3

 

 

การตรวจเอกสาร 1. Phytoremediation

Phytoremediation มาจากการรวมกันของภาษากรีก คือคําวา Phyto หมายถึง พืช (Plants) และคําจากภาษาละติน คือ Remedium หมายถึง การฟนฟูหรือการบําบัด ดังนั้นเมื่อรวมกันเปนคําวา Phytoremediation หมายถึง กระบวนการใชพืชในการบําบัดสิ่งแวดลอมที่มีการปนเปอนสารตาง ๆ ที่กอใหเกิดมลพิษ เชน ยาปราบศัตรูพืช ยาฆาแมลง ตัวทําละลายอินทรีย น้ํามันปโตรเลียม โลหะหนัก วัตถุระเบิด และสารกัมมันตรังสีตาง ๆ ในแหลงน้ํา ดิน อากาศ หรือ ตะกอน ใหหมดไปได ซ่ึงกระบวนการนี้เปนวิธีที่มีประสิทธิภาพในการกําจัดสารพิษ และตนทุนไมมาก มีผลกระทบตอมนุษยและสิ่งแวดลอมนอย โดยทั่วไปพืชจะมีการดูดซึมสารไปสะสมไวยังสวนตาง ๆ ของตนพืช เชน ใบ ลําตน ราก เปนตน (ลัดดาวัลย, 2550)

1.1. การคัดเลือกพืชเพื่อใชในการบําบัดน้ําเสีย เนื่องจากพืชมีกลไกหลายประการที่ทําใหสามารถลดปริมาณสารปนเปอนที่อยูในน้ําเสีย

ได แตถึงอยางไรก็ตามการนําพืชมาใชในการบําบัดน้ําเสียนั้นก็มีขอจํากัดคือ จะตองมีการคัดเลือกชนิดพืชที่เหมาะสม คุณสมบัติของพืชที่จะนํามาใชในการบําบัดน้ําเสียโดยสรุปดังนี้

• สามารถปรับตัวและเจริญเติบโตไดดีในทองถ่ินนั้น ๆ นอกจากนี้ยังตองสามารถ

ปรับตัวไดดีในสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงไป • มีอัตราการสังเคราะหแสงสูง • มีความสามารถในการสงผานออกซิเจนไดสูง โดยนําออกซิเจนจากบรรยากาศ

สงผานลงมาตามใบ ลําตน และราก • สามารถทนตอการเปลี่ยนปริมาณความเขมขนของสารมลพิษได คอนขางกวาง • มีความสามารถในการดูดซึมและเก็บสะสมสารตาง ๆ ได • มีความคงทนตอโรค และแมลงตาง ๆ ไดดี

4

 

 

• สามารถนําออกจากระบบไดงาย เนื่องจากพืชจะลดปริมาณสารที่มีอยูในน้ําเสียใหไดผลดีที่สุดนั้น พืชตองมีการนําออกจากระบบบาง เพื่อไมใหพืชอยูหนาแนนจนเกินไปจนระบบขาดประสิทธิภาพ

1.2. งานวิจัยท่ีเกี่ยวของกับกระบวนการ Phytoremediation

ในป ค.ศ.2003 Kenkinkan. O. et al. ไดทําการศึกษาลักษณะการดูดซับโลหะหนัก Pb, Zn และ Cu ตามแบบจําลองของ Langmuir คือ ณ สภาวะอุณหภูมิคงที่ เมื่อเวลาเพิ่มขึ้นการดูดซับบนพื้นผิวเปนแบบชั้นเดียว (monolayer) เทานั้น โดยใชพืชใตน้ําคือ Myriophyllum spicatum พบวาความสามารถสูงสุดในการดูดซับ (Maximum adsorption capacities, Ymax) ของโลหะทั้ง 3 ชนิดคือ Cu (II), Zn (II) และ Pb (II) เทากับ 10.37, 15.59 และ 46.49 mg/g ตามลําดับ ในป ค.ศ.2004 Kenkinkan. O. et al. ไดทําการศึกษาลักษณะการดูดซับโลหะหนัก Pb, Zn และ Cu ตามแบบจําลองของ Langmuir โดยใชพืชใตน้ําคือ Ceratophyllum demersum พบวาการดูดซับโลหะหนักทั้ง 3 ชนิด เกิดขึ้นอยางรวดเร็ว และสมดุลใน 20 นาที ความสามารถสูงสุดในการดูดซับ (Maximum adsorption capacities, Ymax) ของ Cu (II), Zn (II) และ Pb (II) เทากับ 6.17, 13.98 และ 44.8 mg/g ตามลําดับ เมื่อเปรียบเทียบกับการทดลองในป ค.ศ. 2003 ในสภาวะเดียวกัน พบวา Myriophyllum spicatum มีความสามารถสูงสุดในการดูดซับโลหะหนักทั้ง 3 ชนิด มากกวาสาหราย Ceratophyllum demersum

ในป ค.ศ.2004 Sushera B. ไดทําการศึกษาความสามารถในการดูดซับแคดเมียม โดย H. verticillata พบวาประสิทธิภาพในการดูดซับจะสูงมากที่สารละลายแคดเมียมความเขมขนต่ํา การดดูซับแคดเมียมเกิดขึ้นอยางรวดเร็วและอิ่มตัวใน 30 นาที ประสิทธิภาพในการดูดซับสูงสุดที่ pH 5-9 สมดุลของการดูดซับแคดเมียมเปนไปตามแบบจําลองของ Langmuir มวลแหงของ H. verticillata ที่บรรจุในแทงแกวสามารถลดความเขมขนของสารละลายแคดเมียมจาก 10 mg/L เปนนอยกวา 0.02 mg/L แตประสิทธิภาพจะลดลงเมื่อนํามาใชซํ้า นอกจากนั้นสังกะสีมีผลกระทบตอการดูดซับแคดเมียมของ H. verticillata

5

 

 

ในป ค.ศ.2004 Kamal. M. et al. ไดทําการศึกษาการดูดซับโลหะหนัก 4 ชนิดคือ Zn, Cu, Hg และ Fe ที่ระดับความเขมขนที่พืชสามารถทนได โดยใชพืชน้ําคือ Myriophylhum aquaticum, Ludwigina palustris และ Mentha aquatic พบวาพืชเหลานี้จะดูดซับโลหะหนักไปสะสมไวทีร่าก ลําตน และใบ โดยคาเฉลี่ยของประสิทธิภาพในการดูดซับโลหะหนักทั้ง 4 ชนิด เทากับ 33.9%, 41.62%, 99.8% และ 76.7% ตามลําดับ

ในป ค.ศ.2004 Suneerat R. ไดทําศึกษาความสามารถของสาหรายสีเขียวแกมน้ําเงินชนิด

Phormidium angustissimum (TISTR 8247) และสาหรายสีเขียว Chlorella vulgaris ในการกําจัดโลหะหนักตะกั่วและแคดเมียมจากน้ําเสียสังเคราะหในหองปฏิบัติการ เพื่อหาปจจัยที่เหมาะสมในการกําจัดโลหะหนักของสาหรายทั้งสองชนิดและหาความเปนไปไดในการประยุกตใชสาหรายทั้งสองชนิดในการบําบัดน้ําเสียที่มีโลหะหนักปนเปอนจากโรงงานอุตสาหกรรม ผลการทดลองพบวาที่ระดับพีเอชของสารละลายตะกั่วเทากับ 3.5 และสารละลายแคดเมียมเทากับ 7 เปนระดับที่สาหรายทั้งสองชนิดสามารถดูดซับโลหะหนักออกจากสารละลายไดมากที่สุด น้ําหนักของสาหรายทั้งสองชนิดที่เหมาะสมในการดูดซับโลหะหนักคือ 5 g (น้ําหนักเปยก) ตอลิตร โดย P. angustissimum และ C. vulgaris สามารถดูดซับตะกั่วได 5.39 และ 5.76 mg/g (น้ําหนักแหงของสาหราย) และดูดซับแคดเมียมได 1.40 และ 1.91 mg/g (น้ําหนักแหงของสาหราย) ระยะเวลาในการสัมผัสสารละลายตะกั่วและแคดเมียมจนถึงจุดอิ่มตัวของ P. angustissimum คือ 30 นาที สวน C. vulgaris คือ 15 นาที สําหรับสารละลายตะกั่วและ 5 นาทีสําหรับแคดเมียม การเลี้ยงสาหรายทั้งสองชนิดในอาหารที่มีโลหะหนักผสมเปนระยะเวลา 15 วัน พบวาสาหรายทั้งสองชนิดดูดซับตะกั่วไดเร็วที่สุดในชวง 30 นาทีแรก สําหรับแคดเมียม C. vulgaris พบวาสามารถดูดซับตะกั่วไดสูงสุด (qmax) เทากับ 28.57 และ 44.25 mg/g (น้ําหนักแหงของสาหราย) สามารถดูดซับแคดเมียมไดสูงสุดเทากับ 86.21 และ 34.72 mg/g (น้ําหนักแหงของสาหราย) ตามลําดับ

6

 

 

2. พืชใตน้ํา (Submerged plant) (กรมประมง, 2538)

เปนพืชที่มีการเจริญเติบโตอยูใตน้ําทั้งหมด สวนของราก ลําตน ใบจมอยูใตน้ํา อาจมีการยึดเกาะกับพื้นดินที่อยูใตน้ําหรือไมก็ได รากอาจมีลักษณะเปนฝอยสั้น ๆ แตกตามขอ หรือแตกเปนกออยูใตดิน พืชบางชนิดเมื่อมีดอกจะชูขึ้นมาเหนือผิวหนาน้ํา เพื่อผสมเกสร พืชกลุมนี้จะสามารถแลกเปลี่ยนกาซและธาตุอาหารจากน้ําไดโดยตรง ดังนั้นทอลําเลียงน้ําและทอลําเลียงอาหารของพืชกลุมนี้จึงมีไมมากเมื่อเปรียบเทียบกับพืชบกหรือพืชน้ํากลุมอ่ืน ๆ

โครงสรางภายในของลําตนและใบจะมีชองวางมากเพื่อใชในการสะสมกาซ และชวยใน

การพยุงตัวใหลอยน้ํา อาจมีรูปรางหลายแบบ เชน เปนแถบ หรือ แผนยาว หรือ แตกออกเปนฝอย ใบมักจะออนบางและเปราะ ประกอบดวยเซลลไมกี่ช้ัน ใบไมมีคิวตินเคลือบ และไมมีปากใบ พืชกลุมนี้ไดแก สาหรายเสนดาย สาหรายหางกระรอก สาหรายพุงชะโด สันตะวาใบพาย สันตะวาใบ-ขาว สันตะวาใบเดียว

2.1. ปจจัยที่มีอิทธิพลตอพรรณไมน้ํา

2.1.1. แสง (Light) มีสวนเกี่ยวของกับการเจริญเติบโต และการเปลี่ยนแปลงรูปรางลักษณะของพรรณไมน้ํามาก เปนตัวชวยในการเกิดปฎิกิริยาการสังเคราะหแสงในการเจริญเติบโตของพืช พรรณไมน้ําแตละชนิดตองการปริมาณแสงในระดับไมเทากัน ซ่ึงสามารถแบงเปนเขตตางๆ ไดดังนี้

• Euphotic zone เปนเขตท่ีไดรับแสงสวางมาก พืชที่ขึ้นในบริเวณนี้จะไดรับแสงเต็มที่ มักเปนพืชที่มีขนาดใหญ

• Dysphotic zone เปนเขตที่ไดรับแสงสวางสลัวนอยกวาเขตแรก พืชมีขนาดเล็ก • Aphotic zone เปนเขตที่แสงสวางสองไมถึง ส่ิงมีชีวิตที่จะอยูได มักจะเปนพวก

ที่ไมสามารถสังเคราะหแสงไดเทานั้น 2.1.2. อุณหภูมิ (Temperature) พรรณไมน้ําบางชนิดชอบอยูในน้ําที่มีอุณหภูมิต่ํา

บางชนิดชอบอยูในน้ําที่มีอุณหภูมิสูง การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะมีผลตอการเจริญเติบโต และการแพรขยายตัวของพรรณไมน้ําที่แตกตางกัน โดยทั่วไปเจริญเติบโตไดดีในน้ําที่มีอุณหภูมิระหวาง

7

 

 

25-29 องศาเซลเซียส แตในน้ําบริเวณหนึ่งๆอุณหภูมิไมคอยเปลี่ยนแปลงมากนัก แบงพืชตามอุณหภูมิไดดังนี้

• Eurythermic plants พืชที่สามารถขึ้นอยูไดในพิสัยของอุณหภูมิที่กวางมาก • Stenothermic plants พืชที่สามารถขึ้นอยูไดในพิสัยของอุณหภูมิที่คอนขางแคบ 2.1.3. ปริมาณกาซ (Gas content) กาซที่สําคัญ คือ กาซออกซิเจน และกาซ

คารบอนไดออกไซด กาซออกซิเจนนั้นพรรณไมน้ําใชในการหายใจ เมื่อไมมีแสงสวางและการสังเคราะหแสงหยุดลง ไมน้ําที่อยูในน้ําจะดูดซึมเอากาซออกซิเจนที่ละลายอยูในน้ํา สวนพรรณไมน้ําที่เจริญอยูเหนือผิวน้ําก็จะดูดซึมจากบรรยากาศโดยตรงผานทางใบ กาซออกซิเจนในน้ําสวนใหญไดมาจากการสังเคราะหแสงของพืชน้ําในเวลากลางวัน สําหรับกาซคารบอนไดออกไซด พรรณไมน้ําใชในการสังเคราะหแสง พรรณไมน้ําจะเจริญไดดีในน้ําที่มีปริมาณกาซคารบอนไดออกไซดคอนขางสูง ประมาณ 5-15 มิลลิกรัมตอลิตรแตปริมาณที่สูงกวา 6 มิลลิกรัมตอลิตร ก็อาจเปนอันตรายตอปลาและสัตวน้ําอ่ืนไดดวย

2.1.4. ความขุนของนํ้า (Turbidity) เปนอุปสรรคตอการเจริญเติบโต เนื่องจากสาร

แขวนลอยในน้ําจะปดกั้นไมใหแสงสวางสองลงไปไดลึก เปนการลดปฏิกิริยาของการสังเคราะหแสงของพรรณไมน้ํา

2.1.5. ความเปนกรดเปนดางของน้ํา (pH) พรรณไมน้ําจะสามารถใชธาตุอาหารไดดีหรือไม ขึ้นอยูกับระดับ pH ของน้ํา พรรณไมน้ําสวนใหญจะเจริญเติบโตไดดีในน้ําที่มีคาระหวาง 6.5-7.4

2.1.6. ความกระดางของน้ํา (Hardness) เปนปจจัยที่สงผลตอคา pH ซ่ึงมีผลตอความออน กระดางของน้ํา โดยทั่วไปพรรณไมน้ําชอบน้ําที่มีลักษณะเปนน้ํากระดางเล็กนอย หรือกระดางปานกลาง

2.1.7. อาหารธาตุในน้ํา (Minerals) อาหารหลักที่จําเปน คือ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโปตัสเซียม เชนเดียวกับพืชบก

8

 

 

2.1.8. การเคลื่อนที่ของน้ํา (Movement of Water) เกิดจากการไหลของกระแสน้ํา หรืออิทธิพลของกระแสลม

2.1.9. สภาพพื้นทองน้ํา (Natural of Substratum) พื้นทองน้ําอาจเปนทราย หิน ดินโคลน หรือซากเนาเปอยของพืชที่ทับถมกัน

2.2. ประโยชนของพันธุไมน้ํา

2.2.1. ใชเปนแหลงอาหารของคนและสัตวโดยตรง เชน ผักบุง เผือก บอน ไขน้ํา ผักแวน ผักกูด บัว กระจับ เปนตน

2.2.2. เปนแหลงวางไขและหลบภัยของสัตวน้ํานานาชนิด เชน รากของผักตบชวา

ตามใบมีสาหรายมาเกิดและเจริญเติบโตอยู

2.2.3. การเพ่ิมกาซออกซิเจนใหแกแหลงน้ํา

2.2.4. สามารถนํามาใชบําบัดน้ําเสียเนื่องจากสามารถดูดซับธาตุอาหารตางๆ ไดเปนอยางดี เชน ผักตบชวา ธูปฤๅษี

2.2.5. มีความสําคัญทางเศรษฐกิจใชเปนพันธุไมน้ําสวยงามประดับตูปลา ทําใหเกิดธุรกิจพันธุไมน้ําในประเทศและสงออกไปตางประเทศ

2.3. โทษของพรรณไมนํ้า

2.3.1. ทําใหแหลงน้ําเนาเสียเมื่อมีการขยายพันธุอยางรวดเร็วเมื่อมันตายลงแบคทีเรียจะยอยสลาย ออกซิเจนในน้ําลดลงอยางรวดเร็ว ทําใหเกิดน้ําเนาเสีย

2.3.2. พืชบางชนิดมีหนามแหลม บางชนิดมีอันตรายตอสัตวน้ําวัยออน เชน

สาหรายขาวเหนียว จะมีถุงขนาดเล็กอยูที่โคนใบ สามารถผลิตน้ํายอยที่ยอยโปรตีนได คอยจับแมลง แพลงกตอน และลูกปลาเปนอาหาร

9

 

 

2.3.3. สามารถดูดซับธาตุอาหารตาง ๆ ไดอยางรวดเร็ว ถามีปริมาณมากทําใหสัตวน้ําหรือพืชอ่ืนไมสามารถนําเอาแรธาตุไปใชได

2.3.4. เปนอุปสรรคตอการคมนาคม การระบายน้ํา การทดน้ํา ทําใหแหลงน้ําตื้นเขิน เชน ผักตบชวา จอกหูหนู 3. สาหรายพุงชะโด (Ceratophyllum demersum Linn.)

ช่ือไทย : สาหรายพุงชะโด, สาหรายหางมา ช่ือสามัญ : Common coontail, Coontail hornwort ช่ือวิทยาศาสตร : Ceratophyllum demersum Linn. ช่ือวงศ : HYDROCHARITACEAE ช่ืออ่ืน : สาหรายไคว (ปาริชาติ, 2543) 3.1. CLASSIFICATION

Kingdom : Plantae – Plants Subkingdom : Tracheobionta – Vascular plants Superdivision : Spermatophyta – Seed plants Division : Magnoliophyta – Flowering plants Class : Magnoliopsida – Dicotyledons Subclass : Magnoliidae Order : Nymphaeales Family : Ceratophyllaceae – Hornwort family Genus : Ceratophyllum L. – hornwort P Species : Ceratophyllum demersum Linn. – coon's tail P

ที่มา : http : //plants.usda.gov/java/ClassificationServlet/kingdom=Plantae&name=Ceratophyllum +demersum&options=1. (2550)

10

 

 

ภาพที่ 1 ลักษณะทั่วไปของสาหรายพุงชะโด ที่มา : http://www.uru.ac.th/~botany/data.php?field=&value=&page=33 (ปาริชาติ, 2543)

3.2. ลักษณะทั่วไปของสาหรายพุงชะโด (สุชาดา, 2542)

1. พืชใตน้ําอายุหลายป 2. ลําตน มีลักษณะเปนสายมีขนาดเล็กยาว และแตกกิ่งกานสาขา 3. ราก ออกตามขอ ไมยึดติดพื้นดิน จึงลอยเปนอิสระใตน้ํา 4. ใบ เปนใบเดี่ยว มีลักษณะเปนเสนแตกออกรอบขอ แลดูเปนชั้นขอหนึ่ง ๆ มีใบ

7 - 12 ใบ 5. ดอก มีขนาดเล็กแบงเปนดอกตัวผูอยูเปนกระจุกขาว ไมมีกลีบ ดอกตัวเมีย

มองเห็นไดไมชัด 6. ผล ลักษณะรูปไข สีน้ําตาลปลายยอดมีหนามแหลม 1 อัน 7. พบตามแหลงน้ําจืดทั่ว ๆ ไป ใชเปนไมประดับในตูปลา เล้ียงในบอน้ําใหความ

สวยงาม หรือใสในตูปลาเพื่อเปนอาหารปลา

11

 

 

4. โลหะหนัก (Heavy Metal) ธาตุตาง ๆ ในโลกเทาที่คนพบในปจจุบัน มีทั้งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และที่มนุษ

สังเคราะหขึ้นรวมกันแลวเปน 105 ธาตุ และในจํานวนนี้มีธาตุที่เปนโลหะหนัก (Heavy Metal) อยู 68 ธาตุ มีเลขอะตอมอยูระหวาง 23-92 ในคาบ 4-7 ของตารางธาตุ

โลหะหนัก หมายถึง ธาตุโลหะที่มีคาความถวงจําเพาะมากกวาน้ํา 5 เทาขึ้นไป มีลักษณะ

เปนของแข็ง (ยกเวน ปรอท ที่เปนของเหลวที่อุณหภูมิปกติ) คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะหนักคือ นําไฟฟา และความรอนไดดี มีความมันวาว เหนียว สามารถนํามาตีแผเปนแผนบางๆ ได ซ่ึงสามารถที่จะถายทอดสูส่ิงมีชีวิตไดโดยผานไปตามหวงโซอาหาร (food chain) โลหะหนักหลายชนิดมีคุณสมบัติเปนอันตรายรายแรงเมื่อเขาไปสะสมอยูในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตและอาจมีผลทําใหส่ิงมีชีวิตพิการหรือตายได (วรพันธ, 2532) โลหะหนักท่ีทําการศึกษา

4.1. สงักะสี (Zinc, Zn)

สังกะสีเปนโลหะที่อยูในหมู IIB ในตารางธาตุ มีน้ําหนักอะตอม 65.37 เลขอะตอม 30

ความถวงจําเพาะ 7.14 จุดหลอมเหลวและจุดเดือดมีคาเปน 419.5 และ 906 องศาเซลเซียส ตามลําดับ สังกะสีมีคุณสมบัติทนตอการผุกรอนไดดี ดังนั้นจึงมีการนํามาฉาบเคลือบผิวเหล็กเพื่อชวยใหเหล็กคงทนตอการทําปฏิกิริยากับความชื้นในอากาศ สังกะสีมีเลขออกซิเดชันเพียงคาเดียว คือ +2 (ทบวงมหาวิทยาลัย, 2541)

ในธรรมชาติจะพบสังกะสีไดทั่วไป ในเปลือกโลก หิน และสินแรที่ใหสังกะสี ไดแก sphallerite (ZnS), marmatite (Fe2Zn3) นอกจากนี้ยังพบวามีปะปนอยูใน cadmium sulfide (CdS) ดวย ในธรรมชาติพบสังกะสีในรูปของแรหรือสารประกอบ สามารถรวมตัวกับสารอินทรีย ดังนั้น บริเวณที่มีสารอินทรียจะพบสังกะสีอยู การสลายตัวของแรสังกะสีทําใหไดสังกะสีในรูป Zn2+ ซ่ึงเคล่ือนยายไดดีในสภาพแวดลอมที่เปนกรด แตเมื่ออยูในดินก็จะถูกดูดซับโดยแรและสารอินทรีย จงึพบการสะสมของสังกะสีไดในผิวดินชั้นบน

12

 

 

สังกะสี พบไดทั้งในพืช สัตว และจุลินทรีย ถึงแมสังกะสีจะมีมากในธรรมชาติ โลหะสังกะสีและออกไซดของสังกะสีละลายในน้ําไดเพียงเล็กนอย สวนสังกะสีคลอไรดละลายน้ําไดดี ความเขมขนของสังกะสีในน้ําขึ้นอยูกับองคประกอบทางเคมีของสังกะสีในขณะนั้น อิออนของสังกะสีจะถูกดูดซับดวยดินตะกอน ความเขมขนของสังกะสีจะเพิ่มขึ้นถาความเปนกรดของน้ําเพิ่มขึ้น โดยปกติแหลงน้ําผิวดินจะมีสังกะสีนอยกวา 0.05 มิลลิกรัมตอลิตร แตพื้นที่ซ่ึงน้ําเปนกรด หรือบริเวณพื้นที่ในเมืองจะมีความเขมขนของสังกะสีสูงถึง 50 มิลลิกรัมตอลิตร

การนําสังกะสีมาใชประโยชน เนื่องจากสังกะสีมีคุณสมบัติทนตอการผุกรอนไดดีมาก จึงมี

การนําเอาสังกะสีมาใชเคลือบผิวโลหะชนิดอื่นที่เกิดสนิมไดงาย ความแข็งแรงทนทานมากกวา เชน ฉาบผิวเหล็กสําหรับงานกอสรางตาง ๆ สังกะสีเมื่อหลอมละลายกับทองแดงจะไดสารละลายที่เรียกวาทองเหลือง สารประกอบของสังกะสีที่สําคัญในทางอุตสาหกรรม ไดแก zinc chloride (ZnCl2) ใชในการทําสียอมและเปนน้ํามันขัดเงา zinc sulfate (ZnSO4) ใชในกระบวนการทํากาวและเสนใยสังเคราะห (rayon) เปนตน นอกจากนั้นสังกะสีที่มีการใชอยูอยางแพรหลาย เชน อุตสาหกรรมยาง เครื่องทอ เครื่องพิมพ การชุบโลหะ ภาชนะ โลหะเคลือบ สี ผลิตภัณฑเครื่องสําอาง เชน โลชั่นบํารุงผิว แชมพูสระผมกันรังแค ยารักษาโรคผิวหนัง ยาฆาแมลง ในทางการเกษตรใชเปนสารคลุกเมล็ดฆาเชื้อราและการเผาไหมของเชื้อเพลิง การนําสังกะสีมาใชประโยชนเหลานี้จะทําใหสังกะสีแพรกระจายสูส่ิงแวดลอม และแหลงน้ําได (ฐิติยา, 2550)

สังกะสีเปนธาตุที่จําเปนตอรางกาย แตในปริมาณนอยมาก โดยมีความสําคัญตอเมตาบอลิ

ซึมของรางกาย เปนองคประกอบของเอนไซมหลายชนิด ในพลาสมาของคนปกติจะมีสังกะสีอยูระหวาง 70-114 ไมโครกรัมตอ 100 มิลลิลิตร สังกะสีจะถูกดูดซึมที่ลําไสกอนและถูกขับถายออกทางอุจจาระ ปสสาวะ และเหงื่อ

การแพรกระจายของสังกะสีในสิ่งแวดลอม สังกะสีสามารถแพรกระจายออกสูส่ิงแวดลอม

ทางน้ําไดมาก โดยเฉพาะอยางยิ่งจากน้ําทิ้งจากโรงงานถลุงแรสังกะสี และจากการใชยาปราบศัตรูพืชทางการเกษตร เปนตน นอกจากนี้การชะลางของน้ําฝนจากบานที่มุงหลังคาดวยโลหะสังกะสีเคลือบ มีโอกาสปนเปอนลงในแหลงน้ําได และจะมีผลกระทบตอระบบนิเวศแหลงน้ํา (เปยมศักดิ์, 2525)

13

 

 

สังกะสีมีพิษทําลายเซลลบริเวณเหงือกของปลา และมีผลตอการวางไข และตัวออนของปลา นอกจากนี้ ยังมีผลตอการเจริญเติบโตของปลา ทําใหการเจริญเติบโตชาลง และยังสามารถฆาตัวออนของหอยได ที่ความเขมขน 0.4 มิลลิกรัมตอลิตร แตละระดับความเปนพิษที่สามารถฆาหอยที่เปนตัวแกและในปลาได อาจมีคาสูงถึง 10 พีพีเอ็ม สังกะสีในรูปสารประกอบเปนพิษมากกวาในรูปธาตุหรืออิออนอิสระ ความเปนพิษของสังกะสีไมสามารถลดลงไดดวยหมู –SH (Sulhydrin) เหมือนโลหะชนิดอื่น การไดรับสังกะสีเขาไปในรางกายจะไปสะสมที่ตับ และไตในปริมาณมาก

4.2. ทองแดง (Copper, Cu) คุณสมบัติทางฟสิกสและเคมีของทองแดง เปนโลหะสีแดงสมอยูในหมู IB ของตารางธาตุ

มีเลขอะตอม 29 น้ําหนักอะตอม 63.54 คาความถวงจําเพาะ 8.9 จุดหลอมเหลวและจุดเดือดเปน 1,083 และ 2,730 องศาสเซลเซียส ตามลําดับ มีความเหนียว เปนมันวาว มีความสามารถในการนําไฟฟาและความรอนไดดีมาก ทองแดงมีเลขออกซิเดชัน 2 คา คือ +1 และ +2 (ทบวงมหาวิทยาลัย, 2541)

ทองแดงเปนสินแรทีม่ีมากในธรรมชาติ เชนเดียวกันกับสังกะสีและพบวา มักปะปนอยูกับ

แรสังกะสี ในธรรมชาติพบทองแดงอยูในรูป chalcopyrite (CuFeS2), chalcocite (Cu2S), malachite (Cu2 (CO3)(OH) 2), azurite (Cu3(CO3) 2 (OH) 2) นอกจากนี้ยังพบในรูปของ cuprite (Cu2O) รูปแบบสารประกอบเคมีของทองแดงมีหลายรูปแบบทั้งอยูในรูปคลอไรด ซัลเฟต ไนเตรต ซ่ึงมีความสามารถในการละลายน้ําไดดี สวนสารประกอบที่อยูในรูปคารบอเนต ไฮดรอกไซด ออกไซด และซัลไฟดจะไมละลายน้ํา ทองแดงในน้ําผิวดินปกติมีความเขมขน 0.05 มิลลิกรัมตอลิตร

ในสภาพธรรมชาติ แรทองแดงอยูในรูปซัลไฟดเปนจํานวนมาก ซ่ึงแรเหลานี้สลายตัวได

งายโดยเฉพาะอยางยิ่งในสภาพกรด ทําใหทองแดงถูกปลดปลอยออกมาในรูปอิออน ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับธาตุโลหะหนักทั่วไป ทองแดงจึงจัดไดวาเปนพวกเคลื่อนที่ไดดี แตเมื่อหินหรือแรนั้นกลายสภาพมาเปนดิน ทองแดงเปนธาตุที่ทําปฏิกิริยากับแรและอินทรียสารในดินไดงายจึงสามารถตกตะกอนไดกับแอนอิออนหลายชนิด เชน ซัลไฟด คารบอเนต และไฮดรอกไซด ทองแดงจึงจัดเปนพวกที่คอนขางไมเคล่ือนที่ในดิน รูปที่สารละลายไดของทองแดงที่พบมากที่สุดคือ Cu2+

14

 

 

ทองแดงและสารประกอบของทองแดงพบไดทั่วไปในสิ่งแวดลอมตาง ๆ แตพบมากในแหลงน้ํา ซ่ึงชนิดของทองแดงที่เกิดขึ้นในน้ําขึ้นอยูกับคา pH และความเขมขนของคารบอเนตในน้ําและชนิดของอิออนลบที่ปรากฏอยูในน้ํา โดยทั่วไปในสารประกอบของทองแดง ทองแดงจะมีเลขออกซิเดชัน +1 (Cu+) และ +2 (Cu2+) เรียกวา cuprous และ cupric ตามลําดับ Cu+ มีแนวโนมที่จะเปลี่ยนรูปเปน Cu2+ ซ่ึงเปนรูปที่มีความเสถียรภาพมากกวาเมื่อละลายอยูในน้ํา ดังสมการ

2Cu+ Cu + Cu2+

สารประกอบของ Cu2+ สวนมากสามารถละลายน้ําไดงาย เปนผลใหเกิดอิออนของทองแดงในรูปของ Cu(H2O)6

2+ หรือ Cu2+ (ใยผกา, 2537) การนําทองแดงมาใชประโยชน ทองแดงถูกนํามาใชประโยชนในกิจกรรมตาง ๆ เปนจํานวนมาก เชน ทองแดงกวา 50 เปอรเซนต ใชในอุตสาหกรรมเครื่องมือท่ีใชสายไฟฟา ผลิตภัณฑและเครื่องใชไฟฟา อุปกรณไฟฟา แผนพิมพวงจรไฟฟา อุตสาหกรรมชุบและเคลือบโลหะทําลวดตัวนําไฟฟา อุตสาหกรรมเครื่องประดับ อุตสาหกรรมทอผา ผลิตภัณฑเซรามิค (วรพันธ, 2532) ทําโลหะเจือหรือในรูปของสารประกอบ เชน ผลึกจุนสี (CuSO4) ที่ใชเปนยาฆาเชื้อรา นอกจากนี้ยังใชเปนสารประกอบทองแดงในการกําจัดสาหราย และหอยที่ไมเปนประโยชนในแหลงน้ํา การแพรกระจายของทองแดงในสิ่งแวดลอม ทองแดงที่เกิดการปนเปอนอยูในสิ่งแวดลอม มักเกิดจากการใชยากําจัดศัตรูพืช ยาฆาเชื้อโรค และจุลินทรีย จะมีผลตอระบบนิเวศในแหลงน้ํา นอกจากนี้พบวา อุณหภูมิ ความกระดางของน้ํา ปริมาณออกซิเจนในน้ํา ตลอดจนความเปนกรดดางของน้ํา ลวนมีผลตอการสะสมทองแดง ความเปนพิษของทองแดง ทองแดงเปนธาตุที่จําเปนสําหรับส่ิงมีชีวิต เปนสวนประกอบของ haemocyanin และมีความสําคัญตอกระบวนการหายใจของพืช แตอยางไรก็ตาม ส่ิงมีชีวิตตองการปริมาณทองแดงเพียงเล็กนอยเทานั้น ซ่ึงถามีปริมาณมากเกินไปในสิ่งแวดลอมจะกอใหเกิดอันตรายขึ้นได การดูดซับทองแดงสวนใหญเกิดที่กระเพาะอาหาร แลวมีการเก็บสะสมที่ตับ ไต สมอง หัวใจ และผม ถารางกายไดรับในปริมาณมากจะมีอาการออนเพลีย อาเจียน ทองรวง เมด็เลอืดแดงถูกทําลาย เกิดอาการตับวาย มีเลือดในทางเดินอาหาร (มาลินี, 2527)

15

 

 

4.3. ตะก่ัว (Lead, Pb) คุณสมบัติทางฟสิกสและเคมีของตะกั่ว ตะกั่วเปนโลหะสีเงินปนเทา อยูในหมูที่ IVA ของ

ตารางธาตุ มีเลขอะตอม 207.19 คาความถวงจําเพาะ 11.35 จุดหลอมเหลวและจุดเดือดมีคาเปน 327.4 และ 1725 องศาเซลเซียส ตามลําดับ ตะกั่วหลอมเหลวไดงาย สามารถทําใหออนและดัดแปลงใหมีรูปราง ลักษณะตาง ๆ ไดตามตองการ ตะกั่วกลายเปนไอไดดีที่อุณหภูมิสูง ๆ ตะกั่วมีเลขออกซิเดชันไดหลายคา ไดแก +1, +2 และ +4 แตตะกั่วสวนมากจะอยูในสภาวะ +2 ซ่ึงจัดวา เสถียรที่สุด (ทบวงมหาวิทยาลัย, 2541)

ตะกั่วในธรรมชาติ เมื่อสลายตัวจะถูกออกซิไดสอยางชา ๆ ใหอยูในรูปคารบอเนตหรือถูกตรึงโดยแรดินเหนียว (Clay) ออกไซดของเหล็กและอะลูมินัม และอินทรียวัตถุ โดยทั่วไปตะกั่วอยูในรูป Pb+2 มากกวา Pb+4 และมีคุณสมบัติคลายกลุมโลหะแอลคาไลนเอิรท (alkaline earth) ดังนั้นจึงสามารถเขาแทนที่ K, Ba, Sr และแมแต Ca ในแรและในตําแหนงที่อิออนของธาตุเหลานี้ถูกดูดซับ(สิทธิชัย, 2528)

ตะกั่วนับเปนธาตุโลหะหนักที่มีสภาพเคลื่อนที่ไดนอยที่สุด การละลายไดจะลดลงอยางมากโดยการใสปูน ตะกั่วจะตกตะกอนในดินที่มีพีเอชสูงในรูปไฮดรอกไซด ฟอสเฟต หรือคารบอเนตหรือเกิดสารประกอบเชิงซอนกับสารอินทรียและมีความเสถียรคอนขางมาก การเพิ่มความเปนกรดแกดินทําใหสภาพละลายไดของตะกั่วเพิ่มขึ้นไดบาง นอกจากนั้นปริมาณการสะสมตะกั่วในผิวดินช้ันบนมีความสัมพันธกับปริมาณอินทรียวัตถุในดิน โดยเฉพาะอยางยิ่งดินที่ไมมีการไถพรวน ดังนั้น ดินที่มีตะกั่วปนเปอนกับอินทรียวัตถุในผิวดินชั้นบนจึงเปนแหลงสะสมของตะกั่วที่สําคัญ

ตะกั่วในดินมีปริมาณตั้งแต 1.5 ถึง 189 มิลลิกรัมตอกิโลกรัม โดยคาเฉลี่ยประมาณ 70 มิลลิกรัมตอกิโลกรัม โดยทั่วไปตะกั่วในดินผิวช้ันบนมีคาเฉล่ียประมาณ 25 มิลลิกรัมตอกิโลกรัม สวนตะกั่วในดินที่มีการปนเปอนมีประมาณสูงมาก เชน ดินในเหมืองแรเกาอาจมีคาไดตั้งแต 50 มิลลิกรัมตอกิโลกรัมขึ้นไป ปริมาณตะกั่วในพืชปกติมีคาอยูระหวาง 0.5 ถึง 3 มิลลิกรัมตอกิโลกรัมในกรุงเทพมหานครพืชพรรณที่ขึ้นทั่วไปมีปริมาณตะกั่วสูง เชน ผักบุง ผักตบชวา และหญาขน มีปริมาณตะกั่ว 4 ถึง 23 มิลลิกรัมตอกิโลกรัม ตนไมที่ขึ้นริมถนน เชน หญา แคแสด หูกวาง เปนตน

16

 

 

อาจมีตะกั่วไดมากคือ 10 ถึง 806 มิลลิกรัมตอกิโลกรัม ตะกั่วที่ปรากฏเปนธาตุอิสระในธรรมชาติมีนอยมาก หมายความวาตะกั่วที่พบในเปลือกโลกเกือบทั้งหมดอยูในรูปของสารประกอบ ซ่ึงพบวา 5เปอรเซนต ของสินแรตะกั่วปฐมภูมิ คือ สินแรซัลไฟดเปนสารประกอบของตะกั่วกํามะถัน (Lead sulfide, PbS) นอกจากนี้ยังพบในสินแร serusite (PbCO3), anglesite (PbSO4), wulfenite (PbMoO4) และ pyromorphite (Pb5Cl(PO4)3) เปนตน ตะกั่วจํานวนอีกเล็กนอยยังพบปะปนอยูในสินแรสังกะสี ทองแดง แคดเมี่ยม บิสมัธ สารหนู และเงิน (ชูจิตต, 2523) การนําตะกั่วมาใชประโยชน เชน ใชในการบัดกรี เชื่อมโลหะ ทําขั้วไฟฟาในแบตเตอรี สายเคเบิล เซรามิค ยากําจัดศัตรูพืช หลอตัวพิมพ เปนฉากปองกันอันตรายจากการทะลุทะลวงของกัมมันตรังสี (radiation shielding) และใชสําหรับเปนตัวควบคุมระดับความดังของเสียงจากเครื่องจักรกลและเครื่องบินเจ็ทไดเนื่องจากตะกั่วมีความหนาแนนสูงมาก นอกจากนี้ยังใชเปนสวนผสมในสีทาบานและเติมลงในน้ํามันเบนซินเพื่อเพิ่มคาออกเทนชวยลดการกระตุกของเครื่องยนต (anti-knock) โรคพิษของตะกั่วในมนุษยสามารถจําแนกได 2 ชนิดใหญ ๆ คือ โรคพิษของตะกั่วอินทรีย และโรคพิษของตะกั่วอนินทรีย พิษตะกั่วอินทรียจะเปนโรคของระบบประสาทสวนกลาง มีอาการไดแก ปวดศีรษะ ความคิดสับสน นอนไมหลับ กระวนกระวาย หงุดหงิด น้ําหนักตัวลดลง อุณหภูมิในรางกายลดต่ําลง ซึม ตาพรา คล่ืนไสตอนเชา เบื่ออาหาร ออนเพลียส่ัน ถาเปนตะกั่วอนินทรียจะมีอาการทองผูก ความรูสึกทางเพศลดลง โลหิตจาง ประจําเดือนไมปกติ คอแหง กระหายน้ํา ปวด ทองรุนแรง บางครั้งมีอาการทองรวง อาเจียนเปนพัก ๆ เบื่อหนาย ถาเปนเด็กจะเลนนอยลง เปนตะคริวบอย ๆ เฉพาะที่ขา ในรายที่มีระดับตะกั่วคอนขางสูงจะมีอาการในกลุมกลามเนื้อที่ใชงานมาก เชน กลามเนื้อที่ขอมือและขอเทา มีผลทําใหขอมือ ขอเทาตก เปนอัมพาต ถาเปนมาก ๆ สมองจะบวมมักไมรูสึกตัวและตายได สําหรับพิษเรื้อรังของตะกั่ว จะทําใหเกิดโรคโลหิตจาง ขัดขวางการทํางานของเอนไซมที่มีหมูSH-(Sulhydrin) อยูดวย เชน โคเอนไซม A (CoA.SH) ทั้งกอใหเกิดเนื้องอกและมะเร็ง การกําจัดตะกั่วของรางกายมีไดหลายทาง กลาวคือ ขับออกทางปสสาวะ 76 เปอรเซนต ทางอุจจาระ 16 เปอรเซนต และทางผิวหนัง เสนผม หรือเสนขนอีก 8 เปอรเซนต อยางไรก็ตามในวันหนึ่ง ๆ รางกายจะขับตะกั่วออกทั้งหมดทุกทาง ไดรวมกันไมเกิน 2 มิลลิกรัมเทานั้น การแพรกระจายของตะกั่วในส่ิงแวดลอมพบวา กิจกรรมที่มีการนําตะกั่วมาใชประโยชนในชีวิตประจําวันนับวาเปนสาเหตุสําคัญ

17

 

 

ยิ่งที่ทําใหการแพรกระจายของตะกั่วสูส่ิงแวดลอมเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ ไมวาจะเปนการแพรกระจายไปตามบรรยากาศ แหลงน้ํา พื้นดิน หรือในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตก็ตาม จึงไดมีการศึกษาสํารวจกันอยูเสมอ ถึงปริมาณของตะกั่วที่สะสมอยูตามสิ่งแวดลอมตาง ๆ (อรพรรณ, 2535) 5. Atomic absorption spectrometry (AAS) (แมน, 2539)

วิธีการอะตอมมิกแอบซอรบชัน เปนกระบวนการที่เกิดจากอะตอมเสรีของธาตุดูดกลืนคล่ืนแสงที่มีความยาวคลื่นโดยเฉพาะ ซ่ึงขึ้นอยูกับชนิดของธาตุ ธาตุแตละชนิดจะมีระดับของพลังงานแตกตางกัน ดังนั้นจึงมีการดูดกลืนคล่ืนพลังงานที่ตางกัน

5.1. หลักการของอะตอมมิกแอบซอรพชัน ในการที่จะทําใหอะตอมของธาตุในสารประกอบเกิดเปนอะตอมเสรีนั้น ตองมีการดูดกลืน

พลังงานเขาไป ซ่ึงอาจจะอยูในรูปตาง ๆ กัน เชน พลังงานความรอนจากเปลวไฟ หรือความรอนจากไฟฟา เปนตน ความรอนจะทําใหสารเกิดกระบวนการแตกตัว (dissociation) หรือเปลี่ยนใหเปนไอ หรืออาจแตกตัวเปนอะตอม หรือทําใหอะตอมอยูในสภาวะกระตุน หรือกลายเปนอิออน

5.2. องคประกอบท่ีสําคัญของเครื่องอะตอมมิกแอบซอรพชันสเปกโตมิเตอร

1. แหลงกําเนิดแสง (ใชหลอด Hollow Cathod Lamp : HCL) 2. สวนที่ทําใหธาตุกลายเปนอะตอมเสรี 3. โมโนโครเมเตอร ทําหนาที่แยกแสงใหไดความยาวคลื่นของแสงที่ตองการ 4. ดีเทคเตอร (detector) 5. เครื่องประมวลผลและอาน

18

 

 

ภาพที่ 2 องคประกอบตาง ๆ ของเครื่อง Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) ที่มา : http://www.cem.msu.edu/~cem333/Week09.pdf (2551)

เมื่อมีการใหกระแสไฟฟาในชวง 300-600 โวลท จะทําใหกาซเฉื่อยท่ีบรรจุอยูในหลอด HCL เกิดการแตกตัวเปนอิออนบวก และอิออนบวกนี้จะวิ่งไปชนธาตุที่ฉาบอยูที่แคโทด ทําใหอะตอมนั้น ๆ ถูกกระตุนและปลอยแสงออกผานโมโนโครเมเตอร เพื่อใหไดสเปกตรัมเฉพาะธาตุนั้น ๆ และมีการดูดกลืนคลื่นแสงของอะตอมเสรีที่ผานกระบวนการแตกตัวเปนอะตอมเสรี (atomization) โดยมีเครื่องตรวจวัด (detector) เปนตัวตรวจวัดปริมาณธาตุและประมวลผลออกมา โดยปริมาณธาตุที่พบจะเปนปฏิภาคโดยตรงกับการดูดกลืนแสงของอะตอม

เมื่อวัดการดูดกลืนคล่ืนแสง (absorpbance) จะเปนสัดสวนกับปริมาณอะตอมโลหะหนัก

นั้นๆ โดยแตละโลหะจะดูดกลืนพลังงานที่ความยาวคลื่นแตกตางกัน ดังนั้นถาใชแหลงกําเนิดแสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะคาหนึ่งจะสามารถวัดปริมาณโลหะหนักไดชนิดหนึ่ง และเปนการวดัทีเ่รยีกวา วัดครั้งเดียว (single measurement) นั่นคือ ใชสารละลายตัวอยางที่มีปริมาณแนนอน ตองคํานึงความถูกตอง ความแมนยํา เปนอยางมากเพราะมีปจจัยหลายอยางที่อาจทําใหเกิดการวิเคราะหที่ผิดพลาดไดงาย เนื่องจากเปนการวิเคราะหธาตุปริมาณนอยมาก ๆ เทคนิคมีสภาพไวสูง

19

 

 

5.3. ลักษณะของ Hollow Cathod Lamp (HCL) ลักษณะของ Hollow Cathod Lamp ประกอบดวยขั้วแคโทด ซ่ึงเปนโลหะทําเปนรูป

ทรงกระบอกกลวง หรือรูปถวย (cup) แลวฉาบดวยโลหะ หรือเปนผงโลหะที่ตองการใหถูกกระตุนเพื่อใหไดเสนสเปกตรัม สวนขั้วแอโนดทําดวยโลหะนิกเกิล หรือทังสเตน หรือเซอรโคเนียม เปนแทงเล็ก ๆ ภายในหลอดแกวบรรจุดวยกาซนีออน หรืออารกอนที่ความดันประมาณ 4-10 torr สวน window อาจเปนแกวไพเร็กซ หรือควอตซ ถาสเปกตรัมที่ไดอยูในชวง UV window ตองทําดวยควอตซ หรือซิลิกอน แตถาสเปกตรัมที่ไดอยูในชวง visible อาจใชแกวไพเร็กซ หรือควอตซ ที่สําคัญ window จะตองสะอาดเสมอ

ภาพที่ 3 ลักษณะ Hollow Cathod Lamp (HCL) ที่มา : http://webhost.wu.ac.th/msomsak/labnet/Download/AAS.ppt (2551)

20

 

 

5.4. เทคนิคตาง ๆ ท่ีใชในการวิเคราะหดวย Atomic absorption spectrometry

1. Flame Atomization Technique เทคนิคนี้ใชในกระบวนการทําใหสารแตกตัวเปนอะตอมดวยเปลวไฟที่เหมาะสม

2. Flameless Atomization Technique หรือ Non-Flame Atomization Technique

เทคนิคนี้ใชกระบวนการทําใหสารตัวอยางสลายตัวเปนอะตอมดวยความรอนจากกระแสไฟฟา(electrothermal atomizer หรือ graphite furnace) โดยสามารถปรับโปรแกรมใหอุณหภูมิของการเผามีคาและใชเวลาตาง ๆ กันได

3. Hydride Generation Technique เนื่องจากมีธาตุบางชนิดจะเปลี่ยนเปนอะตอมโดยตรงดวยเทคนิคที่ 1 และ 2 ไมได แตจําเปนตองใชวิธีทําใหแตกตัวในบรรยากาศที่ปราศจากออกซิเจนเพื่อเปนการปองกันการรวมตัวกับออกซิเจนของธาตุเหลานี้ ดังนั้นจึงตองใชวิธีที่ทําใหธาตุเหลานี้กลายเปนสารที่เปนไอไดงาย ๆ ที่อุณหภูมิหองดวยการรีดิวซใหเปนไฮไดรด แลวใหไฮไดรดนั้นผานเขาไปในเปลวไฟไฮโดรเจน ความรอนจากเปลวไฟไฮโดรเจนจะทําใหธาตุกลายเปนอะตอมเสรีได เทคนิคนี้ใชในการวิเคราะหของธาตุ As, Se, Te, Ge, Bi และ Sb

4. Cold Vapor Generation Technique เทคนิคน้ีเหมาะที่จะใชเปนวิธีวิเคราะหธาตุ

บางชนิดที่สามารถเปลี่ยนเปนไอไดงายๆ ไดแก การวิเคราะหปรอทที่มีปริมาณนอยโดยเฉพาะ

21

 

 

5.5. เทคนิคท่ีใชในการวิเคราะหโลหะหนักในการศึกษาครั้งนี้

Flame Atomization Technique ใชในการวิเคราะห ธาตุทองแดง สังกะสี และตะกั่ว เทคนิคนี้ใชกระบวนการทําใหธาตุแตกตัวเปนอะตอมอิสระดวยเปลวไฟ โดยสารตัวอยางจะตองเปนสารที่ละลายเปนเนื้อเดียวกันอยูในตัวทําละลายที่เปนน้ําหรือสารอินทรีย กระบวนการที่ทําใหธาตุแตกตัวเปนอะตอมเสรีมีทั้งหมด 5 ขั้นตอนดังนี้

1. Nebulization เปนกระบวนการเปลี่ยนของเหลวใหเปนละอองเล็ก ๆ (mist) ดวยเครื่อง nebulizer

2. Droplet precipitation เปนกระบวนการที่ละอองเล็ก ๆ ของสารละลายรวมเปนหยดสารละลายโตที่ไมสามารถลอยในอากาศได จึงตกทิ้งทางทอน้ําทิ้ง (drain)

3. Mixing เปนกระบวนการที่ละอองเล็ก ๆ ของสารละลายผสมแก็สเชื้อเพลิง

(fuel) และออกซิแดนท (oxidant) ในสเปรย แชมเบอร (spray chamber) ของ nebulizer

4. Desolvation เปนกระบวนการที่ตัวทําละลายในละอองเล็ก ๆ ถูกกําจัดออกและเกิดเปนอนุภาคเล็ก ๆ ของสารประกอบ ซ่ึงจะเกิดตอนลางของเปลวไฟ

5. Compound decomposition เปนกระบวนการที่เกิดในเปลวไฟ โดยพลังงาน

ความรอนจากเปลวไฟจะทําใหสารประกอบแตกตัวเปนออกไซด โมเลกุล และเปนอะตอมเสรี