เครื่องมือเก็บตัวอย่างอากาศ

เครื่องมือการเก็บตัวอยา งอากาศ เสนอ ดร.นจุ รีย แซจ ิว จดั ทาํ โดย นางสาววภิ าวนี อินทรเน่ือง รหัสนกั ศกึ ษา 6240311334 รายงานน้ีเปน สว นหน่ึงของรายวิชา 924-209 Industrial hygiene สาขาอาชีวอนามยั และความปลอดภยั มหาวิทยาลยั สงขลานครินทร วทิ ยาเขตสรุ าษฎรธ านี

คํานํ า รายงานเลมน้ีจัดทําขึ้นเพื่อเปนสวนหน่ึงของวิชา 924-209 Industrial hygiene เพ่ือใหไดศึกษาหาความรูในเร่ือง เคร่ืองมือเก็บตัวอยางอากาศ และไดศึกษาอยางเขาใจเพื่อ เปนประโยชนกับการเรียน ผูจัดทาํ หวังวา รายงานเลมน้ีจะเปนประโยชนกับผูอานหรือนักศึกษา ที่กําลังหาขอมูลเร่ือง น้ีอยูหากมีขอแนะนําหรือขอผิดพลาดประการใด ผูจัดทาํ ขอะขออภัยมาณ ท่ีนี้ดวย ผูจัดทํา .

สารบญั เร่ือง หนา มลพิษทางอากาศ 1 การประเมินและการเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศ 2 การเก็บตัวอยางมลพิษอากาศ 3 . เคร่ืองมือตรวจวัดท่ีสามารถอานคาไดโดยตรง 3 เครื่องวัดฝุนละอองและอนุภาค ชนิดติดตัวบุคคล HAZ-DUST 4 เคร่ืองมือท่ีอาศัยหลักการแตกตัวเปนไอออน สําหรับการตรวจวัดกาซและไอ 5 เคร่ืองมือที่อาศัยหลักการวัดความเขมขนของแสง สําหรับการตรวจวัดกาซและไอ 5 เครื่องมือท่ีอาศัยหลักการแยกช้ันของกาซโดยการซึมผานวัตถุดูดซับ เครื่องมือที่อานคาโดยตรงที่แสดงผลตัวกลาง 6 เครื่องมือตรวจวัดปริมาณความเขมขนของสารเคมี 6 หลอดปฏิกิริยา เครื่องมือและอุปกรณที่ใชในการเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศเพ่ือนาํ ไปวิเคราะหในหองปฏิบัติการ 8 เคร่ืองมือเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศชนิดติดตัวบุคคล 9 ตลับยึดกระดาษกรอง 9 กระดาษกรอง 10 หลอดบรรจุของเหลว 11 หลอดบรรจุสารดูดซับ 12 ถุงเก็บตัวอยางอากาศ 13 เคร่ืองมือสําหรบัการเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศที่เปนอนุภาคโดยการกรอง

มลพิษทางอากาศ Air Pollution มลพษิ ทางอากาศ คอื การปนเปอ นของสารเคมี สารประกอบทางกายภาพ และสารทางชีววทิ ยาในส่งิ แวดลอม จนกอ ใหเกิดความเปลย่ี นแปลงของช้ันบรรยากาศ สว นใหญมกั เกิดจากการเผาผลาญของเคร่ืองยนต ยานพาหนะ การทาํ อุตสาหกรรม หรือแมแตไ ฟปา โดยสารในมลพษิ ทางอากาศที่สงผลตอสุขภาพของมนุษย ไดแก อนภุ าคขนาด เล็กทถี่ ูกกาํ จัดไมห มด กา ซคารบ อนมอนอกไซด โอโซน ไนโตรเจนไดออกไซด และซัลเฟอรไดออกไซด มลพิษทางอากาศแบงออกเปน 2 ประเภท ไดแก มลพิษทางอากาศภายนอก เปนมลพษิ ทีเ่ กิดขึ้นกับสงิ่ แวดลอ มภายนอกอาคาร อนุภาคที่เกิดจากการเผาไหมของพลงั งานเช้ือเพลิง เชน นา้ํ มนั ถา นหิน เปนตน กาซพิษ ไดแ ก ซัลเฟอรไดออกไซด ไนโตรเจนไดออกไซด คารบ อนมอนอกไซดหรือไอระเหยจากสารเคมตี า ง ๆ โอโซนระดบั พื้นดนิ ซ่งึ เปนโอโซนชนิดที่ไมดตี อ สุขภาพ และเปนสวนประกอบสําคัญของหมอกควันท่ีเปน พษิ ใน บรเิ วณตวั เมือง ควนั จากยาสูบ ซ่งึ ประกอบไปดวยสารเคมที ีเ่ ปน พิษและสารกอ ความระคายเคือง สงผลใหผูสดู ดมเสี่ยงตดิ เชื้อ ในระบบทางเดนิ หายใจและโรคหอบหืด มลพษิ ทางอากาศภายใน เปน มลพษิ ทีเ่ กิดข้นึ ภายในอาคารหรือท่พี ักอาศยั เชน อนภุ าคจากการเผาไหมของกา ซหุงตม เชน คารบอนมอนอกไซด เรดอน เปนตน สารเคมที ่ใี ชภายในบาน สารเคมีทีใ่ ชในการกอ สรา ง เชน แรใ ยหนิ ฟอรม าดไิ ฮด ตะก่ัว เปนตน สารกอภมู แิ พตาง ๆ จากภายในและนอกอาคาร เชน ฝนุ สารกอภูมแิ พจากแมลงสาบและหนู เปนตน ควันจากยาสบู ราและเกสรดอกไม 1

การประเมนิ และการเกบ็ ตวั อยา่ งมลพิษทางอากาศ มลพษิ ทางอากาศอาจแบง ได2 ประเภท คือ 1.อนภุ าค (Particulates) หมายถงึ สารทกุ ชนิดไมว าจะอยใู นรูปของแข็ง หรือ ของเหลวท่ีสามารถแขวนลอยอยูใ นบรรยากาศไดในระยะเวลาใดเวลาหนง่ึ และ อาจเขาสรู ะบบทางเดินหายใจคนไดอ นุภาคของแข็ง เชน ฝนุ ฟูม ควนั ข้ีเถา เสนใย อนุภาคของเหลว ไดแ ก ละออง(mist) และ หมอก(fog) -ฝนุ (Dust) หมายถึง อนุภาคของสารอนิ ทรยี หรอื อนนิ ทรียทเ่ี กิดจากการขดั ตัด กระแทก เจาะ ทุบวตั ถุ ฯลฯ ทําใหว ตั ถุแตกออกและช้ินสว นที่มขี นาดเลก็ ฟุง กระจายขน้ึ สอู ากาศ ฝุนมีต้ังแตส ามารถมองเห็นดวยตาเปลา จนถึงขนาดเลก็ ทไ่ี ม สามารถมองเห็นไดดวยตาเปลา -ฟูม(Fume) เกดิ จากการระเหย (evaporation) การควบแนน (condensation) และเกดิ ปฏิกริ ิยาทางเคมีในขณะทขี่ องแข็ง หลอมเหลว เชน โลหะหลอมเหลวนน้ั วัตถสุ ามารถอยู ไดท ้ัง 3 สถานะ สวนทอ่ี ยูในสถานะกา ซ (gas phase) คอื สว นที่วัตถุ กลายเปนไอระเหย สวนน้ีจะทําปฏกิ ิรยิ ากับออกซิเจนกลายเปน โลหะออกไซด และควบแนน กลายเปนของแขง็ เมอื่ กระทบกบั ความเยน็ รอบๆ แวก ซ( wax)หรอื พลาสติกก็สามารถหลอมเหลวกลายเปน ฟมู ได ดว ยลกั ษณะการเกดิ เชน นท้ี าํ ใหฟูมเปนอนภุ าค ทข่ี นาดเลก็ มาก กลาวคือมขี นาดระหวา ง 1-0.0001 ไมโครเมตร -ควัน (Smoke) เกดิ จากการเผาไหมทไ่ี มสมบูรณข องสารอินทรีย โดยทวั่ ไปขนาด ของควนั มกั เลก็ วา 0.5 ไมโครเมตร 2.กาซและไอ กา ซ หมายถงึ สภาวะของของไหลทไี่ รร ปู ทรงของสารเคมีที่ อาจเปลีย่ นแปลงไปสูส ภาวะของเหลวหรขื องแขง็ โดยผลรว ม กันระหวา งการเพมิ่ ความดนั และการลดอณุ หภูมิ ไอ หมายถงึ สภาวะการเปน กาซของสารซ่งึ โดยปกติแลว ภายในอุณหภูมหิ อ ง และความดนั ปกตจิ ะอยูใ นสภาวะของแข็ง หรือของเหลว ไอนนั้ จะทําใหเปลี่ยน แปลงกบั ไปเปน สภาวะ ของแขง็ หรอื ของเหลวไดโ ดยการเพิ่มความดนั หรอื ลดอุณหภมู ิ 2

การเกบ็ ตวั อยา่ งมลพิษอากาศ เครอื งมอื ทใี ชว้ ดั มลพิษในอากาศ เครื่องมือทใ่ี ชในการตรวจวัดมลพิษทางอากาศในสภาพแวดลอมการทาํ งานแบง เปน 2 ประเภท คอื 1.เครื่องมอื ตรวจวัดทสี่ ามารถอานคา ไดโดยตรง (Direct Reading Instrument) เครอ่ื งมือทร่ี วมเอาการเกบ็ ตวั อยางและวิเคราะหไ วใ นเคร่อื งมือนัน้ ๆ สามารถแสดงผล การตรวจวัดในเชงิ ปริมาณไดท นั ที ท่ี ทาํ การตรวจวดั โดยแสดงท่หี นาปด เครอื่ งบันทึก หรอื แสดงผลทีต่ ัวกลางทเ่ี ก่ยี วขอ งกับการเกบ็ ตัวอยา งอากาศ เชน หลอดตรวจวัด ฯลฯ เคร่ืองมอื ประเภทนีม้ ีขอดแี ละขอ จาํ กดั ดังน้ี ขอดี -สามารถประมาณคา ความเขมขน ของมลพษิ ทางอากาศไดทนั ที -บางชนดิ สามารถบันทึกความเข็มขน มลพษิ ทางอากาศไดอยางตอ เน่ือง ตลอดเวลา -ลดปญหาขนั้ ตอนและเวลาในการท างาน -ลดปญ หาขอ ผิดพลาดทีเ่ กดิ จากการเก็บตวั อยางและวเิ คราะหตัวอยา ง -ลดปญหาการใชเครอื่ งมือไมถ ูกตอ งจากบคุ คลที่ไมไดร ับการฝก -เคร่ืองมอื บางชนิดถกู ออกแบบมาใหมรี ะบบเตอื นภยั โดยสามารถแสดงออกในรูปของแสง หรือเสยี ง ขอ จํากัด -ราคาแพง - อาจตอ งทําการตรวจปรับความถูกตองบอ ย ดังนั้นการขาดเครื่องมอื ตรวจ ปรบั ความถกู ตอ งจงึ เปน ปญหาตอการใชเคร่อื งมอื ประเภทนี้มาก เครอ่ื งมือทอี่ า นผลการตรวจวดั ทางหนา ปด ทนี่ ิยมใชไดแ ก เครื่องมือทีอ่ าศัยหลกั การกระจายของแสง (Light scattering) สําหรับการเกบ็ และวิเคราะหอ นุภาคในอากาศ เชน เครอื่ งมอื ท่ีตรวจวัดปรมิ าณฝุนทเี่ ขาถึงถงุ ลมปอดชนิดทอ่ี านคาไดทนั ที เครื่องวัดฝุนละอองและอนุภาค ชนิดติดตัวบุคคล HAZ-DUST เ ป น เ ค ร่ื อ ง มื อ ที่ ช ว ย ร ะ บุ ป ญ ห า ใ น ง า น ท่ี มี ค ว า ม เ สี่ ย ง สู ง ไ ด โ ด ย ผู เ ช่ี ย ว ช า ญ ส า ม า ร ถ ใ ช ม า ต ร ก า ร ค ว บ คุ ม เ พ่ื อ ล ด ร ะ ดั บ ก า ร สั ม ผั ส ข อ ง ผู ป ฏิ บั ติ ง า น แ ล ะ วั ด ป ร ะ สิ ท ธิ ภ า พ ข อ ง ก า ร ค ว บ คุ ม 3

หลกั การทํางาน เครอ่ื งจะดดู อากาศในบรเิ วณทตี่ องกาตรวจวัดเขา สสู ว นวเิ คราะหภ ายในเครือ่ ง (Chamber) และจะทาํ การวิเคราะหโ ดยใช หลกั การหกั เหของแสงหรือใชล าํ แสงเลเซอรใ นการวเิ คราะหปรมิ าณอนุภาค แลว แปลผลปริมาณความเขมขนของฝนุ โดยแสดง คา เปน ตัวเลข มหี นวยเปน มลิ ลิกรัมตอลกู บาศกเมตร (mg/m3) • ชวงการวดั 0.001-500 mg/m3 หรอื 1-500,000 ug/m3 • มีการชดเชยอัตราการไหลของปม • สามารถอานคาไดแบบเรียลไทมและเกบ็ ตัวอยา งผา น filter ไดพ รอมกนั • มหี ัวคัดขนาดฝนุ ใหเลือกไดถึง 3 ขนาด คอื 1. Inhalable 2. Thoracic 3. Respirable เครื่องมือท่ีอาศัยหลักการแตกตัวเปนไอออน(IONIZATION) สาํ หรับการตรวจวัดกาซและไอ เครอ่ื งวดั VOC หลักการทํางาน เคร่ืองมือท่ีเหมาะสําหรบั การใชงานสขุ อนามยั ในโรงงานอตุ สาหกรรมตรวจจับ การรว่ั ไหลและ HazMatโมเดม็ RF ชว ยใหขอมลู แบบ real-timeการสง สัญญาณ ที่ มีตวั ควบคมุ ฐานอยูห างจาก MiniRAE 500 ฟุต3000 คอมพวิ เตอรสวนบุคคล สามารถใชเ ปน สถานีฐานสําหรบั MiniRAE3000 ระบบมาตรฐาน ProRAE ซอฟตแ วร mote สามารถตรวจสอบไดใสไ ดถงึ 64 จอตั้งอยูหา งไกล ปม ตวั อยางท่ีมีประสทิ ธิภาพดึงผานทอ ไดใ นแนวนอนหรอื แนวตงั้ 100 ฟุต และตัวเลอื ก Mesh Radioในตัวชวยใหส ามารถ ตรวจสอบการอา นคาแบบเรยี ลไทมไดแ บบเรียลไทม ตวั เลือกหนงึ่ คอื บลูทธู ซ่งึ สามารถถา ยทอดการอา นและสถานะการ เตอื นภัยไดถ งึ 2 ไมลไ ปยังเคร่ืองสงสัญญาณไรส าย RAELink 3 ไฟฉายในตัวเพ่ือชวยในการเดนิ ในสภาพแวดลอ มท่ีเขมขึ้น และทก่ี ันฝุนและกันน้ําแบบ IP 65/67 ท้งั หมดจะเพม่ิ ใหกับอปุ กรณทที่ าํ งานไดอยางนาเชอ่ื ถอื แมในสภาวะทไ่ี มเ ออื้ อํานวย 4

ขอ ดี - ดูขอมลู เซน็ เซอรเรียลไทมและการเตอื นภัยสถานะทีส่ ํานกั งานใหญหรือศนู ยบ ัญชาการ - การรับรปู ระเภทหลอดไฟโดยอัตโนมตั ิ - หลอดไฟ Duty-cycling และเซน็ เซอรอ ัตโนมตั ิ -เทคโนโลยกี ารทําความสะอาดFlexi-Probe มคี วามยืดหยุน - ปุมขนาดใหญ 3 ปมุ สามารถทาํ งานได 3 ช้นั - ปม ตัวอยางขนาดใหญท ีม่ อี ยภู ายในไดถ ึง100 ฟุต (30 เมตร) ในแนวนอนหรือแนวตงั้ - ปลุกเสยี งดัง 95dB - สัญญาณเตือนภาพสีแดงกะพริบ - ลิเธียมไอออนแบบหลนลงไดและแบตเตอรอี่ ลั คาไลน - แทนชารจ เพ่มิ เปนสองเทาเครอ่ื งชารจ แบตเตอร่ี - การบนั ทกึ ขอ มลู ดว ยขอ มูลนานถงึ 6 เดือนท่ีชวงเวลาหนง่ึ นาที เครอื่ งมือที่อาศัยหลักการวดั ความเขมขน ของแสง (Photometry) สาํ หรับการตรวจวัดกาซและไอ หลักการทํางาน เปน เคร่อื งตรวจวัดกา ซพษิ ในบรรยากาศมากกวา 100 ชนดิ หลักการทาํ งาน ดวยระบบแสงอินฟราเรด (IR) มี Thermo Match Spectrum Correlation Software สาํ หรบั วิเคราะหกาซทไ่ี มท ราบชนิดเหมาะสําหรบั ใชใ นงานการติดตาม ตรวจสอบทางดานอาชีวอนามยั และความปลอดภยั ของโรงงานอตุ สาหกรรม งานการตรวจวเิ คราะหในภาวะฉุกเฉนิ ,งานการศึกษา, คุณภาพอากาศในอาคาร (Indoor Air Quality), งานติดตามตรวจสอบกา ซพษิ ในโรงพยาบาล, งานตรวจสอบ การรั่วไหลของกา ซ เปน ตน เครอ่ื ง Miran vapor analyzer เคร่อื งมือทอ่ี าศัยหลกั การแยกชัน้ ของกาซโดยการซมึ ผานวัตถุดูดซบั (Gas chromatography ) หลักการทํางาน เปนเครื่องมอื ทใ่ี ชส ําหรับวเิ คราะหก ลุม ของสารประกอบอินทรยี ระเหยได งาย(Volatile Organic Compounds, VOCs)และกลุมสารประกอบอนิ ทรยี  ทีส่ ามารถระเหยไดปานกลาง (Semi-Volatile Organic Compounds) เคร่อื งแกส โครมาโทรกราฟ ใชเทคนคิ การแยกองคป ระกอบของสารผสมโดย อาศัยความแตกตา งของอัตราการเคล่อื นทีข่ องแตละองคป ระกอบของสาร Portable GC 5

ผสมบนเฟสคงที่ (Stationary phase) ภายใตการพาของเฟสเคล่ือนท่(ี Mobile phase)สําหรับเครื่อง GC เฟสคงที่ คอื สารที่ อยูภายในคอลัมน สว นเฟสเคล่ือนที่ คอื แกสฮีเลียม เม่อื สารทต่ี องการวิเคราะหผ า นเขาสูเ คร่อื ง GC สารดังกลา วจะถูก เปลีย่ นสถานะจากของเหลว (Liquid) เปนแกส (Gas) และสว นแกส ของสารผสมจะถูกพาเขาสูคอลมั นโ ดยแกส ฮีเลียมซ่ึง ภายในคอลัมนจ ะเกิดการแยกสารผสม(Separation)โดยอาศัยการทําปฏกิ ิรยิ า(Interaction)ระหวา งสารทีอ่ ยูภ ายในคอลมั น (Stationary phase) และสารผสม ขอ ดี - สามารถวิเคราะหไดท ง้ั แบบท่ัวไปและแบบเฉพาะเจาะจง - ให sensitivity ทส่ี ูง - สามารถบงชีถ้ งึ ชนิดขององคประกอบทีม่ ีอยใู นสารตัวอยางได - สามารถวิเคราะหไ ดทัง้ ในเชิงปริมาณและเชิง คุณภาพ ขอ เสีย - ราคาแพง - คาใชจา ยในการบํารุงรักษาเครอ่ื งสงู เคร่อื งมอื ท่อี านคา โดยตรงทแ่ี สดงผลตวั กลาง เครื่องมอื ตรวจวัดปรมิ าณความเขม ขนของสารเคมีชนดิ ทเ่ี ปน กา ซหรือไอ ในบรรยากาศการทํางานแบบ Hand Pump แบง ออกเปน 2 ชนดิ คอื กระบอกสูบ (Piston Pump) และบีบ (Bellow ) หลกั การทํางานผใู ชจ ะตองออกแรงบีบหรือ กระบอกสบู เพ่ือใหอากาศไหลเขาสตู ัวเครอ่ื งโดยท่วั ไปความจอุ ากาศภายในเครอื่ งมอื ทัง้ 2 ชนดิ นเี้ ทากับ 100 ลกู บาศก เซนตเิ มตร เครอ่ื งมอื ดดู อากาศชนิดกระบอกสูบ (Piston Pump) หลอดปฏกิ ริ ิยา (Detector tube) หรอื หลอดตรวจวัด เปน อุปกรณทใี่ ชในการตรวจวดั ปริมาณความเขม ขน กาซ และไอระเหยของสารเคมภี ายในหลอดบรรจสุ ารเคมี ที่เปน ตวั ชี้วดั สาํ หรับปฏิกิรยิ ากบั สารทต่ี องการตรวจวัด โ ดยอาศยั หลกั การเปลี่ยนสีของสารตวั ชวี้ ัดภายในหลอด (Colorimetric Indicator) ซ่ึงระยะการเปลีย่ นสีจะเปน สัดสวนกบั ระดับความเขมขน ของสารเคมีทม่ี ีอยูในอากาศ หลอดปฏิกริ ิยาจะตอ งใชร วมกับเคร่อื งมอื ดูดอากาศชนดิ Hand Pump กลาวคอื อากาศทมี่ ีสารเคมีที่เราตอ งการ ตรวจวดั จะถกู ดดู โดย Hand Pumpผา นสารตัวชี้วดั และทําปฏกิ ิรยิ าเกดิ การเปล่ยี นสขี องสารภายในหลอด ทําให เราสามารถอานคา ความเขม ขน ของสารเคมีตามระยะการเปล่ยี นแปลงของสีในหลอดปฏิกริ ยิ า 6

หลอดปฏกิ ิริยา (Detector tube) ภายในหลอดตรวจวดั บรรจุสาร Silica gel ,Activated alumina ,Silica sand, Silica glass อยางใดอยางหน่งึ สารเคมที ี่จะทาํ ปฏิกิรยิ าเฉพาะเจาะจงกบั มลพิษท่ตี อ งการเกบ็ ตัวอยา งอากาศ ทาํ ใหเกิดการเปลยี่ นสอี ยา งรวดเร็วและชัดเจน ทาํ ใหทราบปรมิ าณความเขม ขน ของมลพษิ ไดเ มื่อตอ งการใชหลอดตรวจวดั ใหตดั ปลายท้งั สองออก ปลายดานหนงึ่ ของหลอด ตอกบั ชอ งอากาศเขาของเครอ่ื งเกบ็ ตวั อยางอากาศ สว นปลายอกี ดานหนึ่ง องหลอดตรวจวัดเปนชองใหอ ากาศเขา ขอควรระวังในการใชหลอดตรวจวดั -Pump stroke -การสวมหลอดตรวจวดั เขากบั เครอ่ื งมือไมถกู ตอ ง -การใชในท่ที ่ีมีอุณหภูมแิ ละความช้ืนสงู -การสวมหลอดตรวจวัดเขากบั เครอ่ื ง ถาไมแ นนจะทําใหอากาศรัว่ ไหลออกภายนอก -สารเคมใี นหลอดตรวจวันหมดอายุ 7

2.เครือ่ งมือและอุปกรณทใ่ี ชในการเกบ็ ตัวอยา งมลพิษทางอากาศเพื่อนําไปวเิ คราะหในหองปฏิบตั กิ าร (Indirect Reading Instruments) เครือ่ งมือและอปุ กรณที่ใชใ นการเกบ็ ตวั อยางมลพิษทางอากาศ เพ่อื นําไปวเิ คราะหในหองปฏบิ ตั กิ ารทางเคมี (Indirect Reading Instruments) มีหลายชนดิ ข้นึ อยูกบั ชนดิ ของมลพิษท่จี ะตรวจวิเคราะห โดยทั่วไปจะอาศัยหลักการแทนท่ีอากาศ เชน Personal air sampler pump หรอื High volume pumpซึ่งชดุ เครื่องมือ ประกอบดวยเครื่องมอื เก็บตัวอยา งอากาศ ไดแก -ทางเขาของอากาศ (air inlet) -อุปกรณควบคมุ การไหลอากาศ (air flow controller) เปนสว นท่ีควบคุมอัตราการไหลของอากาศผานเครือ่ ง -มาตรวดั อัตราการไหลของอากาศ (air flow meter) เปนสวนทว่ี ัดอตั ราการไหลอากาศทาํ ใหท ราบวา ขณะท่ีเก็บตวั อยาง อากาศน้นั มีอัตราการไหลของอากาศเทาใด เพอื่ ใชใ นการคํานวณหาปรมิ าตรอากาศท่ผี านเครื่องเก็บตัวอยางอากาศมาตรวดั นจ้ี ะตองคงที่ ตลอดเวลาทเ่ี กบ็ ตวั อยา งอากาศ -เคร่ืองดดู อากาศ (air mover) เปน อปุ กรณท ด่ี ูดอากาศใหไ หลผา น อุปกรณเก็บตวั อยา งอากาศ -ทางอากาศออก (air outlet) -สวทิ ซควบคมุ การเปด -ปด เครื่องมอื เครอื่ งมอื และอปุ กรณท ใ่ี ชในการเกบ็ ตวั อยา งมลพิษทางอากาศชนดิ ทเี่ ปน อนภุ าค เครื่องมอื เกบ็ ตัวอยา งมลพษิ ทางอากาศชนดิ ติดตัวบุคคล (Personal Air Sampling Pump) การทาํ งานของเครื่องอาศัย พลงั งานจากแบตเตอรี่ ภายในตัวเครือ่ งน้ีจะมปี ม ดูดอากาศและมกี ารควบคุมการไหลของอากาศใหม อี ตั ราคงที่และสามารถ ปรบั อัตราการไหลของอากาศได เชน 1 ลติ รตอนาที หรอื 1.5 ลติ รตอ นาที เครือ่ งเก็บตัวอยางมลพษิ ทางอากาศในสภาพแวดลอมการทํางาน 8

อุปกรณสาํ หรับใชในการเก็บตวั อยางอากาศ กระดาษกรอง ซ่ึงมีโครงสรา งทเี่ ปน รพู รนุ มีรูปรางภายนอกที่สามารถวดั ได คอื ความหนาและพ้นื ทห่ี นา ตดั ที่อากาศไหลผา น กระดาษ กรองมีหลายชนิดและสงิ่ ท่แี ตกตางกนั ของกระดาษกรอง คือโครงสรางภายในโดยกระดาษกรองจะถกู บรรจไุ วภาย ในตลับยดึ กระดาษกรอง (Casette filter holder) โดยมแี ผน รองกระดาษกรอง (Support pad หรือ back up filter) รองรบั อยูอาจใชรวมกบั cyclone หลกั การทาํ งานของอปุ กรณส ะสมอนุภาคอาศัยหลักการกรอง หลักแรงดงึ ดดู ของโลกและ หลักแรงสศู นู ยกลาง ตลับยดึ กระดาษกรองอาจเปนชนิด 2 ชนั้ หรือ 3 ชนั้ ประกอบดว ยสว นท่ใี หอ ากาศ เขาและออกอากาศจะถกู ดูดโดยเครื่องดูดอากาศผา นตลบั ยดึ กระดาษกรองสว นที่ให อากาศเขา อากาศที่มีมลพษิ กจ็ ะติดอยบู นแผนกระดาษกรองทอี่ ยภู ายใน ซง่ึ เม่อื นาํ ไปวเิ คราะหท าง หอ งปฏิบตั กิ ารจะทําใหท ราบปริมาณสารพิษในอากาศได กระดาษ กรองท่ีใชก ันอยางแพรหลายมี หลายชนิด คอื ตลับยึดกระดาษกรอง (Filter holder) กระดาษกรองชนดิ เซลลโู ลส ( Cellulose filter paper ) ทําจากเยื่อเซลลโู ลส คุณสมบัตขิ องกระดาษกรองชนดิ นีม้ ี สารประกอบของขเ้ี ถา ขนั้ ตาํ่ ไมฉีกขาดงาย ดูดซับความชืน้ มคี วามตานทานตอ การไหลของอากาศสูงและมีราคาแพง กระดาษกรองชนดิ ใยแกว ( Glass fiber filter ) ทาํ จากใยแกว ละเอยี ด คณุ สมบตั ขิ องกระดาษกรองชนิดน้ี คอื ไมดูด ความชืน้ ทนตอความรอ นไมทําปฏิกริ ยิ ากบั มลพิษทเี่ กบ็ มคี วามตา นทานตอการไหลของอากาศตาํ่ กระดาษกรองชนดิ น้ี มสี ว นประกอบของซิลิกา ดงั นนั้ ในการเกบ็ ตัวอยางอากาศ ถา ตองการวเิ คราะหหาซลิ ิกา กไ็ มควรใชก ระดาษกรองชนิด นเี้ พราะจะทาํ ใหผลการวิเคราะหผ ดิ พลาดได กระดาษกรองชนดิ พลาสตกิ (Plastic fiber filter) ทาํ จากใย Ultra fine หรอื perchlorvinyl มีคุณสมบัตเิ หมอื น Glass fiber filter มปี ระสทิ ธภิ าพใน การเก็บสูงและตา นทานตอ การไหลของอากาศคอ นขา งต่าํ ละลายน้าํ ไดด ีในตัวทาํ ละลายบางชนดิ ดังนั้นจงึ งายตอการวเิ คราะห ขอ เสยี คอื มีความยดื หยนุ ตํ่า ฉกี ขาดงา ย ประสทิ ธิภาพ การเกบ็ จะลดลง เมือ่ อากาศมลี ะอองของเหลว(Liquid droplets)ปนอยู กระดาษกรองชนดิ เมมเบรน (Membrane filter) ทาํ จากเรซิน (resin) ไดแ ก เซลลโู ลสเอสเตอร (Cellulose ester) โพ ลไี วนลิ คลอไรด (Polyvinyl chloride) อะคโี ลไนไตรล (Acrylonitrile) กระดาษกรองชนดิ นมี้ ขี นาด Pore size นอ ย มาก ดงั น้ันสามารถเก็บอนุภาคทมี ขี นาดเล็กมากถึง 0.001 ไมครอน มีความตา นทานตอ ดางและกรดทเ่ี จอื จาง สารละลายอนิ ทรยี บ างชนิด ละลายไดดีในอะซโี ตนคลอโรฟอรม มคี ุณสมบตั ิในการเก็บ มลพษิ ไดดี ไมดูดซับความชืน้ มี ขอ เสยี คือเปราะ ฉีกงา ย ความตา นทานตอการไหลอากาศสงู 9

กระดาษกรองชนดิ ซิลเวอรเ มมเบรน (Silver membrane filter) เปน กระดาษทท่ี าํ มา จากเรซิน แตมสี ว นผสมของแรเงิน เหมาะสาํ หรับการเกบ็ ตวั อยาง ควอทซ กระดาษกรองชนดิ นวิ คลีพอร (Nuclepore filter) มลี กั ษณะเหมอื นกระดาษกรอง ชนิดเมมเบรน แตโ ครงงสรางแตกตางกันคอื ใส มีรูPore sizeสม่าํ สมอ ความตานทาน ตอ การไหลอากาศสงู ไมเปราะฉกี งาย เกณฑใ นการเลอื กกระดาษกรอง แผน รองกระดาษกรองและกระดาษกรอง มกี ระดาษกรองหลายชนดิ ทีก่ ลาวมาแลว และแตล ะชนดิ มีคณุ สมบตั ิเฉพาะตัว นักสุขศาสตรจ ึงตอ งเลือกใชใหเหมาะสําหรับ อนภุ าคของสารปนเปอ นแตล ะชนดิ ปจจัยที่ตอ งพจิ ารณาในการเลอื กกระดาษกรอง ไดแ ก - ราคา - สามารถหาซอื้ ไดง าย -มีประสทิ ธิภาพในการเกบ็ อนุภาคชนิดและขนาดทตี่ องการ เชน รูบนกระดาษกรองมี ขนาดทเี่ หมาะสมสาํ หรับการเก็บ อนุภาคในขนาดทต่ี อ งการ ขอ จาํ กัดสําหรับการวเิ คราะหต วั อยา ง กระดาษกรองตองไมทําใหผลการวิเคราะหผ ดิ ไป เชน หากตองการเกบ็ ตัวอยาง อากาศเพ่อื วิเคราะหห าซลิ กิ า จะใชกระดาษกรอง ชนดิ Glass fiber ไมไ ดเ นอื่ งจากการกระดาษกรองชนดิ นมี้ ีซิลกิ าเปน สว น ผสมดว ย -ความคงทนของกระดาษกรองในสภาพแวดลอมทเ่ี กบ็ ตัวอยา ง เชน การเก็บตัวอยางอากาศท่ีมีอณุ หภูมิสูงมากๆกระดาษ กรองตอ งสามารถทนความรอ นไดด ี หลอดบรรจุของเหลว (Impingers) มลี ักษณะเปน แกว ทรงกระบอกภายในบรรจุของเหลว เชน นา้ํ หรือสารเคมีอืน่ ทําหนาทจี่ บั มลพิษใหสะสมอยูในของเหลว หลอดแกวนป้ี ระกอบดว ยชอ งสําหรับอากาศเขา ซง่ึ เช่ือมตอกับหลอดแกวยางขนาดเลก็ มีปลายอีกขา งหน่งึ จมุ อยใู ตข องเหลว และชอ งอากาศซ่งึ ตอ เชือ่ มกบั เคร่ืองดดู อากาศ มลพษิ ซ่ึงปะปนอยู ในอากาศน้ันจะถูกของเหลวจับไว อากาศสวนท่เี หลอื กจ็ ะ ถูกดูดผานเครอ่ื งดดู อากาศออกไป ปลายของหลอดแกว ซึง่ จุมอยใู ตของเหลวมีหลายลกั ษณะ เพื่อความเหมาะสมของมลพิษที่ ถูกเก็บ หลอดแกว บรรจขุ องเหลวมีหลายแบบ Midget impingers (หลอดแกวขนาดเลก็ ) สว นปลายของหลอดแกวถูกทาํ ใหเ รยี ว เล็กลงซึง่ เหมาะสาํ หรับการเก็บอนุภาค กา ซและไอระเหย 10

Fritted glass bubbler มลี ักษณะเปน แกว ทรงกระบอก สว นปลายขางหลอดแกวมีลักษณะเปนรพู รุนเพ่ือใหอากาศทไี่ หล ผานชาลง และเกดิ ฟองอากาศเลก็ ๆจํานวนมาก เปน การเพิ่มพืน้ ที่ผิวของอากาศ ซง่ึ จะชวยใหม ลพิษในอากาศสามารถละลาย ในของเหลวไดดีขึน้ หลอดแกวชนดิ น้เี ม่ือใชในการเก็บตวั อยางมลพษิ ทเี่ ปน สารกดั กรอนนานเขา จะทาํ ใหป ระสทิ ธภิ าพลดลง เพราะรพู รุนจะใหญขน้ึ ขอเสยี ของหลอดแกว ชนิดนี้ คือ ทําความสะอาดยาก ทัง้ Midget impingers และ Fritted glass bubbler เหมาะสมสําหรับกาซและไอระเหย โดยทกี่ า ซและไอระเหยจะทาํ ปฏิกริ ยิ ากบั สารละลายทีใ่ ชเก็บตวั อยา งโดยผา น กระบวนการที่ เรยี กวา Chemical absorption หลอดบรรจุสารดดู ซับ (Adbsorption tube) เปนหลอดแกว ขนาดเล็ก เสนผาศนู ยกลางประมาณ 5 มลิ ลเิ มตร หรืออาจมขี นาดเลก็ กวา ปลายทัง้ สองปด ภายในหลอดแกว จะมสี ารดดู ซบั (Adsorbents ) ซ่ึงเปน ของแข็งมรี ูพรนุ เชน ผงถาน หรือซิลิกาเจล ซ่งึ มีชื่อ เรียกวา Activated charcoal tube หรือ Silicagel tube หลอดบรรจุสารดูดซบั (Adbsorption tube) Activated charcoal tube เหมาะสําหรับการเก็บมลพิษท่ีมีจุดเดอื ด (Bolling point )สงู กวา 0 0C ประสิทธิภาพการดูดซบั จะลดลงเม่อื มลพิษนน้ั มจี ดุ เดอื ดตา่ํ ลงเหมาะสาํ หรบั ดดู ซบั ไอระเหยไดด ีกวาซิลิกาเจลสว นซิลกิ า เจลมขี อจํากัดคอื ในบรรยากาศ ทมี่ คี วามช้นื ซลิ ิกาเจลจะดูดซบั ไอน้ําไดดกี วาไอระเหยของสารอินทรยี  ดังนน้ั ประสทิ ธภิ าพในการ ดดู ซบั มลพิษจะลดลงเม่อื อากาศมคี วามชื้นสูง เวลาใชใ หต ดั ปลายทั้งสองขา งออก โดยปลายขางหนึง่ ตอ เขา กบั เคร่อื งเกบ็ ตวั อยางอากาศ สว นปลายอกี ขางหน่ึงเปน ทางเขา ของอากาศ เมอื่ อากาศซึ่งมมี ลพษิ ปนอยู ผานเขาไปในหลอดแกวน้ี สารที่บรรจใุ นหลอดแกวจะดูดซบั มลพษิ ไว ดังนน้ั เม่อื เก็บตวั อยางเสรจ็ แลว จะตอ งนําหลอดแกว นี้สง หองปฏิบัติการเพือ่ วิเคราะหห าชนดิ และปริมาณของมลพิษ ท่ี ตองการทราบ 11

ถุงเกบ็ ตัวอยา งอากาศ (Sampling bag) ใชส ําหรบั เกบ็ ตวั อยางมลพษิ ทางอากาศที่เปน กาซและไอ มีอยหู ลายขนาด ทําจากพลาสติกชนดิ ตา งๆ เชน Mylar Teflon หรอื Scotch parkลกั ษณะของ ถุงจะมีวาวลห รอื ลนิ้ ปดเปด เพือ่ เก็บตวั อยา งอากาศหรอื ถายตัวอยางที่มีมลพษิ สู เครื่องวิเคราะหผล ถงุ เกบ็ ตวั อยางอากาศ (Sampling bag) เคร่อื งมือตรวจปรับความถกู ตองของเคร่อื งเกบ็ ตัวอยางอากาศ (Pump calibrator) อุปกรณท ใ่ี ชในการตรวจปรับความถูกตองของเครอ่ื งเกบ็ ตวั อยางอากาศ สามารถแบง ได ดงั นี้ -วดั ปริมาตรโดยตรง เชน Spirometer, Bubble meter, Wet-test meter -วัดอตั ราการไหลเชิงปริมาณ เชน Rotameter -วดั อัตราการไหลเชงิ มวล เชน Thermal meter -วดั ความเรว็ ของการไหล เชน Pitot tube 12

เครือ่ งมอื สําหรบกั ารเกบ็ ตัวอยางมลพษิ ทางอากาศท่เี ปน อนภุ าคโดยการกรอง 1.ชอ งเปดใหอ ากาศเขา (Air inlet) ปกตจิ ะตอ ทอนําอากาศเขา ลักษณะจะเปน ชองปด แบบรกู ลมเพ่อื ใหฝ นุ สามารถกระจาย ตัวไปตามพน้ื ท่ีหนาตัดของตวั กรองไดอ ยา งสมมาตร 2.อปุ กรณสะสมอนภุ าค (Collector) ประกอบดวยตัวกรองอนุภาค (Filter) หรือกระดาษ กรองและตลับใสต วั กรอง (Casette filter holder) เปน อปุ กรณท ใ่ี ชในการเก็บสะสมอนุภาคสาํ หรับนํามาวิเคราะห โดยตลบั ใสต ัวกรองจะทําหนาทรี่ องรับไมใ หต ัวกรองรว งหลน ฉกี ขาดหรือเสยี หายขนาดใชง าน 3.สวนเชือ่ มตอ (Connector) ไดแ กขอตอ และสายยาง/พลาสติกเชอ่ื มตอระหวาง ดา นหลังของตลบั ใสตัวกรอง (Air outlet) กับปม ดูดอากาศ สายพลาสตกิ น้จี ะตอ งไมมีรูร่วั และไมทาํ ปฏิกริ ิยาเคมกี บั อนภุ าคที่ตองการเกบ็ เชน ตัวอยางสายยางนาํ อากาศชนดิ Tigon tube 13

4.อุปกรณว ัดอตั ราการไหลของอากาศและปม ดูดอากาศ (Air flow meter & Pump) ประกอบดว ยมเิ ตอรว ัดอัตราการไหล ของอากาศ (Air flow meter) สว นควบคุมการไหลของอากาศ(Flow control value) และปม ดดู อากาศ (Personal pump) ปจ จบุ ันมีมิเตอรวัดอัตราการไหลของอากาศทง้ั แบบท่ีเปนโรตามิเตอร หรอื แบบลูกลอย และแบบตวั เลขดจิ ติ อลตดิ ตัง้ รวมอยู ในสวนของปม ดูดอากาศ 5.อปุ กรณส ําหรับคดั แยกขนาดฝุน Cyclone ส าหรับคัดแยกขนาดฝุนทม่ี ขี นาดเลก็ กวา 10 ไมครอน มีหลายชนิด แตล ะชนดิ ตอ งใชอัตราการไหลของอากาศที่แตกตา งกนั เชน Nylon cycloneอตั ราการไหลของอากาศ 1.7 ลติ ร ตอ นาท,ี HD cyclone อัตราการไหลของอากาศ 2.2 ลิตร ตอนาท,ี Aluminum Cyclone อัตราการไหลของอากาศ 2.5 -2.8 ลติ ร ตอ นาที Aluminum Cyclone Nylon cyclone ลกั ษณะและหลกั การทาํ งานของ cyclone เปนอปุ กรณที่อาศยั หลักการหมุนวนของอากาศในสวนของ cyclone ที่มีรูปทรง กระบอกและทรงกรวย โดยอากาศถูกดึงเขามานั้นจะมีทิศทางในแนวเสนสัมผสั กับเสนรอบวงของทรงกระบอก ชอ งเขาของ อากาศที่อยูบ ริเวณดา นบน ของ cyclone ทําใหเ กิดการหมุนวนสองชนั้ ของอากาศขึน้ อากาศทีจ่ ะเขามาหมนุ วนชดิ ผนงั ของ cyclone มที ศิ ทางดง่ิ ลง แลวจึงหมนุ วนยอ นกลับข้ึนดานบน โดยหมุนวนอยทู แ่ี กนกลางของ cyclone ขนึ้ ไปสูทางออกซง่ึ มี กระดาษกรองดกั อยู ขณะทเี่ คลือ่ นทไี่ ปกบั อากาศอนุภาคอาจชนเขากับผนังของ cyclone และตดิ อยบู นผิว หรอื อาจตกลงสู ดา นลา งเน่อื งจากมวลมากและไมส ามารถเปล่ยี นทิศทางการไหลมากบั อากาศได ดงั นั้นจงึ มเี พยี งอนภุ าคขนาดเล็กที่ยงั คง สามารถเคล่ือนทต่ี ามกระแสอากาศได และเคลอื่ นที่มาเกาะอยบู นกระดาษกรอง ซ่ึงจะถกู นําไปวิเคราะหตอไป 14

เอกสารอา้ งองิ http://envocc.ddc.moph.go.th เครื่องวัดกาซ.html