rmutp_analchem : introduction of analytical chemistry

เอกสารประกอบการสอน รายวชาเคมวเคราะห เรยบเรยงโดย ผชวยศาสตราจารย ดร.วรวทย จนทรสวรรณ คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลพระนคร อเมล [email protected]

บทท 1 หลกเบองตนเกยวกบการวเคราะหเชงปรมาณ

(Principle of quantitative analysis) 1.1 เคมวเคราะห

วชาเคม (chemistry) คอศาสตรวชาทศกษาเกยวกบสสาร (mater) ทเกยวของกบองคประกอบ โครงสราง สมบตทางกายภาพ และปฏกรยาตางๆ ของสสาร สาขาวชาเคมไดมการแบงออกเปนแขนงวชายอยไดหลายแขนงวชา บางแขนงวชาอาจขามขอบเขตหรอบางแขนงมความเฉพาะทาง อยางไรกตาม โดยทวไปเราอาจแบงวชาเคมเปน 5 แขนงวชา คอ เคมอนทรย (organic chemistry), เคมอนนทรย (inorganic chemistry), เคมเชงฟสกส (physical chemistry), ชวเคม (biochemistry), เคมวเคราะห (analytical chemistry) แมวาการแบงแขนงวชาดงกลาวอาจดไมสอดคลองกบสถานการณปจจบนทศาสตรวชาเปนสหวทยการ (interdisciplinary) เชน เคมวเคราะหเชงชวภาพ (bioanalytical chemistry), โลหะอนทรยเคม (organometallic chemistry) เคมพสจนหลกฐาน (forensic chemistry) เคมของยา (medicinal chemistry) เคมพอลเมอร (polymer chemistry) เคมซปราโมเลกลาร (supramolecular chemistry) เปนตน อยางไรกตามแขนงวชาทง 5 ยงคงเปนสาขาวชาหลกส าหรบการขยายขอบเขตของศาสตรทางเคมกบศาสตรอนๆ

ความหมายของเคมวเคราะห

เคมวเคราะหอาจนยามความหมายไดอยางกวางขวางขนกบขอบเขตทศกษา จงมค ากลาววา “Analytical chemistry is what analytical chemists do.” ซงการก าหนดนยามอยางใดอยางหนงอาจไมครอบคลมถงแนวคดพนฐานของเคมวเคราะห เมอพจารณาตามศาสตรแลวเคมวเคราะหจงมกถกอธบายหรออางถงเปนสาขาหนงของวทยาศาสตร (science-technical branch), สาขาวชาหนงของเคม (branch of chemistry), วทยาศาสตร (science), แขนงวชา (discipline) และแขนงวชายอย (sub-discipline) ในสารานกรม (encyclopedia) ใหนยามความหมายของเคมวเคราะหคอ “วทยาศาสตร” (science) ทเปนองคความรของสสารทเกยวของหลกการพนฐานและการคนหาสาเหต “สวนหนงของวทยาศาสตร” (part of science) “แขนงวชา” (discipline) “แขนงวชายอยของเคม” (sub-discipline of chemistry) (M. Valcarcel, Trend in Anal. Chem. 1997. 16. 124-131)

เคมวเคราะหมกถกอธบายเปนแขนงวชาหนงของสาขาวชาเคมทเกยวของกบการวเคราะหองคประกอบทางเคมของสสาร (matter) หรอสารตวอยาง (sample) ทงเชงคณภาพ (qualitative) และเชงปรมาณ (quantitative) แตค าอธบายดงกลาวอาจน าไปสการเขาใจผดเพราะนกเคมสวนใหญด าเนนการวเคราะหเปนเชงคณภาพและเชงปรมาณเปนประจ าอยแลว นกวทยาศาสตรบางคนไดเสนอวาเคมวเคราะหไมควรแยกเปนสาขาวชาหนงของเคม แตควรเปนการประยกตใชความรทางเคม โดยบทบาท

2 | เคมวเคราะห

ของเคมวเคราะหไมเพยงด าเนนการเกยวกบการวเคราะหแบบงานประจ า (routine analysis) แตควรเปนมากกวานนทเรยกวา การวเคราะหทางเคม (chemical analysis) ทเปนการปรบปรงวธวเคราะหทมอยเดม หรอเปนขยายขอบเขตวธวเคราะหกบตวอยางชนดใหม หรอเปนการพฒนาวธวเคราะหวธใหมๆ ขนมา เปนตน ดงนนนยามของเคมวเคราะหทเปนการประยกตใชความรทางเคมเพอคนหาค าตอบขององคประกอบทางเคมในสารตวอยาง เชนการวเคราะหปรมาณตะกวในน าหรอสารหนในขาว จะตองด าเนนการโดยใชวธวเคราะหเชงสเปกโทรเมตรทแตกตางกน รวมถงการเลอกเงอนไขการทดลองและขนตอนการทดลองทไมเหมอนกน โดยเทคนคการวเคราะห การใชเครองมอวเคราะห หรอการวเคราะหตวเลข เปนความรทเกดจากการศกษาทางเคมทวไปเปนพนฐานทส าคญ

นยามสมยใหม (modern definition) ของเคมวเคราะหไดขยายขอบเขตไปมากกวาการเปนแคสาขาวชาและอาจกลาวไดวาเคมเปนสวนหนงของสาขาวชาตางๆ Murray (1991) ใหนยามของเคมวเคราะหไววา

“The science of inventing and applying the concepts, principles, and…strategies for measuring the characteristics of chemical systems” (Murray, 1991. Anal. Chem., 63, 271A)

เคมวเคราะหเกยวของกบการวด “Analytical chemistry is a metrological science that develops, optimizes and applies

measuring processes intended to derive quality chemical information of both global and partial type in order to solve the measuring problems posed”

สอดคลองกบ Carroll ทนยามความหมายของเคมวเคราะหไว “Analytical chemistry is the science concerned with the systematic identification or

characterization of established chemical species and their determination to known degrees of certainty at any level of concentration and in any matrix in which they may occur”

นยามนสรปเปนสองประเดนส าคญคอ (1) เคมวเคราะหเกยวของกบสปชสทางเคมของสสาร และ (2) เคมวเคราะหขยายขอบเขตถงการวเคราะหองคประกอบของธาต

ความส าคญของเคมวเคราะห ในปจจบนเคมวเคราะหเกยวของกบศาสตรดานอนๆ อยางใกลชด ไมเพยงเฉพาะทางดาน

วทยาศาสตรเทานน แตรวมถงดานอนๆ ทจ าเปนตองคนหาค าตอบสารทสนใจไมวาจะเปนค าตอบเชงคณภาพหรอเชงปรมาณ นกเคมวเคราะหจงเปนผทเกยวของกบการด าเนนการตงแตเรมตนจนกระทงไดขอมลทถกตอง เคมวเคราะหไดถกน าไปประยกตในดานอตสาหกรรม ดานการแพทย และดานอนๆ ทางวทยาศาสตร ยกตวอยาง การวเคราะหความเขมขนของ O2 และ CO2 ในตวอยางเลอด ส าหรบการวนจฉยและรกษาการเจบปวย หรอการวเคราะหปรมาณไฮโดรคารบอน NO2 และ CO ทอยในแกสทออกจากทอไอเสยของการเผาไหมเครองยนต เพอประเมนประสทธภาพของอปกรณควบคมการปลอยแกส หรอการวเคราะหปรมาณไนโตรเจนในอาหารเสรมเพอประเมนปรมาณโปรตนทงหมด หรอการหาปรมาณธาตอาหารหลกและธาตอาหารเสรมในดนเพอประเมนความตองการธาตอาหารของดนส าหรบ

หลกเบองตนเกยวกบการวเคราะหเชงปรมาณ | 3

การเพาะปลกพช หรอการวเคราะหเหลกกลาระหวางกระบวนการผลตเพอปรบเปลยนความเขมขนของธาตทส าคญเพอใหไดวสดทแขง เหนยว ทนการกดกรอน หรอการวเคราะหไอออนแคลเซยมในซรมเลอด (blood serum) เพอวนจฉยโรคพาราไทรอยด (parathyroid) ในคน เปนตน จากตวอยางขางตนการวเคราะหเชงปรมาณมบทบาททส าคญในงาวจยหลายๆ ดาน เชนดานเคม ดานชวเคม ดานชววทยา ดานธรณ ดานฟสกส และดานอนๆ ทางวทยาศาสตร

บทบาทส าคญของเคมวเคราะหเกยวของกบศาสตรตางๆ เมอจ าเปนตองมการวเคราะหไมวาจะเปนการวเคราะหเชงคณภาพหรอเชงปรมาณ บทบาทของเคมวเคราะหจงครอบคลมและจ าเปนตอการตรวจวดประเมน (determination) หรอการควบคมคณภาพ (quality control) ทเกยวของกบดานตางๆ เชน ดานเกษตรกรรม ดานเภสชกรรม ดานอาหาร ดานสงแวดลอม (น า ดน อากาศ) ดานเครองส าอางและดานนตวทยาศาสตร เปนตน อตสาหกรรมในดานตางๆ ลวนจ าเปนตองอาศยเคมวเคราะหทเกยวกบการตรวจวดประเมนหรอการควบคมคณภาพ หรอทงสองสวนพรอมๆ กน

การเขาใจวาเคมวเคราะหเปนการทดลองแตในหองปฏบตการนน เปนความคดทไมถกทงหมด เพราะการแสวงหาค าตอบในการแกปญหาตองอาศยความรขององคประกอบตางๆ มาประกอบกน การตรวจวเคราะหในหองทดลองเปนเพยงกระบวนการหรอขนตอนหนงเทานน นกเคมวเคราะหจงไมใชเปนเพยงผน าสารตวอยางมาด าเนนการทดลองโดยใสในเครองมอวเคราะหแลวใหเครองมอวเคราะหผลออกมา และคอยดผลจากเครองคอมพวเตอรเทานน ถาเชนนนนกเคมหรอนกวทยาศาสตรสาขาอน หรอบคคลทวไปกสามารถท าได ผด าเนนการวเคราะหอาจไมจ าเปนตองมความรทางเคมเลย เนองจากขนตอนนเปนเพยงขนตอนหนงเทานนในกระบวนการวเคราะหทงระบบ นกเคมวเคราะหจะตองด าเนนการวเคราะหใหครอบคลมตงแตก าหนดสภาพปญหาจนกระทงหาแนวทางการแสวงหาค าตอบของปญหานนๆ ตามหลกทางวทยาศาสตรอยางเขมขน หากพจารณาหนาททแทจรงของนกเคมวเคราะหอาจแบงได 2 แบบ คอ

1. การด าเนนการวเคราะห (analytical procedure) โดยอาศยความรเกยวกบเคมวเคราะหในดานตางๆ มาชวยในการแกไขปญหาตามขนตอนการวเคราะห การเลอกวธวเคราะหทใหความถกตอง การเกบตวอยาง การเตรยมตวอยาง การวเคราะหและการรายงานผลการวเคราะหทตองแสดงความเชอมนในความถกตองและแมนย า นกเคมวเคราะหจงตองเขาใจถงกระบวนการวเคราะหทางเคมและจ าเปนตองเขาใจถงเหตผลทอยเบองหลงขนตอนตางๆ ทท าการทดลอง สามารถบอกไดวาขนตอนใดมความส าคญทจะสงผลท าใหผลการวเคราะหถกตอง หรอผดพลาด สามารถเลอกใชเทคนคทเหมาะสมส าหรบขนตอนตางๆ ของกระบวนการวเคราะห

2. การพฒนาวธวเคราะห (developed analytical method) เปนการแสวงหาองคความรโดยการพฒนาวธวเคราะหทแตกตางจากวธดงเดม หรอเปนการพฒนาเพอแกปญหาของวธทมอยกอน เชน มสภาพไวขน มความถกตองมากขน ระยะเวลานอยลง เปนตน อยางไรกตาม การพฒนาวธวเคราะหจะตองท าการเปรยบเทยบผลกบวธวเคราะหมาตรฐาน (standard method) หรอตองท าการตรวจสอบความใชไดของวธ (validation method) ทพฒนาขน


การจ าแนกการวเคราะหทางเคม การวเคราะหทางเคมสามารถแบงออกไดเปน 2 ชนดอยางกวางๆ ไดคอ

1) การวเคราะหเชงคณภาพ (qualitative analysis) คอการวเคราะหทสนใจทราบขอมลเกยวตวอยางวามองคประกอบใด มสารทสนใจรวมอยหรอไม มองคประกอบมเปนสารบรสทธหรอสารประกอบ เชนตองการอยากทราบวาในตวอยางผงสขาวเปนเปนเกลอแกงหรอไม เราตองท าการทดสอบเพอยนยน เชนทดสอบการละลาย ทดสอบโดยเปลวไฟ เปนตน ค าตอบจะระบเปนเพยงใชหรอไมใช มหรอไมม แตไมไดบงบอกถงระดบปรมาณ

2) การวเคราะหเชงปรมาณ (quantitative analysis) คอการวเคราะหทตองการทราบระดบปรมาณหรอความเขมขนของสารทสนใจในสารตวอยาง เชนตองการทราบปรมาณของแขงรวม (TS) ในตวอยางน า ตองการทราบปรมาณแรธาตไนโตรเจนในดน การหาค าตอบจะตองท าการทดลองตามขนตอนการวเคราะหเพอใหไดปรมาณสารทสนใจในสารตวอยาง

การวดทางเคมวเคราะห จะมเทอมทนยมใชอย 3 คอ analysis, determination และ characterization ความหมายแตกตางกนคอ

analysis (การวเคราะห) คอการหาลกษณะเฉพาะของสารทสนใจทงเชงคณภาพและเชงปรมาณ

determination (การหาปรมาณ) คอการวดสารทสนใจทเปนการวเคราะหเชงปรมาณ characterization (การพสจนเอกลกษณ) คอการทดลองเพออธบายสมบตของสาร

การแบงวธวเคราะห

เทคนคในการวเคราะหคอหลกการพนฐานของวธการในการตรวจวดสารตวอยางเพอใหไดขอมลเชงคณภาพหรอเชงปรมาณ แบงออกไดเปน 2 ประเภทคอ

1) การวเคราะหแบบแผนเดม (classical หรอ conventional techniques) คอการวเคราะหทอาศยเทคนคพนฐานทางการวด ไดแก gravimetry (การชงน าหนก) และ titrimetry (การวดปรมาตร)

2) การวเคราะหแบบแผนใหม (modern techniques) คอการวเคราะหทอาศยหลกทางเคม และการพฒนาเปนเครองมอวเคราะหมาชวยในการวเคราะห อาจแบงไดตามลกษณะเฉพาะ ไดแก

2.1) เทคนคการวเคราะหทางเคมไฟฟา (electroanalytical techniques) เชนการวดกระแสไฟฟา, การวดศกยไฟฟา, การวดการน าไฟฟา และการวดประจไฟฟา

2.2) เทคนคการวเคราะหทางสเปกโทรเมตร (spectrometric techniques) อาศยการเกดอนตรกรยาระหวางสสารกบรงสแมเหลกไฟฟา

2.3) เทคนคทเกยวของกบการแยก (separation techniques) โดยสวนใหญจะอาศยวธทางโครมาโทรกราฟ (chromatography) เปนหลก โดยอาศยหลกการแยกสารทสนใจเนองจากสารมอนตรกรยาหรอปฏกรยากบสอง phases ทไมเปนเนอเดยวกน เชน solid/liquid, liquid/liquid, liquid/gas

2.4) เทคนคทเกยวของกบความรอน (thermal analytical techniques) อาศยการเปลยนแปลงทางเคม หรอทางกายภาพ เมอสารไดรบความรอน

2.5) เทคนคเกยวการวเคราะหมวล (mass analysis) เชน mass spectrometry)


analytical methods classical methods instrumental methods

gravimetric method volumetric method electrical method optical method other method - acid-base titration - precipitation - potentiometry - UV-Vis - mass spectrometry - precipitation titration - volatilization - conductometry - IR - chromatography - complexometric titration - voltammetry - AAS - kinetic - redox titration - electrogravity - NMR - thermal method - coulometry - Fluorescence - AES - refractrometry - X-ray method

ภาพท 1.1 การแบงประเภทของเทคนคการวเคราะหทางเคม ทมา: ชตมา, เคมวเคราะห 1, 2556 หนา 15

ตารางท 1.1 สมบตทางเคมและทางกายภาพของสารทสนใจส าหรบการวเคราะหดวยเครองมอ

Characteristic properties Instrumental methods emission of radiation emission spectroscopy (X-ray, UV, visible, electron, Auger); fluorescence, phosphorescence, luminescence (X-ray, UV,

visible) absorption of radiation spectrophotometry, photometry (X-ray, UV, visible, IR) photoacoustic spectroscopy, nuclear magnetic resonance,

electron spin resonance spectroscopy scattering of radiation turbidimetry, nephelometry, raman spectroscopy refraction of radiation refractometry, interferometry diffraction of radiation X-ray, electron diffraction spectroscopy rotation of radiation polarimetry, optical rotary dispersion electrical potential potentiometry, chronopotentiometry electrical charge coulometry electrical current amperometry, polarography electrical resistance conductometry mass gravimetry, mass to charge ratio mass spectroscopy rate of reaction kinetic methods thermal characteristics thermal gravimetry radioactivity activation and isotope dilution methods

ซงเทคนค (technique) เหลานประกอบดวยเทคนคยอยๆ จ านวนมาก ดวยเทคนคยอยๆเดยวกนนสามารถประยกตพฒนาเปนวธ (method) ส าหรบวเคราะหสารทสนใจในตวอยางชนดตางๆ ไดมากมายหลายวธ ในวธหนงๆ จะประกอบดวยขนตอนหรอวธการทดลองหลายขนตอน (procedure)


วธการหรอขนตอนทถกจดเปนวธมาตรฐานส าหรบงานวเคราะหทผทดลองตองท าตามเรยกวา protocol ตารางท 1.2 สรปความหมายของเทอมทเกยวของกบเคมวเคราะห ตารางท 1.2 ความแตกตางของเทอม technique method procedure และ protocol นยาม ตวอยาง technique scientific principle useful for providing compositional

information spectrophotometry

method distinct adaptation a technique for a selected measurement purpose

pararosaniline method for measurement of sulfur dioxide

procedure written directions necessary to use a method ASTM D2914-Standard test method for the sulfur dioxide content of the atmosphere (West-Gaeke method)

protocol set of definition directions that must be followed, without exception, if the analytical result are to be accepted for a given purpose

EPA reference method for determination sulfur dioxide in the atmosphere (pararosaniline method)

ทมา: ดดแปลงจาก J.K. Taylor, Anal. Chem., 55 (1983) 600A ขนตอนในการวเคราะห

การด าเนนการวเคราะหสารทสนใจใดๆ ในตวอยาง ผวเคราะหตองคดเสมอวาเราไมทราบคาทแทจร งของสารทสนใจในตวอยาง ดงนนการด าเนนการวเคราะหเชงปรมาณทางเคมวเคราะหจงเปนการวดปรมาณของสารทสนใจโดยการใชกระบวนการ เทคนคและการจดการขอมลเพอใหไดค าตอบเปนคาทแทจรงหรอใกลเคยงกบคาแทจรงมากทสด ขนตอนของกระบวนการวเคราะหทางเคมวเคราะหมหลายขนตอน และแตละขนตอนลวนมความส าคญตอผลการวเคราะหทงสน

ภาพท 1.2 สรปขนตอนการวเคราะห


ขนตอนท 1 การพจารณาปญหา (define the problem) ขนตอนแรกของการวเคราะห การก าหนดปญหาและขอบเขตใหตรงตามวตถประสงคของการ

วเคราะหเพอเลอกใชขนตอนการวเคราะหล าดบถดไปอยางถกตอง การพจารณาปญหาในการวเคราะหขนกบวตถประสงคของผท าการทดลอง เชน

1) ปญหาคออะไร และอะไรคอค าตอบทตองการ 2) ค าตอบทตองการเปนเชงคณภาพหรอเชงปรมาณ 3) ขอมลทไดจะบอกเกยวกบอะไร หรอจะน าขอมลไปใชท าอะไร 4) สวนประกอบทตองการวเคราะหอยในรปทางเคม (chemical form) แบบใด 5) ผลการวเคราะหตองการความถกตองและแมนย ามากนอยเพยงใด 6) ปจจยของตวอยาง (sample) เชน ชนด สถานะ ปรมาณ สมบตทางเคมและกายภาพ และ

ปจจยสารทสนใจ (analyte) เชน รปทางเคม ระดบความเขมขน สมบตทางเคมอนๆ และตวรบกวน (sample matrix)

7) คาใชจาย เวลา ขนตอนการพจารณาปญหาจะตองก าหนดความชดเจนของชนดสารทสนใจ (analyte) และชนด

ตวอยาง (sample) ขนตอนท 2 การเลอกวธวเคราะห (select method)

การวธวเคราะหตองสอดคลองกบชนดสารทสนใจ (analyte) และชนดตวอยาง (sample) การเลอกวธวเคราะหอาจตองพจารณาปจจยดงน

1) ขนาดและจ านวนตวอยาง 2) ความยงยากการเตรยมตวอยาง ขนตอนการแยกหรอการสกด 3) ความถกตองและความแมนย าทตองการ 4) ระดบความเขมขนของสารทสนใจในตวอยาง ถาในตวอยางมความเขมขนของสารทสนใจ

นอยมาก การเลอกวธวเคราะหตองสามารถวดความเขมขนในระดบนอยๆ นนได 5) ความพรอมของเครองมอวเคราะห อปกรณและสารเคม 6) คาใชจาย วธวเคราะหทมคาใชจายสงไมเหมาะกบตวอยางทมจ านวนมากๆ เราอาจเลอก

วธวเคราะหทคาใชจายสงมากนกแตสามารถใหผลทยอมรบได 7) ความรวดเรว หรอระยะเวลาในการวดตอตวอยาง 8) ควรเลอกวธทมรายงานมากอนหรอเปนวธมาตรฐาน (standard method) ทเปนทยอมรบ

การเลอกวธวเคราะหตองพจารณาจากปจจยขางตนเพอเลอกวธทเหมาะสมกบงานเรามากทสด ซงไมมวธวเคราะหใดทสมบรณความตองการของเราไดทงหมด วธวเคราะหทสามารถใหผลการวเคราะหในระดบความถกตองทตองการหรอยอมรบได คาใชจายไมสง ท าไดงาย เครองมอมประจ าในหองปฏบตการ เรากควรเลอกวธนน เชนตองการวเคราะหเหลกในน าดม ซงมความเขมขนระดบ ppm การเลอกวธการชงน าหนกหรอการไทเทรต จะไมเหมาะทางดานสภาพไว (sensitivity) ในการวเคราะห


เราสามารถเลอกวธวเคราะหโดยวธสปกโทรสโกปแบบดดกลนคอ เทคนค UV-Vis แมวา limit of detection แยกวาเทคนค AAS หรอ ICP-OES แตคาใชจายนอยกวาและผลการวเคราะหอยในระดบยอมรบได ตารางท 1.3 แสดงวธการวเคราะหตางๆ มชวงขดความสามารถในการตรวจวเคราะห ความถกตอง แมนย า ความรวดเรว และคาใชจายทแตกตางกน

ตารางท 1.3 การเปรยบเทยบวธการวเคราะหตางๆ

method approx. range (mol/L)

approx. precision

(%)

selectivity speed cost principal used

gravimetry 10-1-10-2 0.1 poor-moderate slow low inorg. titrimetry 10-1-10-4

0.1-1 poor-moderate moderate low inorg., org. potentiometry 10-1-10-6

2 good fast low inorg. electrogravimetry,

coloumetry 10-1-10-4

0.01-2 moderate slow moderate inorg., org.

voltametry 10-1-10-10 2-5 good moderate moderate inorg., org.

spectrophotometry 10-1-10-6 2 good-moderate fast moderate inorg., org.

fluorometry 10-1-10-9 2-5 moderate moderate moderate inorg.

atomic spectroscopy 10-1-10-9 2-10 good fast moderate inorg., org.

chromatography 10-1-10-9 2-5 good fast moderate inorg., org.

Kinetic methods 10-1-10-10 2-10 good-moderate fast moderate inorg., org.

ทมา : Christian, Analytical Chemistry. 6th ed.

การด าเนนการวเคราะหตามวธมาตรฐาน เปนแนวทางหนงทนยมท าส าหรบการวเคราะหปรมาณสารทสนใจในตวอยาง เนองจากวธมาตรฐานไดก าหนดขนตอนทเกยวกบการวเคราะหทงกระบวนการตงแตการเกบตวอยาง การเตรยมตวอยาง การวดปรมาณและชนดเครองมอวเคราะห เปนตน วธมาตรฐานทมการก าหนดในตวอยางใดๆ ส าหรบการวคราะหสารทสนใจใดๆ อาจจ าแนกตามประเภทของตวอยางเปนส าคญ เชน

วธมาตรฐานตาม AOAC International หรอเรยกวา AOAC method (The Association of Analytical Communities) เปนวธมาตรฐานส าหรบการวเคราะหตวอยางเปนอาหาร ยา เครองส าอาง เคมภณฑทใชทางการเกษตร ปย อาหารสตว ผลตภณฑนม เปนตน เอกสาร Official Methods of Analysis of AOAC International แบงวธมาตรฐานตามผลตภณฑททดสอบหรอวธทดสอบเชน ปย อาหารสตว น าและเกลอ เครองส าอาง ยา ผกแปรรปเนอสตวและผลตภณฑอาหารเสรม (dietary supplements) สารฆาเชอ (disinfectants) สารตกคาง วตถปรงแตงอาหาร วธทดสอบทางจลชววทยา สามารถสบคนไดท www.aoac.org


วธมาตรฐานตาม AOCS (American Oil Chemists’ Society) เปนองคกรวชาชพดานเคมเกยวกบไขมนและน ามนจากพช วธ AOCS เปนวธทดสอบมาตรฐานทใชในกระบวนการผลต การคา การประยกตใช และการประเมนผลตภณฑไขมน น ามน และลพด (lipid) ซงทวโลกยอมรบ

วธมาตรฐาน Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater เปนวธมาตรฐานในการวเคราะหตวอยางเปนน าและน าเสย ซงมาตรฐานนเปนตามขอก าหนดของ American Public Health Association และ American Water Works Association สหรฐอเมรกา เราสามารถสบคนไดท https://www.standardmethods.org/

วธมาตรฐาน ASTM (American Society for Testing and Materials) เปนวธการวเคราะหทสารตวอยางเปนวสดอตสาหกรรม โลหะ ยาง พลาสตก รวมถงลกษณะและการท างานของวสด ผลตภณฑ การบรการ ระบบการใชงาน เปนตน โดยสมาคมวชาชพทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลย

วธมาตรฐาน EPA (United States Environmental Protection Agency, EPA method) เปนวธมาตรฐานส าหรบการตรวจสอบตวอยางทางสงแวดลอมและทางดานชวภาพ

ขนตอนท 3 การเกบตวอยาง (sampling)

ในกรณการพจารณาปญหาเกดจากตวอยางทมจ านวนหรอปรมาณมาก จนไมสามารถน าตวอยางทงหมดมาท าการวเคราะหได เชนน าในแมน า ดนในพนการเกษตร ยาทจ าหนายตามทองตลาด เมลดขาว เปนตน การเกบตวอยางคอตองการลดจ านวนหรอปรมาณสารตวอยางโดยท าการสมเอาตวอยางมาเปนตวแทนของสารตวอยางทงหมดทสนใจศกษา

การสมเกบตวอยางอยางเปนระบบจงเปนวธลดปรมาณสารตวอยางโดยท ผลการวเคราะหในตวอยางนนๆ ทออกมาจะตองเปนผลลพธแทนจ านวนประชากรทงหมด ดงนนการเกบตวอยางใดๆ ผท าการทดลองตองศกษาวธการเกบตวอยางและการเกบรกษาตวอยางส าหรบการวเคราะหสารทสนใจนนๆ และตองค านงถงองคประกอบดานกายภาพและทางเคมของตวอยางและสารทเราสนใจ ขนตอนการเกบตวอยางตองสมพนธกบสารทสนใจวเคราะหดวย ดงนนวธการเกบตวอยางจงมจ านวนมาก ซ งไมสามารถอธบายไดทงหมด อยางไรกตามการเกบตวอยางโดยหลกควรค านงถงปจจย ดงน

1) ความเปนตวแทน (representative) ตวอยางทเกบมาตองสามารถใชเปนตวแทนเพอวเคราะหหาสงทสนใจได

2) จ านวน (number) และปรมาณ (quantity) สารตวอยางทเกบมาตองมปรมาณมากพอทจะท าการทดลองซ าไดอยางนอย 2 ครง หรอมากกวา จ านวนและความถจะตองสอดคลองกบชนดตวอยางหรอกลมประชากร

3) วธการเกบ (procedure) และการเกบรกษาตวอยาง (reservation) ตองเหมาะสมไมท าใหองคประกอบของตวอยางเปลยนแปลง ทอาจสงผลการวเคราะหทงทางบวกและทางลบ เชน การดดซบจากภาชนะเกบ การสลายตวจากความรอน หรอการปนเปอนจากสารเคมทเตม เปนตน


ขนตอนท 4 การเตรยมตวอยาง (sample preparation) ตวอยางทผานขนตอนการเกบและการลดตวอยางลงแลวไมวาอยในสถานะใดกตาม ถาสถานะนน

ไมเปนสถานะทเหมาะสมกบการวด หรอเปนสถานะทเหมาะสมแตตองท าการก าจดตวรบกวน ตวอยางเหลานนตองผานขนตอนการเตรยมตวอยางกอน ดงนนการเตรยมตวอยางเปนการท าใหตวอยางอยในรปแบบทเหมาะสมทจะท าการวเคราะหดวยเทคนคเฉพาะตอไป การเตรยมตวอยางตองสอดคลองกบวธวเคราะห วธการเตรยมตวอยางขนอยกบวธวเคราะห วธการวด เครองมอการวด ชนดตวอยางและชนดสารทสนใจ เชนการหาปรมาณโลหะแคดเมยมในเมลดขาว ตวอยางเมลดขาวทเปนของแขงตองท าการเตรยมโดยการยอยหรอสกดใหอยในรปของสารละลายเพอใหเหมาะกบการวเคราะหดวยเทคนค AAS นอกจากนการเตรยมตวอยางยงรวมถงการท าใหความเขมขนของสารทสนใจทมนอยมปรมาณทเพมขน (preconcentration) เพอใหการวเคราะหสามารถวเคราะหได มความถกตองและแมนย า ขนตอนท 5 การวด (measurement)

การวดปรมาณสารทสนใจ (determination) เปนขนตอนการวดสญญาณของสารทสนใจในตวอยางทผานการเตรยมแลว การวดตองสอดคลองกบวธวเคราะห เชนวธวเคราะหเปนการตกตะกอน การวดท าไดโดยการชงน าหนกของรปตะกอนทเกดขน หรอวธวเคราะหเปนปรมาตรวเคราะห (volumetric analysis) การวดจะเปนการวดปรมาตรไทแทรนตทใชในการไทเทรต อยางไรกตามการวดจะเปนแบบใดขนกบวธวเคราะห เทคนคและเครองมอวเคราะห เชนการวดโดยใชเครองมอวด จะเปนการวดสญญาณการเปลยนแปลงทเกดขนทสมพนธกบปรมาณของสารทสนใจในตวอยาง ยกตวอยางการวดการดดกลนแสง ความเขมของแสงทดดกลน (พลงงานโฟตอน) จะเปนสดสวนโดยตรงกบความเขมขนของสารทสนใจ ดงนนการวดปรมาณสารทสนใจยงมองคประกอบของเครองวดเขามาเกยวของ ซงอาจเปนสาเหตหนงทท าใหเกดความคลาดเคลอนได การวดปรมาณสารทสนใจควรพจารณาปจจยดงน

1) การสอบเทยบมาตรฐาน (calibration) อปกรณและเครองมอวดทกชนดควรตองท าการสอบเทยบมาตรฐาน ไมวาจะเปนเครองแกววดปรมาตรหรอเครองชงน าหนก

2) การทดสอบความใชไดของวธ (method validation) หรอการทดสอบคณภาพ (quality control) 3) การท าการวดซ า (replicates)

ขนตอนท 6 การค านวณและจดการขอมล (calculation and data processing)

เมอท าการวดแลว ขนตอนการแปรผลทไดจากการวดใหเปนคาตวเลขจะตองอาศยความรพนฐานเกยวกบปฏกรยาเคม สมการเคม และปรมาณสารสมพนธ เนองจากตวเลขหรอสญญาณทไดจากการวดอาจยงไมใชค าตอบทแทจรง เชนเมอชงน าหนกตะกอน เราตองรวาตะกอนนนอยรปแบบใด จงจะสามารถค านวณไอออนทเราตองการได และยงตองค านวณเทยบกบน าหนกของสารตวอยางทใชเรมตน หรอกรณวธวเคราะหทสญญาณทวดไดตองเทยบกบสารละลายมาตรฐาน การค านวณจะตองใชกราฟมาตรฐานมาหาปรมาณของสารทสนใจในตวอยาง คาทค านวณไดจะตองท าการประเมนความนาเชอถอโดยวธทางสถต เพอแสดงความถกตอง ความแมนย าของผลการวเคราะห


1.2 การเกบตวอยางและการเตรยมตวอยางในเคมวเคราะห การใชวธวเคราะหทางเคมวเคราะหเพอหาค าตอบหรอตองการแกปญหาใดๆ นน ไมมอะไรท

ยนยนไดวาผลการวเคราะหมความถกตองและความเทยง ดงนนในการด าเนนการวเคราะหเราควรพจารณาสาเหตทอาจใหเกดความคลาดเคลอนทงแบบควบคมไดและควบคมไมได และตองด าเนนขนตอนวเคราะหเพอใหความคลาดเคลอนเหลานนเกดขนนอยทสด วตถประสงคทส าคญทสดในการวเคราะหทางเคมเพอตองการไดขอมลหรอปรมาณสารทสนใจ (analyte) ทอยในสารตวอยาง (sample) ใหถกตองมากทสด แตเนองจากเราไมอาจรคาแทจรงของสารทสนใจได การด าเนนการตามขนตอนวเคราะหแตละขนจงมความจ าเปนและตองปฏบตการอยางระมดระวง ละเอยด รอบคอบ และทส าคญตองใหเกดความคลาดเคลอนนอยทสด ขนตอนการเกบตวอยาง (sampling) จากพนทตวอยางหรอจากต าแหนงทสนใจ นบไดวาเปนขนตอนทส าคญของกระบวนการวเคราะหเชงปรมาณในเคมวเคราะห

เมอเราก าหนดวตถประสงคของการทดสอบ/วเคราะห ก าหนดสารทสนใจ ก าหนดตวอยางแลวนน การวางแผนการเกบตวอยาง (sampling plan) จงเปนขนตอนแรกส าหรบการด าเนนงาน ดงท The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) ไดใหความหมายของการวางแผนการเกบตวอยางไววา “A predetermined procedure for the selection, withdrawal, preservation, transportation, and preparation of the portions to be removed from a lot as samples” ซงแสดงไดวากระบวนการวเคราะหใดมขนตอนหรอวธการทเกยวของเชอมโยงกน การละเลยขนตอนหนงขนตอนใด อาจสงผลใหผลการวเคราะหไมมความถกตองและไมมความนาเชอถอ

1.2.1 การเกบตวอยาง การเกบตวอยาง (sampling) คอการสมเอาตวอยางทสนใจบางสวนซงใชเปนตวแทนของสาร

ตวอยางทงหมดทสนใจเพอวเคราะหหาสารทสนใจ การเกบตวอยางจงเปนการลดปรมาณสารทตองน ามาวเคราะห โดยไมจ าเปนตองน าตวอยางทงหมดมาวเคราะห ซงในทางปฏบตการน าตวอยางทงหมดมาวเคราะหไมสามารถท าได ขนตอนการเกบตวอยางจงเปนปจจยเรมตนทส าคญส าหรบการวเคราะหในเคมวเคราะห เพราะผลการวเคราะหทไดหลงการผานขนตอนการวเคราะหคอคาแสดงปรมาณสารทสนใจในสารตวอยางทเราน ามาวเคราะห ถาตวอยางทเกบเพอน ามาวเคราะหไมอาจถอเปนตวแทนทงหมดของตวอยางทเราสนใจไดแลว ไมวาจะใชวธการวเคราะหตามวธมาตรฐาน (standard method) ใชสารเคมเกรดวเคราะหปราศจากการปนเปอน ม เครองมอวเคราะหทมความแมนย าและถกตองสง หรอมผทดลองทมทกษะความสามารถสงเพยงใดกตาม ผลการวเคราะหทไดมาจะไมถอเปนขอมลทแทจรงของสารทสนใจในสารตวอยางนนๆ ไดเลย ซงการวเคราะหจะไมใหขอมลทเชอถอไดเกยวกบสงทเราสนใจ

การสมเกบตวอยางอยางเปนระบบจงเปนวธลดปรมาณสารตวอยางโดยท ผลการวเคราะหในตวอยางนนๆ ทออกมาจะตองเปนผลลพธแทนจ านวนประชากรทงหมด ดงนนการเกบตวอยางใดๆ ผท าการทดลองตองศกษาวธการเกบตวอยางและการเกบรกษาตวอยางส าหรบการวเคราะหสารทสนใจนนๆ และตองค านงถงองคประกอบดานกายภาพและทางเคมของตวอยางและสารทเราสนใจ ขนตอน


การเกบตวอยางตองสมพนธกบสารทสนใจวเคราะหดวย ดงนนวธการเกบตวอยางจงมจ านวนมาก ซงไมสามารถอธบายไดทงหมด อยางไรกตามการเกบตวอยางโดยหลกควรค านงถงปจจย ดงน

1) ความเปนตวแทน (representative) ตวอยางทเกบมาตองสามารถใชเปนตวแทนเพอวเคราะหหาสงทสนใจได

2) จ านวน (number) และปรมาณ (quantity) สารตวอยางทเกบมาตองมปรมาณมากพอทจะท าการทดลองซ าไดอยางนอย 2 ครง หรอมากกวา จ านวนและความถจะตองสอดคลองกบชนดตวอยางหรอกลมประชากร

3) วธการเกบ (procedure) และการเกบรกษาตวอยาง (reservation) ตองเหมาะสมไมท าใหองคประกอบของตวอยางเปลยนแปลง ทอาจสงผลการวเคราะหทงทางบวกและทางลบ เชน การดดซบจากภาชนะเกบ การสลายตวจากความรอน หรอการปนเปอนจากสารเคมทเตม เปนตน

ประเภทของการเกบตวอยาง

เมอเราออกแบบและวางแผนการเกบตวอยาง โดยพจารณาจากวตถประสงคหรอปจจยความเปนตวแทน จ านวนและวธเกบแลว ขนตอนถดไปคอการตดสนใจเกยวกบประเภทของการเกบตวอยาง วธทวๆ ไปของวธของการเกบตวอยางแบงตามวธเกบไดคอ ตวอยางแยก ตวอยางรวมแบบ composite ตวอยางรวมแบบ integrated และตวอยางแบบ in-situ

1) ตวอยางแยก ตวอยางแยก (grab sample หรอ catch sample) คอตวอยางทเกบในเวลาใดเวลาหนง จาก

สถานทหนงแลวน ามาวเคราะหเปนตวอยางๆ ไป (snapshot) วธนเปนวธทนยมใชทวไปมากทสด ตวอยางแยกนจะเปนตวแทนของต าแหนงหรอสถานทนนเฉพาะเวลาและจดทเกบนนๆ เทานน ความถกตองของการวเคราะหตวอยางประเภทนจงขนอยกบการกระจายตวของสารทสนใจในตวอยางของระบบนนๆ ถามการกระจายตวของสารทสนใจอยางทวถงและสารตวอยาง เปนเนอเดยวกน (homogeneous) ตลอดเวลาหรอเปนครงคราว ผลการวเคราะหของตวอยางแยกมโอกาสเปนตวแทนของตวอยางทงหมด แตในทางตรงกนขามผลการวเคราะหของตวอยางประเภทนอาจคลาดเคลอนไดมากถาการกระจายตวของสารทสนใจไมทวถงและสารตวอยางไมเปนเนอเดยวกน การใชตวอยางแยกในการวเคราะหจะบอกถงผลวเคราะหในชวงเวลานนและต าแหนงจดเกบของตวอยางนน เหมาะส าหรบตวอยางทมคณภาพคงท ไมมการเปลยนแปลงอยางรวดเรว หรอปจจยภายนอกมผลกระทบตอตวอยางเพยงเลกนอยเทานน เชนตวอยางน าประปา น าผวดน น าบาดาล หากเปนเชนน ตวอยางแยกเพยงตวอยางเดยวสามารถใชเปนตวแทนของแหลงน าได แตถาตวอยางไมเปนเนอเดยวกน (heterogeneous) และผนแปรตามเวลาหรอปจจยภายนอกใดๆ กตาม ตวอยางแยกจะสามารถบอกขอมลในขอบเขตและชวงเวลาทเปลยนแปลงได

1.2 ตวอยางรวมแบบ composite ตวอยางรวมแบบ composite (composite sample) หมายถง สวนผสมของตวอยางแยกทท าการ

เกบจากจดเดยวกน แตชวงเวลาตางกนรวมใหเปนตวอยางเดยวกอนด าเนนขนตอนวเคราะห การเกบ


ตวอยางแบบนจงตองระวดระวงเนองจากผลการวเคราะหอาจไมแสดงใหเหนถงการผนแปรของตวอยางได การเกบตวอยางแบบนจงไมเหมาะกบการศกษาพารามเตอรทมการเปลยนแปลงอยางรวดเรว เชน อณหภม pH และแกสทละลายน า

แตในบางสถานการณการเกบตวอยางรวมแบบ composite มขอดส าหรบงานทตองการทราบความเขมขนเฉลย เชนในการค านวนความสามารถในการก าจดน าเสยหรอประสทธภาพของเครองจกรในโรงงานก าจดน าเสย แทนทจะท าการวเคราะหตวอยางแยกทกตวอยาง แลวน ามาค านวนหาคาเฉลย อาจท าตวอยางรวมของตวอยางเหลาน แลวท าการวเคราะหครงเดยวเพอเปนการประหยดเวลาและคาใชจาย ในการวเคราะหทวไปมกใชตวอยางรวมในชวงเวลา 24 ชวโมงเปนมาตรฐาน แตถาตองการผลเฉพาะการเปลยนแปลงคณภาพของน าทง อาจตองการตวอยางรวมทเปนตวแทนของตวอยางในชวงทมการปลอยน าทงนน ตวอยางรวมทไดถอวาเปนตวอยางเฉลย ภายใตสภาวะดงกลาวจะตดปญหาเกยวกบเวลากกเกบไปได โดยทแตละตวอยางน าทเกบขนอยกบแฟกเตอรเดยว คอ อตราการไหล ณ เวลานน (คอผสมกนตามอตราสวนปรมาณการไหล)

การเกบตวอยางรวมแบบ composite มประโยชนในการใชอยางมากในกรณทการเกบตวอยางแยกไมสามารถไดปรมาณตวอยางตามทเราตองการน ามาวเคราะหได เชนการวเคราะหไดออกซน (dioxin) ในเนอปลา ซงจ าเปนตองมปรมาณตวอยางเนอปลาประมาณ 50 กรม ซงปรมาณดงกลาวนอาจไมสามารถรวบรวมไดจากปลาเพยงตวเดยว ดงนนการรวมและการท าใหเปนเนอเดยวจากปลาหลายๆ ตว จงเปนวธทเหมาะสมกวา

1.3) ตวอยางรวมแบบ integrated การเกบตวอยางรวมแบบ integrated (integrated sampling) คอสวนผสมของตวอยางแยก

ทเกบจากจดตางๆ กน ในชวงเวลาเดยวกนหรอชวงเวลาทใกลเคยงกนมากทสด ตวอยางทจ าเปนตองเกบโดยวธนไดแก แมน า ล าธาร ซงคณภาพแปรผนตามความกวางและลก ในการประเมนคาสวนประกอบเฉลยหรอปรมาณสารทงหมดตองใชของผสมของตวอยางทเปนตวแทนของจดตางๆ ในสวนตว (cross section) ของเหลานซงเปนสดสวนกบการไหล

1.4) ตวอยางแบบ in-situ ตวอยางแบบ in-situ (in-situ sample หรอ on-site sample) เปนวธการตรวจวดโดยการใช

เซนเซอร (sensor) วดคณภาพ ณ ต าแหนงจดเกบตวอยาง ซงสามารถตดตามการเปลยนแปลงตามเวลาไดอยางทนทของตวอยาง เชน การใชหววด pH จมลงในน าในขณะทน าก าลงไหล โดยไมตองเกบตวอยางน าเปนตวอยางแยกแตละตวอยาง

การวางแผนในการเกบตวอยาง

กอนด าเนนการเกบตวอยาง เราจะตองมการวางแผนในการเกบตวอยางและควรปฏบตตามขนตอน (กรณทวธมาตรฐานระบขนตอน) อยางไรกตามขอควรพจารณาในการวางแผนในการเกบตวอยาง (sampling plan) และการเกบตวอยาง (sampling) โดยทวๆ ไป ส าหรบการวเคราะห/ทดสอบ มดงน


1) เหตผลของการเกบตวอยาง 2) ประเภทของตวอยางทจะเกบ 3) ต าแหนงของจดเกบตวอยาง 4) ขนาดของตวอยางและจ านวนตวอยาง 5) ความถในการเกบรวมถงชวงเวลาในการเกบ 6) เครองมอและเทคนคในการเกบ 7) ภาชนะทใชบรรจตวอยาง 8) การเกบรกษาตวอยาง (sample preservation) 9) การขนยายและเวลาทเกบรกษาตวอยาง 10) การท าบนทกรายละเอยดเกยวกบตวอยาง

โดยทวไปแลวจ านวนและต าแหนงของจดเกบตวอยาง จะขนกบการกระจายตวของสงทสนใจในระบบทศกษาบางครงจ าเปนตองท าการศกษาเบองตนแบบคราวๆ ในการเกบตวอยางเพอจะไดทราบวาการกระจายตวของสงทจะวเคราะหเปนอยางไร เหมาะสมในแผนการเกบตวอยางทจะวางหรอไมในท านองเดยวกนความถและชวงเวลาการเกบตวอยางจะเกยวของกบการกระจายตวของสารดวยเชนกน ถามระบบการเปลยนแปลงในเวลาอนรวดเรว กตองเกบตวอยางใหถขน หรอถาเกบตวอยางอยางตอเนองตลอดเวลาไดยงด แตในทางปฏบตอาจท าไดอยางขนาดของตวอยางขนกบวธการวเคราะหและจ านวนครงในการวด วธการขนถายตวอยาง เครองมอในการเกบตวอยางภาชนะและวธการเกบรกษาตวอยางรวมถงเวลาในการเกบรกษาตวอยางกอนการวเคราะห ตองสอดคลองกบชนดของตวอยางและธรรมชาตของสารทตองการวเคราะหดวย การท าบนทกรายละเอยดของตวอยางทบนทกอาจมความส าคญในการตดสนใจเกยวกบผลวเคราะหขนสดทายดวย

การเกบรกษาตวอยาง

การเกบรกษาตวอยาง (sample preservation) เปนขนตอนตอเนองหลงจากท าการเกบตวอยาง การเกบรกษาตวอยางมวตถประสงคเพอเกบรกษาตวอยางไมใหเกดการเปลยนแปลงองคประกอบอยางหนงอยางใดอนเนองมาจากการเปลยนแปลงทางกายภาพ ทางเคมและทางชวภาพ ซงอาจสงผลตอการวเคราะห การเปลยนแปลงทางกายภาพ (physical process) อาจเปนการระเหยของสารตวอยาง การแพร และการดดซบบนพนผวของภาชนะบรรจ การเปลยนแปลงทางเคม (chemical process) อาจเกยวของกบการเปลยนฟอรมของสาร (speciation), ปฏกรยาโฟโตเคม (photochemical reactions), ปฏกรยาออกซเดชน-รดกชน และการตกตะกอน สวนการเปลยนแปลงทางชวภาพเกยวของกบการยอยสลายทางชวภาพ (biodegradation) หรอปฏกรยาทเกยวกบเอนไซม (enzymatic reaction) กระบวนการดงกลาวขางตนอาจเกดขนไดพรอมๆ กนในตวอยางชนดเดยวกน การเกดกระบวนการเปลยนแปลงของสารตวอยางกอนการวเคราะหจะมผลใหผลการวเคราะหสารทสนใจผดพลาดไดสองแบบคอการ


ผดพลาดทางบวก (positive error) คอผลการวเคราะหไดเกนกวาคาแทจรง และการผดพลาดทางลบ (negative error) คอผลการวเคราะหไดนอยกวาคาแทจรง

การสลายตวของสารตวอยางเปนประเดนความผดพลาดทส าคญมากในการวเคราะหสารทสนใจทมความเขมขนต าๆ หรอมปรมาณนอยมาก (trace analysis) นอกจากนความแตกตางของแหลงก าเนดตวอยางเปนเงอนไขหนงในการวเคราะหเชนกน ตวอยางเชน สารทสนใจวเคราะหทอยในน าใตดน (ground water) ซงไมเคยสมผสกบแสงอาจเกดการเปลยนแปลงองคประกอบโดยเกดปฏกรยาโฟโตเคมเมอตวอยางสมผสกบแสง การรกษาตวอยางโดยไมมการเปลยนแปลงไมสามารถท าไดอยางสมบรณดงนนการปองกนไมใหเกดการเปลยนแปลงทกกระบวนการพรอมๆ กนจงเปนไปไมได วธการวเคราะหทดควรก าหนดแนวทางวธการเกบตวอยางและการเกบรกษาตวอยางอยางนอยใหสมบรณจนกระทงท าการวเคราะห ในทางปฏบตเราอาจพจารณาระยะเวลาทตวอยางเกดการเปลยนนอยทสดจนไมสงผลการวเคราะหทผดพลาดอยางมนยส าคญ โดยการวเคราะหในชวงเวลาตางๆ

ระยะเวลาในการเกบรกษาตวอยางไวกอนการวเคราะหขนอยกบปจจยหลายชนด เชนชนดของตวอยาง สมบตของสารตวอยางและชนดของสารทสนใจ โดยชนดของสารทสนใจใดทจะด าเนนการวเคราะห เรยกวาพารามเตอร (parameter) โดยพารามเตอรใดทสามารถเปลยนแปลงอยางรวดเรวตองท าการวเคราะหทนท ณ จดเกบตวอยาง เชน คา pH อณหภม และแกสทละลายในน า เปนตน ในกรณตวอยางน าทน ามาวเคราะหปรมาณโลหะอาจเกบไวไดนานถง 6 เดอน (แตวเคราะหไดเรวเทาใดยงด) แตตองมการเตมสารเพอเกบรกษาตวอยางในขณะท าการเกบตวอยาง การปรบความเปนกรดเบส อาจใชกรดไฮโดรคลอรกหรอกรดไนตรก (โดยปกตมกเกบรกษาตวอยางน าโดยใหม pH < 2) ตารางท 1.1แสดงตวอยางการเกบรกษาตวอยางบางสวนในเคมวเคราะห โดยวธเหลานท าใหสารตวอยางเสถยรและไมเกดผลรบกวนการวเคราะห ซงจะเหนไดกระบวนเกบตวอยางรวมทงการเกบรกษานบไดวามความส าคญอยางยงดงนนผวเคราะหจะตองทราบเกยวกบตวอยาง สารทสนใจวเคราะห เมทรกซ และองคประกอบทส าคญในการวเคราะหใดๆ โดยสามารถคนควาไดจากวธการวเคราะหของวธนนๆ ได


ตารางท 1.4 วธการรกษาตวอยาง พารามเตอร วธการรกษาตวอยาง ชนดภาชนะบรรจ ระยะเวลา(a) pH - - วเคราะหทนท(b) อณหภม - - วเคราะหทนท(b) ไอออนลบอนนทรย (inorganic anions)

bromide (Br-) chloride (Cl-) fluoride (F-)

ไมม

พลาสตกหรอแกว

28 วน

chlorine (Cl2) ไมม พลาสตกหรอแกว วเคราะหทนท iodide (I-) เกบท 4C พลาสตกหรอแกว 24 ชวโมง nitrate (NO3

-), nitrite (NO2-) เกบท 4C พลาสตกหรอแกว 48 ชวโมง

sulfide (S2-) เกบท 4C เตม zinc acetate และ NaOH จน pH=9

พลาสตกหรอแกว 7 วน

โลหะ (metals) โลหะทละลาย (dissolved) กรอง(b), ปรบ pH=2 ดวย HNO3 พลาสตก 6 เดอน โลหะทงหมด (total) ปรบ pH = 2 ดวย HNO3 พลาสตก 6 เดอน Cr(VI) เกบท 4C พลาสตก 24 ชวโมง Hg ปรบ pH=2 ดวย HNO3 พลาสตก 28 วน

สารอนทรย (organics) คารบอน เกบท 4C, ปรบ pH=2 ดวย H2SO2 พลาสตกหรอแกวสชา 28 วน Purgeable hydrocarbon เกบท 4C, เตม 0.008% Na2S2O3 แกวจกปดเทฟลอน 14 วน Purgeable aromatics เกบท 4C, เตม 0.008% Na2S2O3 และ

HCl จนกระทง pH=2 แกวจกปดเทฟลอน 14 วน

PCBs เกบท 4C แกวหรอเทฟลอน 7 วน สารอนทรยในดน เกบท 4C แกวหรอเทฟลอน ทนท เนอปลา แชแขง อลมนาฟอยด ทนท BOD เกบท 4C พลาสตก หรอ แกว 48 ชวโมง COD เกบท 4C พลาสตก หรอ แกว 28 ชวโมง

DNA Store in TE (pH8) under ethanol at -20C, freeze at -20C or -80C

มากกวา 1 ป

RNA Deionized formamide at -80C มากกวา 1 ป

ขนตอนการเกบตวอยาง

ขนตอนในการเกบตวอยางตองสอดคลองกบวธวเคราะหทเราเลอกใชในการวเคราะหสารทสนใจ โดยสวนใหญวธวเคราะหมาตรฐาน (standard method) ของแตละหนวยงานมาตรฐานไดก าหนดวธหรอแนวทางการเกบตวอยางและขนตอนการเตรยมตวอยางไวอยางชดเจน ผท าการวเคราะหจงจ าเปนตองศกษาวธวเคราะหมาตรฐานตามประเภทของสารตวอยาง หรอตามมาตรฐานทกฎหมายก าหนด ในทนเราอาจแบงตามประเภทของตวอยางเพอเปนแนวทางในการเกบตวอยาง ดงน


1) ตวอยางทเปนของเหลวหรอสารละลาย ตวอยางท เปนของเหลว ( liquid) หรอสารละลาย (solution) จะมทงทบรรจในภาชนะ เชน

เครองดม นม น าผลไม ยา และทปรากฏทวไปตามแหลงธรรมชาต เชน น าธรรมชาต (ทะเลสาบ แมน า คลอง น าทะเล น าพ ฝน เปนตน) หรอของเหลวทอยในรางกาย เชน เลอด น าปสสาวะ หรอของเหลวทเกดจากกจกรรมมนษย เชน น าทง น าเสย เปนตน การเกบตวอยางทเปนของเหลวท าไดงายเนองจากของเหลวสวนใหญจะเปนเนอเดยว จงสามารถน าสวนใดสวนหนงมาเปนตวแทน แตถาเปนของเหลวทไมเปนเนอเดยวกน ปจจยทางกายภาพจะมผลตอการกระจายตวของสารทสนใจ ขนตอนการเกบตวอยางน าแตละประเภทจะมวธทแตกตางกน อปกรณในการเกบตวอยางน ามหลายชนด ซงจะใชในลกษณะความเหมาะสมทตางกน ส าหรบเกบตวอยางน าในทะเลสาบ (lake) และน าในแมน า (river) หรอทะเล (sea water) นยมใช Kemmerer sampler และ Dorn sampler ดงภาพท 1.3 และ 1.4

ภาพท 1.3 อปกรณการเกบตวอยางน า (A) แบบ Kemmerer sampler และ (B) แบบ Dorn sampler

และ (C) แบบ double check valve bailer with bottom-empty device

แบบแนวนอน แบบแนวตง

ภาพท 1.4 อปกรณการเกบตวอยางน าแบบ Dorn sampler


ตารางท 1.5 วธการรกษาตวอยางและระยะเวลาสงสดในการเกบตวอยางกอนการวเคราะหของน าธรรมชาตและน าเสย

สารทสนใจ วธการรกษาตวอยาง เวลาเกบสงสด แอมโมเนย เกบ 4oC; เตม H2SO4, pH<2 28 วน คลอไรด ไมจ าเปน 28 วน โลหะหนก Cr(VI) เกบ 4oC 24 ชวโมง โลหะหนก Hg HNO3 pH<2 28 วน โลหะหนกทวไป HNO3 pH<2 6 เดอน ไนเตรต ไมจ าเปน 48 ชวโมง สารก าจดศตรพช กลมออรแกโนคลอรน

เตม 1 mL ของ 10 mg/mL HgCl2 หรอสกดดวยตวท าละลายทเหมาะสมทนท

7 วน (ไมสกด) 40 วน (สกด)

pH ไมจ าเปน วเคราะหทนท

การเกบรกษาตวอยางน าดวยภาชนะทเหมาะสมมความส าคญมาก ภาชนะบรรจเมอท าการเกบตวอยาง ณ จดเกบตวอยางทนยมใชเปนขวดพลาสตกประเภท High density polyethylene (HDPE) หรอ polypropylene (PP) ขอส าคญตองลางภาชนะทบรรจตวอยางใหสะอาดกอนดวยน ายาเฉพาะและควรลาง (rinse) ดวยตวอยางน าทตองการบรรจแลวจงบรรจน าตวอยางตามปรมาตรทตองการเพยงพอตอการวเคราะหในพารามเตอรตางๆ อยางไรกตามผเกบตองศกษาพารามเตอรทตองการศกษา เนองจากการเกบรกษาตวอยางของการวเคราะหพารามเตอรหนง อาจไมสามารถใชไดกบอกพารามเตอรหนง ถาเปนเชนนนจะตองเกบตวอยางแยกบรรจคนละภาชนะ


ตารางท 1.6 วธการเกบตวอยางและการเกบรกษาตวอยางน า สารทสนใจ ภาชนะบรรจ ปรมาตร

(mL) วธการเกบรกษา ระยะเวลา

สงสด

Routine water sample Alkalinity PC, G 100 4C, ทมด 14 วน Total Suspended Solid PC, G 400 4C, ทมด 7 วน Chloride PC, G 100 ไมระบ 28 วน Sulfate (SO4) PC, G 100 4C, ทมด 28 วน Orthophosphate (OPO4) PC, G 150 Filter ASAP, 4C, ทมด 48 ชวโมง Nitrate + Nitrite (NO3+NO2) PC, G 150 2 mL H2SO4 to pH<2, 4C, ทมด 28 วน Ammonia (NH3) PC, G 150 2 mL H2SO4 to pH<2, 4C, ทมด 28 วน Total Phosphorus PC, G 150 2 mL H2SO4 to pH<2, 4C, ทมด 28 วน Total organic carbon PC, G 100 2 mL H2SO4 to pH<2, 4C, ทมด 28 วน Chlorophyll A QC 1,000 Filter 48 h, 4C, ทมด 30 วน Nitrite QC 50 4C, ทมด 48 ชวโมง Total Dissolved Solid QC 250 4C, ทมด 7 วน Hardness QC 250 2 mL HNO3 to pH<2, 4C, ทมด

หรอ H2SO4 แทน HNO3 6 เดอน

Organics/Pesticides in water Volatile organic (VOA) 40 mL VOA

vial (2 ขวด) 80 4C, ทมด หรอ 2-4 หยด HCl to

pH<2, 4C, ทมด (ส าหรบ BTEX) 14 วน

Organics 1,000 4C, ทมด

7 วน* หรอ 40 วน**

Pesticides/Herbicides Organophosphorus 1 gl glass 1,000 ถาม คลอรน ใหเตม 0.1 g sodium

thiosulfate

Organochlorine 1,000 Carbamate 1,000

Non-routine water sample Phenol G 1,000 2 mL H2SO4 to pH<2, 4C, ทมด 28 วน BOD CP >4,000 4C, เตม 1 g FAS (ถามคลอรน) 48 ชวโมง COD CP 110 2 mL H2SO4 to pH<2, 4C, ทมด 28 วน

Metals in water Dissolved (ยกเวน Hg) P 1,000 Filter 0.45 m, HNO3 to pH<2 6 เดอน Dissolved Hg P 1,000 Filter 0.45 m, HNO3 to pH<2 28 วน Total (ยกเวน Hg) P 1,000 Filter 0.45 m, HNO3 to pH<2 6 เดอน Total Hg P 600 Filter 0.45 m, HNO3 to pH<2 28 วน Total Cr(VI) P 600 Filter 0.45 m, HNO3 to pH<2 24 ชวโมง


2) ตวอยางทเปนของแขง (solid) ตวอยางทเปนของแขงมจ านวนมากและมหลายขนาดอนภาค เชนแร โลหะ เหลก ดน ตะกอน

ทองน า ยาเมด แคปซล อาหาร อาหารสตว โพลเมอร และเนอเยอจากสงมชวต เปนตน โดยสวนใหญของแขงมกไมเปนเนอเดยวกน การเกบจงตองมความระมดระวงเพอใหไดตวอยางทเปนตวแทนของประชากรทงหมด ถาเปนตวอยางของแขงประเภททสารทสนใจวเคราะหกระจายตวทวเปนเนอเดยวกน เราสามารถเกบตวอยางสวนไหนมาวเคราะหกได แตถาสารทสนใจวเคราะหอยอยางกระจดกระจายและระดบปรมาณกระจายไมแนนอนจะตองเกบตวอยางหลายๆ จดแบบสม (random sampling) แลวน าตวอยางมารวมกน น าไปบดดวยเครองบดแลวรอนผานตะแกรง เพอท าใหตวอยางมขนาดเดยวกน แบงตวอยางทรอนไดออกมาสวนหนงแลวแผตวอยางทรอนไดนนใหเปนรปสเหลยมหรอเปนกองโคน เรยกวา cone-quarter method แบงออกเปนสสวน น าสองสวนทอยในมมตรงกนขามมารวมกน แลวแบงออกเปนสสวนใหมอกครงหนง ท าซ าอยางเดมจนไดตวอยางมน าหนกตามทเพยงพอทจะน าไปวเคราะห

ตวอยางการเกบตวอยางดนพนทการเกษตรเพอวเคราะหความสมบรณของดนหรอปรมาณธาตอาหารหลกและธาตอาหารเสรมของดนจะด าเนนการเกบตวอยางโดยเรมตนดวยการก าหนดจดทจะท าการเกบตวอยาง (ภาพท 1.5) การก าหนดจดเกบตองพจารณาลกษณะกายภาพใกลเคยง เชน ดนเกา ขอบรว คอกสตว เปนตน ควรท าความสะอาดพนผว ขนตอนการเกบโดยใชเสยมหรอพรวขดดนเปนรปตวว (V) ดงภาพท 1.6 ดนทเกบแตละจดควรมปรมาณเทากน แลวคลกเคลาใหเขากนในถงพลาสตก จากนนเทดนลงกองบนแผนพลาสตกคลกเคลาใหเขากนอกครงหนงจะไดตวอยางดนรวม (composite sample)

ภาพท 1.5 แสดงการแบงพนทในการเกบตวอยางดนตามลกษณะภมประเทศ

ภาพท 1.6 แสดงวธการเกบตวอยางดนจากจดทก าหนด


การลดปรมาณและขนาดอนภาคของตวอยางท าไดโดยท าการบดใหมขนาดเลกลง ผสมตวอยางเขาดวยกนและแบงตวอยางยอย ๆ บางครงถาของแขงนนแขงมาก อาจจ าเปนตองใชเครองม อบดเชงกล เชนตวอยาง หน อฐ หรอคอนกรต เปนตน และตวอยางหนงอาจจ าเปนตองใชเครองมอบดมากกวาหนงชนดเพอใหไดขนาดอนภาคทตองการ ความส าคญของการลดขนาดอนภาคเพอเปนการเพมพนทผว (surface area) ของตวอยาง และเปนการลดปญหาการกระจายของสารทสนใจอนเนองจากของแขงไมเปนเนอเดยวกน เรานยมใชตะแกรงรอน (sieve) เพอคดเลอกขนาดทตองการ และการแบงตวอยางท าโดยวธกองโคนและแบงสสวน (coning and quartering) ดงภาพท 1.7 ตวอยางทงหมดกองเปนโคนแลวแผใหแบน แบงออกเปนสสวน แลวแยกทงสวนตรงกนขามไป และเกบอกสองสวนตรงกนขาม มาท าการแบงนไปเรอยๆ จนไดปรมาณทเราตองการ

ภาพท 1.7 การแบงตวอยางท าโดยวธกองโคนและแบงสสวน (coning and quartering)

ภาพท 1.8 ขนตอนการลดขนาดตวอยางของแขงโดยวธกองโคนและแบงสสวน

การเกบรกษาดนกอนการน าไปวเคราะหนนอาจตองพจารณาถงสารทสนใจทตองการวเคราะห

ดวย โดยทวไปตวอยางทผานการคดแยกขนาดจะอบใหแหง เกบในโถดดความชน (desiccator) สวนระยะเวลาการเกบขนกบชนดของสารทสนใจ อยางไรกตามสารทสนใจบางชนดหรอกลม อาจสลายตวได


งาย เชนสารประกอบทระเหยได (volatile compound) การเกบรกษาจ าเปนตองใชภาชนะจ าเพาะ (ขวด VOA) วธการเกบและวธการเกบรกษาตวอยางดนสามารถศกษาไดจากหนงสอ Australian Laboratory Handbook of Soil and Water Chemical Methods ของ Rayment และ Higginson (1992) และหนงสอ Soil Chemical Methods – Australasia ของ Rayment และ Lyons (2011)

3) ตวอยางทเปนแกสหรออากาศ (gas or air sampling) ในการเกบตวอยางอากาศเพอวเคราะหปรมาณความเขมขนของสารเคมทปนเปอนสามารถแบง

ออกเปน 2 ประเภท คอ ตามจดทตดตงอปกรณสะสมสารเคม (collector device) และตามระยะเวลาทใชเกบตวอยาง

การจดประเภทตามจดทตดตงอปกรณดกจบสารเคม 1. การเกบตวอยางสารเคมในอากาศทตวบคคล (personal sample)

การเกบตวอยางสารเคมในอากาศประเภทน จะตดตงอปกรณทสะสมสารเคมในอากาศไวทตวบคคล ณ บรเวณทเรยกวาบรเวณการหายใจ (breathing zone) ในทางปฏบตจะน าอปกรณดงกลาวมาตดทปกเสอของผปฏบตงาน ปรมาณความเขมขนของสารเคมทวเคราะหและค านวณได คอปรมาณสารเคมทผปฏบตงานคนนนมโอกาสหายใจเขาสรางกาย

2. การเกบตวอยางสารเคมในอากาศแบบพนท (area sample) การเกบตวอยางประเภทตดตงแบบพนท จะน าอปกรณสะสมสารเคมไปตดตงทอปกรณอนๆ โดยทวไปทนยมใชกนมากทสดคอขาตง (ภาพท 1.9) และวาง ณ จดหรอบรเวณทตองการทราบวามปรมาณสารเคมฟงกระจายมากนอยเพยงใด

(ก) (ข)

ภาพท 1.9 การเกบตวอยางสารเคมในอากาศ (ก) แบบตดตงทตวบคคล และ (ข) แบบพนท


3. การเกบตวอยางสารเคมในอากาศทแหลงก าเนด (Source sample) การเกบตวอยางประเภทน จะตดตงอปกรณสะสมสารเคม ณ แหลงก าเนดสารเคมเพอจะทราบถงอตราการรวไหลหรอแพรกระจายสารเคม ชบงจดทเกดการรวไหล หรอเพอประเมนประสทธผลของระบบควบคมวาท างานไดตามทออกแบบไวหรอไม ผลการวเคราะหปรมาณความเขมขนของสารเคมจากตวอยางประเภทน จะไมน ามาใชในการประเมนการสมผสสารเคมของผปฏบตงาน

การจดประเภทตามระยะเวลาทใชเกบตวอยาง นอกจากการแบงประเภทของตวอยางสารเคมในอากาศโดยยดเอาจดทตดตงอปกรณสะสมสารเคมเปนหลกแลว อาจจดแบงประเภทของตวอยางดงกลาวโดยยดเอาเรองระยะเวลาทใชเกบตวอยาง (Sampling time) มาเปนหลก ในกรณนจะแบงตวอยางสารเคมในอากาศออกเปน 2 ประเภท ดงน

1. ตวอยางแบบบรณาการ (Integrated sample) หรอแบบใชเวลาเกบตวอยางนาน ตวอยางประเภทนจะใชระยะเวลาเกบตวอยางอากาศนานพอสมควร อยางนอยตอง 15 นาท ในการประเมนการสมผสสารเคมทางสขศาสตรอตสาหกรรมจะเกบตวอยางแบบนส าหรบสารเคมทมคามาตรฐานเปนคาเฉลยตลอดระยะเวลาการท างาน (time weighted average – TWA) ซงใชระยะเวลาเกบตวอยาง 8 ชวโมง และคาการสมผสระยะสน (short term exposure limit-STEL) ทใชเวลาเกบตวอยางนาน 15 นาท

2. ตวอยางแบบเกบทนท (instantaneous sample) หรอแบบใชเวลาเกบสนๆ (grab sample) ตวอยางประเภทนจะไดมาจากการเกบตวอยางอากาศทใชระยะเวลาสนมากๆ โดยทวไปคอนอยกวา 5 นาท นกสขศาสตรอตสาหกรรมจะใชตวอยางประเภทนในการประเมนการสมผสสารเคมทมคามาตรฐานเปนแบบคาสงสด (peak, max or ceiling) หรอใชเพอเปนขอมลเบองตนส าหรบการวางแผนการตรวจวดอยางละเอยดตอไป หรอใชประกอบการตดสนใจทจะเขาไปท างานในทใดทหนง (go/no go decision)

1.2.2 การเตรยมตวอยาง

ตวอยางทผานขนตอนการเกบและการเกบรกษาทเหมาะสม จะยงสถานะทไมเหมาะสมส าหรบการน าไปวเคราะหกบเครองมอโดยตรง เชนการหาปรมาณโลหะตะกวในเนอปลา เราไมสามารถน าเนอปลาทบดละเอยดไปใสในเครองมอวเคราะหไดโดยตรง ตวอยางเนอปลาตองท าการยอยใหโลหะตะกวละลายออกมาอยในรปของสารละลาย จงจะสามารถน าไปเขาเครองมอวเคราะห เรยกขนตอนการเปลยนรปหรอสถานะของตวอยางใหอยในรปทางเคมหรอสถานะทเหมาะสมกบเครองมอวดวา การเตรยมตวอยาง (sample preparation) วธการเตรยมตวอยางมหลายวธ เชน การยอย (digestion) การสกด (extraction) การละลาย (dissolve) การท าใหปราศจากมลทน (clean-up) เปนตน ซงแตละวธขนอยกบสมบตของตวอยาง ชนดสารทสนใจ ตวรบกวน ความเขมขนของสารทสนใจ เปนตน และในแตละวธยงจ าแนกเปนวธการยอยๆ ไดอก


โดยทวไปวธการเตรยมตวอยางตองสอดคลองกบการเลอกวธวเคราะห และเทคนคการวเคราะหหรอเครองมอวด เทคนคการวเคราะหโดยการใชเครองมอวดมอยจ านวนมากขนอยกบจดประสงคของการวเคราะหนนๆ เชน โครมาโทรกราฟใชส าหรบการวเคราะหสารทอาศยหลกการแยก (separation) สเปกโทรสโกปเชงอะตอม (atomic spectroscopy) ส าหรบวเคราะหโลหะหนกปรมาณนอย (trace element) แคพพลารอลกโทรโฟลซส (capillary electrophoresis) ส าหรบวเคราะหล าดบ DNA (DNA sequence) เปนตน การใชเครองมอวดวเคราะหแตละชนดจ าเปนตองมการเตรยมตวอยางทแตกตางกน ดงแสดงในตารางท 1.4

ตารางท 1.7 วธการเตรยมตวอยางส าหรบการวเคราะหดวยเครองมอบางชนด

วธการเตรยมตวอยางมทงวธอยางงายโดยเปนเพยงการท าใหสมบตกายภาพของตวอยางคงท เชนการท าใหแหง แตบางวธตองอาศยการเปลยนรปทางเคม เชน การเผา การยอยสลาย การสกดดวยตวท าละลาย เปนตน

การท าใหแหง (drying) เปนการท าใหตวอยางมน าหนกคงท โดยน าตวอยางทเปนของแขงไปอบใหแหงทอณหภมประมาณ 105-110C ดวยเตาอบ จนของแขงมน าหนกคงท ในกรณทสารทจะวเคราะหสลายตวไดงายดวยความรอน ใหน าตวอยางไปท าใหแหงโดยทงไวทอณหภมหอง หรอ ตงทงไวในโถดดความชน

การยอยสลายตวอยาง (digestion) ในกรณทตวอยางเปนของผสมในวฏภาคตางๆ การยอยสลายท าใหเปลยนตวอยางใหเหลอเพยงวฏภาคเดยว ซงเปนวฎภาคทท าใหสารทสนใจอยในรปแบบทวดได โดยสวนใหญนยมท าใหอยรปของสารละลายทเกยวของกบการละลายสารทสนใจทมอยในตวอยาง การ


ละลายจงเกยวของกบแรงยดระหวางอนภาค (ไอออนและ/หรอโมเลกล) และแรงยดของตวท าละลาย รวมถงแรงระหวางตวท าละลายและตวถกละลาย การเลอกตวท าละลายจงจ าเปนตองพจารณาถงองคประกอบและโครงสรางของสารทตองการละลาย ควรเลอกตวท าละลายใหเหมาะกบชนดของตวอยางโดยตางสามารถละลายสารทสนใจออกมาไดอยางสมบรณ เนองจากตวท าละลายมหลายชนดและแตละชนดมสมบตทแตกตางกน การละลายจงอาศยหลกความเปนขวทเรยกวา like dissolve like เชนสารอนทรยละลายไดดในตวท าละลายอนทรย (organic solvent) สารอนนทรยสามารถละลายไดดในตวท าละลายทมขว เชน น า เกลอ หรอกรด เปนตน

การละลายของสารประกอบอนนทรย ( inorganic) ตางชนดกนยอมจะละลายในน าไดมากนอยตางกนดวย ตามปกตคาการละลายของสารตางๆ มกเสนอเปนกรมตอ 100 กรม ของตวท าละลาย เรยกวาคาการละลาย (solubility) การละลายของสารประกอบของสารอนนทรยซงละลายน าไดนนอาจใชแนวทางดงน

1) เกลอของ Na+, K+ และ NH4+ ละลายน าไดยกเวน Na2S, K2NaCo (NO2)6,

(NH4)2NaCo(NO2)6, K2PtClI4 และ (NH4)2PtCl4 2) เกลอไนเตรต เกลอไนไตรท เกลอคลอเรต และเกลออะซเตต ละลายไดในน ายกเวน

AgC2H3O2 ละลายน าไดปานกลาง 3) ออกไซดและไฮดรอกไซดของโลหะไมละลายน า ยกเวนของโลหะแอลคาไล (เชน Na, K) และ

NH4+ และ Ba2+ สวนออกไซดและไฮดรอกไซดของ Sr2+ และ Ca2+ ละลายน าไดนอย

4) เกลอซลไฟดของโลหะไมละลายน า ยกเวนเกลอซลไฟดของโลหะแอลคาไลและแอลคาไลนเอรท (Ca, Sr, Ba) และ Mg สวนเกลอซลไฟดของ Al3+ กบ Cr3+ สามารถเกดไฮโดรลซสไดตะกอนในรปของไฮดรอกไซด

5) เกลอคลอไรด เกลอโบรไมด และเกลอไอโอไดดของโลหะละลายน าได ยกเวนของ Ag+, Hg2

2+ และ Pb2+ (PbCl2 ละลายไดปานกลางในน ารอน) HgI ไมละลายน า 6) เกลอฟลออไรดไมละลายน า ยกเวนเกลอฟลออไรดของโลหะแอลคาไล และของ Ag+, Bi3+,

Fe3+ และ Sn4+ 7) เกลอซลเฟตละลายน าได ยกเวน PbSO4, BaSOo4 และ SrSO4 เกลอซลเฟตของ Ca2+, Hg2+

และ Ag+ ละลายน าไดนอยมาก 8) เกลอโครเมตไมลมะลายน า ยกเวนเกลอโครเมตของโลหะแอลคาไล Ca2+, Mg2+, Zn2+ 9) เกลอคารบอเนต เกลอซลไฟด เกลอฟอสเฟต เกลออารเซเนต เกลออารเซไนต เกลอบอเรต

และเกลอออกซาเลต ไมละลายน า ยกเวนเกลอเหลานของโลหะแอลคาไล (เกลอของไอออนลบ ไมละลายน า เหลานไมละลายน าแตละลายไดในกรด)

10) เกลอของ Ag+ ไมละลายน า ยกเวน AgNO3 และ AgClO4, (AgC2H3)O2 และ Ag2SO4 ละลายน าไดปานกลาง


การยอยสลายสารอนนทรยโดยใชกรด การละลายตวอยางดวยสารละลายกรดนน จะตองพจารณาใหรอบคอบเสยกอนถงผลทจะตามมา

ภายหลง เชน จะก าจดกรดทเกนพอไดอยางไร เมอการละลายตวอยางใหหมด จ าเปนตองใชสารละลายกรดทมปรมาณมากเกนพอ การใชกรดชนดนนๆ จะมปฏกรยาขางเคยงเกดขนดวยหรอไม ดวยเหตนจงจ าเปนตองเขาใจถงปฏกรยาเคมทเกดขนเสยกอนจะตดสนใจเลอกใชกรดใด เชน ถาตวอยางมแบเรยมเปนองคประกอบ (เชนตวอยางแรทมแบเรยม หรอเกลอของแบเรยม) จะไมใช H2SO4 เนองจากจะท าใหเกดตะกอนแบเรยมซลเฟต หรอในกรณทตวอยางมซลเวอรเปนองคประกอบ จะไมใช HCl เนองจากเกดตะกอนซลเวอรคลอไรดหรอถาตองการหาปรมาณ C หรอ S ในตวอยางทมเกลอคารบอเนตหรอเกลอซลไฟด ถาละลายตวอยางนดวยกรดจงเกดแกส CO2 และ H2S ขน จงไมควรใชกรดส าหรบละลายตวอยางน กรดเขมขน (ชนดเดยวหรอกรดผสม) ใชละลายของแขงไดมากมายหลายๆ ชนดเกลอของกรดออนละลายในกรดออนละลายในกรดทไมเปนตวออกซไดซ (non-oxidising acid) โดยกรดจะใหโปรตอนกบไอออนลบ (anion) นอกเสยจากวาผลคณการละลาย (solubility product) ของเกลอนนมคานอยมาก (เชนเกลอซลไฟดหลายชนด) ในกรณทเมอเกดการละลายแลว ไอออนของโลหะเกดสารเชงซอนกบไอออนลบของกรดหรอเกดออกซเดชนของไอออนลบของเกลอ หรอในกรณทเกดขนทงสองอยาง จะตองพจารณาปฏกรยาทเกดขนดวย

ส าหรบสารอนนทรย มกใชกรดอนนทรยหรอกรดแรเปนรเอเจนตในการยอยสลายหลงจากการใหความรอนจนถงจดเดอดของรเอเจนตนนๆ ซงวธนเรยกวาการยอยแบบเปยก (wet digestion) รเอเจนตทใชจะเปลยนตวอยางอนทรยใหเปนคารบอนไดออกไซด และน า สมบตของกรดทเกยวของในการละลายมดงน

กรดไฮโดรคลอรก (HCl) หรอกรดเกลอ เรามกนยมใชกรดเกลอละลายตวอยางของแขง โลหะทถกออกซไดซไดงายกวา H2 จะละลายไดในกรดเกลอ (ไดแกพวกโลหะทมศกยไฟฟามาตรฐานแบบรดกชนนอยกวาของไฮโดรเจน) ของแขงทเปนสารทเกดในธรรมชาต เชน เกลอคารบอเนตของโลหะพวก Mg, Ca, Fe, Mn และพวกออกไซดของ Fe และ Mn จะละลายไดในกรดเกลอ แตออกไซดของ Al, Si, Sn, Ti จะไมละลายในกรดเกลอ เกลอของกรดออนละลายไดดในกรดเกลอ กรดเกลอผสมกบกรดบอรก (H3BO3) ใชละลายเกลอฟลออไรดบางตว เชน CaF2 กรดเกลอผสมกบตวออกซไดซบางตว (เชน HNO3 H2O2 KClO3 Br2ฯลฯ) จะใชละลายแรซลไฟด

กรดไนตรก (HNO3) กรดนเขมขนและรอน ใชละลายโลหะไดเกอบทกชนด ยกเวน Al, Cr, Sn, W และ Sb ทงนเพราะ Al และ Cr จะเกดการรวมตวเปนแผนออกไซด สวน Sn, W และ Sb จะเกดเปนสารประกอบกรดทละลายยาก กรดไนตรกอยางเดยวหรอผสมกบ HCl, H2SO4, HClO4 หรอ H3PO4 จะใชละลายองคประกอบบางชนดในแรได เชน เกลอซลไฟด (sulphides), เกลอเซเลไนต (selenides), เกลอเทลเลอไรด (tellurides), เกลอฟอสเฟต (phosphates), เกลออารซเนต (arsenates), เกลอทงสเตด (tungstates)


กรดซลฟวรก (H2SO4) กรดนเขมขนมจดเดอดประมาณ 340C จงนยมใชกรดเขมขนทรอนละลายตวอยางทเปนโลหะ และโลหะผสม โดยจะท าใหเกดการสลายตว กรดเขมขนและรอนยงใชเปนสารดดความชนอกดวย

กรดเปอรคลอรก (HClO4) กรดนเขมขนทรอนเปนตวออกซไดซทแรง จงใชละลายเหลกกลา และโลหะผสมทมเหลกเปนองคประกอบไดด (กรดชนดอนไมสามารถละลายโลหะเหลาน) การใชกรดนตองระมดระวง กรดนท าปฏกรยารนแรงกบสารอนทรย จงอาจท าใหเกดระเบดขนได ดงนนจ งควรใชสารละลายกรดเจอจาง หรอใชกรดเขมขนทเยนใสลงในตวอยาง (แทนทจะใชกรดเขมขนทรอน) แลวจงน าไปตมโดยคอยๆ เพมความรอนในตควนทสะอาดปราศจากฝนละอองและสารอนทรยขณะทเตมอยตองระวงไมใหสารละลายแหง เมอสารละลายเหลอนอยตองระมดระวง เนองจากจะมความเขมขนของกรดสงมาก มกนยมปองกนอนตรายทอาจเกดขนไดจากการระเบดโดยใชกรดไนตรกอยางเดยวใสในตวอยางน าไปท าใหรอน เพอออกซไดซสารบางชนดทออกซไดซไดงายกอน แลวตงทงไวใหเยน

กรดฟอสฟอรก (H3PO4) ใชกรดนสลายพวกออกไซดทเกดในธรรมชาต ทมกจะยอยสลายไดยาก เชน U3O8 โครไมต (chromite) โครโมสปเนลส (chromospinels) ใชกรดนผสมกบ H2SO4 และ HClO4 จะละลายออกไซดของเหลกและของอะลมนมได กรดละลายแรโดยการใชกรด (เปนกรดเดยวหรอกรดผสม) ของ H2SO4 HClO4 H3PO4 H3BO3 จะเกยวของกบกระบวนการโปรโตเนชน (protonation) และการเกดสารเชงซอน (complexation)

กรดไฮโดรฟลออรก (HF) กรดนเปนกรดพเศษเมอเปรยบเทยบกบกรดชนดอนๆ ทใชส าหรบการละลาย เนองจากกรดนเปนกรดออน กรดนจะเกยวของกบการเกดสารเชงซอนเนองจากฟลออ ไรดไอออนของกรดนซงมประสทธภาพมากกวาเฮไลดของกรดอนๆ ฟลออไรดจะท าปฏกรยาเกดเปนสารเชงซอนทเสถยรได โดยเฉพาะพวกไอออนบวกทมความหนาแนนประจ (charge density) สง (เชน Zr4+, Ti4+, Al3+, Fe3+ ฯลฯ) เนองจากฟลออไรดมขนาดเลกจงท าใหไปลอมรอบไอออนตรงกลาง (central ion) ไดมากอาจถงจ านวนโคออรดเนชนสงสดทควรจะเปนไปไดส าหรบไอออนนนๆ ได กรดไฮโดรฟลออรกท าปฏกรยากบซลกอนได จงเปนประโยชนมากในการสลายซลเกต และก าจดซลกอนออกจากสารละลายนไดโดยใชสมบตการระเหยไดดของ H2SiF6 ทเกดขน ภาชนะทใชกบกรดนตองเปนพลาตนมหรอพลาสตก จะใชแกวไมได

กรดกดทอง (aqua regia) เปนกรดผสมระหวางกรดไฮโดรคลอรกกบกรดไนตรกในอตราสวน 3 ตอ 1 ใชกรดนละลายโลหะไดเกอบทกชนด และใชละลายสารประกอบไอออนกทละลายไดนอยมากในกรดชนดอนๆ และยงละลายสารอนทรยเปนองคประกอบของตวอยางไดดอกดวยอาจเพมประสทธภาพของกรดกดทองโดยเตม Br2 หรอ H2O2

กรดไฮโดรโบรมก (HBr) กรดนไมคอยไดใชนก จะใชในกรณพเศษ เชน ใชละลายทอง แพลตนม แพลแลเดยม ในสนแร โดยเกดสารเชงซอนของโบรไมด ซงถกสะกดเขาไปในชนของตวท าละลายอนทรยได กรดนผสมกบกรดเปอรคลอรก จะท าใหเกดสารประกอบโบรไมดทระเหยไดของ As(V) และ Sn(V) จงแยกออกจากตวอยางไดงาย


การเผาตวอยางใหเปนเถา การเผาตวอยางใหเปนเถา (dry ashing) เปนวธการยอยทเหมาะส าหรบตวอยางสารอนทรย

มากกวาสารอนนทรย เนองจากสารประกอบอนทรยจะถกออกซไดซดวยแกสออกซเจนและแปรสภาพเปนออกไซดของธาตตางๆ เมอท าการเผาสารอนทรยดวยความรอนทสงมากๆ เชน คารบอน (C) จะเปลยนเปนคารบอนไดออกไซด (CO2) ไฮโดรเจนจะเปลยนเปนไอน า โดยทวไปการเผาตวอยางใหเปนเถานยมท าในเตาเผา (muffle furnace) ทอณหภม 450-550C ทความดนบรรยากาศ และเถาจะถกละลายดวยตวท าละลายทเปนกรดทเหมาะสม ขอก าจดประการหนงของการเผาใหเปนเถาคอระดบการระเหยของสารทเปนองคประกอบในตวอยาง ดงนนปจจยของการเผาให เปนเถาขนอยกบอณหภม รปแบบของสารทสนใจในตวอยาง และสภาพแวดลอมทางเคมของขนตอนการเผา ในบางครงอาจจ าเปนเตมสารออกซไดซเปนตวชวยในการเผาเพอปองกนการสลายตวของสารทสนใจ และชวยท าใหการเผาสมบรณไดเรวขน สารทนยมใชเตม เชน Mg(NO3)2 และ MgO

การเตรยมตวอยางดวยคลนไมโครเวฟ

คลนไมโครเวฟเปนรงสแมเหลกไฟฟาทมความยาวคลนอยระหวางอนฟราเรดและคลนวทย (0.01-1 เมตร) และการใชงานจะอยในชวงความถ 0.3-30 GHz แตโดยทวไปทใชในหองปฏบตการจะเปน 2.45 GHz กลไกหลกในการใหความรอนดวยไมโครเวฟ คอการท าโมเลกลหมนภายใตสนามแมเหลกหรอสนามไฟฟา อนภาคเหลานจะปรบตวใหมเฟสตรงกบสนาม อยางไรกตาม การเคลอนไหวของอนภาคเหลานจะถกตานดวยแรงอนตรกรยาระหวางอนภาคและแรงตานไฟฟา ซงจะท าใหอนภาคเกดการเคลอนทแบบสมจนเกดเปนความรอน กลไกการใหความรอนสามารถแบงไดเปนไดเปน 3 ประเภท ดงน

1) dipolar polarization เปนขนตอนการใหความรอนแกโมเลกลมขว โดยโมเลกลจะพยายามสนตามการสนของสนามแมเหลกไฟฟา แตดวยแรงระหวางโมเลกลและแรงเฉอยท าใหโมเลกลเกดการเคลอนทแบบสมจนท าใหเกดความรอน สงส าคญของกลไกน คอ ชวงความถของสนามแมเหลกไฟฟาทท าใหโมเลกลเกดการสนจะตองมคาเพยงพอทจะท าใหเกดอนตรกรยาระหวางโมเลกล ถาความถมคาสงเกนไปจะท าใหแรงระหวางโมเลกลไปหยดการเคลอนไหวของโมเลกลกอนทมนจะเคลอนทไปตามสนาม หรอถาความถมคาต าเกนไปท าใหโมเลกลมเวลาเพยงพอทจะเรยงตวเองใหสามารถเคลอนตามสนามไดโดยไมเกดการเคลอนทแบบสม

2) conduction mechanism สนามแมเหลกไฟฟาจะท าใหอเลกตรอนหรอไอออนในตวน าไฟฟาเกดการสนจนกลายเปนกระแสไฟฟาซงสงผลใหเกดคาความตานทานไฟฟาภายในท าใหตวน ารอน ขอจ ากดของวธการน คอ ไมเหมาะส าหรบวสดทมสภาพการน าไฟฟาสง

3) interfacial polarization วธการนเปนการรวมเอาวธ conduction และวธ dipolar polarization เขาดวยกน เพอใชงานในระบบทตวอยางเปนวสดน าไฟฟากระจายตวอยในวสดทไมน าไฟฟา เชน การกระจายตวของโลหะในก ามะถน ก ามะถนไมตอบสนองตอไมโครเวฟ สวนโลหะจะสะทอนพลงงานของไมโครเวฟ แตเมอน าสารทงสองมารวมกนจะกลายเปนวสดทดดกลนไมโครเวฟไดเปนอยางด โดยโลหะ


จะตองอยในรปผง ตวอยางจะดดกลนและท าใหเกดความรอนไดดวยวธการ dipolar polarization ก ามะถนทอยรอบๆ ผงโลหะจะประพฤตตวเสมอนเปนตวท าละลายส าหรบโมเลกลมขว และตานการเคลอนทของไอออนดวยแรงทมคาเทากบอนตรกรยาระหวางโมเลกล ท าใหไอออนเกดการเคลอนทแบบสมจนเกดความรอนขน

(ก) (ข)

ภาพท 1.10 ลกษณะทวไปของ (ก) microwave oven และ (ข) vessel

ภาพท 1.11 ลกษณะ pressure vessel HF100 (รนเครอง MW3000 ผผลต PerKinElmer)

การใชเตาไมโครเวฟในการยอยสลายตวอยางทงทเปนสารอนทรยและอนนทรย มทงท าในภาชนะ

เปดและปด แตปจจบนนยมใชภาชนะปดมากกวาเพราะจะไดความดนสง ซงมผลใหอณหภมสงไปดวย วธการยอยในภาชนะปดเปนการใสตวอยางในขวดยอยทเรยกวา vessel หรอ vial โดยสวนใหญท าจากวสดพอลเมอรฟลออรน (fluorinated polymer) เชน polytetrafluoroethylene (PTFE) หรอ perfluoro alkoxy (PFA) เมอเตมสารทใชยอยตวอยาง ขวดยอยตองปดสนทและวางในเตา การใชพลงงานคลนแมเหลกไฟฟาและเวลาขนอยกบชนดของตวอยาง โดยทวไปการตงขนตอนการยอยเปนล าดบหรอเรยกวา โปรแกรมการยอย (digestion program) ดงตวอยางการยอย standard reference materials (SRMs) เปรยบเทยบกบวธการยอยแบบเปด หรอ acid digestion (EPA 3050B)


ตารางท 1.8 ขนตอนของโปรแกรมการยอยและ acid digestion (EPA 3050B) programe Sample

weight (g) Reactives and consumptions Prog. step Power (W) Time (min)

P1

(26 min)

0.1

65% HNO3 (3 mL) 40% HF (1 mL)

(Total reactive volume: 4 mL)

1 2 3 4

200 400 600 0

8 7 1 10

P2

(26 min)

0.1

65% HNO3 (3 mL) 40% HF (1 mL)

37% HCl (0.8 mL) (Total reactive volume: 4.8 mL)

1 2 3 4

200 400 600 0

8 7 1 10

P3

(26 min)

0.1

65% HNO3 (3 mL) 40% HF (1 mL)

37% HCl (0.8 mL) (Total reactive volume: 4.8 mL)

1 2 3 4

200 400 600 0

8 6 2 10

EPA method

3050B (180-200 min)

1

50% HNO3 (10 mL) 65% HNO3 (5 mL) 30% H2O2 (10 mL) 37% HCl (10 mL)

(Total reactive volume: 35-50 mL depending on HNO3

additions)

-

-

10 30

Until effervesce subsides

15

ทมา : Guven and Akinci, Comparison of acid digestion techniques to determine heavy metals in sediment and soil samples, Gazi University Journal of Science, 24(2011), 29-34. Kingston และ Jassie (1988) ไดแสดงแนวทางการค านวณพลงงานของคลนไมโครเวฟทเหมาะสมส าหรบการยอย เพอใชท านายพลงงานทถกดดกลนโดยสารละลายทใชยอยทแตกตางกน ดงสมการ

PC K TmP

t

……(1.1)

เมอ P = apparent power absorbed (W) CP = heat capacity (cal/g C)

K = constant of converting calories to watts T = change in temperature (C) m = mass of sample (g) t = time (s)

ในปจจบนการยอยตวอยางดวยเครองไมโครเวฟไดรบความนยมอยางมากส าหรบตวอยางอนทรย

และอนนทรย เนองจากใชรเอเจนตปรมาณนอยกวา ลดการปนเปอนของสารทตดมากบรเอเจนต และยงชวยลดการระเหยของสงทตองการวเคราะห การยอยดวยวธนยงสามารถท าเปนแบบอตโนมตได ซง


เปนการลดขนตอนและเวลาในการเตรยมตวอยาง เมอเทยบกบการยอยตวอยางดวยเปลวไฟหรอแทนใหความรอน การใชคลนไมโครเวฟใชเวลานอยกวามากและสามารถยอยสลายไดเกอบทกตวอยาง แมแตตวอยางทยอยสลายไดยาก โดยใชเวลา 5-10 นาท เนองจากการถายโอนพลงงานไปยงโมเลกลของสารละลายไดโดยตรง แตการยอยโดยวธใชเปลวไฟหรอแทนใหความรอน ความรอนจะถกถายโอนใหกบภาชนะกอนแลวจงไปถงสารละลายตวอยางซงใชเวลานานหลายชวโมง และปกตวธนจะมการคนตวอยาง ท าใหมสารละลายสวนนอยเทานนทยงคงมอณหภมเทากบอณหภมของภาชนะ แตพลงงานไมโครเวฟจะถกถายโอนใหโมเลกลของสารละลายทงหมดเกอบพรอมกน

USEPA ไดรบรองวธ USEPA 3052 (1996) ส าหรบการเตรยมตวอยางดนส าหรบการวเคราะหปรมาณโลหะหนกโดยการยอยดวยคลนไมโครเวฟ Silva และคณะ (2013) ท าการเปรยบเทยบการยอยตวอยางดนดวยวธมาตรฐาน USEPA 3 วธคอ USEPA-3050B(1996), USEPA-3051A(1998) และ USEPA-3052(1996) ดงตารางท 1.9 ส าหรบการวเคราะหปรมาณ Cu, Zn, Cd, Pb, Ni และ Hg ในตวอยางดนทงสน 10 ชนด จากผลการเปรยบเทยบพบวา วธ 3051A มประสทธภาพมากกวาวธ 3050B ส าหรบการสกดปรมาณรวมในธรรมชาตของโลหะ Cu, Zn, Cd, Pb และ Ni พบวามคารอยละการกลบคน (recovery) ทดกวา ระยะเวลาการยอยสนกวา ปรมาณกรดทใชนอยกวาและยงลดการปนเปอนไดมากกวา ยงพบวาวธ 3051A มประสทธภาพในการสกด Hg ในดน (soil) ไดดกวาในดนเหนยว (clay) เมอพจารณาจากปรมาณโลหะรวมของชนดโลหะทงหมดพบวาวธ 3052 สามารถสกดโลหะไดมากกวาวธอน ยกเวน Cu และ Pb ทเปนเชนนเนองจากวธ 3052 การใช HF สามารถท าให silicate สลายตวไดทงหมด

ภาพท 1.12 ปรมาณความเขมขนเฉลยของโลหะหนกทท าการสกดดวยวธ USEPA-3050B, USEPA-

3051A และ USEPA-3052 ทมา: Silva, Nascimento and Biondi, Comparison of USEPA digestion methods to heavy metals in soil samples. Environ Monit Assess. 2013.


ตารางท 1.9 การยอยตวอยางดนตามวธ USEPA-3050B, USEPA-3051A และ USEPA-3052 ส าหรบการวเคราะหปรมาณโลหะหนก

USEPA-3050B (1996) USEPA-3051A (1998) USEPA-3052 (1996) - 0.5 g of soil samples in Teflon beaker. - 10 mL of 50%(v/v) HNO3 was added. - The solutions were heated on a hot plate at 95C±5 with a ribbed watch glass, allowing them to evaporate (without boiling) to about 5 mL, for 2 h. - 2 mL of ultrapure water and 3 mL of 30% H2O2 were added to the beakers. - The solutions were again heated until the effervescence reduced; aliquots of 1 mL of 30%H2O2 were added until the effervescence was minimal or the sample’s appearance suffered no further changes. - The heating procedure was repeated, thus evaporating (without boiling) the solutions to about 5 mL, for 2 h. - Finally, 10 mL of concentrated HCl was added to the solutions, followed by hot plate heating (95C±5) for 15 min.

- 0.5 g of soil samples in Teflon tubes. - 9 mL of HNO3 and 3 mL of HCl were added. - They were kept in a closed system, a microwave oven for 8 min 40 s on the temperature ramp, the necessary time to reach 175C; then this temperature was maintained for an additional 4 min 30 s.

- 0.5 g of soil samples in Teflon tubes. - 9 mL of HNO3 and 3 mL of conc. HF were added. - Microwave was operated the irradiation for 5.5 min to reach 180C, attaining a maximum pressure of 16 atm, and 4.5 min digestion with constant temperature and pressure.

กจกรรม

1. ใหนกศกษาคนควาวธการเตรยมตวอยางเนอปลาตามวธของ AOAC ส าหรบการวเคราะหโลหะหนกโดยวธ atomic absorption spectrophotometry

2. ใหนกศกษาคนควาวธการเตรยมตวอยางยาเมดตามวธของ USEPA ส าหรบการวเคราะหโลหะหนกโดยวธ atomic absorption spectrophotometry หรอ UV-Vis spectrophotometry

rmutp_analchem : introduction of analytical chemistry

Education