เครื่องมือเก็บตัวอย่างอากาศ

รายงาน เครอ่ื งมอื การเก็บตวั อย่างอากาศ เสนอ ผศ.ดร.นุจรีย์ แซจ่ ิว จัดทาโดย นายสุรเดช ทองแกว้ 6240311342 รายงานนเี้ ปน็ สว่ นหนงึ่ ของรายงานวชิ า 924-209 INDUSTRIAL HYGIENE สาขาอาชวี อนามยั และความปลอดภยั มหาวิทยาลยั สงขลานครินทร์ วทิ ยาเขตสรุ าษฎรธ์ านี

คานา รายงาน ฉบับนีเ้ ปน็ สว่ นหนึ่งของวชิ า 924-209 INDUSTRIAL HYGIENE โดยมีจุดประสงค์ เพ่อื การศกึ ษาหาความรู้เกยี่ วกบั เคร่ืองมือการเก็บตัวอยา่ งอากาศ ซ่งึ รายงานน้มี เี นื้อหาเกี่ยวกบั เครือ่ งมอื การเกบ็ ตวั อย่างอากาศ โดยสามารถนาความรทู้ ไ่ี ดศ้ ึกษาเครอื่ งมอื การเกบ็ ตัวอย่าง อากาศไปประยุกตใ์ ช้ตอ่ ไป ผจู้ ัดทาหวังเป็นอย่างยง่ิ ว่ารายงานเลม่ นี้สามารถนามาเป็นแนวทาง เบือ้ งตน้ ในการร้จู กั เครอ่ื งมือการเก็บตัวอยา่ งอากาศ ให้แก่ผทู้ ่ีสนใจไดไ้ ม่มากกน็ อ้ ยได้ ทาง ผจู้ ดั ทาจะตอ้ งขอขอบคณุ ผศ.ดร.นุจรีย์ แซ่จิว ผู้ใหค้ วามรู้และแนวทางการศึกษา เพ่อื น ๆ ทกุ คนทีใ่ ห้ ความช่วยเหลอื มาโดยตลอด ผู้จดั ทาหวงั ว่ารายงานฉบบั นจ้ี ะให้ความรู้ และเปน็ ประโยชน์แกผ่ อู้ ่านทุก ๆ ทา่ น หากผิดพลาดประการใดขออภัย ณ ทน่ี ้ีดว้ ย ผู้จัดทา นายสุรเดช ทองแกว้

สารบญั หนา้ เร่ือง 1-2 3 เคร่ืองวดั ฝนุ และอนภุ าคแบบอา่ นผลทนั ที 4 เคร่อื งตรวจวดั คณุ ภาพอากาศภายในอาคาร 5 ปั๊มเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ อปุ กรณเ์ ก็บตวั อยา่ งอากาศ 6-14 เคร่ืองมอื ทใ่ี ช้ในการเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศ 14-19 การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทเ่ี ป็นอนภุ าค การเก็บตวั อยา่ งอนภุ าคทอี่ ยใู่ นรปู ของฟมู 19 การเก็บตวั อยา่ งมลพษิ ทเ่ี ป็นกา๊ ซและไอ 20-21

1 REALTIME DUST MONITOR เครือ่ งวัดฝนุ และอนภุ าคแบบอา่ นผลทนั ที เครื่องมอื รุน่ : DUSTTRAK II .ลักษณะงาน : ใช้สาหรบั ตรวจวดั ความเขม้ ข้นของอนภุ าคในบรรยากาศแบบอ่านค่าได้ทันที รายละเอยี ด : ใชต้ รวจวดั และรายงานผลค่าปรมิ าณฝนุ ในสถานประกอบการและสงิ่ แวดล้อมไดท้ ันที ชว่ ยในการปรบั แก้ไขหนา้ งานได้อยา่ งรวดเรว็ ไมต่ อ้ งรอผลการวเิ คราะห์ ตรวจวัดไดท้ ้ัง Dust, Smoke, Fume, Mist สามารถทางานไดท้ งั้ ภายในและภายนอกอาคาร เคร่ืองมอื รุ่น : DUSTTRAK DRX ลักษณะงาน : เป็นเคร่อื งมือท่ใี ช้สาหรบั ตรวจวดั ความเขน้ ของอนภุ าคในอากาศแบบอ่านค่าอนุภาค ได้ 4 ขนาดพร้อมกนั รายละเอยี ด : DUSTTRAK DRX เปน็ เครอ่ื งวัดปรมิ าณอนุภาคในอากาศ ที่สามารถวัดอนภุ าคไดพ้ ร้อม กันท้ัง 4 ขนาด (PM1, 2.5, Resp, 10) ด้วยหลกั การตรวจวัดแบบ Laser 90° Light Scattering มี หน่วยความจาภายในเครอื่ ง สามารถเชื่อมตอ่ กับคอมพิวเตอรไ์ ด้ และมีช่วงการวดั ทเี่ หมาะสาหรับใช้ งานทางด้าน คณุ ภาพอากาศภายในและนอกสถานประกอบการตา่ งๆ รวมไปถึงการใชง้ านใน ภาคสนาม 4

2 REALTIME DUST MONITOR เครื่องวดั ฝนุ และอนภุ าคแบบอา่ นผลทนั ที เครอื่ งมอื รนุ่ : SIDEPAK AM520 ลกั ษณะงาน : ใชส้ าหรับตรวจวัดความเขม้ ขน้ ของอนภุ าคในอากาศแบบอ่านค่าทันที รายละเอยี ดสนิ คา้ : SIDEPAK เป็นเครอ่ื งวัดปริมาณฝุนในอากาศแบบพกพาซึง่ วัดปรมิ าณฝุนได้หลาย ประเภท เชน่ Dust Fumes, mists, smoke เปน็ ตน้ มีหลักการตรวจวัดแบบ LASER LIGHT SCATTERING มหี น่วยความจา (DATA LOGGER) ภายในเครื่อง สามารถเช่อื มต่อกบั คอมพิวเตอร์ได้ และมีชว่ งการวัดท่เี หมาะสาหรบั ใชง้ านทางดา้ น คณุ ภาพอากาศภายในและนอกสถานประกอบการ เคร่ืองมอื รุน่ : ENVIRONMENTAL DUSTTRAK AEROSOL MONITOR ลักษณะงาน : เป็นเคร่อื งวัดปรมิ าณฝนุ ในอากาศเพอื่ การตรวจวัดและเฝาู ระวงั ส่ิงแวดลอ้ มภายนอก อาคาร รายละเอยี ดสนิ คา้ : เป็นเคร่อื งวัดปรมิ าณฝุนในอากาศเพื่อการตรวจวัดและเฝูาระวังสิ่งแวดล้อม ภายนอกอาคาร 5

3 INDOOR AIR QUALITY เครอ่ื งตรวจวดั คณุ ภาพอากาศภายในอาคาร เคร่ืองมอื รนุ่ : 7525 ลักษณะงาน : ใช้ตรวจวดั กา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์, อณุ หภมู ิ, ความชื้นสัมพัทธ์ สาหรบั งานตรวจวัด คณุ ภาพอากาศภายในอาคาร คุณสมบตั ิ :- ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) 0 ถงึ 5000 ppm (+/- 3% Reading) - อณุ หภูมิ 0 ถึง 60 องศาเซลเซยี ส (+/- 0.6 องศาเซลเซยี ส) เครอ่ื งมอื ร่นุ : EVM 7 ลักษณะงาน : ใชส้ าหรบั งานตรวจวดั คณุ ภาพอากาศในอาคารแบบแบบพรอ้ มกนั หลายพารามิเตอร์ คุณสมบตั ิ : - Carbon Dioxide (CO2) ใช้ Detector ชนดิ NDIR (Non-dispersive Infrared) - ช่วงในการตรวจวัด 0 – 5,000 ppm ความแม่นยาในการตรวจวัด: +/- 100 ppm

4 AIR SAMPLING PUMP ปมั๊ เกบ็ ตวั อย่างอากาศ เครื่องมอื รุ่น : GILAIR-3/5 ลกั ษณะงาน : ใช้สาหรบั เก็บตัวอย่างอากาศ สารเคมี ปริมาณฝุน รายละเอยี ด ปมั้ เกบ็ ตวั อย่างอากาศสามารถทางานไดต้ ามมาตรฐาน NIOSH/OSHA/ Intrinsically safe/Intrinsically safe/CE เหมาะสาหรับการตรวจวดั ในโรงงานอุตสาหกรรม งานสงิ่ แวดล้อม และ งานวิจัยต่างๆสามารถใช้งานร่วมกับอปุ กรณ์เกบ็ ตวั อย่างทุกประเภท เชน่ Sampling bag/Casette filter/cyclone/Impinger/Tube เปน็ ตน้ คุณสมบตั ิ : อัตราการไหล GILAIR3 850- 3000 cc/min GILAIR5 850- 5000 cc/min Optional Low Flow Modules 20-500 cc/min (Constant Low Flow) 1-750 cc/min (Constant Pressure) มีระบบเตือนเมอ่ื อัตราการดูดอากาศผิดพลาด สามารถทางานไดม้ ากกว่า 8 ชั่วโมง มี 3 ร่นุ ให้เลอื กตามความเหมาะสมในการใช้งาน Basic, Clock, Program ตัวเครอื่ งมี Rotameter บรรจุภายใน ใชใ้ นการอ่านค่าอตั ราการไหลได้ สามารถนาไปใช้ในพ้นื ทเ่ี สี่ยงตอ่ การจุดตดิ ระเบิดได้ มีระบบเตอื นเมือ่ อตั ราการดูดอากาศผิดพลาดเกนิ กว่า +5% สามารถทางานได้มากกว่า 8 ชว่ั โมง

5 SAMPLING MEDIA อปุ กรณ์เกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ เครอ่ื งมอื รุ่น : IMPINGERS ขวดอมิ พงิ เจอร์ ใส่สารละลายสาหรบั การเก็บอนุภาคและสารเคมี มีทงั้ แบบ Standard Midget และ Fritted Midget เคร่ืองมอื รนุ่ : ASBESTOS SAMPLING อปุ กรณ์สาหรับเก็บแรใ่ ยหินในอากาศเพ่ือประเมนิ ระดับการสัมผสั ตามมาตรฐาน NIOSH, OSHA และ EPA

6 เครอ่ื งมอื ทใ่ี ชใ้ นการเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศ การเก็บตัวอย่างอากาศ ต้องพิจารณาถงึ ประเภทของมลพิษทางอากาศ ชนดิ ของสารปนเปอื้ นท่ี แขวนลอยในอากาศ ดังนนั้ ในท่ีนีจ้ งึ แบง่ การเก็บตวั อยา่ งอากาศออกเปน็ 2 ประเภท คอื การเกบ็ ตวั อย่างอากาศสาหรบั สารปนเปื้อนท่เี ป็นอนภุ าคและการเก็บตัวอย่างอากาศสาหรบั สารปนเปอ้ื นท่ีเป็น ไอระเหยและก๊าซ ทงั้ นเี้ พ่อื ประโยชนใ์ นการเลอื กเครื่องมือและอุปกรณท์ เ่ี หมาะสมกับการเก็บตวั อย่าง อากาศเพ่ือการวิเคราะหห์ าปริมาณของมลพษิ นน้ั ๆ ปจั จุบันเครอื่ งมอื ทใ่ี ช้ในการเก็บตวั อย่างมมี ากมาย หลายประเภท แตล่ ะประเภทกไ็ ดร้ บั การพัฒนาให้มีประสิทธภิ าพในการใชง้ าน สามารถแบง่ ออกไดด้ งั น้ี 1.เครื่องมอื ชนดิ ทอ่ี ่านคา่ โดยตรง(Direct reading instruments) เคร่อื งมือทรี่ วมเอาการเก็บตัวอย่างและวิเคราะหไ์ วใ้ นเครอื่ งมอื นนั้ ๆ สามารถแสดงผล การตรวจวดั ใน เชงิ ปริมาณได้ทันทีทีท่ าการตรวจวัดโดยแสดงท่ีหนา้ ปดั เครือ่ งบนั ทึก หรือ แสดงผลที่ตวั กลางท่ี เกีย่ วขอ้ งกับการเก็บตัวอยา่ งอากาศ เช่น หลอดตรวจวดั ฯลฯ เครอื่ งมือประเภทนีม้ ีข้อดีและขอ้ จากัด ดังน้ี • ขอ้ ดี - สามารถประมาณคา่ ความเข้มข้นของมลพษิ ทางอากาศไดท้ นั ที - บางชนิดสามารถบนั ทึกความเข็มข้นมลพษิ ทางอากาศไดอ้ ยา่ งต่อเนอ่ื ง ตลอดเวลา -ลดปญั หาขนั้ ตอน และเวลาในการทางาน -ลดปัญหาขอ้ ผดิ พลาดทเ่ี กดิ จากการเกบ็ ตัวอย่างและวิเคราะหต์ วั อยา่ ง -ลดปญั หาการใช้เครอื่ งมอื ไม่ถูกตอ้ งจากบุคคลท่ไี ม่ไดร้ บั การฝกึ -เคร่ืองมือบางชนิดถกู ออกแบบมาใหม้ ีระบบเตือนภัยโดยสามารถแสดงออกในรูป ของแสง หรอื เสยี ง ทงั้ นีเ้ พื่อเตอื นผูป้ ฏบิ ัตงิ านใหท้ ราบถึงสภาวะทีเ่ ป็นอันตราย • ขอ้ จากัด - ราคาแพง - อาจต้องทาการตรวจปรับความถกู ต้องบอ่ ย ดังน้นั การขาดเครื่องมือตรวจ ปรบั ความถูกตอ้ งจงึ เปน็ ปญั หาต่อการใชเ้ ครือ่ งมอื ประเภทนม้ี าก

7 เคร่ืองมอื ทีอ่ า่ นผลการตรวจวดั ทางหนา้ ปดั ทน่ี ิยมใช้ไดแ้ ก่ 1.เครอื่ งมอื ทีอ่ าศัยหลักการกระจายของแสง (Light scattering) สาหรับการเกบ็ และวิเคราะหอ์ นภุ าค ในอากาศ เชน่ เครื่องมือท่ีตรวจวัดปริมาณฝนุ ท่ีเขา้ ถึงถงุ ลมปอดชนดิ ที่อา่ นคา่ ได้ทนั ที เคร่ืองตรวจสอบสภาพอากาศแบบฝนุ ละออง Particulate Monitor ร่นุ EPAM 5000 2.เครือ่ งมอื ท่อี าศัยหลกั การแตกตัวเป็นไอออน (Ionization) สาหรบั การตรวจวัดกา๊ ซและไอ เช่น เครอ่ื งวัด VOC ppbRAE 3000+ / เครือ่ งตรวจวัดกา๊ ซ VOC ในระดับหน่วย ppb

8 3.เครือ่ งมือทีอ่ าศัยหลักการวดั ความเข้มข้นของแสง (Photometry) สาหรบั การตรวจวัดกา๊ ซและไอ เชน่ เคร่อื ง Miran vapor analyzer เครอื่ งตรวจวดั ก๊าซพษิ ในบรรยากาศมากกว่า 100 ชนดิ (MIRAN SapphIRe) เหมาะสาหรับใชใ้ นงาน การตดิ ตามตรวจสอบทางดา้ นอาชวี อนามยั และความปลอดภัยของ โรงงานอุตสาหกรรมงานการตรวจ วิเคราะหใ์ นภาวะฉุกเฉิน, งานการศึกษา, คณุ ภาพอากาศในอาคาร (Indoor Air Quality), งานติดตาม ตรวจสอบกา๊ ซพิษในโรงพยาบาล, งานตรวจสอบการรั่วไหลของกา๊ ซ เป็นต้น 4.เคร่อื งมือทอี่ าศัยหลักการแยกชั้นของก๊าซโดยการซึมผ่านวัตถุดูดซบั (Gas chromatography ) เช่น Portable GC

9 เครอื่ งมอื ที่อา่ นคา่ โดยตรงทแ่ี สดงผลตวั กลาง เครอื่ งมือที่อา่ นคา่ โดยตรงทแี่ สดงผลตัวกลาง ทน่ี ยิ มใช้ได้แก่ หลอดตรวจวดั (Detector tube) จะต้องใชก้ บั เคร่อื งเก็บตัวอยา่ งอากาศร่วมด้วย เป็นชนดิ Squeeze bulb หรอื Hand piston pump หรอื Peristallic pump เปน็ ตน้ ภายในหลอดตรวจวดั บรรจสุ าร Silica gel ,Activated alumina ,Silica sand,Silica glass อย่างใด อยา่ งหน่งึ สารเหลา่ นถี้ ูกดดู ซบั ดว้ ยสารเคมที จ่ี ะทาปฏกิ ริ ิยาเฉพาะเจาะจงกับมลพิษที่ตอ้ งการเก็บตัวอย่าง อากาศ ทาใหเ้ กิดการเปลี่ยนสอี ยา่ งรวดเรว็ และชดั เจน ทาให้ทราบปริมาณความเข็มขน้ ของมลพษิ ได้ เม่อื ตอ้ งการใชห้ ลอดตรวจวดั ให้ตดั ปลายท้ังสองออก ปลายด้านหน่งึ ของหลอดตอ่ กับช่องอากาศข้าว ของเคร่ืองเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศชนิดทีก่ ล่าวมาแล้ว สว่ นปลายอกี ดา้ นหน่ึงของหลอดตรวจวัดเปน็ ชอ่ งให้ อากาศเขา้ ข้อควรระวงั ในการใชห้ ลอดตรวจวดั ซึง่ สามารถทาใหเ้ กิดค่าทีผ่ ิดพลาดไดค้ อื -Pump stroke และ –สารเคมีในหลอดตรวจวนั หมดอายุ -การสวมหลอดตรวจวัดเข้ากับเครอ่ื งมอื ไม่ถกู ต้อง -การใชใ้ นทที่ ีม่ อี ณุ หภูมิและความชน้ื สูง -การสวมหลอดตรวจวัดเขา้ กบั เครือ่ ง ถ้าไม่แน่นจะทาใหอ้ ากาศรวั่ ไหลออกภายนอก

10 2.เครือ่ งมอื เกบ็ ตวั อย่างอากาศผา่ นอปุ กรณท์ ่ีเปน็ ตวั กลางในการเก็บและวเิ คราะหท์ างหอ้ งปฏบิ ตั กิ าร โดยทัว่ ไปจะอาศยั หลกั การแทนทอ่ี ากาศ เช่น Personal air sampler pump หรอื High volume pump ซ่ึงชุดเครือ่ งมือดังกล่าวประกอบดว้ ย 1.เครอ่ื งมือเกบ็ ตวั อย่างอากาศ ได้แก่ -ทางเขา้ ของอากาศ (air inlet) -อุปกรณ์ควบคมุ การไหลอากาศ (air flow controller) เปน็ ส่วนทีค่ วบคมุ อตั ราการไหลของอากาศ ผา่ นเคร่อื ง -มาตรวดั อัตราการไหลของอากาศ (air flow meter) เป็นสว่ นท่ีวัดอตั ราการไหลอากาศ ทาให้ทราบ ว่าขณะท่ีเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศนน้ั มอี ตั ราการไหลของอากาศเท่าใด เพื่อใช้ในการคานวณหาปริมาตร อากาศทผี่ า่ นเครอ่ื งเก็บตวั อย่างอากาศ มาตรวดั นจ้ี ะตอ้ งคงท่ีตลอดเวลาท่เี กบ็ ตัวอย่างอากาศ -เคร่อื งดูดอากาศ (air mover) เปน็ อุปกรณ์ทีด่ ูดอากาศให้ไหลผา่ นอปุ กรณเ์ ก็บตวั อย่างอากาศ -ทางอากาศออก (air outlet) -สวิทซค์ วบคมุ การเปดิ -ปิดเครอื่ งมอื 2.อปุ กรณ์สะสม (Collection devices) 2.1.อปุ กรณ์สะสมอนุภาค ได้แก่ กระดาษกรอง ซ่งึ มีโครงสรา้ งทเ่ี ปน็ รพู รนุ มีรูปร่างภายนอกที่ สามารถวัดได้ คอื ความหนาและพน้ื ที่หน้าตดั ทอี่ ากาศไหลผ่านกระดาษกรองมหี ลายชนดิ และส่งิ ที่ แตกต่างกันของกระดาษกรอง คอื โครงสร้างภายในโดยกระดาษกรองจะถกู บรรจุไว้ภายในตลับยดึ กระดาษกรอง (Casette filter holder) โดยมีแผน่ รองกระดาษกรอง (Support pad หรอื back up filter) รองรับอยู่อาจใชร้ ว่ มกับ cyclone กไ็ ด้ หลักการทางานของอปุ กรณ์สะสมอนภุ าค อาศัย หลกั การกรองหลักแรงดึงดูดของโลกและหลักแรงส่ศู ูนย์กลาง

11 ตลับยึดกระดาษกรองอาจเป็นชนดิ 2 ชัน้ หรอื 3 ชนั้ ประกอบดว้ ยสว่ นท่ีใหอ้ ากาศเข้าและออก อากาศจะถกู ดดู โดยเคร่อื งดูดอากาศผา่ นตลบั ยดึ กระดาษกรองส่วนทีใ่ ห้อากาศเข้า อากาศที่มมี ลพษิ กจ็ ะตดิ อย่บู นแผน่ กระดาษกรองท่อี ยู่ภายใน ซงึ่ เม่ือนาไปวเิ คราะหท์ างห้องปฏิบัติการจะทาใหท้ ราบ ปรมิ าณสารพษิ ในอากาศได้ กระดาษกรองทีใ่ ช้กันอย่างแพร่หลายมีหลายชนดิ คอื 2.1.1 กระดาษกรองชนิดเซลลูโลส (Cellulose filter paper) ทาจากเย่ือเซลลูโลส คณุ สมบตั ขิ อง กระดาษกรองชนิดน้ีมสี ่วนประกอบของขเี้ ถา้ ขั้นตา่ ไม่ฉกี ขาดงา่ ย ดดู ซับความช้นื มีความต้านทาน ตอ่ การไหลของอากาศสงู และมรี าคาแพง 2.1.2 กระดาษกรองชนิดใยแกว้ (Glass fiber filter) ทาจากใยแก้วละเอียด คณุ สมบัติของกระดาษ กรองชนิดนีค้ อื ไมด่ ูดความชน้ื ทนตอ่ ความร้อน ไม่ทาปฏิกิริยากบั มลพษิ ทีเ่ กบ็ มคี วามต้านทานต่อ การไหลของอากาศตา่ กระดาษกรองชนิดนมี้ ีส่วนประกอบของซิลิกา้ อยู่ดว้ ย ดังนัน้ ในการเก็บ ตวั อย่างอากาศ ถา้ ต้องการวเิ คราะหห์ าซิลิกา้ ก็ไม่ควรใช้กระดาษกรองชนดิ น้เี พราะจะทาให้ผลการ วเิ คราะหผ์ ดิ พลาดได้ 2.1.3 กระดาษกรองชนดิ พลาสตกิ (Plastic fiber filter) ทาจาก ใย Ultra fine หรือ perchlorvinyl มคี ณุ สมบตั เิ หมือน Glass fiber filter มีประสทิ ธิภาพในการเกบ็ สูงและตา้ นทานตอ่ การไหลของอากาศคอ่ นขา้ งต่า ละลายนา้ ได้ดีในตวั ทาละลายบางชนิด ดงั น้ันจงึ งา่ ยตอ่ การวเิ คราะห์ ขอ้ เสยี คอื มคี วามยดื หยุ่นต่า ฉกี ขาดง่าย ประสิทธิภาพการเกบ็ จะลดลงเมือ่ อากาศมีละอองของเหลว (Liquid droplets)ปนอยู่ 2.1.4 กระดาษกรองชนดิ เมมเบรน (Membrane filter) ทาจากเรซนิ (resin) ไดแ้ ก่ เซลลูโลสเอ สเตอร์ (Cellulose ester) โพลีไวนิลคลอไรด์ (Polyvinyl chloride) อะคโี ลไนไตรล์ (Acrylonitrile) กระดาษกรองชนดิ น้ีมขี นาด Pore size นอ้ ยมาก ดงั น้นั สามารถเกบ็ อนุภาคทมี ี ขนาดเลก็ มากถึง 0.001 ไมครอน มีความตา้ นทานต่อด่างและกรดทเ่ี จือจาง มคี ณุ สมบัตใิ นการเก็บ มลพิษไดด้ ี ไมด่ ูดซับความช้ืน มีข้อเสียคือเปราะ ฉกี ง่าย ความต้านทานต่อการไหลอากาศสูง

12 2.1.5 กระดาษกรองชนิดซิลเวอร์เมมเบรน (Silver membrane filter) เปน็ กระดาษที่ทามาจากเรซนิ แตม่ สี ว่ นผสมของแร่เงิน เหมาะสาหรับการเกบ็ ตวั อย่าง ควอทซ์ 2.1.6 กระดาษกรองชนิด นิวคลีพอร์ (Nuclepore filter) มีลกั ษณะ เหมอื นกระดาษกรองชนดิ เมม เบรน แตโ่ ครงสร้างแตกตา่ งกนั คอื ใส มีรูPore size สมา่ เสมอ ความตา้ นทานต่อการไหลอากาศสงู ไม่ เปราะฉีกง่าย 2.2.หลอดบรรจุของเหลว (Impingers) มีลกั ษณะเปน็ แกว้ ทรงกระบอกภายในบรรจุของเหลว เช่น น้า หรือ สารเคมีอนื่ ซงึ่ ทาหนา้ ทีจ่ ับมลพิษให้สะสมอยู่ในของเหลวนนั้ หลอดแกว้ น้ปี ระกอบด้วยชอ่ ง สาหรับอากาศเขา้ ซง่ึ เช่ือมต่อกับหลอดแกว้ ยางขนาดเลก็ มปี ลายอีกข้างหนึ่งจุ่มอยใู่ ตข้ องเหลวและช่อง อากาศซ่ึงตอ่ เชอื่ มกับเคร่ืองดูดอากาศ มลพษิ ซงึ่ ปะปนอยใู่ นอากาศน้นั จะถูกของเหลวจับไว้ อากาศ สว่ นท่เี หลือก็จะถูกดูดผา่ นเคร่ืองดดู อากาศออกไป ปลายของหลอดแก้วซ่ึงจุ่มอยู่ใตข้ องเหลวมีหลาย ลักษณะ เพือ่ ความเหมาะสมของมลพษิ ทถ่ี ูกเกบ็ หลอดแกว้ บรรจุของเหลวมหี ลายแบบ เชน่ 2.2.1 Midget impingers (หลอดแกว้ ขนาดเลก็ ) ส่วนปลายของหลอดแกว้ ถกู ทาใหเ้ รยี วเล็กลงซ่ึง เหมาะสาหรับการเกบ็ อนุภาค ก๊าซและไอระเหย 2.2.2 Fritted glass bubbler มีลักษณะเป็นแก้วทรงกระบอก ส่วนปลายข้างหลอดแก้วมีลกั ษณะเปน็ รพู รนุ เพอ่ื ใหอ้ ากาศที่ไหลผา่ นช้าลง และเกดิ ฟองอากาศเลก็ ๆจานวนมาก เป็นการเพ่ิมพ้นื ท่ีผิวของ อากาศ ซึง่ จะช่วยให้มลพิษในอากาศสามารถละลายในของเหลวไดด้ ขี นึ้ หลอดแก้วชนิดน้ีเมอ่ื ใชใ้ นการ เก็บตัวอยา่ งมลพษิ ที่เป็นสารกดั กร่อนนานเขา้ จะทาให้ประสทิ ธภิ าพลดลง เพราะรพู รนุ จะใหญ่ข้นึ ขอ้ เสยี ของหลอดแกว้ ชนดิ นี้คอื ทาความสะอาดยาก ท้ัง Midget impingers และ Fritted glass bubbler เหมาะสมสาหรบั ก๊าซและไอระเหย โดยทก่ี า๊ ซและไอระเหยจะทาปฏิกริ ยิ ากบั สารละลายทใี่ ช้ เก็บตัวอย่าง โดยผา่ นกระบวนการทเี่ รียกว่า Chemical absorption

13 2.2.3.หลอดบรรจุสารดดู ซบั (Adbsorption tube) เปน็ หลอดแกว้ ขนาดเลก็ เส้นผา่ ศูนยก์ ลาง ประมาณ 5 มม. หรืออาจมขี นาดเลก็ กว่า ปลายท้ังสองปดิ ภายในหลอดแก้วจะมสี ารดูดซับ (Adsorbents ) ซง่ึ เปน็ ของแข็งมรี พู รุน เชน่ ผงถา่ น หรอื ซิลิก้าเจล ซ่ึงมชี อื่ เรยี กว่า Activated charcoal tube หรอื Silicagel tube Activated charcoal tube เหมาะสาหรบั การเกบ็ มลพษิ ทม่ี จี ุดเดอื ด (Bolling point )สงู กว่า 0 องศา เซลเซยี ส ประสทิ ธิภาพการดูดซบั จะลดลงเมอ่ื มลพษิ นั้นมจี ุดเดอื ดตา่ ลง เหมาะสาหรับดูดซับไอระเหย ได้ดีกวา่ ซิลิกา้ เจล ส่วนซลิ กิ า้ เจลมขี อ้ จากดั คอื ในบรรยากาศท่ีมีความชนื้ ซิลิกา้ เจลจะดูดซับไอน้าได้ ดกี วา่ ไอระเหยของสารอนิ ทรยี ์ ดังนัน้ ประสิทธภิ าพในการดูดซบั มลพษิ จะลดลงเมือ่ อากาศมคี วามชืน้ สงู เวลาใชใ้ ห้ตัดปลายทั้งสองข้างออก โดยปลายข้างหนงึ่ ตอ่ เขา้ กับเคร่อื ง เกบ็ ตัวอย่างอากาศ สว่ น ปลายอกี ขา้ งหน่งึ เป็นทางเขา้ ของอากาศ เม่อื อากาศซง่ึ มมี ลพิษปนอยู่ ผา่ นเข้าไปในหลอดแกว้ นี้ สารท่ี บรรจใุ นหลอดแกว้ จะดูดซับมลพิษไว้ ดังนั้นเมอ่ื เก็บตัวอย่าง เสร็จแล้ว จะต้องนาหลอดแกว้ น้ีสง่ หอ้ งปฏบิ ตั กิ ารเพื่อวิเคราะห์หาชนิดและปรมิ าณของมลพิษที่ ตอ้ งการทราบ 2.2.4.ถุงเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ (Sampling bag) ใช้สาหรับเกบ็ ตัวอย่างมลพษิ ทางอากาศที่เป็นก๊าซและ ไอ มอี ยหู่ ลายขนาด ทาจากพลาสติกชนิดตา่ งๆ เชน่ Mylar Teflon หรอื Scotch park ลักษณะของ ถงุ จะมีวาวลห์ รือล้ินปิด-เปดิ เพือ่ เกบ็ ตวั อย่างอากาศ หรอื ถ่ายตัวอยา่ งทีม่ มี ลพิษสูเ่ ครือ่ งวเิ คราะหผ์ ล

14 2.3.เครอื่ งมอื ตรวจปรบั ความถกู ตอ้ งของเครอ่ื งเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ (Pump calibrator) อุปกรณ์ทีใ่ ช้ในการตรวจปรบั ความถกู ตอ้ งของเครอื่ งเกบ็ ตวั อย่างอากาศ สามารถแบง่ ไดด้ ังน้ี -วัดปริมาตรโดยตรง เชน่ Spirometer, Bubble meter, Wet-test meter -วดั อตั ราการไหลเชงิ ปรมิ าณ เช่น Rotameter -วดั อัตราการไหลเชงิ มวล เชน่ Thermal meter -วัดความเรว็ ของการไหล เชน่ Pitot tube การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทเี่ ปน็ อนภุ าค อนภุ าค (Particulate) คอื สารทุกชนิดในรปู ของแขง็ หรือของเหลวท่แี ขวนลอยอยใู่ นอากาศและมีโอกาสท่ี ผู้ปฏบิ ัติงานในบรเิ วณน้ันจะหายใจเข้าสู่ระบบทางเดินหายใจได้ ซ่ึงอันตรายท่เี กดิ ขน้ึ อยู่กับขนาดและความ เขม้ ของอนภุ าค โดยขนาดของอนุภาคจะเปน็ ตวั กาหนดตาแหนง่ ของระบบทางเดนิ หายใจที่อนุภาคจะไป เกาะตดิ อยู่ ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) ไดจ้ าแนก ประเภทของอนุภาคตามขนาดของอนุภาคทมี่ ีผลกระทบตอ่ สุขภาพ โดยแบ่งอนุภาคออกเป็น 3 ประเภท คอื 1. อนภุ าคท่สี ามารถเขา้ สรู่ ะบบทางเดนิ หายใจสว่ นตน้ ได้ (Inhalable Particulate Matter ;IPM) หมายถงึ อนุภาคทอี่ าจกอ่ ใหเ้ กิดอนั ตรายเมอ่ื สะสมในบรเิ วณตา่ งๆของระบบทางเดนิ หายใจ ซึ่งจะเป็นอนุภาคท่มี ี ขนาดเสน้ ผา่ ศนู ยก์ ลางเล็กกว่า 100 ไมครอน

15 2.อนุภาคทีส่ ามารถเขา้ ส่รู ะบบทางเดนิ หายใจสว่ นต้นได้ (Thoracic Particulate Matter ; TPM) หมายถงึ อนภุ าคท่ีอาจก่อใหเ้ กิดอนั ตรายเมอ่ื สะสมอยู่บนต าแหนง่ ใดๆของทอ่ ลม และ บรเิ วณ แลกเปล่ยี นก๊าซของปอด ซ่ึงจะเปน็ อนภุ าคทีม่ ขี นาดเสน้ ผ่าศนู ยก์ ลางเล็กกวา่ 25 ไมครอน 3.อนภุ าคท่สี ามารถเขา้ สู่ระบบทางเดินหายใจบรเิ วณแลกเปลี่ยนก๊าซ (Respirable Particulate Matter: RPM) อนุภาคท่ีอาจกอ่ ใหเ้ กดิ อนั ตรายเม่ือสะสมอยู่ในบริเวณทมี่ ีการ แลกเปลย่ี นก๊าซของ ปอด ปอด ซึง่ จะเป็นอนุภาคทม่ี ีขนาดเสน้ ผ่าศนู ย์กลางเล็กกว่า 10 ไมครอน การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศที่เปน็ อนภุ าค แบง่ ออกไดด้ งั นี้ 1.การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพิษทางอากาศทีเ่ ป็นอนภุ าคท้ังหมด (Total particulate) หรือ ฝุน รวม (Total dust) 2.การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศท่ีเป็นอนุภาคขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน (Respirable particulate) หรอื ฝนุ ขนาดท่ีสามารถเขา้ ถึงและสะสมในถงุ ลมของปอดได้ (Respirable dust) เครอ่ื งมอื สาหรบั การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพิษทางอากาศทเี่ ปน็ อนภุ าคโดยการกรอง 1.ช่องเปิดให้อากาศเข้า (Air inlet) ปกติจะตอ่ ท่อนาอากาศเขา้ ลักษณะจะเป็นช่องปดิ แบบรกู ลม เพือ่ ให้ฝุนสามารถกระจายตัวไปตามพืน้ ท่ีหนา้ ตดั ของตวั กรองไดอ้ ยา่ งสมมาตร

16 2.อปุ กรณ์สะสมอนภุ าค (Collector) ประกอบด้วยตัวกรองอนภุ าค (Filter) หรือกระดาษกรองและ ตลับใส่ตวั กรอง (Casette filter holder )เป็นอปุ กรณท์ ่ใี ชใ้ นการเก็บสะสมอนุภาคสาหรับนามา วเิ คราะห์ตอ่ ไป โดยตลบั ใสต่ วั กรองจะทาหนา้ ที่รองรบั ไม่ให้ตัวกรองรว่ งหล่น ฉกี ขาด หรือเสยี หาย ขนาดใช้งาน 3.สว่ นเชอื่ มต่อ (Connector) ไดแ้ กข่ อ้ ต่อ และสายยาง/พลาสติกเชื่อมต่อระหวา่ ง ด้านหลังของตลับใส่ ตวั กรอง (Air outlet) กับป๊ัมดดู อากาศ สายพลาสติกน้ีจะตอ้ งไมม่ ีรูร่วั และ ไม่ทาปฏิกริ ยิ าเคมกี ับ อนุภาคท่ีตอ้ งการเก็บ เชน่ ตวั อย่างสายยางนาอากาศชนดิ Tigon tube 4.อุปกรณ์วัดอัตราการไหลของอากาศและปมั๊ ดูดอากาศ (Air flow meter & Pump) ประกอบด้วยมิเตอรว์ ดั อัตราการไหลของอากาศ (Air flow meter) ส่วนควบคมุ การไหล ของ อากาศ (Flow control value) และป๊มั ดูดอากาศ (Personal pump) ปัจจบุ ันมมี ิเตอร์วัดอตั ราการ ไหลของอากาศทัง้ แบบทเ่ี ปน็ โรตามิเตอร์ หรอื แบบลกู ลอยและแบบตัวเลขดจิ ติ อล ติดตัง้ รวมอย่ใู นส่วน ของปัม๊ ดดู อากาศ

17 5.อุปกรณส์ าหรบั คัดแยกขนาดฝนุ Cyclone สาหรบั คดั แยกขนาดฝนุ ทม่ี ขี นาดเลก็ กว่า 10 ไมครอน มี หลายชนดิ แตล่ ะชนดิ ตอ้ งใชอ้ ัตราการไหลของอากาศทแี่ ตกต่างกัน เช่น Nylon cyclone อัตราการ ไหลของอากาศ 1.7 ลติ ร ตอ่ นาที, HD cyclone อัตราการไหลของอากาศ 2.2 ลติ ร ต่อนาท,ี Aluminum Cyclone อตั ราการไหลของอากาศ 2.5 -2.8 ลติ ร ต่อนาที ฯลฯ ลักษณะและหลักการทางานของ cyclone เปน็ อปุ กรณท์ อ่ี าศยั หลกั การหมนุ วนของอากาศในสว่ นของ cyclone ทีม่ ีรปู ทรงกระบอกและทรงกรวย โดยอากาศถกู ดึงเขา้ มานนั้ จะมีทิศทางในแนวเสน้ สัมผัสกับ เส้นรอบวงของทรงกระบอก ชอ่ งเข้าของอากาศท่ีอยบู่ รเิ วณด้านบนของ cyclone ทาให้เกดิ การหมนุ วนสองช้นั ของอากาศข้นึ อากาศท่ีจะเข้ามาหมุนวนชดิ ผนงั ของ cyclone มีทศิ ทางดงิ่ ลง แลว้ จงึ หมุน วนยอ้ นกลับข้ึนด้านบน โดยหมุนวนอยู่ที่แกนกลางของ cyclone ขน้ึ ไปสู่ทางออกซง่ึ มกี ระดาษกรอง ดักอยู่ ขณะที่เคลอ่ื นท่ไี ปกบั อากาศอนุภาคอาจชนเขา้ กบั ผนงั ของ cyclone และตดิ อยูบ่ นผวิ น้ัน หรือ อาจตกลงสู่ด้านลา่ งเน่ืองจากมวลมากและไมส่ ามารถเปล่ยี นทิศทางการไหลมากับอากาศได้ ดังนน้ั จึงมี เพียงอนุภาคขนาดเล็กทีย่ งั คงสามารถ เคล่อื นทีต่ ามกระแสอากาศได้ และเคล่ือนที่มาเกาะอยบู่ น กระดาษกรอง ซึ่งจะถกู นาไปวิเคราะหต์ ่อไป 6.คลิปยดึ อปุ กรณ์ Cassettes Holder clip สาหรับบรรจตุ ลบั ใสต่ ัวกรอง (Casette filter holder) และมีคลปิ หนีบเพ่อื ติดต้ังในขณะทาการเกบ็ ตัวอย่างอากาศ

18 7. - ขาต้ัง Tri-pot เคร่อื งมอื สาหรับการเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศทอ่ี าศยั แรงโนม้ ถว่ งของโลกในการแยกขนาดของ อนภุ าค เคร่อื งมอื ที่ใชใ้ นการประเมนิ ฝนุ ฝาู ย เครื่องมอื ท่ใี ช้ในการเกบ็ ตวั อย่างฝนุ ฝูายในอากาศตามมาตรฐานทท่ี าง OSHA กาหนด คือ Vertical Elutriator(Lumsden-Lynch Vertical Elutriator) Elutriators เป็นอปุ กรณ์เกบ็ ตวั อยา่ งอากาศชนิดอนภุ าคทีอ่ าศัยแรงโน้มถว่ งของโลกในการแยกขนาด ของอนภุ าค โดยท่วั ไปอนุภาคทม่ี ขี นาดใหญก่ วา่ 3 ไมโครเมตร จะถูกแยกออก ดงั นั้นโดยท่วั ไปจึงใช้ อุปกรณน์ ีใ้ นการวิเคราะห์ Respirable dust และ Thoracic dust อุปกรณป์ ระเภทน้ีมี 2 ชนิด คือ Vertical และ Horizontal

19 Vertical Elutriator เปน็ อปุ กรณท์ ี่ OSHA ได้กาหนดให้ใช้ในการเก็บตัวอยา่ งอากาศเพ่อื วิเคราะหห์ า ปรมิ าณ ฝุนฝาู ยในอากาศ ทางเข้าของอากาศมเี สน้ ผา่ นศูนย์กลาง 2.7 ซม. และทางออกสู่กระดาษ กรองมขี นาดเสน้ ผ่านศนู ย์กลาง 3.7 ซม ความสงู ของ Elutriator เท่ากับ 70ซม. และเสน้ ผา่ น ศนู ย์กลาง เท่ากับ 15 ซม. ทางานดา้ ยอัตราการไหลของเทา่ กบั 7.4 ลติ ร/นาที ความเรว็ ลมภายใน Elutriator เทา่ กบั ความเรว็ ปลายของอนุภาคที่มี Aerodynamic diameter 15 ไมโครเมตร กล่าวคอื อนุภาคที่ ไปถึงกระดาษกรองควรมขี นาดไม่เกนิ 15 ไมโครเมตร อยา่ งไรก็ตามเนื่องจากทางเข้าของ อากาศ ซึง่ มีขนาดเพยี ง 2.7 ซม.ทาใหอ้ ากาศไหลเข้าสู่ Elutriator ในลักษณะเป็นลาอากาศ(jet) Horizontal Elutriator อากาศไหลเขา้ สู่ Elutriator ในทิศทางทีข่ นานกับพื้น ผา่ นชอ่ งว่างแคบ ระหวา่ งช่องของแผ่นสะสมอนภุ าคที่วางเรยี งกนั อยู่หลายแผน่ อยา่ งชา้ ๆ อนภุ าคท่มี ีความเร็วปลาย มากกว่าอัตราสว่ นของชอ่ งว่างระหว่างแนวและเวลาที่ใชใ้ นการเคล่ือนที่ จะตกลงสูแ่ ผน่ สะสมอนุภาค อนภุ าคขนาดเลก็ ทีส่ ามารถเคลอ่ื นทผี่ า่ นแผ่นสะสมอนุภาคไดจ้ ะถกู ดักจับดว้ ยกระดาษกรอง การเก็บตวั อยา่ งอนภุ าคทอี่ ยใู่ นรูปของฟมู การเกบ็ ตวั อย่างอนุภาคท่ีอยูใ่ นรปู ของฟูมเชน่ การเก็บตวั อย่างฟูมของตะก่วั การเตรยี มอปุ กรณ์ใช้ หลักการเดียวกับหลักการเก็บตวั อยา่ งอนภุ าคทัว่ ไป ต่างกนั ที่วธิ ีวิเคราะหต์ ัวอยา่ ง(ทาใหข้ ้นั ตอนของ การเตรยี มอปุ กรณต์ า่ งกันเลก็ น้อย) และชนดิ ของกระดาษท่ีใช้ เชน่ NIOSH METHOD:7082 (LEAD by Flame AAS) กาหนดใหก้ ระดาษกรองท่ใี ชใ้ นการเก็บตัวอย่างตะกัว่ ในอากาศตอ้ งเปน็ ชนดิ Cellulose ester membrane ขนาด pore size ไม่เกิน0.8 ไมโครเมตร สาหรับการวเิ คราะหต์ ะก่ัวใน หอ้ งปฏิบัติการ ใชว้ ธิ ีการวิเคราะห์แบบ ATOMIC ABSORPTION SPECTROPHOTOMETER,FLAME จงึ สามารถนาชดุ ตลบั กระดาษกรองทเี่ ก็บตวั อย่างเรยี บร้อย แล้วสง่ หอ้ งปฏิบตั กิ ารเพอ่ื นาไปวเิ คราะห์ ด้วยวิธกี ารดงั กลา่ วได้เลย ทาใหข้ ั้นตอนของการเตรียมอปุ กรณไ์ มต่ ้องนากระดาษกรองไปดดู ความชน้ื และชง่ั น้าหนัก ส่วนการปรบั เทยี บเครือ่ งมือ การเตรยี มอปุ กรณ์ การเตรียมField blanks และการแปร ผล กใ็ ชห้ ลักการเดยี วกับการเกบ็ อนภุ าคอน่ื ๆ

20 การเก็บตวั อย่างมลพษิ ทเ่ี ป็นกา๊ ซและไอ การเกบ็ ตัวอย่างอากาศมลพษิ ทางอากาศทเ่ี ปน็ กา๊ ซและไอระเหยทเ่ี ปน็ สารอนิ ทรีย์ สารไฮโดรคารบ์ อน นยิ มใชห้ ลอด Charcoal tube หรือผงถา่ นกมั มนั ต์ ซงึ่ เปน็ วิธกี ารเก็บตวั อยา่ งอากาศโดยใช้หลกั การดูด ซบั โดยอาศยั รูพรนุ ของผงถา่ น การเก็บตวั อยา่ งมีข้ันตอนที่ต้องดาเนนิ การดังตอ่ ไปนี้ 1.เตรียมอุปกรณ์เกบ็ ตัวอย่างมลพิษทางอากาศท่ีเป็นก๊าซและไอระเหยด้วยหลอดผงถา่ นกัมมันต์ 1.1) หลอดผงถา่ นกมั มนั ต์ตามท่กี าหนดใน NIOSH Method ซง่ึ โดยทว่ั ไปมกั ใช้ หลอดผงถ่านกัมมนั ต์ ชนิด 100 mg /50 mg 1.2)ปม๊ั ดูดอากาศทีส่ ามารถปรับอัตราการไหลในระดบั ต่าได้ (Low flow pump) เนอ่ื งจากการเก็บ ตวั อย่างด้วยวธิ นี ้ีจะใช้อัตราการไหลทีต่ ่ามากๆ

21 3) สายยาง พรอ้ ม tube holder ที่ไมท่ าปฏกิ ริ ยิ ากับสารมลพิษนั้นๆ และ tube holder สามารถนา ไขควงมาหมนุ เพ่ือปรบั อตั ราการดดู อากาศใหเ้ ป็นชนิด Low flow ข้อควรระวัง คอื ทกุ ครงั้ ทมี่ ีการปรบั อตั ราการไหลที่ tube holder เรียบรอ้ ยแล้วใหต้ ิดฉลากพรอ้ มเขยี นเบอร์ใหต้ รงกบั หมายเลขป๊ัมทีใ่ ช้ หรือเป็นไปไดใ้ หเ้ ขียนอัตราการดดู อากาศตดิ ไปดว้ ยกจ็ ะยิ่งดี เพือ่ ปูองกนั การสลับสาย tube holder 4) พาราฟลิ ม์ 5) ซองบรรจหุ ลอดผงถา่ นกัมมนั ต์เพ่ือสง่ วิเคราะห์ 6) กระดาษกาวพรอ้ มปากกาสาหรบั จดบันทึก 7) แบบบนั ทกึ การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศ

อา้ งองิ กองโรคจากการประกอบอาชีพและส่ิงแวดลอ้ ม กรมควบคุมโรค กระทรวงสาธารณสุข. (no date). การประเมินและการเก็บตวั อยา่ งมลพษิ ทางอากาศ. 15 มีนาคม 2564. จาก http://envocc.ddc.moph.go.th/uploads/Menu/rayong/air.pdf บรษิ ทั อนิ โนเวทีฟ อินสทรูเมนต์ จากดั . (no date). เครือ่ งตรวจวัดคณุ ภาพอากาศ. 15 มนี าคม 2564. จาก https://www.innovative-instrument.com/products/