การเก็บตัวอย่างอากาศ และการวิเคราะห์

190

บทที่ 8

การเกบ็ ตัวอยา่ งสารเคมี
(Chemical Sampling)

อนั ตรายจากส่งิ แวดล้อมทางเคมี ( Chemical Environment Hazards)

สารเคมีทีเ่ ปน็ อันตราย หมายถงึ สารเคมีทมี่ ลี ักษณะเฉพาะท่ีเป็นสาเหตุทำให้เกิดการบาดเจ็บ ทำใหท้ รัพย์สิน
เสยี หายเนื่องจากการเกิดปฏกิ ริ ิยา สารเคมีท่ีเปน็ พิษเม่ือเข้าสรู่ ่างกายแล้วจะทำปฏิกิริยากับเซลล์หรอื อวยั วะ
ในรา่ งกายและเกิดเปน็ พิษภยั ทำอันตรายกับรา่ งกาย สารเคมที ี่เป็นพษิ สามารถเขา้ สู่ร่างกายได้ 4 วธิ ี คอื

1. การหายใจ
2. การกินทางปาก
3. การดูดซมึ เข้าทางผวิ หนงั
4. การฉดี ผ่านทางผวิ หนงั
ความเปน็ พษิ มากหรอื น้อยก็จะขน้ึ อยู่กบั ทางที่สารน้ันไดผ้ า่ นเข้าสรู่ า่ งกาย ส่วนใหญแ่ ล้วสารเคมีจะ
มีผลตอ่ ร่างกาย ดงั ต่อไปนี้

- ทำให้เกดิ การระคายเคืองต่อเย่อื บุตา่ ง ๆ
- ทำอันตรายตอ่ ระบบประสาท และสมอง
- มอี นั ตรายตอ่ ระบบโลหติ โดยทำให้สว่ นผสมของโลหิตเปลีย่ นแปลงไป
- ทำให้เกิดเซลล์มะเร็ง
- ทำอนั ตรายตอ่ ระบบทางเดินหายใจและปอด

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควชิ าวทิ ยาศาสตรอ์ นามัยส่งิ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

191

การตรวจวัด

1.การเกบ็ ตัวอยา่ งสารเคมีในอากาศทต่ี ัวบคุ คล (Personal sample)
การเก็บตัวอย่างสารเคมีในอากาศประเภทนี้ จะติดต้ังอุปกรณ์ที่สะสมสารเคมีในอากาศไว้ท่ีตัว

บุคคล ณ บริเวณท่เี รียกว่าบริเวณการหายใจ (Breathing zone) ในทางปฏิบัตจิ ะนำอุปกรณด์ ังกลา่ วมาตดิ ท่ีปก
เส้ือของผู้ปฏิบัติงานปริมาณความเข้มข้นของสารเคมีท่ีวิเคราะห์และคำนวณได้ คือปริมาณสารเคมีที่
ผปู้ ฏบิ ตั งิ านคนน้ันมีโอกาสหายใจเข้าสู่รา่ งกาย

การติดตั้งอุปกรณ์สะสมสารเคมีทีต่ ัวบุคคล จงึ เรียกตวั อย่างประเภทน้ีว่า Personal sample และใน
การประเมินการสมั ผสั สารเคมขี องผู้ปฏิบัตงิ าน แนะนำวา่ ต้องเกบ็ ตัวอยา่ งทต่ี ัวบุคคลนี้ (NIOSH, 1977 และ
H.J. Mcdermott, 2004)

2. การเก็บตวั อยา่ งสารเคมีในอากาศแบบพ้ืนที่ (Area sample)

แทนที่จะนำอุปกรณ์สะสมสารเคมีมาติดท่ีตวั คน กลบั ไปตดิ ต้งั ท่ีอุปกรณ์อื่นๆ โดยทั่วไปท่นี ิยมใช้
กันมากท่ีสุดคือ ขาตั้งกล้องโดยท่ัวไปการเก็บตัวอย่างสารเคมีในอากาศนั้น ทำไปเพ่ือวัตถุประสงค์จะ
ประเมินการสัมผัสสารเคมีของผู้ปฏิบัติงาน ดังน้ัน กลวธิ ีท่ีจะได้ปริมาณสารเคมีทผ่ี ู้ปฏิบตั ิงานหายใจเข้าสู่
รา่ งกายน้ัน จะตอ้ งตดิ ต้ังอุปกรณ์ดักจบั สารเคมีบริเวณท่เี รยี กว่า Breathing zone ซึ่งคือบริเวณรอบๆ ศีรษะ
ของผปู้ ฏบิ ัติงาน ดว้ ยเชอื่ วา่ บรเิ วณดงั กล่าวจะมปี ริมาณความเข้มขน้ ของสารเคมีเทา่ กับในอากาศทห่ี ายใจเข้า
ไป มีหลายองค์กรที่แนะนำให้ทำการเก็บตัวอยา่ งสารเคมีในอากาศแบบติดทตี่ ัวบคุ คล เพราะมคี วามแม่นยำ
และถูกต้องมากที่สุด (NIOSH, 1977 และ OSHA, 1982) การเก็บตัวอย่างอากาศแบบเฉลี่ยตลอดระยะเวลา
การทำงาน (Time Weighted Average-TWA) สำหรับการทำงานกะละ 8 ช่วั โมง

สารเคมที ่ีฟงุ้ กระจายในอากาศจะอยู่ในรปู (Form) ของอนภุ าค หรือก๊าซและไอระเหย ประกอบกับ
วัตถุประสงค์ในการเก็บตัวอย่างสารเคมีในอากาศที่กำหนดไว้ตลอดจนอุปกรณ์เก็บตัวอย่างท่ีมีอยู่ จึงมี
ความสำคัญท่ีจะต้องเลือกใช้อุปกรณ์ให้เหมาะสม เช่นการใช้ หลอดตรวจวัด Detector tube ก็ต้องใช้ให้ถูก
กบั เคมแี ต่ละชนิดบรรจสุ ารเคมที ่เี ป็นของแขง็ เม็ดเล็กๆ เป็น ซิลิกา เจล หรอื อลูมิเนียมออกไซดท่ีอาบดวย
สารเคมีตามทตี่ ้องการ

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

192

ปลายท้ังสองปิดไว้เมื่อต้องการใช้ให้หักปลายข้างหน่งึ และนําอกี ข้างไปติดกับ Pump หรือลูกยางดูด
อากาศ
การเก็บตัวอย่างประเภทติดตั้งแบบพ้ืนท่ี จะแตกต่างจากการเก็บตัวอย่างประเภทแรกตรงท่ีแทนท่ีจะนำ
อุปกรณ์สะสมสารเคมีมาตดิ ท่ตี ัวคน กลับไปติดตั้งทีอ่ ุปกรณ์อน่ื ๆ โดยท่ัวไปที่นิยมใช้กนั มากที่สุดคือขาต้ัง
กล้อง และวางขาตัง้ กลอ้ งนั้นไว้ ณ จุดหรือบริเวณที่ต้องการทราบว่ามปี ริมาณสารเคมีฟุ้งกระจายมากน้อย
เพียงใด ด้วยเหตุน้ีจงึ เรยี กเป็น Area sample
3. การเกบ็ ตัวอยา่ งสารเคมใี นอากาศท่แี หลง่ กำเนิด (Source sample)

การเก็บตัวอยา่ งประเภทนี้ จะติดตั้งอุปกรณ์สะสมสารเคมี ณ แหล่งกำเนิดสารเคมีเพ่ือจะทราบถึง
อัตราการร่ัวไหลหรือแพร่กระจายสารเคมี ชี้บ่งจุดทเี่ กิดการร่วั ไหล หรือเพื่อประเมินประสิทธผิ ลของระบบ
ควบคุมวา่ ทำงานไดต้ ามทีอ่ อกแบบไวห้ รือไม่ ผลการวิเคราะห์ปริมาณความเข้มขน้ ของสารเคมีจากตัวอยา่ ง
ประเภทนี้ จะไม่นำมาใช้ในการประเมินการสมั ผัสสารเคมขี องผปู้ ฏบิ ตั ิงาน

ข. การจดั ประเภทตามระยะเวลาที่ใช้เกบ็ ตวั อยา่ ง
นอกจากการแบ่งประเภทของตวั อย่างสารเคมใี นอากาศโดยยึดเอาจุดทต่ี ิดตงั้ อปุ กรณ์สะสมสารเคมี
เป็นหลกั แล้ว อาจจัดแบง่ ประเภทของตัวอยา่ งดังกล่าวโดยยึดเอาเรอ่ื งระยะเวลาท่ีใช้เก็บตัวอย่าง (Sampling
time) มาเปน็ หลัก ในกรณีนีจ้ ะแบ่งตวั อยา่ งสารเคมีในอากาศออกเป็น 2 ประเภท ดังน้ี
1. ตัวอย่างแบบบรู ณาการ (Integrated sample) หรือแบบใชเ้ วลาเกบ็ ตัวอย่างนาน
ตัวอย่างประเภทนี้จะใช้ระยะเวลาเก็บตัวอย่างอากาศนานพอสมควร อยา่ งนอ้ ยต้อง 15 นาที ในการ
ประเมนิ การสัมผัสสารเคมที างสุขศาสตร์อุตสาหกรรมจะเกบ็ ตวั อยา่ งแบบนสี้ ำหรับสารเคมที ่ีมคี า่ มาตรฐาน
เป็นค่าเฉล่ียตลอดระยะเวลาการทำงาน (Time Weighted Average – TWA) ซึ่งใช้ระยะเวลาเก็บตัวอย่าง 8
ชั่วโมง และค่าการสมั ผสั ระยะส้นั (Short Term Exposure Limit-STEL) ท่ีใช้เวลาเกบ็ ตวั อย่างนาน 15 นาที
2. ตัวอยา่ งแบบเก็บทนั ที (Instantaneous sample) หรอื แบบใช้เวลาเก็บสัน้ ๆ (Grab sample)

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามยั สง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

193

ตวั อย่างประเภทน้ีจะได้มาจากการเก็บตวั อย่างอากาศที่ใช้ระยะเวลาส้ันมากๆ โดยทวั่ ไปคือน้อยกว่า 5 นาที
นักสุขศาสตร์อุตสาหกรรมจะใช้ตัวอยา่ งประเภทนี้ในการประเมินการสัมผัสสารเคมีที่มีค่ามาตรฐานเป็น
แบบค่าสูงสุด (Peak, max or ceiling) หรือใช้เพ่ือเป็นข้อมูลเบ้ืองต้นสำหรับการวางแผนการตรวจวัดอย่าง
ละเอียดตอ่ ไป หรือใชป้ ระกอบการตัดสนิ ใจทจ่ี ะเขา้ ไปทำงานในทใ่ี ดท่หี นงึ่ (go/no go decision)

การเก็บตัวอย่างสารเคมใี นอากาศ ตอ้ งใช้เวลาและงบประมาณมาก จึงควรศึกษาและกำหนดกลวธิ ี
การเกบ็ ตัวอย่างให้เหมาะสมกบั ความตอ้ งการจรงิ ๆ รายละเอยี ดมีดังนี้

1. วตั ถุประสงคข์ องการเก็บตวั อยา่ งสารเคมใี นอากาศ

ผรู้ บั ผดิ ชอบเร่อื งการเกบ็ ตัวอย่างสารเคมีในอากาศ ควรกำหนดวัตถุประสงคข์ องการดำเนินการดงั กล่าวให้
ชดั เจน เพราะมผี ลตอ่ การกำหนดกลวิธีการเกบ็ ตวั อย่างซง่ึ รวมถึงการกำหนดประเภทของตัวอยา่ งสารเคมใี น
อากาศด้วย โดยท่ัวไปการเก็บตัวอย่างอากาศจะมีวัตถุประสงค์ดังสรุปในตารางที่ 1 (J. Lynch และ C.
Chelton, 1999)

ตารางท่ี 8.1 วัตถุประสงคข์ องการเก็บตัวอยา่ งสารเคมใี นอากาศ

วตั ถุประสงค์ คำอธบิ าย

1. การตระหนกั ถึงอนั ตราย -การชีบ้ ง่ ถงึ การมอี นั ตรายจากผลพลอยได้ (by product)

(Hazard recognition) หรือของเสยี ทอี่ าจไมส่ ามารถชี้บ่งได้ในชว่ งการทบทวน

บญั ชีรายการวสั ดุและคำพรรณนากระบวนการผลติ

2. การประเมนิ ผลการสมั ผัส -การเปรียบเทยี บผลการวัดการสมั ผัสกับระดบั การสมั ผัส

(Exposure evaluation) อ้างองิ หลังประเมนิ ความเสี่ยงต่อสุขภาพของผู้ปฏบิ ัตงิ าน

3. การประเมินประสทิ ธิผลของการควบคุม –การประเมนิ ว่าเมือ่ เปลยี่ นแปลงกระบวนการผลติ วธิ กี าร

ทำงานหรือการควบคมุ ทางวิศวกรรม ระดับการสมั ผสั

สารเคมีจะเปล่ียนแปลงด้วยหรอื ไม่ อย่างไร

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

4. การทวนสอบรปู แบบหรอื โมเดล 194
(Model validation)
-การเปรยี บเทียบผลการตรวจวดั ในภาคสนาม กับค่าที่
คาดการณ์ไว้ หรอื ประเมนิ ผลความแมน่ ยำและข้อจำกัด
ของรปู แบบ (model)

วตั ถุประสงค์ คำอธิบาย
5. การวจิ ยั วธิ ีการ -การทวนสอบเทคนคิ ใหม่ๆ เกี่ยวกับเทคนิคการเก็บและ
(Method research) วเิ คราะห์ตวั อยา่ ง
6. การประเมินผลแหล่งกำเนดิ -การชี้บง่ แหลง่ กำเนิดสารเคมีแบบเป็นจุด (point source)
(Source evaluation) และพิจารณาเร่ืองการแพรก่ ระจายสงู สดุ
7. การประเมนิ ผลการปฏบิ ัติ -การชีบ้ ่งแหลง่ กำเนิดและงานทท่ี ำให้ผปู้ ฏิบตั งิ านมโี อกาส
(Operational evaluation) สัมผัสสารเคมี
8. วิทยาการระบาด -การเตรยี มข้อมูลการสัมผัสสารเคมีของลูกจา้ งสำหรับการ
สอบสวนทางวทิ ยาการระบาด

3. บริเวณติดตั้งอปุ กรณด์ กั จับสารเคมี

เน่ืองจากโดยท่ัวไปการเก็บตัวอย่างสารเคมีในอากาศนั้น ทำไปเพื่อวัตถุประสงค์จะประเมินการ
สัมผัสสารเคมีของผู้ปฏิบัติงาน ดังน้ัน กลวิธีที่จะได้ปรมิ าณสารเคมีท่ีผู้ปฏิบัติงานหายใจเข้าสู่ร่างกายน้ัน
จะต้องติดตั้งอุปกรณ์ดักจับสารเคมีบริเวณที่เรียกว่า Breathing zone ซ่ึงคือบริเวณรอบๆ ศีรษะของ
ผปู้ ฏบิ ัตงิ าน ด้วยเชอ่ื ว่าบริเวณดังกล่าวจะมปี ริมาณความเข้มขน้ ของสารเคมีเท่ากับในอากาศท่ีหายใจเขา้ ไป
มีหลายองค์กรท่แี นะนำให้ทำการเกบ็ ตัวอย่างสารเคมีในอากาศแบบตดิ ทต่ี วั บุคคล เพราะมคี วามแม่นยำและ
ถูกตอ้ งมากทีส่ ุด (NIOSH, 1977 และ OSHA, 1982)

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวทิ ยาศาสตร์อนามยั สง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

195

สำหรับการเกบ็ ตัวอยา่ งสารเคมใี นอากาศด้วยวัตถปุ ระสงคอ์ ่นื (ดตู ารางที่ 8-1) จดุ ติดตั้งอปุ กรณด์ ัก
จบั สารเคมจี ะแตกต่างกันบ้างตามแต่กรณี เช่นถ้าจะประเมินประสิทธิภาพของระบบระบายอากาศเฉพาะท่ี
หรือประเมินผลการแพร่กระจายสารเคมีท่ีแหล่งกำเนิด จุดติดต้ังอุปกรณ์ดักจับสารเคมีต้องไม่ใช่บริเวณ
breathing zone แลว้

4. ช่วงเวลาที่ทำการเกบ็ ตัวอย่างอากาศ (Sampling period)

โดยหลักการแล้ว ช่วงเวลาท่ีทำการเก็บตัวอยา่ งอากาศ จะพิจารณาจากการได้รบั (uptake) สารเคมี
เข้าสู่ร่างกาย การกระทำ (action) ต่อร่างกาย และการกำจัดสารเคมีของร่างกาย (Roach, 1966, 1977; Droz
and Yu, 1990 อ้างใน Lynch and Chelton, 1999) ซ่ึงอาจใช้เวลาเพียงไม่กี่นาทีดังเช่นกรณีการเป็นพิษอย่าง
รวดเร็วของคลอรีนและไฮโดรเจนซัลไฟด์ หรือใชเ้ วลาเป็นวนั เป็นเดือนเน่ืองจากการเป็นพิษอย่างชา้ ๆ ต่อ
ร่างกาย (slowly systemic poisons) อย่างไรก็ตามส่วนใหญ่แล้ว การเก็บตัวอย่างอากาศแบบเฉลี่ยตลอด
ระยะเวลาการทำงาน (Time Weighted Average-TWA) สำหรับการทำงานกะละ 8 ชั่วโมง เป็นท่ียอมรับว่า
เป็นระยะเวลาที่นานเพยี งพอตอ่ การประเมนิ การสัมผสั สารเคมีของผสู้ มั ผัส

แบบท่ี 1 การเก็บตัวอย่างเต็มเวลาเพียงตัวอย่างเดียว (Full period, single sample) นั่นคือตลอด
ระยะเวลา 8 ช่ัวโมง จะใช้วัสดุในการดักจับสารเคมเี พียงตัวอยา่ งเดียว จงึ แตกต่างกบั แบบท่ี 2 ที่ถึงแม้ว่าจะ
ใช้เวลาเก็บตัวอย่างเท่ากันคือ 8 ชั่วโมง แตใ่ ช้วัสดุดักจบั สารเคมีหลายตัวอย่างจึงเรียกแบบที่ 2 ว่าเป็นการ
เก็บตวั อย่างเต็มเวลาและหลายตัวอย่าง (Full period, consecutive samples) ท้ัง 2 แบบน้ีในแง่สถิติแล้วหาก
จะมคี วามคลาดเคลือ่ น (error) เกิดข้ึน จะเป็นความคลาดเคลอื่ นจากวิธกี ารเก็บและวิเคราะหต์ วั อยา่ งเทา่ นั้น

การเก็บตัวอย่างอากาศสำหรับประเมินการสัมผสั สารเคมีทม่ี ีค่ามาตรฐานเป็น TWA แนะนำว่าตอ้ ง
ใชร้ ะยะเวลาเก็บตัวอยา่ งนาน 8 ช่ัวโมงหรืออย่างน้อยเก็บนานเป็นร้อยละ 70 ของเวลาการทำงาน 8 ชัว่ โมง
(NIOSH, 1977) มิฉะนน้ั ความแมน่ ยำของผลการประเมินจะคลาดเคลือ่ นได้อนั เน่อื งมาจากความผันแปรของ
ส่ิงแวดล้อม (Environmental variance)

แบบที่ 3 เป็นการเกบ็ ตัวอย่างอากาศไมเ่ ตม็ เวลาและเก็บหลายตวั อยา่ ง (Partial period, consecutive samples)
ซึ่งอาจเป็นการเก็บตัวอย่างแบบรวดเดียวท้ังช่วงเช้าถึงบ่าย หรือช่วงเช้าช่วงหนึ่ง แล้วมาต่อช่วงบ่ายอีก
ชว่ งหนงึ่ แต่รวมแล้วไมถ่ งึ 8 ชวั่ โมง

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามัยสง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

196

แบบที่ 4 เป็นการเกบ็ ตัวอย่างใช้เวลาสน้ั ๆ (Grab samples) ซ่งึ กอ็ าจเป็นประโยชน์สำหรับประเมินสารเคมีท่ี
มคี า่ มาตรฐานเป็นท้งั TWA และ STEL
5. จำนวนตวั อย่างทเี่ ก็บ

โดยทั่วไปแล้วการเก็บตัวอย่างอากาศยงิ่ มาก ความถกู ต้องแม่นยำของผลการตรวจวดั จะมีมากข้ึน
เชน่ กนั แตจ่ ะมีปัญหาเรอื่ งค่าใช้จา่ ย เวลาและความคุม้ คา่

สมาคมนักสุขศาสตร์อุตสาหกรรมอเมริกัน (American Industrial Hygiene Association) ได้ให้
ความสำคัญกับการกำหนดขนาดของตัวอย่างท่ีเหมาะสมสำหรับใช้ในการประเมินการสัมผัสสารเคมีของ
ผู้ปฏิบัติงาน (Hawkins et al., 1991) และเสนอแนะวา่ ควรมีจำนวนโดยการสุ่ม (random samples) ต่อกลุ่มที่
สัมผัสแบบเดียวกัน (Homogeneous exposure group) อยู่ในช่วง 6-10 ตัวอย่าง ถ้าน้อยกว่านี้จะทำให้เกิด
ปัญหาความไม่แน่นอน (uncertainty) มาก และถ้ามีจำนวนมากกว่า 10 ตัวอย่าง ก็ไม่มีผลต่อความแม่นยำ
มากนัก อาจเรียกว่าไม่คุ้มกับค่าใช้จ่ายที่เสียไป สำหรับ NIOSH (1977) ได้แนะนำในเร่ืองน้ีดังแสดงใน
ตารางท่ี 2 จากตารางน้จี ะเห็นได้วา่ หากมจี ำนวนคนน้อย จำนวนตัวอยา่ งท่ีเก็บแทบจะเท่ากบั จำนวนคนทมี่ ี
อยู่

ตารางท่ี 8.2 จำนวนตวั อย่าง (คน) ท่ตี ้องการในการเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ

จำนวนคนท้ังหมดที่มีการสมั ผสั สารเคมีเหมือนกัน จำนวนตัวอยา่ ง (คน) ทต่ี อ้ งการส่มุ มา
87

98
10 9
11-12 10
13-14 11
15-17 12

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวทิ ยาศาสตรอ์ นามยั ส่ิงแวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

197

18-20 13
21-24 14
25-29 15
30-37 16
38-49 17
50 18

ที่มา: NIOSH, 1977

6. การเลอื กใช้อปุ กรณ์เก็บตวั อยา่ งสารเคมีในอากาศ

เน่ืองจากสารเคมีท่ีฟุ้งกระจายในอากาศจะอยู่ในรูป (Form) ของอนุภาค หรือก๊าซและไอระเหย
ประกอบกับวัตถุประสงคใ์ นการเก็บตัวอย่างสารเคมีในอากาศที่กำหนดไวต้ ลอดจนอปุ กรณ์เกบ็ ตัวอย่างที่มี
อยู่ จึงมีความสำคัญท่ีจะต้องเลือกใช้อปุ กรณ์ให้เหมาะสมถูกต้อง มิฉะนั้นจะไม่ได้รับการยอมรับของผู้ใช้
ข้อมูล

ความสำคญั ของการสอบเทียบ

1. ทำใหท้ ราบปริมาตรอากาศทใ่ี ช้ในการเกบ็ ตัวอย่างอากาศ ในการเก็บตัวอย่างอากาศ จะใชป้ ั้มดูด
อากาศผา่ นอปุ กรณ์ดูดจับสารเคมี ด้วยอตั ราไหล (Flow rate) ท่ีเหมาะสม หลังจากน้ันเมือ่ ทำการชัง่ น้ำหนัก
หรือวิเคราะห์หาปริมาณสารเคมีในห้องปฏิบัติการแล้ว ก็จะสามารถคำนวณความเข้มข้นของสารเคมีใน
อากาศได้ จากสูตรตอ่ ไปนี้

ความเขม้ ข้นของสารเคมใี นอากาศ

= น้ำหนกั ของสารเคมีที่ตรวจพบ

ปริมาตรอากาศ

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

198

ซึง่ ปริมาตรอากาศ สามารถคำนวณได้จากอตั ราไหลของอากาศคูณดว้ ยระยะเวลาท่ีใชเ้ ก็บตวั อย่าง
อากาศ ดังน้ันหากอัตราไหลของอากาศมีความผิดพลาดจะส่งผลให้การคำนวณปริมาตรอากาศและความ
เข้มข้นของสารเคมีในอากาศผิดพลาดเป็นทอดๆ ไป ก่อนจะทำการเก็บตัวอย่างอากาศจึงต้องทำการสอบ
เทียบ (Calibration) อตั ราไหลของอากาศจากป้ัมที่ใช้

2. ทำให้ทราบตำแหน่งที่แน่นอนของอัตราไหลในโรตามิเตอร์ โดยทั่วไปในป้ัมดูดอากาศทใี่ ช้ใน
การเก็บตวั อยา่ งอากาศ จะมีโรตามิเตอร์ (rotameter) ติดมาดว้ ย และในการเก็บตวั อยา่ งสารเคมีบางชนิดใน
อากาศ เชน่ การหาปริมาณฝุ่นขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน และการใช้อิมพิงเจอร์เก็บตัวอย่าง ผู้เก็บตัวอย่าง
ต้องต้ังอัตราไหลของอากาศตามที่กำหนดไว้ การสอบเทียบจะทำให้สามารถจัดทำเส้นกราฟของการสอบ
เทียบ (Calibration curve) ได้ และทำให้ทราบได้ว่าตรงตำแหน่งใดของโรตามิเตอร์ที่จะให้อัตราไหลของ
อากาศตามทต่ี อ้ งการ

ประเภทของอุปกรณ์สอบเทียบ

อุปกรณ์ท่ีใชใ้ นการสอบเทยี บอัตราไหลของอากาศ สามารถแบง่ ออกเปน็ 2 ประเภทดงั น้ี
1. ประเภทมาตรฐานปฐมภูมิ (Primary standards) เป็นอุปกรณ์สอบเทียบท่ีใช้วัดอัตราไหลของ

อากาศโดยตรง โดยใช้ปรมิ าตรปิดท่ีทราบความจแุ น่นอนหรอื ใช้หลักการแทนทน่ี ำ้ ในภาชนะปิด จงึ มีความ
แม่นยำสงู ตวั อย่างอุปกรณ์ประเภทนี้ไดแ้ ก่ หลอดแกว้ บิวเรท

2. ประเภทมาตรฐานทุติยภูมิ (Secondary standards) อปุ กรณ์สอบเทยี บประเภทนี้ไมไ่ ด้วดั ปริมาตร
อากาศโดยตรงจากการตวงวดั โดยใชภ้ าชนะปิดหรือไมไ่ ดใ้ ช้หลักการแทนทีน่ ้ำในภาชนะปิด จึงไมส่ ามารถ
ใช้วัดอัตราไหลของอากาศได้โดยตรง เวลาจะใชส้ อบเทียบต้องใช้เทียบกับอุปกรณ์ประเภทแรก จึงมีความ
แมน่ ยำน้อยกว่าประเภทแรก ตวั อยา่ งเชน่ โรตามิเตอร์ ดายแก๊สมิเตอร์

อยา่ งไรกต็ าม อปุ กรณ์สอบเทียบแตล่ ะชนิดจะมีความแม่นยำแตกตา่ งกนั ขน้ึ อยกู่ บั ผู้ผลิตและโมเดล
ท่ีใช้ และเทา่ ที่มีอย่ใู นตลาดซื้อขาย ทุกชนดิ มีความแม่นยำเพียงพอทจี่ ะนำไปใช้งาน

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวิทยาศาสตร์อนามยั ส่งิ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

199

อุปกรณท์ งั้ 2 ประเภทน้ี สามารถแบ่งตามวิธกี ารท่ใี ช้ได้ 4 กลมุ่ คอื
1. อุปกรณ์ท่วี ัดปริมาตรอากาศโดยตรง
2. อปุ กรณว์ ัดอัตราการไหลเชงิ ปรมิ าตร (Volumetric flow rate)
3. อุปกรณ์วดั ความเรว็ ของการไหล (Flow velocity)
4. อุปกรณ์วดั อตั ราการไหลเชิงมวล (Mass flow rate)

ตอ่ ไปนเ้ี ป็นรายละเอยี ดของอปุ กรณ์สอบเทยี บความถูกตอ้ งของอตั ราไหลอากาศที่สำคญั
1.1 อปุ กรณท์ ว่ี ัดปริมาตรอากาศโดยตรง
อปุ กรณท์ ่ีวัดปรมิ าตรอากาศโดยตรงมี 5 ชนิด ดังน้ี

1) อุปกรณว์ ดั ปริมาตรอากาศโดยการแทนทีน่ ้ำ ตัวอยา่ งคอื ขวดมารอิ อ๊ ตติ (mariotti bottle) ซึง่ มี
ลกั ษณะเปน็ ขวดแกว้ ขนาดใหญ่บรรจุน้ำและทด่ี า้ นข้างของก้นขวดมที างปล่อยใหน้ ้ำไหลออก สว่ น

ท่ีปากขวดมีจุกปิดโดยมีหลอดทะลุผ่านจุกสำหรับใช้ต่อกับอุปกรณ์เก็บตัวอย่างอากาศ เมื่อไขน้ำให้ไหล
ออกอากาศก็จะถูกดูดเข้าไปแทนท่ีน้ำในปริมาตรท่ีเท่ากับ ผลคูณของความสูงของระดับน้ำท่ีลดลง และ
พ้นื ท่ีหนา้ ตัดของผวิ นำ้ ในขวด

2) สไปโรมเิ ตอร์ (Spirometer) เปน็ อปุ กรณ์ทีม่ ีลกั ษณะเปน็ ถงั โลหะทรงกระบอก 2 ใบ ซ้อนกัน ใบท่ี
เล็กกว่า คว่ำอยู่ในใบท่ีใหญ่กว่าซ่ึงภายในบรรจุน้ำ การแทนที่น้ำโดยอากาศเกิดข้ึนภายในถังโลหะใบเล็ก
โดยอากาศท่ีเข้าไปหรอื ถูกดูดออกมาจะทำให้ถงั ใบเล็กเล่ือนขึ้นหรือลง และปริมาตรอากาศจะมีค่า เท่ากับ
ผลคณู ของระดบั ความสูงของถงั ใบเลก็ ทเ่ี ปล่ยี นไปกับพนื้ ที่หน้าตดั ภายในของถงั ใบเลก็ และเพื่อทีจ่ ะลดแรง
เสยี ดทานต่อการเล่ือนขึ้นลงของถังใบเล็ก จึงมกี ารใช้น้ำหนักถ่วงผ่านรอกมาติดกับก้นถังใบเลก็ ประกอบ
อุปกรณ์ชนิดน้ีเป็นที่นิยมใช้เป็นมาตรฐานปฐมภูมิในการปรับความเท่ียงตรงของเครื่องมือเก็บตัวอย่าง
อากาศ

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

200

3) มาตรวัดอัตราไหลแบบฟองสบู่ (Soap film flow meter) อุปกรณ์แบบน้ีจะใช้หลอดแก้วบิวเรท
(Burette) ทท่ี ราบปริมาตรแนน่ อน โดยท่วั ไปนิยมใช้ขนาด 1,000 มิลลิลิตร แล้วจบั เวลาทฟ่ี องสบู่จะเคลือ่ นท่ี
จากจุดเร่ิมต้น (ที่ขีดศูนย์) ไปจนถึงจุดสุดท้าย (ที่ขีด 1,000 มิลลิลิตร) ในท่ีสุดก็สามารถคำนวณเป็นอัตรา
ไหลของอากาศหนว่ ย (ทีน่ ิยม) คอื ลิตรต่อนาที

การสอบเทียบด้วยอุปกรณ์หลอดแก้วน้ี สามารถทำเองได้ด้วยตนเอง (Manual) หรืออาจใช้แบบ
อัตโนมัติ ซึ่งเรียกเป็น Automated soap film flow meter) โดยมีแสงอันฟราเรดเป็นตัวจับสัญญาณการ
เคล่ือนที่ของฟองสบู่ วิธีหลังนี้จะใช้เวลาน้อยกว่า (คือฟองสบู่จะเคล่ือนท่ีเร็วกว่า) และบางอุปกรณ์จะใช้
ลกู สบู (Piston) แทนการใชฟ้ องสบู่ (Piston flow meter) ดว้ ยเหตทุ ่ีแบบหลังน้ีจะใช้อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์ในการจับ
เวลา จงึ ทำใหม้ คี วามแม่นยำมากกว่าการใชส้ ายตาคนจับเวลา

4) เวท – เทสต์มิเตอร์ (wet – test – meter) มีลักษณะเป็นถังทรงกระบอกในแนวนอน ภายใน
แบ่งเป็นช่องด้วยแผน่ กนั้ ตามรัศมีของทรงกระบอกและมีน้ำบรรจุอยู่ เมอ่ื อากาศเข้าไปในถังโดยทางเข้าซึ่ง
อยู่ ณ ศูนยก์ ลางของทรงกระบอกก็จะทำให้แผน่ ก้ันนหี้ มุนไปรอบแกน อุปกรณน์ ้ีออกแบบให้แผน่ กนั้ หมุน
ไปเป็นสดั ส่วนโดยตรงกับปรมิ าตรอากาศที่ผ่านเขา้ ออกและอากาศสามารถผา่ นเข้าออกไดไ้ ม่จำกดั ดงั เช่น
อปุ กรณท์ กี่ ลา่ วมาขา้ งตน้ ปริมาตรอากาศทีว่ ัดสามารถอ่านค่าได้จากมาตรซ่ึงตดิ อยดู่ า้ นหนา้ ของอปุ กรณ์ การ
ใชอ้ ุปกรณช์ นิดน้วี ดั ปริมาตรอากาศตอ้ งเปน็ ไปอยา่ งถกู วิธีไมเ่ ช่นนน้ั จะผดิ พลาดได้งา่ ย

5) ดราย – แก๊สมเิ ตอร์ (dry – gas meter) เคร่ืองมือชนิดนี้มลี ักษณะคล้ายกับมิเตอรว์ ัดก๊าซทีใ่ ช้ตาม
บ้านในประเทศท่ีมีอากาศหนาว เช่น ประเทศสหรฐั อเมริกา โดยภายในจะประกอบด้วยถุง 2 ใบท่ีเชอื่ มต่อ
กันด้วยวาลว์ (mechanical value) และมอี ปุ กรณน์ ับรอบ (cycle counting device) อากาศจะเขา้ ไปในถุงทีละ
ใบ เมื่อใบหน่ึงพองข้ึน อีกใบหน่ึงก็จะแฟบลงสลับกันไป กลไกท่ีสร้างขึ้นภายในทำให้อ่านค่าปริมาตร
อากาศไดจ้ ากหน้าปัทม์ของเคร่ือง เครื่องมือประเภทน้ีมีข้อเสียบางประการ เช่น มแี รงตา้ นทานการไหลของ
อากาศสูง และมีโอกาสเกิดการรัว่ ได้

1.2 เคร่ืองมอื วัดอตั ราการไหลเชิงปริมาตร (Volumetric flow rate)

เคร่ืองมือประเภทนอี้ าศัยหลักการไม่สูญหายของพลังงาน คือพลังงานรวมสามารถเปลี่ยนไปมาได้
ในสภาพพลังงานศักย์ พลังงานจลน์ และพลังงานความร้อนที่เกิดจากการเสียดทาน เครื่องมือนี้มีลักษณะ

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

201

เป็นท่อทรงกระบอกใหอ้ ากาศไหลผ่านสิ่งกีดขวาง หรือคอคอด หรือรูเลก็ ๆ ซงึ่ จะทำให้ความเรว็ ของอากาศ
ทีไ่ หลผ่านนั้นเพ่มิ สูงข้ึนดังนนั้ พลังงานจลนก์ ็เพ่ิมข้ึนด้วย ขณะเดียวกันพลังงานศักย์ของอากาศที่ไหลผ่าน
นนั้ ก็จะลดลง นัน่ คอื ความดนั สถิต (Static pressure) ลดลงดว้ ย สามารถคำนวณคา่ อัตราการไหลของอากาศ
ได้จากค่าความดันสถิตท่ีเปลี่ยนไป ค่าพ้ืนที่หน้าตัดของอากาศบริเวณส่ิงกีดขวางหรือคอคอด ค่าความ
หนาแน่นของอากาศ และ Coefficient of Discharge (ซ่ึงเปน็ สัดสว่ นของการไหลจริงและการไหลตามทฤษฎี
ของอากาศผา่ นส่ิงกีดขวางการไหลน้ัน) เคร่อื งมอื วัดอัตราการไหลเชิงปรมิ าตรซ่ึงใช้หลักการน้ี แบง่ ได้เป็น
2 กลุ่มย่อยคอื

1) มาตรวัดที่อาศัยการเปล่ียนแปลงพื้นที่หน้าตัดของท่อ (variable area meters) เช่น โรตามิเตอร์
(rotameters) มีลักษณะเป็นท่อพื้นที่หน้าตัดส่วนปลายล่างเล็กกว่าปลายบน ต้ังตรงในแนวด่ิง ภายในมีลูก
ลอยบรรจุอยู่ การเคลอ่ื นท่ีขน้ึ ลงของลูกลอยภายในทอ่ ทำใหพ้ ้ืนที่หน้าตัดของอากาศทไ่ี หลผ่านเปล่ยี นแปลง
หรือในทางกลับกันก็คือ ถ้าอัตราการไหลของอากาศเปล่ียนแปลงก็จะทำให้ตำแหน่งของลูกลอย
เปล่ียนแปลงไปดว้ ย สามารถอ่านคา่ อัตราการไหลของอากาศได้จากตำแหน่งของลูกลอย ลูกลอยมีรูปร่าง
ต่างๆ กัน ดังในภาพท่ี 8.10 และปกติแล้วจะอ่านตำแหน่งของลูกลอย ณ ส่วนของลูกลอยซึ่งมีเส้นผ่าน
ศนู ย์กลางยาวทีส่ ดุ เวน้ เสียแต่ว่าบรษิ ัทผูผ้ ลิตจะระบเุ ป็นอยา่ งอื่น

โรตามิเตอร์ ทำงานโดยใหอ้ ากาศไหลผ่านจากข้างลา่ งขนึ้ สู่ขา้ งบน ทำใหล้ กู ลอยที่อย่ภู ายในลอยขึ้น
ไปด้วย ณ จุดทล่ี ูกลอยหยดุ นิ่ง คอื จดุ ทมี่ ีความสมดุลระหวา่ งน้ำหนักของลกู ลอยกับความเร็วของลมที่พัดพุ่ง
ขึ้นมา การอา่ นคา่ อัตราไหลสามารถทำไดโ้ ดยดูจากขดี (สเกล) ท่ีอยดู่ ้านข้างๆ ของโรตามิเตอร์ โรตามเิ ตอร์ท่ี
มีใช้กันสามารถอ่านคา่ ไดถ้ ึง 5.0 ลิตรต่อนาที

เนื่องจากโรตามเิ ตอร์เปน็ อปุ กรณส์ อบเทยี บประเภทมาตรฐานทุติยภมู ิ จงึ มคี วามจำเป็นต้องทำการ
สอบเทียบใหม่กับโรตามิเตอร์ทุกๆ 3 เดือน และหากนำไปใช้งานในที่สูงมากกว่า 2,000 ฟุต จะต้อง
ดำเนินการตามขนั้ ตอนทจ่ี ะปรับคา่ ให้เหมาะสมตอ่ ไป

มขี ้อแนะนำในการใชโ้ รตามเิ ตอร์ เพอื่ ใหเ้ กดิ ความแมน่ ยำมากท่ีสุด ดังนี้

1. ต้องวางโรตามิเตอรใ์ หอ้ ยใู่ นแนวดิ่งระหวา่ งการใชง้ าน

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

202

2. ต้องปอ้ งกันไม่ใหฝ้ ุ่นหรือส่งิ สกปรกเข้าไปภายในโรตามิเตอร์
3. ปอ้ งกันไมใ่ ห้โรตามเิ ตอร์แตกหรือรา้ ว
เคร่อื งมอื น้ีเป็นทีน่ ิยมใช้กนั มากที่สดุ ในการวดั อตั ราการไหลของอากาศทเี่ กบ็ ตวั อย่าง และ
มักตดิ อยู่กบั เคร่อื งมือเก็บตวั อย่างอากาศ ปกติแล้วเครื่องมอื ประเภทน้ีจะมคี วามแมน่ ยำประมาณไมเ่ กนิ ร้อย
ละ 25 แต่ถ้าไดร้ บั การปรบั ความเท่ยี งตรงอยา่ งระมัดระวงั แล้วสามารถมคี วามแมน่ ยำไดถ้ ึง  ร้อยละ 5
3) มาตรวัดที่อาศยั การเปลย่ี นแปลงความดัน (Variable – head meter) เนอื่ งจากอตั ราการ
ไหลท่ีเปลี่ยนไปทำให้เกิดการเปล่ียนแปลงความดัน เช่น ออริฟิสมิเตอร์ (Orifice meters) เวนทูริ มิเตอร์
(venture meters)
2.1) ออริฟสิ มิเตอร์ มลี กั ษณะเปน็ แผ่นกนั้ การไหลของอากาศ มชี อ่ งทีศ่ ูนยก์ ลางเพ่อื ให้
อากาศไหลผ่านได้ การวัดอัตราการไหลของอากาศต้องวัดคา่ ความดันสถิตที่เปล่ียนแปลงไปเม่ือไหลผ่าน
แผ่นก้นั น้ี
2.2) เวนทูรมิ ิเตอร์ อุปกรณ์น้ดี ัดแปลงมาจากออรฟิ ิสมิเตอร์ซ่ึงวัดการไหลได้แม่นยำ แต่มี
ข้อเสยี คอื มกี ารสญู เสียพลงั งานสูงเน่ืองจากการต้านทานต่อการไหลสูงมาก ดังนนั้ เคร่อื งมือน้ีจึงได้รับการ
ออกแบบให้มกี ารสูญเสียพลังงานนอ้ ยลงโดยทำเป็นลักษณะคอคอด
1.3 เคร่อื งมือวัดความเร็วของการไหล (Flow velocity meters)
1) ปิตอท ทูบ (pitot tube) ใช้วัดความดันที่เกิดจากความเร็ว (velocity pressure) ของอากาศในท่อ
ใหญ่ แต่ใชน้ ้อยมากในการปรับความถูกต้องของเคร่อื งมอื เก็บตัวอย่างอากาศ
2) ฮที เอลเิ มนท์ แอนนีโมมเิ ตอร์ (Heated element anemometers) เปน็ เคร่อื งมอื วัดความเรว็ ของการ
ไหลของอากาศ โดยอาศยั หลกั การสง่ ผ่านความร้อนจากขดลวดร้อนไปยังมวลของอากาศที่ไหลผ่าน ปรมิ าณ
ความรอ้ นที่ขดลวดร้อนสญู เสยี ไปเป็นสัดสว่ นกับความเร็วของอากาศท่ีไหลผา่ นไป ปกติแลว้ เครอื่ งมือชนิด
น้ีไม่ใช้วัดทศิ ทางการไหลของอากาศ

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามัยสิ่งแวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

203

อย่างไรกต็ าม เคร่ืองมือกลมุ่ นไ้ี ม่นยิ มใช้ในการปรบั ความถูกตอ้ งของเครือ่ งมือเก็บตัวอยา่ งอากาศ
1.4 เครอื่ งมอื วดั อตั ราการไหลเชิงมวล (Mass flow rate)

ตัวอย่างของเครื่องมอื นี้ ได้แก่ เทอร์มอล มเิ ตอร์ (Thermal meters) ซง่ึ ประกอบด้วยท่อซง่ึ มีสว่ นให้
ความร้อน (heating element) ให้กับอากาศในท่อ แล้วมีท่ีวัดอุณหภูมิระหว่างจุด 2 จุดซึ่งอากาศไหลผ่าน
ความแตกตา่ งของอุณหภมู ขิ องอากาศในท่อระหว่าง 2 จดุ น้ันขนึ้ กบั อัตราการไหลเชิงมวลและปริมาณความ
รอ้ นทีใ่ ส่เขา้ ไป ทำใหส้ ามารถวัดอัตราการไหลเชงิ มวลได้
ขอ้ ควรปฏบิ ตั ิในการเกบ็ ตวั อย่างสารเคมีในอากาศ

ในการเก็บตัวอย่างสารเคมีในอากาศไม่ว่าจะเป็นอนุภาค หรือก๊าซและไอระเหยก็ตาม มีข้อควร
ปฏิบตั เิ พอ่ื ความถูกตอ้ งและความเหมาะสม ดงั น้ี
1. การไดต้ ัวอย่างท่เี ป็นตวั แทนที่ดี เพ่ือใหก้ ารประเมินการสัมผัสสารเคมีทำไดอ้ ยา่ งถกู ต้องการได้ตัวอย่าง
อากาศทเ่ี ปน็ ตัวแทนทด่ี สี ามารถทำได้ดว้ ยการพิจารณาเกณฑ์ 3 ข้อต่อไปนี้

1) ต้องมีสารเคมีในจำนวนทมี่ ากพอในตวั อยา่ งอากาศท่เี ก็บมา เพ่ือทำให้
ห้องปฏบิ ตั กิ ารมตี ัวอยา่ ง (สารเคมี) เพียงพอตอ่ การวเิ คราะห์

2) ปรมิ าตรอากาศทีใ่ ชห้ รอื มวลของสารเคมีทสี่ ุม่ เก็บมาตอ้ งมีไมม่ ากกว่า
ความสามารถสูงสุดท่ีอุปกรณ์ดักจับสารเคมีจะรองรับได้ มิฉะน้ันจะทำให้เกิดการทะลุของสารเคมี
(Breakthrough) เข้าไปในสว่ นรองรับ (Backup section) ทำให้ตอ้ งเสยี ตวั อย่างนั้นๆ ไป

3) เลือกใช้อตั ราไหลของอากาศทท่ี ำให้บรรลุเกณฑข์ อ้ 1 และ 2 ขา้ งต้น
ข้อมูลเก่ียวกับเกณฑ์ในข้อท่ี 1 และ 2 ข้างต้น สามารถค้นคว้าได้จาก NIOSH Sampling and Analytical
Method และสำหรับระยะเวลาน้อยสุดของการเก็บตัวอย่าง และปริมาตรอากาศที่น้อยท่ีสุดที่จะใช้สำหรับ
เกบ็ ตวั อย่างอากาศน้ัน สามารถคำนวณไดจ้ ากสูตรตอ่ ไปนี้

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวิทยาศาสตรอ์ นามัยสิ่งแวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

204

ปรมิ าตรอากาศทนี่ ้อยทีส่ ดุ = 10 x ขอบเขตความไวของการวเิ คราะห์
ค่ามาตรฐานสารเคมีในอากาศ

ระยะเวลาน้อยท่สี ดุ = ปรมิ าตรอากาศทนี่ อ้ ยทส่ี ุด
อตั ราไหลของอากาศ

ตัวอยา่ ง: การเก็บตวั อย่างเบนซินในอากาศตลอดเวลาการทำงาน 8 ชั่วโมง และตรวจวเิ คราะห์

พบที่ค่า 50% ของค่ามาตรฐานของสารดังกล่าว (ค่า TLV = 1 พีพเี อ็ม หรือประมาณ 3 มก./ลบ.ม.)
ทั้งนี้ห้องปฏิบัติการมีความไวหรือความสามารถที่จะตรวจพบที่ 0.005 มิลลิกรัม และหลอดเก็บ
ตัวอย่าง มีความสามารถในการเก็บสารเบนซิน (Break through capacity) เท่ากับ 100 ลิตร จง
คำนวณอัตราไหลของอากาศท่ีต้องการ

วธิ ที ำ : 1. คำนวณหาปริมาตรอากาศท่ีน้อยท่สี ุด = 10 x 0.005 มก. = 0.033 ลบ.ม.ของอากาศ

0.5x 3 มก./ลบ.ม.

= 0.033 x 1,000 = 33 ลติ รของอากาศ

2. คำนวณอัตราไหลของอากาศจากสตู ร

ระยะเวลาน้อยท่ีสดุ = ปรมิ าตรอากาศท่นี ้อยที่สดุ

อตั ราไหลของอากาศ

8 X 60 นาที = 33 ลิตร

อตั ราไหลอากาศ

อัตราไหลของอากาศ = 33 ลติ ร = 33 ลิตร x1, 000 ลบ.ซม./ลติ ร

480 นาที 480 นาที

= 70 ลบ.ซม./นาที

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวิทยาศาสตรอ์ นามยั สิง่ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

205

2. การปฏบิ ัติตามมาตรฐานการเกบ็ ตัวอย่างอากาศ การเก็บตัวอยา่ งสารเคมใี นอากาศเป็นอีกปจั จัย
หน่ึงทม่ี ีความสำคัญต่อความแมน่ ยำและความถกู ต้องในการประเมนิ การสมั ผัสสารเคมี ขอ้ ควรระวงั จึงอยูท่ ี่
การใช้วิธีการเก็บตัวอย่างอากาศ (Air sampling method) ที่ถูกต้อง การใช้เครื่องมือเก็บตัวอย่างอากาศท่ี
เหมาะสมกับสารเคมีนัน้ ๆ และผา่ นการสอบเทียบ (Calibration)

แหล่งขอ้ มลู มาตรฐานการเกบ็ และวเิ คราะห์ตัวอยา่ งอากาศท่ีสำคัญและมีประโยชน์มากคอื

1) NIOSH Manual of Analytical Methods

2) Annual Book of ASTM Standards

3) OSHA Analytical Methods Manual

3. ความพร้อมและความถกู ต้องของเครอื่ งมอื เก็บตัวอยา่ งอากาศ กอ่ นท่ีจะทำการเก็บตัวอยา่ งมลพิษ

ทางอากาศทุกครั้งจะต้องทราบว่าสารเคมีน้ันเป็นสารอะไร เป็นอนุภาค หรือก๊าซและไอระเหย และจะทำ
การเก็บตัวอย่างประเภทไหนเพอ่ื ท่ีจะสามารถเตรียมเครื่องมือได้ถกู ต้องเหมาะ ตัวอย่างเช่น ถา้ อนุภาคเป็น
ฟมู ของตะกั่ว กระดาษกรองที่ใช้เป็นท่ีสะสมฟูมของตะกั่วก็จะเปน็ แบบเซลลูโลสเอสเตอร์ จะนำกระดาษ
กรองแบบอ่ืนมาใช้ไมไ่ ด้ หรือถ้าจะเก็บตัวอย่างมลพิษทางอากาศทีเ่ ป็นฝุ่นขนาดต้ังแต่ 10 ไมครอนลงไป ก็
ตอ้ งใชเ้ ครือ่ งมือเก็บตัวอย่างสำหรับฝนุ่ ชนิดนี้เท่าน้ัน โดยอตั ราการไหลของอากาศจะตอ้ งเหมาะสมที่จะทำ
ให้ไดฝ้ ุ่นขนาดเล็กดังกล่าวด้วย นั่นคือจะต้องใช้อุปกรณ์สะสมหรือเก็บอนุภาคเป็นแบบไซโคลน เป็นต้น
ในประสบการณ์การทำงานอาจจะพบว่า ไม่สามารถหาเคร่อื งมือเก็บตวั อยา่ งมลพิษทางอากาศได้ตามวิธีการ
มาตรฐานท่ีแนะนำกันไว้ ดังน้ัน ถ้าหากมีการประยุกต์หรือดัดแปลงอุปกรณ์หรือเคร่ืองมืออื่นมาใช้ก็ต้อง
ทราบข้อดีขอ้ เสียของอปุ กรณ์หรือเคร่อื งมอื นน้ั ๆ ดว้ ย

4. การปรบั ความถกู ต้องของอตั ราไหลอากาศของเครือ่ งมือเก็บตวั อย่างอากาศทกุ ครงั้ ทจ่ี ะนำ

เคร่ืองมือดังกล่าวไปใช้งาน ท้ังน้ีเนื่องจากอัตราการดูดอากาศให้สารเคมีเข้ามาในส่วนท่ีเป็นตัวดักเก็บ
สารเคมี และปริมาณอากาศท้ังหมดที่จะต้องดูดเข้ามามีความสำคัญมากต่อการวิเคราะห์และอ่านค่าความ
เข้มขน้ ของสารเคมีนนั้ ๆ เช่น ถ้าอัตราการดูดอากาศหรอื อัตราไหลอากาศมีค่าไม่ถกู ตอ้ งกับความเปน็ จรงิ จะ
ทำใหไ้ มส่ ามารถคำนวณหาปริมาตรอากาศทั้งหมดทจ่ี ะนำมาใชใ้ นการคำนวณค่าความเข้มข้นของสารเคมี

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

206

ในอกี ตอ่ หน่งึ ได้ หรือถ้าปรมิ าณอากาศท้ังหมดทด่ี ดู เข้ามามีไมม่ ากพอ จะทำใหไ้ มส่ ามารถตรวจวิเคราะหห์ า
คา่ ความเขม้ ขน้ ในหอ้ งปฏิบตั ิการได้ เปน็ ตน้

สำหรบั การสอบเทยี บเครื่องมือเกบ็ ตัวอย่างอากาศแบง่ ออกเปน็ 2 ระดบั คอื (Lynch and
Chelton, 1999) ระดับการสอบเทียบในห้องปฏิบัติการ (a laboratory grade calibration) เป็นการสอบเทียบ
อุปกรณ์เครื่องมือเก็บตัวอย่างอากาศว่ามีความปลอดภัยสำหรับใช้งานในท่ีที่อาจเกิดการระเบิด (intrinsic
safety) ปกตกิ ารสอบเทียบนีจ้ ะดำเนนิ การโดยผูผ้ ลิตและหรือบคุ คลท่สี าม (third party laboratory) กรณีหลัง
นี้อาจดูรายชื่อได้จาก OSHA ซึ่งจัดทำบัญชีรายช่ือห้องปฏิบัติการท่ีมีคุณภาพเช่ือถือได้ (Nationally
Recognized Testing Laboratories) ท่ีจะทำการทดสอบในเร่ืองนี้ การสอบเทียบ อีกระดับคือระดับการสอบ
เทยี บในภาคสนาม (a field grade calibration) ซ่งึ เป็นการทดสอบถึง

ความสามารถของอุปกรณเ์ ครื่องมอื ท่ีจะอา่ นคา่ ได้ถูกต้องเพียงใด การสอบเทยี บภาคสนามจะทำ
ก่อนที่จะทำการเก็บตัวอยา่ ง วิธีท่ีง่ายท่ีสุดเช่นซ้ือสารเคมีที่ทราบค่าความเข้มข้นแน่นอนจากบริษัทผู้ผลิต
แล้วมาใช้กับอุปกรณ์เครื่องมอื เก็บตัวอย่างอากาศว่าจะอ่านค่าได้ตรงกับความเข้มข้นที่บรษิ ัทผูผ้ ลิตระบไุ ว้
หรือไม่ การสอบเทียบภาคสนามอ่นื ๆ ทต่ี ้องดำเนนิ การ ได้แก่

-การสอบเทียบอัตราไหลของอากาศ
-การตรวจสอบหลอดเกบ็ ตวั อย่างอากาศวา่ ไมร่ ว่ั รา้ ว ยังไม่หมดอายุ
-การตรวจสอบกระดาษกรองวา่ ไม่ฉกี ขาด หรือสกปรก มีฝ่นุ ปนเปอ้ื น
-การตรวจสอบกำลังของแบตเตอรี่
- ฯลฯ
ผลการสอบเทยี บตา่ งๆ ข้างตน้ ควรจดบนั ทกึ ไว้เป็นหลกั ฐาน และบูรณาการเป็นส่วนหนงึ่ ของการ
บำรงุ รกั ษาอปุ กรณเ์ ครอื่ งมือ

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควชิ าวิทยาศาสตร์อนามยั ส่ิงแวดลอ้ ม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

207

5. การต้ังอัตราดูดอากาศให้คงที่ตลอดเวลาทท่ี ำการเก็บตัวอยา่ งอากาศ ขณะทำการเกบ็ ตวั อย่าง
มลพิษทางอากาศต้องต้ังให้อัตราดูดอากาศซึ่งปกติจะมีหน่วยเป็นลิตรต่อนาที หรือลูกบาศก์เมตรต่อนาที
คงท่ีในค่าท่ีต้องการตลอดเวลา และควรตระหนักไว้ว่าในทางปฏิบัติเวลาทำการเก็บตัวอย่างอากาศ จะมี
โอกาสที่อตั ราการดูดอากาศจะเปล่ยี นแปลง (ส่วนใหญ่จะต่ำลงกวา่ ท่ีตง้ั ไว้ในตอนแรก) เนอ่ื งมาจากปริมาณ
อนุภาคท่ีจะสมมากขึ้นทำให้เกิดการอุดตัน หรอื ประสิทธิภาพของเครื่องดูดอากาศอาจจะไม่ดีเหมือนเดิม
ดังน้ันจะต้องคอยตรวจดอู ัตราการไหลของอากาศน้เี ปน็ ระยะๆ

6. การบันทึกข้อมลู ข่าวสารท่ีจำเป็นต่อการแปลผลและประเมินผล ในการเก็บตัวอย่างมลพิษทาง
อากาศทุกครั้งจะต้องจดบันทึกข้อมูลข่าวสารต่างๆ ท่ีจำเป็นต่อการแปลผล และประเมินผลจากค่าความ
เข้มข้นของสารเคมีในอากาศ ตัวอย่างเช่น การจดบันทึกเวลาที่เริ่มต้นและหยุดการทำงานของเครื่องดูด
อากาศและการจดบนั ทกึ อตั ราการไหลของอากาศทใี่ ช้ ซึ่งค่าดังกล่าวจะต้องนำมาคำนวณหาค่าความเข้มข้น
ของสารเคมใี นภายหลัง เปน็ ต้น การบันทกึ ขอ้ มูลต่างๆ ยงั มปี ระโยชนใ์ นการเปรยี บเทยี บผลกบั การตรวจวัด
ในคร้ังต่อๆ ไป และในการศึกษาทางวิทยาการระบาดอีกด้วย แต่ค่าความเข้มข้นที่คำนวณได้น้ันถึงแม้จะ
นำไปเปรียบเทียบกับค่ามาตรฐานท่ีกำหนดไว้ก็ไม่ได้ช่วยอะไรมากนักในการหามาตรการการป้องกัน
ควบคุม ถา้ ไมไ่ ดส้ งั เกตและจดบันทึกวธิ กี ารทำงานของผูป้ ฏิบัตงิ านตลอดจนสภาพการทำงานขณะนนั้ ด้วย

ข้อมูลที่ควรบันทึกได้แก่ วัน เวลา แผนกที่ทำการเก็บตัวอย่าง อุปกรณ์เครื่องมือท่ีใช้เก็บตัวอย่าง
วธิ ีการเก็บ เชน่ กระดาษกรองทใี่ ช้ ปรมิ าณและความเข้มขน้ ของสารละลายท่ใี ช้ อัตราไหลของอากาศ เป็น
ต้น อุณหภูมิและความดันของสถานท่ีที่ทำการเก็บตัวอย่าง เวลาเร่ิมต้นและสิ้นสุดการเก็บตัวอย่าง ช่ือ
นามสกุลผ้ปู ฏบิ ัตงิ านท่ีถกู ติดเครอื่ งมือ จดุ ทีท่ ำการเกบ็ ตัวอยา่ ง พฤตกิ รรมการทำงานของผู้ปฏบิ ตั ิงาน สภาพ
ของสถานที่ทำงานและมาตรการควบคมุ ปอ้ งกันต่างๆ ท่ีใช้ ดังตัวอย่างแสดงแบบบันทึกข้อมูลเก่ียวกับการ
เก็บตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศทต่ี ัวผู้ปฏบิ ตั งิ าน

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

208

ตวั อย่างแบบบนั ทึกการเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศที่ผปู้ ฏิบตั ิงานสมั ผัส

แบบบนั ทึกการเกบ็ ตัวอยา่ งมลพิษทางอากาศทผ่ี ู้ปฏบิ ัตงิ านสมั ผสั

วันท.ี่ ....................................................ผู้ทำการเก็บตัวอย่าง..........................................................
แผนก.............................อุณหภูมิ.......................ความดัน.............ป้ัมบริษัทหมายเลข.........รุน่ .....
ตัวอย่างท่ี.......................ช่ือผ้ปู ฏิบัติงาน........................................................................................
งานทีท่ ำ.........................................................................................................................................
ประเภทของตวั อย่าง แบบตดิ ทต่ี ัวผปู้ ฏบิ ัตงิ าน

แบบพนื้ ท่ี
สภาพการทำงาน...........................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
มาตรการป้องกนั ควบคมุ ทม่ี .ี ......................................................................................................
....................................................................................................................................................
เวลาที่เร่มิ เกบ็ ตัวอยา่ ง..................................................เสรจ็ เมอื่ เวลา...........................................
อัตราไหลของอากาศ (ลิตรตอ่ นาท)ี .............................ปรมิ าตรอากาศท้ังหมด (ลติ ร)................
ปรับเทียบอตั ราไหลของอากาศท่ี.................................โดย................................วันที่................
วิธีการเก็บตวั อยา่ ง.......................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
วธิ ีการวเิ คราะห์............................................................................................................................
บนั ทึกขอ้ มูลทอี่ าจมผี ลตอ่ ความถูกตอ้ งของคา่ ความเขม้ ข้น..........................................................
ผลการวิเคราะห์.............................................................................................................................

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามัยส่ิงแวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

209

7. การประสานงานระหว่างผู้ทำการเก็บตัวอย่างกับห้องปฏิบัติการ เนื่องจากเคร่ืองมือวิเคราะห์
ตวั อย่างมลพิษทางอากาศมจี ำนวนไมเ่ พียงพอตอ่ ความต้องการจึงทำให้ตอ้ งเก็บตัวอยา่ งไว้รอการวเิ คราะห์
ซ่งึ อาจทำใหต้ ัวอย่างน้ันมลี ักษณะผดิ ไปจากเดิมมาก ดังนน้ั จึงควรมีการประสานงานเพ่อื กำหนดวันเวลาใน
การเกบ็ และวิเคราะห์ตัวอย่างให้เหมาะสม นอกจากน้ีในกรณีทีจ่ ะต้องเก็บตัวอยา่ งสารเคมีท่เี ป็นสารชนิดท่ี
ไม่ค่อยไดท้ ำการวเิ คราะห์ในหน่วยงานนัน้ ๆ ก็ต้องประสานกันดูวา่ ถา้ จะเก็บตัวอยา่ งโดยวธิ ีนที้ างผู้วิเคราะห์
จะสามารถวเิ คราะหไ์ ด้หรือไม่ เป็นต้น

ข. ข้อควรระวงั ในการเก็บตวั อย่างสารเคมใี นอากาศ
1. ผลกระทบจากความถ่ีวิทยุ (Radio frequency effects) อุปกรณ์เครื่องมือชนิดท่ีอ่านค่าได้โดยตรงชนิด
อิเล็กทรอนิกส์ อาจเกิดปัญหาในขณะใช้งานในภาคสนาม ณ บริเวณที่ท่ีมีคลื่นความถ่ีวิทยุจาก two-way
radio จงึ ควรระมัดระวังตรวจสอบกอ่ นใช้งาน หรอื ขณะใชง้ าน
2. การสูญหายของตัวอย่างสารเคมีที่เก็บสะสมไว้ในระหว่างการเก็บตัวอย่าง ระหว่างการขนส่งกลับที่
ทำงานและระหว่างรอการวเิ คราะห์ อาจเกิดการสูญหายของอนุภาคท่ีเก็บสะสมได้ ตัวอย่างเช่น อนุภาคท่ี
สะสมบนกระดาษกรองอาจถูกลมพัดขณะจะนำออกมาช่ังน้ำหนักหรือกระเป๋าที่บรรจุที่ยึดกระดาษกรอง
(Filter holder) ที่มีกระดาษกรองท่ีใช้งานแล้วบรรจุอยู่ตกลงบนพ้ืน ทำให้อนุภาคที่สะสมไว้หลุดร่วงจาก
กระดาษกรอง หรือไอระเหยสูญหายจากหลอดเกบ็ ตวั อย่างขณะจดั เกบ็ รอการวเิ คราะห์ เป็นตน้ ดังนัน้ จึงควร
ทจี่ ะต้องคำนงึ ถงึ ปัญหาการสูญหายท่ีอาจจะเกดิ ขึ้นด้วย
3. การตระหนกั ในความผิดพลาดต่างๆ ที่อาจจะเกิดข้ึน และทำให้ค่าความเขม้ ข้นทอ่ี ่านได้ผิดพลาดไปจาก
ความเป็นจรงิ ไดแ้ ก่

1) ความผดิ พลาดจากวธิ กี ารและจากเครอื่ งมอื เกบ็ ตัวอย่างมลพษิ ทางอากาศ เชน่ อัตราการดูดอากาศ
ของเครอื่ งดดู อากาศไม่คงท่ีสมำ่ เสมอ ไม่มีการปรับความถูกตอ้ งของเครอ่ื งมอื มาก่อน ใชเ้ ครอื่ งมือไมถ่ ูกกับ
ลกั ษณะงานท่ีใช้ เป็นตน้

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

210

2) ความผิดพลาดจากเครอื่ งมือและจากวธิ ีการวเิ คราะห์ทางหอ้ งปฏิบัติการ เช่น วธิ กี ารทใี่ ชไ้ มใ่ ช่วธิ ี
มาตรฐาน การเก็บตวั อย่างขณะรอวิเคราะห์ไม่ดี เคร่อื งมอื ทำงานรวนเร เปน็ ตน้

3) ความผิดพลาดจากความต้ังใจและ/หรอื โดยบังเอิญ เช่น อาจจะมกี ารเอาฝุน่ มาปดั ใสบ่ นกระดาษ
กรอง การเอามือที่สกปรกมาจับส่วนทเ่ี ปน็ ตัวดักเกบ็ มลพษิ ทำใหฝ้ ุ่นตกลงไป การเปิดพัดลมแรงๆ จนทำให้
การไหลของอากาศตามแรงดูดของเครอ่ื งดดู อากาศเสียไป การเดินไปทีอ่ ื่นๆ นอกเหนือจากจุดท่ีปฏบิ ัติงาน
และการหยดุ เครอ่ื งดดู อากาศชั่วคราวจะโดยสาเหตอุ ะไรกต็ าม เปน็ ตน้ ความผิดพลาดต่างๆ เหล่านี้มีโอกาส
ท่จี ะเกดิ ขึน้ ไดจ้ งึ ต้องคำนึงถึงเสมอ

4) ความเข้มข้นของสารเคมีที่ตรวจวัดได้อาจไม่ใช่ค่าที่แท้จริงท่ีจะเป็นตัวแทนค่าความเข้มข้น
สารเคมีของวันอ่ืนๆ ท้ังนี้เพราะมีความแตกต่างในความเข้มขน้ ของสารเคมีในแต่ละวัน หรอื แม้แต่ในวัน
เดยี วกนั อันเนอ่ื งมาจากกระบวนการผลิตท่ีเปลี่ยนแปลง เช่น การลดกำลังผลิต เคร่ืองจักรเกา่ -ใหม่ มีการใช้
หรืองดใชร้ ะบบระบายอากาศ เป็นตน้

รายงานผลการเกบ็ ตวั อยา่ งกา๊ ซและไอ (ตวั อย่าง)

ณ ห้องปฏบิ ัติการ และลานจอดรถคณะสาธารณสุขศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น สำรวจ
เมื่อวนั ท่ี 24 สงิ หาคม 2554

หลกั การและเหตผุ ล

ก๊าซและไอนนั้ มผี ลต่อการดำรงชวี ติ ซึ่งเราตอ้ งสัมผัสกบั กา๊ ซและไออยตู่ ลอดเวลา เนือ่ งจากก๊าซและ
ไอจะแขวนลอยอยู่ในอากาศทำให้เราหายใจเอาก๊าซและไอเข้าไปอยู่ตลอดเวลา ซ่ึงก๊าซและไอก็มีทั้ง
ประโยชน์และโทษควบคู่กันไป โทษของกา๊ ซและไอน้ันจะส่งผลต่อระบบหายใจ ซึ่งเราไมส่ ามารถรูไ้ ด้เลย
ว่าในหนึ่งวันเราได้หายใจเอาก๊าซอะไรเข้าไปบ้าง แล้วก๊าซ/ไอ นั้นจะส่งผลกระทบต่อร่างกายเราอย่างไร
ดังนั้นเราจึงต้องมีการตรวจวัดปริมาณก๊าซและไอในบรรยากาศเพ่ือทราบปริมาณของก๊าซและไอใน
บรรยากาศการทำงานแล้วนำคา่ ไปเปรยี บเทียบกับมาตรฐานการทำงาน เพ่ือให้สภาพแวดล้อมการทำงานมี
ความปลอดภัยสง่ ผลที่ดีต่อสุขภาพของคนทำงาน

วตั ถปุ ระสงค์ในการสำรวจ

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

211

เพื่อตรวจเก็บตัวอย่างก๊าซและไอในบรรยากาศ ว่ามีปริมาณเท่าใด เหมาะสมต่อการทำงานและ
เปน็ ไปตามท่ีมาตรฐานกำหนดหรอื ไม่ เพอ่ื หาแนวทางปอ้ งกนั แกไ้ ขต่อไป

อปุ กรณท์ ่ีใช้ในการตรวจวดั Detector tube และ Piston hand pump

สารที่เก็บตวั อย่าง Carbon monoxide และ Acetic acid

มาตรฐานท่ใี ช้ Carbon monoxide: ประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ ฉบับที่ 10 พ.ศ.
2538 เรื่อง กำหนดมาตรฐานคณุ ภาพอากาศในบรรยากาศโดยท่วั ไป ข้อ 2

Acetic acid: ประกาศกระทรวงมหาดไทย เรื่องความปลอดภัยในการทำงาน
เกยี่ วกบั ภาวะแวดลอ้ ม (สารเคมี)

แบบบนั ทกึ การเกบ็ ตวั อย่างก๊าซและไอในสถานที่ทำงาน

เกบ็ ตวั อยา่ งอากาศจากรถมอเตอร์ไซด์ Suzuki Smash Revo ทะเบียน 708 อุบลราชธานี
ที่ตง้ั คณะสาธารณสุขศาสตร์
วันที่ทำการสำรวจ 24 สิงหาคม 2554
เครือ่ งมือทีใ่ ชเ้ ก็บตัวอยา่ ง Detector tube และ Piston hand pump รุน่ 8014-400A
ระยะเวลาที่ใช้ เวลาทใี่ ช้ เวลาสิน้ สดุ 11.33 น.

เวลาเรมิ่ ตน้ 11.30 น.
รวมเวลา 3 นาที
อณุ หภูมิ 28 องศาเซลเซียส
ความดัน 760 มิลลเิ มตร ปรอท

ตวั อยา่ งวิเคราะห์หา Carbon monoxide

ผลการวิเคราะห์ความเขม้ ข้นของ 80 ppm

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

212

หมายเหตุ (สงิ่ รบกวนท่ีมีผลตอ่ การแปลผลตวั อยา่ ง)
เนอื่ งจากการตรวจวัดในหอ้ งปฏิบัติการไม่ได้ทำการเก็บตวั อยา่ งในบรรยากาศการทำงานทั่วไปแต่ใชก้ ารวดั จาก

ตวั อย่างสารโดยตรง ทำใหค้ า่ ท่ีวัดไดม้ คี ่ามากกวา่ ความเปน็ จรงิ เมอ่ื เทียบกบั ค่ามาตรฐาน

สรุปการตรวจวัด
เมอื่ เปรยี บเทียบค่าท่ีวัดไดก้ บั คา่ มาตรฐานตามประกาศกระทรวงมหาดไทย

ช่ือสารเคมี ปรมิ าณสารเคมี มิลลิกรัมต่ออากาศ
คาร์บอนมอนนอกไซด์ (Carbon monoxide) ส่วนในล้านสว่ น
1 ลู ก บ า ศ ก์ เม ต ร
โดยปรมิ าตร (ppm.)
(mg/m3)
50
55

ผลการตรวจวดั คอื ค่าท่ไี ด้มากกว่าค่ามาตรฐาน

แบบบันทึกการเกบ็ ตวั อย่างก๊าซและไอในสถานท่ีทำงาน

เกบ็ ตวั อย่างอากาศจาก ห้องปฏิบัตกิ าร
ทต่ี งั้ คณะสาธารณสุขศาสตร์
วันท่ีทำการสำรวจ 24 สิงหาคม 2554
เครอื่ งมือทีใ่ ชเ้ กบ็ ตวั อยา่ ง Detector tube และ Piston hand pump รนุ่ 8014-400A
ระยะเวลาทใ่ี ช้ เวลาทีใ่ ช้ เวลาสิ้นสุด 12.00

เวลาเร่ิมต้น 11.59
รวมเวลา 1 นาที
อณุ หภมู ิ 28 องศาเซลเซียส

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควชิ าวทิ ยาศาสตร์อนามัยส่งิ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

213

ความดนั 760 มลิ ลิเมตร ปรอท
ตวั อยา่ งวเิ คราะหห์ า Acetic acid
ผลการวิเคราะห์ความเขม้ ข้นของ 50 ppm
หมายเหตุ (สงิ่ รบกวนทมี่ ผี ลตอ่ การแปลผลตวั อย่าง)

เน่ืองจากการตรวจวดั ในห้องปฏบิ ตั กิ ารไมไ่ ดท้ ำการเกบ็ ตวั อยา่ งในบรรยากาศการทำงานทวั่ ไปแตใ่ ชก้ ารวดั
จากตัวอยา่ งสารโดยตรง ทำให้ค่าท่ีวดั ไดม้ คี า่ มากกว่าความเป็นจรงิ เมื่อเทียบกบั คา่ มาตรฐาน
สรปุ ผลการตรวจวดั
เมอื่ เปรยี บเทยี บค่าทว่ี ัดได้กบั ค่ามาตรฐานตามประกาศกระทรวงมหาดไทย

ชอื่ สารเคมี ปรมิ าณสารเคมี มลิ ลกิ รัมต่ออากาศ
สว่ นในล้านสว่ น 1 ลู ก บ า ศ ก์ เม ต ร
กรดน้ําส้ม (Acetic Acid)
ผลการตรวจวดั คือ มากกวา่ ค่ามาตรฐาน โดยปรมิ าตร (ppm.) (mg/m3)

10 25

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

214

บรรณานกุ รม

นิพนธ์ ตงั คณานรุ ักษ์. เคมีบรรยากาศ. พมิ พค์ ร้งั ท่ี 1. กรุงเทพฯ: สำนกั พมิ พ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์; 2552
ปราณี พันธุมสินชัย. ISO 14000 มาตรฐานการจัดการสิ่งแวดล้อมและกฎหมายส่ิงแวดล้อมไทยสำหรับ

ผูบ้ ริหาร. พิมพ์ครัง้ ท่ี 3. กรงุ เทพฯ: โรงพมิ พ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย; 2542
ศวิ พันธ์ุ ชูอินทร์. มลพิษทางอากาศ. พิมพค์ รั้งที่ 1. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพแ์ หง่ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย; 2556
Chin –Shan Li, Ya-Chin-Lin. Sampling Performance of Impactors for bacterial Bioaerosols.

Aerosol science and Technology 30, 280-287, 1999.

Guo, H., Lee, L.Y., and Li, W.M. Risk Assessment of Exposure to Volatile Organic Compounds in
Different Indoor Environments, Environmental Research, Vol. 94, pp. 57-66., 2004.

Harrison, P.T.C. Health Affects of Environmental Chemicals, In “Pollution, Causes, Effects and Control”,
R.M. Harrison, Eds., the Royal Society of Chemistry, U.S.A., 480 p., 2000.

Henningson, E.W., and Ahlberg, M.S. Evaluation of Microbiological Aerosol samplers: Lournal

of Aerosol science. 25: 1459-1492., 1994.

Keith L.H., and Walker, M.M. Handbook of Air Toxics; sampling, analysis, and properties. Lewis
publishers, 614 pp., 1995.

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวิทยาศาสตร์อนามยั สิ่งแวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

215

บทท่ี 9

การวิเคราะห์
(Analysis)

ตัวบ่งช้ีทางชีวภาพ (Biomarker) คอื

Biological markers หรือเรียกย่อๆ ว่า biomarker ก็คือสารท่ีเราตรวจวัดจากร่างกายของพนักงาน
เพ่ือดูว่าพนักงานได้รับผลกระทบจากสารเคมีที่สัมผัสอยู่ในที่ทำงานหรือยัง เช่นโรงงานทำแผงวงจร
อเิ ลคทรอนิกส์ที่ใช้ตะกั่วในการบัดกรี ถ้าต้องการตรวจดูว่าพนักงานมีการสัมผัสตะกั่วมากน้อยเพียงใด ก็
ตอ้ งตรวจสารตะกั่วในเลือด อย่างน้กี ล่าวไดว้ ่า“สารตะกั่วในเลือด” เป็น biomarker ของตะกวั่
ชนิดของ Biomarkers

1. Biomarker of exposure หรืออาจเรยี ก Direct biomarker คอื ตวั สารน้ันเองหรอื metabolite ของสาร

นั้นท่ีวัดได้ในตัวอย่างทางชีวภาพ (เลือด, ปัสสาวะ, อากาศที่หายใจ, ฯลฯ) ของพนักงานเช่นการตรวจ
ตะกัว่ ในเลือด จัดเปน็ direct biomarker ของสารตะกั่วหรอื Styrene เมือ่ เขา้ ไปในรา่ งกายจะเปล่ยี นแปลง
ผ่านกระบวนการทางเคมีในร่างกาย จนกลายเป็น mandelic acid (เรียกสารที่มีลักษณะเช่นนี้ว่า
metabolite) เราก็ จัดว่า การตรวจ mandelic acid ใน ปั สสาวะ เป็ น ก ารต รวจ direct biomarker
ของ styrene
2. Biomarker of effect หรอื อาจเรียก Indirect biomarker คอื การตรวจผลเปล่ียนแปลงทาง

เคมี, ชีวภาพ, สรีรวิทยา หรอื ในระดับโมเลกลุ ทจ่ี ะเกิดขึ้นแก่รา่ งกายเมอ่ื ไดร้ ับพษิ จากสารเคมนี ้ันๆเช่น
เราทราบว่า การสัมผัส n – hexane จะทำให้เกดิ อมั ภาพที่เส้นประสาทได้ การตรวจการนำกระแสไฟฟ้า
ของเส้นประสาท (Nerve Conduction Velocity) เพื่อดูว่าเส้นประสาทเป็นอัมภาพไปหรือยัง ก็จัดได้ว่า
เปน็ indirect biomarker ของ n – hexane
3. Biomarker of susceptibility คือการวัดระดับความสามารถในการรับพิษของสารเคมี

ของคนแต่ละคน ทำให้คาดคะเนไดว้ ่าบคุ คลท่ีตรวจเม่ือไดร้ ับสารพิษชนิดที่ระบแุ ลว้ จะมโี อกาสเกิดพิษ
ได้มากหรือน้อย (สว่ นใหญม่ ักเปน็ การตรวจทางพันธุกรรม)

สง่ิ ควรรู้

• สารเคมีตัวหน่งึ อาจมี biomarker หลายตวั ได้ เชน่ toluene มี biomarkers หลายตัวคือ o –

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามยั สงิ่ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

216

Cresol ในปสั สาวะ, hippuric acid ในปสั สาวะ หรือ toluene ในเลอื ด

• สารเคมีหลายตวั ก็อาจมี biomarker เปน็ สารตวั เดยี วกนั ได้ เชน่ ยาฆา่ แมลง
ทง้ั Organophosphate , Parathion และCarbamate ล้วนแตใ่ ช้ % depression of RBC
Cholinesterase เป็น biomarker ได้

• ในโรงงานเดียวกัน พนกั งานไม่จำเปน็ ตอ้ งตรวจ biomarkers เหมอื นกันทกุ คนกไ็ ด้ เช่น

โรงงานทำลูกสูบรถยนต์แห่งหน่ึง มีการหลอมโลหะทม่ี ีสารตะกัว่ ปนอยู่ในขน้ั แรก แล้วเอามาเทลงเบ้า
จากนั้นดำเนินการตาม Line การผลิตมาเรื่อยๆ และในข้ันตอนสุดท้าย จะมีการใช้ตัวทำละลายคือ hexane
ลา้ งคราบน้ำมันออกจากผิวลกู สูบ เพ่ือดรู อยตำหนิของชิ้นงาน มพี นกั งาน 3 คน คนหน่งึ อยหู่ นา้ เตาหลอม ก็
ควรจะตรวจตะก่ัวในเลือด อีกคนอย่ทู ่ีแผนกตรวจช้ินงานสัมผัส hexane ก็น่าจะตรวจ 2, 5 hexadione ส่วน
อีกคนอยู่ที่แผนกการเงินในออฟฟิศของบริษัทอาจจะไม่ต้องตรวจ biomarkers ของสารเคมีใดๆ ก็ได้
เนอ่ื งจากไมไ่ ดส้ มั ผสั

หลกั การพิจารณากำหนดคา่ (Documentation)
ค่า Biological Exposure Indices (BEIs) คอื ค่าของระดับตัวบง่ ชีท้ างชีวภาพในร่างกายพนกั งาน

o คา่ BEI กำหนดโดยคณะจัดทำซ่ึงเป็นผเู้ ชี่ยวชาญขององคก์ ร American Conference of

Governmental Industrial Hygienist (ACGIH) คา่ ท่กี ำหนดจะมีการเปลี่ยนแปลง (revised) อย่างต่อเนอ่ื งและ
ทำเปน็ หนังสือออกทกุ ปี [เอกสารอา้ งองิ ]

o การกำหนดคา่ คณะกรรมการจะพจิ ารณาจากหลกั ฐานทางวิชาการทีเ่ ปน็ เอกสารทม่ี ีความ

นา่ เชื่อถือ ท้ังท่ีตพี ิมพ์และไม่ตพี ิมพ์ (ถ้าน่าเช่ือถอื พอ) โดยจะดูจากข้อมูลงานวจิ ัยที่ทำในคนจากในสถานท่ี
ทำงานจริง (Field study) งานวิจัยท่ีทำในสถานท่ีที่มีการควบคุมส่ิงแวดล้อม (controlled exposure study)
และใช้โมเดลทางเภสัชจลนศาสตร์ (pharmacokinetic model) สำหรับสารเคมีแต่ละตัว ส่วนข้อมูลจาก
งานวิจัยในสตั ว์ทดลองจะถกู นำมาใชพ้ จิ ารณาด้วยถา้ เหมาะสม

o รายละเอียดของการกำหนดค่าตา่ งๆ เชน่ เอกสารทใ่ี ช้ในการอา้ งองิ รายละเอยี ดของ

เหตุผลที่คณะจัดทำเลือกกำหนดระดับค่าของตัวบ่งช้ีทางชีวภาพแต่ละตัวออกมา วิธีการตรวจวิเคราะห์
ปจั จัยที่สามารถทำให้คา่ ตวั บ่งชที้ างชวี ภาพของสารเคมีแตล่ ะตัวเปลีย่ นแปลงไปได้ และรายละเอียดการเก็บ

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวทิ ยาศาสตรอ์ นามัยส่งิ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

217

ตัวอยา่ งท่ีจำเพาะกับสารเคมีแต่ละตัว จะมีอยู่ในหนังสอื เล่มเต็มคือ Documentation of the Threshold Limit
Values and Biological Exposure Indices (ACGIH)

ระยะเวลาในการเกบ็ (Sampling Time)

อ้างอิงวิธีการเกบ็ จากหนังสอื Current Occupational and Environmental Medicine 4 th edition

• DS (During Shift)

เก็บเวลาใดก็ไดร้ ะหว่างกะ แตต่ ้องสมั ผสั สารน้ันมาแลว้ อยา่ งนอ้ ย 2 ชว่ั โมง
เช่นพนกั งานที่เข้ากะบ่าย 16.00 – 24.00 น. ต้องเก็บหลัง 18.00 ไปแลว้ เท่านั้น

• EOS (End Of Shift)

เกบ็ หลังหยุดการสมั ผสั สารให้เร็วทสี่ ุดเทา่ ทท่ี ำได้ ในทางปฏิบัติอาจเก็บประมาณ 15 – 30
นาทีหลงั เลกิ กะ

• EWW (End of Work Week)

เก็บท่ีวันสุดท้ายของสัปดาหก์ ารทำงาน หลงั เลิกกะโดยต้องทำงานมาแล้วอยา่ งน้อย 4 – 5
วนั ติดกัน

• L2H (Last 2 Hours of shift)

เกบ็ ในช่วง 2 ชั่วโมงสุดทา้ ยกอ่ นเลกิ กะ
• L4H (Last 4 Hours of shift)

เกบ็ ในชว่ ง 4 ชว่ั โมงสุดท้ายกอ่ นเลกิ กะ
• NC (Not Critical) หรือ Discretionary

เก็บเวลาไหนกไ็ ด้ (แสดงว่าสารนน้ั มี Terminal half life ยาวมาก)
• PNS (Prior to Next Shift)

หมายถงึ เกบ็ กอ่ นเขา้ กะใหม่โดยตอ้ งหยุดการสัมผัสสารน้นั มาแลว้ อย่างน้อย 16 ช่วั โมง
ความเข้มข้นปสั สาวะทยี่ อมรับได้ (Urine Specimen Acceptability)

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามัยสิง่ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

218

ปัสสาวะท่ีเจือจางหรือข้นเกินไปไม่เหมาะจะนำมาใช้ตรวจระดับตัวบ่งช้ีทางชีวภาพ เกณฑ์ที่จะ
ยอมรบั ได้คอื

Urine creatinine concentration 0.3 – 3.0 g/L หรอื Urine specific gravity 1.010 – 1.030
ถา้ ปัสสาวะที่เก็บได้อย่นู อกช่วงน้ี ให้ทำการเก็บซ้ำอีกครั้ง ถ้าเก็บหลายครั้งแล้วปัสสาวะยังไม่อยู่ในช่วงท่ี
ยอมรับได้ ควรสง่ พนักงานคนนน้ั ไปพบแพทย์ (อาจปว่ ยเปน็ โรคบางอยา่ งเชน่ เบาจดื เป็นต้น)

ค่า BEI บางค่า ระดับสารเคมใี นปสั สาวะทตี่ รวจวดั ได้จะขนึ้ กบั ปรมิ าณ urine output ดว้ ย (คือถา้ ขบั
สารออกมาในปสั สาวะเป็นปริมาณเท่ากัน คนท่ีปสั สาวะออกปริมาณมากจะตรวจไดด้ ูเหมอื นค่าต่ำ ในขณะ
ท่ีคนปัสสาวะออกปรมิ าณน้อยจะตรวจไดด้ ูเหมือนค่าสงู ) เพ่ือแกป้ ัญหานี้ ค่า BEI จะใช้การกำหนดปรมิ าณ
creatinine ซง่ึ บอกถงึ ความเขม้ ข้นปสั สาวะไดก้ ำกบั ไว้ดว้ ย หนว่ ยของ BEI บางตวั จงึ เปน็ หนว่ ย /g creatinine

การนำไปใช้ (Application)
• เน่ืองจากคนแตล่ ะคนมีความทนตอ่ สารเคมีไมเ่ ท่ากัน รา่ งกายของบางคนอาจไวต่อการ

เป็นพิษมาก (Susceptible) ในขณะที่บางคนทนต่อความเป็นพิษ (tolerance) มากกว่าคนอื่น ดังนั้น ค่า
BEI ซง่ึ พจิ ารณามาจากแนวโน้มของคนส่วนใหญ่จงึ

o ไมใ่ ชเ่ ส้นแบ่งระหวา่ ง “ อันตราย” กับ “ ปลอดภยั ”
o เมอื่ ตรวจออกมาแล้วคา่ ตำ่ กวา่ BEI ไมไ่ ดแ้ ปลว่าจะปลอดภยั ทุกคน (คนที่ไวต่อการเปน็ พิษ

อาจมผี ลกระทบแล้วกไ็ ด้)
o เมอื่ ตรวจออกมาแล้วคา่ สงู กว่า BEI ไม่ไดแ้ ปลวา่ จะมีผลกระทบทกุ คน (บางคนอาจยงั ไม่มี

ผลกระทบก็ได้)

• การตรวจตดิ ตามหลายๆ ครัง้ ในหลายๆ ช่วงเวลาจะสามารถประเมนิ การสัมผัสสารเคมี

ได้ดกี ว่าการตรวจเพยี งคร้งั เดียว
• การตรวจในพนักงานที่ทำงานเดยี วกัน แลว้ พบคา่ ตวั บง่ ชที้ างชวี ภาพสงู กว่าคา่ BEI ใน

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควชิ าวิทยาศาสตรอ์ นามยั สิ่งแวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

219

พนักงานหลายๆ คน จะน่าเชื่อถือกว่าการตรวจในพนักงานเพียงคนเดียว ในการตรวจควรทำบันทึก
รายละเอยี ดด้วยว่าพนกั งานคนที่ตรวจทำงานอะไรบ้าง เพื่อประโยชนใ์ นการหาสาเหตวุ ่างานใดที่ทำให้
มกี ารสมั ผสั สารเคมีสงู และใชเ้ ปรยี บเทียบกบั พนักงานคนอนื่

• ค่า BEI ที่กำหนดขึ้นเหมาะสำหรบั การทำงาน 8 ชวั่ โมงต่อวัน 5 วันตอ่ สัปดาห์ ในกรณีท่ี

ตารางการทำงานไม่เปน็ ไปตามน้ี ยังคงให้ใช้คา่ อา้ งองิ ตามทีก่ ำหนดมาในตาราง ไม่ควรทำการปรบั แต่ง
ค่า BEI ที่กำหนดมาให้เอง (ไม่ว่าโดยการบวก ลบ หรือคูณ ตัวแปรหรือค่าคงที่ใดๆ เข้าไปก็ตาม) แต่
ควรไปพจิ ารณาตารางเวลาทำงานวา่ เหมาะสมหรอื ไมม่ ากกว่า

• การใชค้ ่า BEI ให้ใช้โดยผู้เชย่ี วชาญทางด้านอาชวี อนามัยเท่านน้ั (occupational health professional)
เช่นนกั สุขศาสตร์อตุ สาหกรรม แพทยอ์ าชีวเวชศาสตร์ พยาบาลอาชวี อนามัย

• ค่า BEI มีไวเ้ พอ่ื เป็นแนวทางในการลดผลกระทบทางสุขภาพของพนักงานเท่านัน้ ไมใ่ ห้ใช้สำหรับ
วัตถุประสงค์อืน่

• คา่ BEI ที่กำหนดไมเ่ หมาะสำหรบั ใช้ประเมนิ การสมั ผัสในกรณอี น่ื ที่ไม่ใช่จากการทำงาน

หมายเหตุ
กรณีอา้ งองิ จากหนังสอื เลม่ อื่นหรือมาตรฐานจากหนว่ ยงานตา่ งๆ เช่น BEIs ของ ACGIH ค่าอาจแตกตา่ งไป
จากตารางนี้ ฉะนั้นเมอ่ื ต้องอ้างอิงคา่ มาตรฐานของ biomarker เมือ่ ใดตอ้ งระบดุ ้วยว่าเปน็ คา่ ของหนว่ ยงานใด
แ ล ะ ก ำห น ด ใน ปี ใด (เนื่ อ งจ าก บ าง ห น่ ว ย งาน เป ลี่ ย น ค่ าม าต ร ฐาน ทุ ก ปี ) Urine specimen
acceptability creatinine concentration อยใู่ นช่วง 0.3 - 3 g/L หรอื Specific gravity อยู่ในช่วง 1.010 – 1.030

การตรวจวดั ฝ่นุ และไอระเหยสารเคมี / โลหะหนัก

• ใช้ปั้มเก็บตัวอย่างอากาศแบบ Personal Air Sampling ชนิด Multiflow เพื่อใช้เก็บตัวอย่างอากาศ
สำหรบั การวิเคราะห์ปรมิ าณฝ่นุ /ไอระเหยเคม/ี โลหะหนกั ตามมาตรฐาน NIOSH

• ใช้ตวั เปรยี บเทียบอัตราการไหลของปม้ั แบบ Digital หรอื Bubble Flow
• ใช้เครือ่ งวิเคราะห์ชนั้ สูงเพ่ือวิเคราะห์หาปริมาณสารต่อไป เช่น เครอ่ื ง IC, AAS, GC-MS

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามัยสง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

220

การวเิ คราะห์ปริมาณฝุ่น และโลหะหนกั ในบรรยากาศ

• ใชเ้ คร่อื ง High-Volume มาตรฐาน US.EPA วิเคราะหฝ์ นุ่ รวม (TSP) และ ฝนุ่ PM10 รวมทงั้ โลหะ
หนักในอนุภาคฝ่นุ ดว้ ยเคร่ือง AAS./ ICP

• ใช้เคร่ือง Partisol-FRM 2000 สำหรบั การวิเคราะห์ฝนุ่ ขนาด PM2.5

การตรวจวัดปรมิ าณโลหะหนกั

นำฝุ่นที่เก็บได้บนกระดาษกรองจากสถานีวัดฝุ่นบริเวณต่างๆ มาย่อยสลายด้วยตัวทำละลายด้วย
สารละลายกรดผสมไนตริกกับไฮโดรคลอริก (1: 1) เพิ่มอุณหภูมิและรีฟลักซ์ 3 ชั่วโมง จากน้ันใช้เคร่ือง
ICP/AES วิเคราะห์หาปริมาณโลหะท่ีปะปนอยู่ในสารละลาย การวิเคราะห์โลหะและธาตุอ่ืนบางชนิดโดย
เทคนิค ICP-AES โดยการวิเคราะห์โลหะ 16 ชนดิ ไดแ้ ก่ Fe, Mg, K, Zn, Ti, Pb, Ba, Sr, Mn, Ni, Cu, V, Cr,
Cd, Hg, และ As โดยเทคนิค Inductively Coupled Plasma-Atomic Absorption Spectrometry (ICP-AES
Jobin Yvon Emission รุ่น JY 2000)

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวทิ ยาศาสตรอ์ นามัยส่ิงแวดลอ้ ม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

221

ภาพท่ี 9-1 Atomic Absorption Spectroscopy (AAS)
URL: http://www.worldoftest.com. 8 มิถนุ ายน, 2558

หลักการวิเคราะห์โลหะหนักด้วยเทคนิค AAS

การตรวจวิเคราะห์โลหะหนักด้วยเทคนิค Atomic absorption ใช้หลักการดูกลืนแสงของอะตอม
โดยอะตอมอิสระแต่ละชนิดจะดูดกลืนแสง ท่ีความยาวคล่ืนต่างกัน เฉพาะตัว ธาตุแต่ละธาตุ จะมีการดูด
คลื่นพลงั งานแตกต่างกัน เน่ืองจากมรี ะดบั พลงั งานในอะตอมแตกตา่ งกนั เชน่ อะตอมของธาตุตะก่วั (lead)
จะดูดกลืนพลังงานได้ดีที่ความยาวคลื่น 283.3 นาโนเมตร เพราะแสงที่มีความยาวคลื่นช่วงน้ีมีพลังงานท่ี
สามารถทำใหอ้ ิเลคตรอนของธาตตุ ะกวั่ เปล่ยี นสถานะพ้ืนฐาน (ground stage) ไปสู่สถานะกระตนุ้
(Excited stage) การทำใหธ้ าตุโลหะ หนักในสารละลายแตกตวั เป็นอะตอนอิสระ ต้องใช้พลงั งานความร้อน
เข้าช่วย

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามยั สง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

222

พลงั งานความร้อนดงั กลา่ วไดแ้ ก่
- พลงั งานจากเปลวไฟ (Flame atomic absorption) ท่ีเกิดจากอากาศกบั ก๊าซอะเซทิลีนหรอื ไนตรัส

ออกไซดก์ ับอะเซทีลีน
- พลงั งานความรอ้ นทเี่ กิดจากกระแสไฟฟา้ หรืออาจใชส้ ารเคมี มาทำปฏิกริ ิยาเพอ่ื ให้เกิดเป็นไอของ

ธาตุโลหะหนัก (vapor generator)
ขบวนการเหล่านเ้ี รียกว่า Atomization ซ่งึ ตวั ทีท่ ำให้เกดิ อะตอมเรียกว่า atomizer
เม่ือธาตุโลหะหนักถูกทำให้กลายเป็นอะตอมอิสระ อะตอมอิสระดังกล่าวจะถูกผ่านโดยลำแสง

สเปกตรัมท่ีมคี วามยาวคล่นื เฉพาะตวั ท่ีมาจากแหลง่ กำเนดิ แสง (hollowcathode lamp) อะตอมอิสระดังกลา่ ว
จะดูดกลืนแสงบางส่วนไว้ เพื่อทำให้สถานะของอิเลคตรอนในอะตอมเปล่ียนจาก สถานะปกติพ้ืนฐาน
(ground stage)ไปสู่สถานะกระตุ้น (excited stage) เมื่อ detector ในเคร่ืองตรวจรับสัญญาณของพลังงานท่ี
เหลือ ก็จะทราบพลังงานที่ถูกดูดกลืนไป โดยอะตอมอิสระ ปริมาณพลังงานท่ีถกู ดูดกลืนไปนี้ จะมีปริมาณ
มากน้อยข้นึ อยู่กับปริมาณอะตอมอสิ ระ เม่ือนำค่าความเข้มข้นอะตอมชนิดนน้ั ๆ กับค่า adsorbance มาเขยี น
กราฟหาความสมั พนั ธจ์ ะไดก้ ราฟเป็นเส้นตรง

องค์ประกอบของเคร่อื ง Atomic Absorption Spectroscopy (AAS)

1. แหล่งกำเนิดแสง แหล่งกำเนิดแสงแบง่ ออกเป็น 2 ชนดิ ดังนี้
1.1 Hollow Chthode Lamp (HLC) เป็นหลอดกำเนิดแสงท่ีใช้กนั โดยทวั่ ไปประกอบด้วยข้ัวคาโทด
(cathode) ซึ่งเป็นโลหะทำเป็นรูทรงกระบวกกรวง แล้วฉาบด้วย โลหะหรือผงของโลหะท่ีต้องการตรวจ
วิเคราะห์ ส่วนขั้วอาโนด (anode) ทำด้วยโลหะนิเกิล ทังสเตนหรือเซอร์โคเนียม เป็นแท่งเล็กๆ ภายใน
หลอดแกว้ บรรจดุ ว้ ย ก๊าซนีออนหรอื อารก์ อน สว่ น Window (สว่ นปลายของหลอด) แสงผา่ นจะทำด้วย
ไพเร็กซ์ หรือควอร์ซ ส่วนของ Window ต้องสะอาดอยู่เสมอเวลาใช้งาน การใช้กระแสไฟฟ้ากับหลอด
Hollow Cathode Lamp จะต้องระวังให้ถูกตอ้ งโดยดูจากคู่มือที่มากับตัวหลอด ว่าจะใชเ้ ท่าไร ซึง่ ปกติจะใช้
คา่ ต่ำสดุ ก่อน เมอ่ื เร่ิมเสื่อมคณุ ภาพจึงจะเพ่ิมค่ากระแสไฟฟ้าขึ้น แต่จะเพิ่มได้ไม่เกนิ ค่าสูงสดุ ทีก่ ำหนดไวใ้ น
คู่มือของแต่ละหลอด การใช้กระแสไฟฟ้ามากจะทำให้เสื่อมเร็ว แต่ให้ความเข้มข้นของแสงสูงข้ึน และ
Sensitivity ดขี ้ึน
1.2 Electrodless Discharge Lamp (EDL) หลอดชนดิ นี้จะใหแ้ สงทีม่ คี วามเขม้ (Lamp intensity) สูง
กว่าหลอด HLC และมอี ายุการใช้งานท่ียาวนานกวา่ ภายในหลอด จะมีแท่งกระบอกทำจาก ceramic ภายใน
บรรจดุ ้วยหลอดทที่ ำจาก Quartz ซง่ึ บรรจุดว้ ยธาตโุ ลหะหนักหรอื เกลอื ของโลหะหนัก หรือทัง้ สองอยา่ งของ
ธาตุโลหะหนักท่ีต้องการวิเคราะห์ และก๊าซเฉื่อยรอบๆ แท่ง ceramic จะพันด้วย helical resonator เม่ือให้

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวทิ ยาศาสตร์อนามยั ส่ิงแวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

223

กระแสไฟฟ้า กา๊ ซเฉอ่ื ยจะถูกกระตุ้นโลหะหนักทีบ่ รรจุอยู่ในหลอด Quartz ใหอ้ ยู่ในสถานะกระตุ้น (excited
stage) และเปลง่ แสง (spectrum) ออกมา

2. ส่วนท่ีทำใหธ้ าตุโลหะหนกั ในสารละลายกลายเปน็ อะตอมอสิ ระ (Atomizer)
ส่วนนเี้ ป็นส่วนที่จะทำใหเ้ กิดอะตอมอสิ ระ ซง่ึ อาจจะใชพ้ ลงั งาน ความร้อนจากเปลวไฟ หรือจาก

พลังงานไฟฟ้า หรืออาจใช้กระบวนการของปฏิกิริยาเคมี ที่จะทำให้ธาตุโลหะหนักในสารละลาย แตกตัว
ออกกลายเป็นอะตอมอสิ ระ สว่ นของ Atomizer น้สี ามารถแบ่งออกไดห้ ลายชนิด และมกี ารใช้กบั ธาตโุ ลหะ
หนักท่แี ตกตา่ งกนั ได้แก่

- Flame Atomizer
- Graphite Fumace
- Vapor Generator Atomizer
3. โนโนโครมาเตอร์ (Monochromator)
ส่วนนี้เป็นส่วนที่ใช้แยกแสงที่ผ่านจากแหล่งกำเนิดแสง เพื่อให้ได้แสงที่มีความยางคล่ืนตามที่
ตอ้ งการ เมื่อแสงผ่านออกจากแหล่งกำเนดิ แสงเข้าสู่ Atomizer อะตอมของธาตุโลหะหนักใน atomizer จะ
ดูดกลืนแสงที่มีความยาวคล่ืนเฉพาะตัวเองไว้ โดยธาตแุ ต่ละชนิดจะดดู กลืนแสงที่มคี วามยาวคล่ืนแตกต่าง
กัน เมื่อแสงผ่านเข้าสู่ monochromatic แสงท่ีมีความยาวคล่ืนแตกต่างกันจะถูกแยกออกจากกันด้วย
monochromator แสงทมี่ ีความยาวคล่ืนเฉพาะที่อะตอมของธาตุโลหะหนักที่ต้องการจะวดั สามารถดดู กลืน
ได้ (interested wavelength) จะถกู ผ่านไปยัง Detector เพื่อวัดปริมาณแสงท่ีถกู ดูดกลืน

4. ตัววัดสัญญาณการดดู กลืน (Detector)
ส่วนน้ีเป็นสว่ นที่ใช้ตรวจวัดปรมิ าณพลังงานของแสงทผี่ ่านจาก monochromator จะมีหลอดขยาย
สัญญาณท่ีเรียกว่า Photomultiplier Tube (PMT) ซ่ึงจะผลิตกระแสไฟฟ้า (electrical current) ข้ึนมาปริมาณ
มากน้อยขนึ้ อยู่กบั ปรมิ าณของแสงท่ผี ่านเขา้ มา ปรมิ าณกระแสไฟฟ้าดงั กลา่ วจะถูกขยายและส่งออกมาเป็น
สัญญาณ (signal)

5. เครอ่ื งอ่านผล (Read out unit)
เมอ่ื สญั ญาณ (Signal) จาก photomultiplier ถกู ส่งมายัง เคร่อื งอ่านผล จะถูกแปลเปน็ ค่า absorbance
เม่ือมกี ารฉีดสารโลหะหนักมาตรฐานเพื่อทำ calibration curve จะสามารถหาความเข้มข้นของโลหะหนักที่
ต้องการ

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

224

ภาพที่ 9-2 องคป์ ระกอบของเครอื่ ง Atomic Absorption Spectroscopy (AAS)
URL: http://web.nmsu.edu.com. 8 มถิ ุนายน, 2558

เทคนิคตา่ งๆท่ีใชใ้ นการวิเคราะห์ด้วย AAS

- Flame Atomization Technique ใชใ้ นกระบวนการทำใหส้ ารตัวอยา่ งแตกตัวเปน็ อะตอมดว้ ยเปลว
ไฟ (flame)

- Flame Technique / Non- Flame Atomization Technique ใช้ใน การกระบวนการทำให้ สาร
ตวั อย่างสลายตวั เปน็ อะตอมได้ด้วยความร้อนจากกระแสไฟฟ้า (electrothermal atomizer)

- Hydride Generation Technique เป็นการทำให้ธาตุท่ีสนใจแตกตัวในบรรยากาศท่ีปราศจาก
ออกซิเจน เพ่ือป้องกันการรวมตัวของธาตุกับออกซิเจนและธาตุท่ีสนใจต้องกลายเป็นไอได้ง่ายที่
อณุ หภมู ิห้อง ดว้ ยการรดี วิ ซ์ให้เป็นไฮไดรด์แล้วผา่ นไปในเปลวไฟไฮโดรเจน จะทำให้ธาตกุ ลายเป็นอะตอม
อสิ ระได้ และเทคนิคนี้นยิ มใชว้ ิเคราะห์ธาตุ As, Se, Te, Ge, Bi และ Sb

- Cold Vapor Generation Technique ใช้ธาตุที่สามารถเปล่ียนเป็นไอได้ง่าย เช่น การวิเคราะห์
ปรอทท่ีมีปรมิ าณนอ้ ย

ภาพท่ี 9-3 เคร่อื ง Atomic absorption spectrophotometer (Flame atomization technique)
URL: http://www.navy.mi.th/science/.com. 8 มิถนุ ายน, 2558

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

225

Inductive Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy (ICP)

ICP เป็นเคร่ืองมือวิเคราะห์ธาตุ โดยการให้พลาสมาเผาตัวอย่างให้ให้แตกตัวเป็นอะตอมหรือ
ไอออนซึ่งจะปล่อยแสงสเปกตรมั ที่มีความยาวคล่ืนเฉพาะออกมา แลว้ วัดความเข้มของแสงและคำนวณเป็น
ความเข้มข้นของปริมาณธาตุในสารตัวอย่าง ICP นิยมใช้ในการวิเคราะห์ธาตุในส่ิงแวดล้อมและวิเคราะห์
สารพษิ หรือธาตอุ าหารในอตุ สาหกรรมอาหารและการเกษตร

ICP-OES (Inductive Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy) เป็นเทคนิคสำหรับการ
วิเคราะห์ธาตุ (Elemental analysis) ทจ่ี ัดอยูก่ ลมุ่ Atomic spectroscopy หัวใจของ ICP-OES คือ พลาสมาที่มี
แหล่งกำเนิดเป็นเปลวความร้อนสูง (6000 – 10000 K) การวิเคราะห์ด้วยเทคนิค ICP-OES ใช้หลักการให้
ความร้อนแก่สารตัวอย่างให้แตกตัวเป็นอะตอมหรอื ไอออนดว้ ยพลาสมา

อะตอมหรือไอออนที่เกิดขน้ึ จะถูกกระตุ้นให้คลายแสงออกมาที่ความยาวคลื่นต่างๆ แสงทไ่ี ด้จะ
เปน็ แสงทีม่ หี ลายความยาวคลื่น (Polychromatic light) ซ่ึงจะถูกแยกด้วย Diffractive optics ให้เปน็ แสงความ
ยาวคล่ืนเด่ียว (Monochromatic light) และถกู ตรวจวดั ด้วยดเี ทคเตอร์ (Detector) ต่อไป แสงที่ความยาวคลน่ื
ต่างๆ เป็นสมบัติเฉพาะตัวของอะตอมหรือไอออนของธาตุท่ตี อ้ งการวิเคราะห์ โดยความเขม้ แสง (intensity)
จะแปรผันตรงกับปริมาณธาตุ

เมอื่ ใหค้ วามร้อนด้วยพลาสมาธาตุทกุ ธาตุทีต่ อ้ งการวเิ คราะหจ์ ะถกู กระตนุ้ ใหค้ ายแสงพร้อมกนั และ
ทุกความยาวคลื่นจะถูกวเิ คราะหไ์ ดพ้ รอ้ มกนั ทำใหส้ ามารถวิเคราะห์ธาตุในตวั อย่างได้มากกวา่ 1 ธาตใุ นการ
วิเคราะห์แต่ละครัง้ (Multi element analysis) ดงั น้ันการวิเคราะห์จึงทำไดอ้ ย่างรวดเรว็ และใชเ้ วลาวิเคราะห์
ไมน่ าน เหมาะกับงานทม่ี ีจำนวนธาตแุ ละจำนวนตวั อยา่ งมาก

ICP-OES ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายและนำไปใชง้ านในหลากหลายสาขา โดยเร่มิ แรก ICP-
OES ถูกนำมาใชก้ บั งานด้านโลหะ แต่ตอ่ มานำมาใชอ้ ยา่ งหลากหลายในงานด้านส่งิ แวดลอ้ ม นอกจากนน้ั ยัง
ถกู นำไปใชใ้ นดา้ นอืน่ ๆ เชน่ ด้านอตุ สาหกรรม ธรณีวิทยา ชวี ภาพ การเกษตร เป็นตน้
การวิเคราะห์หาปริมาณธาตุ (Quantitative analysis) ด้วย ICP-OES จำเป็นต้องใช้สารมาตรฐานท่ีมีความ
เข้มข้นท่ีแน่นอน (Standard solution) และตัวอย่างท่ีนำมาวิเคราะห์ส่วนมากจะอยู่ในรปู ของเหลว เทคนิค
ICP-OES มีช่วงความเข้มข้นของการสร้าง Calibration curve กวา้ งมาก (Linear dynamic range สงู ) ขึ้นกับ
ธาตุและความยาวคลื่นท่ตี อ้ งการวเิ คราะห์ โดยสามารถวเิ คราะหค์ วามเขม้ ขน้ ได้ในช่วงตำ่ กว่า
µg/L จนถึง g/L

ICP-OES จะมี Detection limit ไม่ต่ำมากนักเมื่อเปรียบเทียบกับเทคนิคอ่ืนในกลุ่ม Atomic
spectroscopy (อยู่ระหว่าง Flame AAS กับ Graphite Furnace AAS) อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ด้วย ICP-
OES ต้องใช้แกส๊ อาร์กอนในปริมาณมากต่อการวิเคราะห์หน่ึงคร้ัง จึงค่อนข้างส้นิ เปลืองหากมจี ำนวนธาตทุ ี่

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามัยสิง่ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

226

วิเคราะห์ไม่มากนัก อีกทั้งราคาของเครื่องมือมีราคาค่อนข้างสูง ดังน้ันต้องพิจารณาปัจจัยดังกล่าวในการ
เลอื กใชเ้ ทคนิควิเคราะห์เพื่อใหม้ ีความเหมาะสมและคุ้มคา่

ภาพที่ 9-4 การจำลองการคายพลงั งานของอะตอมหรอื ไอออนของธาตจุ ากสภาวะกระตุ้นสสู่ ภาวะพน้ื
URL: http://www.navy.mi.th/science/Webpage/newdocument/doc_water.htm. 8 มิถุนายน, 2558

ภาพท่ี 9-5 แสดงตวั อย่างการเปลย่ี นแปลงระดบั พลงั งานของอะตอมและไอออน
URL: http://slideplayer.in.th/slide/2066732/. 8 มถิ นุ ายน, 2558

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตรอ์ นามยั สง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

227

พลาสมา
พลาสมามีแหล่งกำเนิดเป็นเปลวความร้อนสูง (6000 – 10000 K) ท่ีเกิดจากการชนกันของอนุภาค

อาร์กอนที่แตกตัวโดยการเร่งพลังงานด้วยสนามแม่เหล็กและขดลวดทองแดง (Inductive Coupling)

ภาพที่ 9-6 ภาพตัดขวางของคบ (Torch) และขดลวดทองแดง (Load coil) สำหรบั การเหนีย่ วนำให้
เกิดพลาสมา จาก A ไป E

URL: http://slideplayer.in.th/slide/2066732/. 8 มิถุนายน, 2558
A: แกส๊ อารก์ อนที่ผ่านเข้าไปจะหมนุ ไปรอบๆ Torch
B: เม่อื สง่ ความถี่ในชว่ งคล่ืนวทิ ยุ (Radio frequency, RF) เข้าไปใน Load coil
C: การสปาร์คหรือปล่อยประจุจากเทสลา (Tesla discharge) เพื่อทำให้แก๊สอาร์กอนเกิดไอออไนส์ได้
อิเล็กตรอนเกิดข้นึ (Ignition)
D: อเิ ลก็ ตรอนถูกเร่งใหเ้ คล่อื นท่เี ร็วขน้ึ ด้วยสนามแม่เหล็ก

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

228

E: สารละลายของตวั อยา่ งทีเ่ ป็นละอองฝอยถูกแก๊สอาร์กอนพาเข้าไปในพลาสมาตรงกลางทำให้เกิดเปน็ ชอ่ ง
ขนึ้

การวเิ คราะห์โลหะดว้ ย ICP-OES
เนือ่ งจากการเปล่ียนแปลงความเขม้ ข้นของธาตซุ ึ่งเปน็ สว่ นผสมของโลหะเพียงเลก็ น้อยสามารถทำ

ให้คุณสมบัติของโลหะเปล่ียนไปได้อย่างมาก ดังนั้นการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของโลหะจึงมี
ความสำคัญอย่างย่งิ และจำเปน็ ต้องมีความแม่นยำสงู

จุดประสงค์หลักของการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีในโลหะ คือการวิเคราะห์ส่วนผสมของ
เหล็กวา่ เป็นไปตามการควบคุมหรือไม่ ในการเตรียมตัวอย่างเหลก็ และเหล็กกล้า (Iron and Steel) นิยมใช้
กรดไนตริก (Nitric acid, HNO3) และกรดซัลฟูริค (Sulfuric acid, H2SO4) เป็นตัวทำละลายสำหรับย่อย
ตัวอย่างเพ่อื ใหอ้ ยู่ในสภาพทเี่ หมาะสมต่อการวิเคราะห์ โดยอาจใช้รว่ มกับกรดไฮโดรฟูออรกิ (HF) หรอื กรด
ฟอสฟอริค (Phosphoric acid, H3PO4) อยา่ งไรก็ตาม การเตรยี มตัวอยา่ งยังข้นึ กบั โลหะผสม(Alloying) ทใี่ ส่
ลงไป สำหรับการเตรยี มตัวอยา่ งโลหะนอกกลุ่มเหล็ก เชน่ อลมู ิเนียม (Aluminium or Aluminium alloy) จะ
มขี ้ันตอนที่แตกต่างออกไป คอื จะใชล้ ะลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ (Sodium hydroxide solution, NaOH) เป็น
ตัวทำละลายแล้วจึงปรับสภาพให้เป็นกรดด้วยกรดไนตริกต่อไป แต่ในบางกรณีอาจต้องให้ความร้อนเพ่ือ
ช่วยในการละลายตวั อยา่ งดว้ ย

ขอบขา่ ยการให้บริการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมดี ้วยเทคนิค ICP-OES ของสถาบันเหล็กและ
เหลก็ กล้าแห่งประเทศไทย

เครือ่ ง ICP-OES spectrometer
ยีห่ ้อ: Perkin Elmer
รนุ่ : Optima 7000 DV

ภาพท่9ี -7 เคร่อื ง ICP
URL: http://slideplayer.in.th/slide/2066732/. 8

มถิ นุ ายน, 2558

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวทิ ยาศาสตร์อนามัยสง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

229

ชนดิ ของตัวอยา่ งท่วี เิ คราะห์
ตัวอยา่ งทีส่ ามารถวิเคราะหไ์ ด้ ได้แก่ โลหะกลุ่มเหลก็ โลหะนอกกลุ่มเหล็ก (เช่น โลหะผสมสังกะสี

โลหะผสมอลมู เิ นยี ม โลหะผสมนกิ เกลิ เป็นต้น)

ธาตุทีว่ ิเคราะห์
Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, Sb, Ti, V, Zn, Si, P, Al, Nb, W, Sn, B, Zr, Mo

วัสดุอปุ กรณ์และวิธกี าร
1. วัสดอุ ปุ กรณ์

1.1 เครื่อง Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer (ICP-OES)
1.2 วสั ดุอ้างอิง (Standard Reference Material 694) ชนิด Western Phosphate Rock
1.3 เครอื่ งช่งั ไฟฟ้า ชง่ั นำ้ หนกั ไดล้ ะเอยี ด 0.0001 กรัม
1.4 เตาไฟฟ้ากระบะทราย
1.5 ตู้อบ (Hot air oven)
1.6 กระดาษกรอง
1.7 หลอดพลาสติกกน้ แหลมชนดิ Polypropylene ขนาด 50 มิลลิลติ ร พรอ้ มฝาเกลียว
1.8 บีกเกอร์ (Beaker) ขนาด 100 มิลลิลติ ร
1.9 ปิเปต (Pipette)
1.10 ขวดวดั ปริมาตร (Volumetric flask)
1.11 Desiccator ทม่ี ี Silica gel เปน็ สารดดู ความชน้ื
2. สารเคมี
2.1 สารละลายมาตรฐานแคลเซียม, ICP grade ความเข้มข้น 1000 มิลลกิ รมั ตอ่ ลติ ร ใน 2% HNO3
2.2 สารละลายมาตรฐานฟอสฟอรัส, ICP grade ความเขม้ ข้น 1000 มิลลิกรมั ตอ่ ลติ รในนำ้
2.3 กรดไนตรกิ เข้มขน้ (conc. Nitric acid, HNO3) ความเขม้ ข้นไมน่ อ้ ยกว่า 69% (w/w), AR grade
2.4 กรดเปอรค์ ลอริกเขม้ ขน้ (conc.Perchloric acid, HClO4) ความเขม้ ขน้ ไมน่ ้อยกวา่ 70% (w/w),
AR grade

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวทิ ยาศาสตร์อนามัยส่งิ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

230

2.5 น้ำขจัดไอออน (Deionized water) และฟอสฟอรัสความเข้มข้น 1, 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35
และ 40 มลิ ลิกรัมต่อลติ ร ตามลำดบั

ภาพท่9ี -8 Gas Chromatography (GC)
URL: http://slideplayer.in.th.com. 8 มถิ นุ ายน, 2558
Gas Chromatography (GC)

ก๊าซ โครมาโตกราฟี (Gas Chromatography) เป็นเทคนิคการแยกสารเนื้อเดียวออกจากกัน โดย
ตวั อยา่ งท่จี ะนำเข้าสู่ระบบจะต้องสามารถระเหยกลายเปน็ ไอไดแ้ ละมคี วามเสถียรเมื่อถกู ความรอ้ น ตวั อย่าง
ทเ่ี ป็นไอจะถูกพาดว้ ยกา๊ ซเฉ่อื ย (mobile phase)ไปยังคอลมั น์ (stationary phase) เพ่ือทำการแยกสารออกจาก
กนั สารท่แี ยกไดจ้ ะถกู บันทกึ เพ่ือทำการวเิ คราะหต์ อ่ ไป

ก๊าซ โครมาโตกราฟี (Gas Chromatography) ทำหน้าที่ในการแยกองค์ประกอบของสารท่ีสามารถ
ระเหยกลายเป็นไอ (Volatile organic compounds)ได้เมื่อถูกความร้อน กลไกที่ใช้ในการแยกองค์ประกอบ
ตา่ งๆ ในสารตัวอย่างอาศัยหลักของความชอบที่แตกตา่ งกันขององค์ประกอบในตัวอย่างท่ีมตี ่อเฟส 2 เฟส
คือ Stationary phase และ Mobile phase ความแตกต่างของระยะเวลาท่ีสารองค์ประกอบถูกหน่วงอยู่ใน
คอลัมน์ข้ึนอยู่ความแตกต่างของความสามารถในการละลายของสารประกอบ ความแตกต่างของปฏกิ ิริยา
ระหว่าง stationary phase กับสารประกอบ และระหว่าง mobile phase กับสารประกอบมีผลให้สาร
องค์ประกอบถกู ชะออกจากคอลัมน์ทเ่ี วลาตา่ งๆกัน

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

231

ดังน้ันการแยกท่ีเกิดข้ึนจึงอาศัยความแตกต่างในการละลายกับ stationary phase ของสาร
องคป์ ระกอบแตล่ ะตวั ถา้ สารองค์ประกอบตวั ใดท่ีละลายได้ดกี บั stationary phase มากท่ีสุดกจ็ ะถูกหนว่ งอยู่
ในคอลัมน์นานที่สุด และมี retention time มากที่สุด ในทางตรงกันข้าม ถ้าสารองค์ประกอบตัวใดที่ละลาย
ไดน้ อ้ ยกับ stationary phase ก็จะไมถ่ กู หน่วงอยูใ่ นคอลมั น์ และมี retention time นอ้ ย
Gas Chromatography (GC) แบ่งออกเปน็ 2 ประเภท ดงั นี้

1. Gas Solid Chromatography หรือ GSC
วิธีน้ี Stationary phase เป็นของแข็ง การแยกสารจะเกิดขึ้นโดยสารจะถูกดูดซับ (Adsorption) อยู่
บนผิวของ stationary phase ท่ีเป็นของแข็ง ไม่มีสารอ่ืนใดเคลือบอยู่ ส่วนใหญ่ใช้ในการแยกสารโมเลกุล
เลก็ ๆ โดยเฉพาะในการทดสอบแกส๊ เชน่ H2S และ CH3OH
2. Gas Liquid Chromatography หรอื GLC
วิธีนี้ Stationary phase เป็นของเหลว เคลือบอยู่บนผิวของอนุภาคของแข็งที่เป็นตัวรองรับ หรือ
เคลอื บอยู่ท่ีผิวด้านในของคอลัมน์ สารที่เป็นแก๊สหรือไอของสารที่ผสมกันอยู่ เม่ือผ่านคอลมั น์จะสามารถ
แยกออกจากกันได้ด้วยการกระจายตัวท่ีแตกต่างกันของแก๊สหรือไอระหว่าง Carrier gas กับ stationary
phase เป็นเทคนิคท่นี ยิ มใชม้ ากถึง 90% ในปัจจบุ ัน

ภาพท9ี่ -9 องคป์ ระกอบของเครอ่ื ง Gas Chromatograph

URL: http://sakioki.exteen.com. 8 มถิ ุนายน, 2558

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควชิ าวทิ ยาศาสตร์อนามัยส่งิ แวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

232

ส่วนประกอบทีส่ ำคญั ของ Gas chromatography มดี งั นี้
1.แกส๊ พา (carrier gas) ทำหน้าท่พี าตัวอยา่ งเคล่อื นทีผ่ า่ น column
2. Flow regulator ทำหนา้ ที่ควบคุมอัตราการไหลของ carrier gas
3.สว่ นฉีดสารตัวอยา่ ง (injector) สว่ นทนี่ ำสารเข้าสู่คอลัมนเ์ พอื่ ทำการแยก
4.คอลัมน์ (column) วางอยู่ในตอู้ บ (oven)
5. Oven สว่ นท่ีใชส้ ำหรับบรรจุ Column และเปน็ ส่วนทีค่ วบคมุ อุณหภมู ขิ อง Column ให้เปลย่ี นไป

ตามความเหมาะสมกับสารทตี่ อ้ งการวเิ คราะห์
6.สว่ นการตรวจวัด (detector) ทำหน้าทต่ี รวจจบั สัญญาณท่เี กดิ ข้ึนเม่อื มสี ารท่ีทำการแยกผ่านออก

จาก column
7.สว่ นการประมวลผล (recorder and data processing) ทำหนา้ ที่ขยายสญั ญาณ และแสดงผล

แกส๊ พา (Carrier gas) Carrier gas ที่ใช้เป็น mobile phase น้ันต้องเป็นกา๊ ซเฉื่อยไม่ทำปฏิกิริยา หรือ
เปล่ียนคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของสารตัวอย่าง การเลือกชนิดของก๊าซจะขึ้นอยู่กับชนิดของ
detector ทใ่ี ช้

Carrier gas ควรมคี ุณสมบัตดิ ังนคี้ อื
- มกี ารแพรน่ ้อยและมีมวลโมเลกลุ ต่ำ
- สามารถจดั หางา่ ยและมีความบรสิ ุทธ์ิสูง
- ราคาถกู
- เหมาะสำหรับใช้กบั ดีเทคเตอร์ได้

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควชิ าวทิ ยาศาสตรอ์ นามัยสิ่งแวดลอ้ ม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

233

แก๊สท่ีมกั นยิ มใชค้ ือ แกส๊ ไนโตรเจน ฮีเลยี ม หรือแก๊สไฮโดรเจน โดยมหี นา้ ทีพ่ าสารตวั อย่างที่ถูก
ทำให้เป็นไอหรือแก๊สเฟสแล้วที่ injector port ให้เข้าสู่คอลัมน์ต่อไป ซึ่งประสิทธิภาพของคอลัมน์ข้ึนกับ
อัตราการไหลของแก๊สพาด้วย ซ่ึงคอลัมน์แตล่ ะชนดิ มคี า่ อตั ราการไหลที่เหมาะสมทีส่ ดุ ต่างกัน
ส่วนฉดี สารตวั อย่าง (injector)

Injector คือ ส่วนที่สารตัวอย่างจะถูกฉีดเข้าสู่เคร่ืองและระเหยเป็นไอก่อนที่จะเข้าสู่ Column
อณุ หภูมิท่ีเหมาะสมของ injector ควรเป็นอุณหภูมิที่สูงพอท่ีจะทำให้สารตัวอย่างสามารถระเหยได้แต่ต้อง
ไมท่ ำใหส้ ารสลายตวั

ภาพที9่ -10 แสดงหลอดฉดี สารเข้าเครอ่ื ง GC (syringe)
URL: http://www.labthailand.com/index.php?lay=show&ac=cat_showcat&l=2&cid=12960. 8 มถิ นุ ายน, 2558

คอลมั น์ (Column)
เม่อื แก๊สผสมหรือไอของสารท่ีปนกนั อยู่ในสารตัวอยา่ งผา่ นคอลัมน์ สารที่บรรจใุ นคอลมั น์เปล่าจะ

ทำหนา้ ท่ีเป็นตวั แยกแกส๊ หรือไอผสมนัน้ ออกจากกันเป็นสว่ นๆ ดังนั้น โครมาโทแกรมท่ีไดจ้ ะดีหรอื ไมจ่ ึง
ขึน้ อย่กู ับชนิดของคอลัมน์ ซง่ึ คอลัมนท์ ่ีนิยมใชม้ ี 2 ประเภทคือ

1.packed column เป็นคอลัมน์ท่ีมีเส้นผ่าศูนย์ใหญ่ ความยาวของคอลัมน์มักจะไม่เกิด 10 เมตร
ภายในคอลัมนต์ ันบรรจดุ ว้ ยsatinary phase

2. Capillary column เป็นคอลัมน์ที่มเี สน้ ผ่าศนู ยเ์ ลก็ แต่มีความยาวมาก ภายในกลวง satinary phase
ถูกเคลอื บอยู่ทีผ่ นังด้านในของคอลมั น์

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควชิ าวิทยาศาสตร์อนามยั สิง่ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

234

ความแตกตา่ งระหว่าง Packed และ Capillary column

Packed column Capillary column
1. เสน้ ผ่าศูนย์กลางภายในของคอลัมน์ 2 – 4 1. เสน้ ผ่าศูนยก์ ลางภายใน 0.1 – 0.53 มิลลเิ มตร
มลิ ลิเมตร
2. ความยาวคอลัมน์ 0.5 – 10 เมตร 2. ความยาวคอลมั น์ 5 – 100 เมตร
3. ดา้ นในของคอลมั น์ตนั 3. ดา้ นในคอลมั น์กลวง
4. อัตราการไหลของแกส๊ พา 10 –60 มลิ ลลิ ิตรต่อ 4. อัตราการไหลของแกส๊ พา 0.3 – 5 มลิ ลลิ ติ รตอ่
นาที นาที
5. รับตวั อย่างไดใ้ นปรมิ าณมาก 5. รับตัวอยา่ งไดใ้ นปริมาณมาก
6. ผู้ใชส้ ามารถบรรจุ satinary phaseไดเ้ อง คอลมั น์ 6. ไม่สามารถเคลือบ satinary phaseไดเ้ อง คอลัมนม์ ี
ราคาถูก ราคาแพง

Packed Column capillary column

Oven

จะเป็นส่วนท่ีควบคุมอุณหภูมิของคอลัมน์ เพ่ือให้ได้งานท่ีมีความแม่นยำ การควบคุมอุณหภูมิ
จะต้องมีความละเอยี ดถงึ 0.1 องศาเซลเซยี ส การตง้ั คา่ อณุ หภมู นิ ้นั จะขน้ึ อย่กู ับจุดเดอื ดของตวั อยา่ ง โดยปกติ

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามยั ส่ิงแวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

235

แล้วอุณหภูมิคอลัมน์จะถูกตั้งไว้สูงกว่าจุดเดือดของตัวอย่างขณะที่ตัวอย่างเคลื่อนท่ีผ่าน stationary phase
อุณหภูมิต่ำจะให้คา่ resolution ดี แตใ่ ช้เวลาในการวเิ คราะหเ์ พ่ิมขึ้น ถ้าสารประกอบแตล่ ะชนิดในตัวอย่างมี
จุดเดอื ดใกล้เคียงกัน จะต้ังค่าอุณหภมู ิเพียงค่าเดียว (isothermal) ถ้าสารประกอบแตล่ ะชนิดในตัวอย่างมีจุด
เดือดช่วงกว้าง จะใช้ temperature program ในการแยกสาร คือ อณุ หภูมิของคอลมั น์จะค่อย ๆ เพ่ิมขึน้ อยา่ ง
ต่อเนื่องจนกระทงั่ การแยกเสร็จส้ิน

การตรวจวดั (detector)

เคร่ืองต รวจวัดสำหรับ GC มี หลายป ระเภท มีปั จจัยที่ ควรคำนึ งใน การตรวจวัดคื อ
- สภาพไวสงู ( high sensitivity )

- มคี วามเฉพาะในการตรวจหาสาร

- มี dynamic range ท่ีกวา้ ง คือให้ชว่ งความเขม้ ขน้ ท่ีวดั ได้อยา่ งถกู ต้องกวา้ ง

- มี stability และ reproducibility

Detector
Thermal conductivity detector (TCD) วั ด ค ว าม แ ต ก ต่ าง ใน ก าร น ำค ว าม ร้ อ น ( thermal

conductivity) ระหว่าง carrier gas กับ carrier gas ท่ีมีสารที่มีในตัวอย่าง โดยในขณะท่ี carrier gas เคลื่อนที่
ออกจาก column หากมีสารในตัวอย่างเคล่ือนที่ออกมาด้วยจะทำให้การนำความร้อนเพ่ิมข้ึน ใน detector
ชนิดน้ีจะมีการต่อ heat-sensing element หรือ thermister ในลักษณะ Wheatstone bridge โดยมีการให้
กระแสไฟฟ้าแก่วงจรดังกล่าว แขนสองด้านของ Wheatstone bridge ด้านหนึ่งมี pure carrier gas ผ่าน อีก
ด้านหน่ึงเป็น effluent ท่ีผ่านจาก column การที่ Carrier gas ผ่าน thermister ทำให้ thermister เย็นลงหรือมี
การสูญเสยี ความร้อน ขณะทไ่ี มม่ ีสารจากตัวอย่างเคลอ่ื นที่ออกมา การสูญเสียความรอ้ นอยู่ในสภาพสมดุล
เม่ื อ มี ส า ร ผ่ า น จ า ก column ท ำ ให้ Wheatstone bridge เสี ย ส ม ดุ ล ท ำ ให้ มี สั ญ ญ า ณ เกิ ด ขึ้ น

Flame ionization detector (FID) สารทผี่ า่ นจาก column จะถูกเผาโดย flame ทำใหเ้ กิด ionization
ได้ ion ภายใน detector มี ขั้ว electrode ท่จี ะจับกบั ion ซ่ึงมีผลทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเกิดขึน้ Detector ชนิด
FID นี้เปน็ ชนดิ ท่นี ิยมใชม้ ากทส่ี ุด

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวทิ ยาศาสตร์อนามยั สิ่งแวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

236

Nitrogen phosphorus detector (NPD) มีส่วนประกอบคล้ายกับ FID ยกเว้นมี Alkali metal
(rubidium) เพ่ิมเติมในส่วนของ Flame เม่ือสารประกอบที่มี nitrogen หรือ phosphorus ถกู เผาโดย flame จะ
ทำให้มีไอของ alkali metal ออกมา ไอของ alkali metal เมื่อถูกเผาจะเกิด ion ซ่ึงจะถูกจับโดย electrode ทำ
ให้มีกระแสไฟฟ้าเกิดขึน้

Electron-capture detector (ECD) ใน detector ชนิดน้ีมีการใช้ isotope ที่ให้ particle เม่ือ particle
ชนกับ carrier gas จะเกิด low energy electron ซึ่งถูกจับโดย electrode ทำให้มีกระแสไฟฟ้าในระดับหนึ่ง
เมื่อมีสารเคล่ือนที่ออกจาก column จะจับกับ electron ทำให้กระแสไฟฟ้าลดลง ทำให้มีการเปลี่ยนแปลง
สญั ญาณเกิดขน้ึ

Mass spectrometer (MS) เป็นเครื่องมือที่ถูกนำมาใช้ในบทบาทของ gas chromatography
detector มีหลักการที่สำคัญคือ การทำให้โมเลกุลแตกตัวเป็น fragment จากน้ันให้ fragment ผ่าน
สนามแม่เหล็กหรือสนามไฟฟ้า Fragment ท่ีมีประจุจะถูกแยกออกจากกันโดยความแตกต่างของ
mass/charge (m/z) ratio

ส่วนการประมวลผล (recorder and data processing)
การใช้คอมพิวเตอรแ์ ละซอร์ฟแวรเ์ พื่อประมวลผล โดยแปลงสัญญาณไฟฟ้าท่ีได้จากดีเทคเตอร์

เปน็ โครมาโตแกรม ซอร์ฟแวรไ์ ด้มีการพฒั นาขน้ึ มาก สามารถใหร้ ายละเอยี ดของการตรวจทส่ี มบรู ณ์มากขน้ึ
Sample

Sample ทีใ่ ชใ้ น gas chromatography ต้องเป็น gas หรอื เป็นไอ ต้องมคี ุณสมบัติทนความร้อน สาร
บางชนิดอาจตอ้ งมกี ารเปล่ยี นแปลงให้ทนความรอ้ นและให้สามารถเปล่ียนเปน็ ไอได้
การประยกุ ต์ใช้
การพิสจู น์เอกลกั ษณ์ (Identification)

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวิทยาศาสตร์อนามยั สิ่งแวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

237

วธิ พี สิ ูจนเ์ อกลักษณท์ ำได้โดย นำสารมาตรฐาน (Reference compound) กบั สารทีส่ งสัยมาตรวจวัด
ด้วยเคร่ืองมือเดยี วกนั การเตรียมแบบเดียวกนั สภาพแวดล้อมเหมือนกัน ถา้ สารท่ีสงสัยให้ peak ที่ retention
time เดียวกับสารมาตรฐาน ก็แสดงวา่ สารที่สงสยั เป็นสารชนิดเดียวกบั สารมาตรฐาน
การวเิ คราะห์หาปรมิ าณ (Quantitative analysis)

โดยการวิเคราะห์พืน้ ท่ีใต้ peak ของสารตวั อยา่ งเทยี บกบั สารมาตรฐาน
วเิ คราะห์หาองค์ประกอบสาร

โดยการใช้ร่วมกับเทคนิคอ่ืนๆ เชน่ ใช้ Mass spectrometer เป็น detector จะบอกได้ว่าสารตัวอย่าง

ประกอบดว้ ยสารใดบา้ ง (เปรียบเทยี บสารมาตรฐานหรอื library search)

HPLC (High Performance Liquid Chromatography)

HPLC (High Performance Liquid Chromatography) เป็นเครื่องวิเคราะห์หาชนิดและปริมาณของ
สารประกอบท่ีละลายเป็นของเหลวได้ โดยใช้เทคนิค High Performance Liquid Chromatograph ซ่ึงมี
ของเหลว (Liquid) เป็นตัวพา (Mobile phase) ที่สามารถแยกสารผสมมากกว่า 1 ชนิดผ่านคอลัมน์ให้ได้
สารประกอบเด่ยี วๆ ตามลำดับ โดยใช้ความแตกต่างของคุณสมบัตทิ างเคมีของสารตัวอย่าง เช่น วัดค่าการ
ดูดกลืนแสง ค่าการเรืองแสง หรือค่าดัชนีหักเหของแสงฯ ซึ่งควบคุมการทำงานและประมวลผลแบบ
อตั โนมัตดิ ้วยระบบคอมพิวเตอร์โดยมีการส่งถ่ายสัญญาณเป็นแบบ Digital โดยใช้ Optical fiber ทำใหก้ าร
สง่ ข้อมูลไดร้ วดเร็ว ลดสัญญาณรบกวนจากภายนอก สามารถกำหนดรูปแบบการพิมพผ์ ลของการวิเคราะห์
ได้อย่างอิสระ

ผศ.ดร.พรพรรณ สกลุ คู ภาควิชาวทิ ยาศาสตร์อนามัยสิ่งแวดลอ้ ม คณะสาธารณสุขศาสตร์ มข.

238

ภาพท9ี่ -11 ส่วนประกอบหลกั ของเครอ่ื ง HPLC
URL: http://www.sec.psu.ac.th. 8 มิถนุ ายน, 2558
แผนผงั เครื่องมอื HPLC
1. Mobile phase / Solvent
: หรือตัวทำละลายท่ีใช้ในการชะหรือแยกตัวอย่าง เป็นเฟสเคล่ือนที่ มีลักษณะเป็นของเหลว ทำ
หน้าที่ในการนำสารตัวอย่างและตัวทำละลายเข้าสู่ stationary phase (ในที่นี้คือ คอลัมน์) เพ่ือให้เกิด
กระบวนการแยกภายในคอลัมน์
2. Pump
: วัสดุทใ่ี ช้ทำ Pump ต้องทำจากวัสดุที่ทนตอ่ สารเคมีและสารกดั กรอ่ นได้ดี เชน่ เหล็กกลา้ ไร้สนิม,
ไพลิน, ทับทิม หรือ เซรามิก โดย pump จะทำงานได้สูงที่สุดอยู่ท่ี 5,000ปอนด์ต่อตารางน้ิว อัตราการไหล

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควิชาวทิ ยาศาสตร์อนามยั สิง่ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.

239

ของเฟสเคล่ือนที่อยู่ที่ 0.01 ถึง 10.0 มิลลิลิตรต่อนาที ทำหน้าที่ดึงตัวทำละลาย (mobile phase) เข้าสู่ระบบ
HPLC

3. Injector / Autosampler: ทำหน้าท่ีในการฉดี สารตวั อย่างเขา้ ระบบ HPLC

1. ระบบฉีดสารตวั อยา่ งด้วยเขม็ สำหรับแดสารตัวอยา่ ง (Manual injection)
สว่ นที่ฉีดจะประกอบไปด้วยวัสดุท่ีทำจากยาง เรยี กว่า Septum โดยมวี าลว์ เพื่อควบคมุ การ

ไหลของสารตัวอย่างก่อนเข้าสู่คอลัมน์ ซ่ึงการใช้งานต้องปรับไปที่เคร่ืองหมาย load ซ่ึงหมายถึง
การฉีดสารตวั อย่างเข้าและเมือ่ ฉีดสารตัวอยา่ งเข้าไปแล้วจะหมุนไปท่ี inject เพื่อผ่านสารตัวอย่าง
เขา้ ส่คู อลมั น์ ซ่งึ สารจะผ่านเขา้ ไปตามปรมิ าณวาล์วที่ตงั้ ไว้
2. ระบบฉดี สารอตั โนมัติ (Automatic injection)

ใช้ในกรณีที่มีการฉีดสารตัวอย่างในปริมาณมากๆ โดยการควบคมุ ของระบบคอมพวิ เตอร์
ที่ระบบใส่สารตวั อย่างจะมีถาดสำหรับรองรบั ขวดใสส่ ารตวั อย่างซ่ึงมขี นาดเฉพาะ และมีฝาปิดซ่งึ มี
แผ่นยาง septum เพ่ือให้เข็มฉีดสารตัวอย่างผ่านขวดสารตัวอย่างได้และผ่านสารตัวอย่างเข้าสู่
คอลัมน์ได้เองตามเวลาที่ต้ังไว้ ระบบน้ีเหมาะสำหรับการวิเคราะห์สารที่ทำอย่างต่อเน่ือง
ประหยดั เวลาอย่างมาก

4. Column

: คอลัมน์จัดเป็นหัวใจสำคัญของ HPLC ภายในคอลัมน์จะบรรจุอนุภาคเล็กๆ ซ่ึงเรียกว่าเฟสคงท่ี
(stationary phase) ซ่ึงทำจากซลิ ิกา หรอื อะลูมินา มีลกั ษณะเป็นของแขง็ หรือเจล เป็นเฟสอยู่กบั ที่ ทำหน้าท่ี
ให้เกิดกระบวนการแยกของสารท่ีสนใจ โดยการบวนการแยกเกิดขึ้นระหว่าง mobile phase กับ
stationary phase

5. Detector (เคร่อื งตรวดวัด)

: คอื ตัวตรวจวัดสญั ญาณ ทำหน้าทใ่ี นการตรวจวัดสัญญาณของสารท่สี นใจทไ่ี ดจ้ ากกระบวนการแยก

ภาพที่9-12 Detector (เครื่องตรวดวัด)
URL: http://industrial.hidofree.com.. 8 มิถุนายน, 2558

ผศ.ดร.พรพรรณ สกุลคู ภาควชิ าวทิ ยาศาสตรอ์ นามยั สง่ิ แวดล้อม คณะสาธารณสขุ ศาสตร์ มข.