerosal) ได้แก่ เชือ้ ไวรัส เชื้อแบคทีเรยี เชอ้ื รา ริกเกตเซีย

โปรโตซวั ไรฝนุ่
• เรดอน (Radon)

คุณภาพอากาศภายในอาคาร หมายถึง สภาวะการท่ีอากาศภายในอาคารท่ีอาจไม่มีส่ิงเจือปนหรือมี
สิง่ เจือปนอยู่ในปรมิ าณท่ีอาจจะทำหรือไม่ทำให้เกดิ อนั ตรายตอ่ สุขภาพอนามัยของมนษุ ย์ ตอ่ สง่ิ มีชีวิตอืน่ ๆ ต่อ
ทรัพย์สินของมนุษย์หรือต่อสิ่งแวดล้อมบริเวณรอบๆ อาคารน้ันๆ หากปริมานส่ิงปนเป้ือนต่ำกว่าระดับที่จะ
ก่อใหเ้ กิดปัญหาดงั กล่าว ก็จะถือวา่ คณุ ภาพอากาศภายในอาคารอยู่ในระดับดี เหมาะสำหรบั การอยอู่ าศยั แต่ถ้า
ปรมิ านส่งิ ปนเป้ือนเท่ากบั หรือสูงกว่าระดบั ท่ีจะก่อให้เกดิ ปัญหา ก็จะถอื วา่ คณุ ภาพอากาศภายในอาคารนัน้ ไม่ดี
ไมเ่ หมาะสำหรบั การอยูอ่ าศัย

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวิทยาศาสตรอ์ นามยั ส่งิ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

40

สิ่งเจือปนหรือสิ่งปนเปื้อนในอากาศโดยทั่วไป ประกอบด้วยฝุ่น เส้นไย ก๊าซและไอของสารเคมี และ
สารทางชวี ภาพ เช่น แบคทีเรีย ไวรัส และเชื้อรา เป็นต้น (ตารางท่ี 15.1 ) ส่ิงปนเปื้อนหรือมลพิษต่างๆ เหล่านี้
อาจส่งผลต่อคุณภาพอากาศภายในอาคาร สิ่งปนเปื้อนหรือมลพิษทางอากาศภายในอาคารอาจมาจากทั้งจาก
ภายนอกอาคารและภายในอาคารเอง มลพิษทางอากาศจากภายนอกอาคารและจากพื้นดิน ได้แก่ เรดอน สาร
กำจัดแมลงและวัชพืช ก๊าซและไอสารเคมีที่รั่วไหลจากภาชนะกักเก็บ มลพิษจากการจราจร เป็นต้น สิ่ง
ปนเปื้อนจากภายในอาคารอาจมีสาเหตุจากแหล่งกำเนิดหลายประเภทภายในอาคาร เช่น เฟอร์นิเจอร์ สารทำ
ความสะอาด รวมทงั้ ลักษณะกิจกรรมหรอื ลักษณะส่วนบคุ คลของผู้อาศยั หรือผใู้ ช้อาคาร นอกจากนี้ส่งิ แวดลอ้ ม
ภายในอาคารยงั มีปฏสิ ัมพนั ธ์กับลักษณะภูมิประเทศ ภูมอิ ากาศ ระบบการก่อสรา้ ง ไดแ้ ก่การออกแบบแรกเร่ิม
และการปรับปรงุ ในภายหลังเกี่ยวกับโครงสร้างและระบบเครอ่ื งจักร รวมทงั้ เทคนิคในการก่อสร้างและวัสดุท่ี
ใช้ก่อสรา้ ง ซงึ่ ปจั จยั เหลา่ นลี้ ้วนสง่ ผลให้เกิดปัญหาคุณภาพอากาศทั้งส้นิ

ตารางที่ 4.1 สารมลพิษทป่ี ล่อยออกมาจากแหล่งตา่ งๆ

อุปกรณ์ สารพษิ

กา๊ ซพษิ จากตัวมนษุ ย์ ไซลนี โทลูอนี แอมโมเนยี แอลกอฮอล์ อาซีโตน
เคร่อื งทำพิมพ์เขียว แอมโมเนีย แอลกอฮอล์
ฝ้าเพดานสำเร็จรูป ฟอรม์ ัลดีไฮด์ ไซลีน โทลอู ีน เบนซนี
ทอ่ ประปา คลอโรฟอรม์
จอคอมพวิ เตอร์ ไซลีน โทลูอีน
เครื่องสำอาง แอลกอฮอล์ อาซโี ตน
เครอ่ื งโรเนียว แอลกอฮอล์
เคร่อื งพมิ พ์ Printer ไซลีน โทลอู นี เบนซนี ไตรคลอโรเอทีลนี แอลกอฮอล์
ผา้ ไซลนี โทลอู ีน ไตรคลอโรเอทีลนี
ใยสังเคราะห์ ไซลีน โทลอู นี
พรมปพู นื้ ไซลีน โทลอู นี เบนซนี
เตาแก๊สหงุ ต้ม ไซลนี โทลอู ีน เบนซนี ไตรคลอโรเอทลี ีน
กระดาษใส่ของ ไซลีน โทลูอีน

อปุ กรณ์ สารพิษ

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวิทยาศาสตรอ์ นามยั สง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.