การวิเคราะหเ์ หล็กไอออนด้วยวิธี UV-Visible spectrophotometer ในน้ำตัวอยา่ ง ของจังหวดั สุราษฎรธ์ านี Analysis of iron ions by UV-Visible spectrophotometer of water samples in Surat Thani Province โดย นางสาวกติ ติยาภรณ์ คำขวญั รหัสนกั ศึกษา 6201109001007 นางสาวสุพชิ ญา ฐติ าปรุ เชษฐ์ รหสั นักศึกษา 6201109001010 กลุ่มเรยี น 62017.151 อาจารย์ทีป่ รึกษา : ผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร. ลกั ษมี ชยั เจรญิ วิมลกุล ชว่ ยธรรมกจิ ภาคเรียนท่ี 2 ปีการศึกษา 2564 สาขาวชิ าเคมี คณะครศุ าสตร์ มหาวิทยาลยั ราชภัฏสุราษฎร์ธานี
การวิเคราะหเ์ หล็กไอออนด้วยวิธี UV-Visible spectrophotometer ในน้ำตัวอยา่ ง ของจังหวดั สุราษฎรธ์ านี Analysis of iron ions by UV-Visible spectrophotometer of water samples in Surat Thani Province โดย นางสาวกติ ติยาภรณ์ คำขวญั รหัสนกั ศึกษา 6201109001007 นางสาวสุพชิ ญา ฐติ าปรุ เชษฐ์ รหสั นักศึกษา 6201109001010 กลุ่มเรยี น 62017.151 อาจารย์ทีป่ รึกษา : ผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร. ลกั ษมี ชยั เจรญิ วิมลกุล ชว่ ยธรรมกจิ ภาคเรียนท่ี 2 ปีการศึกษา 2564 สาขาวชิ าเคมี คณะครศุ าสตร์ มหาวิทยาลยั ราชภัฏสุราษฎร์ธานี
ก กิตติกรรมประกาศ โครงการวิจัยเล่มนี้สำเร็จลุลวงได้ด้วยดี เนื่องจากคณะผู้วิจัยได้รับความช่วยเหลืออย่างดียิ่ง จากผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ลักษมี ชัยเจริญวิมลกุล ช่วยธรรมกิจ อาจารย์ที่ปรึกษาโครงการวิจัย ที่ให้คำปรึกษา ข้อเสนอแนะ ตลอดจนติดตามความก้าวหน้าในการดำเนินงานและแก้ไขข้อผิดพลาดต่างๆ ดว้ ยความเอาใจใส่ทกุ ขั้นตอน เพอื่ ให้โครงการวจิ ยั ฉบบั นี้สมบูรณ์ที่สดุ ขอขอบคุณผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. รัตนา วงศ์ชูพันธ์ อาจารย์สาขาวิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏสุราษฎร์ธานี ที่ได้สละเวลาในการเป็นกรรมการสอบโครงการวิจัย และชีแ้ นะแนวทางในการแก้ไขขอ้ บกพร่อง ปรับปรงุ งานวจิ ัยในครง้ั นีใ้ หส้ มบูรณ์ยงิ่ ข้นึ ขอขอบคุณคณาจารย์สาขาวิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราช ภัฏ สุราษฎร์ธานี ทุกทา่ นทไ่ี ดใ้ หค้ วามรแู้ ละคำแนะนำ ตลอดระยะเวลาทีไ่ ด้ทำการศึกษา ขอขอบคุณ คุณรัตติญา มังกรฤทธิ์ และคุณนลินี รักเพชร นักวิทยาศาสตร์ สาขาวิชาเคมี และศูนย์วิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏสุราษฎร์ธานี ที่ให้ความช่วยเหลือ และอำนวยความสะดวก ดา้ นอุปกรณ์ สารเคมี รวมถึงคำแนะนำในการทำงานวจิ ัยในครง้ั นี้ ขอขอบคุณสาขาวิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏสุราษฎร์ธานี ที่เออื้ เฟื้อสถานท่ี และสารเคมใี นการทำงานวิจยั ขอขอบคุณ บิดา มารดา ที่ได้ให้การสนับสนุนช่วยเหลือและเป็นกำลังใจตลอดระยะเวลา ของการศกึ ษา สุดท้ายนี้คณะผู้วิจัยขอขอบคุณผู้เกี่ยวข้องที่มีส่วนร่วมให้การสนับสนุนและความช่วยเหลือ ในการดำเนินงานวิจัยจนสำเรจ็ ลลุ ่วงไดด้ ว้ ยดตี ามวตั ถปุ ระสงค์ นางสาวกติ ติยาภรณ์ คำขวญั นางสาวสพุ ิชญา ฐติ าปรุ เชษฐ์
ข หวั ขอ้ วิจยั การวเิ คราะหเ์ หล็กไอออนดว้ ยวธิ ี UV-Visible spectrophotometer ในนำ้ ตัวอย่างของจังหวดั สุราษฎรธ์ านี ผูด้ ำเนินการวจิ ัย นางสาวกิตตยิ าภรณ์ คำขวญั อาจารยท์ ี่ปรกึ ษา นางสาวสุพชิ ญา ฐติ าปรุ เชษฐ์ ปีการศกึ ษา ผ้ชู ว่ ยศาสตราจารย์ ดร. ลกั ษมี ชยั เจรญิ วมิ ลกลุ ช่วยธรรมกจิ 2564 บทคัดย่อ ง า น ว ิ จ ั ย น ี ้ ม ี จ ุ ด ม ุ ่ ง ห ม า ย ท ี ่ จ ะ ห า ป ร ิ ม า ณ เ ห ล ็ ก ไ อ อ อ น ใ น แ ห ล ่ ง น ้ ำ ธ ร ร ม ช า ติ จากแหล่งน้ำในจังหวัดสุราษฎร์ธานี จำนวน 9 ตัวอย่างคือ แหล่งน้ำใกล้เหมืองหินเหมืองแร่ โดยมีแหล่งน้ำจากอำเภอบ้านนาสาร อำเภอคีรีรัฐนิคม อำเภอดอนสัก แหล่งน้ำแบบคลอง 2 น้ำ โดยมีแหล่งน้ำจากอำเภอท่าชนะ อำเภอไชยา อำเภอดอนสัก และน้ำดื่มที่มีวางจำหน่ายตามท้องตลาด ภายในจังหวัดสุราษฎร์ธานีโดยมีแหล่งน้ำจากน้ำดื่มแสงอรุณ น้ำดื่มพูนทิพย์ น้ำดื่มใบเฟิร์น แ ล ะ น ำ ม า ท ำ ก า ร ท ด ล อ ง แ ล ะ ว ั ด ค ่ า ด ูด ก ล ื น แ ส ง ใ นเ ค รื ่ อง UV-Visible Spectrophotometer ทีค่ วามยาวคล่นื 511 นาโนเมตร ผลการวิจัยพบว่า แหล่งน้ำในจังหวัดสุราษฎร์ธานี 9 แหล่งมีค่าเหล็กไอออนปนเปื้อน ไม่เกินค่ามาตรฐานที่กรมควบคุมมลพิษกำหนดคือ มีปริมาณเหล็กปนเปื้อนได้ไม่เกิน 0.3 ppm จะเห็นได้ว่า มีค่าปริมาณเหล็กไอออนปนเปื้อนในน้ำตัวอย่างทั้ง 9 ตัวอย่างเพียง 0.0154, 0.0124, 0.0078, 0.012, 0.0168, 0.0264, 0.0032, 0.0006 แ ล ะ 0.0008 ppm ต า ม ล ำ ด ั บ ด ั ง น ั ้ น แ ห ล ่ ง น ้ ำ ท ั ้ ง 9 แ ห ล ่ ง นี้ สามารถนำมาใชอ้ ุปโภคบรโิ ภคในครัวเรือนได้ คำสำคญั : เหลก็ ไอออน , เทคนิคอลั ตรา - ไวโอเลต สเปกโทรโฟโตเมทรี , จังหวัดสรุ าษฎร์ธานี
ค Research topic Analysis of iron ions by UV-Visible spectrophotometer of water samples in Surat Thani Province Researcher Misss Kittiyaporn Khamkwan Miss Supitchaya Thitapurachet advisor Assistant Professor Dr. Lakshmi Chaicharoenwimolkul Chuaythamkit Academic year 2021 Abstract This research aims to Determine the amount of iron ions in natural water sources from water sources. in Surat Thani Province, 9 examples are: Water resources near the quarry, mines with water resourcesfrom Ban Na San District Amphoe Khiri Rat Nikhom, Amphoe Donsak, the water source is a canal type 2 water with a water source. from Tha Chana District, Chaiya District, Don Sak District and drinking water available in the market . Within Surat Thani Province, with water sources from Saeng Arun drinking water Poonthip drinking water Fern drinking water and used to test and measure the absorbance in the UV-Visible Spectrophotometer at a wavelength of 511 nm The results showed that 9 water sources in Surat Thani province are contaminated with iron ions. does not exceed the standard specified by the Pollution Control Department, which is The iron ion content was not more than 0.3 ppm . It can be seen that the iron ion content in the 9 samples was only 0.0154, 0.0124, 0.0078, 0.012, 0.0168, 0.0264, 0.0032, 0.0006 and 0.0008 ppm . respectively. Therefore, these 9 water sources can be used for household consumption. keywords : Iron ion, UV-Visible Spectrophotometer, Surat Thani Province
สารบญั ง กิตติกรรมประกาศ หน้า บทคัดย่อ ABSTRECT ก สารบญั ข สารบัญตาราง ค สารบญั ภาพ ง จ บทท่ี 1 บทนำ ฉ 1.1 ความเป็นมาและความสำคัญ 1.2 วัตถปุ ระสงค์ 1 1.3 ขอบเขตของการวิจัย 1 1.4 ประโยชน์ท่ีคาดว่าจะไดร้ บั 1 2 บทที่ 2 เอกสารและงานวจิ ัยทเ่ี ก่ยี วข้อง 2 2.1 คณุ สมบตั ขิ องเหล็ก 2.2 ประโยชนแ์ ละโทษของเหล็ก 3 2.3 การกำหนดมาตรฐานดัชนีคณุ ภาพในแหล่งน้ำผิวดิน 3 2.4 เทคนคิ อลั ตรา - ไวโอเลต สเปกโทรโฟโตเมทรี 4 2.5 งานวจิ ัยทเี่ กย่ี วขอ้ ง 4 6 บทท่ี 3 วธิ ีดำเนนิ การวจิ ยั 9 3.1 สารเคมี 3.2 เครอ่ื งมือทใ่ี ชใ้ นการวจิ ยั 21 3.3 การเตรยี มสารละลายเพอ่ื การศึกษา 21 3.4 วิธกี ารเกบ็ น้ำตวั อยา่ ง 22 3.5 การเตรยี มน้ำตวั อยา่ งเพ่อื การวิเคราะห์ 22 3.6 การศึกษาการสรา้ งกราฟมาตรฐาน 23 3.7 การศึกษาความแม่นยำของการทดลอง 23 3.8 การวิเคราะหห์ าปริมาณ Fe2+ 24 3.9 การศึกษาผลของตวั รบกวนตอ่ การวเิ คราะหห์ าปรมิ าณ Fe2+ 24 24 24
สารบญั (ต่อ) ง บทที่ 4 ผลการทดลองและอภิปรายผล หน้า 4.1 ผลการสรา้ งกราฟมาตรฐาน 25 4.2 ผลการศึกษาความแม่นยำของวิธกี ารทดลอง 25 4.3 ผลการวิเคราะหห์ าปรมิ าณเหลก็ 26 4.4 ผลการศกึ ษาตวั รบกวน 27 29 บทที่ 5 สรุปและอภปิ รายผล เอกสารอา้ งองิ 31 ภาคผนวก 32 ประวตั ผิ ู้วจิ ัย 33 39
จ สารบญั ตาราง ตารางท่ี หน้า 4.1 ค่าการดูดกลนื แสงของสารละลายเหล็กที่ความเข้มขน้ ตา่ งๆ 25 4.2 ผลความแมน่ ยำของวธิ กี ารทดลอง 26 4.3 แสดงปรมิ าณเหลก็ ในนำ้ ธรรมชาตจิ ากแหล่งต่างๆ 27 4.4 ความสัมพนั ธ์รหว่างค่าการดดู กลนื แสงของเหลก็ กบั การรบกวนของตัวรบกวน 29 4.5 ความสมั พนั ธร์ หวา่ งค่าการดดู กลนื แสงของเหลก็ กบั การรบกวนของตวั รบกวนทองแดง 30
สารบญั ภาพ ฉ ภาพที่ หน้า 2.4 ลกั ษณะของเครอ่ื ง UV-VIS Spectrophotometer 6 2.5 หลอดดวิ เทอเรยี ม และหลอดทังสเตน 6 2.6 เกรตตงิ้ ใชแ้ ยกความยาวคลน่ื ทตี่ อ้ งการ 7 2.7 ลักษณะ cuvettes 7 2.8 ภาพตัดขวางของหลอด PMTและลักษณะหลอด PMT ในสเปกโทรโฟโตมิเตอร์ 8 2.9 สเปกโทรโฟโตมิเตอรท์ ่มี ีไดโอดอารเ์ รย์เป็นตวั ตรวจจบั สญั ญาณ 8 4.1 กราฟมาตรฐาน 26 4.3 กราฟเปรยี บเทียบปริมาณเหล็กในน้ำตวั อย่าง 29
1 บทที่ 1 บทนำ ความเปน็ มาและความสำคัญ น้ำเป็นปัจจัยสำคัญในการดำรงชีวิตของมนุษย์ และเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต น้ำเป็นแหล่งกำเนิดของพืชและสัตว์น้ำ น้ำทำให้เกิดความอุดมสมบูรณ์แก่สิ่งมีชีวิตทั้งมวล ซึ่งแหล่งน้ำในธรรมชาติแบ่งออกเป็น 3 ส่วน พื้นที่โลกเกือบ 97% เป็นน้ำเค็ม 2% เป็นก้อนน้ ำแข็ง และอีกประมาณ 1% เป็นน้ำจืด เราใช้น้ำเพื่อประโยชน์ในด้านต่าง ๆ ทั้งในด้านอุปโภคบริโภค เกษตรกรรม และอุตสาหกรรม ความต้องการใช้น้ำในกิจกรรมต่าง ๆ ย่อมแตกต่างกันออกไป ทั้งในแง่ปริมาณ และคุณภาพน้ำที่มนุษย์ใช้บริโภค ต้องบริสุทธิ์ สะอาด ปราศจากเชื้อโรคและสารพิษเจือปน สมบัติของน้ำที่ใช้ในการเกษตรอุตสาหกรรมย่อมแตกต่างกันออกไปแล้วแต่ประเภทพืช สัตว์ และกิจกรรม ปริมาณการใช้น้ำแต่ละช่วงเวลาในแต่ละพื้นที่ก็มีความแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับความจำเป็นของผู้ใช้ และความอุดมสมบูรณ์ของน้ำ ซึ่งน้ำที่มนุษย์ใช้ประโยชน์โดยตรงมากที่สุดคือน้ำจืด และน้ำถือเป็นทรัพยากร ทเ่ี กิดทดแทนไดเ้ องโดยธรรมชาติ คุณภาพน้ำที่ใช้ในการอุปโภคบริโภคของประชาชนภายในจังหวัดสุราษฎร์ธานี อาจมีแนวโน้มต่ำลง โดยทางคณะผู้วิจยั ได้เลือกศึกษาคณุ ภาพน้ำ 3 ประเภท คือ แหลง่ นำ้ ใกล้เหมอื ง แหล่งนำ้ จากคลอง 2 น้ำ และ น้ำดม่ื จากโรงน้ำด่มื ซึ่งเปน็ แหล่งนำ้ ทน่ี ำมาใชใ้ นการอปุ โภคบริโภคในครัวเรือน แหลง่ น้ำแต่ละประเภทท่ีนำมา ศึกษามีดังน้ี เหมืองหินและแหมืองแร่ที่อำเภอคีรีรัฐนิคมและอำเภอนาสาร เหมืองแร่โดโลไมท์ที่อำเภอดอนสัก ซึ่งเป็นสถานที่ที่อยู่ใกล้ชุมชน ส่งผลกระทบต่อบริเวณแหล่งน้ำใกล้เคียงเป็นอย่างมาก และอาจส่งผลกระทบ ต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บริเวณรอบแหล่งน้ำนั้น ๆ มีคลอง 2 น้ำในอำเภอดอนสัก อำเภอไชยา และอำเภอท่าชนะ เป็นแหล่งน้ำที่มีเขตน้ำจืดและน้ำเค็มเชื่อมต่อกันอาจมีสารปนเปื้อนจากการปล่อยของเสีย จากเรือ น้ำมันเครื่องต่างๆจากเรือรวมทั้งสภาพแวดล้อมต่างๆริมแม่น้ำลำคลองนั้นๆ และแหล่งน้ำประเภทประเภทสุดท้ายคือ น้ำดื่มจากโรงน้ำดื่ม ได้แก่ น้ำดื่มใบเฟิร์น น้ำดื่มพูนทิพย์ และน้ำดื่มแสงอรุณ เพราะน้ำดื่มที่ผ่านการกรองแล้วไม่อาจการันตีได้ว่าปลอดภัย 100 % อาจเกดิ จากปนเป้อื นในระหวา่ งการผลิตได้ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงเลือกศึกษาปริมาณการปนเปื้อนของเหล็กไอออนจากแหล่งน้ำตัวอย่าง ทั้ง 9 แหล่ง เนื่องจากเหล็กไอออนมีความเป็นพิษหากมีการสะสมอยู่ในร่างกายปริมาณมากและเป็นเวลานาน อาจกอ่ ให้เกิดอันตรายต่อสขุ ภาพและเป็นประตไู ปส่โู รคร้ายแรงไดป้ รมิ าณเหล็กไอออนทเ่ี ป็นอนั ตรายตอ่ มนุษย์ ค ื อ 0 . 3 mg/m3( Guidelines for Drinking Organization-Water Quality) อ า ก า ร โ ด ย ท ั ่ ว ไ ป จากการได้รับเหล็กไอออน ได้แก่ ท้องเสีย คลื่นไส้ ปวดท้อง อาเจียน หายใจไม่เต็มปอด รูส้ กึ เหมอื นมเี ขม็ ทิม่ ตามมือหรอื เท้า สั่น และอ่อนแรง เปน็ ตน้ วตั ถปุ ระสงค์ 1. เพ่ือวเิ คราะห์ปริมาณเหล็กไอออนในแหลง่ ตัวน้ำอย่าง 2. เพือ่ ประเมนิ คณุ ภาพนำ้ ในแหล่งน้ำตวั อยา่ ง
2 ขอบเขตการศกึ ษา ในการศกึ ษาวิจัยครัง้ น้ี กำหนดขอบเขตด้านพื้นทีท่ ่ีทำการวิจยั และดา้ นเนือ้ หาในการวิจยั ดงั นี้ 1. ขอบเขตในด้านช่วงเวลาของการศึกษากรอบระยะเวลาการศึกษาตั้งแต่เดือนกรกฎาคม 2564 ถึง เดือน มีนาคม 2565 2. ขอบเขตในด้านพ้นื ท่ีของการศกึ ษา คอื ▪ นำ้ ดมื่ 1. นำ้ ด่ืมพูนทพิ ย์ หมู่ที่ 2 ตำบลไชยคราม อำเภอดอนสัก จงั หวัดสรุ าษฎร์ธานี 2. น้ำดม่ื แสงอรุณหม่ทู ่ี 5 ตำบลบ้านทำเนียบ อำเภอคีรรี ัฐนิคม จงั หวัดสรุ าษฎรธ์ านี 3. น้ำดม่ื ใบเฟริ น์ หมู่ท่ี 6 ตำบลมะขามเตี้ย อำเภอเมือง จังหวัดสุราษฎรธ์ านี ▪ แหล่งนำ้ แบบคลอง 2 น้ำ 1.คลองท่าชนะ หมู่ท่ี 10 ตำบลท่าชนะ อำเภอท่าชนะ จงั หวดั สุราษฎรธ์ านี 2.ปากน้ำไชยา หมทู่ ่ี 5 ตำบลพุมเรียง อำเภอไชยา จังหวดั สรุ าษฎรธ์ านี 3.ปากน้ำดอนสกั หม่ทู ี่ 1 ตำบลชลคราม อำเภอดอนสัก จังหวดั สุราษฎรธ์ านี ▪ แหล่งนำ้ ใกลเ้ หมือง 1. หม่ทู ี่ 2 ตำบลไชยคราม อำเภอดอนสกั จงั หวัดสรุ าษฎร์ธานี 2. หม่ทู ่ี 5 ตำบลบ้านทำเนยี บ อำเภอคีรรี ฐั นคิ ม จงั หวัดสรุ าษฎร์ธานี 3. หมู่ที่ 3 ตำบลทงุ่ เตา อำเภอนาสาร จังหวดั สุราษฎรธ์ านี ประโยชน์ทคี่ าดว่าจะไดร้ ับ 1. ทราบปริมาณเหล็กในเเหล่งน้ำตวั อย่าง 2. สามารถประเมนิ คุณภาพนำ้ ในแหลง่ นำ้ ตวั อย่างได้
3 บทท่ี 2 เอกสารและงานวจิ ัยท่ีเกีย่ วข้อง การวิจัยนี้เป็นการวิเคราะห์เหล็ก (Iron) ในแหล่งน้ำตัวอย่าง 3 ประเภท โดยเก็บตัวอย่างน้ำ มาประเภทละ 3 แหล่ง ภายในจังหวัดสุราษฎร์ธานี ผู้วิจัยได้ศึกษาค้นคว้าเอกสารแนวคิดทฤษฎีต่าง ๆ ตลอดจนงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง เพื่อใช้เป็นแนวทางศึกษาวิเคราะห์ และนำมาเรียบเรียงเพื่อเป็นกรอบแนวคิด พ้ืนฐานในการวิจัย ซงึ่ มเี อกสารและงานวจิ ัยท่เี ก่ียวข้องตามลำดับ ดงั นี้ 2.1 คณุ สมบตั ขิ องเหล็ก 2.2 ประโยชน์และโทษของเหล็ก 2.3 การกำหนดมาตรฐานดชั นีคณุ ภาพในแหลง่ น้ำผิวดนิ 2.4 เทคนิคอัลตรา - ไวโอเลต สเปกโทรโฟโตเมทรี 2.5 งานวิจัยทเ่ี ก่ียวขอ้ ง 2.1 คณุ สมบตั ขิ องเหล็ก 2.1.1 คุณสมบตั เิ ชิงกล เหล็กเป็นโลหะสีเงินสีขาวหรือสีเทา เป็นเงา วิธีการหล่อสามารถใช้ค้อนทุบเป็นแผ่นบางๆ ได้ และยังสามารถยืดได้ เหล็กมีความต้านทานแรงดึงสูงมาก อีกทั้งยังนำไฟฟ้า นำความร้อนได้ดีอีกด้วย และยังสามารถใช้ประโยชน์ต่างๆได้มากมาย แต่คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของเหล็กนั้นคือสามารถหล่อ แล้วขึ้นรูปใหม่ได้และยังมีความทนทานที่ยอดเยี่ยม นอกจากนี้เหล็กสามารถใช้ในการโค้ง งอ ม้วน ดัดเป็นรูปร่างรูปแบบและอื่นๆ เพื่อนำมาประดิษฐ์เป็นส่ิ งของที่เรานำมาใช้ในชีวิตประจำวัน หรือนำมาใชใ้ นโรงงานอุตสาหกรรมได้ 2.1.1 คุณสมบตั ทิ างเคมี เหล็กเป็นโลหะที่ใช้งานมาก เมื่อเหล็กรวมตัวกับออกซิเจนในอากาศชื้นผลิตภัณฑ์ ของปฏิกิริยานี้ จะเกิดเป็น เหล็กออกไซด์ เป็นที่รู้จักกันก็คือสนิมนั้นเอง เหล็กยังทำปฏิกิริยากับน้ำร้อนได้ดี และไอน้ำในการผลติ ก๊าซไฮโดรเจน นอกจากนีย้ งั ละลายในกรดไดด้ ที ่ีสุดและทำปฏิกริ ยิ ากบั องคป์ ระกอบอ่ืน ๆ อกี มากมาย
4 2.2 ประโยชนแ์ ละโทษของเหล็ก 2.2.1 เหล็ก (Iron: Fe) 2.2.1.1 ประโยชน์ – เปน็ สว่ นประกอบของเมด็ เลือดแดง ซึ่งจะช่วยการจับออกซิเจนได้มากขึน้ – ใชใ้ นกระบวนการชวี เคมี เช่น กระบวนการย่อยอาหารในระบบการย่อยอาหาร 2.2.1.2 โทษ เมือ่ ไดร้ บั ธาตเุ หล็ก และสะสมในรา่ งกายสงู จะทำให้เกิดผลตอ่ ระบบต่างๆ ไดแ้ ก่ – ประสทิ ธิภาพการย่อยอาหารลดลง – หลอดเลือดขยายตัว – ความดนั เลอื ดลดลง – เลือดแข็งตัวไดช้ า้ – การทำงานของตบั ลดลง ตับเส่ือมสภาพ – ยับยง้ั การทำงานของเอนไซมเ์ มื่อได้รบั ธาตเุ หล็กนอ้ ยหรือร่างกายขาดธาตเุ หล็ก – ขัดขวางการสงั เคราะหเ์ มด็ เลอื ดแดง เม็ดเลือดแดงในร่างกายน้อยลง – เลอื ดขาดออกซเิ จนได้งา่ ย – ป่วยเป็นโรคโลหติ จาง 2.3 การกำหนดมาตรฐานดัชนีคุณภาพนำ้ ในแหล่งนำ้ ผวิ ดิน 2.3.1. คณุ ภาพนำ้ ในแหลง่ นำ้ ประเภทท่ี 1 ตอ้ งมีสภาพตามธรรมชาติ และสามารถใช้ประโยชนไ์ ด้ 2.3.2. คณุ ภาพนำ้ ในแหล่งน้ำประเภทท่ี 2 ตอ้ งมีมาตรฐานดงั ตอ่ ไปน้ี 2.3.2.1 ไม่มีวัตถุหรือสิ่งของที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์ซึ่งจะทำให้ สี กลิ่น และรสของ น้ำเปลี่ยนไปตามธรรมชาติ 2.3.2.2 อุณหภูมิ (Temperature) ไม่สูงกว่าอุณหภูมิตามธรรมชาติเกิน 3 องศาเซลเซียส 2.3.2.3 ความเปน็ กรดและด่าง (pH) มคี ่าระหว่าง 5.0 - 9.0 2.3.2.4 ออกซิเจนละลาย (DO) มีคา่ ไมน่ อ้ ยกว่า 6.0 มลิ ลกิ รมั /ลิตร 2.3.2.5 บโี อดี (BOD) มีค่าไมเ่ กนิ กวา่ 0.5 มลิ ลิกรมั /ลติ ร 2.3.2.6 แบคทีเรียกลุ่มโคลิฟอร์มทั้งหมด (Total Coliform Bacteria) มีค่าไม่เกินกว่า 5,000 เอม็ พี เอ็น./100 มลิ ลลิ ิตร 2.3.2.7 แบคทีเรียกลุ่มฟีคอลโคลิฟอร์ม (Fecal Coliform Bacteria) มีค่าไม่เกินกว่า 1,000 เอ็ม พี เอ็น./100 มิลลิลติ ร 2.3.2.8 ไนเตรต (NO3) ในหนว่ ยไนโตรเจน มคี า่ ไม่เกินกว่า 5.0 มิลลิกรมั /ลิตร 2.3.2.9 แอมโมเนยี (NH3) ในหนว่ ยไนโตรเจน มีคา่ ไม่เกนิ กวา่ 0.5 มิลลิกรมั /ลิตร 2.3.2.10 ฟนิ อล (Phenols) มคี ่าไม่เกนิ กว่า 0.005 มิลลิกรมั /ลิตร
5 2.3.2.11 ทองแดง (Cu) มีค่าไมเ่ กนิ กวา่ 0.1 มิลลิกรมั /ลติ ร 2.3.2.12 นิคเกิล (Ni) มีค่าไมเ่ กนิ กว่า 0.1 มิลลิกรมั /ลิตร 2.3.2.13 แมงกานสี (Mn) มคี ่าไม่เกนิ กว่า 1.0 มลิ ลิกรมั /ลติ ร 2.3.2.14 สังกะสี (Zn) มีค่าไม่เกนิ กวา่ 1.0 มลิ ลิกรมั /ลิตร 2.3.2.15 แคดเมียม (Cd) ในน้ำที่มีความกระด้างในรูปของ CaCO3 ไม่เกินกว่า 100 มิลลิกรัม/ลิตร มีค่าไม่เกินกว่า 0.005 มิลลิกรัม/ลิตร และในน้ำที่มีความกระด้าง ในรปู ของ CaCO3 เกนิ กว่า 100 มลิ ลิกรมั /ลติ ร มีคา่ ไม่เกนิ กว่า 0.05 มิลลกิ รมั /ลติ ร 2.3.2.16 โครเมยี มชนิดเอก็ ซาวาเลน้ ท์ มคี า่ ไม่เกินกว่า 0.05 มลิ ลิกรัม/ลติ ร 2.3.2.17 ตะก่ัว (Pb) มีค่าไม่เกินกวา่ 0.05 มลิ ลิกรมั /ลิตร 2.3.2.18 ปรอททงั้ หมด (Total Hg) มคี ่าไมเ่ กินกว่า 0.002 มิลลกิ รมั /ลติ ร 2.3.2.19 สารหนู (As) มีค่าไม่เกนิ กวา่ 0.01 มิลลิกรมั /ลติ ร 2.3.2.20 ไซยาไนด์ (Cyanide) มคี า่ ไมเ่ กนิ กวา่ 0.005 มลิ ลกิ รัม/ลิตร 2.3.2.21 กัมมันตภาพรังสี มีค่ารังสีแอลฟา (Alpha) ไม่เกินกว่า 0.1 เบคเคอเรล/ลิตร และ รงั สีเบตา (Beta) ไม่เกินกวา่ 1.0 เบคเคอเรล/ลติ ร 2.3.2.22 สารฆาศัตรูพืชและสัตว์ชนิดที่มีคลอรีนทั้งหมด ( Total Organochlorins Pesticides) มีค่าไม่เกิน 0.05 มลิ ลกิ รมั /ลิตร 2.3.2.23 ดดี ที ี (DDT) มคี ่าไม่เกนิ กวา่ 1.0 ไมโครกรมั /ลติ ร 2.3.2.24 บีเอซซีชนดิ แอลฟา (Alpha-BHC) มีคา่ ไมเ่ กนิ กวา่ 0.02 ไมโครกรัม/ลิตร 2.3.2.25 ดิลดริน (Dieldrin) มคี ่าไม่เกนิ กวา่ 0.1 ไมโครกรัม/ลิตร 2.3.2.26 อัลดรนิ (Aldrin) มีค่าไม่เกนิ กว่า 0.1 ไมโครกรัม/ลิตร 2.3.2.27 เฮปตาคลอร์ (Heptachlor) และเฮปตาคลอร์อีปอกไซด์ (Heptachlorepoxide) มีค่าไม่เกินกวา่ 0.2 ไมโครกรมั /ลติ ร 2.3.2.28 เอนดริน (Endrin) ไม่สามารถตรวจพบได้ตามวธิ กี ารตรวจสอบทีก่ ำหนด 2.3.3. คณุ ภาพนำ้ ในแหลง่ น้ำประเภทท่ี 3 ตอ้ งมีมาตรฐานตามข้อ 2.5.2 เวน้ แต่ 2.3.3.1 ออกซเิ จนละลาย (DO) มคี า่ ไม่น้อยกวา่ 4.0 มลิ ลกิ รมั /ลติ ร 2.3.3.2 บีโอดี (BOD) มคี ่าไมเ่ กนิ กวา่ 2.0 มิลลกิ รมั /ลิตร 2.3.3.3 แบคทีเรียกลุ่มโคลิฟอร์มทั้งหมด (Total Coliform Bacteria) มีค่าไม่เกินกว่า 20,000 เอ็ม พี เอน็ ./100 มิลลิลิตร 2.3.3.4 แบคทีเรียกลุ่มฟีคอลโคลิฟอร์ม (Fecal Coliform Bacteria) มีค่าไม่เกินกว่า 4,000 เอ็ม พี เอ็น./100 มลิ ลลิ ติ ร 2.3.4. คุณภาพน้ำในแหลง่ นำ้ ประเภทที่ 4 ต้องมีมาตรฐานตามขอ้ 2.3.2 (2.1) ถึง (2.5) และ (2.8) ถึง (2.28) เว้นแต่ 2.3.4.1 ออกซเิ จนละลาย (DO) มีคา่ ไมน่ ้อยกวา่ 2.0 มิลลกิ รมั /ลิตร 2.3.4.2 บ ี โ อ ด ี ( BOD) ม ี ค ่ า ไ ม ่ เ ก ิ น ก ว ่ า 4.0 ม ิ ล ล ิ ก ร ั ม / ล ิ ต ร 2.3.5. คุณภาพนำ้ ในแหล่งนำ้ ประเภทที่ 5 ต้องมีมาตรฐานตำ่ กวา่ คณุ ภาพนำ้ ในแหลง่ นำ้ ประเภท ท่ี 4
6 2.4 เครอื่ งสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ UV-Vis รูปท่ี 2.4 ลกั ษณะของเครือ่ ง UV-VIS Spectrophotometer 2.4.1 หลกั การทำงาน UV-VIS Spectrophotometer UV-VIS Spectrophotometer เป็นเครื่องมือที่ใช้ในวิเคราะห์สารโดยอาศัยหลักการดูดกลืน รังสีของสารที่อยู่ในช่วง Ultra violet (UV) และ Visible (VIS) ความยาวคลื่นประมาณ 190-1000 nm โดยที่ความยาวคลื่นแสงจะมีความสัมพันธ์กับปริมาณและชนิดของสารที่อยู่ในตัวอย่าง เม่ือทำการวัดปริมาณ ของแสงที่ผ่านหรือสะท้อนมาจากตัวอย่างเทียบกับแสงจากแหล่งกำเนิดที่ความยาวคลื่นค่าต่างๆ ตามกฎของ Beer-Lambert ค่าการดูดกลืนแสง (absorbance) ของสารจะแปรผันกับจำนวนโมเลกุล ท่ีมีการดูดกลืนแสง ดังนั้นจึงสามารถใชเ้ ทคนิคน้ใี นระบชุ นดิ และปริมาณของสารต่างๆทม่ี อี ยูใ่ นตวั อย่างได้ 2.4.2 ส่วนประกอบของเครอื่ ง UV-VIS Spectrophotometer 2.4.2.1 แหลง่ กำเนิดแสง ภาพที่ 2.5 หลอดดิวเทอเรยี ม (ซา้ ย) และหลอดทังสเตน (ขวา) แหล่งกำเนิดแสงในเครื่องสเปกโทรโฟโตมิเตอร์จะต้องให้รังสีในช่วงความยาวคลื่นที่ต้องการ อย่างต่อเนื่องและคงที่ตลอดเวลา รวมทั้งมีความเข้มแสงที่มากพอด้วย หลอดกำเนิดแสง มีหลายชนิดตามความยาวคลื่นแสงที่เปล่งออกมา ซึ่งต้องเลือกใช้ให้ถูกต้องเหมาะสมกับของเหลว ที่นำมาวัดค่าดูดกลืนแสง ตัวอย่างแหล่งกำเนิดแสง ช่วง UV ใช้หลอด H2 and D2 lamp ให้ความยาวคลื่นอยู่ในย่าน 160-380 nm ชนิดของสเปกโทรสโกปี UV molecular absorption และช่วง visible ใช้หลอด Tungsten/halogen ให้ความยาวคลื่นในช่วง 240-2,500 nm ชนิดของสเปกโทรส โกปีเปน็ แบบ UV/visible/near-IR molecular absorption
7 2.4.2.2 Monochromator ภาพที่ 2.6 เกรตตง้ิ ใชแ้ ยกความยาวคลื่นท่ตี ้องการ ส่วนประกอบนี้เป็นส่วนที่ใช้ควบคุมแสงโดยจะทำให้แสงที่ออกมา จากต้นกำเนิดแสง ซ่งึ เปน็ พอลโิ ครเมตกิ ใหเ้ ป็นแสงโมโนโครเมตกิ ซ่งึ เปน็ แถบแสงแคบ ๆ หรอื มคี วามยาวคล่ืน เดยี ว ใช้ฟิลเตอร(์ กระจกส)ี ปรซิ ึม (prism) หรอื เกรตต้งิ (grating) 2.4.2.3. เซลลท์ ่ีใช้บรรจสุ ารละลายตวั อยา่ ง ภาพที่ 2.7 ลักษณะ cuvettes เซลล์ทใี่ สส่ ารตวั อยา่ ง (cell sample) บางครัง้ อาจเรียกวา่ คิวเวทท์ (cuvettes) รูปแบบท่ีใช้ กันทั่วไปได้แก่เซลล์ที่ทำด้วยแก้วธรรมดา จะใช้ได้เฉพาะช่วงวิสิเบิล เพราะเนื้อแก้วธรรมดาถูกดูดกลืนแสง ในชว่ งยูวไี ด้ และเซลล์ท่ที ำด้วยซิลกิ า และควอรต์ ซ์ (quartz) ใชไ้ ด้ทั้งช่วงยูวแี ละวิสิเบลิ
8 2.4.2.4. Detector ภาพที่ 2.8 (ซา้ ย) ภาพตดั ขวางของหลอด PMT(ขวา) ลกั ษณะหลอด PMT ในสเปกโทรโฟโตมิเตอร์ ทำหน้าที่ในการวัดความเข้มของรังสีทีถ่ ูกดูดกลืนโดยการแปลงพลังงานคลื่นรังสีเป็นพลังงาน ไฟฟ้าเครื่องตรวจจับสัญญาณที่ดีต้องมีสภาพไวสูง คือแม้ปริมาณแสงจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย ก็สามารถตรวจจับ สัญญาณความแตกต่างได้ เครื่องวัดแสงที่ยังนิยมกันอยู่ในปัจจุบัน คือ หลอดโฟโตมัลติพลายเออร์ (photomultiplier tube, PMT) และเครอื่ งวัดแสงชนดิ ซลิ ิกอนไดโอด (silicon diode detector) 2.4.2.5 ลักษณะของผลทไ่ี ด้ ภาพท่ี 2.9 สเปกโทรโฟโตมิเตอรท์ ี่มไี ดโอดอาร์เรยเ์ ป็นตวั ตรวจจับสัญญาณ ผลที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคนี้จะแสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่าการดูดกลืนแสง (Absorbance) และคา่ ความยาวคลนื่ (Wavelength) ซึ่งเรียกว่า Spectrum 2.4.2.6 การประยกุ ต์ใช้งาน สว่ นใหญจ่ ะใช้วิเคราะห์สารอนิ ทรีย์ สารประกอบเชิงซ้อน หรอื สารอนินทรีย์ ท้งั ท่ีมีสแี ละไม่มี สี สารแต่ละชนิดจะดูดกลืนรังสีในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันและปริมาณการดูดกลืนรังสี ก็ขึ้นอยู่กับความเข้มของสารนั้น การดูดกลืนแสงของสารต่างๆเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มข้นของสาร จึงสามารถวเิ คราะห์ไดใ้ นเชงิ คุณภาพและปริมาณ เป็นเทคนิคท่ใี ห้สภาพไวที่ดี และใชก้ ันอยา่ งแพร่หลาย 2.4.2.7 ลกั ษณะตัวอย่างทท่ี ำการทดสอบ ตัวอย่างเป็นของเหลวใส ทัง้ ที่มีสแี ละไมม่ ีสี
9 2.5 งานวจิ ยั ทเี่ กีย่ วข้อง งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาการประเมินประสิทธิภาพของเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ UV–Vis แบบพกพาในพ้นื ทห่ี ่างไกล: สตรีม DOC ของนำ้ ปรมิ าณ Fe และข้อมลู สเปกตรมั Zhu et al. ( 2 0 2 1 ) ; งาน วิ จ ั ย นี้นำเส นอข้อม ูล ส ำหรับการประเม ินประส ิท ธ ิ ภ า พ ของเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ UV-Vis แบบพกพาในการคาดเดาปริมาณน้ำ DOC และ Fe ชุดข้อมูล ประกอบด้วยความเข้มข้นของ DOC และ Fe โดยวิธีการทางห้องปฏิบัติการ การดูดกลืนสเปกตรัม ในแหล่งกำเนิดและภายนอก การตรวจสอบดัชนีสิ่งแวดล้อม เช่น ความลึกของน้ำ อุณหภูมิ ความขุ่น และแรงดันไฟฟ้า บันทึกในแม่น้ำ Yli-Nuortti (สถานีเย็น ประเทศฟินแลนด์) เกิดขึ้นในช่วงปีอุทกวิทยา 2 0 1 8 - 2 0 1 9 แ ล ะ ใ น Krycklan (C4 แ ล ะ C5 ส ว ี เ ด น ) ใ น ช ่ ว ง ป ี อ ุ ท ก ว ิ ท ย า 2 0 1 6 - 2 0 1 9 การวิเคราะห์ข้อมูลดำเนินการด้วย 'pls' และ 'caret' แพ็คเกจใน R. ค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (R), ส่วนเบี่ยงเบนรูต-ค่าเฉลี่ย-กำลังสอง (RMSD), ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (STD) และอคติถูกนำมาใช้ เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของแบบจำลอง ชุดข้อมูลนี้สามารถใช้ร่วมกับชุดข้อมูลจากภูมิภาคอื่นๆ ทั่วโลก เพื่อสร้างแบบจำลองที่เป็นสากลมากขึ้น สำหรับการอภิปรายและข้อมูลเพิ่มเติมของการสร้างชุดข้อมูล โปรดดูบทความยาวเต็มรูปแบบ“การประเมินของ UV-Vis ประสิทธิภาพการทำงานแบบพกพา spectrophotometer สำหรับ DOC นำ้ สตรีมและเน้ือหาตรวจสอบในพ้นื ทีห่ า่ งไกล”
10 งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการหาองค์ประกอบของตัวชะให้เหมาะสมสำหรับการวิเคราะห์โลหะหนักในไลเคน โดยวธิ ไี อออนโครมาโตกราฟี ชูติมา ศรีวิบูลย และคณะ (2013) ; ได้นำแสนองานวิจัยนี้โดยมี จุดมุ่งหมายศึกษา หาส่วนประกอบของตัวชะให้เหมาะสมกับการวิเคราะห์โลหะหนักในไลเคนโดยวิธีไอออนโครมาโทกราฟี คอลัมน์ที่ใช้คือ IonPacCS5A ที่มีระบบการแลกเปลี่ยนสองชนิดผสมกัน ตามปกติตัวชะที่ใช้สำหรับคอลัมน์นี้ คือ กรดออกซาลิก (Ox) และไพริดีน 2,6-ไดคาร์บอกซิลิกแอซิด (PDCA) การตรวจวัดทำได้โดยวัดค่า การดูดกลืนแสง UV-Visible ของสารเชิงซ้อนที่เกิดจากโลหะที่แยกได้กับสารละลายโพสคอลัมน์ (Post column reagent, PCR) การปรับเปลี่ยนปริมาณตัวดัดแปรอนินทรีย์โซเดียมไนเตรต และลิเทียมไฮดรอกไซด์ในตัวชะกรดออกซาลิกจะมีผลต่อค่ารีเทชันไทม์และความไวของไอออน โลหะหนัก จากการทดลองพบว่าความเข้มข้นของโซเดียมไนเตรตที่เหมาะสม คือ 250 mM ในสารละลายกรดออกซาลิก เข้มข้น 28 mM ท าการปรับปริมาณลิเทียมไฮดรอกไซด์โดยใช้ 28 mM กรดออกซาลิก ผสมกับ 250 mM โ ซ เ ด ี ย ม ไ น เ ต ร ต เ ป ็ น ต ั ว ช ะ line A แ ล ะ 3 5 mM ล ิ เ ท ี ย ม ไ ฮ ด ร อ ก ไ ซ ด ์ เ ป ็ น ต ั ว ช ะ line B พบว่าสัดส่วนที่เหมาะสมคือ 88% A : 12% B ใช้เวลาในการวิเคราะห์น้อยกว่า 10 นาที โดยที่แมกเนเซียม และแคลเซียมที่มีอยู่ในไลเคนไม่รบกวน การวิเคราะห์จากการทดสอบค่าขีดจ ำกัด ของการตรวจวัด ความสัมพันธ์เชิงเส้น ความเที่ยง และความ แม่น พบว่าให้ผลที่น่าเชื่อถือ ทางการวิเคราะห์หาปรมิ าณ
11 งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการระบุชนิดของเหล็กใน FeSiBEA โดย DR UV–vis, XPS และ Mossbauer spectroscopy: อทิ ธพิ ลของปรมิ าณ Fe Gurgul et al. (2013) ; ง า น ว ิ จ ั ย น้ี ศ ึ ก ษ า ล ั ก ษ ณ ะ ข อ ง ธ า ต ุ เ ห ล ็ ก ใ น ซ ี โ อ ไ ล ต ์ FeSiBEA ถ ู ก ร ะ บ ุ โ ด ย ใ ช ้ DR UV–vis, XPS แ ล ะ Mössbauer spectroscopy ซ ี โ อ ไ ล ต์ Fe x SiBEA ต ่ า ง ๆ ( x = 3.8, 8.2 และ 15 โดยน้ำหนัก%)ถูกเตรียมโดยวิธีหลังการสังเคราะห์สองขั้นตอน ซึ่งประกอบด้วย การสร้างไซต์ T-atom ที่ว่างโดยการจัดการของ tetraethylammonium BEA zeolite กับกรดไนตริก แล้ว การทำให้ชุ่มของ SiBEA ที่เกิดขึ้นด้วยสารละลาย Fe(NO3 ) 3 ที่เป็นน้ำ การรวมตัวของเหล็กเข้ากับ โครงร่างของ SiBEA นั้นเห็นได้จาก XRD ใน Fe 3.8 SiBEA ที่มีเนื้อหา Fe ต่ำ ส่วนใหญ่เฟรมเวิร์ก tetrahedral Fe(III) มีอยู่ ในทางตรงกันข้าม มี Fe สูง octahedral เพิ่มเติม octahedral FeO x oligomers (Fe 8.2SiBEA) และเหล็กออกไซด์ (Fe 15 SiBEA) เกิดขึ้น การปรากฏตัวของธาตุเหล็กในสถานะออกซิเดชัน 3+ เป็นสปีชีส์ Tetrahedral Fe(III) ที่แยกได้สำหรับปริมาณโลหะต่ำนั้นแสดงให้เห็นโดย DR UV–vis, XPS และ Mössbauer spectroscopy นอกจากนี้ การปรากฏตัวของ Fe(III) สปีชีส์ในสภาพแวดล้อม แบบ tetrahedral ที่แตกต่างกนั 2 แห่งได้รบั การพิสูจน์โดยผลลัพธ์ของMössbauer สำหรับปริมาณธาตเุ หล็ก สูง UV–vis สะท้อนแสงแบบกระจายและสเปกตรัม Mössbauer เผยให้เห็นการมีอยู่เพิ่มเติม ของโอลิโกเมอร์FeO x แบบกรอบพิเศษ หลังจากการเผาและการคายน้ำ จะเกิดเฟสออกไซด์จำนวนมากขึ้น ซ่งึ เห็นไดจ้ าก DR UV–vis, Mössbauer spectroscopy และ XPS
12 งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการหาปริมาณฟลักซ์ตกค้างหลังจากการบัดกรีทองแดงทางเทคนิคโดยใช้สเปกโท รสโกปอี ลั ตราไวโอเลตทมี่ องเห็นได้ (UV–Vis) และการวเิ คราะห์หลายตัวแปร Englert et al. (2021) ; งานวิจัยนี้การใช้สเปกโตรสโคปีแบบสะท้อนแสงแบบกระจายแสง(UV–Vis) ทำให้เราพัฒนาวิธีการที่สามารถตรวจสอบปริมาณฟลักซ์ตกค้างบนพื้นผิวทองแดงทางเทคนิคได้ พ ื ้ น ผ ิ ว ท อ ง แ ด ง ท า ง เ ท ค น ิ ค ถ ู ก บ ั ด ก ร ี ด ้ ว ย ร ะ บ บ ฟ ล ั ก ซ ์ ท ี ่ ไ ม ่ ส ะ อ า ด ข อ ง ก ร ด อ ิ น ท ร ี ย์ ด้วยขั้นตอนการทำความสะอาดหลังการบัดกรีด้วยพารามิเตอร์การทำความสะอาดที่แตกต่างกัน ส า ร ต ก ค ้ า ง ห ล า ย ร ะ ด ั บ จึ ง ถ ู ก ผ ล ิ ต ข ึ ้ น พ ื ้ น ผ ิ ว ม ี ล ั ก ษ ณ ะ เ ช ิ ง ป ร ิ ม า ณ แ ล ะ เ ช ิ ง ค ุ ณ ภ า พ โดยใช้เอ็กซ์เรย์โฟโตอิเล็กตรอนสเปกโทรสโกปี (XPS), สเปกโตรสโคปีอิเล็กตรอนของสว่าน (AES), ฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี( FTIR) และการสะท้อนแสงแบบกระจายแสง UV–Vis spectroscopy ด ้ ว ย ก า ร ใ ช ้ ก า ร ว ิ เ ค ร า ะ ห ์ ห ล า ย ต ั ว แ ป ร ( MVA) เราตรวจสอบข้อมูล UV–Vis เพื่อสร้างความสัมพันธ์กับปริมาณคาร์บอนบนพื้นผิว ข้อมูล UV–Vis สามารถแยกแยะได้สำหรับทุกกลุ่มตามระดับของสารอินทรีย์ตกค้าง เมื่อรวมกับ XPS ข้อมูลจะถูกประเมิน โดยการถดถอยกำลังสองน้อยที่สุด (PLS) บางส่วนเพื่อสร้างแบบจำลอง ตามแบบจำลองการคาดการณ์น้ี ปริมาณคาร์บอนถูกคำนวณโดยมีข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ที่ 2.7 at.% เนื่องจากแบบจำลองการคาดการณ์ มีความสัมพันธ์กันสูง การวัดที่ใช้งานง่ายและการประเมินโดยการวิเคราะห์หลายตัวแปร ว ิ ธ ี ก า ร ท ี ่ พ ั ฒ น า ข ึ ้ น จ ึ ง ด ู เ ห ม า ะ ส ม ส ำ ห ร ั บ ร ะ บ บ ต ร ว จ ส อ บ อ อ น ไ ล น ์ ด้ ว ย ร ะ บ บ นี้ ตรวจจบั ฟลักซต์ กค้างในกระบวนการผลิตทำความสะอาดพนื้ ผวิ ทางเทคนคิ หลังจากการบดั กรี
13 งานวจิ ยั ที่เกี่ยวข้องกับการตรวจวัดไอออนเหล็กโดยใชแ้ อนโทไซยานนิ จากกระเจี๊ยบแดง รวิวรรณ วัฑฒนายน และคณะ. (2017). งานวิจัยนี้เป็นมีวัตถุประสงค์เพื่อหาปริมาณไอออนเหล็ก ในน้ำตัวอย่าง โดยการใช้แอนโทไซยานินจากกระเจี๊ยบแดงเป็นตัวตรวจวัด แอนโทไซยานินจะเกิดสารเชิงซ้อน กับไอออนเหล็กทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของค่าการดูดกลืนแสงและสามารถมองเห็นการเปลี่ยนสี ของสารละลายด้วยตาเปล่า จากการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการตรวจวัดไอออนโลหะ พบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการตอบสนองของแอนโทไซยานินจากกระเจี๊ยบแดงต่อไอออนเหล็ก คือ ที่ pH 5 โดยแอนโทไซยานินมีความจำเพาะตอ่ ไอออนเงินมากกว่าแคตไอออนชนิดอื่นๆ และสามารถนำแอนโทไซยานิน ไปประยุกต์ใช้ในการตรวจวดั ไอออนเหลก็ ในน้ำตัวอย่างจรงิ ได้แก่ น้ำดมื่ นำ้ ทะเล และนำ้ เข่ือนได้เปน็ ผลสำเรจ็ โดยพบว่าไม่เกิดการรบกวนขององค์ประกอบอ่ืนๆในน้ำตวั อย่าง
14 งานวจิ ัยทเี่ กีย่ วข้องกบั การวเิ คราะห์เชิงปริมาณของความเขม้ ขน้ ของไอออนโลหะปริมาณน้อยในของเหลว บรสิ ุทธิ์ของการถลงุ สงั กะสโี ดยใชว้ ธิ ี UV-vis spectrometry และวิธี EVC-ILWPLS Can et al. (2021) ; งานวิจัยนี้ศึกษาของเหลวบริสุทธิ์เป็นตัวเชื่อมสุดท้ายในกระบวนการ ทำให้บริสุทธิ์ด้วยการถลุงสังกะสี และการตรวจจับความเข้มข้นของไอออนของโลหะในปริมาณน้อย ในแบบเรียลไทม์จะเป็นประโยชน์ในการให้ข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสำหรับการทำบริสุทธิ์ของโลหะผสมสังกะสี เราได้เพิ่มสารละลายมาตรฐาน Cu(II), Co(II) และ Fe(III) ลงในของเหลวบริสุทธิ์ของการถลุงสังกะสีตามระบบ การวิเคราะห์ของเกลือ Nitroso R เพื่อจำลองความผันผวนของความเข้มข้นของไอออนจริง และนำสเปกโตรโฟโตเมตรีที่มองเห็นด้วยแสงยูวีมาใช้เพื่อกำหนด จากนั้น เราใช้กลยุทธ์ \"การแยก-สกัด-สอบเทียบ\" เพื่อวิเคราะห์ความเข้มข้นของไอออนของโลหะปริมาณน้อย Cu, Co และ Fe พร้อมกันในเชิงปริมาณ คลัสเตอร์ Elite Variable Cluster และอัลกอริทึม Local Weighted Partial Least Squares ที่ปรับปรุงแล้ว (EVC-ILWPLS) ได้รับการเสนอสำหรับการดึงคุณลักษณะและแบบจำลอง การปรับเทียบหลายตัวแปร ในแนวทางนั้น การจัดกลุ่มตัวแปรข้อมูลที่มีประสิทธิภาพที่สุดจะถูกกรองผ่าน การกำจัดไปข้างหน้าและการจัดกลุ่มย้อนหลัง จากนั้น ILWPLS ที่อิงตามการถ่วงน้ำหนักแบบแปรผัน และการถ่วงน้ำหนักตัวอย่างจะถูกใช้เพื่อคาดการณ์ความเข้มข้นของไอออนโลหะปริมาณน้อย ผลการทดลองระบุว่า EVC-ILWPLS ไม่เพียงแต่สามารถเลือกตัวแปรที่มีประสิทธิภาพได้อย่างรวดเร็ว และแม่นยำเท่านั้น แต่ยังสร้างแบบจำลองการถดถอยที่เชื่อถือได้สำหรับข้อมูลสเปกตรัมที่มีความสัมพันธ์ แบบหลายตัวแปรที่ซับซ้อนและการทำงานร่วมกันที่แข็งแกร่ง เปรียบเทียบกับวิธีการทั่วไปอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่ากลยุทธ์ที่เสนอนี้สามารถกำหนดความเข้มข้นของ Cu, Co และ Fe ด้วยค่าต่ำสุด ผลการทดลองระบุว่า EVC-ILWPLS ไม่เพียงแต่สามารถเลือกตัวแปรที่มีประสิทธิภาพได้อย่างรวดเร็ว และแม่นยำเท่านั้น แต่ยังสร้างแบบจำลองการถดถอยที่เชื่อถือได้สำหรับข้อมูลสเปกตรัม ที่มีความสัมพันธ์แบบหลายตัวแปรที่ซับซ้อนและการทำงานร่วมกันที่แข็งแกร่ง เปรียบเทียบกับวิธีการทั่วไป อื่น ๆ แสดงให้เห็นว่ากลยุทธ์ที่เสนอนี้สามารถกำหนดความเข้มข้นของ Cu, Co และ Fe ด้วยค่าต่ำสุด ผลการทดลองระบุว่า EVC-ILWPLS ไม่เพียงแต่สามารถเลือกตัวแปรที่มีประสิทธิภาพได้อย่างรวดเร็ว และแม่นยำเท่านั้น แต่ยังสร้างแบบจำลองการถดถอยที่เชื่อถือได้สำหรับข้อมูลสเปกตรัมที่มีความสัมพันธ์ แบบหลายตัวแปรที่ซับซ้อนและการทำงานร่วมกันที่แข็งแกร่ง เปรียบเทียบกับวิธีการทั่วไปอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่ากลยุทธ์ที่เสนอนี้สามารถกำหนดความเข้มข้นของ Cu, Co และ Fe ด้วยค่าต่ำสุดRMSE และMRE ดังนั้น วิธีที่เราพัฒนาขึ้นจึงสามารถนำไปใช้เป็นวิธีการที่มีแนวโน้มสำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณ ของความเข้มข้นของไอออนของโลหะปริมาณน้อย และมีความสำคัญเป็นแนวทางในการวิเคราะ ห์ และประมวลผลข้อมูลสเปกตรัมคอลลเิ นยี ร์ของหลายตัวแปร
15 งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบ ICP-OES และ UV-Vis Spectrophotometer สำหรับ การตรวจวดั โลหะหนกั ในดินทมี่ ีการชลประทานกบั น้ำเสยี ทีผ่ ่านการบำบดั ทตุ ยิ ภมู ิ Ali and Shakrani. (2014) ; ง า น ว ิ จ ั ย นี้ ศ ึ ก ษ า เ ก ี ่ ย ว ก ั บ ค ว า ม เ ข ้ ม ข ้ น ข อ ง โ ล ห ะ ห นั ก ที่คัดเลือก เช่น Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb และ Zn ในดินที่ชลประทานด้วยน้ำเสียที่ผ่านการบำบัด ขัน้ ทสี่ องถูกกำหนดโดย ICP OES และ UV-Vis Spectrophotometer หลงั จากกรดรวม การย่อยอาหารเปยี ก ผลการศึกษาพบว่าความเข้มข้นของโลหะหนักในน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดขั้นทุติยภูมินั้นสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ใน FSTW เมื่อเปรียบเทียบกบั BSTW พบวา่ ความผันแปรตามฤดูกาลและประสิทธิภาพของระบบบำบัดน้ำเสีย ส่งผลต่อคุณภาพน้ำเสีย นอกจากนี้ พบว่าคุณลักษณะโลหะหนักของดินที่ชลประทานด้วยน้ำเสีย ท่ีผ่านการบำบัดขั้นที่สองนั้นค่อนข้างสูงใน SPS เมื่อเทียบกับ SEPS ที่บ่งชี้ว่าพื้นที่หน้าตัดของดินส่งผล ต่อการสะสมของธาตุอาหารหลักและธาตุอาหารรอง ในขณะเดียวกัน การศึกษาเปรียบเทียบระหว่าง เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ ICP-OES และ UV-Vis สำหรับการตรวจจับโลหะหนักในดินที่มีการชลประทาน ด ้ ว ย ก า ร บ ำ บ ั ด แ บ บ ท ุ ต ิ ย ภ ู ม ิ น ้ ำ เ ส ี ย แ ส ด ง ใ ห ้ เ ห ็ น ถ ึ ง แ น ว โ น ้ ม ท ี ่ ส ู ง ข ึ ้ น ข อ ง ร ะ ด ั บ โ ล ห ะ ห นั ก ที่ได้จากเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ UV-Vis เมื่อเปรียบเทียบกับ ICP-OESบ่งบอกว่ามีการรบกวน องค์ประกอบอื่น ๆ มากมายในช่วงการวิเคราะห์ภายใต้เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ UV-Vis ดังนั้นจึงแนะนำ ICP-OES สำหรับการวิเคราะห์ดินที่ชลประทานด้วยการบำบัดขั้นที่สองน้ำเสียเนื่องจากพบว่า ICP-OES เหมาะสมสำหรับการวิเคราะห์องค์ประกอบในดินที่มีความแม่นยำสูงเนื่องจากมีตัวอย่างสูงความจุปริมาณ งาน ลักษณะหลายองค์ประกอบอย่างรวดเร็ว แตกต่างกันไปขีดจำกัดการตรวจจับทำให้เหมาะสำหรับ การใช้งานประเภทนี้ในขณะท่ี HACH DR5000 UV-Vis Spectrophotometer ได้รับการแนะนำ ว่ามีการทำงานที่ดีกว่าสำหรับน้ำมากกว่าการวิเคราะห์ดินมีคุณสมบัติต่อน้ำได้ดีกว่าการวิเคราะห์ดิน งานวิจัย ที่เกี่ยวข้องกับตัวกรองธาตุเหล็กและซีโอไลต์เป็นศูนย์สำหรับการรีไซเคิลไนเตรตจากน้ำระบายน้ำ ทางการเกษตร
16 งานวจิ ยั ท่ีเก่ียวขอ้ งกับการประเมินการปนเปื้อนของโลหะหนักโดยใช้วิธีการสงิ่ แวดลอ้ มและการจัดทำดัชนี สำหรบั แมน่ ้ำยมุนา กรุงเดลี ประเทศอนิ เดีย Bhardwaj et al. (2017) ;งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้คือเพื่อตรวจสอบ สถานะปัจจุบันของมลพิษโลหะหนักในแม่น้ำยมุนา กรุงเดลี ความเข้มข้นของนิกเกิล แคดเมียม โครเมียม ทองแดง เหล็ก ตะกั่ว และสังกะสีในตัวอย่างน้ำได้รับการศึกษาในช่วงเดือนธันวาคม 2556 - สิงหาคม 2558 โดย ส ั งเก ตค วาม เข ้ ม ข ้ น เฉ ล ี ่ ย โดย ร วม ของโล หะหนักตาม ล ำดับ Fe > Cu > Zn > Cd. การวิเคราะห์สหสัมพันธ์ทำให้เกิดโลหะหนักสองกลุ่มที่แตกต่างกันโดยเน้นแหล่งที่มาที่คล้ายคลึงกัน สิ่งนี้ได้รับการยืนยันเพิ่มเติมโดยผลจากการวิเคราะห์ส่วนประกอบหลักที่แสดงการจัดกลุ่มโลหะหนัก ท ี ่ ค ล ้ าย ค ลึ งกั น ( Ni, Zn, Fe, Pb, Cd) ล งใ น PC1 ท ี่ม ีแ หล ่งเดียวสำหรับโล หะหนักเหล่าน้ี และ PC2 (Cu, Cr) ที่มีแหล่งอื่นร่วมกัน นอกจากนี้ การศึกษาของเรายังชี้ให้เห็นพื้นที่สองแห่ง ได้แก่ ท่อระบายน้ำ Najafgarh และช่องระบายน้ำ Shahdara ในแม่น้ำ Yamuna เนื่องจากเป็นแหล่ง ที่อาจก่อให้เกิดการปนเปื้อนของโลหะหนัก จากค่าดัชนีมลพิษโลหะหนัก (1491.15) เราสรุปได้ว่าพื้นท่ี การศึกษาของเราโดยรวมมีมลพิษร้ายแรงด้วยโลหะหนักภายใต้การศึกษาเนื่องจากปริมาณสารก่อมลพิษ จากกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ > Cr > Pb > Cd. การวิเคราะห์สหสัมพันธ์ทำให้เกิดโลหะหนักสองกลุ่ม ที่แตกต่างกันโดยเน้นแหล่งที่มาที่คล้ายคลึงกัน สิ่งนี้ได้รับการยืนยันเพิ่มเติมโดยผลจากการวิเคราะห์ ส่วนประกอบหลักที่แสดงการจัดกลุ่มโลหะหนักที่คล้ายคลึงกัน ( Ni, Zn, Fe, Pb, Cd) ลงใน PC1 ที่มีแหล่งเดียวสำหรับโลหะหนักเหล่านี้ และ PC2 (Cu, Cr) ที่มีแหล่งอื่นร่วมกัน นอกจากน้ี การศึกษาของเรายังชี้ให้เห็นพื้นที่สองแห่ง ได้แก่ ท่อระบายน้ำ Najafgarh และช่องระบายน้ำ Shahdara ใ น แ ม ่ น ้ ำ Yamuna เ น ื ่ อ ง จ า ก เ ป ็ น แ ห ล ่ ง ท ี ่ อ า จ ก ่ อ ใ ห ้ เ ก ิ ด ก า ร ป น เ ป ื ้ อ น ข อ ง โ ล ห ะ ห นั ก จากค่าดัชนีมลพิษโลหะหนัก (1491.15) เราสรุปได้ว่าพื้นที่การศึกษาของเราโดยรวมมีมลพิษร้ายแรง ด้วยโลหะหนักภายใตก้ ารศกึ ษาเน่ืองจากปริมาณสารกอ่ มลพษิ จากกจิ กรรมตา่ งๆ ของมนุษย์
17 งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับยูวีวิสิเบิลสเปกโทรโฟโตเมทรีสำหรับตรวจวัดไอออนโลหะประจุ +2 โดยใชค้ ฟั เฟอรอน อลงกรณ์ อยู่สำราญ และคณะ. (2019) ; งานวิจัยนี้เปน็ การศึกษาการวิเคราะห์ไอออนโลหะประจุ +2 ด้วยเทคนิคยูวีวิสิเบิลสเปกโทรโฟโตเมทรี โดยอาศัยการเกิดสารประกอบเชิงซ้อนระหว่าง Cupferron กับไอออนโลหะประกอบด้วย ไอออนทองแดง ไอออนตะกั่ว ไอออนสังกะสี และไอออนแคดเมียม จากการศึกษาพบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการวิเคราะห์ คือ อัตราส่วนโดยโมลระหว่างลิแกนด์ กับไอออนโลหะที่ 1:1 pH ที่ 4.0 ฟอสเฟตบัฟเฟอร์ ระยะเวลาในการเกิดสารประกอบเชิงซ้อน 10 นาที ช่วงความยาวคลื่น 200-500 นาโนเมตร ที่สภาวะดังกล่าวไม่สามารถตรวจวิเคราะห์ไอออนแคดเมียม ได้ ขีดจำกัดต่ำสุดที่สามารถตรวจวัด (LOD) ของไอออนทองแดง ไอออนตะกั่ว และไอออนสังกะสี เท่ากับ 0.03, 0.02 และ 0.01 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร ตามลำดับ ค่าขีดจำกัดต่ำสุดที่สามารถวิเคราะห์ ปริมาณได้ (LOQ) เทา่ กบั 0.12, 0.10 และ 0.07 ไมโครกรัมตอ่ มลิ ลิลิตร ตามลำดับ ร้อยละการคืนกลับเท่ากับ ร้อยละ 100.31, 98.09 และ 103.43 ตามลำดับ และความแม่นยำ (%RSD) เท่ากับร้อยละ 8.54, 6.78 และ 8.25 ตามลำดบั
18 งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ด้วยโครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูงและการสกัดด้วย ตัวทำละลายของสารอโิ มดนิ จากเถาวัลยเ์ หล็ก Chamchomdao et al. (2020) ; งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์1) เพื่อพัฒนาและตรวจสอบความถูกต้อง ของวิธีวิเคราะห์อิโมดินจากสารสกัดเถาวัลย์เหล็กด้วยเทคนิค HPLC และ 2) เพื่อประเมินตัวทำละลาย ท่ีเหมาะสมในการสกัดสารอิโมดินจากเถาวัลย์เหล็ก วิธีการศึกษา: พัฒนาวิธีการวิเคราะห์ปริมาณอิโมดิน ที่สกัดจากเถาวัลย์เหล็กด้วยตัวทำละลายชนิดต่าง ๆ ด้วยเทคนิค HPLC-PDA โดยใช้คอลัมน์ XSelect CSH ชนิด C18 ขนาดอนุภาค 5 ไมโครเมตร ขนาด 4.6x250 มิลลิเมตร อุณหภูมิคอลัมน์ 30 องศาเซลเซียส สารละลายตัวพาเป็นสารละลายกรดฟอสฟอริกความเข้มข้นร้อยละ 0.1 และอะเซโทไนไทรล์ ผสมกัน แบบเกรเดียนอตั ราการไหล 1.0 มล./นาที และตรวจวดั ดว้ ยโฟโตไดโอดแอเรย์ทค่ี วามยาวคลื่น 288 นาโนเมตร ศึกษาความเหมาะสมของค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของตัวทำละลายในการสกัดอิโมดินจากเถาวัลย์เหล็ก ศึกษาโดยหมักผงเถาวัลย์เหล็กนาน 7 วัน ด้วยตัวทำละลาย ได้แก่ น้ำ , เมธานอลความเข้มข้น ร้อยละ 20 - 100, เอธานอลความเข้มข้นร้อยละ 20 - 100, โพรพานอล และ บิวธานอล ผลการศึกษา: อิโมดินให้พีคที่เวลาประมาณ 10.8 นาที โดยใช้เวลาวิเคราะห์ 20 นาทีต่อการฉีดแต่ละคร้ัง พบว่าวิธีมีความจำเพาะกับอิโมดินสามารถแยกออกจากพีคข้างเคียงได้พบความถูกต้ องของวิธีด้วยค่าร้อยละ การกลับคืนของอิโมดินที่ 101.99 ถึง 103.16 ค่าร้อยละของค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์เท่ากับ 0.09 ถึง 0.14 ปริมาณต่ำสุดของอิโมดินที่พบได้เป็น 0.008 มคก./มล. และปริมาณต่ำสุดที่ตรวจหาเชิงปริมาณ ได้เท่ากับ 0.02 มคก./มล. พบว่าตัวทำละลายที่สกัดได้อิโมดินปริมาณสูงที่ 500 ถึง 700 มก./กก. มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกอยู่ในช่วง 30 ถึง 50 โดยเอธานอลความเข้มข้นร้อยละ 60 ให้ปริมาณอิโมดินสูงที่สุด ที่ 702.52 มก./กก. สรุป: วิธีวิเคราะห์ปริมาณอิโมดินมีความไว ความจำเพาะ ความแม่น และความเที่ยง ตามหลักเกณฑ์การตรวจสอบความถูกต้องของวิธีวิเคราะห์ของ ICH Guideline 2005 และ AOAC 2013 ตัวทำละลายที่เหมาะสม คือ เอธานอลความเข้มข้นร้อยละ 60 ซึ่งจะได้ปริมาณอิโมดินสูงที่สุด เพอ่ื นำไปแยกสารให้บรสิ ทุ ธแ์ิ ละนำไปให้ประโยชน์ตอ่ ไป
19 งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการใช้สมาร์ทโฟนเป็นอุปกรณ์ตรวจวัดทางสีสำหรับการหาปริมาณไอออนเหล็ก ในน้ำโดยใชแ้ อนโทไซยานินเป็นรเี อเจนต์ วรันภัทร รัตนการุณจิตและคณะ. (2020) ; งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาน้ำในธรรมชาติ จะมีไอออนเหล็กละลายอยู่ เหล็กเป็นธาตุที่มีประโยชน์ต่อร่างกาย แต่หากเข้าสู่ร่างกายในปริมาณมากเกินไป จะก่อให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์ได้ ดังนั้นหน่วยงานของภาครัฐที่เกี่ยวข้อง อาทิ องค์การอนามัยโลก รวมถึงกระทรวงสาธารณสุขและกรมทรัพยากรน้ำบาดาลได้กำหนดค่าความเข้มข้ นมาตรฐาน (เกณฑ์กำหนดสูงสุด) เพื่อควบคุมปริมาณไอออนของเหล็กที่ปนเปื้อน การตรวจวิเคราะห์หาปริมาณ ไอออนเหล็กจึงมีความสำคัญ โดยวิธีการตรวจวิเคราะห์หาปริมาณไอออนเหล็กแบบมาตรฐานมีหลายวิธี เช่น เทคนิคทางสเปกโทรสโกปี และเทคนิคทางไฟฟ้าเคมีต่าง ๆ ซึ่งเทคนิคดังกล่าวมีสภาพไวโดยสามารถ ตรวจวัดได้ในระดับต่ำ ๆ และมีความจำเพาะเจาะจงสูง แต่มีข้อจำกัดคือยังต้องใช้เครื่องมือขั้นสูงที่มีราคาสูง และมีขั้นตอนที่ยุ่งยากที่ต้องอาศัยทักษะหรือผู้เชี่ยวชาญในการตรวจวิเคราะห์เชิงปริมาณ ปัจจุบันได้มีผู้วิจัยหลายกลุ่มมุ่งพัฒนาวิธีการวิเค ราะห์เชิงปริมาณโดยใช้การวิเคราะห์ทางสี โดยการใช้สมาร์ทโฟนร่วมกับโปรแกรม ImageJ เพื่อลดข้อจำกัดด้านการใช้เครื่องมือขั้นสูงที่มีราคาสูง และลดขั้นตอนที่ยุ่งยากซับซ้อนโดยไม่ต้องอาศัยทักษะหรือผู้เชี่ยวชาญในการตรวจวิเคราะห์เชิงปริมาณ นอกจากนี้ยังใช้แอนโทไซยานินที่สกัดได้จากธรรมชาติเป็นรีเอเจนต์ทดแทนการใช้รีเอเจนต์ทางเคมี ในการตรวจวิเคราะห์หาปริมาณไอออนเหล็กในน้ำตัวอย่างจริง ซึ่งในบทความวิจัยหลายบทความ ได้รายงานว่าการใช้สมาร์ทโฟนร่วมกับโปรแกรม ImageJ มีประสิทธิภาพเทียบเคียงกับวิธีมาตรฐาน และอาจสามารถประยุกต์ใช้สำหรับการทำปฏิบัติการการหาปริมาณโลหะหนักสำหรับวิชาเคมี ระดบั มัธยมศึกษาเพ่อื เพิม่ โอกาสให้นกั เรยี นได้ลงมือทำปฏบิ ัตกิ ารอกี ด้วย
20 งานวจิ ัยทีเ่ กีย่ วขอ้ งกับการดดู ซบั ไอออนของเหลก็ ในน้ำกอ่ นเขา้ สู่กระบวนการผลติ น้ำประปาด้วยไคโตซาน จากกระดองปนู า ชัชญาภา เกตุวงศ์ และคณะ. (2017) ; งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาไคโตซานเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติ ที่ไม่เป็นพิษ ซึ่งเป็นตัวดูดซับชนิดหนึ่งที่ถูกใช้อย่างกว้างขวาง โดยการดูดซับเกิดจากการสร้างพันธะ ของโลหะหนักกับหมู่อะมิโนในไคโตซาน ในงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาการดูดซับไอออน ของเหล็กในน้ำก่อนเข้าสู่กระบวนการผลิตน้ำประปาจากหนองน้ำในมหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสาร คาม ดว้ ยไคโตซานท่สี กัดจากกระดองปูนา โดยมกี ารทดลองสองข้นั ตอน คือ การสกดั ไคโตซานและศกึ ษาการดูดซับ จากผลการทดลองพบว่าไคโตซานที่สกัดได้สามารถดูดซับเหล็กไอออนได้ร้อยละ 41.51 ปรมิ าณตวั ดูดซับ 0.5 กรัม และเวลาในการดดู ซับ 100 นาที ณ สภาวะปกตทิ อ่ี ุณหภมู หิ ้อง
21 บทท่ี 3 วิธดี ำเนนิ การวิจัย ในการวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพื่อวิเคราะห์ปริมาณเหล็ก ไอออนในแหล่งน้ำตัวอย่างและเพื่อ ประเมินคณุ ภาพนำ้ ในแหลง่ น้ำตัวอยา่ ง โดยมรี ายละเอียดแบบแผนการวจิ ัย ดังน้ี 3.1 สารเคมี 3.2 อปุ กรณแ์ ละเคร่อื งมอื 3.3 การเตรยี มสารละลายมาตรฐาน 3.4 วิธกี ารเก็บน้ำตวั อย่าง 3.5 การเตรยี มน้ำตวั อย่าง 3.6 การศึกษาการสรา้ งกราฟมาตรฐาน 3.7 การศึกษาความแมน่ ยำของการทดลอง 3.8 การวิเคราะหห์ าปรมิ าณเหล็กไอออน ( Fe2+) 3.9 การศกึ ษาผลของตวั รบกวนต่อการวิเคราะหห์ าปริมาณเหลก็ ไอออน ( Fe2+) 3.1 สารเคมี 1. Iron(II)chloride haxahydrate ( FeCl3 · 6H2O ) 2. 1,10-phenanthroline ( C12H8N2 ) 3. Hydrochloric acid 37% w/w 4. Copper nitrate ( Cu(NO3)2 ) 5. Nickel (II) sulfate ( NiSO4 ) 6. hydroxylamine hydrochloride ( HONH2·HCl ) 7. glacial acetic acid 98% 8. Sodium acetate ( CH3COONa .3H2O ) 9. Sodium hydroxide ( NaOH ) 10. Potassium chloride ( KCl ) 11. Sulfuric acid ( H2SO4 ) 12. Ammonium acetate ( C2H7NO2 ) 13. Sodium chloride ( NaCl ) 14. Nitric acid (HNO3)
22 3.2 อปุ กรณแ์ ละเคร่ืองมอื 1. เคร่อื ง UV-VIS Spectrometer 2. ขวดวัดปริมาตร ขนาด 25 , 50 , 100 และ 1000 มลิ ลลิ ิตร 3. บกี เกอร์ ขนาด 250 มลิ ลิลิตร 4. ขวดพลาสติก ขนาด 50 มลิ ลิลติ ร 5. ขวดรปู ชมพู่ ขนาด 100 มลิ ลลิ ิตร 6. ปเิ ปต ขนาด 1 , 2 , 5 , 10 , 20 และ 25 มลิ ลลิ ิตร 7. ขวดนำ้ กลั่น 8. ลูกยาง 9. cuvette 10. กระบอกตวง ขนาด 10 มลิ ลิลติ ร 11. pH meter 12. Micropipette ขนาด 10-100 ไมโครลติ ร และ ขนาด 100-1000 ไมโครลติ ร 13. แทง่ แกว้ คนสาร 14. ช้อนตักสาร 3.3 การเตรยี มสารละลายมาตรฐาน 3.3.1 การเตรียมสารละลาย 3.3.1. การเตรยี มสารละลายมาตรฐานของเหลก็ ไอออนเข้มข้น 100 ppm ชั่ง Iron(II)chloride haxahydrate จำนวน 0.0702 กรัม ละลายให้หมดด้วยน้ำกล่ัน จากนัน้ เตมิ 2.0 มลิ ลิลติ ร Conc.H2SO4 เตมิ นำ้ กลัน่ จนถึงขีดปรมิ าตร 100 มลิ ลิลติ ร 3.3.2 การเตรียมสารละลายมาตรฐานทองแดงเข้มข้น 1000 ppm ละลาย copper nitrate 0.3802 กรัม ในกรดไนตริกซึ่งมีความเข้มข้น 2 mol dm-3 ปรับปริมาตรด้วยน้ำกลั่นจนถึงขีดปริมาตร 100 มิลลิลิตร ในขวดวัดปริมาตรจะได้สารละลายของทองแดง ที่มีความเข้มข้น 1000 ppm ซึ่งใช้เป็น stock solutions สำหรับเตรียมสารละลายทองแดง ทมี่ ีความเข้มข้นอ่ืน ๆ ต่อไป 3.3.3 การเตรยี มสารละลายมาตรฐานนกิ เกลิ เขม้ ขน้ 1000 ppm ละลาย Nickel (II) sulfate 0.2238 กรัมด้วยน้ำกลั่น ปรับ pH ให้มีค่าน้อยกว่า 2 ดว้ ยกรดไนตริกเข้มขน้ และปรับปรมิ าตรดว้ ยน้ำกล่นั ให้ถงึ ขดี วัดปริมาตร 100 มลิ ลลิ ติ ร 3.3.4 การเตรียม CH3COOH เขม้ ขน้ 1 โมลาร์ เตรียมโดยนาํ CH3COOH 99.8% w/w ปรมิ าตร 5.73 มลิ ลลิ ิตร เจือจางดวยน้ำกล่นั จนถึงขดี วัดปริมาตร 100 มลิ ลลิ ติ ร จะได้ CH3COOH ท่ีมคี วามเขม้ ขน้ 1 โมลาร์
23 3.3.5 การเตรียมสารละลาย 1,10-phenanthrolinium chloride ละลาย 1,10-phenanthroline จำนวน 0.5 กรัม ในน้ำกลั่นและหยดสารละลาย กรดไฮโดรคลอรกิ เข้มขน้ ทีละหยดจนละลายจนหมด แล้วปรบั ปริมาตรด้วยน้ำกลน่ั จนมปี ริมาตร 500 มิลลลิ ติ ร 3.3.6 การเตรยี มสารละลาย Hydroxylammonium chloride ละลาย hydroxylamine hydrochloride 10 กรมั ในน้ำกล่นั 100 มลิ ลิลิตร 3.3.7 การเตรียมสารละลายบัฟเฟอร์ pH 5 ละลาย CH3COOH ความเข้มข้น 1 โมลาร์ จำนวน 65 มิลลิลิตร กับสารละลาย Sodium acetate เข้มข้น 1 โมลาร์ จำนวน 35 มิลลิลิตร ปรับ pH ให้ถึง 5 ด้วย Sodium hydroxyl โดยหยดทลี ะหยดและวัดคา่ จน pH=5 3.4 วธิ กี ารเกบ็ นำ้ ตวั อย่าง เก็บแบบจ้วงโดยเก็บที่จุดกึ่งกลางความกว้างของแหล่งน้ำ และที่ระดับกึ่งกลางความลึกเก็บ ท่ีระดบั ความลกึ ประมาณ 1 เมตรจากผิวนำ้ ซึง่ แหล่งน้ำที่ใช้ในการทดลองมดี งั น้ี ▪ แหล่งนำ้ ด่มื ใช้นำ้ ดม่ื ทผ่ี ่านการกรองและบรรจขุ วดแล้ว 1. นำ้ ดมื่ พูนทพิ ย์ หมทู่ ี่ 2 ตำบลไชยคราม อำเภอดอนสัก จังหวดั สรุ าษฎรธ์ านี 2. นำ้ ดืม่ แสงอรุณหม่ทู ่ี 5 ตำบลบา้ นทำเนียบ อำเภอคีรรี ัฐนิคม จังหวัดสุราษฎร์ธานี 3. นำ้ ดม่ื ใบเฟริ ์น หมทู่ ่ี 6 ตำบลมะขามเตย้ี อำเภอเมือง จังหวดั สุราษฎรธ์ านี ▪ แหล่งน้ำจากคลองสองน้ำบริเวรปากนำ้ ทีเ่ ชอ่ื มตอ่ กับทะเล 1.คลองท่าชนะ หมูท่ ี่ 10 ตำบลทา่ ชนะ อำเภอทา่ ชนะ จังหวดั สุราษฎรธ์ านี 2.ปากน้ำไชยา หมู่ที่ 5 ตำบลพมุ เรียง อำเภอไชยา จงั หวดั สรุ าษฎร์ธานี 3.ปากน้ำดอนสัก หมู่ท่ี 1 ตำบลชลคราม อำเภอดอนสัก จงั หวดั สรุ าษฎร์ธานี ▪ แหลง่ นำ้ ใกลเ้ หมืองบรเิ วรลำคลองทอี่ ยขู่ า้ งเหมืองและมีการปล่อยน้ำจากเหมอื งลงสลู่ ำคลอง 1. หมทู่ ่ี 2 ตำบลไชยคราม อำเภอดอนสัก จังหวัดสรุ าษฎร์ธานี 2. หมู่ท่ี 5 ตำบลบา้ นทำเนยี บ อำเภอครี ีรัฐนิคม จงั หวัดสุราษฎร์ธานี 3. หมูท่ ี่ 3 ตำบลทงุ่ เตา อำเภอนาสาร จงั หวัดสรุ าษฎร์ธานี 3.5 การเตรียมนำ้ ตัวอย่างเพือ่ การวิเคราะห์ การเตรียมนำ้ ตวั อย่างสำหรับวิเคราะห์ Fe2+ น ำ ต ั ว อ ย ่ า ง น ้ ำ 10 ม ิ ล ล ิ ล ิ ต ร ใ ส ่ ใ น ข ว ด ว ั ด ป ร ิ ม า ต ร ข น า ด 25 ม ิ ล ล ิ ล ิ ต ร เติมสารละลาย Hydroxylammonium chloride 1.0 มิลลิลิตร เติม 1,10-phenanthrolinium chloride จำนวน 4.0 มิลลิลิตร และเติมสารละลายบัฟเฟอร์ pH 5 จำนวน 2.5 มิลลิลิตร จากนั้นปรับปริมาตร เป็น 25 มิลลลิ ิตร ต้ังทิ้งไว้ 10 นาที กอ่ นนำไปวดั คา่ absorbance ที่คา่ การดดู กลนื แสงท่ี 511 นาโนเมตร การเตรียม Blank เตรียมด้วยวิธีการเดียวกับการเตรียมตัวอย่าง แต่ใช้น้ำที่กำจัดไอออน แทนตัวอยา่ งนำ้
24 3.6 การศึกษาการสร้างกราฟมาตรฐาน เตรียมสารละลายมาตรฐานที่มีความเข้มข้นต่างกันจาก stock solutions โดยดูดสารละลาย ตัวอย่างเข้มข้น 100 ppm มา 0.063 , 0.13 , 0.19 และ 0.25 มิลลิลิตร ใส่ลงในขวดวัดปริมาตร ขนาด 100 มิลลิลิตร เติมน้ำจนถึงขีดปริมาตรจะได้สารละลายมีความเข้มข้น 0.25 , 0.5 , 0.75 และ 1 ppm ตามลำดับ นำสารละลายที่มีความเข้มข้นต่างๆไปทำการทดลองตามหัวข้อ 3.5 แล้ว plot ค่า absorbance กบั ความเข้มข้นของ Fe2+ จะไดจ้ ุดกราฟเสน้ ตรงผ่านจดุ Origin ตาม Beer’s Law 3.7 การศึกษาความแม่นยำของการทดลอง ความแม่นยำของการวิเคราะห์หาปริมาณ แสดงได้ด้วยค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน ซึ่งนิยมบอกเป็นร้อยละ ของค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์ โดยการวัดหรือหาปริมาณสารตัวอย่างหลายๆครั้ง ด้วยวิธีการทดลอง อย่างเดียวกนั วิธีคำนวณ 1. Mean (������̅) จากสตู ร = ∑������ ������ x = ข้อมูลแต่ละค่า N = จำนวนขอ้ มูลทง้ั หมด 2. Standard deviation S.D. = √∑(������1−������̅)2) ������−1 3. Relative standard deviation R.S.D. = ������.������ ×100 ������̅ 3.8 การวเิ คราะหห์ าปริมาณเหลก็ ไอออน ( Fe2+) นำน้ำตัวอย่างทำการทดลองตามข้อ 3.5 นำค่าการดูดกลืนแสงที่วัดได้ไปเทียบหาความเข้มข้น สารท่ตี ้องการวเิ คราะห์จากกราฟมาตรฐาน 3.9 การศึกษาผลของตัวรบกวนต่อการวเิ คราะหห์ าปริมาณเหล็กไอออน ( Fe2+) เตรียมสารละลายมาตรฐานของทองแดงและนิกเกิลให้มีความเข้มข้นหนึ่ง และให้มีปริมาณเพียงพอ ที่จะใชใ้ นการทดลองกับตวั รบกวรที่จะศกึ ษาแลว้ ทดลองดงั นี้ 3.9.1. นำสารละลายมาตรฐานท่ีเตรียมได้ทดลองตามวธิ ใี นขอ้ 3.5 3.9.2. นำการทดลองเหมือนข้อ 3.9.1 แต่เติมสารละลายมาตรฐานของตัวรบกวนนิกเกิลและทองแดง ลงในปรมิ าณต่างกนั 3.9.3. เปรียบเทียบค่าการดูกลืนแสงหรือปริมาณสารที่ได้จาก ข้อ 3. 9.1 และ 3.9.2 วา่ มีแนวโน้มอยา่ งไร
25 บทที่ 4 ผลการทดลองและอภปิ รายผล การหาปริมาณเหล็กในน้ำธรรมชาติ จากแหล่งน้ำในจังหวัดสุราษฎร์ธานี จำนวน 3 ประเภทคือ แหล่งน้ำใกล้เหมืองหินเหมืองแร่ แหล่งน้ำแบบคลอง 2 น้ำ และ น้ำดื่มที่มีวางจำหน่ายตามท้องตลาดภายใน จังหวัดสุราษฎร์ธานี จำนวนแหล่งน้ำตัวอย่างรวม 9 ตัวอย่าง ซึ่งได้ทำการเก็บน้ำตัวอย่างเป็นเวลา 2 สัปดาห์ ตง้ั แต่วนั ท่ี 5 มกราคม 2565 ถงึ วันที่ 18 มกราคม 256 การวิจัยครั้งนี้ได้เลือกใช้ complexing agent หรือ coloring agent คือ 1,10-phenanthroline โดยทำให้เกดิ สารเชงิ ซอ้ นกับเหลก็ การการศึกษาความแม่นยำของวิธีการทดลองหาปริมาณเหล็ก โดยพิจารณาจากค่า S.D. และ % R.S.D. พบวา่ วธิ กี ารทอลองหาปรมิ าณเหล็กน้ีมีความแมน่ ยำสงู ดงั ข้อมูลที่แสดงในตาราง 4.2 ผลการวิเคราะห์ปริมาณเหล็ก พบว่าปริมาณของเหล็กจากแหล่งเดียวกันเก็บตัวอย่างน้ำในเวลา ใกล้เคียงกัน แต่เก็บตัวอย่างต่างสถานที่กันพบว่ามีปริมาณไม่เท่ากัน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าปริมาณของเหล็กผัน แปรตามฤดูกาลและสถานที่ ที่อาจมีสภาพแวดล้อมทางกายภาพและทางเคมีแตกต่างกัน เช่น ปริมาณน้ำ อตั ราการไหลของน้ำ อณุ หภมู ิ pH และ parameters อนื่ ๆ การเกบ็ นำ้ ตวั อยา่ งสำหรบั การวิเคราะหน์ ี้ อย่ใู นช่วงปลายฤดฝู น และผา่ นการเกดิ อุทกภยั น้ำท่วมไปได้ ไม่นาน ซงึ่ ปรมิ าณและแหลง่ ที่มาของน้ำในแหลง่ น้ำต่างๆ น่าจะมีผลต่อปริมาณของโลหะที่วิเคราะหม์ าก ผลการวิเคราะห์ปริมาณปริมาณของเหล็ก ได้ผลดังแสดงในตาราง 4.3 พบว่าปริมาณของเหล็ก อยูใ่ นเกณฑ์ตำ่ ท้ังนเี้ น่ืองจากผา่ นอทุ กภยั น้ำท่วมไปไดไ้ ม่นาน 4.1 ผลการสร้างกราฟมาตรฐาน ดงั ข้อมลู ทีแ่ สดงในตารางและกราฟต่อไปน้ี ตารางท่ี 4.1 ค่าการดูดกลนื แสงของสารละลายเหลก็ ท่คี วามเข้มข้นตา่ งๆ ความเขม้ ข้นเหลก็ Absorbance 0.00 0.000 0.10 0.044 0.50 0.131 2.00 0.513 4.00 0.986 จากคา่ ดดู กลนื แสงทวี่ ดั ได้จากตาราง 4.1 นำมาเขยี นกราฟจะได้ดงั ภาพท่ี 4.1
26 ภาพที่ 4.1 กราฟมาตรฐาน 4.2 ผลการศกึ ษาความแม่นยำของวิธีการทดลอง ตารางท่ี 4.2 ผลความแมน่ ยำของวิธกี ารทดลอง Sample คา่ เฉลย่ี S.D. % R.S.D. แหล่งนำ้ ใกลเ้ หมือง 0.0154 0.00241 15.650 อำเภอบ้านนาสาร 0.0124 0.00607 8.952 อำเภอครี รี ฐั นิคม 0.0078 0.00179 22.949 อำเภอดอนสัก แหลง่ น้ำแบบคลอง 2 นำ้ 0.012 0.003 25 อำเภอทา่ ชนะ 0.0168 0.00687 40.893 อำเภอไชยา 0.0264 0.00428 16.212 อำเภอดอนสัก 0.0032 0.00217 67.813 แหล่งน้ำดื่มที่มีวางขาย 0.0006 0.00089 148.333 ตามท้องตลาด 0.0008 0.0013 162.5 น้ำด่ืมตราแสงอรณุ นำ้ ด่มื ตราพูนทพิ ย์ น้ำดม่ื ตราใบเฟิร์น
27 4.3 ผลการวเิ คราะห์หาปริมาณเหล็ก จากผลการทดลองดังแสดงในตารางที่ 4.3 พบว่าปริมาณของเหล็กในน้ำตัวอย่างจากแหล่งต่างๆ คือ แหล่งน้ำใกล้เหมืองหินเหมืองแร่โดยมีแหล่งน้ำจากอำเภอบ้านนาสาร อำเภอคีรีรัฐนิคม อำเภอดอนสัก แหล่งน้ำแบบคลอง 2 น้ำโดยมีแหล่งน้ำจากอำเภอท่าชนะ อำเภอไชยา อำเภอดอนสัก และ น้ำดื่มที่มีวางจำหน่ายตามท้องตลาดภายในจังหวัดสุราษฎร์ธานี โดยมีแหล่งน้ำจากน้ำดื่มแสงอรุณ น้ำดื่มพูนทิพย์ น้ำดื่มใบเฟิร์น ให้ผลได้ดังนี้คือ ปริมาณเหล็กเท่ากับ 0.0154, 0.0124, 0.0078, 0.012, 0.0168, 0.0264, 0.0032, 0.0006 และ0.0008 ppm ตามลำดับ โดยมีช่วงปริมาณเหล็กในแหล่งน้ำดังกล่าว เป็น 0.013-0.018, 0.004-0.020, 0.006-0.009, 0.009-0.017, 0.013-0.029, 0.020-0.030, 0.000-0.005, 0.000-0.002 และ 0.000-0.003 ppm ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบค่าเฉลี่ยของปริมาณของเหล็กที่พบในแหล่งน้ำดังกล่าวจะได้ผลดังนี้ ‹ ‹แหล่งน้ำแบบคลอง 2 น้ำ แหล่งน้ำใกล้เหมืองหินเหมืองแร่ น้ำดื่มที่มีวางจำหน่ายตามท้องตลาด ภายในจงั หวดั สุราษฎรธ์ านี จากผลการวิเคราะห์ปริมาณเหล็กสำหรับงานวิจัยครั้งนี้พอที่จะสรุปเป็นค่าอยู่ในช่วง และค่าเฉลี่ย ดังแสดงไว้ในตารางที่ 4.3 ตารางท่ี 4.3 แสดงปรมิ าณเหลก็ ในนำ้ ธรรมชาตจิ ากแหลง่ ตา่ งๆ จากการทดลอง 5 คร้งั Sample ครง้ั ที่ ครง้ั ที่ ครง้ั ท่ี ครั้งท่ี ครั้งท่ี ค่าเฉล่ยี 1 2 3 4 5 แหล่งนำ้ ใกล้เหมอื ง อำเภอบา้ นนาสาร 0.018 0.014 0.013 0.014 0.018 0.0154 อำเภอคีรีรัฐนคิ ม 0.020 0.010 0.004 0.016 0.012 0.0124 อำเภอดอนสัก 0.008 0.010 0.006 0.006 0.009 0.0078 แหลง่ นำ้ แบบคลอง 2 นำ้ อำเภอทา่ ชนะ 0.011 0.009 0.011 0.017 0.012 0.012 อำเภอไชยา 0.013 0.029 0.014 0.013 0.015 0.0168 อำเภอดอนสัก 0.030 0.029 0.020 0.024 0.029 0.0264 แหล่งน้ำดื่มที่มีวางขาย ตามท้องตลาด นำ้ ดื่มตราแสงอรุณ 0.000 0.004 0.005 0.002 0.005 0.0032 น้ำดม่ื ตราพนู ทิพย์ 0.000 0.002 0.000 0.000 0.001 0.0006 นำ้ ดม่ื ตราใบเฟริ น์ 0.000 0.001 0.003 0.000 0.00 0.0008
รปู ท่ี 4.3 กราฟเปรยี บเทยี บปรมิ าณเหลก็ ในนำ้ ตัวอยา่ ง
28
4.4 ผลการศึกษาตวั รบกวน ผลการทดลองดังแสดงในตารางที่ 4.4 ตัวรบกวนที่ศึกษาคือนิกเกิลและทองแ 0.50 , 1.5 : 0.75 และ 1.5 : 1.00 ตัวรบกวนที่ 2 ตัวที่ศึกษามีผลต่อการวิเคราะห์เ มคี า่ ลดลง ผลการศกึ ษาตวั รบกวนตอ่ การวเิ คราะหป์ รมิ าณเหลก็ ดงั ขอ้ มูลในตารางที่ 4 จากการศึกษาผลของตัวรบกวน ซึ่งได้แก่ NiSO4 และ Cu(NO3)2 ต่อการตรว NiSO4 และ Cu(NO3)2 มีสีที่แตกต่างจากสีของชุดควบคุม ซึ่งการรบกวนดังกล่าวเ แล้วจะเกิดตะกอน FeSO4 และ FeNO3 ทำให้ไม่สามารถเกิดอันตรากิริยาระห หากมีไอออนของ SO42- และ NO32- เจือปน ตารางที่ 4.4 ความสัมพนั ธ์รหวา่ งคา่ การดูดกลืนแสงของเหลก็ กับการรบกวน แหล่งนำ้ ปริมาณตัวรบกวนน ใกล้เหมือง อ.บ้านนาสาร 0.00 0.25 ใกล้เหมอื ง อ.ครี ีรัฐนคิ ม ใกล้เหมือง อ.ดอนสัก 0.00 0.008 คลอง 2 นำ้ อ.ท่าชนะ 0.00 0.005 คลอง 2 น้ำ อ.ไชยา 0.00 0.005 คลอง 2 นำ้ อ.ดอนสัก 0.00 0.014 นำ้ ดื่มตราแสงอรุณ 0.00 0.012 น้ำดมื่ ตราพนู ทิพย์ 0.00 0.010 น้ำดื่มตราใบเฟิร์น 0.00 0.000 0.00 - 0.001 0.00 - 0.001
29 แดง โดยอัตราส่วนความเข้มข้นของเหล็กต่อตัวรบกวนที่ศึกษาเป็น 1.5 : 0.25 , 1.5 : เมื่อมีความเข้มข้นมากขึ้น คือ นิกเกิล และทองแดงจะทำให้ปริมาณที่วิเคราะห์ได้ 4.4 วจวัด Fe2+ ด้วยตาเปล่า พบว่าสีที่เปลี่ยนแปลงไปของรีเอเจนต์ของชุดทดสอบที่เติม เกิดจาก Fe2+ ทำปฏิกิริยากับ SO42- และ NO32- ที่มาจาก NiSO4 และ Cu(NO3)2 ว่าง complexing agent กับ Fe2+ จึงไม่สามารตรวจวัด Fe2+ ในน้ำตัวอย่างได้ นของตัวรบกวนนกิ เกลิ นิกเกลิ ทเี่ ตมิ (ppm)/ปรมิ านเหล็กท่พี บ (ppm) 0.50 0.75 1.00 0.015 0.015 0.006 0.007 0.007 0.008 0.013 0.007 0.005 0.012 0.010 0.008 0.010 0.013 0.010 0.017 0.017 0.014 0.003 - 0.001 0.000 0.000 - 0.003 0.002 - 0.001 0.000 0.001
ตารางท่ี 4.5 ความสมั พันธร์ หวา่ งค่าการดูดกลนื แสงของเหล็กกับการรบกวน แหล่งนำ้ 0.00 ปรมิ าณตวั รบกวนท 0.00 0.25 ใกลเ้ หมือง อ.บ้านนาสาร 0.00 0.004 ใกล้เหมือง อ.ครี รี ัฐนคิ ม 0.00 0.004 ใกล้เหมอื ง อ.ดอนสกั 0.00 0.001 คลอง 2 นำ้ อ.ท่าชนะ 0.00 0.008 คลอง 2 น้ำ อ.ไชยา 0.00 0.010 คลอง 2 นำ้ อ.ดอนสัก 0.00 0.010 นำ้ ดื่มตราแสงอรณุ 0.00 - 0.001 น้ำดื่มตราพนู ทิพย์ 0.00 - 0.001 นำ้ ดื่มตราใบเฟริ ์น - 0.001
30 นของตัวรบกวนทองแดง 1.00 0.006 ทองแดงท่เี ติม (ppm)/ปรมิ านเหล็กที่พบ (ppm) 0.009 0.50 0.75 0.006 0.009 0.001 0.004 0.013 0.013 0.007 0.012 0.002 0.012 0.010 0.000 0.000 0.013 0.010 0.002 0.029 0.015 0.002 0.003 - 0.004 0.003 - 0.006 0.000 - 0.003
31 บทที่ 5 สรุปผลการทดลอง การหาปริมาณเหล็กไอออนในนำ้ ธรรมชาติ จากแหลง่ น้ำในจงั หวดั สุราษฎร์ธานี จำนวน 9 ตัวอย่างคือ แหล่งน้ำใกล้เหมืองหินเหมืองแร่โดยมีแหล่งน้ำจากอำเภอบ้านนาสาร อำเภอคีรีรัฐนิคม อำเภอดอนสัก แหล่งน้ำแบบคลอง 2 น้ำโดยมีแหล่งน้ำจากอำเภอท่าชนะ อำเภอไชยา อำเภอดอนสัก และ น้ำดื่มที่มีวางจำหน่ายตามท้องตลาดภายในจังหวัดสุราษฎร์ธานีโดยมีแหล่งน้ำจากน้ำดื่มแสงอรุณ น้ำดื่มพูนทิพย์ น้ำดื่มใบเฟิร์น และนำมาทำการทดลองและวัดค่าดูดกลืนแสงในเครื่อง UV-VIS Spectrometer ท่ีความยาวคลื่น 511 นาโนเมตร การศึกษาความแม่นยำของวิธีการทดลองหาปริมาณเหล็กไอออน โดยพิจารณาจากค่า S.D และ % R.S.D. พบวา่ วธิ ีการทดลองหาปรมิ าณเหล็กน้มี ีความแมน่ ยำสงู การศึกษาปริมาณเหล็กไอออนในน้ำตัวอย่างพบว่าปริมาณเหล็กที่ปนเปื้อนในน้ำตัวอย่าง จากแหล่งต่างๆ คือ แหล่งน้ำใกล้เหมืองหินเหมืองแร่โดยมีแหล่งน้ำจากอำเภอบ้านนาสาร อำเภอคีรีรัฐนิคม อำเภอดอนสัก แหล่งน้ำแบบคลอง 2 น้ำโดยมีแหล่งน้ำจากอำเภอท่าชนะ อำเภอไชยา อำเภอดอนสัก และ น้ำดื่มที่มีวางจำหน่ายตามท้องตลาดภายในจังหวัดสุราษฎร์ธานี โดยมีแหล่งน้ำจากน้ำดื่มแสงอรุณ น้ำดื่มพูนทิพย์ น้ำดื่มใบเฟิร์น ให้ผลได้ดังนี้คือ ปริมาณเหล็กเท่ากับ 0.0154, 0.0124, 0.0078, 0.012, 0.0168, 0.0264, 0.0032, 0.0006 และ0.0008 ppm ตามลำดับ โดยมีช่วงปริม าณเหล็กไอ อ อน ใ น แ ห ล ่ ง น ้ ำ ด ั ง ก ล ่ า ว เ ป ็ น 0.013-0.018, 0.004-0.020, 0.006-0.009, 0.009-0.017, 0.013-0.029, 0.020-0.030, 0.000-0.005, 0.000-0.002 และ 0.000-0.003 ppm ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบค่าเฉล่ีย ของปริมาณของเหล็กไอออนที่พบในแหล่งน้ำดังกล่าวจะได้ผลดังน้ี แหล่งน้ำแบบคลอง 2 น้ำ ‹ แหล่งน้ำ ใกลเ้ หมอื งหนิ เหมอื งแร่ ‹ น้ำดื่มท่มี วี างจำหน่ายตามทอ้ งตลาด ภายในจังหวดั สุราษฎร์ธานี การศึกษาผลของตัวรบกวนต่อการวิเคราะห์หาปริมาณ Fe2+ ผลการทดลองตัวรบกวนที่ศึกษา คอื นกิ เกิลและทองแดง โดยอัตราสว่ นความเขม้ ขน้ ของเหลก็ ตอ่ ตัวรบกวนทศ่ี กึ ษาเป็น 1.5 : 0.25 , 1.5 : 0.50 , 1.5 : 0.75 และ 1.5 : 1.00 ตัวรบกวนที่ 2 ตัวที่ศึกษามีผลต่อการวิเคราะห์เมื่อมีความเข้มข้นมากขึ้น คอื นกิ เกิลและทองแดงจะทำให้ปริมาณที่วิเคราะห์ไดม้ ีคา่ ลดลง จากการทดลองสรุปได้ว่า แหล่งน้ำในจังหวัดสุราษฎร์ธานี 9 แหล่งนี้มีค่าเหล็กปนเปื้อน ไม่เกินค่ามาตรฐานที่กรมควบคุมมลพิษกำหนดคือ มีปริมาณเหล็กปนเปื้อนได้ไม่เกิน 0.3 ppm จากการทดลองข้างต้นจะเห็นได้ว่ามีค่าปริมาณเหล็กปนเปื้อนในน้ำตัวอย่างทั้ง 9 ตัวอย่าง เพียง 0.0154, 0.0124, 0.0078, 0.012, 0.0168, 0.0264, 0.0032, 0.0006 และ0.0008 ppm ตามลำดับ ดังนน้ั แหล่งน้ำทั้ง 9 แหล่งน้ีสามารถนำมาใช้อปุ โภคบรโิ ภคในครัวเรอื นได้ ขอ้ เสนอแนะ 1. ระยะเวลาในการศึกษาวิจัยควรมีช่วงเวลาที่ยาวนานตลอดทั้งปีเพื่อให้ได้ข้อมูลในช่วงฤดูต่างๆ ทัง้ ในหนา้ น้ำหลากและนำ้ แล้ง และการเปลีย่ นแปลงของปริมาณสารทมี่ อี ย่ใู นน้ำตลอดทง้ั ปี 2. ควรเก็บตัวอย่างน้ำดื่มที่แตกต่างกันของรอบการผลิตเพราะในแต่ละรอบการผลิต อาจจะมคี า่ การปนเปอื้ นทแ่ี ตกตา่ งกนั
32 เอกสารอา้ งองิ 1 . maril. ( 2 0 2 1 ) . ค ุ ณ ส ม บ ั ต ิ ข อ ง เ ห ล ็ ก , ส ื บ ค ้ น เ ม ื ่ อ ว ั น ท ี ่ 2 5 ก ั น ย า ย น 2 5 6 4 จ า ก . https://metalth.wordpress.com/2012/คณุ สมบัติของเหลก็ / 2. Didthai. (2021). ประโยชน์และโทษของเหล็ก, สืบค้นเมื่อวันที่ 25 กันยายน 2564 จาก. https://www.disthai.com/17261786/ธาตเุ หล็ก 3. กรมควบคุมมลพิษ. (2021). การกำหนดมาตรฐานดัชนีคุณภาพในแหล่งน้ำผิวดิน, สืบค้นเม่ือ วันที่ 26 กันยายน 2564 จาก https://www.pcd.go.th/laws/ประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ ฉบับที่ 8 (พ.ศ. 2537) เรือ่ ง กำหนดมาตรฐานคณุ ภาพน้ำในแหลง่ นำ้ ผวิ ดนิ / 4. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. (2021). หลักการทำงาน UV-VIS Spectrophotometer, สืบค้นเม่ือ วนั ที่ 27 กันยายน 2564 จาก. http://mic.eng.ku.ac.th/facilities-detail.php?id_sub=41&id=46
33 ภาคผนวก ก
34
35
36
37
38
Search
