เครื่องมือเก็บตัวอย่างอากาศ

เครื่องมือเก็บตัวอย่างอากาศ เสนอ ผศ.ดร. นจุ รีย์ แซ่จวิ จัดทาโดย นางสาวสุนสิ า โพธ์ทิ พิ ย์ 6240311341 สาขาอาชีวอนามยั และความปลอดภัย รายงานการศึกษาค้นคว้านเ้ี ป็ นส่วนหนึ่งของรายวิชา (924-209) สุขศาสตร์อตุ สาหกรรม มหาวทิ ยาลัยสงขลานครินทร์ วทิ ยาเขตสุราษฎร์ธานี ปี การศึกษา 2/2563

ก คานา รายงานเล่มน้ีจัดทาข้ึนเพื่อเป็ นส่ วนหน่ึงของ รายวิชา 924-209 สุ ขศาสตร์อุตสาหกรรม ของสาขาอาชีวอนามยั และความปลอดภยั ช้นั ปี ท่ี 2 โดยมวี ตั ถุประสงคใ์ นการจดั ทาข้ึนเพื่อให้ความรู้ในเรื่องเครื่องมอื ท่ีใชเ้ ก็บตวั อย่างอากาศ ท้งั ดา้ นการ ใชง้ าน ชนิดของเครื่องมอื ท่ีใช้ และขอ้ ดี ขอ้ เสียของเครื่องมอื ที่นามาใชง้ าน ผจู้ ดั ทาหวงั วา่ รายงานเล่มน้ีจะเป็นประโยชน์แก่ผูอ้ า่ น หรือนกั เรียน นกั ศึกษาทีก่ าลงั หาขอ้ มลู เร่ืองน้ี อยูห่ ากมขี อ้ แนะนาหรือขอ้ ผดิ พลาดประการใด ผจู้ ดั ทาขอนอ้ มรบั ไวแ้ ละขออภยั มา ณ ทนี่ ้ีดว้ ย ผ้จู ดั ทา สุนิสา โพธ์ิทพิ ย์ 17 มนี าคม 2564

ข สารบัญ เร่ือง หน้า คานา ก สารบัญ ข มลพษิ ทางอากาศ 1 เคร่ืองมอื ชนิดท่อี า่ นค่าโดยตรง (Direct reading instruments) 3 เคร่ืองมือเก็บตวั อย่างอากาศผ่านอปุ กรณ์ทีเ่ ป็นตวั กลางในการเก็บและวิเคราะห์ทางหอ้ งปฏิบตั ิการ 6 เครื่องมอื สาหรับการเก็บตวั อย่างมลพิษทางอากาศทอ่ี าศยั 14 แรงโนม้ ถ่วงของโลกในการแยกขนาดของอนุภาค เคร่ืองตรวจวดั ฝ่นุ ละอองขนาดไม่เกนิ 100 ไมครอน (TSP) 16 เครื่องตรวจวดั ฝ่นุ ละอองขนาดไมเ่ กนิ 10 ไมครอน (MP10) 18 อา้ งอิง 20

1 เครื่องมอื เกบ็ ตัวอย่างมลพิษทางอากาศ มลพิษทางอากาศอาจแบง่ ได้ 2 ประเภท คอื 1.อนุภาค (Particulates) หมายถงึ สารทกุ ชนิดไมว่ า่ จะอย่ใู นรูปของแขง็ หรือของเหลวที่สามารถแขวนลอย อยู่ในบรรยากาศไดใ้ นระยะเวลาใดเวลาหน่ึง และอาจเขา้ สู่ระบบ ทางเดนิ หายใจคนได้ อนภุ าคของแขง็ เช่น ฝ่นุ ฟูม ควนั ข้เี ถา้ เสน้ ใย อนุภาคของเหลว ไดแ้ ก่ละออง(mist) และ หมอก(fog) -ฝ่นุ (Dust) หมายถงึ อนุภาคของสารอินทรีย์ หรืออนินทรียท์ ่เี กิดจากการขดั ตดั กระแทก เจาะ ทุบวตั ถุ ฯลฯ ทาใหว้ ตั ถุแตกออกและชิ้นส่วนที่มขี นาดเล็กฟ้งุ กระจายข้ึนสู่อากาศ ฝ่นุ มตี ้งั แตส่ ามารถมองเห็นดว้ ยตา เปลา่ จนถงึ ขนาดเล็กทีไ่ ม่สามารถมองเห็นไดด้ ว้ ยตาเปล่า อยา่ งไรก็ตามฝ่นุ ทีน่ กั สุขศาสตร์ฯ สนใจคอื ฝ่นุ ท่ี สามารถถูกหายใจเขา้ สู่ทางเดนิ หายใจได้ หรือท่ี เรียกว่า Inhalable dust -ฟมู (Fume) เกดิ จากการระเหย (evaporation) การควบแนน่ (condensation) และเกดิ ปฏกิ ิริยาทางเคมีใน ขณะทขี่ องแข็งหลอมเหลว เชน่ โลหะหลอมเหลวน้นั วตั ถสุ ามารถอยู่ ไดท้ ้งั 3 สถานะ ส่วนทีอ่ ยู่ในสถานะ ก๊าซ (gas phase) คอื ส่วนทว่ี ตั ถกุ ลายเป็นไอระเหย ส่วนน้ีจะทาปฏิกริ ิยากบั ออกซิเจนกลายเป็นโลหะ ออกไซด์ และควบแน่นกลายเป็นของแขง็ เมื่อกระทบกบั ความเยน็ รอบ ๆ แวก็ ซ์ (wax) หรือพลาสตกิ ดี สามารถหลอมเหลวกลายเป็นฟมู ได้ ดวั ยลกั ษณะการเกดิ เช่นน้ีทาให้ฟูมเป็นอนุภาคทข่ี นาดเลก็ มาก กลา่ วคือ มีขนาดระหวา่ ง 1-0.0001 ไมโครเมตร -ควนั (Smoke) เกดิ จากการเผาไหมท้ ี่ไม่สมบรู ณ์ของสารอนิ ทรีย์ โดยทว่ั ไปขนาดของควนั มกั เลก็ วา่ 0.5 ไมโครเมตร

2 สาหรับอนุภาคที่อยู่ในสถานะของเหลวไดแ้ ก่ -ละออง(Mist) เกดิ จากการทข่ี องเหลวถูกอดั ใหแ้ ตกกระจายออก (Atomization) กลายเป็นอนุภาคทมี่ ี ขนาดเล็กแขวนลอยในอากาศ โดยทวั่ ไปมขี นาดใหญ่กว่า 5 ไมโครเมตร -หมอก(Fog) เกดิ จากการกลน่ั ตวั กลายเป็นของเหลวของสารท่อี ยใู่ นสถานะกา๊ ซ เม่ือก๊าซน้นั มคี วามเขม้ ขน้ สูงมากๆ เช่น ของเหลวอนิ ทรียท์ ถี่ กู ตม้ จนเดือดกลายเป็นไอลอยตวั ข้ึนไปกระทบกบั ความเยน็ จึงกลน่ั ตวั เป็น ของเหลว โดยทวั่ ไปมขี นาดเลก็ กวา่ หรือเท่ากบั ไมโครเมตร แขวนลอยในอากาศ 2.ก๊าซ และไอ กา๊ ซ หมายถงึ สภาวะของของไหลท่ีไรร้ ูปทรงของสารเคมที ีอ่ าจเปลย่ี นแปลงไปสู่ สภาวะของเหลว หรือ ของแขง็ โดยผลร่วมกนั ระหวา่ งการเพิ่มความดนั และการลดอุณหภูมิ ไอ หมายถึง สภาวะการเป็นกา๊ ซของสารซ่ึงโดยปกตแิ ลว้ ภายในอณุ หภูมิหอ้ งและความดนั ปกติจะอยใู่ น สภาวะของแข็งหรือของเหลว ไอน้นั จะทาให้เปล่ยี นแปลงกบั ไปเป็นสภาวะของแขง็ หรือของเหลวไดโ้ ดย การเพม่ิ ความดนั หรือลดอุณหภมู ิ วตั ถปุ ระสงค์ของการเกบ็ ตวั อย่างมลพิษทางอากาศ 1.เพอื่ ทราบระดบั ความเขม้ ขน้ ของมลพษิ ทางอากาศวา่ อยใู่ นระดบั ท่เี ป็นอนั ตรายต่อสุขภาพผปู้ ฏิบตั งิ าน หรือไม่ หรือเกินค่าทกี่ าหนดโดยกฎหมาย หรือค่าแนะนาโดยหน่วยงานที่ยอมรบั ในระดบั สากลหรือไม่ 2.เพ่ือเป็นขอ้ มูลในการวางแผน บริหารจดั การเพือ่ ลดระดบั ความเขม้ มลพษิ ให้อย่ใู น ตลอดจนการจดั ให้มี กจิ กรรมเฝา้ คมุ อากาศในสถานทที่ างานระดบั ทไ่ี มเ่ ป็นอนั ตรายตอ่ สุขภาพ อยา่ งเป็นระบบและตอ่ เน่ือง เคร่ืองมอื ท่ีใชใ้ นการเก็บตวั อยา่ งมลพษิ

3 เคร่ืองมือทใ่ี ช้ในการเกบ็ ตัวอย่างมลพิษทางอากาศ การเกบ็ ตวั อย่างอากาศ ตอ้ งพจิ ารณาถงึ ประเภทของมลพิษทางอากาศ ชนดิ ของสารปนเป้ื อนท่แี ขวนลอย ในอากาศ ดงั น้นั ในทน่ี ้ีจึงแบ่งการเก็บตวั อยา่ งอากาศออกเป็น 2 ประเภท คือ การเกบ็ ตวั อย่างอากาศสาหรับ สารปนเป้ื อนทีเ่ ป็นอนุภาคและการเก็บตวั อยา่ งอากาศสาหรบั สาร ปนเป้ื อนทเ่ี ป็นไอระเหยและก๊าซ ท้งั น้ีเพื่อ ประโยชน์ในการเลอื กเครื่องมอื และอุปกรณท์ ่เี หมาะสม กบั การเก็บตวั อย่างอากาศเพื่อการวเิ คราะห์หา ปริมาณของมลพิษน้นั ๆ ปัจจุบนั เคร่ืองมอื ทีใ่ ชใ้ น การเกบ็ ตวั อย่างมีมากมายหลายประเภท แตล่ ะประเภทก็ ไดร้ บั การพฒั นาให้มปี ระสิทธิภาพในการใชง้ าน สามารถแบ่งออกไดด้ งั น้ี 1.เคร่ืองมอื ชนดิ ทอ่ี ่านค่าโดยตรง (Direct reading instruments) เครื่องมอื ทีร่ วมเอาการเก็บตวั อย่างและวิเคราะห์ไวใ้ นเครื่องมอื น้นั ๆ การตรวจวดั ในเชิงปริมาณไดท้ นั ที ทีท่ าการตรวจวดั โดยแสดงท่หี นา้ ปัด เคร่ืองบนั ทึก หรือ แสดงผลท่ตี วั กลางทีเ่ ก่ยี วขอ้ งกบั การเกบ็ ตวั อยา่ ง อากาศ เชน่ หลอดตรวจวดั ฯลฯ เคร่ืองมือสามารถแสดงผลประเภทน้ีมีขอ้ ดีและขอ้ จากดั ดงั น้ี ข้อดี -สามารถประมาณคา่ ความเขม้ ขน้ ของมลพิษทางอากาศไดท้ นั ที -บางชนิดสามารถบนั ทกึ ความเขม็ ขนั มลพษิ ทางอากาศไดอ้ ยา่ งตอ่ เนื่อง -ลดปัญหาข้นั ตอนและเวลาในการทางานตลอดเวลา -ลดปัญหาขอ้ ผดิ พลาดท่ีเกดิ จากการเก็บตวั อย่างและวิเคราะห์ตวั อยา่ ง -ลดปัญหาการใชเ้ คร่ืองมอื ไม่ ถกู ตอ้ งจากบคุ คลทีไ่ ม่ไดร้ ับการฝึก -เคร่ืองมือบางชนิดถกู ออกแบบมาใหม้ รี ะบบเตอื นภยั โดยสามารถ แสดงออกในรูป ของแสง หรือเสียงท้งั น้ีเพอ่ื เตอื นผปู้ ฏิบตั ิงานใหท้ ราบถงึ สภาวะทเี่ ป็นอนั ตราย ข้อจากดั -ราคาแพง -อาจตอ้ งทาการตรวจปรบั ความถูกตอ้ งบอ่ ย ดงั น้นั การขาดเคร่ืองมอื ตรวจปรบั ความถูกตอ้ งจึงเป็นปัญหา ตอ่ การใชเ้ คร่ืองมอื ประเภทน้ีมาก เครื่องมอื ทอ่ี ่านผลการตรวจวดั ทางหนา้ ปัด ท่นี ยิ มใชไ้ ดแ้ ก่ 1.เคร่ืองมือทีอ่ าศยั หลกั การกระจายของแสง (Light Scattering) สาหรบั การเก็บและวิเคราะหอ์ นุภาคใน อากาศ เช่น เครื่องมอื ทต่ี รวจวดั ปริมาณฝ่นุ ที่เขา้ ถงึ ถงุ ลมปอดชนิดท่ีอา่ นคา่ ไดท้ นั ที

4 2.เครื่องมือท่ีอาศยั หลกั การแตกตวั เป็นไอออน (lonization) สาหรบั การตรวจวดั ก๊าซและไอ เช่น เคร่ืองวดั VOC 3.เคร่ืองมอื ที่อาศยั หลกั การวดั ความเขม้ ขน้ ของแสง (Photometry) สาหรับการตรวจวดั ก๊าซและไอ เชน่ เครื่อง Miran vapor analyzer 4.เครื่องมอื ที่อาศยั หลกั การแยกช้นั ของก๊าซโดยการซึมผ่านวตั ถดุ ดู ซับ (Gas chromatography ) 104 Portable GC

5 เคร่ืองมือทอี่ ่านค่าโดยตรงที่แสดงผลตวั กลาง เครื่องมือทอี่ ่านคา่ โดยตรงท่แี สดงผลตวั กลาง ทน่ี ิยมใชไ้ ดแ้ ก่ หลอดตรวจวดั (Detector tube) จะตอ้ งใชก้ บั เคร่ืองเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศร่วมดว้ ย เป็นชนิด Squeeze buld หรือ Hand piston pump หรือ Peristallic pump เป็ นตน้ ภายในหลอดตรวจวดั บรรจสุ าร Silica gel , Activated alumina , Silica sand, Silica glass อย่างใดอยา่ ง หน่ึง สารเหลา่ น้ีถูกดูดซบั ดว้ ยสารเคมที จี่ ะทาปฏกิ ริ ิยาเฉพาะเจาะจงกบั มลพษิ ทตี่ อ้ งการเกบ็ ตวั อย่างอากาศ ทา ใหเ้ กดิ การเปล่ยี นสีอย่างรวดเร็วและชดั เจน ทาให้ทราบปริมาณความเขม้ ขนั ของมลพิษไดเ้ ม่อื ตอ้ งการใช้ หลอดตรวจวดั ใหต้ ดั ปลายท้งั สองออก ปลายดา้ นหน่ึงของหลอด ตอ่ กบั ช่องอากาศเขา้ ของเคร่ืองเกบ็ ตวั อยา่ ง อากาศชนิดทก่ี ลา่ วมาแลว้ ส่วนปลายอกี ดา้ นหน่ึงของหลอดตรวจวดั เป็นช่องให้อากาศเขา้ ขอ้ ควรระวงั ในการใชห้ ลอดตรวจวดั ซ่ึงสามารถทาใหเ้ กิดคา่ ทีผ่ ดิ พลาดไดค้ อื -Pump stroke -การสวมหลอดตรวจวดั เขา้ กบั เคร่ืองมอื ไม่ถกู ตอ้ ง -การใชใ้ นที่ท่ีมีอุณหภูมแิ ละความช้ืนสูง -สารเคมีในหลอดตรวจวนั หมดอายุ -การสวมหลอดตรวจวดั เขา้ กบั เคร่ือง ถา้ ไม่แน่นจะทาให้อากาศร่วั ไหลออกภายนอก

6 2.เครื่องมอื เกบ็ ตัวอย่างอากาศผ่านอปุ กรณ์ทเ่ี ป็ นตวั กลางในการเกบ็ และวเิ คราะห์ทางห้องปฏบิ ัตกิ าร โดยทว่ั ไปจะอาศยั หลกั การแทนท่ีอากาศ เชน่ Personal air sampler pump หรือ High volume pump ซ่ึงชดุ เคร่ืองมอื ดงั กลา่ วประกอบดว้ ย 1.เครื่องมือเก็บตวั อยา่ งอากาศ ไดแ้ ก่ -ทางเขา้ ของอากาศ (air inlet) -อุปกรณค์ วบคุมการไหลอากาศ (air flow controller) เป็นส่วนที่ควบคุมอตั ราการไหลของอากาศผ่านเครื่อง -มาตรวดั อตั ราการไหลของอากาศ (air flow meter) เป็นส่วนทว่ี ดั อตั ราการไหลอากาศทาใหท้ ราบวา่ ขณะท่ี เกบ็ ตวั อย่างอากาศน้นั มอี ตั ราการไหลของอากาศเทา่ ใด เพอ่ื ใชใ้ นการคานวณหาปริมาตรอากาศที่ผ่านเครื่อง เกบ็ ตวั อย่างอากาศ มาตรวดั น้ีจะตอ้ งคงที่ ตลอดเวลาท่เี ก็บตวั อย่างอากาศ -เครื่องดดู อากาศ (air mover) เป็นอปุ กรณท์ ี่ดูดอากาศใหไ้ หลผ่านอปุ กรณเ์ ก็บตวั อยา่ งอากาศ -ทางอากาศออก (air outlet) -สวิทซค์ วบคุมการเปิ ด-ปิ ดเครื่องมอื 2.อุปกรณส์ ะสม (Collection devices) 1.อุปกรณส์ ะสมอนุภาค ไดแ้ ก่ กระดาษกรอง ซ่ึงมีโครงสรา้ งท่เี ป็นรูพรุน มีรูปร่างภายนอกทสี่ ามารถวดั ได้ คอื ความหนาและพ้ืนทหี่ นา้ ตดั ทอี่ ากาศไหลผ่าน กระดาษกรองมหี ลายชนิดและส่ิงท่แี ตกตา่ งกนั ขอกระดาษ กรอง คอื โครงสรา้ งภายในโดยกระดาษกรองจะถูกบรรจุไวภ้ ายในตลบั ยึดกระดาษกรอง (Casette filter holder) โดยมแี ผ่นรองกระดาษกรอง (Support pad หรือ back up filter) รองรับอยอู่ าจใชร้ ่วมกบั cyclone

7 ก็ได้ หลกั การทางานของอุปกรณ์สะสมอนุภาคอาศยั หลกั การกรอง หลกั แรงดงึ ดดู ของโลก และหลกั แรงสู่ ศูนยก์ ลาง ตลบั ยดึ กระดาษกรองอาจเป็นชนิด 2 ช้นั หรือ 3 ช้นั ประกอบดว้ ยส่วนทใี่ หอ้ ากาศเขา้ และออกอากาศจะ ถกู ดูดโดยเคร่ืองดดู อากาศผ่านตลบั ยดื กระดาษกรองส่วนทใ่ี หอ้ ากาศเขา้ อากาศทมี่ มี ลพษิ กจ็ ะตดิ อย่บู น แผน่ กระดาษกรองทอี่ ยภู่ ายใน ซ่ึงเม่ือนาไปวเิ คราะห์ทาง ห้องปฏบิ ตั กิ ารจะทาใหท้ ราบปริมาณสารพษิ ใน อากาศได้ กระดาษกรองท่ีใชก้ นั อย่างแพร่หลายมี หลายชนดิ คอื 1.1 กระดาษกรองชนิดเซลลโู ลส (Cellulose filter paper) ทาจากเยื่อเซลลูโลส คุณสมบตั ิของกระดาษกรอง ชนิดน้ีมีส่วนประกอบของข้ีเถา้ ข้นั ตา่ ไมฉ่ ีกขาด ง่าย ดูดซบั ความช้ืน มคี วามตา้ นทานตอ่ การไหลของอากาศ สูงและมีราคาแพง 1.2 กระดาษกรองชนิดใยแกว้ (Glass fiber filter) ทาจากใยแกว้ ละเอียด คณุ สมบตั ขิ องกระดาษกรองชนดิ น้ีคอื ไมด่ ูดความช้ืน ทนต่อความรอ้ น ไม่ทาปฏกิ ริ ิยากบั มลพิษท่ีเก็บ มคี วามตา้ นทานตอ่ การไหลของอากาศ ต่า กระดาษกรองชนิดน้ีมีส่วนประกอบของซิลกิ า้ อยดู่ ว้ ย ดงั น้นั ในการเก็บตวั อยา่ งอากาศ ถา้ ตอ้ งการ วเิ คราะห์หาซิลิกา้ กไ็ มค่ วรใชก้ ระดาษกรองชนิดน้ีเพราะจะทาใหผ้ ลการวเิ คราะห์ผดิ พลาดได้ 1.3 กระดาษกรองชนิดพลาสตกิ (Plastic fiber filter) ทาจากใย Ultra fine หรือ perchlorvinyl มคี ุณสมบตั ิ เหมือน Glass fiber filter มปี ระสิทธิภาพใน การเกบ็ สูงและตา้ นทานต่อการไหลของอากาศคอ่ นขา้ งต่า ละลายน้าไดด้ ใี นตวั ทาละลายบางชนิด ดงั น้นั จงึ งา่ ยตอ่ การวิเคราะห์ ขอ้ เสียคอื มีความยดื หยนุ่ ต่า ฉีกขาด งา่ ย ประสิทธิภาพการเก็บจะลดลงเม่อื อากาศมลี ะอองของเหลว(Liquid droplets)ปนอยู่ 1.4 กระดาษกรองชนิดเมมเบรน (Membrane filter) ทาจากเรซิน (resin) ไดแ้ ก่ เซลลูโลสเอสเตอร์ (Cellulose ester) โพลไี วนิลคลอไรด์ (Polyvinyl chloride) อะคีโลไนไตรล์ (Acrylonitrile) กระดาษกรอง ชนิดน้ีมขี นาด Pore size นอ้ ยมาก ดงั น้นั สามารถเก็บอนุภาคทม่ี ขี นาดเล็กมากถึง 0.001 ไมครอน มคี วาม ตา้ นทานตอ่ ด่างและกรดทีเ่ จอื จาง สารละลายอนิ ทรียบ์ างชนิด ละลายไดด้ ีในอะซีโตนคลอโรฟอร์ม มีคุณสมบตั ใิ นการเกบ็ มลพษิ ไดด้ ี ไมด่ ูดซับความช้ืน มีขอ้ เสียคอื เปราะ ฉีกงา่ ย ความตา้ นทานตอ่ การไหล อากาศสูง

8 1.5 กระดาษกรองชนิดซิลเวอร์เมมเบรน (Silver membrane filter) เป็นกระดาษทที่ ามาจากเรซิน แต่มี ส่วนผสมของแร่เงิน เหมาะสาหรบั การเก็บตวั อย่าง ควอทซ์ 1.6 กระดาษกรองชนิด นวิ คลพี อร์ (Nuclepore filter) มีลกั ษณะเหมือน กระดาษกรองชนดิ เมมเบรน แต่ โครงงสรา้ งแตกตา่ งกนั คือ ใส มรี ู Pore size สมา่ เสมอ ความตา้ นทานตอ่ การไหลอากาศสูงไมเ่ ปราะฉีกง่าย เกณฑ์ในการเลอื กกระดาษกรอง มีกระดาษกรองหลายชนิดท่กี ลา่ วมาแลว้ และแต่ละชนิดมคี ุณสมบตั ิเฉพาะตวั นกั สุขศาสตร์จงึ ตอ้ งเลือกใช้ ให้เหมาะสมสาหรบั อนุภาคของสารปนเป้ื อนแตล่ ะชนิด ปัจจยั ทว่ั ไปทต่ี อ้ ง พิจารณาในการเลอื กกระดาษ กรอง ไดแ้ ก่ - ราคา - สามารถหาซ้ือไดง้ า่ ย -มปี ระสิทธิภาพในการเก็บอนุภาคชนิดและขนาดทตี่ อ้ งการ เชน่ รูบนกระดาษกรองมี ขนาดท่เี หมาะสม สาหรับการเก็บอนุภาคในขนาดท่ตี อ้ งการ -ขอ้ จากดั สาหรับการวเิ คราะหต์ วั อย่าง กระดาษกรองตอ้ งไมร่ บกวนหรือทาใหผ้ ลการวิเคราะห์ผิดไป เช่น หากตอ้ งการเกบ็ ตวั อย่างอากาศเพ่ือวเิ คราะหห์ าซิลกิ า้ จะใชก้ ระดาษกรอง ชนิด Glass fiber ไม่ได้ เนื่องจาก การกระดาษกรองชนิดน้ีมีซิลกิ า้ เป็นส่วนผสมดว้ ย -ความคงทนของกระดาษกรองในสภาพแวดลอ้ มที่เก็บตวั อย่าง เช่น การเก็บตวั อย่าง อากาศทมี่ อี ณุ หภมู สิ ูง มาก ๆ กระดาษกรองตอ้ งสามารถทนความร้อนไดด้ ี 2.หลอดบรรจขุ องเหลว (Impingers) มลี กั ษณะเป็นแกว้ ทรงกระบอกภายในบรรจุ เช่น น้า หรือ สารเคมอี ่นื ซ่ึงทาหนา้ ท่จี บั มลพษิ ใหส้ ะสมอยู่ในของเหลวน้นั หลอดแกว้ น้ีประกอบดว้ ยช่องสาหรบั อากาศเขา้ ซ่ึง เชื่อมตอ่ กบั หลอดแกว้ ยางขนาดเล็ก มปี ลายอกี ขา้ งหน่ึงจุ่มอยู่ใตข้ องเหลวและช่องอากาศซ่ึงต่อเช่ือมกบั เคร่ืองดูดอากาศมลพษิ ซ่ึงปะปนอยู่ในอากาศน้นั จะถูกของเหลวจบั ไว้ อากาศส่วนท่ีเหลือก็จะถูกดดู ผา่ น เครื่องดูดอากาศออกไปปลายของหลอดแกว้ ซ่ึงจมุ่ อยู่ใตข้ องเหลวมีหลายลกั ษณะ เพอ่ื ความเหมาะสมของ มลพษิ ท่ีถกู เก็บ หลอดแกว้ บรรจขุ องเหลวมีหลายแบบเชน่ ของเหลว

9 2.1 Midget impingers (หลอดแกว้ ขนาดเลก็ ) ส่วนปลายของ หลอดแกว้ ถูกทาใหเ้ รียวเลก็ ลงซ่ึงเหมาะสาหรบั การเก็บอนุภาค กา๊ ซและไอระเหย 2.2 Fritted glass bubbler มีลกั ษณะเป็นแกว้ ทรงกระบอกส่วนปลายขา้ งหลอดแกว้ มลี กั ษณะเป็นรูพรุน เพอ่ื ใหอ้ ากาศท่ีไหลผ่านชา้ ลง และเกิดฟองอากาศเล็ก ๆ จานวนมาก เป็นการเพ่มิ พ้ืนทผ่ี วิ ของอากาศ ซ่ึงจะ ช่วยให้มลพษิ ในอากาศสามารถละลายในของเหลวไดด้ ขี ้ึน หลอดแกว้ ชนิดน้ีเมื่อใชใ้ นการเก็บตวั อย่าง มลพิษที่เป็นสารกดั กร่อนนานเขา้ จะทาใหป้ ระสิทธิภาพลดลง เพราะรูพรุนจะใหญข่ ้ึน ขอ้ เสียของ หลอดแกว้ ชนิดน้ีคือ ทาความสะอาดยาก ท้งั Midget impingers และ Fritted glass bubbler เหมาะสมสาหรับกา๊ ซและไอระเหย โดยท่กี า๊ ซและไอ ระเหยจะทาปฏกิ ริ ิยากบั สารละลายทใี่ ชเ้ กบ็ ตวั อย่าง โดยผา่ นกระบวนการท่ีเรียกว่า Chemical absorption 3.หลอดบรรจุสารดดู ซับ (Adsorption tube) เป็นหลอดแกว้ ขนาดเลก็ เส้นผ่าศนู ยก์ ลางประมาณ 5 ม.ม. หรืออาจมีขนาดเลก็ กว่า ปลายท้งั สองปิ ด ภายในหลอดแกว้ จะมีสารดดู ซบั (Adsorbents ) ซ่ึงเป็นของแข็งมรี ู พรุน เชน่ ผงถ่าน หรือซิลกิ า้ เจล ซ่ึงมชี ่ือ เรียกวา่ Activated charcoal tube หรือ Silica gel tube

10 Activated charcoal tube เหมาะสาหรับการเกบ็ มลพิษท่มี จี ดุ เดือด (Bolling point สูงกว่า 0% ประสิทธิภาพการดดู ซับจะลดลงเม่ือมลพิษน้นั มีจดุ เดอื ดตา่ ลง เหมาะสาหรับดูดซบั ไอระเหยไดด้ ีกวา่ ซิลกิ า้ เจล ส่วนซิลิกา้ เจลมขี อ้ จากดั คือ ในบรรยากาศท่ีมีความช้ืน ซิลกิ า้ เจลจะดูดซบั ไอน้าไดด้ ีกว่าไอระเหยของ สารอนิ ทรีย์ ดงั น้นั ประสิทธิภาพในการดดู ซบั มลพิษจะลดลงเม่อื อากาศมคี วามช้ืนสูง เวลาใชใ้ หต้ ดั ปลายท้งั สองขา้ งออก โดยปลายขา้ งหน่ึงตอ่ เขา้ กบั เคร่ืองเก็บตวั อย่างอากาศ ส่วนปลายอกี ขา้ งหน่ึงเป็นทางเขา้ ของอากาศ เมอื่ อากาศซ่ึงมีมลพษิ ปนอยู่ผา่ นเขา้ ไปในหลอดแกว้ น้ี สารท่ีบรรจใุ น หลอดแกว้ จะดดู ซับมลพิษไว้ ดงั น้นั เมอ่ื เก็บตวั อยา่ งเสร็จแลว้ จะตอ้ งนาหลอดแกว้ น้ีส่งห้องปฏบิ ตั กิ ารเพื่อ วิเคราะหห์ าชนิดและปริมาณของมลพษิ ทตี่ อ้ งการทราบ 4.ถุงเก็บตวั อย่างอากาศ (Sampling bag) ใชส้ าหรบั เกบ็ ตวั อย่างมลพษิ ทางอากาศท่เี ป็นก๊าซและไอ มอี ยู่ หลายขนาด ทาจากพลาสติกชนิดตา่ ง ๆ เชน่ Mylar Teflon หรือ Scotch park ลกั ษณะของถงุ จะมีวาลว์ หรือ ลิ้นปิ ดเปิ ด เพื่อเก็บตวั อย่างอากาศ หรือถา่ ยตวั อยา่ งทมี่ ีมลพษิ สู่เครื่องวเิ คราะห์ผล

11 3.เคร่ืองมือตรวจปรบั ความถกู ตอ้ งของเครื่องเก็บตวั อยา่ งอากาศ (Pump calibrator) อุปกรณท์ ใ่ี ชใ้ นการตรวจปรบั ความถกู ตอ้ งของเคร่ืองเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศ สามารถแบ่งได้ดงั น้ี -วดั ปริมาตรโดยตรง เช่น Spirometer, Bubble meter, Wet-test meter -วดั อตั ราการไหลเชิงปริมาณ เชน่ Rotameter -วดั อตั ราการไหลเชิงมวล เช่น Thermal meter -วดั ความเร็วของการไหล เช่น Pitot tube เคร่ืองมือสาหรับการเกบ็ ตวั อย่างมลพิษทางอากาศท่เี ป็ นอนภุ าคโดยการกรอง 1.ช่องเปิ ดใหอ้ ากาศเขา้ (Air inlet) ปกตจิ ะตอ่ ท่อน าอากาศเขา้ ลกั ษณะจะเป็นชอ่ งปิ ด แบบรูกลมเพอ่ื ให้ฝุ่นสามารถกระจายตวั ไปตามพ้นื ที่หนา้ ตดั ของตวั กรองไดอ้ ย่างสมมาตร

12 2.อปุ กรณ์สะสมอนุภาค (Collector) ประกอบดว้ ยตวั กรองอนุภาค (Filter) หรือกระดาษกรองและตลบั ใส่ ตวั กรอง (Casette filter holder) เป็ นอุปกรณ์ท่ีใชใ้ นการเก็บสะสมอนุภาคสาหรับนามาวิเคราะห์ต่อไป โดยตลบั ใส่ตวั กรองจะทาหน้าท่ี รองรบั ไม่ใหต้ วั กรองร่วงหลน่ ฉีกขาด หรือเสียหายขนาดใชง้ าน 3.ส่วนเช่ือมต่อ (Connector) ไดแ้ ก่ขอ้ ต่อ และสายยาง/พลาสติกเช่ือมต่อระหวา่ งดา้ นหลงั ของตลบั ใส่ตวั กรอง (Air outlet) กับปั๊มดูดอากาศ สายพลาสติกน้ีจะตอ้ งไม่มีรูรั่ว และไม่ทาปฏิกิริยาเคมีกับอนุภาคที่ ตอ้ งการเก็บ เช่น ตวั อยา่ งสายยางนาอากาศชนิด Tigon tube 4.อปุ กรณว์ ดั อตั ราการไหลของอากาศและปั๊มดดู อากาศ (Air flow meter & Pump) ประกอบดว้ ยมิเตอร์วดั อตั ราการไหลของอากาศ (Air flow meter) ส่วนควบคุมการไหล ของอากาศ (Flow control value) และป๊ัมดูดอากาศ (Personal pump) ปัจจุบนั มีมิเตอร์วดั อตั รา การไหลของอากาศท้งั แบบทีเ่ ป็นโรตามิเตอร์ หรือแบบลูกลอย และแบบตวั เลขดจิ ิตอลตดิ ต้งั รวมอยใู่ นส่วนของป๊ัมดดู อากาศ

13 5.อุปกรณ์สาหรบั คดั แยกขนาดฝ่นุ Cyclone สาหรบั คดั แยกขนาดฝ่นุ ทมี่ ขี นาดเลก็ กวา่ 10 ไมครอน มหี ลา ชนิด แตล่ ะชนิดตอ้ งใชอ้ ตั ราการไหลของอากาศทแ่ี ตกตา่ งกนั เช่น Nyloncyclone อตั ราการไหลของอากาศ 1.7 ลิตร ต่อนาที, HD cyclone อตั ราการไหลของอากาศ2.2 ลติ ร ต่อนาที, Aluminum Cyclone อตั ราการไหล ของอากาศ 2.5 -2.8 ลติ ร ตอ่ นาทฯี ลฯ ลกั ษณะและหลกั การทางานของ cyclone เป็นอุปกรณ์ทอ่ี าศยั หลกั การหมุนวนของอากาศในส่วนของ cyclone ทม่ี รี ูปทรงกระบอกและทรงกรวย โดยอากาศถกู ดงึ เขา้ มาน้นั จะมีทศิ ทางในแนวเส้นสัมผสั กบั เสน้ รอบวงของทรงกระบอก ช่องเขา้ ของอากาศทอ่ี ยบู่ ริเวณดา้ นบนของ cyclone ทาให้เกดิ การหมนุ วนสองช้นั ของอากาศข้ึน อากาศทีจ่ ะเขา้ มาหมนุ วนชิดผนงั ของcyclone มที ศิ ทางดิ่งลง แลว้ จงึ หมนุ วนยอ้ นกลบั ข้นึ ดา้ นบน โดยหมนุ วนอย่ทู ่ีแกนกลางของcyclone ข้นึ ไปสู่ทางออกซ่ึงมีกระดาษกรองดกั อยู่ ขณะท่เี คลอื่ นท่ี ไปกบั อากาศอนุภาคอาจชนเขา้ กบั ผนงั ของ cyclone และตดิ อยู่บนผิวน้นั หรืออาจตกลงสู่ดา้ นล่างเนื่องจาก มวลมากและไม่สามารถเปล่ยี นทศิ ทางการไหลมากบั อากาศได้ ดงั น้นั จึงมเี พียงอนุภาคขนาดเลก็ ที่ยงั คง สามารถเคล่อื นทตี่ ามกระแสอากาศได้ และเคลอ่ื นทีม่ าเกาะอยบู่ นกระดาษกรอง ซ่ึงจะถูกนาไปวเิ คราะห์ ต่อไป

14 6.คลปิ ยึดอุปกรณ์ Cassettes Holder clip สาหรับบรรจตุ ลบั ใส่ตวั กรอง (Casettefilter holder) และมคี ลิป หนีบเพือ่ ตดิ ต้งั ในขณะทาการเก็บตวั อยา่ งอากาศ 7. ขาต้งั Tri-pot เคร่ืองมอื สาหรับการเกบ็ ตัวอย่างมลพิษทางอากาศทอี่ าศัยแรงโน้มถ่วงของโลกในการแยกขนาดของอนุภาค เคร่ืองมอื ทใ่ี ช้ในการประเมินฝ่ นุ ฝ้าย เครื่องมือท่ใี ชใ้ นการเก็บตวั อยา่ งฝ่นุ ฝ้ายในอากาศตามมาตรฐานที่ทาง OSHA กาหนดคอื Vertical Elutriator(Lumsden-Lynch Vertical Elutriator)

15 Elutriators เป็นอปุ กรณเ์ ก็บตวั อย่างอากาศชนิดอนุภาคที่อาศยั แรงโนม้ ถว่ งของโลกในการแยกขนาดของอนุภาค โดยทวั่ ไปอนภุ าคทมี่ ขี นาดใหญก่ วา่ 3 ไมโครเมตร จะถกู แยกออก ดงั น้นั โดยทว่ั ไปจึงใชอ้ ปุ กรณ์น้ีในการ วิเคราะห์ Respirable dust และ Thoracic dust อุปกรณ์ประเภทน้ีมี 2 ชนิดคอื Vertical และ Horizontal Elutriators เป็นอุปกรณเ์ ก็บตวั อย่างอากาศชนิดอนุภาคท่อี าศยั แรงโนม้ ถว่ งของโลกในการแยกขนาดของอนุภาค โดยทวั่ ไปอนุภาคที่มขี นาดใหญก่ ว่า 3 ไมโครเมตร จะถกู แยกออก ดงั น้นั โดยทว่ั ไปจงึ ใชอ้ ปุ กรณ์น้ีในการ วิเคราะห์ Respirable dust และ Thoracic dust อปุ กรณป์ ระเภทน้ีมี 2 ชนิดคอื Vertical และ Horizontal Horizontal Elutriator อากาศไหลเขา้ สู่ Elutriator ในทิศทางท่ขี นานกบั พ้นื ผ่านชอ่ งวา่ งแคบระหว่างชอ่ งของแผน่ สะสมอนุภาคท่ี วางเรียงกนั อยู่หลายแผน่ อยา่ งชา้ ๆ อนุภาคทมี่ ีความเร็วปลายมากกว่าอตั ราส่วนของชอ่ งวา่ งระหว่างแนว และเวลาทใี่ ชใ้ นการเคล่อื นที่ จะตกลงสู่แผน่ สะสมอนุภาคอนุภาคขนาดเล็กทสี่ ามารถเคล่อื นทีผ่ า่ นแผน่ สะสมอนุภาคไดจ้ ะถกู ดกั จบั ดว้ ยกระดาษกรอง สาหรบั การเตรียมเคร่ืองมือและอปุ กรณใ์ นการประเมนิ ฝ่นุ ฝ้ายใชห้ ลกั การเดียวกนั การตรวจวดั อนุภาคอน่ื ๆ ขอ้ สงั เกต ในการเลือกใชเ้ ครื่องมอื ชนิดใดชนิดหน่ึงข้นึ กบั วตั ถุประสงคข์ องการตรวจวดั ดว้ ย นนั่ คือ หาก ตอ้ งการตรวจวดั เพอื่ ดูการปฏบิ ตั ติ ามกฎหมายตอ้ งใชว้ ิธีท่ีเป็นมาตรฐาน เช่นการประเมินความเขม้ ขน้ ของ ฝุ่นทวั่ ไปในอากาศตอ้ งเกบ็ ตวั อย่างอากาศดว้ ยวธิ ีมาตรฐานและนาไปชง่ั น้าหนกั ดว้ ยเคร่ืองชง่ั เพ่ือคานวณหา ความเขม้ ขน้ ไมส่ ามารถใชเ้ คร่ืองมืออ่านค่าโดยตรงไดแ้ มจ้ ะมีเคร่ืองมืออา่ นค่าโดยตรงอยู่ การปรับความถกู ต้องของอัตราการไหลของอากาศ การปรบั ความถกู ตอ้ งของอตั ราการไหลของอากาศ มีวตั ถปุ ระสงคเ์ พ่อื ใชใ้ นการปรบั อตั ราการไหลของ อากาศของปั๊มเก็บตวั อย่างอากาศให้ตามที่กาหนดไวใ้ นวิธีการมาตรฐาน ซ่ึงจะใชค้ ่าอตั ราการไหลของ อากาศน้ีไปใชใ้ นการคานวณคา่ ความเขม้ ขน้ ของมลพาทางอากาศท่เี ป็นอนุภาค เพื่อเปรียบเทียบกบั ค่า มาตรฐานตอ่ ไป

16 เครื่องเกบ็ ตวั อย่างฝ่ นุ ละอองในบรรยากาศ (High Volume Air Sampler) คณุ ลกั ษณะทว่ั ไป เป็นเคร่ืองมือสาหรบั เก็บตวั อย่างฝ่นุ ละอองในบรรยากาศแบบปริมาตรสูง (High Volume Air Sampler) ที่ สามารถเก็บตวั อยา่ งฝ่นุ ละอองที่มขี นาดต้งั แต่ 100 ไมครอน (TSP) และ 10 ไมครอน (PM-10) ลงมา มี หลกั การการคดั ขนาดฝ่นุ ละอองแบบ Gravimetric Method ซ่ึงตวั อยา่ งฝ่นุ ละอองจะถูกเกบ็ ลงบนกระดาษ กรองขนาด 8x10 น้ิวแลว้ นามาวิเคราะหใ์ นหอ้ งปฏบิ ตั ิการโดยการชงั่ น้าหนกั เครื่องตรวจวดั ฝ่ นุ ละอองขนาดไม่เกนิ 100 ไมครอน (TSP) เคร่ืองเก็บตวั อยา่ งอากาศปริมาตรสูง (High-Volume Air Sampler) ใช้ สาหรบั เกบ็ ฝ่นุ รวม TSP ใน บรรยากาศทวั่ ไป เป็นไดอะแกรมแสดงการเกบ็ ตวั อยา่ งอากาศผ่านช้นั กระดาษกรองดา้ นบนของเคร่ือง High-Volume Air Sampler ส่วนประกอบของเครื่องมอื 1) เคร่ืองเก็บตวั อย่าง TSP ชนิดไฮโวลุ่ม ประกอบดว้ ย -มอเตอร์ สาหรับดดู อากาศใหไ้ หลผ่านกระดาษกรอง -เครื่องบนั ทกึ อตั ราการไหลของอากาศ (Recorder) -กระดาษกราฟวงกลมสาหรบั บนั ทกึ อตั ราการไหลของอากาศ (Recorder chart) -อปุ กรณค์ วบคุมอตั ราการไหลของอากาศ (Control flow device)

17 -อุปกรณต์ ้งั เวลาเปิ ด-ปิ ดเคร่ืองเก็บตวั อยา่ ง (Timer) อุปกรณอ์ ื่นๆ -มานอมเิ ตอร์น้า (Manometer water) -บาร์รอมิเตอร์ (Barometer)

18 เครื่องตรวจวัดฝ่ นุ ละอองขนาดไม่เกนิ 10 ไมครอน (PM10) PM10 High Volume Sampler สาหรับฝ่นุ ขนาดเลก็ PM10 วิธีมาตรฐาน ทใี่ ชเ้ กบ็ ตวั อย่างในบรรยากาศ ทว่ั ไป ก็ใชเ้ ครื่องเกบ็ อากาศปริมาตรสูง ซ่ึงติดหวั คดั แยกขนาด (Size Selective Inlet, SSI) ไวส้ ่วนบน อากาศ ถูกดดู ไหลผา่ นเขา้ สู่เคร่ืองโดยควบคุมอตั ราการไหลของ อากาศใหอ้ ตั ราคงท่ี ทอ่ี ตั รา 40 ลกู บาศกฟ์ ตุ /นาที (1.02-1.24 ������3 ������������������−1) ตวั อยา่ งอากาศจะถกู บงั คบั ใหไ้ หลผา่ นเขา้ ทาง (Inlet) ซ่ึงเป็นชอ่ งเปิ ดท่ีขอบดา้ นบน โดยรอบของหวั คดั ขนาดรูปโดม (SSI) แลว้ ไหลเขา้ ทางรูเปิ ด (Acceletion Jet) ซ่ึงเป็นช่องเปิ ดขนาดเล็กที่จะ ทาให้อากาศไหลผา่ นเขา้ รูเปิ ดดว้ ยความเร็วท่นี อเหมาะทาใหฝ้ ่นุ ทีม่ ีขนาดใหญก่ ว่า 10 ไมครอน ทีม่ ากบั อากาศพงุ่ เขา้ ชนและเกาะติดท่ีแผน่ ดกั ฝ่นุ (Collection Shim) เพ่อื ป้องกนั ไมใ่ หฝ้ ่นุ ที่ตกลงมาแลว้ ลอยฟ้งุ ข้นึ มาอีกอาจใช้ (Silicone Grease Spay) พน่ ทาจากน้นั ฝ่นุ ละอองทเ่ี หลือซ่ึงมขี นาดเล็กกวา่ 10 ไมครอน จะไหลผ่านเขา้ รูเปิ ด (Vent Tube) ไหลเขา้ ไปเกาะตดิ ทก่ี ระดาษกรองทที่ ราบน้าหนกั แน่นอน แลว้ ชง่ั น้าหนกั กระดาษกรองภายหลงั จากผ่านการดูดอากาศดงั กลา่ ว ผลตา่ งระหว่างน้าหนกั ก่อนและหลงั การเกบ็ ตวั อย่าง จะเป็นน้าหนกั ของฝ่นุ ละอองต่อปริมาตรอากาศทถ่ี กู ปั๊มดดู เขา้ ไป ส่วนประกอบของเคร่ืองมือ 1) เครื่องเกบ็ ตวั อย่าง PM10 ชนดิ ไฮโวลุ่ม ประกอบดว้ ย -หวั คดั ขนาดฝ่นุ ละอองขนาดไม่เกนิ 10 ไมครอน -มอเตอร์ สาหรับดูดอากาศใหไ้ หลผา่ นกระดาษกรอง -เคร่ืองบนั ทกึ อตั ราการไหลของอากาศ (Recorder) -กระดาษกราฟวงกลมสาหรบั บนั ทกึ อตั ราการไหลของอากาศ(Recorder chart)

19 -อุปกรณค์ วบคมุ อตั ราการไหลของอากาศ (Control flow device) -อุปกรณต์ ้งั เวลาเปิ ด-ปิ ดเครื่องเกบ็ ตวั อย่าง (Timer) อปุ กรณอ์ น่ื ๆ -มาร์นอมเิ ตอร์น้า (Manometer water) -บาร์รอมิเตอร์ (Barometer)

20 เอกสารอ้างองิ สุชณะ บอ่ คา. (2556). การศึกษาปริมาณฝ่ นุ ละอองขนาดเลก็ กว่า 10 ไมครอน. [ออนไลน์]. เขา้ ถงึ ไดจ้ าก : http://www.thapra.lib.su.ac.th/. (วนั ท่ีคน้ หาขอ้ มูล : 17 มนี าคม 2564 ) การประเมินและเกบ็ ตวั อย่างมลพษิ ทางอากาศ. (ม.ป.ป.). [ออนไลน์]. เขา้ ถึงไดจ้ าก : http://envocc.ddc.moph.go.th/. (วนั ทค่ี น้ หาขอ้ มูล : 17 มีนาคม 2564 )