เครื่องมือและอุปกรณ์การเก็บตัวอย่างอากาศ

เครอ่ื งมอื และอุปกรณ์สำหรับกำรเกบ็ ตัวอยำ่ งอำกำศ ทเี่ ก่ยี วขอ้ งกับอนุภำคหรอื ไอระเหย โดย นำงสำว กตั ตกิ ำ เทยี บพฒุ รหสั นักศกึ ษำ 6240311301 อำชวี อนำมยั และควำมปลอดภัย มหำวิทยำลัยสงขลำนครินทร์ วทิ ยำเขตสุรำษฎร์ธำนี

มลพิษทำงอำกำศ แบง่ ได้2 ประเภท คือ 1.อนุภำค (Particulates) หมายถึง สารทกุ ชนิดไม่ว่าจะอยู่ในรปู ของแข็ง หรอื ของเหลวทส่ี ามารถแขวนลอยอยู่ในบรรยากาศไดใ้ นระยะเวลาใดเวลาหนึ่ง และอาจเข้าสรู่ ะบบ ทางเดินหายใจคนได้ อนุภาคของแข็ง เช่น ฝนุ่ ฟมู ควัน ข้เี ถา้ เส้นใย อนภุ าคของเหลว ได้แก่ละออง(mist) และ หมอก(fog) -ฝุน่ (Dust) หมายถงึ อนภุ าคของสารอินทรยี ์หรอื อนินทรยี ์ทเ่ี กดิ จากการขัด ตดั กระแทก เจาะ ทบุ วตั ถุ ฯลฯ ทาใหว้ ัตถแุ ตกออกและชิน้ สว่ นท่ีมีขนาดเลก็ ฟุง้ กระจายขน้ึ สอู่ ากาศ ฝุ่นมีต้งั แตส่ ามารถมองเหน็ ด้วยตาเปล่าจนถงึ ขนาดเลก็ ทไ่ี มส่ ามารถมองเห็นไดด้ ว้ ยตาเปลา่ อย่างไรก็ตามฝุ่นท่ีนักสุขศาสตรฯ์ สนใจคือฝุน่ ที่สามารถถกู หายใจเข้าสทู่ างเดนิ หายใจได้ หรอื ท่ี เรียกวา่ Inhalable dust

-ฟูม(Fume) เกิดจากการระเหย (evaporation) การควบแน่น (condensation) และเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าทางเคมใี นขณะทข่ี องแขง็ หลอมเหลว เชน่ โลหะหลอมเหลวนน้ั วตั ถสุ ามารถอยู่ ไดท้ งั้ 3 สถานะ สว่ นทอี่ ยูใ่ นสถานะก๊าซ (gas phase) คือสว่ นท่ีวัตถกุ ลายเปน็ ไอระเหย สว่ นน้ีจะ ทางปฏกิ ิรยิ ากบั ออกซิเจนกลายเปน็ โลหะออกไซด์ และควบแนน่ กลายเปน็ ของแขง็ เมือ่ กระทบกบั ความเยน็ รอบๆ แวก๊ ซ์ (wax)หรอื พลาสตกิ ก็สามารถหลอมเหลวกลายเป็นฟูมได้ ดว้ ยลกั ษณะการ เกิดเชน่ น้ที าใหฟ้ มู เป็นอนภุ าคทข่ี นาดเลก็ มาก กลา่ วคอื มขี นาดระหวา่ ง 1-0.0001 ไมโครเมตร -ควนั (Smoke) เกิดจากการเผาไหม้ทีไ่ มส่ มบรู ณข์ องสารอนิ ทรยี ์ โดยท่วั ไปขนาด ของควนั มักเลก็ ว่า 0.5 ไมโครเมตร

สาหรับอนุภาคทีอ่ ยใู่ นสถานะของเหลว ได้แก่ -ละออง(Mist) เกิดจากการที่ของเหลวถกู อัดใหแ้ ตกกระจายออก (Atomization) กลายเปน็ อนภุ าคที่มีขนาดเลก็ แขวนลอยในอากาศ โดยทวั่ ไปมขี นาดใหญก่ ว่า 5 ไมโครเมตร -หมอก(Fog) เกิดจากการกลัน่ ตวั กลายเปน็ ของเหลวของสารทีอ่ ยู่ในสถานะก๊าซ เมอื่ ก๊าซนัน้ มีความเข้มขน้ สูงมากๆ เช่น ของเหลวอนิ ทรียท์ ี่ถูกตม้ จนเดอื ดกลายเป็นไอลอยตวั ขนึ้ ไปกระทบกบั ความเย็นจึงกลัน่ ตัวเปน็ ของเหลว โดยทัว่ ไปมีขนาดเล็กกว่าหรือเท่ากับ 0.25 ไมโครเมตร แขวนลอยในอากาศ

2.กำ๊ ซ และไอ ก๊ำซ หมายถึง สภาวะของของไหลท่ีไรร้ ูปทรงของสารเคมที ่ีอาจเปลยี่ นแปลงไปสู่ สภาวะของเหลว หรอื ของแข็ง โดยผลรว่ มกนั ระหว่างการเพมิ่ ความดันและการลดอณุ หภมู ิ ไอ หมายถึง สภาวะการเป็นก๊าซของสารซงึ่ โดยปกตแิ ล้ว ภายในอุณหภูมหิ อ้ ง และความดันปกติจะอย่ใู นสภาวะของแข็งหรอื ของเหลว ไอน้นั จะทาให้เปลย่ี นแปลงกับไปเปน็ สภาวะ ของแข็งหรอื ของเหลวไดโ้ ดยการเพิม่ ความดัน หรอื ลดอณุ หภูมิ

อปุ กรณ์เกบ็ ตัวอยำ่ งอำกำศ

1.เครอื่ งมอื ชนดิ ท่อี ่ำนคำ่ โดยตรง(Direct reading instruments) เครื่องมอื ที่รวมเอาการเกบ็ ตวั อยา่ งและวิเคราะห์ไว้ในเครื่องมือน้ันๆ สามารถแสดงผลการตรวจวัดในเชิงปริมาณได้ทันทีท่ีทาการ ตรวจวดั โดยแสดงที่หนา้ ปัด เครอื่ งบันทกึ หรอื แสดงผลท่ีตัวกลางท่ีเกี่ยวข้องกับการเก็บตัวอย่างอากาศ เช่น หลอดตรวจวัด ฯลฯ เครอ่ื งมือ ขอ้ ดี -สามารถประมาณค่าความเขม้ ข้นของมลพิษทางอากาศไดท้ ันที -บางชนิดสามารถบันทึกความเข็มขน้ มลพิษทางอากาศได้อยา่ งต่อเน่อื งตลอดเวลา -ลดปญั หาขนั้ ตอนและเวลาในการทางาน -ลดปญั หาขอ้ ผดิ พลาดทเี่ กิดจากการเกบ็ ตวั อย่างและวเิ คราะห์ตัวอย่าง -ลดปัญหาการใช้เครอื่ งมอื ไมถ่ ูกตอ้ งจากบคุ คลท่ไี ม่ไดร้ ับการฝกึ -เครื่องมือบางชนิดถูกออกแบบมาให้มีระบบเตือนภัยโดยสามารถแสดงออกในรูปของแสง หรือเสียงทั้งน้ีเพ่ือเตือน ผู้ปฏบิ ัติงานใหท้ ราบถงึ สภาวะท่ีเปน็ อันตราย ขอ้ จากดั - ราคาแพง - อาจต้องทาการตรวจปรับความถูกต้องบ่อย ดังนั้นการขาดเคร่ืองมือตรวจปรับความถูกต้องจึงเป็นปัญหาต่อการใช้ เครอ่ื งมอื ประเภทนี้มาก

เครื่องมอื ทอี่ ่ำนผลกำรตรวจวดั ทำงหน้ำปัด ทนี่ ิยมใชไ้ ด้แก่ 1.เครอื่ งมอื ที่อาศัยหลกั การกระจายของแสง (Light scattering) สาหรบั การเก็บและ วิเคราะห์ อนภุ าคในอากาศ เช่น เคร่ืองมอื ท่ตี รวจวัดปริมาณฝนุ่ ท่ีเข้าถึงถุงลมปอดชนดิ ท่ีอา่ นคา่ ได้ทนั ที 2.เครอ่ื งมือท่อี าศัยหลักการแตกตวั เปน็ ไอออน (Ionization) สาหรบั การตรวจวดั ก๊าซและไอ เชน่ เครื่องวดั VOC

3.เครื่องมอื ทอ่ี าศยั หลกั การวัดความเข้มขน้ ของแสง (Photometry) สาหรับการตรวจวัดก๊าซและไอ เชน่ เคร่ือง Miran vapor analyzer 4.เครอ่ื งมอื ทีอ่ าศัยหลกั การแยกช้นั ของกา๊ ซโดยการซมึ ผ่านวัตถุดูดซับ (Gaschromatography ) เช่น Portable GC

เคร่ืองมือทอี่ ำ่ นค่ำโดยตรงทแ่ี สดงผลตัวกลำง เครอื่ งมอื ทอี่ า่ นค่าโดยตรงทแ่ี สดงผลตวั กลาง ที่นิยมใชไ้ ด้แก่ หลอดตรวจวดั (Detectortube) จะตอ้ งใช้ กับเคร่อื งเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศรว่ มด้วย เป็นชนดิ Squeeze bulb หรอื Handpiston pump หรอื Peristallic pump เป็นตน้ ภายในหลอดตรวจวัดบรรจุสาร Silica gel ,Activated alumina ,Silica sand,Silica glass อย่างใดอยา่ งหนง่ึ

สารเหลา่ นี้ถกู ดดู ซบั ด้วยสารเคมที ี่จะทาปฏกิ ิริยาเฉพาะเจาะจงกับมลพษิ ทตี่ อ้ งการเกบ็ ตัวอยา่ งอากาศ ทาให้เกดิ การ เปลี่ยนสีอยา่ งรวดเร็วและชัดเจน ทาใหท้ ราบปรมิ าณความเขม้ ขน้ ของมลพิษได้เมื่อต้องการใช้ หลอดตรวจวัดใหต้ ัดปลายทง้ั สองออก ปลายด้านหน่งึ ของหลอดต่อกบั ช่องอากาศข้าวของเครื่องเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศชนดิ ที่กล่าวมาแล้ว ส่วนปลายอกี ด้าน หน่งึ ของหลอดตรวจวดั เป็นช่องใหอ้ ากาศเขา้ ข้อควรระวงั ในกำรใช้หลอดตรวจวดั ซึ่งสามารถทาใหเ้ กดิ คา่ ที่ผิดพลาดได้ คือ -Pump stroke -การสวมหลอดตรวจวดั เข้ากบั เครอ่ื งมอื ไม่ถกู ต้อง -การใช้ในที่ทมี่ ีอณุ หภมู แิ ละความชื้นสูง -การสวมหลอดตรวจวัดเข้ากบั เครือ่ ง ถ้าไมแ่ น่นจะทาให้อากาศรวั่ ไหลออกภายนอก -สารเคมใี นหลอดตรวจวนั หมดอายุ

2.เครอื่ งมือเกบ็ ตวั อย่ำงอำกำศผ่ำนอุปกรณ์ทีเ่ ปน็ ตวั กลำงในกำรเกบ็ และวเิ ครำะห์ทำงหอ้ งปฏิบตั กิ ำร โดยทว่ั ไปจะอาศยั หลกั การแทนท่ีอากาศ เช่น Personal air sampler pump หรอื High volume pump ซ่งึ ชดุ เครือ่ งมอื ดังกลา่ วประกอบด้วย 1.เคร่ืองมือเก็บตัวอยำ่ งอำกำศ ไดแ้ ก่ -ทางเขา้ ของอากาศ (air inlet) -อุปกรณ์ควบคมุ การไหลอากาศ (air flow controller) เป็นสว่ นทค่ี วบคุมอัตราการไหลของอากาศผา่ นเคร่อื ง -มาตรวดั อตั ราการไหลของอากาศ (air flow meter) เปน็ ส่วนท่วี ดั อตั ราการไหลอากาศทาให้ทราบว่าขณะท่ี เก็บ ตวั อยา่ งอากาศนนั้ มอี ัตราการไหลของอากาศเท่าใดเพอ่ื ใช้ในการคานวณหาปรมิ าตรอากาศที่ผ่านเคร่ืองเก็บ ตัวอยา่ งอากาศ มาตรวดั นจ้ี ะตอ้ งคงท่ตี ลอดเวลาทเี่ กบ็ ตวั อย่างอากาศ -เครื่องดดู อากาศ (air mover) เป็นอปุ กรณท์ ่ดี ดู อากาศใหไ้ หลผา่ นอุปกรณเ์ กบ็ ตวั อย่างอากาศ -ทางอากาศออก (air outlet) -สวทิ ซ์ควบคุมการเปิด-ปดิ เครอื่ งมอื

2.อุปกรณส์ ะสม (Collection devices) 1.อุปกรณส์ ะสมอนภุ าค ไดแ้ ก่ กระดาษกรอง ซง่ึ มโี ครงสร้างท่เี ปน็ รูพรุน มีรปู ร่างภายนอกทีส่ ามารถวัดได้ คอื ความหนาและพ้ืนที่หน้าตัดท่ีอากาศไหลผ่าน กระดาษกรองมหี ลายชนดิ และส่ิงที่แตกต่างกันของกระดาษกรอง คอื โครงสรา้ งภายในโดยกระดาษกรองจะถกู บรรจุไว้ภายในตลับยึดกระดาษกรอง (Casette filter holder) โดยมแี ผ่นรอง กระดาษกรอง(Support pad หรือ back up filter) รองรับอย่อู าจใชร้ ว่ มกับ cyclone กไ็ ด้ หลกั การทางานของ อุปกรณ์สะสมอนภุ าคอาศัยหลักการกรอง หลกั แรงดงึ ดดู ของโลก และหลกั แรงสศู่ นู ย์กลาง

ตลับยดึ กระดาษกรองอาจเปน็ ชนดิ 2 ชน้ั หรอื 3 ชนั้ ประกอบด้วยสว่ นท่ใี ห้อากาศเข้าและออก อากาศจะถกู ดูดโดย เครอื่ งดดู อากาศผา่ นตลับยดึ กระดาษกรองส่วนที่ให้อากาศเข้า อากาศทม่ี มี ลพษิ ก็จะติดอยู่บนแผ่นกระดาษกรองทอ่ี ยู่ภายใน ซงึ่ เม่อื นาไปวิเคราะห์ทางหอ้ งปฏิบัตกิ ารจะทาใหท้ ราบปริมาณ สารพษิ ในอากาศได้ กระดาษกรองที่ใชก้ ันอยา่ งแพรห่ ลายมีหลายชนิด คอื 1.1 กระดาษกรองชนิดเซลลโู ลส (Cellulose filter paper) ทาจากเยือ่ เซลลโู ลส คุณสมบตั ขิ องกระดาษกรองชนิดนีม้ ี ส่วนประกอบของข้ีเถา้ ขัน้ ตา่ ไม่ฉกี ขาดงา่ ย ดดู ซับความชื้น มคี วามต้านทานต่อการไหลของอากาศสงู และมรี าคาแพง 1.2 กระดาษกรองชนดิ ใยแกว้ (Glass fiber filter) ทาจากใยแกว้ ละเอียด คณุ สมบัตขิ องกระดาษกรองชนดิ น้ีคอื ไมด่ ดู ความชน้ื ทนตอ่ ความรอ้ น ไม่ทาปฏิกริ ยิ ากบั มลพิษท่เี ก็บ มีความตา้ นทานตอ่ การไหลของอากาศตา่ กระดาษกรองชนิดน้ีมสี ว่ นประกอบ ของซลิ กิ า้ อยดู่ ว้ ย ดงั นัน้ ในการเก็บตวั อยา่ งอากาศ ถา้ ตอ้ งการวเิ คราะหห์ าซิลกิ า้ กไ็ มค่ วรใชก้ ระดาษกรองชนดิ น้เี พราะจะทา ใหผ้ ลการวิเคราะห์ผดิ พลาดได้

1.3 กระดาษกรองชนิดพลาสติก (Plastic fiber filter) ทาจากใย Ultra fine หรอื perchlorvinyl มคี ุณสมบัตเิ หมือน Glass fiber filter มปี ระสิทธภิ าพในการเกบ็ สูงและตา้ นทานตอ่ การไหลของอากาศคอ่ นข้างตา่ ละลายนา้ ได้ดใี นตวั ทาละลายบางชนิด ดังนั้นจงึ ง่ายต่อการวเิ คราะห์ ข้อเสยี คือ มคี วามยืดหยุ่นต่า ฉกี ขาดงา่ ย ประสทิ ธภิ าพการเกบ็ จะลดลงเมอื่ อากาศมีละออง ของเหลว(Liquid droplets)ปนอยู่ 1.4 กระดาษกรองชนดิ เมมเบรน (Membrane filter) ทาจากเรซนิ (resin) ไดแ้ ก่ เซลลโู ลสเอสเตอร์ (Cellulose ester) โพลไี ว นิลคลอไรด์ (Polyvinylchloride) อะคโี ลไนไตรล์ (Acrylonitrile) กระดาษกรองชนิดน้ีมขี นาด Pore size น้อยมาก ดังนน้ั สามารถเก็บอนุภาคทมี ขี นาดเลก็ มากถงึ 0.001 ไมครอน มีความตา้ นทานตอ่ ดา่ งและกรดท่เี จอื จาง สารละลายอนิ ทรยี ์บางชนดิ ละลายได้ดีในอะซีโตนคลอโรฟอร์ม มคี ุณสมบตั ิในการเก็บมลพิษไดด้ ี ไม่ดดู ซับความชืน้ มขี ้อเสียคือเปราะ ฉีกงา่ ย ความ ต้านทานตอ่ การไหลอากาศสงู 1.5 กระดาษกรองชนดิ ซลิ เวอรเ์ มมเบรน (Silver membranefilter) เป็นกระดาษท่ที ามาจากเรซนิ แตม่ ีส่วนผสมของแรเ่ งิน เหมาะสาหรับการเกบ็ ตัวอย่างควอทซ์ 1.6 กระดาษกรองชนดิ นิวคลพี อร์ (Nuclepore filter) มีลักษณะเหมอื น กระดาษกรองชนิดเมมเบรน แตโ่ ครงสร้างแตกตา่ งกนั คอื ใส มรี Pู ore size สม่าเสมอความต้านทานต่อการไหลอากาศสงู ไม่เปราะฉีกงา่ ย

เกณฑ์ในกำรเลอื กกระดำษกรอง มีกระดาษกรองหลายชนิดท่กี ล่าวมาแลว้ และแตล่ ะชนิดมคี ณุ สมบัตเิ ฉพาะตัว นักสุขศาสตรจ์ งึ ต้องเลอื กใช้ให้ เหมาะสมสาหรบั อนภุ าคของสารปนเปื้อนแต่ละชนดิ ปัจจยั ทัว่ ไปทีต่ ้องพจิ ารณาในการเลือกกระดาษกรอง ได้แก่ - ราคา - สามารถหาซอื้ ไดง้ า่ ย -มีประสิทธภิ าพในการเกบ็ อนภุ าคชนิดและขนาดทตี่ ้องการ เชน่ รูบนกระดาษกรองมขี นาดท่เี หมาะสมสาหรบั การเกบ็ อนุภาคในขนาดท่ตี อ้ งการ -ข้อจากัดสาหรบั การวเิ คราะห์ตวั อย่าง กระดาษกรองตอ้ งไมร่ บกวนหรือทาให้ผลการวเิ คราะห์ผิดไป เชน่ หาก ต้องการเก็บตัวอยา่ งอากาศเพือ่ วเิ คราะหห์ าซิลิก้า จะใชก้ ระดาษกรองชนดิ Glass fiber ไม่ได้ เนอ่ื งจากการ กระดาษกรองชนดิ นีม้ ซี ิลกิ า้ เป็นสว่ นผสมดว้ ย -ความคงทนของกระดาษกรองในสภาพแวดลอ้ มทเ่ี กบ็ ตวั อยา่ ง เชน่ การเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศท่ีมอี ณุ หภมู สิ ูง มากๆ กระดาษกรองตอ้ งสามารถทนความรอ้ นไดด้ ี

2.หลอดบรรจขุ องเหลว (Impingers) มลี ักษณะเป็นแกว้ ทรงกระบอกภายในบรรจขุ องเหลว เชน่ น้าหรือ สารเคมีอืน่ ซึง่ ทาหน้าทจี่ ับมลพษิ ใหส้ ะสมอยู่ในของเหลวนัน้ หลอดแก้วนี้ประกอบด้วยชอ่ งสาหรับอากาศเขา้ ซึ่ง เชอ่ื มตอ่ กับหลอดแก้วยางขนาดเล็ก มีปลายอีกข้างหนึง่ จ่มุ อยู่ใต้ของเหลวและชอ่ งอากาศซง่ึ ตอ่ เชอื่ มกับ เครอ่ื งดดู อากาศ มลพษิ ซงึ่ ปะปนอยู่ในอากาศนั้นจะถูกของเหลวจับไว้ อากาศส่วนทเี่ หลอื ก็จะถกู ดดู ผา่ น เครอ่ื งดดู อากาศออกไปปลายของหลอดแก้วซ่ึงจุ่มอยูใ่ ต้ของเหลวมีหลายลักษณะ เพ่อื ความเหมาะสมของมลพษิ ทถ่ี ูกเกบ็ หลอดแก้วบรรจขุ องเหลวมีหลายแบบเช่น 2.1 Midget impingers (หลอดแกว้ ขนาดเล็ก) ส่วนปลายของ หลอดแกว้ ถูกทาใหเ้ รียวเลก็ ลงซึง่ เหมาะสาหรับการเก็บอนภุ าค ก๊าซและไอระเหย

2.2 Fritted glass bubbler มีลักษณะเปน็ แก้วทรงกระบอกสว่ นปลายขา้ งหลอดแก้วมีลกั ษณะเป็นรู พรุนเพอ่ื ให้อากาศทีไ่ หลผ่านช้าลง และเกดิ ฟองอากาศเล็กๆจานวนมาก เป็นการเพมิ่ พื้นทีผ่ วิ ของอากาศ ซ่ึงจะ ช่วยใหม้ ลพิษในอากาศสามารถละลายในของเหลวไดด้ ีขึ้น หลอดแก้วชนิดนเี้ มื่อใชใ้ นการเกบ็ ตัวอยา่ งมลพิษท่ี เปน็ สารกดั กร่อนนานเข้าจะทาให้ประสทิ ธภิ าพลดลง เพราะรูพรนุ จะใหญ่ขึน้ ขอ้ เสยี ของหลอดแกว้ ชนดิ น้ีคือ ทาความสะอาดยากท้งั Midget impingers และ Fritted glass bubbler เหมาะสมสาหรับก๊าซและไอระเหย โดยทก่ี า๊ ซและไอระเหยจะทาปฏกิ ริ ิยากบั สารละลายท่ใี ชเ้ กบ็ ตวั อย่าง โดยผ่านกระบวนการทเ่ี รียกว่า Chemical absorption

3.หลอดบรรจุสารดดู ซบั (Adbsorption tube) เปน็ หลอดแกว้ ขนาดเลก็ เส้นผา่ ศูนย์กลางประมาณ 5 ม.ม. หรอื อาจมขี นาดเลก็ กวา่ ปลายท้งั สองปดิ ภายในหลอดแกว้ จะมสี ารดูดซับ (Adsorbents ) ซงึ่ เป็นของแข็งมีรูพรนุ เช่น ผงถา่ น หรือซิลกิ า้ เจล ซงึ่ มี ชื่อเรยี กวา่ Activated charcoal tube หรอื Silicagel tubeActivated charcoal tube เหมาะสาหรับการเกบ็ มลพิษทม่ี จี ุด เดอื ด(Bolling point )สูงกวา่ 0 องศาเซลเซียส ประสิทธภิ าพการดูดซับจะลดลงเม่อื มลพษิ น้ันมีจดุ เดือดตา่ ลง เหมาะสาหรบั ดดู ซบั ไอระเหยได้ดีกวา่ ซิลกิ า้ เจล ส่วนซิลิก้าเจลมขี ้อจากัดคือ ในบรรยากาศที่มคี วามชื้น ซิลิกา้ เจลจะดดู ซบั ไอน้า ได้ดีกว่าไอระเหยของสารอินทรีย์ ดงั นั้น ประสทิ ธิภาพในการดูดซับมลพิษจะลดลงเมอื่ อากาศมคี วามช้นื สูง เวลาใช้ใหต้ ัดปลายทงั้ สองข้างออก โดยปลายขา้ งหน่ึงตอ่ เขา้ กับเครือ่ งเก็บตัวอย่างอากาศ ส่วนปลายอีกขา้ งหนึ่งเป็นทางเข้าของ อากาศ เมื่ออากาศซ่งึ มมี ลพษิ ปนอยผู่ ่านเข้าไปในหลอดแกว้ นี้ สารทบี่ รรจุในหลอดแกว้ จะดูดซับมลพิษไว้ ดังน้ันเมอื่ เก็บตวั อย่าง เสรจ็ แลว้ จะตอ้ งนาหลอดแก้วนีส้ ง่ หอ้ งปฏบิ ัตกิ ารเพือ่ วเิ คราะหห์ าชนดิ และปริมาณของมลพิษทตี่ อ้ งการทราบ

4.ถุงเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ (Sampling bag) ใช้สาหรบั เกบ็ ตัวอย่างมลพษิ ทางอากาศทเ่ี ป็นกา๊ ซและไอ มี อยหู่ ลายขนาด ทาจากพลาสตกิ ชนิดตา่ งๆ เช่น Mylar Teflonหรอื Scotch park ลกั ษณะของถงุ จะมีวาวล์ หรอื ล้นิ ปดิ เปิด เพอ่ื เกบ็ ตัวอย่างอากาศ หรือถา่ ยตัวอย่างทม่ี มี ลพิษสู่เครื่องวิเคราะห์ผล

3.เครื่องมอื ตรวจปรบั ความถูกต้องของเครอ่ื งเกบ็ ตัวอย่างอากาศ (Pump calibrator) อปุ กรณ์ท่ีใชใ้ นการตรวจปรบั ความถูกต้องของเคร่ืองเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ สามารถแบ่งได้ ดงั น้ี -วัดปรมิ าตรโดยตรง เชน่ Spirometer, Bubble meter, Wet-test meter -วัดอตั ราการไหลเชิงปริมาณ เช่น Rotameter -วัดอตั ราการไหลเชิงมวล เชน่ Thermal meter -วัดความเร็วของการไหล เช่น Pitot tube

การ ตวั อย่ำงมลพิษทีเ่ ป็นอนภุ ำค อนุภำค (Particulate) คือสารทุกชนิดในรูปของแข็ง หรอื ของเหลวท่แี ขวนลอยอยใู่ นอากาศและมีโอกาส ทีผ่ ู้ปฏบิ ัตงิ านในบรเิ วณนั้นจะหายใจเขา้ สรู่ ะบบทางเดนิ หายใจได้ ซง่ึ อนั ตรายท่เี กิดขึน้ อยกู่ บั ขนาด และความ เข้มของอนุภาค โดยขนาดของอนภุ าคจะเป็นตัวกาหนดตาแหนง่ ของระบบทางเดนิ หายใจทอ่ี นภุ าคจะไป เกาะติดอยู่ ACGIH (American Conference of Governmental Industrial Hygienists) ได้จาแนกประเภท ของอนภุ าคตามขนาดของอนภุ าคทม่ี ีผลกระทบต่อสขุ ภาพ โดยแบง่ อนภุ าคออกเป็น 3ประเภท คือ 1. อนภุ าคที่สามารถเข้าสู่ระบบทางเดินหายใจส่วนตน้ ได้ (Inhalable Particulate Matter;IPM) หมายถงึ อนุภาคท่ีอาจก่อใหเ้ กิดอันตรายเมื่อสะสมในบรเิ วณต่างๆของระบบทางเดินหายใจซงึ่ จะเปน็ อนภุ าคท่มี ขี นาด เสน้ ผา่ ศูนยก์ ลางเล็กกว่า 100 ไมครอน

2.อนุภาคที่สามารถเขา้ สู่ระบบทางเดนิ หายใจสว่ นตน้ ได้ (Thoracic Particulate Matter ;TPM) หมายถึง อนุภาคทีอ่ าจกอ่ ใหเ้ กดิ อันตรายเมือ่ สะสมอยบู่ นตาแหน่งใดๆของท่อลม และบริเวณแลกเปลี่ยนกา๊ ซของปอด ซงึ่ จะเป็นอนุภาคท่ีมขี นาดเสน้ ผ่าศูนย์กลางเล็กกวา่ 25 ไมครอน 3.อนุภาคท่สี ามารถเขา้ สู่ระบบทางเดนิ หายใจบริเวณแลกเปลี่ยนก๊าซ (Respirable Particulate Matter: RPM) อนุภาคทีอ่ าจกอ่ ใหเ้ กดิ อนั ตรายเม่ือสะสมอยใู่ นบริเวณทม่ี ีการแลกเปลี่ยนก๊าซของปอด ปอด ซ่งึ จะเป็น อนภุ าคท่มี ขี นาดเสน้ ผ่าศนู ยก์ ลางเล็กกวา่ 10 ไมครอน

็ กำรเก็บตวั อยำ่ งมลพิษทำงอำกำศทเ่ี ปน็ อนภุ ำค แบ่งออกได้ดังนี้ 1.การเกบ็ ตัวอยา่ งมลพษิ ทางอากาศท่เี ปน็ อนภุ าคท้ังหมด (Total particulate) หรอื ฝนุ่ รวม (Total dust) 2.การเก็บตัวอย่างมลพษิ ทางอากาศทีเ่ ป็นอนุภาคขนาดเล็กกวา่ 10 ไมครอน(Respirable particulate) หรือ ฝ่นุ ขนาดท่ี สามารถเข้าถึงและสะสมในถุงลมของปอดได้(Respirable dust) ตวั อย่างคา่ มาตรฐานปริมาณฝุน่ ในบรรยากาศการทางานโดยเฉลีย่ ตลอดระยะเวลาการทางานปกติ

เครอ่ื งมือสาหรบั การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพิษทางอากาศท่เี ป็นอนุภาคโดยการกรอง 1.ชอ่ งเปิดใหอ้ ากาศเขา้ (Air inlet) ปกตจิ ะตอ่ ท่อนาอากาศเขา้ ลกั ษณะจะเปน็ ชอ่ งปิดแบบรูกลมเพ่ือใหฝ้ ุ่น สามารถกระจายตวั ไปตามพน้ื ท่หี นา้ ตัดของตวั กรองได้อยา่ งสมมาตร 2.อุปกรณส์ ะสมอนภุ าค (Collector) ประกอบด้วยตวั กรองอนภุ าค (Filter) หรอื กระดาษกรองและตลับใส่ ตัวกรอง (Casette filter holder) เปน็ อปุ กรณ์ที่ใชใ้ นการเก็บสะสมอนุภาคสาหรบั นามาวเิ คราะห์ต่อไป โดยตลับใส่ตัวกรองจะทาหน้าทรี่ องรบั ไมใ่ ห้ตัวกรองรว่ งหลน่ ฉีกขาด หรอื เสียหายขนาดใชง้ าน 3.ส่วนเชอ่ื มตอ่ (Connector) ไดแ้ กข่ ้อต่อ และสายยาง/พลาสตกิ เชือ่ มตอ่ ระหวา่ งดา้ นหลงั ของตลับใสต่ ัว กรอง (Air outlet) กบั ป๊ัมดดู อากาศ สายพลาสตกิ นจี้ ะตอ้ งไมม่ ีรรู วั่ และไมท่ าปฏกิ ิริยาเคมกี บั อนภุ าคทต่ี ้องการ เกบ็ เชน่ ตวั อยา่ งสายยางนาอากาศชนดิ Tigon tube

4.อุปกรณ์วัดอตั ราการไหลของอากาศและป๊มั ดดู อากาศ (Air flow meter & Pump) ประกอบดว้ ยมเิ ตอรว์ ดั อัตราการไหลของอากาศ (Air flow meter) สว่ นควบคมุ การไหลของอากาศ (Flow control value) และปม๊ั ดดู อากาศ (Personal pump) ปจั จุบนั มีมิเตอร์วัดอัตราการไหลของอากาศทงั้ แบบทเ่ี ป็นโรตามเิ ตอร์ หรอื แบบลกู ลอย และแบบตัวเลขดิจิตอลติดตั้งรวมอยู่ในส่วนของปม๊ั ดดู อากาศโรตามิเตอร์ 5.อุปกรณส์ าหรบั คดั แยกขนาดฝุ่น Cyclone สาหรบั คดั แยกขนาดฝนุ่ ทม่ี ขี นาดเลก็ กว่า10 ไมครอน มีหลายชนดิ แตล่ ะชนิด ตอ้ งใชอ้ ัตราการไหลของอากาศทีแ่ ตกต่างกนั เช่น Nyloncyclone อตั ราการไหลของอากาศ 1.7 ลติ ร ต่อนาที, HD cyclone อตั ราการไหลของอากาศ2.2 ลติ ร ต่อนาท,ี Aluminum Cyclone อตั ราการไหลของอากาศ 2.5 -2.8 ลติ ร ต่อนาทีฯลฯ

6.คลปิ ยึดอปุ กรณ์ Cassettes Holder clip สาหรบั บรรจตุ ลับใส่ตัวกรอง (Casette filter holder) และมคี ลปิ หนบี เพือ่ ตดิ ตั้งในขณะทาการเก็บตวั อย่างอากาศ 7. ขาต้งั Tri-pot

เครือ่ งมอื สำหรับกำรเกบ็ ตวั อย่ำงมลพษิ ทำงอำกำศท่อี ำศัยแรงโน้มถ่วงของ โลกในกำรแยกขนำดของอนภุ ำคเครอื่ งมือท่ีใชใ้ นกำรประเมินฝนุ่ ฝำ้ ย เครอื่ งมอื ทใ่ี ช้ในการเกบ็ ตัวอยา่ งฝุ่นฝา้ ยในอากาศตามมาตรฐานที่ทาง OSHA กาหนด คือ Vertical Elutriator (Lumsden-Lynch Vertical Elutriator)

Elutriators เป็นอุปกรณ์เกบ็ ตัวอยา่ งอากาศชนดิ อนุภาคท่ีอาศยั แรงโนม้ ถว่ งของโลกในการแยกขนาดของอนภุ าค โดยทัว่ ไปอนภุ าคท่ี มขี นาดใหญ่กวา่ 3 ไมโครเมตร จะถูกแยกออก ดังนนั้ โดยทัว่ ไปจึงใช้อุปกรณน์ ี้ในการวิเคราะห์ Respirable dust และ Thoracic dust อปุ กรณ์ประเภทนี้มี 2 ชนดิ คอื Vertical และ Horizontal Vertical Elutriator เป็นอปุ กรณท์ ี่ OSHA ได้กาหนดใหใ้ ชใ้ นการเก็บตัวอยา่ งอากาศเพือ่ วิเคราะหห์ าปริมาณฝนุ่ ฝ้ายในอากาศ ทางเข้าของ อากาศมเี สน้ ผา่ นศูนย์กลาง 2.7 ซม และทางออกสกู่ ระดาษกรองมีขนาดเสน้ ผา่ นศูนย์กลาง 3.7 ซม ความสูงของ Elutriator เทา่ กับ70 ซม และเส้นผ่านศนู ย์กลางเท่ากบั 15 ซม ทางานดา้ ยอัตราการไหลของเท่ากบั 7.4 ลิตร/นาที ความเรว็ ลมภายใน Elutriator เทา่ กับความเร็วปลายของอนภุ าคทมี่ ี Aerodynamic diameter 15 ไมโครเมตร กล่าวคอื อนุภาคที่ไปถึง กระดาษกรองควรมีขนาดไมเ่ กนิ 15 ไมโครเมตร อย่างไรก็ตามเนอื่ งจากทางเข้าของอากาศซ่ึงมขี นาดเพยี ง 2.7 ซม.ทาให้ อากาศไหลเขา้ สู่ Elutriator ในลกั ษณะเป็นลาอากาศ(jet)

Horizontal Elutriator อากาศไหลเขา้ สู่ Elutriator ในทิศทางท่ขี นานกบั พนื้ ผ่านชอ่ งว่างแคบระหวา่ งชอ่ งของแผ่นสะสมอนุภาคทีว่ างเรยี งกนั อยู่ หลายแผน่ อย่างช้าๆ อนุภาคท่ีมีความเรว็ ปลายมากกว่าอตั ราส่วนของช่องวา่ งระหว่างแนวและเวลาท่ีใชใ้ นการเคล่ือนที่ จะตกลง ส่แู ผ่นสะสมอนุภาคอนภุ าคขนาดเล็กท่ีสามารถเคลือ่ นที่ผ่านแผ่นสะสมอนภุ าคไดจ้ ะถูกดกั จับด้วยกระดาษกรองสาหรบั การ เตรยี มเคร่อื งมอื และอุปกรณใ์ นการประเมนิ ฝุน่ ฝ้ายใชห้ ลักการเดียวกันการตรวจวดั อนภุ าคอน่ื ๆ ขอ้ สังเกต ในการเลือกใช้เคร่อื งมอื ชนิดใดชนิดหนึ่งขน้ึ กบั วตั ถุประสงคข์ องการตรวจวัดดว้ ย นั่นคอื หากตอ้ งการตรวจวดั เพ่ือ ดกู ารปฏบิ ตั ิตามกฎหมายต้องใช้วธิ ีทเ่ี ปน็ มาตรฐาน เช่น การประเมินความเข้มขน้ ของฝนุ่ ทวั่ ไปในอากาศตอ้ งเกบ็ ตัวอยา่ งอากาศ ด้วยวธิ ีมาตรฐานและนาไปชั่งน้าหนักด้วยเครอ่ื งชัง่ เพ่อื คานวณหาความเข้มข้น ไม่สามารถใช้เครอ่ื งมอื อ่านคา่ โดยตรงได้แม้จะมี เครอ่ื งมอื อา่ นค่าโดยตรงอยู่