วารสารผลงานวิชาการ กรมวิทยาศาสตร์บริการ ปีที่ 5 ฉบับที่ 5 ...lib3.dss.go.th/fulltext/Bulletin_science/bas_vol5_no5_2016.pdfการพัฒนาวัสดุอ้างอิงส

วารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการปท 5 ฉบบท 5 สงหาคม 2559Bulletin of Applied SciencesVol. 5 No. 5 August 2016

วารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการBulletin of Applied Sciences

ISSN 2286-7708ปท 5 ฉบบท 5 สงหาคม 2559, Vol. 5 No. 5 August 2016

ชอวารสาร วารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการ Bulletin of Applied Sciences

วตถประสงค 1. เพอเปนวารสารเผยแพรผลงานวชาการ ผลงานวจย ของนกวจย นกวทยาศาสตร ใหเปนทประจกษแกภาครฐ ภาคเอกชน นกวชาการ ผประกอบการและประชาชนทวไป 2. เพอใหสามารถน�าขอมลไปใชประโยชนในทางวชาการ การอางอง และการประกอบกจการภาคการผลตและ อตสาหกรรม

เจาของ กรมวทยาศาสตรบรการ กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย

ทปรกษา ดร. สทธเวช ต.แสงจนทร อธบดกรมวทยาศาสตรบรการ

หวหนากองบรรณาธการ ดร. ณชนพงศ วชรวงศบร รองอธบดกรมวทยาศาสตรบรการ

กองบรรณาธการ รศ. ดร. ครรชต จดประสงค สถาบนโภชนาการ มหาวทยาลยมหดล ดร. ฆรณ ตยเตมวงศ มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ดร. จรญ ยะฝา สถาบนมาตรวทยาแหงชาต รศ. ดร. จรสศร ลอประยร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ดร. ประไพพศ แจมสกใส เทอรไน บรษท อนโนเวแลบ ดไซน จ�ากด ดร. วรพสย เจยมปญญารช จฬาลงกรณมหาวทยาลย นายวระ ตลาสมบต มหาวทยาลยราชภฎสวนสนนทา นายสกข แสนสภา สถาบนวจยวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงประเทศไทย ผศ. ดร. สาวตร ตระกลนาเลอมใส มหาวทยาลยเกษตรศาสตร รศ. ดร.สธรรม ศรหลมสก มหาวทยาลยขอนแกน ดร. สภาดา คนยง มหาวทยาลยธรรมศาสตร รศ. ดร.อมร เพชรสม จฬาลงกรณมหาวทยาลย นายเกรยงไกร นาคะเกศ กรมวทยาศาสตรบรการ ดร. จฑาทพย ลาภวบลยสข กรมวทยาศาสตรบรการ นายธระชย รตนโรจนมงคล กรมวทยาศาสตรบรการ นางสาวนระนารถ แจงทอง กรมวทยาศาสตรบรการ ดร. ลดา พนธสขมธนา กรมวทยาศาสตรบรการ ดร. พจมาน ทาจน กรมวทยาศาสตรบรการ นางสาวพรพรรณ ปานทพยอ�าพร กรมวทยาศาสตรบรการ

ดร. ภวด ตจนดา กรมวทยาศาสตรบรการ ดร. สายจต ดาวสโข กรมวทยาศาสตรบรการ ดร. อนตตรา นวมถนอม กรมวทยาศาสตรบรการ นางอารย คชฤทธ กรมวทยาศาสตรบรการ

ฝายเลขานการ นางสาวอดมลกษณ เวยนงาม เลขานการ นางสาวจอย ผวสะอาด ผชวยเลขานการ นางสาวพรทพย เสนสด ผชวยเลขานการ

พสจนอกษร นางสาวจอย ผวสะอาด นางสาวอดมลกษณ เวยนงาม

ฝายเผยแพร นางวลยพร รมรน

เวบไซดวารสาร นายนภดล แกวบรรพต

การจดพมพและเผยแพร จดพมพปละ 1 ฉบบ ก�าหนดออกเผยแพรเดอน สงหาคม

จ�านวนพมพ 1,000 เลม

ส�านกงานวารสารส�านกงานเลขานการกรม ฝายประชาสมพนธ กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย กรมวทยาศาสตรบรการ 75/7 ถนนพระรามท 6 เขตราชเทว กรงเทพฯ 10400โทรศพท 0 2201 7000 ตอ 7095, 7097, 7098, 7470 โทรสาร 0 2201 7470เวบไซต http://bas.dss.go.th

บทความใน “วารสารผลงานวชาการของกรมวทยาศาสตรบรการ” ถอเปนผลงานทางวชาการ และเปนความเหนสวนตวของผเขยน ไมใชความเหนของกรมวทยาศาสตรบรการ หรอกองบรรณาธการ ผเขยนตองรบผดชอบตอบทความของตน และบทความทตพมพในเลมนไมเคยพมพในวารสารใดมากอน และจะไมน�าสงไปเพอพจารณาตพมพในวารสารอนภายใน 60 วน

พมพทบรษท ซคเซสพบลเคชน จ�ากด34 ซอยลาซาล 22 ถนนสขมวท 105 แขวงบางนา เขตบางนา กรงเทพมหานคร 10260โทรศพท 098 777 4067, 081 755 0969 อเมล [email protected]

บทบรรณาธการ

วารสารผลงานวชาการกรมวทยาศาสตรบรการ ( Bulletin of Applied Sciences ) ฉบบน เปนฉบบปท 5 พ.ศ. 2559 โดยก�าหนดตพมพปละ 1 ฉบบ ฉบบนมจ�านวนเรองทตพมพรวม 12 เรอง เนอหาของเรองมความหลากหลายพอสมควร ทงดานการน�าเอาวสดเหลอทง เชน เศษกระดาษ ชานออย เศษแกว เถาลอย มาพฒนาคณภาพเปนผลตภณฑตางๆ เพอการใชประโยชน ไดแก วสดตกแตงประเภทปนซเมนต เซรามก วสดมวลเบา เปนตน นอกจากน ยงมการส�ารวจคณภาพพลาสตกเมลามน การส�ารวจความเขาใจของบคลากรหองปฏบตการการศกษาและพฒนาเทคนคทดสอบทางเคมในหองปฏบตการ การสอบเทยบเครองมอ การพฒนาวสดอางอง การพฒนาชดทดสอบโคลฟอรม วธการทดสอบหาปรมาณปรอท รวมถงการศกษาความอยรอดของเชอจลนทรยในถานชวภาพเพอประโยชนทางการเกษตร กองบรรณาธการขอขอบพระคณผเขยนทกทาน ทมสวนท�าใหวารสารของเราสามารถตพมพเผยแพรในเวลาทก�าหนด และมเนอหาทเปนประโยชนตอผอาน ในโอกาสน ขอเชญชวนนกวทยาศาสตรทปฏบตงานวจยสงผลงานทมคณคาของทาน ลงตพมพเผยแพรในวารสารของเราในโอกาสตอๆ ไป

ดร.ณชนพงศ วชรวงศบร หวหนากองบรรณาธการ

สารบญวารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการ

ปท 5 ฉบบท 5 สงหาคม 2559

การปรบปรงคณภาพดานกายภาพและเชงกลของวสดตกแตงประเภท

ปนซเมนตดวยเศษกระดาษเหลอใช

กอพงศ หงษศร, ขวญใจ สมบญ

91

เคลอบเซรามกจากเถาชานออยศนศนย รกไทยเจรญชพ, วราล บางหลวง, เอมวจ ปานทอง, วรรณา ต.แสงจนทร

313

การสอบเทยบปเปตตดวยชดสอบเทยบปเปตตตนแบบอจฉราวรรณ วฒนหตถกรรม, วระชย วารยาตร, บญธรรม ลมปปยพนธ

475

การส�ารวจเบองตน : คณภาพของเครองใชในครวเรอนพลาสตกเมลามนธวช นสนธรา, ปวรศา สสวย, สภตรา เจรญเกษมวทย

192

การพฒนาวสดอางองส�าหรบตวอยาง Water Soluble Chlorides

(as NaCl) ในอาหารสตวพจมาน ทาจน, สกลยา พลเดช, ศรสดา หรมระฤก

394

การพฒนาวสดมวลเบากนความชนจากเศษแกวและเถาลอยวรรณา ต.แสงจนทร, สทธมา ศรประเสรฐสข, ภทธญา สวรรณสนธ, ศนศนย รกไทยเจรญชพ

576

สารบญวารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการ


7

9

11

8

10

12

65

79

97

71

89

103

การตรวจสอบสมบตทางเคมและทางกายภาพของน�ามนงาดวยเทคนคนวเคลยรแมคเนตกเรโซแนนสสเปกโตรสโคป และ

Accelerated Oxidation Test อนตตรา นวมถนอม, เจนจรา ภรรกษพตกร และ ฐตพร วฒนกล

การพฒนาชดทดสอบโคลฟอรมเพอตรวจสอบคณภาพน�า

ทางจลชววทยา

ธระ ปานทพยอ�าพร

การเปรยบเทยบชนดของตวท�าละลายและเทคนคการสกด

สารเบนโซฟโนนจากกระดาษทใชเปนวสดสมผสอาหารหนงฤทย แสแสงสรง

การส�ารวจความเขาใจของบคลากรหองปฏบตการเคมภายใน

กรมวทยาศาสตรบรการตอความเปนสเขยวอยางยงยนปวณา เครอนล, อครนทร ไพบลยพานช, อนนตณฐ กนตธญญรตน, ลดดาวลย เยยดยด, ดวงกมล เชาวนศรหมด, พชญา บตรขนทอง, ภทฐดา นลภทรฉตร

อตราการอยรอดของเชอจลนทรยทมประโยชนทางการเกษตรในถานชวภาพสวรรณ แทนธาน และสายจต ดาวสโข

การเปรยบเทยบวธการทดสอบหาปรมาณปรอทในกากอตสาหกรรมและในน�าสกด : กรณศกษาการหาปรมาณปรอทในเถาลอยจากโรงไฟฟาถานหน และการหาปรมาณปรอทในกากตะกอนจากระบบบ�าบดน�าเสยวราภรณ กจชยนกล

ContentsBulletin of Applied SciencesVol. 5 No. 5 August 2016

The improvement of physical and mechanical properties of

cement decorative ornaments by adding wasted paperKorpong Hongsri, Kwanjai Somboon

9

Bagasse ash ceramic glazeSansanee Rugthaicharoencheep, Vararee Bangluang, Emwagee Panthong, Wanna T. Sangchantara

31

Calibration of volumetric pipettes using a prototype of a high

accuracy pipette calibration setAcharawan Wattanahuttakum, Weerachai Variyart, Boontham Limpiyapun

47

A preliminary survey : Quality of plastic melamine kitchenwareThawat Nusonthara, Pawarisa Srisury, Supattra Charoenkasemwit

19

Development of a reference material for water soluble

chlorides (as NaCl) in feeding stuffsPochaman Tagheen, Sukanya Pondet, Srisuda Romraluk

39

A Development of moisture resistant lightweight material from cullet and fly ashWanna T.saengchantara, Sutthima Sriprasertsuk, Phatthiya Suwannason, Sansanee Rugthaicharoencheep

57

1

3

5

2

4

6

ContentsBulletin of Applied SciencesVol. 5 No. 5 August 2016

Chemical and physical analysis of sesame oil by nuclearmagnetic resonance spectroscopy and accelerated

oxidation testAnuttra Nuamthanom, Jenjira Phuriragpitikhon, Titiporn Wattanakul

65

Development of coliform test kit for microbiological

quality water

Theera Panthipamporn

79

Comparison of solvent and techniques for extraction of benzophenone from paper intended to come into contact with foodstuffsNeungrutai Saesaengseerung

97

Survey of the understanding of chemical laboratory workers

in the Department of Science Service toward sustainabilityPaweena Kreunin, Akarin Paibulpanich, Anantanat Kantanyarat, Laddawan Yeadyad, Duangkamol Chaosrimud, Pitchaya Buthkhunthong, Pattida Nilpatarachat

71

The survival of agricultural microorganisms in biocharSuwannee Thaenthanee and Saijit Daosukho

89

The comparison of method of mercury determination in solid waste and leachate : A case study of mercury determination in coal fly ash from power plant and sludge from wastewater treatment plantWaraporn Kitchainukul

103

7

9

11

8

10

12

http://bas.dss.go.th 9

การปรบปรงคณภาพดานกายภาพและเชงกลของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตดวยเศษกระดาษเหลอใช

The improvement of physical and mechanical properties of cement decorative ornaments by adding wasted paper

บทคดยอ งานวจยนเปนการศกษาการปรบปรงคณภาพดานกายภาพและเชงกลของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตดวยเศษกระดาษเหลอใช โดยการน�าเยอจากกระดาษประเภทตาง ๆ อาทเชน กระดาษพมพเขยน กระดาษหนงสอพมพ กลองกระดาษและเศษกระดาษรวม ผสมลงในปนซเมนต ยปซม ทราย น�า ซงไดก�าหนดอตราสวนของเยอกระดาษ ปนซเมนต ยปซม ทราย และน�า เปน 0.1 : 1 : 0.25 : 0.25 : 4 ตามล�าดบ เพอหาชนดของเยอจากกระดาษทเหมาะสมในการผลตเปนวสดตกแตงประเภทปนซเมนตดวยเศษกระดาษเหลอใช ผลจากการศกษาวจยพบวาเมอเตมเยอจากเศษกระดาษลงไปในวสดตกแตงประเภทปนซเมนตท�าใหวสดตกแตงประเภทปนซเมนตมคาความหนาแนนและมอดลสการตกราวลดลง การดดซมน�า การพองตวทางความหนาและมอดลสยดหยนเพมขน แสดงใหเหนวาเยอจากเศษกระดาษสามารถน�ามาใชเปนสวนผสมในวสดตกแตงประเภทปนซเมนตได ท�าใหมน�าหนกเบาและเพมความยดหยน และเมอเปรยบเทยบชนดของเยอจากกระดาษทน�ามาผสม พบวา เยอจากเศษกลองกระดาษ มความเหมาะสมทสดเพราะท�าใหวสดตกแตงประเภทปนซเมนตมความหนาแนนเทากบ 2,215 กรมตอลกบาศกเซนตเมตร การดดซมน�าเทากบ 44.1 % การพองตวทางความหนาเทากบ 1.56 % มอดลสการตกราวเทากบ 1.384 เมกะพาสคล และมอดลสยดหยนเทากบ 2,424 เมกะพาสคล ผลการศกษาวจยนสรปไดวาวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษสามารถน�าไปผลตเปนผลตภณฑประเภทตางๆ ท�าใหขนรปแบบไดหลากหลายมากขน มน�าหนกเบา การตด ดด เจาะและยดท�าไดงายขน อกทงยงเปนการลดตนทนการผลตเพราะมการน�าวสดเหลอใชมาเปนวตถดบอกดวย

Abstract The aim of this project was to improve physical and mechanical properties of decorative ornaments made from cement with the ratio of cement : gypsum : sand : water equaled to 1 : 0.25 : 0.25 : 4 by adding different types of wasted paper, which were printing paper, newspaper paper, cardboard paper and mix wasted paper with the ratio of cement : gypsum : sand : water : wasted paper equaled to 1 : 0.25 : 0.25 : 4 : 0.1 respectively and to discover the most appropriated type of the wasted paper to be used to create a mix cement-paper decorative ornaments. The study found that by adding wasted paper into the mixture of cement, the density and modulus of rupture of the cement decorative ornament decreased, whereas water absorption, thickness swelling and modulus of elasticity of the cement decorative ornament increased. This proved that by adding wasted paper into the mixture of cement, the cement-paper mixture was more suitable to make decorative ornaments as the products were lighter and had more flexibility. The cardboard paper was the most suitable wasted paper to be used as it provided the best physical and mechanical properties improvements which were the density of 2,215 gcm-3, the water absorption of 44.1 %, the thickness swelling of 1.56 %, the modulus of rupture of 1.384 megapascal and modulus of elasticity of 2,424 megapascal. It can be concluded that where the cement-paper mixture was used to make decorative ornament, it was found that it can be used to make more variety of decorative ornaments because of its lightness, easier to cut and shaped. Using wasted paper also helped reducing the cost of production.

ค�าส�าคญ: ปนซเมนต เศษกระดาษเหลอใช วสดผสมเยอกระดาษKeywords: Cement, Wasted paper, Recycled paper based composite

1กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author Email address : [email protected]

กอพงศ หงษศร1*, ขวญใจ สมบญ1

Korpong Hongsri1*, Kwanjai Somboon1

1

10 Bulletin of Applied ScienceS Vol. 5 no. 5 AuguSt 2016

1. บทน�า (Introduction) ปนซเมนต คอสารผสมทไดจากการน�าแคลเซยมคารบอเนตจากหนปนและหนดนดานหรอดนเหนยวไปผสมใหเขากนแลวน�าไปเผาทอณหภม 1400 -1600 องศาเซลเซยส ความรอนจะท�าปฏกรยาเคมกบวตถดบจนกลายเปนปนเมดซงใหคณสมบตชวยยดประสาน จากนนน�าไปบดกบยปซมเพอเพมความแขงแรงจนกลายเปนผง เมอน�ามาผสมกบ น�า หนและทราย ปนซเมนตจะท�าหนาทยดประสานวสดตางๆใหเปนเนอเดยวกน ปนซเมนตแตละประเภทมสวนประกอบทตางกนขนอยกบลกษณะการน�าไปใชงาน เชน ปนซเมนตผสมไดจากการบดปนเมดกบยปซมและทราย เหมาะกบการใชการกอ โบก ฉาบหรองานกอสรางทไมตองรบน�าหนกมากเกนไป เปนตน วสดตกแตงทท�าจากปนซเมนต เชน กระถางตนไม แจกน ดอกไมตดฝาผนง รปปนตางๆ เปนตน จะพบปญหา คอ มน�าหนกมาก ความยดหยนต�า รปแบบการขนรป ไมหลากหลาย การตด ดด เจาะและยดท�าไดยาก กระดาษเปนแผนวสดซงไดจากการน�าวสดหลายๆ ชนดมาผสมใหเขากนดแลวน�าไปท�าเปนแผน วสดทใชผสมสามารถแบงเปน 2 สวน คอ (1) สวนทเปนเสนใย (Fibrous material) ซงถอวาเปนองคประกอบหลกของกระดาษ แบงเปนเสนใยสน (Short fiber) ไดจากไมเนอแขง (Hardwood) จะมความยาวของเสนใยประมาณ 1-2 มลลเมตร กวางประมาณ 10-20 ไมครอน และเสนใยยาว (Long fiber) ไดจากไมเนอออน (Softwood) จะมความยาวของเสนใยมากกวา 2 มลลเมตร กวางประมาณ 20-40 ไมครอน และ (2) สวนทไมใชเสนใย ซงเปนสารเตมแตงใชเตมผสมลงไปในสวนเสนใยเพอปรบปรงสมบตกระดาษใหไดตามวตถประสงคการใชงาน ในกระดาษโดยทวไปจะมสวนเสนใยผสมอยในปรมาณรอยละ 80-95 ของน�าหนกกระดาษ ปรมาณอตราสวนของเสนใยจะมมากหรอนอยขนอยกบชนดของกระดาษทตองการผลต Khadari, Suttisonk, Pratinthong & Hirunlabh (2001) ไดท�าการศกษาการใชเสนใยมะพราวและเสนใยทเรยนเปนสวนผสมในทรายและซเมนต เพอผลตเปนวสดกอสรางทมคาการน�าความรอนต�า ผลการศกษา พบวา การใชเสนใยจากวสดเหลอใชทางการเกษตรมาเปนสวนผสมในวสดกอสรางจะชวยลดคาการน�าความรอนและน�าหนก (ความหนาแนน) Vachira (2012) ไดพฒนาบลอกประสานน�าหนกเบาจากเยอกระดาษเหลอทง พบวาการเพมสวนผสมของเยอกระดาษเหลอทงชวยลดน�าหนก ลดความหนาแนน และลดคาการน�าความรอนของวสดไดด Vachira (2012) ไดใชเยอกระดาษเหลอใชผสมวสดตกแตงและเฟอรนเจอร พบวา การใชเศษกระดาษในวสดผสมสงผลใหวสดมศกยภาพทดขน กลาวคอ การเพมปรมาณกระดาษจะท�าใหคาความหนาแนนต�าลง (มวลเบา) วสดสามารถตด เจาะ ยดและตกแตงไดงายขน และการใชตาขายพลาสตกเสรมในวสดจะท�าใหสามารถรบแรงดดไดเพมขน โดยอตราสวนทเหมาะสมของ ปนซเมนต ยปซม ทราย น�า และเยอกระดาษ ส�าหรบผลตฟอรนเจอรและวสดตกแตงทจะท�าใหคณสมบตทางกายภาพและเชงกลเหมาะสมทสด คอ 1:0.25:0.25:4:0.1 ตามล�าดบ ซงคดน�าหนกเยอกระดาษเปนรอยละ 10 ของน�าหนกปนซเมนต

เมอพจารณางานวจยทผานมาจะเหนไดวา เสนใยธรรมชาตและเยอจากเศษกระดาษเหลอใช มความเหมาะสมทจะน�ามาใชเปนสวนผสมในการผลตเปนวสดตกแตงประเภทปนซเมนตเพราะจะท�าใหความหนาแนนต�าลงสามารถตด เจาะ ยดและตกแตงไดงายขน โดยในงานวจยนจะเลอกใชเยอจากเศษกระดาษเหลอใชเปนสวนผสมเนองจากเสนใยธรรมชาตจากพชมขนตอนในการผลตทย งยาก ซบซอนและมคาใชจายสงกวา สวนเยอจากเศษกระดาษมากกวารอยละ 80 เปนเยอ/เสนใยทสามารถน�าไปใชเปนสวนผสมไดเลย อกทงเปนการน�าเศษกระดาษกลบมาใชใหมอกครงหนงถอไดวาเปนหนงวธทจะชวยรกษาสงแวดลอม ชวยลดปรมาณของเสย จากเหตผลตางๆ ดงกลาวมางานวจยนจงมงเนนศกษาการน�าเยอจากเศษกระดาษเหลอใชมาผสมกบปนซเมนต ยบซม ทราย และน�า ในอตรา 0.1 : 1 : 0.25 : 0.25 : 4 ตามล�าดบ เพอผลตเปนวสดตกแตงประเภทปนซเมนต โดยจะศกษาเปรยบเทยบเยอจากเศษกระดาษแตละชนด คอ เศษกระดาษพมพเขยน เศษกระดาษหนงสอพมพ เศษกลองกระดาษ และเศษกระดาษรวม วาเยอจากเศษกระดาษชนดใดเหมาะสมทสดในการน�าไปเปนสวนผสมในการผลตเปนวสดตกแตงประเภทปนซเมนต

2. วธการวจย (Experimental) 2.1 วตถดบทใช 2.1.1 ปนซเมนตประเภท 1 (Normal Portland Cement) เปนปนซเมนตปอรตแลนธรรมดา เหมาะกบงานกอสรางคอนกรตทวๆ ไป ตามมาตรฐาน มอก. 15 เลม 1-2555 2.2.2 ปนยปซมส�าหรบงานกอสราง ตามมาตรฐาน มอก. 188-2547 2.2.3 ทรายแมน�า รอนผานตะแกรง 2.38 มลลเมตร (8 Mesh) 2.2.4 น�าประปา 2.2.5 เศษกระดาษประเภทตางๆ คอ เศษกระดาษพมพเขยน เศษกระดาษหนงสอพมพ เศษกลองกระดาษ และเศษกระดาษรวมซงเปนการน�าเศษกระดาษพมพเขยน เศษกระดาษหนงสอพมพ และ

เศษกลองกระดาษมาผสมกนในอตราสวน 1:1:1

2.2 การผลตวสดตกแตงประเภทปนซเมนต 2.2.1 ขนตอนการเตรยมเยอกระดาษจากเศษกระดาษ 2.2.1.1 ในขนตอนนเศษกระดาษชนดตางๆ ซงเปนแผนวสดขนาดใหญจะถกตใหกระจายตวแยกออกจากกนเปนเสนใยเดยวหรอกลมเสนใยในน�าเยอ เสนใยจะกระจายตวไดดหรอไมขนอยกบปจจยหลก คอ ความขนของน�าเยอ (Consistency) และระยะเวลาทใชในการกระจายเยอ โดยใชเศษกระดาษพมพเขยนอบแหง 1 กโลกรม ตดหรอฉกใหมขนาดประมาณ 1x1 นว แชน�าอยางนอย 4 ชวโมงหรอสงเกตจนเศษกระดาษชมน�า ใสลงในเครองกระจายเยอแลวเตมน�าลงไป โดยควบคมความขนของน�าเยอทรอยละ 25 และระยะเวลาในการกระจายเยอ 5 นาท แลวกรองเอาน�าออก เยอทได


2.3.4 สมบตมอดลสการตกราว (Modulus of rupture, MOR) ทดสอบตามมาตรฐาน JIS A 5908-2003 วางชนทดสอบของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตลงบนแทนรองรบซงมระยะหาง 110 เซนตเมตร กดชนทดสอบดวยเครองกดทสามารถเพมแรงไดอยางตอเนอง ไมมจงหวะหยดหรอกระตกในระหวางเพม หาคาเฉลยของแรงกดสงสดทชนทดสอบรบได แลวค�านวณคามอดลสยดหยนตามสตร

2.3.2 การดดซมน�า (Water absorption) ทดสอบตามมาตรฐาน JIS A 5908-2003 น�าชนทดสอบของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตไปชงดวยเครองชงน�าหนกทศนยม 4 ต�าแหนงกอนแชน�า จากนนวางชนทดสอบในระนาบเดยวกบผวน�าโดยใหขอบบนอยใตผวน�าประมาณ 20 มลลเมตร ชนทดสอบแตละชนวางหางกนและหางผนงของภาชนะพอสมควร เมอแชน�าเปนเวลา 24 ชวโมงแลวจงน�าชนทดสอบขนจากน�า โดยไมมการซบน�าท�าเชนนทกชนทดสอบ แลวจงน�าชงหาน�าหนกทแนนอนดวยเครองชงน�าหนกทศนยม 4 ต�าแหนง จากนนหาคาเฉลยกอนค�านวณหาคาการดดซมน�าตามสตร

2.3.3 การพองตวทางความหนา (Thickness swelling) ทดสอบตามมาตรฐาน JIS A 5908-2003 วดความหนาของชนทดสอบของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตโดยใชเวอรเนยรคาลปเปอรทง 4 มม หาคาเฉลยความหนากอนแชน�า น�าชนทดสอบไปแชน�าในภาชนะทอณหภมหอง เปนเวลา 24 ชวโมง แลวน�าชนทดสอบขนจากน�า และน�าไปวดความหนาตามต�าแหนงเดม จากนนหาคาเฉลยเปนความหนาหลงแชน�า แลวหาคาเฉลยโดยค�านวณคาการพองตวทางความหนาตามสตร

2.3 วธการทดสอบ 2.3.1 ความหนาแนน (Density) น�าชนทดสอบของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตไปชงน�าหนกดวยเครองชงน�าหนกทศนยม 4 ต�าแหนง แลวหาคาเฉลย วดความกวางและความยาวของชนทดสอบขนานกบขอบ วดความหนาของชนทดสอบ 4 ต�าแหนงโดยใชเวอรเนยรคาลเปอรเปนตววดแลวหาคาเฉลย ค�านวณหาคาความหนาแนนตามสตร

เรยกวา Screened Pulp จดเกบเพอใชงานตอไป 2.2.1.2 ด�าเนนการเหมอนขอ 2.2.1.1 แตใชเศษกระดาษหนงสอพมพ เศษกลองกระดาษและเศษกระดาษรวม ตามล�าดบ 2.2.2 ขนตอนการผลตวสดตกแตงประเภทปนซเมนต 2.2.2.1 น�าเยอจากเศษกระดาษมาหาปรมาณความชน เพอหาน�าหนกแหงของเยอกระดาษ 2.2.2.2 น�าเยอจากเศษกระดาษมาผสมกบปนซเมนต ยปซม และทราย ในอตราสวน 0.1 : 1 : 0.25 : 0.25 ตามล�าดบ ซงในอตราสวนดงกลาวปรมาณเยอกระดาษคดเปนรอยละ 10 ของ

ปนซเมนต มาคลกเคลาใหเขากน 2.2.2.3 เตมน�าในอตราสวน 4 สวนเมอเทยบกบอตราสวนปนซเมนต จากนนคลกเคลาสวนผสมทงหมดใหเขากนดวยเครองกวนทมใบพดโลหะประมาณ 3 นาท 2.2.2.4 น�าสวนผสมเทลงในแบบพมพ ขนาด 150 x 150 x 15 เซนตเมตร จากนนกระจายวสดใหทวทกจด ปาดผวใหเรยบ ทงไว 3 ชวโมง จงถอดออกจากแบบพมพ น�าไปตากแหงไวทอณหภม

หอง เมอครบ 28 วนจงน�าไปทดสอบ

เมอ MOR = มอดลสตกราว หนวย เมกกะพาสคล (MPa) P = แรงสงสดทอานไดจากเครองทดสอบ หนวย นวตน (N) L = ความยาวของชวงระหวางแทนรองรบ หนวย มลลเมตร (mm) b = ความกวางของชนทดสอบ หนวย มลลเมตร (mm) d = ความหนาเฉลยของชนงานทดสอบ หนวย มลลเมตร (mm)


2.3.5 สมบตมอดลสยดหยน (Modulus of elasticity, MOE) ทดสอบตามมาตรฐาน JIS A 5908-2003 วางชนทดสอบของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตลงบนแทนรองรบซงมระยะหาง 110 เซนตเมตร กดชนทดสอบดวยเครองกดทสามารถเพมแรงไดอยางตอเนอง ไมมจงหวะหยดหรอกระตกในระหวางเพม หาคาเฉลยของแรงกดทกระท�าเพมขนและระยะแอนตวของชนทดสอบทเพมขนในชวงเสนกราฟเปนเสนตรง แลวค�านวณคามอดลสยดหยนตามสตร

เมอ MOE = มอดลสยดหยน หนวย เมกกะพาสคล (MPa) L = ระยะหางของแทนรองรบ หนวย มลลเมตร (mm) Δw = แรงกดทกระท�าเพมขนในชวงทเสนกราฟเปนเสนตรง หนวย นวตน (N) b = ความกวางของชนทดสอบ หนวย มลลเมตร (mm) t = ความหนาเฉลยของชนงานทดสอบ หนวย มลลเมตร (mm) Δs = ระยะแอนตวของชนทดสอบทเพมขนในชวงเสนกราฟ เปนเสนตรง หนวย มลลเมตร (mm)

3. ผลและวจารณ (Results and Discussion) 3.1 ลกษณะทางกายภาพของวสดตกแตงประเภทปนซเมนต

ชนทดสอบและพนผวของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดผสมเยอจากเศษกระดาษ

ชนทดสอบและพนผวของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพ

ชนทดสอบและพนผวของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษพมพเขยน

ชนทดสอบและพนผวของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกลองกระดาษ

ชนทดสอบและพนผวของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษผสม

รปท 1 ชนทดสอบและลกษณะพนผวของวสดตกแตงประเภทปนซเมนต

เมอพจารณาลกษณะพนผวของวสดตกแตงประเภทปนซเมนต พบวา วสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดผสมเยอกระดาษลงไป จะเรยบมากกวาวสดตกแตงทผสมเยอจากเศษกระดาษลงไป โดยวสดตกแตงทผสมเยอจากเศษกระดาษลงไปจะมพนผวหยาบและมโพรงอากาศขนาดเลกปนอย เมอพจารณาสของพนผวพบวาวสดตกแตงทผสมเยอจากเศษกระดาษลงไปจะมสเทาทออนกวาสเทาของวสดตกแตงทไมไดผสมเยอกระดาษ เพราะตวเยอจากเศษกระดาษจะไปลดความเขมของสเทาของปนซเมนตลง นอกจากนยงพบผงหมกในวสดตกแตงทผสมเยอกระดาษลงไปเรยงล�าดบจากมากไปนอยคอ ผสมเยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพ เยอจากเศษกระดาษพมพเขยน และเยอจากเศษกลองกระดาษ ตามล�าดบ


ตารางท 1 แสดงสมบตเชงกลของวสดตกแตงประเภทปนซเมนต

วสดตกแตงประเภทปนซเมนต

ความหนาแนน,g/cm3

การดดซมน�า,%

การพองตวทางความหนา, %

มอดลสการตกราว,MPa

มอดลสยดหยน,MPa

ไมไดผสมเยอจากกระดาษ 2,667 17.6 0.15 1.771 1,014

ผสมเยอจากเศษกระดาษ พมพเขยน

2,572 41.8 1.12 1.628 1,610

ผสมเยอจากเศษกระดาษ หนงสอพมพ

2,328 42.6 1.34 1.561 1,859

ผสม เย อ จ าก เศษกล อ งกระดาษ

2,215 44.1 1.56 1.384 2,424

ผสมเยอจากเศษกระดาษผสม

2,443 43.5 1.35 1.474 1,709

3.2 สมบตเชงของวสดตกแตงประเภทปนซเมนต

ผลจากการศกษาสมบตทางกายภาพและเชงกลของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผลตขน ตามตารางท 1 พบวา 1. ความหนาแนนของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดผสมเยอจากเศษกระดาษ ผสมเยอจากเศษกระดาษพมพเขยน ผสมเยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพ ผสมเยอจากเศษกลองกระดาษ และผสมเยอจากเศษกระดาษผสม มคาเทากบ 2,667 2,572 2,328 2,215 และ 2,443 g/cm3 ตามล�าดบ ตามตารางท 1 และเมอเปรยบเทยบจะเหนวาวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษจะมความหนาแนนต�ากวาวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดผสมเยอจากเศษกระดาษลงไป ทงนเพราะการเตมเยอจากเศษกระดาษซงเปนวสดมวลเบาท�าใหวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไดมน�าหนกเบาขนและมปรมาตรมากขน สงผลใหความหนาแนนต�าลง เมอพจารณาเฉพาะวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทมการเตมเยอจาก

เศษกระดาษ พบวา ความหนาแนนของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษพมพเขยนมคาสงสด รองลงมาคอ เยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพ และเยอจากเศษกลองกระดาษ ตามล�าดบ ทงนเพราะกระดาษทน�ามาผลตเปนกระดาษพมพเขยนมอตราสวนของเยอใยสนตอเยอใยยาวมากกวา กระดาษหนงสอพมพ และกลองกระดาษ ตามล�าดบ โดยเสนใยสนท�าใหชองวางระหวางสวนผสมตางๆ ในวสดตกแตงประเภทปนซเมนตมคานอยกวาเสนใยยาวท�าใหปรมาตรนอยกวาสงผลใหความหนาแนนมคาสงกวา สวนความหนาแนนของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษผสมจะขนอยกบชนดของกระดาษทน�ามาผสม โดยจะมคาอยระหวางคาของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมดวยเยอจากเศษกลองกระดาษและเยอจากเศษกระดาษพมพเขยน แสดงดงรปท 2

รปท 2 แสดงความหนาแนนของวสดตกแตงประเภทปนซเมนต

2667 2572

2328 2215

2443

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

ความหนาแนน

(กรม

/ลกบาศกเซนตเมนต)

ชนดของวสดตกแตงประเภทปนซเมนต

ไมไดผสมเยอกระดาษ

ผสมเยอกระดาษพมพเขยน

ผสมเยอกระดาษหนงสอพมพ

ผสมเยอกลองกระดาษ

ผสมเยอกระดาษผสม


17.6

41.8 42.6 44.1 43.5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

การดดซมนำ

(%)







รปท 3 แสดงการดดซมน�าของวสดตกแตงประเภทปนซเมนต

2. การดดซมน�าของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดผสมเยอจากเศษกระดาษ ผสมเยอจากเศษกระดาษพมพเขยน ผสมเยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพ ผสมเยอจากเศษกลองกระดาษ และผสมเยอจากเศษกระดาษผสม มคาเทากบ 17.6 41.8 42.6 44.1 2 และ 43.5 % ตามล�าดบ ตามตารางท 1 และเมอเปรยบเทยบจะเหนวาวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษจะมความการดดซมน�าสงกวาวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดผสมเยอจากเศษกระดาษลงไป ทงนเพราะเสนใยของเยอกระดาษทเตมลงไปมการดดซบน�าสงผลใหคาการดดซมน�าสงขน เมอพจารณาเฉพาะวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทมการเตมเยอจากเศษกระดาษ พบวา มคาใกลเคยงกน โดยการดดซมน�าของวสดตกแตงประเภท

ปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกลองกระดาษมคาสงสด รองลงมาคอ เยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพ และเยอจากเศษกระดาษพมพเขยน ตามล�าดบ ทงนเพราะกระดาษทน�ามาผลตกลองกระดาษมอตราสวนของเยอใยยาวตอเยอใยสนมากกวา กระดาษหนงสอพมพ และกระดาษพมพเขยน ตามล�าดบ ซงเยอใยยาวมความสามารถดดซบน�าไดมากกวาเยอใยสนสงผลใหคาการดดซมน�ามคาสงกวา สวนการดดซมน�าของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษผสมจะขนอยกบชนดของกระดาษทน�ามาผสม โดยจะมคาอยระหวางคาของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมดวยเยอจากเศษกระดาษพมพเขยนและเยอจากเศษกลองกระดาษแสดง แสดงดงรปท 3

3. การพองตวทางความหนาของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดผสมเยอจากเศษกระดาษ ผสมเยอจากเศษกระดาษพมพเขยน ผสมเยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพ ผสมเยอจากเศษกลองกระดาษ และผสมเยอจากเศษกระดาษผสม มคาเทากบ 0.15 1.12 1.34 1.56 และ 1.35 % ตามล�าดบ ตามตารางท 1 และเมอเปรยบเทยบจะเหนวาวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษจะมความการพองตวทางความหนาสงกวาวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดผสมเยอจากเศษกระดาษลงไป ทงนเพราะเสนใยของเยอกระดาษทเตมลงไปมความสามารถในการดดซบน�าสง และมการขยายตวสง (พองตว) จงเกดการผลกดนกนภายในวสดผสมเยอกระดาษ สงผลใหการพองตวทางความหนาสงขน เมอพจารณาเฉพาะวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทมการเตมเยอจากเศษกระดาษ

พบวา มคาใกลเคยงกน โดยการพองตวทางความหนาของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกลองกระดาษมคาสงสด รองลงมาคอ เยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพ และเยอจากเศษกระดาษพมพเขยน ตามล�าดบ ทงนเพราะกระดาษทน�ามาผลตกลองกระดาษมอตราสวนของเยอใยยาวตอเยอใยสนมากกวา กระดาษหนงสอพมพ และกระดาษพมพเขยน ตามล�าดบ ซงเยอใยยาวเมอมการดดซบน�าจะมการพองตวไดมากกวาเยอใยสน สงผลใหการพองตวทางความหนามคาสงกวา สวนการพองตวทางความหนาของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษผสมจะขนอยกบชนดของกระดาษทน�ามาผสม โดยจะมคาอยระหวางคาของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมดวยเยอจากเศษกระดาษพมพเขยนและเยอจากเศษกลองกระดาษแสดง ดงรปท 4


รปท 4 แสดงการพองตวทางความหนา


รปท 5 แสดงคามอดลสการแตกราว

4. มอดลสการตกราวของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดผสมเยอจากเศษกระดาษ ผสมเยอจากเศษกระดาษพมพเขยน ผสมเยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพ ผสมเยอจากเศษกลองกระดาษ และผสมเยอจากเศษกระดาษผสม มคาเทากบ 1.771 1.628 1.561 1.384 และ 1.474 MPa ตามล�าดบ ตามตารางท 1 และเมอเปรยบเทยบจะเหนวาวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษจะมคามอดลสการตกราวต�ากวาวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดผสมเยอจากเศษกระดาษลงไป ทงนเพราะเสนใยของเยอกระดาษทเตมลงไปท�าใหความสามารถในการรบแรงดดสงสดทกระกระท�าตอตวอยางปนซเมนต ณ จดวบตลดลง สงผลใหคามอดลสการตกราวลดลง เมอพจารณาเฉพาะวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทมการเตมเยอจากเศษกระดาษ พบวา มอดลสการตกราว

ของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษพมพเขยนมคาสงสด รองลงมาคอ เยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพ และเยอจากเศษกลองกระดาษ ตามล�าดบ ทงนเพราะกระดาษทน�ามาผลตกระดาษพมพเขยนมอตราสวนเยอใยสนตอเยอใยยาวมากกวา กระดาษหนงสอพมพ และกลองกระดาษ ตามล�าดบ ซงวสดทผสมเยอใยสนมากกวาจะมการประสานตวกนระหวางเสนใยกบปนซเมนตและสวนผสมอนๆ ดกวาสงผลใหคามอดลสการตกราวมคาสงกวา สวนมอดลสการตกราวของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษผสมจะขนอยกบชนดของกระดาษทน�ามาผสม โดยจะมคาอยระหวางคาของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมดวยเยอจากเศษกลองกระดาษและเยอจากเศษกระดาษพมพเขยน แสดงดงรปท 5

1.771

1.628 1.561

1.384 1.474

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

มอดล

สการแต

กราว

(เมก

ะพาสคล

)







0.15

1.12

1.34

1.56

1.35

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8 การพองตวทางความหนา

(%)

ชนดดของวสดตกแตงประเภทปนซเมนต







5. มอดลสยดหยนของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดผสมเยอจากเศษกระดาษ ผสมเยอจากเศษกระดาษพมพเขยน ผสมเยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพ ผสมเยอจากเศษกลองกระดาษ และผสมเยอจากเศษกระดาษผสม มคาเทากบ 1,014 1,610 1,859 2,424 และ 1,709 MPa ตามล�าดบ ตามตารางท 1 และเมอเปรยบเทยบจะเหนวาวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษจะมคามอดลสยดหยนสงกวาวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดผสมเยอจากเศษกระดาษลงไป ทงนเพราะเสนใยของเยอกระดาษทเตมลงไปท�าใหวสดผสมสามารถทนทานตอแรงกระท�าไดมาก เสยรปรางเดมไดยาก สงผลใหคามอดลสยดหยนสงขน เมอพจารณาเฉพาะวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทมการเตมเยอจากเศษกระดาษ พบวา มอดลสยดหยนของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตท

4. การน�าวสดตกแตงประเภทปนซเมนตผสมไปผลตเปนผลตภณฑ การขนรปทรงเพอเปนท�าเปนวสดตกแตงจะใชวธการหลอแบบขนรปทรงโดยใชวสดทผสมดวยเยอจากเศษกลองกระดาษ เพราะเปนเยอทท�าใหวสดมความหนาแนนต�าสด (มวลเบา) และมมอดลสยดหยนสงสด วสดตกตกทผลตไดดงดงรปท 7

ผสมเยอจากเศษกลองกระดาษมคาสงสด รองลงมาคอ เยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพ และเยอจากเศษกระดาษพมพเขยน ตามล�าดบ ทงนเพราะกระดาษทน�ามาผลตกลองกระดาษมอตราสวนเยอใยยาวตอเยอใยสนมากกวา กระดาษหนงสอพมพ และกระดาษพมพเขยน ตามล�าดบ ซงวสดทผสมเยอใยยาวมากกวาจะสามารถทนทานตอแรงกระท�าไดมาก เสยรปรางเดมไดยากกวา สงผลใหมอดลสยดหยนมคาสงกวา สวนมอดลสยดหยนของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกระดาษผสมจะขนอยกบชนดของกระดาษทน�ามาผสม โดยจะมคาอยระหวางคาของวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมดวยเยอจากเศษกระดาษพมพเขยนและเยอจากเศษกลองกระดาษแสดง ดงรปท 6

1014

1610

1859

2424

1709

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

มอดล

สยดห

ยน (เมก

ะพาสคล

)







รปท 6 แสดงคามอดลสยดหยน


ผลตภณฑประเภทแผนปาย

ผลตภณฑประเภทดอกไมตดฝาผนง

ผลตภณฑประเภทดอกไมตงโตะ

รปท 7 ตวอยางผลตภณฑทผลตจากวสดตกแตงประเภทปนซเมนตทผสมเยอจากเศษกลองกระดาษ

วสดตกแตงประเภทปนซเมนต ตามอตราสวนทผลตขน สามารถน�าไปผลตเปนผลตภณฑวสดตกแตงไดหลากหลายรปแบบขนอยกบแบบหลอทจะขนรปเปนผลตภณฑ เชน ดอกไม แผนปาย ฯลฯ โดยวสดตกแตงทไดจะมน�าหนกเบา การดด ตด เจาะ และยด เพอประกอบเปนผลตภณฑตาง ๆ ท�าไดงาย สะดวก และรวดเรว ทงนในขนตอนการผลตเปนผลตภณฑจะมการเตมสารเตมแตงลงไป เชน สารตานทานการซมน�าเพอปองกนการซมของน�าเปนการยดอายการใชงานวสด สารเคลอบผวเพอท�าใหผวของวสดมความคงทนและเงางาม กาวเพอใหวสดยดตดกนมากขน ทาสเพอเพมความสวยงาม หรออาจจะเพมความแขงแรงดวยการเสรมตาขายเหลกหรอพลาสตกลงไปในขณะทขนรปเปนผลตภณฑ


5. สรป (Conclusion) 5.1 วสดตกแตงประเภทปนซเมนตทไมไดเตมเยอจากเศษกระดาษกบเตมเยอจากเศษกระดาษรอยละ 10 ของน�าหนกปนซเมนต พบวา เมอเตมเยอจากเศษกระดาษลงไปท�าใหวสดมคาความหนาแนนและมอดลสการตกราวลดลง สวนการดดซมน�า การพองตวทางความหนา และมอดลสยดหยนเพมขน แสดงใหเหนวาเศษกระดาษเหลอใชสามารถน�ามาใชเปนวสดผสมในปนซเมนต ยปซม ทราย และน�าได โดยสงผลใหวสดมน�าหนกเบา (มวลเบา) ชวยลดรอยตกราวและเพมความยดหยนของวสดตกแตงได 5.2 วสดตกแตงประเภทปนซเมนต ทน�าเยอจากเศษกระดาษชนดตาง ๆ มาผสม พบวา เยอจากเศษกลองกระดาษจะท�าใหวสดตกแตงประเภทปนซเมนต มความหนาแนนและมอดลสการตกราวต�าสด การดดซมน�า การพองตวทางความหนา และมอดลสยดหยนสงสด รองลงมาคอ เยอจากเศษกระดาษหนงสอพมพและเยอจากเศษกระดาษพมพเขยน ตามล�าดบ ทงนเพราะเยอจากเศษกลองกระดาษมอตราสวนระหวางเยอใยยาวตอเยอใยสนมากกวาเยอจากเศษกระดาษชนดอนๆ 5.3 วสดตกแตงประเภทปนซเมนตผสมเยอกระดาษไปผลตเปนผลตภณฑประเภทตางๆ สามารถขนรปไดหลากหลายรปแบบ การตด ดด เจาะ และยดท�าไดสะดวก งาย และรวดเรว เนองจากมน�าหนกเบา

6. กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement)

ขอขอบคณกลมวสดกอสราง โครงการฟสกสและวศวกรรม กรมวทยาศาสตรบรการทใหความอนเคราะหทดสอบคามอดลสการตกราวและมอดลสยดหยน

7. เอกสารอางอง (References) [1] กตตศกด บวศร. การพฒนาแผนกระเบองหลงคาซเมนต ผสมเสนใยมะพราวและเสนใยชานออย : เอกสารเผยแพร ผลงานวชาการ2557. วทยาลยสารพดชางกาญจนบร อ�าเภอเมองจงหวดกาญจนบร [2] กรมโยธาธการและผงเมอง. มยผ. 1211-50. มาตรฐาน กรมโยธาธการและผงเมอง. 2550. มาตรฐานการทดสอบ ก�าลงตานทานแรงดดของคอนกรต. [3] ส�านกงานมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม. มอก. 15 เลม 1-2555 มาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม ปนซเมนตปอรตแลนด. กรงเทพฯ : สมอ., 2555. [4] วชระ แสงรศม. การพฒนาบลอกประสานน�าหนกเบาจาก เยอกระดาษเหลอทง. เอกสารประกอบการประชมวชาการ Built Environment Research Associates Conference,BERAC3,2012 [5] วชระ แสงรศม. วสดตกแตงและเฟอรนเจอรเยอกระดาษ เหลอใชทางใหม. วารสารวจยและสาระสถาปตยกรรม/ ผงเมอง. 2555, 95-104. [6] JAPANESE INDUSTRIAL STANDARD. JIS A 5098: 2003. Particleboard, Translated and Published by Japanese Standard Association. [7] KHEDARI, J., et al., New lightweight composite construction materials with low thermal conductivity. Cement and Concrete Composites, 27(1), 111-116.


การส�ารวจเบองตน : คณภาพของเครองใชในครวเรอนพลาสตกเมลามนA preliminary survey : Quality of plastic melamine kitchenware

บทคดยอ รายงานการศกษาวจยนเปนการศกษาคณภาพของเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนทจ�าหนายในประเทศ โดยสมเกบตวอยางในชวงเดอนมกราคม พ.ศ. 2556 ถงเดอนมนาคม พ.ศ.2557 จากจงหวดเชยงราย หนองคาย มกดาหาร นครราชสมา ลพบร สระบร ปทมธาน นครสวรรค สงขลา และกรงเทพฯ รวมทงสนจ�านวน 71 ตวอยาง แยกตามประเทศผผลตไดแก ไทย จน เวยดนาม และทไมระบแหลงผลตเปน 20, 36, 2 และ 13 ตวอยาง จากการตรวจสอบชนดของพลาสตกทใชผลตพลาสตกเมลามนดวยเทคนค Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) พบวาเปนพลาสตกเมลามนชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮด 21 ตวอยาง ชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮด 8 ตวอยาง และชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮด 42 ตวอยาง ซงการระบคณภาพของเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนดวยการทดสอบปรมาณฟอรมาลดไฮดโดยเทคนค UV-visible spectroscopy ตามวธทดสอบ DD CEN/TS 13130-23: 2005 และการทดสอบปรมาณสารเมลามนโดยเทคนค Ultra-High Performance Liquid Chromatography (UHPLC) ตามวธทดสอบ DD CEN/TS 13130-27: 2005 สภาวะทดสอบตวอยางสกดดวยสารละลายกรดแอซตก รอยละ 3 โดยมวลตอปรมาตร ทอณหภม 70°C เปนเวลา 2 ชวโมง และแตละตวอยางสกดซ�าจ�านวน 3 ครง โดยใชผลการทดสอบของการสกดครงท 3 ส�าหรบตรวจวดสารฟอรมาลดไฮดและสารเมลามน โดยตามขอก�าหนดในมาตรฐาน Commission Regulation (EU) No. 10/2011 ก�าหนดคาสารฟอรมาลดไฮดไมมากกวา 15.0 มลลกรมตอกโลกรม และสารเมลามนไมมากกวา 2.5 มลลกรมตอกโลกรม ผลจากการศกษาวจยพบวาเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนทจ�าหนายในประเทศชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮดไมผานเกณฑมาตรฐานรอยละ 62 ตรวจพบปรมาณฟอรมาลดไฮดในชวง 16.0-797.5 มลลกรมตอกโลกรม และปรมาณเมลามนในชวง 3.0-455.8 มลลกรมตอกโลกรม ส�าหรบพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดไมผานเกณฑมาตรฐานทกตวอยาง ตรวจพบปรมาณฟอรมาลดไฮดในชวง 22.2-12,193.8 มลลกรมตอกโลกรม และปรมาณเมลามนในชวง 3.1-16.6 มลลกรมตอกโลกรม และพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮดไมผานเกณฑมาตรฐานรอยละ 88 ตรวจพบปรมาณฟอรมาลดไฮดและปรมาณเมลามนในชวง 15.2-5,247.6 และ 2.7-26.9 มลลกรมตอกโลกรม ตามล�าดบ ผลการศกษาวจยนสามารถบงชไดวาเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนทจ�าหนายในประเทศไทย สวนใหญมปรมาณเมลามนและปรมาณฟอรมาลดไฮดไมผานเกณฑมาตรฐาน ดงนนการน�าเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนมาใชงานควรใหความระมดระวงในการใช

Abstract This research is the preliminary survey of melamine kitchenware quality in Thailand. The sampling and testing of melamine-ware was carried out from January 2013 to March 2014 in areas of Chiang Rai, Nong Khai, Mukdahan, Nakhonratchasima, Lop Buri, Saraburi, Pathum Thani, Nakhon Sawan, Songkhla and Bangkok. The total of 71 samples was analyzed and the producing countries consisted of Thailand, China, Vietnam and unknown as following 20, 36, 2 and 13 samples, respectively. The plastic types were determined using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and the results were 21 samples of melamine-formaldehyde, 8 samples of urea - formaldehyde and 42 samples of urea - formaldehyde coated with melamine - formaldehyde. The qualities of plastic melamine kitchenware were specified by testing the formaldehyde and melamine release. The formaldehyde and melamine release were measured using UV-visible spectroscopy method: DD CEN/TS 13130-23 : 2005 and ultra-high performance liquid chromatography (UHPLC) method: DD CEN/TS 13130-27 : 2005, respectively. The samples were exposed to food simulant 3% (w/v) aqueous acetic acid, repeat three times under condition temperature 70°C, 2 hours. The results of third exposure were formaldehyde and melamine. European Union issued EU Regulation No. 10/2011 specified limits for migration of formaldehyde and melamine as 15.0 mg/kg and 2.5 mg/kg, respectively. The results found that the 62 percentages of the melamine - formaldehyde did not meet EU regulation limit. The amount of formaldehyde was found in the range

ธวช นสนธรา1*, ปวรศา สสวย1, สภตรา เจรญเกษมวทย1

Thawat Nusonthara1*, Pawarisa Srisury1, Supattra Charoenkasemwit1

2


of 16.0-797.5 mg/kg and 3.0-455.8 mg/kg for melamine. All of urea-formaldehyde did not meet EU regulation limit in the range of 22.2-12,193.8 mg/kg for formaldehyde and 3.1-16.6 mg/kg for melamine. The 88 percentages of urea - formaldehyde coated with melamine - formaldehyde did not meet EU regulation limit in the range 15.2 to 5247.6 mg/kg for formaldehyde and 2.7-26.9 mg/kg for melamine. The results of this study indicated that almost of plastic melamine kitchenware in the country not meet the standards in formaldehyde and melamine substances. Therefore, using the plastic melamine kitchenware for food contact materials should be caution for use.

ค�าส�าคญ: เครองใชในครวเรอน เมลามน ฟอรมาลดไฮดKeyword: Kitchen and tableware, Melamine, Formaldehyde

1 กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]


1. บทน�า (Introduction) ผลตภณฑเครองใชในครวเรอนเปนสนคาอปโภคททกครวเรอนจ�าเปนตองใชเพอประกอบอาหาร และใชเปนภาชนะส�าหรบการบรโภคเปนประจ�าทกวน ซงความปลอดภยของอาหารจากสารปนเปอนและสารพษอนเนองมาจากเครองใชในครวเรอนเปนสงทคนไทยสวนใหญไมเหนความส�าคญเนองจากอนตรายทเกดขนมไดเกดในทนททนใด แตจะคอยๆ สะสมในรางกายจนเกดอนตราย โดยเฉพาะภาชนะเมลามนซงนยมใชกนอยางแพรหลายในครวเรอนและรานอาหารทวไป เนองจากมความคงทนแตกหกไดยากกวาเมอเทยบกบภาชนะแกวหรอเซรามก นอกจากนยงมน�าหนกเบา ผวเรยบมนสวยงามคลายภาชนะเซรามก และราคาถกหาซอไดงาย โดยเมลามนมชอเตมวา “เมลามน-ฟอรมาลดไฮด” เปนพลาสตกเทอรโมเซตตง (thermosetting plastics) ซงมสมบตทไมสามารถคนสภาพไดหลงจากการขนรปดวยความรอนหรอปฏกรยาเคม นนคอสามารถขนรปไดเพยงครงเดยวนนเอง เมลามนมสวนประกอบหลกเปนสารเมลามนและสารฟอรมาลดไฮด ดงนนภาชนะชนดนจะเกดการแพรกระจายของสารทงสองชนดนออกมาไดหากมการใชงานไมเหมาะสมหรอการใชสนคาทไมมคณภาพตามมาตรฐาน การใชงานไมเหมาะสมสวนใหญเกดจากความเขาใจผดของผบรโภคทมกคดวาภาชนะเมลามนนเปนภาชนะทสามารถทนความรอนไดสงจากการทรปรางภาชนะไมเปลยนแปลง ผบรโภคจงน�าไปบรรจอาหารทรอนจด หรอการใสอาหารแลวน�าไปอนในเตาไมโครเวฟ นอกจากนสารทงสองชนดนจะละลายออกมาไดดเมอสมผสอาหารทเปนกรด การรบประทานอาหารทปนเปอนสารเมลามนจะท�าใหเกดการสะสมของสารนในรางกายกลายเปนนวในทอปสสาวะและไต ท�าใหไตวายหรอเกดมะเรงททอปสสาวะได [1] สวนสารฟอรมาลดไฮดนนจดอยในกลมสารกอมะเรง โดยถาไดรบในปรมาณสงเกน 100 สวนในลานสวน (ppm) อาจท�าใหหมดสต และถงแกชวตไดเนองจากฟอรมาลดไฮดจะเปลยนรปเปนกรดฟอรมก (formic acid) ซงมฤทธท�าลายระบบการท�างานของเซลลตางๆ ในรางกาย แตถาไดรบปรมาณนอยแตระยะยาวจะท�าใหเกดผลเสยกบระบบรางกายตางๆ หรอกอใหเกดมะเรงได [2-4] อนตรายจากการใชภาชนะเมลามนนนผบรโภคสวนใหญจะไมเหนความส�าคญและถกมองขาม เนองจากอนตรายทเกดขนไมไดเกดในทนททนใด การเลอกซอ เลอกใชภาชนะเมลามนจงมความส�าคญอยางยงเพราะสนคาเหลานจะมคณภาพและราคาแตกตางกนไป โดย

ผบรโภคมกจะไดรบขอมลคณภาพสนคานนจากการกลาวอางของผผลตหรอตวแทนจ�าหนายเพยงฝายเดยวท�าใหขาดขอมลทส�าคญในการตดสนใจในการเลอกซอ และไดรบสนคาทไมมคณภาพและความปลอดภยทเหมาะสมกบการใชงาน นอกจากนผประกอบบางแหงจะลดตนทนการผลตแตสรางความเขาใจผดใหกบผบรโภคโดยผลตภาชนะพลาสตกส�าหรบบรรจอาหารทมลกษณะภายนอกคลายกบภาชนะเมลามน-ฟอรมาลดไฮด โดยใชพลาสตกชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮด และฟนอล-ฟอรมาลดไฮด ซงเปนพลาสตกทใชผลตเครองสขภณฑ ปลกไฟฟา หรอเครองอปโภคชนดอนๆ [3] หรอบางครงอาจเคลอบผวหนา

ดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮดกตาม ภาชนะเหลานมความเสยงตอสขภาพผบรโภคเปนอยางมากเนองจากมความทนอณหภมไดต�ากวาภาชนะเมลามน-ฟอรมาลดไฮด นอกจากนภาชนะเมลามนไมไดผลตจากโรงงานในประเทศเพยงอยางเดยวแตมการน�าเขาจากประเทศอน ๆ ไดอยางสะดวกโดยไมมการตรวจสอบความปลอดภย โดยเฉพาะในปจจบนประเทศไทยไดกาวเขาสประชาคมเศรษฐกจอาเซยนท�าใหมการเคลอนยายสนคาภายในภมภาคอยางอสระ การเปดการคาเสรดงกลาวท�าใหสนคาทมราคาถกแตดอยคณภาพเขามาจ�าหนายและสามารถหาซอไดงายตามตลาดลาง สงผลใหเกดความเสยงตอการใชสนคาทไมมคณภาพและความปลอดภยมากขน ดงนนการตรวจสอบและเฝาระวงคณภาพสนคาจงมความส�าคญมากขนเปนทวคณ กรมวทยาศาสตรบรการเลงเหนความส�าคญในเรองความไมปลอดภยของสนคาและคณภาพชวตของประชาชน จงตรวจสอบสารพษทเปนอนตรายตอสขภาพในผลตภณฑเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนเพอคมครองผบรโภค

2. วธการวจย (Experimental) 2.1 พนทในการส�ารวจ พนทในการเกบตวอยางเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนทจ�าหนายในประเทศ เพอการส�ารวจเบองตนในครงนสมตรวจจากรานคาทวไป ดานการคาชายแดน หางสรรพสนคาและตลาดนดในจงหวดตางๆ ดงแสดงในตารางท 1 โดยจ�านวนตวอยางทสมขนอยกบปรมาณและจ�านวนตวอยางทมการวางจ�าหนายในพนทนนๆ ตารางท 1 สถานทด�าเนนการสมเกบตวอยางภาชนะเมลามนและจ�านวนตวอยาง

ล�าดบท สถานทสมตวอยาง จ�านวนตวอยาง

1 ภาคเหนอ - จงหวดเชยงราย 3

2ภาคตะวนออกเฉยงเหนอ - จงหวด

หนองคาย มกดาหาร และนครราชสมา

20

3ภาคกลาง - จงหวดลพบร สระบร ปทมธาน นครสวรรค และกรงเทพ

43

4 ภาคใต - สงขลา 5

รวม 71

2.2 การทดสอบชนดพลาสตก ทดสอบชนดพลาสตกของตวอยางพลาสตกเมลามนดานทสมผสและไมสมผสอาหารดวยเทคนค Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) โดยขดผวตวอยางดานทตองการทดสอบใหเปนผงละเอยดดวยกระดาษซลคอนคารไบต หรอกระดาษกากเพชร น�าผงทเตรยมไดหรอกระดาษทขดตวอยางลงในชองส�าหรบใสชนทดสอบของอปกรณดฟฟวสรเฟลกแทนซ (diffuse reflectance) ของเครอง Infrared spectrometer ทมแหลงก�าเนดรงสครอบคลม


ชวงเลขคลนระหวาง 4,000-400 cm-1 บนทกรปแบบการดดกลนแสง ตรวจสอบชนดพลาสตกโดยเปรยบเทยบรปแบบการดดกลนแสงของตวอยางกบรปแบบการดดกลนแสงของพลาสตกมาตรฐาน 2.3 การทดสอบหาฟอรมาลดไฮด ตามวธทดสอบ DD CEN/TS 13130-23 : 2005 [5] 2.3.1 เครองมอ 2.3.1.1 เครอง UV-Visible Spectrophotometer ยหอ Jasco รน V-650 2.3.1.2 เครองชงไฟฟาความละเอยด 0.1 มลลกรม 2.3.1.3 อางน�ารอนควบคมอณหภมท 60 ± 2 °C และ 70 ± 2 °C 2.3.1.4 ตควบคมอณหภมท 70 ± 2 °C 2.3.2 สารละลายและวธเตรยม 2.3.2.1 สารละลายผสมแอซทลแอซโทนและ แอมโมเนมแอซเทต ชงแอมโมเนยมแอซเทตแอนไฮดรส 15 กรม ละลายดวยน�ากลน 80 ลกบาศก เซนตเมตรแลวถายลงในขวดแกวปรมาตร ขนาด 100 ลกบาศกเซนตเมตร เตม แอซทลแอซโทนความบรสทธไมนอยกวา รอยละ 99 ปรมาตร 0.3 ลกบาศก เซนตเมตร และเตมกรดแอซตกเขมขน ความหนาแนน 1.05 กรมตอลกบาศก เซนตเมตร ปรมาตร 0.2 ลกบาศก เซนตเมตร หลงจากนนเตมน�ากลนจนถง ขดปรมาตร สารละลายนตองเตรยมใหม ทกครงทใช 2.3.2.2 สารละลายมาตรฐานกรดซลฟวรก 0.01 โมลตอลกบาศกเดซเมตร น�ากรดซลฟวรกเขมขนความหนาแนน 1.84 กรมตอลกบาศกเซนตเมตร ปรมาตร 0.6 มลลลตร ใสขวดแกวปรมาตรขนาด 1 ลกบาศกเดซเมตรทมน�ากลนบรรจอย หลงจากนนเตมน�ากลนจนถงขดปรมาตร 2.3.2.3 สารละลายไทมอลฟทาลน อนดเคเตอร (thymolphthalein idicator) รอยละ 1 โดยมวลตอปรมาตร ชงไทมอลฟทาลน 0.05 กรม ละลาย ในเอทานอลจนมปรมาตรเปน 5 ลกบาศก เซนตเมตร 2.3.2.4 สารละลายโซเดยมซลไฟด 1 โมลตอ ลกบาศกเดซเมตร ชงโซเดยมซลไฟดแอนไฮดรส ความ บรสทธไมนอยกวารอยละ 97 โดยมวล 126 กรม ละลายและปรบปรมาตรดวย

น�ากลนเปน 1,000 ลกบาศกเซนตเมตร 2.3.2.5 สารละลายมาตรฐานฟอรมาลดไฮด 1,500 มลลกรมตอลกบาศกเดซเมตร น�าสารละลายมาตรฐานฟอรมาลดไฮด รอยละ 37.4 โดยมวลตอปรมาตร ปรมาตร 3.8 ลกบาศกเซนตเมตร ใสขวดแกว ปรมาตรขนาด 1 ลกบาศกเดซเมตร เตม น�ากลนจนถงขดปรมาตรเปนสารละลาย (A) ใชไดภายใน 1 เดอน สอบเทยบความ เขมขนของสารละลายในขวดแกวปรมาตร ดงน (1) น�าสารละลายโซเดยมซลไฟด (ขอ 2.2.2.4) ปรมาตร 50 ลกบาศก เซนตเมตร ใสขวดแกวรปชมพ ขนาด 250 ลกบาศกเซนตเมตร หยด ส า ร ล ะ ล า ย ไ ท ม อ ล ฟ ท า ล น อนดเคเตอร (ขอ 2.2.2.3) จ�านวน 2 หยด ถง 3 หยด จนกระทงสของ สารละลายเปลยนเปนไมมส (2) น�าสารละลายมาตรฐานฟอรมาลดไฮด (A) ปรมาตร 10 ลกบาศกเซนตเมตร ใสลงในสารละลายขอ (1) สของ สารละลายเปลยนเปนสฟา ไทเทรต ดวยสารละลายมาตรฐานกรดซลฟวรก (ขอ 2.2.2.2) จนถงจดยตเมอ สารละลายเปลยนเปนไมมส บนทก ปรมาตรของสารละลายมาตรฐาน กรดซลฟวรกทใช ค�านวณหาความ เขมขนของสารละลายมาตรฐาน ฟอรมาลดไฮด จากสตร B = 0.6 x V1 x 1000 V2 เมอ B คอ ความเขมขนของ สารละลายมาตรฐานฟอรมาลดไฮด เปน มลลกรมตอลกบาศกเดซเมตร V1 คอ ปรมาตรของสารละลาย มาตรฐานกรดซลฟวรกทใชไทเทรต เปน ลกบาศกเซนตเมตร V2 คอ ปรมาตรของสารละลาย มาตรฐานฟอรมาลดไฮด เปน ลกบาศกเซนตเมตร 2.3.2.6 สารละลายมาตรฐานฟอรมาลดไฮด 1.5, 6.0, 10.5, 15.0 และ 30.0 มลลกรมตอ ลกบาศกเดซเมตร น�าสารละลายมาตรฐานฟอรมาลดไฮด


(ขอ 2.1.2.5) ปรมาตร 0.1, 0.4, 0.7, 1.0 และ 2.0 ลกบาศกเซนตเมตร แยกใส ขวดแกวปรมาตรขนาด 100 ลกบาศก เซนตเมตร จ�านวน 5 ใบ ตามล�าดบ เตม สารละลายกรดแอซตก รอยละ 3 โดย มวลตอปรมาตรจนถงขดปรมาตร 2.3.3 การเตรยมสารละลายตวอยาง 2.3.3.1 กรณตวอยางบรรจสารละลายได (1) ท�าความสะอาดตวอยางโดยปฏบต ตามค�าแนะน�าของผผลต (ถาม) หรอ ลางดวยน�าสะอาด แลวกลวดวยน�า ปราศจากไอออน วางไวใหแหงใน ทปลอดฝน (2) เตมสารละลายกรดแอซตก รอยละ 3 โดยมวลตอปรมาตร ทมอณหภม 70±2°C ในตวอยางใหระดบต�ากวา ขอบบนของตวอยาง 0.5 เซนตเมตร บนทกปรมาตรทใช ปดดวยกระจก แชในอางน�าหรอวางในตควบคมท อณหภม 70±2°C เปนเวลา 2 ชวโมง เทสารละลายกรดแอซตกทงไป แลว ปฏบตซ�าอกจ�านวน 2 ครง ตงแต เตมสารละลายกรดแอซตกจนถงเท ทงไป โดยครงท 3 ใหเกบสารละลาย กรดแอซตกแทนการเททงใสใน ภาชนะแกวปดฝา ตงไวจนถงอณหภม หองเปนสารละลายทสกดไดส�าหรบ ทดสอบหาปรมาณฟอรมาลดไฮด ตอไป 2.3.3.2 กรณตวอยางบรรจสารละลายไมได (1) ค�านวณพนทผวตวอยางสวนทสมผส อาหาร หนวยเปนลกบาศกเดซเมตร แลวท�าความสะอาดตามขอ 2.2.3.1(1) (2) ใสชนตวอยางในภาชนะแกวทรง กระบอก เตมสารละลายกรดแอซตก รอยละ 3 โดยมวลตอปรมาตรทม อณหภม 70±2 °C ใหทวมสวนท สมผสอาหารและสวนดามจบ (ถา ม) สง 1 เซนตเมตร โดยใหพนท สมผสตอปรมาตรเปน 100 ตาราง เซนตเมตร ตอ 1 ลกบาศกเดซเมตร ปดดวยกระจกแชในอางน�าหรอวาง ในตควบคมทอณหภม 70±2 °C ตง ไวจนอณหภมของสารละลายกรด แอซตกถงระดบทตองการ แลวจบ เวลา 2 ชวโมง เทสารละลายกรด

แอซตกทงไป แลวปฏบตซ�าอกจ�านวน 2 ครง ตงแตเตมสารละลายกรดแอ ซตกจนถงเททงไป โดยครงท 3 ให เกบสารละลายกรดแอซตกแทนการ เททงใสในภาชนะแกวปดฝา ตงไว จนถงอณหภมหองเปนสารละลายท สกดไดส�าหรบทดสอบหาปรมาณ ฟอรมาลดไฮดตอไป 2.3.3.3 การเตรยมสารละลายแบลงก ใหปฏบตเชนเดยวกนกบการเตรยม สารละลายตวอยาง ยกเวนใหใชบกเกอร แทนตวอยาง 2.3.4 วธทดสอบ 2.3.4.1 น�าสารละลายมาตรฐานฟอรมาลดไฮด ตามขอ 2.2.2.6 แยกใสขวดแกวมฝาปด ปรมาตร 5 ลกบาศกเซนตเมตร ปดฝา เขยาใหเขากน น�าไปแชในอางน�ารอนท อณหภม 60±2 °C เปนเวลา 10 นาท วด คาความกลนแสงภายในเวลาไมเกน 25 นาท ดวยเครองสเปโทรมเตอรท ความยาวคลน 410 นาโนเมตร สราง กราฟมาตรฐานระหวางคาความดดกลน แสงกบความเขมขนของฟอรมาลดไฮด เปนมลลกรมตอลกบาศกเดซเมตร 2.3.4.2 ปฏบตเชนเดยวกบขอ 2.2.4.1 แตใช สารละลายตวอยางและสารละลาย แบลงกแลวแตกรณแทนสารละลาย มาตรฐานฟอรมาลดไฮด 2.3.4.3 ความเขมขนฟอรมาลดไฮดในสารละลาย ตวอยาง โดยเปรยบเทยบการดดกลนแสง ของฟอรมาลดไฮดกบกราฟมาตรฐาน เปน มลลกรมตอลกบาศกเดซเมตร 2.4 การทดสอบหาสารเมลามน (2,4,6 ไทรอะมโน 1,3,5 ไทรอะซน) ตามวธทดสอบ DD CEN/TS 13130- 27:2005 [6] 2.4.1 เครองมอ 2.4.1.1 เครองโครมาโทกราฟสมรรถนะสงชนด สารพาเหลว (High performance liquid chromatograph, HPLC) ทมภาวะและ อปกรณประกอบ ดงน (1) คอลมนเหลกกลาไรสนม เสนผาน ศนยกลางภายใน 4.6 มลลเมตร ยาว 200 มลลเมตร บรรจซลกา เจล เคลอบดวยอะมโน ขนาดอนภาค 5 ไมโครเมตร


(2) อณหภมของคอลมนทอณหภมหอง (3) สารพาเปนสารผสมระหวางแอซโทร ไนไตรลและสารละลายฟอสเฟต บฟเฟอรความเขมขน 0.005 โมลตอ ลกบาศกเดซเมตรในอตราสวน 75 : 25 และปรบอตราไหลใหได 1 ลกบาศกเซนตเมตรตอนาท (4) เครองตววดชนดอลตราไวโอเลตสเปก โทรเมทรกทความยาวคลน 230 นาโนเมตร 2.4.1.2 อางน�ารอนควบคมอณหภมท 60±2 °C และ 70±2 °C 2.4.1.3 อางใหความรอนแบบอลตราโซนค 2.4.2 สารละลายและวธเตรยม 2.4.2.1 สารแอซโทรไนไทรล เกรด HPLC 2.4.2.2 สารละลายโซเดยมไฮดรอกไซดรอยละ 10 โดยปรมาตร ชงโซเดยมไฮดรอกไซด 10 กรมใส ในขวดปรมาตร 100 ลกบาศกเซนตเมตร เตมน�ากลนจนถงขดปรมาตร 2.4.2.3 สารละลายมาตรฐาน 2,4,6 ไทรอะมโน 1,3,5 ไทรอะซน เขมขน 1,000 มลลกรม ตอลกบาศกเดซเมตร ชง 2,4,6 ไทรอะมโน 1,3,5 ไทรอะซน ความบรสทธไมนอยกวารอยละ 99 โดย มวล ปรมาณ 50 มลลกรม ใสในขวด ปรมาตร 50 ลกบาศกเซนตเมตร เตมน�า กลนปรมาตร 40 ลกบาศกเซนตเมตร จากนนน�าไปวางในอางใหความรอนแบบ อลตราโซนคทอณหภม 70±2 °C จนกระทง 2,4,6 ไทรอะมโน 1,3,5 ไทรอะซน ละลาย หมด แลวน�ามาปลอยไวใหเยนทอณหภม หอง เตมน�ากลนจนถงขดปรมาตรเกบ สารละลายทไดไวในภาชนะปดสนท และ อยในทมด โดยตองเตรยมใหมทก 3 เดอน 2.4.2.4 สารละลายฟอสเฟตบฟเฟอร 0.005 โมล ตอลกบาศกเดซเมตร ชงโซเดยมไดไฮโดรเจนฟอสเฟตโม โนไฮเดรต 690 มลลกรม ใสในขวด ปรมาตร 1,000 ลกบาศกเซนตเมตร เตมน�ากลนปรมาตร 900 ลกบาศก เซนตเมตร ปรบความเปนกรดดางเปน 6.5 ดวยสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด รอยละ 10 โดยปรมาตร (ขอ 2.4.2.2)

แลวเตมน�ากลนจนถงขดปรมาตร 2.4.2.5 สารละลายมาตรฐาน 2,4,6 ไทรอะมโน 1,3,5 ไทรอะซน เขมขน 0, 0.5, 1, 2 และ 4 มลลกรมตอลกบาศกเดซเมตร น�าสารละลาย 2,4,6 ไทรอะมโน 1,3,5 ไทรอะซน (ขอ 2.4.2.3) ปรมาตร 1 ลกบาศกเซนตเมตรใสในขวดปรมาตร 100 ลกบาศกเซนตเมตร เตมสารละลาย กรดแอซตกรอยละ 3 โดยมวลตอปรมาตร จนถงขดปรมาตร จะไดสารลายมาตรฐาน 2,4,6 ไทรอะมโน 1,3,5 ไทรอะซน เขม ขน 10 มลลกรมตอลกบาศกเดซเมตร จากนนดดสารละลายทไดปรมาตร 0, 2.5, 5, 10 และ 20 ลกบาศกเซนตเมตร แยก ใสขวดแกวปรมาตรขนาด 50 ลกบาศก เซนตเมตร จ�านวน 5 ใบ ตามล�าดบ เตม สารละลายกรดแอซตกจนถงขดปรมาตร 2.4.3 การเตรยมสารละลายตวอยาง ปฏบตเชนเดยวกบขอ 2.2.3 2.4.4 การเตรยมสารละลายแบลงก ใหปฏบตเชนเดยวกนกบการเตรยมสารละลาย ตวอยาง ยกเวนใหใชบกเกอรแทนตวอยาง 2.4.5 วธทดสอบ 2.4.5.1 น�าสารละลายมาตรฐาน 2,4,6 ไทรอะมโน 1,3,5 ไทรอะซน ตามขอ 2.4.2.3 แยกใส ขวดไวออล ปรมาตร 1 ลกบาศกเซนตเมตร ส�าหรบฉดสารตวอยางดวยเครองโครมา โทกราฟสมรรถนะสงชนดสารพาเหลวท สภาวะตามขอ 2.4.1.1 สรางกราฟ มาตรฐานระหวางคาพนทใตพคกบความ เขมขนของ 2,4,6 ไทรอะมโน 1,3,5 ไทรอะซน เปนมลลกรมตอลกบาศก เดซเมตร 2.4.5.2 ปฏบตเชนเดยวกบขอ 2.4.5.1 แตใช สารละลายตวอยางและสารละลาย แบลงก แลวแตกรณแทนสารละลาย มาตรฐาน 2,4,6 ไทรอะมโน 1,3,5 ไทรอะซน 2.4.5.3 หาความเขมขนของ 2,4,6 ไทรอะมโน 1,3,5 ไทรอะซน ในสารละลายตวอยาง โดยน�าพนทใตพคของสารละลายตวอยาง เปรยบเทยบหาความเขมขนกบกราฟ มาตรฐาน มหนวยเปนมลลกรมตอ ลกบาศกเดซเมตร


3. ผลและวจารณ (Results and Discussion) 3.1 พนทสมเกบและประเทศผผลตตวอยาง ตวอยางทสมเกบจากภาคเหนอ ภาคตะวนออกเฉยงเหนอ ภาคกลาง และภาคใต รวม 71 ตวอยาง ในชวงเดอนมกราคม พ.ศ. 2556 ถงเดอนมนาคม พ.ศ. 2557 น�ามาตรวจสอบชนดพลาสตกดวยเทคนค FT-IR พบวาตวอยางผลตจากพลาสตก 2 ชนด คอ พลาสตกเมลามนชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮดหรอเมลามนแท (MF) และพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮด (UF) แตมการขนรปตวอยางเปน 3 รปแบบคอ MF และ UF ทงชน และ UF ประกบดวย MF (UF/MF) โดยมปรมาณตวอยางเปนรอยละ 30 11 และ 59 ตามล�าดบ ซงตามมาตรฐานผลตภณฑอสาหกรรม มอก.524-2539 ก�าหนดใหภาชนะเมลามนส�าหรบน�าไปใชบรรจอาหารตองผลตจากพลาสตกชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮดเพยงชนดเดยวเทานน [7] ดงนนกรณทเปนพลาสตกชนดอนจงถอวาเปนภาชนะเมลามนปลอม ภาพรวมของตวอยางทสมเกบมาแสดงในตารางท 2 ดงน จากขอมลการสมตวอยางครงนเมอพจารณาจากชนดของพลาสตก จะเหนวาเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนท

ผลตในประเทศไทยสวนใหญเปนภาชนะพลาสตกเมลามนชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮดทงชนหรอเมลามนแท คดเปนรอยละ 86 ประเทศจนสวนใหญผลตภาชนะพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดทงชนและชนดภาชนะยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮด คดเปนรอยละ 75 และ 72 ตามล�าดบ ในกรณของประเทศเวยดนามผลตพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮดรอยละ 5 ของตวอยางกลมน ดงนนการเลอกซอภาชนะพลาสตกเมลามนทผลตโดยประเทศไทยจะมโอกาสเปนภาชนะพลาสตกเมลามนแทมากกวาภาชนะพลาสตกเมลามนทผลตโดยประเทศจน

3.2 ผลการทดสอบปรมาณเมลามนและปรมาณฟอรมาลดไฮด ผลการทดสอบปรมาณเมลามนและปรมาณฟอรมาลดไฮด ของตวอยางเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามน จ�านวน 71 ตวอยาง ลกษณะตวอยางทสมไดแก จาน ชาม ถวย และอน ๆ (แกว ชอน ทพพ กระบวย และตะหลว) ผลการทดสอบฟอรมาลดไฮดและเมลามน ดงแสดงในตารางท 3, 4 และ 5

ตารางท 2 จ�านวนตวอยางและประเภทของภาชนะเมลามนทด�าเนนการสมเกบแยกตามประเทศผผลต

ประเทศผผลต

จ�านวนตวอยางทสมเกบ

MF UF UF/MF รวม

จ�านวนตวอยาง รอยละ ตวอยาง รอยละ ตวอยาง รอยละ

ประเทศไทย 18 86 1 12 1 2 20

ประเทศจน 0 0 6 75 30 72 36

ประเทศเวยดนาม 0 0 0 0 2 5 2

ไมระบ 3 14 1 13 9 21 13

รวม 21 30 8 11 42 59 71


ตารางท 3 ผลการทดสอบปรมาณเมลามนและปรมาณฟอรมาลดไฮดของตวอยางประเภทพลาสตกเมลามนชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮด

ชนดตวอยาง

ผลการทดสอบ

จ�านวน

ตวอยางผาน

ไมผาน ปรมาณเมลามนและปรมาณฟอรมาลดไฮด

(ทไมผานเกณฑมาตรฐาน)ตวอยาง รอยละ

จาน 3 2 1 33.3 - พบเมลามน 1 ตวอยาง = 3.0 มลลกรมตอกโลกรม

ชาม 5 1 4 80.0

- พบเมลามน 1 ตวอยาง = 3.3 มลลกรมตอกโลกรม - พบฟอรมาลดไฮด 2 ตวอยาง = 16.0, 66.9 มลลกรมตอกโลกรม - พบเมลามนและฟอรมาลดไฮด 1 ตวอยาง - เมลามน = 19.5 มลลกรมตอกโลกรม - ฟอรมาลดไฮด = 19.7 มลลกรมตอกโลกรม

ถวย 7 4 3 42.9 - พบเมลามน 3 ตวอยางอยในชวง 3.3-4.3 มลลกรมตอกโลกรม

อน ๆ 6 1 5 83.3

- พบเมลามน 2 ตวอยาง = 2.8, 11.4 มลลกรมตอกโลกรม - พบฟอรมาลดไฮด 1 ตวอยาง =797.5 มลลกรมตอกโลกรม - พบเมลามนและฟอรมาลดไฮด 2 ตวอยาง - เมลามน = 266.0, 455.8 มลลกรมตอกโลกรม - ฟอรมาลดไฮด = 112.3, 319.1 มลลกรมตอกโลกรม

รวม 21 8 13 62หมายเหต 1. เกณฑก�าหนดของปรมาณเมลามนตองไมมากกวา 2.5 มลลกรมตอกโลกรม 2. เกณฑก�าหนดของปรมาณฟอรมาลดไฮดตองไมมากกวา 15 มลลกรมตอกโลกรม 3. อน ๆ เปนชนดของตวอยางทน�ามาทดสอบ ไดแก แกว ชอน ทพพ กระบวย ตะหลว

จากตารางท 3 ผลการทดสอบปรมาณเมลามนและฟอรมาลดไฮดของตวอยางประเภทพลาสตกเมลามนชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮด จ�านวน 21 ตวอยาง พบวาเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนทผลตจากวสดทใชชนดพลาสตกเมลามนชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮดทงชนหรอเมลามนแท (MF) ไมผานเกณฑมาตรฐานคดเปนรอยละเฉลยถง 62 โดยมปรมาณ เมลามนเกนเกณฑมาตรฐานคอนขางสง (อยในชวง 2.8 – 455.8 มลลกรมตอกโลกรม) และมปรมาณฟอรมาลดไฮด ทเกนเกณฑมาตรฐานคอนขางสงเชนเดยวกน (อยในชวง 16.0 – 319.1 มลลกรมตอกโลกรม)

ตารางท 4 ผลการทดสอบปรมาณเมลามนและปรมาณฟอรมาลดไฮดของตวอยางประเภทพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮด



จ�านวน




จาน 3 0 3 100

- พบเมลามน 2 ตวอยาง = 4.8, 8.7 มลลกรมตอกโลกรม - พบเมลามนและฟอรมาลดไฮด 1 ตวอยาง - พบเมลามน =16.6 มลลกรมตอกโลกรม - พบฟอรมาลดไฮด =22.2 มลลกรมตอกโลกรม

ถวย 2 0 2 100

- พบฟอรมาลดไฮด 1 ตวอยาง =493.7 มลลกรมตอกโลกรม - พบเมลามนและฟอรมาลดไฮด 1 ตวอยาง - พบเมลามน = 3.1 มลลกรมตอกโลกรม - พบฟอรมาลดไฮด = 2,311.0 มลลกรมตอกโลกรม

อน ๆ 3 0 3 100 - พบเมลามน 3 ตวอยางอยในชวง 3.3-4.3 มลลกรมตอกโลกรม

รวม 8 0 58 100


หมายเหต 1. เกณฑก�าหนดของปรมาณเมลามนตองไมมากกวา 2.5 มลลกรมตอกโลกรม 2. เกณฑก�าหนดของปรมาณฟอรมาลดไฮดตองไมมากกวา 15 มลลกรมตอกโลกรม 3. อน ๆ เปนชนดของตวอยางทน�ามาทดสอบ ไดแก แกว ชอน ทพพ กระบวย ตะหลว จากตารางท 4 ผลการทดสอบปรมาณเมลามนและฟอรมาลดไฮดของตวอยางประเภทพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮด จ�านวน 8 ตวอยาง พบวาเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนทผลตจากวสดทใชชนดพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดทงชน (UF) ไมผานเกณฑมาตรฐานทกตวอยางทสมมาทดสอบ โดยมปรมาณเมลามนเกนเกณฑมาตรฐานคอนขางสง (อยในชวง 3.1 – 16.6 มลลกรมตอกโลกรม) และมปรมาณฟอรมาลดไฮด ทเกนเกณฑมาตรฐานคอนขางสงเชนเดยวกน (อยในชวง 22.0 – 12,193.8 มลลกรมตอกโลกรม)

ตารางท 5 ผลการทดสอบปรมาณเมลามนและปรมาณฟอรมาลดไฮดของตวอยางประเภทพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮด เคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮด



จ�านวน




จาน 14 5 9 64.3

- พบเมลามน 4 ตวอยาง อยในชวง 6.0-10.9 มลลกรมตอกโลกรม - พบฟอรมาลดไฮด 1 ตวอยาง = 38.2 มลลกรมตอกโลกรม - พบเมลามนและฟอรมาลดไฮด 4 ตวอยาง - พบเมลามน อยในชวง 7.4-23.4 มลลกรมตอกโลกรม - พบฟอรมาลดไฮด อยในชวง 19.8-40.3 มลลกรมตอกโลกรม

ชาม 17 0 17 100

- พบเมลามน 5 ตวอยาง อยในชวง 3.7-15.3 มลลกรมตอกโลกรม - พบฟอรมาลดไฮด 1 ตวอยาง = 23.5 มลลกรมตอกโลกรม - พบเมลามนและฟอรมาลดไฮด 11 ตวอยาง -พบเมลามน อยในชวง 2.7-21.3 มลลกรมตอกโลกรม -พบฟอรมาลดไฮด อยในชวง 15.2-46.9 มลลกรมตอกโลกรม

ถวย 7 0 7 100

- พบฟอรมาลดไฮด 4 ตวอยาง อยในชวง 47.3-5,247.6 มลลกรมตอกโลกรม - พบเมลามนและฟอรมาลดไฮด 3 ตวอยาง - พบเมลามน อยในชวง 7.1-26.9 มลลกรมตอกโลกรม - พบฟอรมาลดไฮด อยในชวง 29.1-1,604.6 มลลกรมตอกโลกรม

อน ๆ 4 0 4 100

- พบฟอรมาลดไฮด 3 ตวอยาง อยในชวง 105.9-1,885.0 มลลกรมตอกโลกรม - พบเมลามนและฟอรมาลดไฮด 1 ตวอยาง - พบเมลามน = 15.4 มลลกรมตอกโลกรม - พบฟอรมาลดไฮด = 1,534.6 มลลกรมตอกโลกรม

รวม 42 5 37 88หมายเหต 1. เกณฑก�าหนดของปรมาณเมลามนตองไมมากกวา 2.5 มลลกรมตอกโลกรม 2. เกณฑก�าหนดของปรมาณฟอรมาลดไฮดตองไมมากกวา 15 มลลกรมตอกโลกรม 3. อน ๆ เปนชนดของตวอยางทน�ามาทดสอบ ไดแก แกว ชอน ทพพ กระบวย ตะหลว


จากตารางท 5 ผลการทดสอบปรมาณเมลามนและฟอรมาลดไฮดของตวอยางประเภทพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮด จ�านวน 42 ตวอยาง พบวาเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนทผลตจากวสดทใชชนดพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮด (UF/MF) ไมผานเกณฑมาตรฐานคดเปนรอยละเฉลยถง 88 โดยมปรมาณมลามนเกนเกณฑมาตรฐานคอนขางสง (อยในชวง 2.7–26.9 มลลกรมตอกโลกรม) และมปรมาณฟอรมาลดไฮด ทเกนเกณฑมาตรฐานคอนขางสงเชนเดยวกน (อยในชวง 15.2–1,604.6 มลลกรมตอกโลกรม) จากปรมาณเมลามนและปรมาณฟอรมาลดไฮด ทพบในเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮดทงชนหรอเมลามนแท (MF) พลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดทงชน (UF) และพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮด (UF/MF) ตามตารางท 3-5 ดงกลาวจะเหนวาถาผบรโภคน�ามาใชงานเปนภาชนะบรรจอาหารทมอณหภมสงหรอมความเปนกรดจะท�าใหเกดการแพรกระจายของสารเมลามนและฟอรมาลดไฮดลงสอาหารได ซงสอดคลองกบการทดสอบสารเมลามนจากภาชนะเมลามนโดยใชสารละลายกรดแอซตก รอยละ 3 สกดทอณหภม 25 70 และ 100 °C พบปรมาณเมลามนเพมขนเมอใชอณหภมในการสกดสงขน [8] และสอดคลองกบการศกษาการแพรกระจายของฟอรมาลดไฮดจากภาชนะพลาสตกราคาถกทจ�าหนายในตลาดกรงเทพมหานคร ซงการทดสอบไดจ�าลองสภาวะการสกดตวอยางตามการใชจรงคอการน�าภาชนะไปใชบรรจอาหารประเภทตมย�า หรอแกงสมรอน โดยเตมสารละลายกรดแอซตก รอยละ 4 โดยปรมาตร ทมอณหภม 100 °C ในภาชนะแลวทงไวใหเยนทอณหภมหอง จากนนจงน�าสารละลายไปทดสอบซงพบวาตวอยางรอยละ 58.2 มฟอรมาลดไฮดแพรกระจายออกมาสงกวาเกณฑมาตรฐานก�าหนด [9] นอกจากนสาเหตของการแพรกระจายของสารเมลามนสวนหนงนนจะขนอยกบสารตงตนของเรซนทใชผลตพลาสตกเมลามน โดยพลาสตกชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮดทงชนหรอเมลามนแท (MF) มสารเมลามนและฟอรมาลดไฮดเปนสารตงตนหลก [3] ดงนนการทดสอบจงพบสารเมลามนแพรกระจายออกมาไดมากทสด ส�าหรบพลาสตกชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮด (UF/MF) มสดสวนของแหลงปลดปลอยสารเมลามนลดลงจงท�าใหพบสารเมลามนในสารละลายลดลง นอกจากนยงพบวาพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดทงชน (UF) นน ตามหลกการแลวจะไมใชสารเมลามนเปนสารตงตนของเรซนในกระบวนการผลต แตการทดสอบตวอยางพบสารเมลามน ทงนเนองจากในการผลตอาจมการผสมเมลามน-ฟอรมาลดไฮดเรซนเพอปรบปรงลกษณะทปรากฏของผลตภณฑพลาสตกนนใหคลายกบเมลามน-ฟอรมาลดไฮด ซงจดเปนเมลามนแท เมอพจารณาตามลกษณะตวอยางของเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนทสมมา โดยแยกชนดตวอยางเปน จาน

ชาม ถวย และลกษณะอนๆ ไดแก แกว ชอน ทพพ กระบวย และตะหลว พบวาปรมาณฟอรมาลดไฮดสงสดเปน 40.3, 66.9, 5,247.6 และ 12,193.8 มลลกรมตอกโลกรม ตามล�าดบ โดยปรมาณสงสดทพบสงกวาเกณฑมาตรฐานมากกวา 800 เทา สวนปรมาณเมลามนสงสดเปน 23.4 21.3, 26.9 และ 455.8 มลลกรมตอกโลกรม ตามล�าดบ ซงปรมาณสงสดทพบสงกวาเกณฑมาตรฐาน 180 เทา นนแสดงใหเหนวาตวอยางทเปน แกว ชอน ทพพ กระบวย และตะหลวจะมการแพรกระจายของสารทงสองชนดในปรมาณสง เนองจากตวอยางลกษณะนมขนาดเลกและไมสามารถบรรจสารละลายทใชทดสอบไดจงตองใชวธการสกดตวอยางโดยการจมชนงานในสารละลาย ซงชนดตวอยางมการตกแตงขอบหลงการขนรปจงท�าใหเกดการแพรกระจายของสารเมลามนและฟอรมาลดไฮดไดมากขน โดยชนดตวอยางทมลกษณะเปนถวยจะพบปรมาณเมลามนและฟอรมาลดไฮดสงเปนอนดบ 2 เนองจากการทดสอบจะใชวธการจมชนงานในสารละลายเชนกนแตจะใชจ�านวนตวอยางนอยกวา สวนชนดตวอยางทมลกษณะเปนจาน และชามจะทดสอบดวยวธการเตมสารละลายในภาชนะท�าใหขอบทมการตกแตงไมถกสมผสกบสารละลาย [10] จงพบการแพรกระจายของสารทงสองชนดต�ากวาตวอยางลกษณะอน ๆ โดยปกตแลวเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนทผลตจากพลาสตกชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮดสามารถทนอณหภมไดสงกวาพลาสตกเมลามนชนดอน แตจากการศกษาวจยน พบวาปรมาณเมลามนและฟอรมาลดไฮดสงกวาเกณฑก�าหนด ทงนเนองจากกระบวนการผลตพลาสตกเมลามนจะขนรปดวยวธกดอดผงเรซน ดวยแมแบบรอนทละชนเพอใหเกดการบมเปนพลาสตก หลงจากนนจงน�าไปตกแตงขอบในขนตอนสดทาย ซงการผลตงานชนตอชนจะท�าใหการควบคมคณภาพท�าไดยาก ดวยวธการขนรปแบบชนตอชนนจงอาจมสารตงตนเมลามนและฟอรมาลดไฮดหลงเหลอในเนอของพลาสตกเนองจากการเกดปฏกรยาไมสมบรณซงท�าใหเกดการแพรกระจายลงสอาหารทสมผสกบพลาสตกเมลามนนได ท�าใหการทดสอบทไดสงกวาเกณฑมาตรฐาน โดยตามมาตรฐาน EU Regulation No. 10/2011 on plastic material and articles intended to come into contact with food ก�าหนดปรมาณเมลามน ไมมากกวา 2.5 มลลกรมตอกโลกรมและปรมาณฟอรมาลดไฮด ไมมากกวา 15 มลลกรมตอกโลกรม [11] สวนมาตรฐานประเทศไทยซงม 2 มาตรฐาน คอ ภาชนะและเครองใชเมลามน มอก. 524-2539 ก�าหนดใหตองไมพบฟอรมาลดไฮดโดยเทยบกบสารมาตรฐาน 4 มลลกรมตอลกบาศกเดซเมตร แตไมไดก�าหนดปรมาณสารเมลามน และประกาศกระทรวงสาธารณะสขฉบบท 295 พ.ศ. 2548 เรอง ก�าหนดคณภาพหรอมาตรฐานของภาชนะทท�าจากพลาสตก ก�าหนดใหตองไมพบฟอรมาลดไฮด [12]

4. สรป (Conclusions) การส�ารวจเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนทจ�าหนายในประเทศ จ�านวน 71 ตวอยางแยกตามประเทศผผลตไดแก


ไทย จน เวยดนาม และไมระบแหลงผลต จ�านวน 20, 36, 2 และ 13 ตวอยาง ตามล�าดบ ตรวจสอบชนดของวสดทใชผลตพลาสตกเมลามนดวยเครอง Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) พบวาวสดทใชผลตพลาสตกเมลามนเปนพลาสตกชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮด 20 ตวอยาง ชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮด 8 ตวอยาง และชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮด 42 ตวอยาง จากขอมลการสมตวอยางสวนใหญประเทศไทยเปนผผลตพลาสตกเมลามนชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮดและประเทศจนเปนผผลตพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดหรอพลาสตกเมลามนชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮด การศกษาปรมาณสารเมลามนและฟอรมาลดไฮดในเครองใชในครวเรอนประเภทพลาสตกเมลามนใชเกณฑตามมาตรฐานของ EU Regulation No. 10/2011 พบวาปรมาณทพบของสารทงสองชนดขนอยกบชนดวสดทใชผลตพลาสตก โดยพลาสตกชนดเมลามน-ฟอรมาลดไฮดไมผานเกณฑมาตรฐาน รอยละ 62 มปรมาณเมลามนในชวง 3.0-455.8 มลลกรมตอกโลกรม และปรมาณฟอรมาลดไฮดในชวง 16.0-797.5 มลลกรมตอกโลกรม สวนพลาสตกชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดไมผานเกณฑมาตรฐานรอยละ 100 มปรมาณเมลามนในชวง 3.1-16.6 มลลกรมตอกโลกรม และปรมาณฟอรมาลดไฮดในชวง 22.2-12,193.8 มลลกรมตอกโลกรม และพลาสตกชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮดไมผานเกณฑมาตรฐาน รอยละ 88 มปรมาณเมลามนและปรมาณฟอรมาลดไฮดในชวง 2.7-26.9 และ 15.2-5,247.6 มลลกรมตอกโลกรม ตามล�าดบ เมอพจารณาตามปรมาณสงสดของชนดสารททดสอบและลกษณะตวอยางสามารถสรปไดดงน – ปรมาณสงสดของสารเมลามนในพลาสตกชนดเมลามน- ฟอรมาลดไฮดมคามากทสดคอ 455.8 มลลกรมตอกโลกรม รองลงมาคอพลาสตกชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวย เมลามน-ฟอรมาลดไฮด และพลาสตกชนดยเรย- ฟอรมาลดไฮด โดยพบปรมาณสงสดมคาเปน 26.6 และ 16.6 มลลกรมตอกโลกรม ตามล�าดบ – ปรมาณสงสดของสารฟอรมาลดไฮดในพลาสตกชนดยเรย- ฟอรมาลดไฮดมคามากทคอ 12,193.8 มลลกรมตอกโลกรม รองลงมาคอพลาสตกชนดยเรย-ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวย เมลามน-ฟอรมาลดไฮด และพลาสตกชนดเมลามน- ฟอรมาลดไฮดมโดยพบปรมาณสงสดมคาเปน 5,247.6 และ 797.5 มลลกรมตอกโลกรม ตามล�าดบ – การแพรกระจายของสารเมลามนและฟอรมาลดไฮดใน ตวอยางทเปนแกว ชอน ทพพ กระบวย และตะหลว เมอน�าไปใชงานจะแพรกระจายสอาหารไดเรวกวาตวอยาง ทเปนจาน ชาม และถวย โดยมปรมาณสารเมลามนและ ฟอรมาลดไฮดสงกวาเกณฑมาตรฐานมากกวา 180 และ 800 เทา เมอเทยบกบตวอยาง จาน ชาม และ ถวย ตาม ล�าดบ เนองจากการแพรกระจายเกดจากบรเวณขอบชน

งานทมการตกแตงสมผสกบสารละลาย ดงนนจงเปนขอ พงระวงของผบรโภคทไมควรใชภาชนะพลาสตกเมลามนท มรอยขดขดบรรจอาหารเพอหลกเลยงการไดรบสารอนตราย เขาสรางกาย

ขอเสนอแนะ 1. การพจารณาสมบตทางกายภาพเพอจ�าแนกชนดของภาชนะ พลาสตกเมลามนท�าไดยาก เนองจากมลกษณะทคลายกน มาก โดยเฉพาะภาชนะพลาสตกเมลามนชนดยเรย- ฟอรมาลดไฮดเคลอบดวยเมลามน-ฟอรมาลดไฮดยงเพม ความยากในการสงเกต ภาชนะพลาสตกเมลามนเหลาน สวนใหญขอมลบนฉลากมรายละเอยดไมครบถวนชดเจน การน�าไปใชงานจงมความเสยงทจะไดรบสารฟอรมาลดไฮด ซงเปนสารกอมะเรงได ปจจบนประเทศไทยยงไมมกฎหมาย ควบคมความปลอดภยของภาชนะพลาสตกเมลามนทผลต จากยเรย-ฟอรมาลดไฮดซงเปนทนยมใชกนมากทงในบาน เรอนและรานอาหาร จงเปนปญหาทภาครฐและหนวยงาน ทเกยวของตองด�าเนนการแกไขเพอความปลอดภยของ ผบรโภค 2. การศกษาวจยนสามารถใชเปนขอมลใหกบผบรโภคประกอบ การตดสนใจในการบรโภค เพอหลกเลยงการไดรบสาร อนตรายเขาสรางกาย

5. กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement) ขอขอบคณนางสาวพนทรพย วชยพงศส�าหรบค�าปรกษาทางวชาการ และขอขอบคณโครงการฟสกสและวศวกรรมทใหความอนเคราะหการทดสอบชนดพลาสตก รวมทงขอขอบคณกรมวทยาศาสตรบรการทสนบสนนงบประมาณในการวจย

6. เอกสารอางอง (References) [1] นนทยา ตณฑชณห. เมลามน : มหนตภยแหงยค. พทธ ชนราชเวชสาร. 2552, 26(2),173-186. [2] บงอร ฉางทรพย. ฟอรมาลดไฮด/ฟอรมาลน ภยรายใกล ตว. ว.วทย.เทคโน.หวเฉยวเฉลมพระเกยรต97. 2558. 1(1), 1-13. [3] มงคล พนธมโกมล, ปณตพร บญเปยมศกด และกฤตพฒน จยเตย. คมอการจดการสารเคมอนตรายสงฟอรมาลดไฮด (Formaldehyde). กรงเทพฯ : กรมโรงงานอตสาหกรรม. 2553, 132 หนา. [4] สจตรา แดงเรอง. การศกษาผลกระทบตอสขภาพพนกงาน จากการรบสมผสสารฟอรมาลดไฮด; กรณศกษาวสดปด ผวเคลอบเมลามน. วทยานพนธ,มหาวทยาลยศลปากร. 2554, 126 หนา.


[5] BRITISH STANDARD. DD CEN/TS 13130-23, Materials and articles in contact with foodstuffs-Plastics substances subject to limitation-Part 23: Determination of formaldehyde and hexamethylenetetramine in foodsimulants. 2005, pp.1-16. [6] BRITISH STANDARD. DD CEN/TS 13130-27, Materials and articles in contact with foodstuffs-Plastics substances subject to limitation-Part 27: Determinationof2,4,6-triamino-1,3,5-triazinein foodsimulants.2005, pp.1-13. [7] ส�านกงานมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม. มอก. 524- 2536, มาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม ภาชนะและ เครองใชเมลามน. กรงเทพฯ : สมอ., 2536. หนา 1–15. [8] CHIK, Z., et al. Analysis of melamine migration from melamine food contact articles. Food Additives and Contaminants : Part A. 2011. 88(7), 967-973.

[9] กรมวทยาศาสตรการแพทย. การส�ารวจคณภาพของ ภาชนะทใชบนโตะอาหารท�าดวยพลาสตกราคาถกทวาง จ�าหนายในเขตกรงเทพฯ และปรมณฑล. รายงานประจ�า ป2556กรมวทยาศาสตรการแพทย.นนทบร : กรม, 2556. หนา 73-74. [10] SIMONEAU, C., et al. Technical guideline on testing the migration of primary aromatic amines from polyamide kitchenware and of formaldehyde from melamine kitchenware. JRCScientificand TechnicalReports. 2011, pp. 1-58. [11] Commission Regulation (EU) No. 10/2011. Plastic materials and articles intended to come into contact with food. OfficialJournaloftheEuropean Union, 2011. pp. L12/1-L12/89. [12] ส�านกงานคณะกรรมการอาหารและยา. กระทรวง สาธารณสข. บญชหมายเลข 1 แนบทายประกาศกระทรวง สาธารณสข (ฉบบท 295) พ.ศ. 2548. ราชกจจานเบกษา ฉบบพเศษ, เลมท 123 ตอนท 1 ง. ลงวนท 6 มกราคม พ.ศ. 2549


เคลอบเซรามกจากเถาชานออยBagasse ash ceramic glaze

บทคดยอ เนองดวยปรมาณเถาชานออยในอตสาหกรรมผลตน�าตาลเปนวสดเหลอทงทมจ�านวนมาก ซงนอกจากน�าไปใชปรบปรงดน แลว ยงไมมการน�าไปใชประโยชนอยางอน การศกษานมวตถประสงคเพอศกษาความเปนไปไดในการใชประโยชนจากเถาชานออยเพอผลตเคลอบเซรามกโดยใชวตถดบหลก 3 ชนด ไดแก เถาชานออย ดนด�า และแรฟนมา จากผลวเคราะหองคประกอบทางเคม (X-ray fluorescence : XRF) พบวา เถาชานออยมองคประกอบหลก คอ ซลกา รอยละ 71 อะลมนา รอยละ 9 และ แคลเซยมออกไซด รอยละ 8 ผลวเคราะหองคประกอบทางแรวทยา (X-ray diffraction : XRD) พบเฟสหลกคอ ควอตซ ก�าหนดสตรเคลอบโดยใชวธแปรสวนผสมในตารางสามเหลยม (Tri-axial blend) เผาทอณหภม 1250 องศาเซลเซยส ในการทดลองนพบวา ปรมาณเถาชานออยทเหมาะน�าไปเคลอบผลตภณฑประเภทของใช ของประดบตกแตง อยระหวางรอยละ 35-65 ดนด�ารอยละ 15-50 และแรฟนมารอยละ 10-70 เมอเตมแคลเซยมคารบอเนตรอยละ 10 พบวาเคลอบสกตวไดดเคลอบทไดมสเหลองถงน�าตาลเขม ขนอยกบปรมาณเถาชานออยทใช หากใชเถาชานออยปรมาณมากสของเคลอบจะเขมขน เคลอบเซรามกจากเถาชานออยไมผานการทดสอบการรานโดยใชหมอนงความดนไอน�า (autoclave) จงเหมาะส�าหรบผลตภณฑประเภทของประดบแตไมเหมาะส�าหรบผลตภณฑประเภทของใชบนโตะอาหาร

Abstract Sugar industry produces bagasse ash waste many tons per year. The only ash utilization so far is for soil improvement for sugar cane plantation. The utilization of bagasse ash from sugar manufacture to produce ceramic glaze is studied. The glaze consists of 3 major raw materials: bagasse ash, clay, and feldspar. Chemical analysis by X-ray fluorescence (XRF) indicates that bagasse ash contains 71% SiO

2, 9% Al

2O

3, and 8% CaO as major composition.

Phase analysis by X-ray diffraction (XRD) shows quartz as dominant phase. Glaze formulae for 1250 ºC firing temperature are determined using tri-axial blend method. In this study the appropriate amount of bagasse ash for grazing on decorative ware is between 35-65%, clay 15-50% and feldspar 10-70%. The addition of 10% CaCO

3 helps in reducing

the firing temperature. The glaze colors vary from yellow to dark brown depends on the amount of added ash. If high amount of ash is added, the glaze color becomes dark brown. The bagasse ash glaze can be used on decorative ware but is not suitable for tableware because it does not pass the crazing resistance test using an autoclave.

ค�าส�าคญ: เคลอบเซรามก เถาชานออยKeywords: Ceramic glaze, Bagasse ash

1 กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]

ศนศนย รกไทยเจรญชพ1*, วราล บางหลวง1, เอมวจ ปานทอง1, วรรณา ต.แสงจนทร1

Sansanee Rugthaicharoencheep1*, Vararee Bangluang1, Emwagee Panthong1, Wanna T. Sangchantara1

3


1. บทน�า (Introduction) เคลอบขเถาคอชนของแกวทท�าจากวตถดบทมขเถาเปนสวนประกอบ ฉาบอยบนผวของเครองเคลอบดนเผาบางๆเพอใหท�าความสะอาดงาย สวยงาม หรอแขงแรง การคนพบเคลอบขเถาเปนพนฐานของการพฒนาเคลอบชนดอนๆในเอเซยตะวนออก เคลอบขเถาเปนเคลอบทเตรยมไดงาย ใชวตถดบเพยงสองหรอสามชนดเปนสวนผสมหลก นยมใชในเครองเคลอบดนเผาดงเดมประเภทของประดบ [1] ขเถาไมคอสารอนนทรยทเหลออยหลงจากการเผาไหมไมสวนทเปนสารอนทรยออกไป ไมทกลาวนหมายรวมถงไมพม หญา หรอพชขนาดเลก เชน ขาว ออย ขเถาไมมองคประกอบทางเคมทคอนขางซบซอนและหลากหลาย มสวนประกอบทละลายน�าไดและละลายน�าไมได มสวนประกอบของสารเชงกรดและดางปนกนอย ซงไดจากการทพชดดธาตจากดนน�าไปใชและสะสม ณ สวนตางๆของตนซงไดแก โปแตสเซยม โซเดยม แมกนเซยม แคลเซยม ฟอสฟอรส ซลเฟอร ซลกอน เหลก คลอไรด แมงกานส อลมเนยม โดยเฉพาะการทมปรมาณของแคลเซยมและแมกนเซยมคอนขางสงท�าใหขเถาไมสามารถน�ามาใชเปนวตถดบในการท�าเครองเคลอบดนเผาได [2] เถาชานออยเปนของเหลอทงจากโรงงานผลตน�าตาลทไดจากการเผาชานออยเพอผลตกระแสไฟฟาเพอใชภายในโรงงาน โดยในปการผลต 2553-2554 มการปลกออยทงสนประมาณ 8.4 ลานไร กระจายอย เกอบทวทกภมภาคของประเทศโดยมมากในภาคตะวนออกเฉยงเหนอและภาคกลาง คดเปนปรมาณออยประมาณ 95.4 ลานตน [3] ไดเถาชานออยหลงจากการเผาเพอผลตกระไฟฟาประมาณ 596,000 ตนตอป [4] โดยเถาชานออยจะถกดกจบดวยระบบน�าทตดตงไวเหนอปลอง แลวจงน�ามาตกตะกอนในบอพก แลวตกตะกอนขนมาบบน�าออกและผงไว จงตองใชพนทในการจดทงเปนบรเวณกวาง โดยเถาชานออยดงกลาวน�ามาใชเพยงเลกนอยเมอเทยบกบปรมาณทได ซงเมอน�าเถาชานออยมาวเคราะหพบวามองคประกอบทางเคมเหมาะสมส�าหรบใชเปนวสดท�าเคลอบเซรามก เนองจากมปรมาณซลกาอยมากสามารถใชแทนฟลนต หรอควอตซ (Quartz) ได [5] ขอดของการน�าเถาชานออยมาใชงานอกประการหนงคอ มอโลหะและโลหะออกไซดมาก เชน ซลกา เหลก โปแตสเซยม แคลเซยม ซงจะชวยลดการใชสารเคมลงได การใชงานเถาชานออยในปจจบนสวนใหญนยมน�าไปเปนมวลรวม ในสวนผสมในคอนกรต [6-8] อยางไรกตาม เคลอบขเถาเปนเคลอบทเตรยมไดงาย ใชวตถดบเพยงสองหรอสามชนดเปนสวนผสมหลก และเคลอบทไดมความหลากหลายแตกตางจากเคลอบทเตรยมจากหนปนหรอแรชนดอน มสแตกตางเฉพาะตว ขนอยกบปรมาณโลหะออกไซดทผสมในเคลอบและวธการเผา เชน สเหลองออน เหลองเขม สสม สเทาอมฟา สเขยวอมฟา สน�าตาล เปนเคลอบทนยมใชในเครองเคลอบดนเผาดงเดมประเภทของประดบ เชน แจกน ถวยชา กระเบอง เทอราคอตตา ภาชนะใสน�า เปนตน ศภกา ปาลเปรม [9] เขยนบทความเกยวกบเคลอบเซลาดอน (Celadon) ซงเปนเคลอบทผลตขนเปนครงแรกในประเทศจน สมย

ราชวงศถง ทชาวจนโบราณใชภมปญญาผลตขนจากขเถาไม ดนและแรฟนมา เนองจากขเถามสมบตเปนดางจงท�าใหเคลอบหลอมละลายไดด เคลอบทไดมสเขยวอมฟา เขยวอมเทา จากนนจนไดพฒนาการท�าใหเคลอบเซลาดอนเรอยมาจนดขนเปนลาดบ โดยเฉพาะเซลาดอนทผลตจากเตาลงฉวน มณฑลซเกยง ใชเนอดนละเอยด สขาวทชวยเพมความสดใสของเคลอบใหดกระจาง และมความลก ภาชนะทผลตได มลกษณะเนอแกรงสฟาอมเทา ผวเคลอบมลกษณะนม เรยบเนยนคลายผวของหยก การตกแตงมทงการแกะลวดลาย การปนนน และการกด ลวดลายในแบบพมพแลวน�ามาตดบนภาชนะ ผแตงไดพฒนาสตรเคลอบเซลาดอนจากเถาไม เชน เถาไมเนอออน เถาไมกอ เถาไมยางพารา เถาไมเบญจพรรณผสมกบดนผวนา ดนเหนยวสราษฎร หนปน แรฟนมา เถาเปลอกหอย และสารอนนทรยทเปนออกไซดอนๆ เชน คอปเปอรออกไซด ซงคออกไซด เผาในบรรยากาศรดกชน ภาณเทพ สวรรณรตน และคณะ [10] ไดทดลองเคลอบขเถาจากเถาไมมะมวง แรฟนมา และดนเหนยวทองนา น�าไปเคลอบผลตภณฑดนเผาชนดสโตนแวร ผลทได เคลอบทมสวนผสมของแรฟนมาและขเถาไมมะมวงสงตงแตรอยละ 20-80 พบวาเคลอบมความมนวาว ทงการเผาแบบออกซเดชนและรดกชน เคลอบทมสวนผสมของดนเหนยวทองนาสงตงแตรอยละ 50-80 พบวาเคลอบทไดมลกษณะกงมนกงดาน สทเกดขนในบรรยากาศแบบออกซเดชน มโทนสครม สเหลองออน สน�าตาลออนถงสน�าตาลเขม และในการเผาแบบบรรยากาศรดกชน เคลอบมโทนสเขยวอมฟา สเขยว สเขยวขมา สน�าตาลออนถงน�าตาลเขม สนท ปนสกล [11] ศกษาการใชขเถาแกลบเปนวสดแทนควอตซในกระบวนการผลตเซรามก โดยศกษาสมบตทางกายภาพของเนอดนปนชนดสโตนแวร และพฒนาเคลอบทใชกบเนอดนดงกลาว โดยมวตถดบคอ หนปนรอยละ 30 ดนด�าแมทานรอยละ 30 แรฟนมารอยละ 20 และขเถาแกลบรอยละ 30 ทดลองเผาทอณหภม 1250 องศาเซลเซยส บรรยากาศรดกชน เคลอบสกตวสมบรณ ผวมนแวววาว ผวเคลอบรานและใส เมอผสมแบเรยมคารบอเนตรอยละ 8 ดบกออกไซดรอยละ 3 เถากระดกรอยละ 4 ทองแดงออกไซดรอยละ 1 เคลอบบนผลตภณฑ พบวาเคลอบมสแดงปนชมพ Issenberg, M. [12] ใชดนเหนยว ผสมกบเถาไม และสารอนนทรยอนๆท�าใหเกดส เชน โคบอลต คอปเปอร ใชเทคนคการสเปรยเคลอบบนพนผวผลตภณฑ พบวา ชนดของดนสงผลตอความแตกตางของลกษณะเคลอบมากกวาชนดของไมทใชท�าเถา และพบวา เทคนคการสเปรยสามารถใชตกแตงเคลอบบนผวผลตภณฑไดด งานวจยนมวตถประสงคเพอศกษาความเปนไปไดในการใชประโยชนจากเถาชานออยในอตสาหกรรมน�าตาลเพอผลตเคลอบเซรามกโดยใชวตถดบหลก 3 ชนด ไดแก เถาชานออย ดนด�า และแรฟนมา ทงนเพอเพมทางเลอกในการสรางรายไดใหกบชมชน ทอาศยอยใกลเคยงกบโรงงานน�าตาลหรอชาวไรออยนอกฤดการหบออย ทงยงเพมมลคาของเหลอทงและใชประโยชนอยางคมคา


2. วธการวจย (Experimental) งานวจยนเปนการศกษาการน�าเถาชานออยมาผลตเคลอบเซรามกและใชเคลอบผลตภณฑ ชดสปา ชดเครองใชในหองน�า และภาชนะบนโตะอาหาร โดยไดรบความอนเคราะหเถาชานออยจากบรษท เกษตรไทยอนเตอรเนชนแนล ชการ คอรปอเรชน จ�ากด (มหาชน) อ.ตาคล จ.นครสวรรค น�าเถาชานออยมาคดขนาดโดยรอนผานตะแกรงขนาด 100 เมช ด�าเนนการ วเคราะหองคประกอบทางเคมดวย X-ray fluorescence (XRF) (Bruker S8 Tiger ประเทศเยอรมน) และองคประกอบทางแรวทยาดวย X-ray diffraction (XRD) (Bruker D8 Advance ประเทศเยอรมน) ของวตถดบ ไดแก เถาชานออย แรฟนมา (บรษท อนดสเตรยล มนเนอรล ดวลอปเมนทจ�ากด เกรดอตสาหกรรม) และดนด�าลานสกา (บรษท อนดสเตรยล มนเนอรล ดวลอปเมนท จ�ากด) ทดลองน�าวตถดบมาแปรสตรเคลอบเซรามก ใชวธแปรสวนผสมในตารางสามเหลยม (Tri-axial blend) โดยน�าอตราสวนของสารทค�านวณไดแตละสตรในตาราง มาชงและบดผสมสารในอตราสวน น�า 1 กรม ตอของแขง 1 กรม ในเครองบด Hi speed ยหอ Retsch รน S8 Tiger อตราเรว 4,000 รอบ/นาท เปนเวลา 20 นาท น�าน�าเคลอบมาชบเคลอบบนแผนทดสอบเนอดนสโตนแวร (บรษท คอมพาวเคลย จ�ากด ชนด PBB) ขนาด 4*5*0.7 cm3 ทผานการเผาดบท 800 ºC จบเวลาในการชบเคลอบ 10 วนาท เผาเคลอบทอณหภม 1,250 ºC อตราในการใหความรอน 2.5 ºC/นาท ยนไฟ 30 นาท ทดสอบเคลอบทไดดวยการตรวจพนจ คดเลอกสตรเคลอบ น�ามาทดลองเตมแคลเซยมคารบอเนต (CaCO

3) รอยละ 10 เพอทดลองลดจดสกตวของเคลอบ น�าเคลอบท

ได มาตรวจสอบรอยราน โดยการแชชนทดสอบในสารละลาย Methylene Blue เปนเวลา 1 ชวโมง น�าขนมาเชดและสงเกตการรานตว และคดเลอกตวอยางทไมพบรอยรานมาทดสอบสมบตการรานโดยใชหมอนงความดนไอน�า (autoclave) เพอศกษาสตรเคลอบทเหมาะสมตอการใชงาน เชนกบเครองใชบนโตะอาหาร โดยน�าชนทดสอบใสในเครอง autoclave เตมน�าถงระดบแลวปดฝาเครองใหสนท ทดสอบแรงดนไอน�าท 50 100 150 และ 200 psi หรอ ทความดน 0.34, 0.69, 1.03, 1.38 MPa ตามล�าดบ (1 MPa = 145 psi) และคงระดบความดนทตองการเปนเวลา 1 ชวโมง รอใหความดนลดลงตามธรรมชาตแลวจงน�าออกจากเครอง น�าชนทดสอบแชในสารละลาย Methylene Blue เปนเวลา 1 ชวโมงน�าขนมาเชดใหแหง เพอตรวจสอบรองรอยการรานตว Methylene Blue จะชวยใหเหนรองรอยการรานตวทชดเจนขน

3. ผลและวจารณ (Results and Discussion) 3.1 การทดสอบวตถดบและเคลอบเถาชานออย วตถดบหลกทใชในเคลอบ คอ เถาชานออย ดนด�าลานสกา และแรฟนมา การวเคราะหองคประกอบทางเคมของวตถดบดวยเทคนค XRF และองคประกอบทางแรวทยาดวยเทคนค XRD พบวา

เถาชานออยมซลกา รอยละ 71.12 อะลมนา แคลเซยมออกไซด และเหลกออกไซด รอยละ 8.96 7.81 และ 4.72 ตามล�าดบ ดนด�าลานสกา มซลกา รอยละ 58.42 อะลมนา รอยละ 26.04 และรองลงมาคอ เหลกออกไซดรอยละ 1.72 สวนแรฟนมา มซลกา รอยละ 76.23 อะลมนา รอยละ 11.72 และโปแตสเซยมออกไซดและโซเดยมออกไซด รอยละ 4.85 และ 4.69 ตามล�าดบ ดงแสดงในตารางท 1

ตารางท 1 ผลการวเคราะหองคประกอบทางเคมของเถาชานออย

ดนด�าลานสกาและแรฟนมา

องคประกอบ

ทางเคมเถาชานออย ดนด�าลานสกา แรฟนมา

SiO2

71.12 58.42 76.23

Al2O

38.96 26.04 11.72

Fe2O

34.72 1.72 0.42

CaO 7.81 0.30 1.70

Na2O 0.42 0.12 4.69

CuO 1.54 - -

MgO 1.54 0.14 0.21

P2O

51.03 - -

TiO2

0.65 0.35 0.16

MnO 0.26 0.02 -

K2O - - 4.85

TiO2

- - 0.16

ผลการวเคราะหองคประกอบทางแรวทยาของวตถดบดวยเทคนค XRD ของเถาชานออย (รปท 1) ดนด�าลานสกา (รปท 2) และแรฟนมา (รปท 3) เฟสทเปนองคประกอบหลกของเถาชานออยคอ Quartz (SiO

2) องคประกอบหลกของดนด�าลานสกา คอ Quartz

(SiO2) Kaolinite (Al

2Si

2O

5(OH)

4) และ Muscovite (H

2KAl

3(SiO

4)3)

องคประกอบหลกของแรฟนมา คอ Anorthoclase (Na0.71

K0.29

AlSi3O

8)

Tridymite (SiO2) และ Quartz (SiO

2)


รปท 1 องคประกอบทางแรวทยาของเถาชานออย

ผลการทดลองตรวจพนจสตรเคลอบตามตารางสามเหลยม ดงรปท 4 หลงเผาทอณหภม 1250 ºC พบวา ทกสตรใหเคลอบสน�าตาลเขม โดยสตรทมปรมาณเถาชานออยรอยละ 45 ขนไป ท�าใหทนไฟมากขน จะไดเคลอบดาน แตเมอผสมแรฟนมาเพมมากกวารอยละ 35 ในสตรทมเถาชานออยระหวางรอยละ 45-65 เคลอบมลกษณะมนมากขน เนองจากแรฟนมาเปน flux

เพอลดจดสกตวของเคลอบ ผวจยจงทดลองเตมแคลเซยมคารบอเนต (CaCO

3 ) ลงไปในสตรเคลอบรอยละ 10 ผลการทดลอง

พบวาสามารถลดจดสกตวของเคลอบได โดยเคลอบมลกษณะมนวาวเพมมากขน นอกจากนนยงพบวา สตรทเตม CaCO

3 สเคลอบเปลยน

จากสน�าตาลเขมเปนสเหลอง ตารางท 2 แสดงสตรเคลอบทคดเลอกเพอทดสอบการรานตวโดยก�าหนดใหใชปรมาณเถาชานออย ระหวางรอยละ 15 – 65 ทงนงานวจยนไมเลอกใชเถาชานออยมากกวารอยละ 65 เนองจากมความทนไฟมาก ลกษณะของเคลอบหลงเผาแสดงในรปท 5

รปท 2 องคประกอบทางแรวทยาของดนด�าลานสกา

รปท 3 องคประกอบทางแรวทยาของแรฟนมา

รปท 4 ตารางสามเหลยม โดยใชวตถดบ 3 ชนด


ตารางท 2 แสดงสตรเคลอบทจะน�าไปทดสอบการรานตว

ชอสตรเถาชานออย

(%)

แรฟนมา

(%)

ดนด�าลานสกา

(%)

CaCO3

(%)

A1 15 80 5 -

AC4 15 70 15 10

AC5 35 60 5 10

C1 35 60 5 -

CC55 40 10 50 10

CC54 45 10 45 10

CC31 55 25 20 10

CC36 65 20 15 10

CC43 65 25 20 10

CC50 65 10 25 10

ผลตรวจสอบรอยรานของเคลอบ โดยการแชชนทดสอบใน Methylene Blue พบวา สตรทไมพบรอยราน ไดแก AC4 AC5 C1 CC55 CC54 CC31 CC43 CC50 จงน�ามาทดสอบสมบตการรานโดยใชเครอง autoclave พบวา เมอทดสอบทความดน 200 psi เคลอบทกสตรเกดการรานตว

A1 AC4 AC5 C1 CC55 CC54 CC31 CC36 CC43 CC50

3.2 การทดลองเคลอบเถาชานออยบนผลตภณฑ ผวจยไดทดลองออกแบบชดผลตภณฑโดยใชลกษณะขอออยเปนแรงบนดาลใจ มผลตภณฑทออกแบบทงสน 3 ชด ไดแก ชดเครองใชในหองน�า (ขวดแชมพ ครมนวดผม โลชน และสบลางมอ) และชดสปา (เตาน�ามนหอม เชงเทยน ทวางก�ายาน และทวางลกประคบ) เพอใหสอดคลองกบธรกจโรงแรม ทองเทยวและสปา ตารางท 3 แสดงสวนผสมของสตรเคลอบทคดเลอกมาท�าผลตภณฑชดเครองใชในหองน�าและชดสปา รปท 6 และ รปท 7 แสดงผลตภณฑเครองใชในหองน�าและชดสปา ตามล�าดบ

รปท 5 ลกษณะของเคลอบหลงเผาท 1250°C

ตารางท 3 สวนผสมของสตรเคลอบทคดเลอกมาท�าผลตภณฑชดเครองใชในหองน�าและชดสปา

สตรเถาชานออย

(%)

แรฟนมา

(%)

ดนด�า

ลานสกา

(%)

CaCO3

(%)

C29 65 25 10 -

C32 50 25 25 -

CC54 45 10 45 10


รปท 6 ผลตภณฑชดเครองใชในหองน�า

รปท 7 ผลตภณฑชดสปา

จากการวเคราะหองคประกอบทางแรวทยาพบวา เถาชานออย มองคประกอบหลก คอ ควอตซ ซงสอดคลองกบการวเคราะหองคประกอบทางเคมทพบวาในเถาชานออยมซลกาถงรอยละ 71.12 และมอะลมนาถงรอยละ 8.96 เมอน�าสวนผสมมาทดลองเคลอบ พบวาเคลอบทกสตรใหสน�าตาลเขม เนองจากเถาชานออยทใชในงานวจยนมเหลกออกไซดเปนองคประกอบถงรอยละ 4.72 โดยสตรทมปรมาณเถาชานออยรอยละ 45 ขนไป จะใหเคลอบดาน แตเมอผสมแรฟนมามากกวารอยละ 35 ในสตรทมเถาชานออยระหวางรอยละ 45-65 เคลอบมลกษณะมนมากขน เนองจากแรฟนมามสมบตเปนดาง ท�าหนาทเปนตวชวยหลอม (flux) ในเคลอบ เคลอบหลอมไดดขน เกดเฟสแกวมากขน ท�าใหเคลอบมผวเรยบ มความมนวาวมากขนโดย

เฉพาะสตรทมแรฟนมาตงแตรอยละ 70 ขนไป ในทางตรงกนขาม สวนผสมทมดนด�าระหวางรอยละ 50-80 จะท�าใหเคลอบดานหรอไมหลอมเนองจากในดนด�ามปรมาณอะลมนาสง มสมบตทนไฟ หากอณหภมทเผาไมถงจดหลอมตวจะท�าใหเคลอบไมหลอม มลกษณะคลายเคลอบดาน ถงแมวาในเถาชานออยจะมปรมาณแคลเซยมออกไซดซงเปนตวชวยหลอมอยถงรอยละ 7.81 แตกยงไมเพยงพอทจะท�าใหเกดเคลอบหลอมนนเอง เมอทดลองเตมแคลเซยมออกไซด (CaCO

3) ทรอยละ 10 พบ

วา เคลอบมความมนวาวมากขน แสดงถงการมเฟสแกว (glassy phase) เพมมากขน เคลอบเปลยนจากสน�าตาลเขมเปนเหลองอมน�าตาลจากการหกเหของแสงดขน [13] จากการทดสอบการรานตวดวยเครอง Autoclave ทความดน 50 100 150 200 psi ตามล�าดบ พบวาเคลอบสตร AC4 C1 CC43 CC50 เกดการรานตวทความดน 50 psi เคลอบสตร AC5 CC31 เกดการรานตวทความดน 100 psi สวนทความดน 150 psi พบรองรอยการรานตวของเคลอบสตร CC55 CC54 ไมชดเจนจงท�าการน�าเขาเครองทดสอบทความดน 200 psi พบวาเหนรองรอยการรานตวเพมมากขน ซงการรานตวเกดจากสมประสทธการขยายตวสงของเคลอบกวาเนอดน เมอเยนตวจงหดตวมากกวาจงเกดการรานขน เคลอบรานเหมาะกบการน�าไปเคลอบผลตภณฑประเภทของประดบตกแตงเพอความสวยงาม เชน แจกน โอง ของใชของทระลกแตไมเหมาะกบผลตภณฑทเนนประโยชนใชสอยหรอภาชนะใสอาหาร เชน จาน ชาม แกวกาแฟ เนองจากอาจมเชอรา เชอแบคทเรยแทรกในรอยรานท�าใหอาหารบดเนาเสยไดงาย

4. สรป (Conclusion) เคลอบขเถาชานออย มซลกาและอะลมนา เปนองคประกอบหลก ท�าใหเคลอบทนไฟ สามารถน�ามาเปนวตถดบในการท�าเคลอบเซรามกได โดยผสมกบแรฟนมาและดนด�า สดสวนขเถาชานออยทสามารถน�ามาท�าเคลอบไดด คอระหวางรอยละ 35-65 ดนด�ารอยละ 15-50 และแรฟนมารอยละ 10-70 เคลอบสามารถสกตวไดทอณหภม 1250 องศาเซลเซยส เคลอบทไดมลกษณะดาน หากตองการเคลอบมนหรอกงมนกงดาน สามารถเตม CaCO

3 รอยละ 10 เคลอบสวน

ใหญทไดมสเหลองถงสน�าตาลเขม โดยเคลอบเถาชานออยทไดจากการวจยนไมเหมาะจะน�ามาเคลอบผลตภณฑประเภทเครองใชบนโตะอาหารเนองจากเมอใชงานเกดการรานตวเมอใชงานได

5. กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement) คณะผวจยขอขอบคณบรษท เกษตรไทยอนเตอรเนชนแนล ชการ คอรปอเรชน จ�ากด (มหาชน) จงหวดนครสวรรค ทใหความอนเคราะหเถาชานออย และกรมวทยาศาสตรบรการทสนบสนนการวจย


6. เอกสารอางอง (References) [1] ปรดา พมพขาวข�า. เคลอบเซรามก. กรงเทพฯ : อกษร เจรญทศน, 2530. [2] ลดา พนธสขมธนา. เคลอบขเถา:เอกสารประกอบการ ฝกอบรมวนท27-28มนาคม2547ณศนยศลปาชพ บานกดนาขามจ.สกลนคร. กรงเทพฯ : กรมวทยาศาสตร บรการ, 2547. [3] ส�านกงานคณะกรรมการออยและน�าตาลทราย. รายงาน พนทปลกออย ปการผลต 2553-2554 [ออนไลน]. [อางถงวนท 23 สงหาคม 2555]. เขาถงจาก: http://www.ocsb.go.th/upload/journal/ fileupload/923-5062.pdf [4] CORDEIRO, G.C., et al. Influence of mechanical grind on the pozzolanic activity of residual sugarcane bagasse ash. Proceedings of the international conference on use of recycled materials in building and structure. Barcelona, 2004, pp. 342. [5] ROGERS, P. Ash Glazes, 2nd ed. London : A&C Black Publishing, 2003. [6] CORDEIRO, G.C., et al., Ultrafine grinding of sugar cane bagasse ash for application as pozzolanic admixture in concrete, Cement and Concrete Research. 2009, 39, 110-115. [7] รฐพล สมนา และ ชย จาตรพทกษกล. การใชเถาชานออย บดละเอยดเพอปรบปรงก�าลงอด การซมผานน�า และความ

ตานทานคลอไรดของคอนกรตทใชมวลรวมหยาบจากการ ยอยเศษคอนกรตเกา, วารสารวจยและพฒนามจธ., ต.ค.- ธ.ค. 2554, 34(4), 369-381. [8] ชย จาตรพทกษกล. การใชเถาชานออยเพอเปนวสดปอซ โซลานในงานคอนกรต, วารสารคอนกรต, ส.ค. 2555, (16), 1-11. [9] ศภกา ปาลเปรม, เซลาดอน [ออนไลน]. [อางถงวนท 2 ตลาคม 2555]. เขาถงจาก: http://designinnovathai. com/_file/files/Celadon.pdf [10] ภาณเทพ สวรรณรตน และคณะ. การทดลองเคลอบขเถา จากอตราสวนผสมขเถาไมมะมวง หนฟนมา และดนเหนยว ทองนา เพอเคลอบผลตภณฑเครองปนดนเผาชนดสโตน แวร, วารสารวชาการอตสาหกรรมศกษา, ม.ค.-ม.ย. 2550, 1(1) , 45-52. [11] สนท ปนสกล. การใชขเถาแกลบเปนวสดแทนควอทซใน กระบวนการผลตเซรามกส, วารสารวจยมหาวทยาลย ราชภฏพบลสงคราม, 2554, 7(14), 56-65. [12] ISSENBERG, M., Spraying wood ash glazes. Ceramic art daily [online]. [viewed 7 October 2012]. Available from: http://www.ceramicartdaily.net/ booksales/Glazes_PreWoodAsh.pdf [13] วรรณา ต.แสงจนทร และ ลดา พนธสขมธนา. เคลอบซรา มก:เอกสารประกอบการอบรม [ออนไลน]. [อางถงวนท 3 พฤษภาคม 2555]. เขาถงจาก: http://lib3.dss.go.th/ fulltext/dss_manual/M008.pdf



การพฒนาวสดอางองส�าหรบตวอยาง Water Soluble Chlorides (as NaCl) ในอาหารสตว

Development of a reference material for water soluble chlorides (as NaCl) in feeding stuffs

บทคดยอ งานรายงานนเปนการน�าเสนอแนวทางการใหคาก�าหนดและคาความไมแนนอนของวสดอางองในตวอยาง Water Soluble Chlorides (as NaCl) ในอาหารสตว โดยวสดอางองนเปนตวอยางทผลตขนจากกจกรรมทดสอบความช�านาญหองปฏบตการ (PTCH-FA03-1401) จดโดยศนยบรหารจดการทดสอบความช�านาญหองปฏบตการ กรมวทยาศาสตรบรการ การผลตวสดอางองจะด�าเนนการเปนไปตามมาตรฐานสากล ISO/IEC 17043, ISO Guide 34 และ ISO Guide 35. วตถประสงคการใชงานวสดอางองนเพอประโยชนในการตรวจสอบความสมเหตสมผลของวธทดสอบ การทวนสอบวธทดสอบ และการควบคมคณภาพของหองปฏบตการ ในชวงการใชงาน 2.00 – 2.50 g/100g และคาความไมแนนอนเปาหมายไมเกน 0.10 g/100g ผลการศกษาแสดงใหเหนวา คาก�าหนดของวสดอางองนคอ 2.292 g/100g และคาความไมแนนอนคอ 0.064 g/100g ทระดบความเชอมน 95% (k=2)

Abstract This paper presented how to assign reference material value and measurement uncertainty for Water Soluble Chlorides (as NaCl) in Feeding Stuffs. This reference material was produced and its value was assigned from the proficiency testing round (PTCH-FA03-1401) organized by Center for Laboratory Proficiency Testing, Department of Science Service in accordance with ISO/IEC 17043, ISO Guide 34 and ISO Guide 35. The reference material is intended to be used for method validation, method verification and laboratory quality control. Target range for the reference material is set at 2.00 – 2.50 g/100g. The target measurement uncertainty for the reference material should not be more than 0.10 g/100g. The result show that the assigned value for the reference material is 2.292 g/100g and the measurement uncertainty is 0.064 g/100g at the 95% confidence level (k=2).

ค�าส�าคญ: วสดอางอง อาหารสตว คาก�าหนด คาความไมแนนอนKeywords: Reference material, Feeding stuff, Assigned value, Measurement uncertainty

1กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address: [email protected]

พจมาน ทาจน1*, สกลยา พลเดช1, ศรสดา หรมระฤกPochaman Tagheen1*, Sukanya Pondet1, Srisuda Romraluk

4


1. Introduction Reference Materials (RM)[1] are the materials, sufficiently homogeneous and stable with reference to specified properties, which have been established to be fit for its intended use in measurement or in examination of nominal properties. Certified reference materials (CRM)[1] are the reference materials, accompanied by documentation issued by an authoritative body and providing one or more specified property values with associated uncertainties and traceability, using valid procedures. Reference materials and Certified Reference Materials are important tool in realizing a number of aspects of measurement quality and are used for method validation, calibration, estimation of measurement uncertainty, training and for internal quality control and external quality assurance (proficiency testing) purposes. The production of CRM requires a great deal of planning prior to undertaking any actual activity in the project. A substantial part of the planning deals with the amount of material needed, as well as with the design of the homogeneity, stability and characterization studies. The number of samples to be produced is a very important variable in the planning process. The number of samples and the amount of raw material depend on all these factors. Modelling a characterization process for the evaluation of uncertainty is neither a routine task nor a strictly mathematic one. The establishment of a proper model for a property value of a specific candidate CRM is a complex task, which should be carried out with great care to account for all relevant details of the procedures followed to produce and certify the material. One of the basic requirements of the model is that all factors that could significantly contribute to the uncertainty associated with the property values of the CRM are included. Therefore, in order to be complete, the combined standard uncertainty on a reference material should acknowledge that homogeneity and both long- and short-term stability also play an important role in addition to the characterization of the batch.

According to ISO Guide 35, the data evaluation for characterization can be evaluated from either1. Single method in a single laboratory

2. Multiple methods in a single laboratory3. Method-defined parameters4. A network of methods and/or laboratories.

In this paper, we used a network of laboratories with similar method from the proficiency testing program to evaluate the reference value and their measurement uncertainty detailed in section 2.

2. Experimental 2.1 Setting target measurement uncertainty for reference material The candidate reference materials are concentrated feed which the target range for water soluble chlorides (as NaCl) is 2.00 – 2.50 g/100g. The target measurement uncertainty for the reference material should not be more than 0.10 g/100g (%CV = 5%) that is suitable for method validation, method verification and laboratory quality control for feed testing laboratories.

2.2 Homogeneity test The candidate reference material was checked for homogeneity. Randomly ten packs of samples were measured for water soluble chlorides (as NaCl). The results, together with their statistical evaluations are given the

between samples standard deviation (sbb) from a one-way

analysis of variance approach. The sbb can be calculated by

……………………………………………(1)

where n0 is the number of replicate for within sample

MSamong is the variance of the between

samples

MSwithin is the variance of the within samples

In this case, the between samples standard deviation sbb is identical to ubb

2.3 Study short term stability There are two types of (in)stability to be considered in the certification of reference materials which are the short term stability and long term stability (shelf life). The short term stability for the sample was calculated


by the deviation between the general average of the measurements obtained in the homogeneity testing and the general average of the results obtained in the stability testing. The standard uncertainty for short term stability

usts is calculated by

……………………………………………(2

where A is the general average of the measurements obtained in the homogeneity testing. B is the general average of the results obtained in the stability testing

2.4 Providing proficiency testing and assigned the

value from the group of participants Proficiency testing program (PTFF-FA03-1401) was organized by the Center for Laboratory Proficiency Testing, Department of Science Service (CLPT, DSS). The results of the proficiency testing program on Water Soluble Chlorides (as NaCl) were summarized from 43 laboratories registered in this program ( 3 governmental laboratories and 40 private laboratories).

2.4.1 The assigned value (xpt) The assigned value for test samples used in the proficiency testing scheme is the robust average (x*) that is the consensus value from all participants. This assigned value was calculated by using Algorithm A (ISO 13528: 2015)

2.4.2 The standard deviation (σpt) is the target standard deviation from the standard method ISO 6495: 1999 which is 15% of the assigned value.

2.5 Standard uncertainty of characterization

(uchar) The standard uncertainty (u_(char)) of the assigned value is estimated from standard uncertainty of the proficiency testing value (u(x_pt )) (ISO 13528: 2015) as:

……………………………(3)

where u(xpt) is standard uncertainty of the proficiency testing value. s* is standard deviation of the consensus value calculated by using Algorithm A. n is the number of results.

2.6 Study long term stability In this paper, only classical stability is studied for 1 month, 12 months and 24 months. The standard uncertainty

for 24 months long term stability (ults) as

Time (months) xi

Water soluble chloride

(as NaCl) (g/100g) yi

x1 y1

x2 y2

… …

xn yn

……………………………(4)

……………………………(5)

……………………………(6)

……………………………(7)

……………………………(8)

where s(b1) is standard uncertainty associated with the slope. t is the number of months.

The slope should be checked as a consequence (no instability) by

|b11|<t0.95,n−2

.s(b1) where t

0.95,n−2 is the student’s t-factor for n-2 degree

of freedom and p=0.95 (95% level of confidence)


2.7 Calculate measurement uncertainty for reference material The uncertainty associated with a properly value of a CRM can be expressed as

……………………………(9)

Where uchar is the standard uncertainty of the certified value analyzed by the robust average from the group of laboratories participated the proficiency testing scheme.

ubb is the standard uncertainty

transferred to a single package (homogeneity)

usts is the standard uncertainty as dispatched to the customer (short- term stability)

ults is the standard uncertainty at the time of kept (long-term stability)

3. Results and Discussion 3.1 Assigned value for the reference material This reference material is part of samples from the proficiency testing program on the PTCH-FA03-1401: Water –soluble chlorides (as NaCl) in Feeding stuffs organized by the Center for Laboratory Proficiency Testing, Department of Science Service (CLPT, DSS). The total of 43 laboratories were participated. The assigned value is the robust average (x*) calculated from 43 participants in the PT program by using Algorithm A (ISO 13528:2015). Standard deviation of the consensus value (s*) calculated by using Algorithm A (ISO 13528:2015). The Summary statistics for water-soluble chlorides (as NaCl) in Feeding stuffs is shown in Table 1.

Table 1 Summary statistics for water-soluble chlorides (as NaCl) in feeding stuffs

Summary statistics Value

No. of results 43

Assigned value (xchar) (g/100g) 2.292

Standard deviation of the consensus value (s*) (g/100g)

0.130

Standard uncertainty of assigned value

(uchar) (g/100g)

0.025

3.2 Homogeneity study Ten randomly selected samples were analyzed in duplicate under repeatability conditions. The results together with their statistical evaluations are given in Table 2-4. The results, together with their statistical evaluations

are given the between samples standard deviation (sbb) from a one-way analysis of variance approach.

Table 2 Homogeneity study for water-soluble chlorides (as NaCl) in feeding stuffs

Sample

No.

Water soluble chloride (as NaCl) (g/100g)

replicate 1 replicate 2

001 2.335 2.339

002 2.339 2.340

003 2.340 2.336

004 2.347 2.340

005 2.341 23.41

006 2.353 2.341

007 2.342 2.344

008 2.343 2.349

009 2.341 2.341

010 2.341 2.343


Table 3 ANOVA single factor

ANOVA

Source of Variance SS df MS F P-value F crit

Between Groups 0.0001862 9 0.0000207 1.53251 0.257359 3.02

Within Groups 0.000135 10 0.0000135

Total

Table 4 Calculation uncertainty for homogeneity

study

Average (A) 2.342

MS between 0.0000207

MS within 0.0000135

Sbb 0.0000036

ubb

0.0000036

Table 6 Stability data for Water soluble chloride (as

NaCl) (g/100g)

Month

(x)

Water soluble

chloride (as

NaCl) (g/100g)

n

0 2.342 2

1 2.342 2

12 2.340 2

24 2.390 2

average 9.25 2.354 10

3.3 Short term stability and long term stabilityThe short term stability for the sample was calculated by deviation between the general average of the measurements obtained in the homogeneity testing (Table 4) and the general average of the results obtained in the stability testing (Table 5).

Table 5 One month stability study

Sample No.Water soluble chloride (as NaCl) (g/100g)

replicate 1 replicate 2

011 2.341 2.343

012 2.338 2.339

013 2.337 2.339

014 2.340 2.343

015 2.345 2.339

Average (B) 2.342The standard uncertainty for short term stability u_sts is calculated by

…………………………………(10)

For long term study, we studies 12 months and 24 months to support 2 years self-life. The information for 0 month, 1 month, 12 months and 24 months are shown in Table 6.


Table 7 Calculation from stability data

Month (x) NaCl (y) (xi-x) (yi-y) (xi-x)(yi-y) (xi-x)2 (yi-(b0-b1 xi) (yi-(b0-b1 xi)2

0 2.342 -9.25 -0.012 0.111 85.5625 0.0065 0.000042

1 2.342 -8.25 -0.012 0.099 68.0625 0.0045 0.000020

12 2.340 2.75 -0.014 -0.039 7.5625 -0.0195 0.000380

24 2.390 14.75 0.036 0.531 217.5625 0.0065 0.000042

3.4 Expanded uncertainty for the CRM: water soluble chloride (as NaCl) (g/100g) The expanded uncertainty of the CRM is estimated by combining the contributions of characterizations,

homogeneity and stability to the overall uncertainty associated with the property values:

So the slope is insignificant. As a consequence, no instability was observed.


The certificate of reference material is shown below


4. Conclusion The reference material is intended to be used for method validation, method verification and laboratory quality control. Target range for the reference material is set at 2.00 – 2.50 g/100g. The target measurement uncertainty for the reference material should not be more than 0.10 g/100g. The result show that the assigned value for the reference material is 2.292 g/100g and the measurement uncertainty is 0.064 g/100g at 95% confidence level (k=2) which are fit for the target setting.

5. Acknowledgement The completion of this study could not have been possible without the participation and assistance of Mrs.Srisuda Romraluk for technical support.

6. Reference [1] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL. ISO/IEC Guide 99: 2013,

International vocabulary of metrology – Basic and general concepts and associated terms (VIM). [2] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO Guide 35: 2006, Reference materials – General and statistical principlesforcertification. [3] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL. ISO/IEC 17043: 2010, Conformity assessment-General requirements forproficiencytesting, [4] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 13528: 2015, Statistical methodsforuseinproficiencytestingby interlaboratorycomparisons. [5] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 6495: 1999, Animal feeding stuffs –Determination of water-soluble chloridescontent.


การสอบเทยบปเปตตดวยชดสอบเทยบปเปตตตนแบบCalibration of volumetric pipettes using a prototype of a high

accuracy pipette calibration set

บทคดยอ โดยทวไปวธการสอบเทยบเครองแกวปรมาตรจะเปนไปตามเอกสารมาตรฐาน อยางไรกตามผลการวดอาจผดพลาดไดเนองจากการปรบระดบทองน�าหรอสวนโคงลางสดของ meniscus ไมอยบนขดบอกปรมาตรของปเปตต งานวจยนไดน�าเอาชดสอบเทยบปรมาตรของปเปตตทหองปฏบตการสอบเทยบดานมวลและปรมาตรของกรมวทยาศาสตรบรการทไดออกแบบและพฒนาขนมาเพอใชเปนเครองมอมาตรฐานส�าหรบการสอบเทยบเครองแกวชนดปเปตต โดยมวตถประสงคเพอลดความผดพลาดทมาจากการวดของผปฏบตงาน (human error) ท�าใหผปฏบตงานสามารถอานระดบ meniscus ไดตรงต�าแหนงเดมหรอใกลเคยงกบต�าแหนงเดม หองปฏบตการด�าเนนการทดสอบ 2 สวน คอ การหาเวลาการไหลของของเหลวออกจากปเปตต (delivery time) และการหาคาปรมาตรของเครองแกวทอณหภมอางอง 20 องศาเซลเซยส เพอเปรยบเทยบผลการวดระหวางการใชวธสอบเทยบแบบเดมและใชชดตนแบบ ผลการทดสอบพบวาเวลาการไหล (delivery time) ทวดดวยวธการสอบเทยบแบบเดมและการใชวธสอบเทยบโดยใชชดตนแบบทนนยงคงใหคาใกลเคยงกนและอยในเกณฑการยอมรบทก�าหนดไว และการหาคาปรมาตรของปเปตตจากการใชชดตนแบบนนใหผลการวดเปนทนาพอใจ ซงยนยนไดจากการประเมนผลดวยการใช En number ทพบวา En number ≤ 1 ซงเปนคาทไดจากการเปรยบเทยบผลการวดกบคาอางองมาตรฐานจากหนวยงานทไดรบการรบรองจาก DAkkS และจากหองปฏบตการทใหคาอางองดานเครองแกวและไดรบการรบรองตาม ISO/IEC 17025 ของประเทศไทย

Abstract The calibration procedure used to determine the volume of measuring laboratory glassware was generally guided in the international standard. However, a measurement error was possibly occurred if the position of the lowest point of the meniscus was not horizontally tangent to the plane of the upper edge of the graduation line. In this research, a semi-automated pipette calibration set designed and developed by Mass and Volume Laboratory under the Department of Science and Service (DSS) was used for pipette calibration. The use of this prototype device was aimed to reduce the human error from reading meniscus and improve measurement repeatability. Two experiments were investigated. One was to determine the delivery time of pipettes and the other was to measure the actual volume of pipettes at the standard reference temperature of 20°C. The results obtained from using the conventional method and the pipette calibration set were compared. For testing of the delivery time, the results from both manners were almost the same and they were within the limits specified in the international standard. For the volume determination, it was found that the use of the prototype set provided the satisfactory performance as confirmed by the En number less than or equal to 1 (En number ≤1). This value was calculated using the measurement values from the DSS laboratory and the reference value from laboratory accredited by DAkkS and Thailand accreditation body according to ISO/IEC 17025.

ค�าส�าคญ: การสอบเทยบ เครองแกวปรมาตร ปเปตต เมนสคส ระยะเวลาการไหล

Keywords: Calibration, Volumetric glassware, Pipette, Meniscus, Delivery time

1 กรมวทยาศาสตรบรการ

* Corresponding author Email address : [email protected]

อจฉราวรรณ วฒนหตถกรรม1*, วระชย วารยาตร1, บญธรรม ลมปปยพนธ1

Acharawan Wattanahuttakum1*, Weerachai Variyart1, Boontham Limpiyapun1

5


1. บทน�า (Introduction) เครองแกวปรมาตรทใชในหองปฏบตการมหลากหลายประเภท ปเปตตเปนหนงในกลมเครองแกวปรมาตรทส�าคญและใชในหองปฏบตการทดสอบส�าหรบการตวงและวดปรมาตรของของเหลวหรอสารเคมใหไดปรมาตรถกตองตามตองการ [1-4] หากปเปตตผานการใชงานมาบางแลว กอาจท�าใหปรมาตรของ ปเปตตคลาดเคลอนไป ดงนนเพอใหผลการวดปรมาตรของของเหลวถกตองและแมนย�าจงจ�าเปนตองมการสอบเทยบและทวนสอบปรมาตรของปเปตตกอนน�ามาใชงานอกครง เพอยนยนความถกตองของปรมาตรวาเปนไปตามเกณฑการใชงานหรอไม ท�าใหผลการวเคราะหทดสอบทไดนนมความนาเชอถอและเปนทยอมรบส�าหรบผทจะน�าผลการวเคราะหทดสอบไปใช ซงสอดคลองกบการประกนคณภาพการวเคราะหทดสอบตามระบบประกนคณภาพของ ISO 17025 [5] ปจจบนการสอบเทยบปเปตตตองใชความช�านาญของเจาหนาทหองปฏบตการเปนอยางมาก เนองจากสาเหตหลกของความผดพลาดของการวดเกดจากการปรบระดบต�าแหนงของสวนโคงของผวน�าในหลอดแกวทเกดจากแรงตงผวของน�าทกระท�ากบหลอดแกว (meniscus) การวดปรมาตรทถกตองนนตองใหทองน�าหรอสวนโคงลางสดของ meniscus อยบนขดบอกปรมาตรของปเปตต [6] หากผปฏบตงานปรบระดบต�าแหนงของ meniscus สงหรอต�ากวาขดบอกปรมาตรจะสงผลใหปรมาตรของปเปตตผดพลาดดวย และจากรายงานผลการเขารวมกจกรรมทดสอบความช�านาญดานเครองแกวปรมาตรจดโดยศนยบรหารจดการทดสอบความช�านาญหองปฏบตการกรมวทยาศาสตรบรการ ระหวางวนท 26 พฤศจกายน 2553 – 22 มนาคม 2554 ทพบวามจ�านวนหองปฏบตการมากกวารอยละ 70 ทแสดงผลการสอบเทยบไมผานเกณฑการยอมรบอนเปนผลมาจากสาเหตดงกลาว งานวจยนจงไดน�าเอาชดสอบเทยบปรมาตรของปเปตตทหองปฏบตการสอบเทยบดานมวลและปรมาตรของกรมวทยาศาสตรบรการสรางและพฒนาขนมานน เพอใชเปนเครองมอตนแบบส�าหรบการสอบเทยบเครองแกวชนดปเปตต เครองมอดงกลาวนจะชวยใหผปฏบตงานสามารถอานขดปรมาตรไดงายและสามารถบนทกภาพระดบทองน�า ณ ขดบอกปรมาตรโดยระบบคอมพวเตอร ท�าใหลดความผดพลาดทเกดจากการวดของผปฏบตงานทท�าการสอบเทยบดวยวธการแบบเดม ลดความคลาดเคลอนจากการวดซ�าหลายๆ ครงท�าใหเกดความเทยงในการวดมากยงขน และสงผลใหการวดดานปรมาตรมความถกตองแมนย�า เพมความนาเชอถอของผลการสอบเทยบ

2. วธการวจย (Experimental) 2.1 เครองมอ อปกรณ และสารเคมทใช 2.1.1 เครองแกวปรมาตรชนดปเปตตขนาด 1 มลลลตร ถง 10 มลลลตร ซงมจ�านวน 2 ชดคอ ตวอยางชดท 1 – เครองแกวปรมาตรทมคาอางอง

มาตรฐานตามใบรบรองผลการสอบเทยบจากหนวยงานทไดรบการรบรองจากสถาบน Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS) จากประเทศสาธารณรฐเยอรมน จ�านวน 4 ตวอยาง มขนาดความจ 1, 2, 5 และ 10 มลลลตร ทระดบชนความถกตอง class AS ซงถกผลตตามมาตรฐาน ISO 648 : 2008 [1] ตวอยางชดท 2 – เครองแกวปรมาตรชดนไมมคาอางองมาตรฐาน แตไดรบการสอบเทยบจากหองปฏบตการทไดรบการรบรองตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025 และเปนหองปฏบตการอางองทางดานเครองแกวปรมาตรของประเทศไทย มขนาดความจ 1, 5 และ 10 มลลลตร โดยแตละขนาดความจมจ�านวน 6 ตวอยาง ปเปตตชดนมระดบชนความถกตอง class A ซงถกผลตตามมาตรฐาน ASTM E969-02 : 2012 [2] 2.1.2 เครองชง (เครองชงยหอ Sartorius รน ME215S มความสามารถในการอานไดละเอยด (readability) 0.00001 กรม ความสามารถในการชงในสงสด (capacity) 210 กรม) 2.1.3 น�าปราศจากไออน (deionized water) [8] 2.1.4 ขวดชงสาร 2.1.5 น�ายาลางเครองแกว 2.1.6 กรดไนตรก 2.1.7 เครองวดเวลา 2.2 ขนตอนการลางท�าความสะอาดเครองแกว 2.2.1 น�าเครองแกวมาลางดวยน�ายาลางเครองแกว (Detergent) แลวลางดวยน�าสะอาด 2.2.2 ท�าความสะอาดคราบสกปรกทอยในเครองแกวดวยสารละลายกรดไนตรกเขมขน (10% – 30%) 2.2.3 แชเครองแกวทงไว โดยระยะเวลาในการแชนนขนอยกบความสกปรกของเครองแกว 2.2.4 ลางเครองแกวทแชกรดหรอดางดวยน�าสะอาดแลวตามดวยน�ากลน 2.2.5 ทงไวใหแหงในอณหภมหอง

2.3 การทดสอบ/สอบเทยบ หลกการสอบเทยบปเปตตคอการชงน�าหนกของน�าทถกปลอยออกจากปเปตตภายใตสภาวะแรงเนองจากอตราเรงความโนมถวงของโลก (gravimetric force) แลวน�าคาน�าหนกทไดมาค�านวณหาคาปรมาตรของปเปตตทอณหภมมาตรฐานท 20 องศาเซลเซยส การสอบเทยบปเปตตจะตรวจสอบ 2 หวขอ ดงน 2.3.1 เวลาการไหลของของเหลวออกจากปเปตต (delivery time) เวลาการไหลของของเหลวจะเรมนบเวลาตงแตปลอยของเหลวจากต�าแหนงขดบอกปรมาตรจนกระทงของเหลวหยดไหล ระยะเวลาการไหลของปเปตตแตละขนาดความจจะถกก�าหนดไวในเอกสารมาตรฐาน ISO 648:2008 หรอ ASTM E969-02 [1,2] 2.3.2 ปรมาตรของปเปตตทถกตอง ณ อณหภมอางองท 20 องศาเซลเซยส (volume at the reference temperature of 20°C)


การหาคาปรมาตรของปเปตตทถกตอง ณ อณหภมท 20 องศาเซลเซยส ซงเปนอณหภมอางอง (reference temperature) ทใชในการสอบเทยบตามมาตรฐาน ISO หรอ ASTM [6,7] โดยหองปฏบตการไดด�าเนนการสอบเทยบปเปตตขนาดตาง ๆ ตามวธมาตรฐาน โดยวธการแบบปกต (ตาม 2.3.2.1) และแบบใชชดสอบเทยบปเปตต (ตาม 2.3.2.2) และเปรยบเทยบกบคามาตรฐานอางองของปเปตตทมใบรบรองผลการสอบเทยบ 2.3.2.1 การสอบเทยบปเปตตแบบปกตทวไป มวธการดงน เรมจากดดน�าเขาไปในปเปตตจนระดบน�าอยเหนอขดปรมาตร จากนนปรบระดบ meniscus ณ ขดปรมาตร และปลอยน�าสภาชนะรองรบแลวน�าไปชง 2.3.2.2 การสอบเทยบปเปตตโดยใชชดสอบเทยบปเปตต ซงชดตนแบบทพฒนาขนมาจะท�างานดวยหลกการทสอดคลองกนกบการสอบเทยบปเปตตแบบวธปกต เพอใหกระบวนการสอบเทยบเปนไปตามวธมาตรฐาน การออกแบบสรางชดสอบเทยบนจะตองค�านงถงระบบตางๆ ทอาจสงผลกระทบตอการวดคาปรมาตร เรมตงแตการออกแบบใหปเปตตตงฉากเพอใหขดปรมาตรอยแนวระดบขนานกบพนโลก ระบบการควบคมการดดน�าเขาสปเปตต/ปลอยน�าออกจากปเปตต การอานปเปตตในระดบสายตาตามวธการทถกตอง ดวยแนวคดดงกลาว คณะนกวจยจงไดสรางชดสอบเทยบตนแบบระบบกงอตโนมต ลกษณะดงรปท 1 โดยมจดประสงคเพอใหผปฏบตงานสามารถอานขดปรมาตรไดอยางชดเจน ลดความผดพลาดทเกดขนขณะปรบระดบ meniscus ณ ขดบอกปรมาตร ลดความคลาด

เคลอนของการวด ท�าใหการวดปรมาตรมความถกตองแมนย�ามากยงขน อกทงเพอใหไดผลการวดซ�า (repeatability) ทด ชดสอบเทยบปรมาตรของปเปตตตนแบบประกอบดวยสวนตาง ๆ ดงน สวนท 1 แทนจบปเปตต ส�าหรบยดปเปตตใหตงอยในแนวฉาก มอปกรณส�าหรบหมนปรบปเปตตขน-ลง ไดตามระดบทตองการ และแทนวางภาชนะรองรบทสามารถปรบระดบขน-ลงได สวนท 2 ระบบขบเคลอนมอเตอร ทมแผงวงจรควบคมมอเตอร ระบบมอเตอรทเปนแบบ gear box ซงใชส�าหรบการดดของเหลวเขาปเปตตและปลอยของเหลวออกเพอปรบปรมาตรใหไดระดบ และทอลกสบทจะท�างานเมอมอเตอรขบเคลอนส�าหรบการดดและปลอยของเหลวเขา-ออกจากปเปตต สวนท 3 ซอฟแวรทหองปฏบตการพฒนาขนมา เพอควบคมระบบขบเคลอนมอเตอรส�าหรบดดและปลอยของเหลว โดยสามารถปรบระดบความเรวใหเรวขน-ชาลงไดเพอชวยในการปรบระดบ meniscus สวนท 4 กลองขยายเพอรบและบนทกภาพขณะปรบระดบ meniscus และขยายภาพ meniscus ใหเหนชดโดยผานจอรบภาพ ซงกลองขยายนจะเชอมตอเขากบจอรบภาพผานชองเชอมตอสญญาณ USB และมซอฟแวรส�าหรบบนทกภาพ สวนท 5 วาลวส�าหรบปดหรอเปดอากาศ เพอปองกนการรวไหลของอากาศเขาสปเปตตแลวเกดเปนฟองอากาศขนภายในปเปตต ท�าใหไมสามารถปรบระดบของของเหลวใหตรงกบขดบอกปรมาตร

รปท 1 ชดสอบเทยบปรมาตรของปเปตต

การสอบเทยบดวยชดตนแบบนมขนตอนการท�างานโดยสงเขปดงน - ยดปเปตตเขากบแทนจบปเปตต แลวปรบขยายภาพขดปรมาตรใหเหนชดเจนบนจอภาพ

จอรบภาพ

แทนจบยดปเปตต

กลองขยาย

วาลวปด/เปด ส�าหรบปลอย

อากาศเขาสระบบ

ซอฟแวรส�าหรบควบคมระบบ

ขบเคลอนมอเตอร

ระบบขบเคลอนมอเตอร

- วางบกเกอรทบรรจน�ากลนบนฐานวางภาชนะ ปรบระดบฐานวางบกเกอรเพอใหปลายปเปตตจมน�า - ปดวาลวเพอไมใหอากาศรวไหลเขาไปในระบบ แลวเขาสโปรแกรมซอฟแวรเพอสงงานใหมอเตอรขบลกสบเพอดดน�าเขาสปเปตต - หยดการท�างานของมอเตอร เมอน�าถกดดขนไปอยเหนอระดบขดบอกปรมาตรประมาณ 1 เซนตเมตร - น�าบกเกอรทบรรจน�ากลนออกจากฐานวางภาชนะ เชดน�าทเกาะบรเวณสวนปลายปเปตตออก - ปรบระดบปรมาตรของน�าใหสวนโคงลางสดของ meniscus อยบนเสนขดบอกปรมาตรของปเปตตตามกระบวนการสอบเทยบ จากนนสงงานผานซอฟแวรใหมอเตอรขบเคลอนเพอปลอยของเหลวออกจากปเปตต ขณะปรบต�าแหนงของ meniscus ซงผปฏบตงานสามารถมองภาพ meniscus ทชดเจนผานกลองขยาย ท�าใหสามารถอานคาไดถกตอง เมอปรบระดบไดแลว สงมอเตอรใหหยดท�างาน - ปลอยน�าออกจากปเปตตดวยการเปดวาลวเพอใหอากาศเขาไปในปเปตตผลกดนน�าใหไหลออกตามสภาวะแรงเนองจากอตราเรงความโนมถวงของโลก (gravimetric force) แลวน�าไปชง (ส�าหรบการวดคาปรมาตร) หรอจบเวลาตงแตเรมปลอยน�าจนน�าหยดไหล (ส�าหรบการหาคา delivery time)


3. ผลและวจารณ (Results and discussion) 3.1 ผลการทดสอบ 3.1.1 การหาเวลาการไหลของของเหลว (delivery time) ผลการทดสอบหาเวลาการไหลของของเหลวของตวอยางชดท 1 และ ชดท 2 โดยใชวธการปกตเปรยบเทยบกบการใชชดสอบเทยบตนแบบ แสดงในตารางท 1 และ 2 ตามล�าดบ

ตารางท 2 เวลาการไหลของตวอยางชดท 2 ทขนาดความจ 1 ml

5 ml และ 10 ml โดยเปรยบเทยบเวลาการไหลระหวางการใชวธ

สอบเทยบแบบปกตและการใชชดสอบเทยบตนแบบ

ตวอยาง

ชดท 2

ชวงเวลาการไหล

(วนาท) อางองจาก

ASTM E969-02

เวลาการไหล (วนาท)

โดยวธ

ปกต

โดยใชชดสอบ

เทยบตนแบบ

1-PT0802 8 - 60 17 17

1-PT0803 8 - 60 14 15

1-PT0804 8 - 60 11 12

1-PT0806 8 - 60 13 12

1-PT0807 8 - 60 17 18

1-PT0809 8 - 60 16 16

5-PT0802 8 - 60 12 12

5-PT0803 8 - 60 13 12

5-PT0804 8 - 60 13 13

5-PT0806 8 - 60 14 14

5-PT0807 8 - 60 12 12

5-PT0809 8 - 60 15 15

10-PT0802 15 - 60 19 19

10-PT0803 15 - 60 20 20

ตารางท 1 เวลาการไหลของตวอยางชดท 1 โดยเปรยบเทยบเวลา

การไหลระหวางการใชวธสอบเทยบแบบปกตและการใชชดสอบ


ตวอยาง

ชดท 1

ชวงเวลาการไหล

(วนาท) อางองจาก

ISO 648

เวลาการไหล (วนาท)

โดยวธ

ปกต

โดยใชชดสอบ


1 ml 7 - 11 7 7

2 ml 7 - 11 10 9

5 ml 9 - 13 11 10

10 ml 11 - 15 12 12

3.1.2 การหาคาปรมาตรของปเปตตทถกตอง ณ อณหภมท 20 องศา

เซลเซยส (volume at the reference temperature of 20°C) คาปรมาตรของปเปตต ณ อณหภมอางองท 20 องศาเซลเซยส

จะค�านวณโดยใชสมการท (1)

เมอ V20 = ปรมาตรของเครองแกวทอณหภมอางองท 20 °C

(cm3 หรอ ml)

IL = น�าหนกของภาชนะทมน�ากลนบรรจอย (g)

IE = น�าหนกของภาชนะเปลา (g)

PW = ความหนาแนนของน�า (g/cm3)

PA = ความหนาแนนของอากาศขณะสอบเทยบ (g/cm3)

PB = ความหนาแนนของมวลมาตรฐานในเครองชง

(ก�าหนดใหมคาเทากบ 8.0 g/cm3)

α = สมประสทธการขยายตวเชงปรมาตรเนองจากความ

รอนส�าหรบวสดทใชท�าเครองแกว (cm3/°C)

TW = อณหภมของน�าขณะสอบเทยบ (°C)

10-PT0804 15 - 60 23 23

10-PT0806 15 - 60 18 18

10-PT0807 15 - 60 17 17

10-PT0809 15 - 60 15 16


ส�าหรบคาความไมแนนอนของผลการวดปรมาตรเปนคาความไมแนนอนขยายทไดจากการค�านวณตามสมการท (3)

เมอ k = Coverage factor ทระดบความเชอมน 95% uc = คาความไมแนนอนมาตรฐานรวมและ

เมอ UA = คาความไมแนนอนทเกดจากการวดซ�า

UB1 = คาความไมแนนอนของเครองชง (ภาชนะเปลา)

UB2 = คาความไมแนนอนของเครองชง (ภาชนะทบรรจน�า)

UL1 = คาความไมแนนอนจาก linearity ของเครองชง (ภาชนะเปลา)

UL2 = คาความไมแนนอนจาก linearity ของเครองชง (ภาชนะทบรรจน�า)

URep1 = คาความไมแนนอนจาก reproducibility ของเครองชง (ภาชนะเปลา)

URep2 = คาความไมแนนอนจาก reproducibility ของเครองชง (ภาชนะทบรรจน�า)

UR1 = คาความไมแนนอนจาก readability ของเครองชง (ภาชนะเปลา)

UR2 = คาความไมแนนอนจาก readability ของเครองชง (ภาชนะทบรรจน�า)

Utw = คาความไมแนนอนจากอณหภมของน�า

Uta = คาความไมแนนอนจากอณหภมของหอง

Up = คาความไมแนนอนจากความดนบรรยากาศ

Uh = คาความไมแนนอนจากความชนสมพทธ

Ua = คาความไมแนนอนจากสมประสทธการขยายตวของเครองแกว

Umc = คาความไมแนนอนจากการปรบปรมาตรหรอปรบระดบ meniscus ณ ขดบอกปรมาตรและคา c เปน sensitivity coefficient ซงค�านวณโดยใช partial derivatives ของสมการ (2) จะได

ตารางท 3 และ 4 แสดงคาผลการวดปรมาตรและคาความไมแนนอนของการวดจากการสอบเทยบ [9, 10] ของตวอยางชดท 1 และชดท 2 โดยใชวธการสอบเทยบแบบปกตและการใชชดสอบเทยบตนแบบ ซงตารางท 3 นนจะเปรยบเทยบกบคาอางองมาตรฐานจากหนวยงานทไดรบการรบรองจาก DaKKs และตารางท 4 เปรยบเทยบกบคาอางองทไดจากการสอบเทยบของหองปฏบตการอางองดานเครองแกวทไดรบการรบรองตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025

3.2 วจารณผลการทดสอบ 3.2.1 การหาเวลาการไหลของของเหลว (delivery time) ผลทดสอบในตารางท 1 และ 2 จากตวอยางทง 2 ชดจะเหนไดวาการใชชดสอบเทยบตนแบบเพอท�าการทดสอบหาคา delivery time นนใหผลการวดเทยบเทากบการใชวธแบบเดมทควบคมดวยมอ และเปนไปตามมาตรฐานทก�าหนดไว แสดงใหเหนวาชดสอบเทยบตนแบบนมประสทธภาพสง ท�างานตามหลกวธการสอบเทยบ ระบบวาลวทถกออกแบบมากจะชวยควบคมการไหลเขาและออกของอากาศภายในปเปตตดวย เพอมใหเกดความผดพลาดในการหาคา delivery time เพราะหากระบบวาลวท�างานผดพลาดหรอเกดรวกจะท�าใหอากาศไหลเขาปเปตตเกดเปนฟองอากาศในแทงแกว หรออาจท�าใหน�าไหลออกจากปเปตตตลอดเวลาจนท�าใหไมสามารถควบคมระดบน�าใหหยดนง ณ ขดบอกระดบปรมาตรได


ตารางท 3 ผลการวดตวอยางชดท 1 โดยใชวธแบบปกตและใชชดสอบเทยบตนแบบ เปรยบเทยบกบคาอางองมาตรฐานจากหนวยงาน

ทไดรบการรบรองจาก DAkkS

ตวอยางชดท 1

คาจากหนวยงานทไดรบการรบรอง

จาก DAkkSผลการสอบเทยบโดยวธปกต

ผลการสอบเทยบโดยใชชดสอบ


ปรมาตร (ml)±คาความไม

แนนอน (ml)ปรมาตร (ml)

±คาความไม



แนนอน (ml)

1 ml 0.9975 0.0015 0.99431 0.0032 0.99700 0.0024

2 ml 2.0025 0.0025 1.99959 0.0019 2.00088 0.0018

5 ml 4.9980 0.0021 4.99606 0.0027 4.99876 0.0025

10 ml 9.9992 0.0031 9.99489 0.0028 9.99744 0.0021

ตารางท 4 ผลการวดตวอยางชดท 2 ทขนาดความจ 1 ml 5 ml และ 10 ml โดยใชวธแบบปกตและใชชดสอบเทยบตนแบบเปรยบ

เทยบกบคาอางองดานจากหนวยงานทไดรบการรบรองตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025


คาจากหนวยงานทไดรบการรบรอง

ตาม ISO/IEC 17025ผลการสอบเทยบโดยวธปกต

ผลการสอบเทยบโดยใชชดสอบ


ปรมาตร (ml)±คาความไม





แนนอน (ml)

1-PT0802 1.0028 0.00035 1.00524 0.0014 1.00249 0.0012

1-PT0803 1.0020 0.00062 1.00512 0.0014 1.00270 0.0013

1-PT0804 1.0004 0.00073 1.00129 0.0013 1.00087 0.0013

1-PT0806 1.0063 0.0006 1.00907 0.0016 1.00655 0.0013

1-PT0807 1.0115 0.00064 1.01259 0.0013 1.01115 0.0012

1-PT0809 1.0040 0.00058 1.00548 0.0014 1.00303 0.0012

5-PT0802 4.9989 0.00087 4.99921 0.0014 4.99871 0.0012

5-PT0803 5.0071 0.00083 5.00697 0.0020 5.00659 0.0013

5-PT0804 5.0091 0.00085 5.01159 0.0015 5.00774 0.0014

5-PT0806 5.0048 0.00087 5.00330 0.0014 5.00388 0.0023

5-PT0807 5.0001 0.00088 4.99859 0.0032 4.99960 0.0017

5-PT0809 5.0021 0.00091 5.00274 0.0016 5.00258 0.0012

10-PT0802 10.0269 0.0014 10.0298 0.0024 10.02528 0.0015

10-PT0803 10.0311 0.0015 10.03460 0.0036 10.02913 0.0023

10-PT0804 10.0198 0.0015 10.02238 0.0029 10.0184 0.0016

10-PT0806 10.0188 0.0015 10.02060 0.0022 10.01783 0.0028

10-PT0807 10.0141 0.0015 10.01401 0.0048 10.01560 0.0015

10-PT0809 10.0092 0.0016 10.00334 0.0032 10.00728 0.0015


3.2.2 การหาคาปรมาตรของปเปตตทถกตอง ณ อณหภมท 20 องศาเซลเซยส (volume at the reference temperature of 20°C) การประเมนผลการสอบเทยบปเปตตระหวางการใชวธสอบเทยบแบบปกตและวธการใชชดสอบเทยบตนแบบ เปรยบเทยบผลการวดกบคาอางองมาตรฐานจากหนวยงานทไดรบการรบรองจาก DAkkS (ตารางท 3) และจากหองปฏบตการทใหคาอางองดานเครองแกวและไดรบการรบรองตาม ISO/IEC 17025 (ตารางท 4) หองปฏบตการใชวธการประเมนผลโดยเลอกใช En number ทค�านวณจากผลตางระหวางผลการวดของหองปฏบตการกบคาอางอง หารดวยรากทสองของผลรวมก�าลงสองของคาความไมแนนอนทระดบความเชอมนรอยละ 95 ของหองปฏบตการและคาอางอง ดงแสดงในสมการขางลางน

เมอ x คอ ผลการวดของหองปฏบตการ X คอ คาอางอง (assigned value) จากหองปฏบตการ อางอง

Ulab คอ คาความไมแนนอนของหองปฏบตการทระดบ ความเชอมนรอยละ 95

Uref คอ คาความไมแนนอนของคาอางองทระดบความ เชอมนรอยละ 95ส�าหรบเกณฑการประเมน En number เปนดงน ถา En ≤ 1 แสดงวาผลการสอบเทยบอยในเกณฑทยอมรบได (satisfactory) ถา En > 1 แสดงวาผลการสอบเทยบไมอยในเกณฑทยอมรบ ได (unsatisfactory)

ผลการประเมน En number จากตารางท 5 และ 6 พบวาผลการวดปเปตต ตวอยางขนาด 10 มลลลตร (จากตวอยางชดท 1) และตวอยาง 1-PT0802, 1-PT0803, 1-PT0806, 5-PT0804, 10-PT0802, 10-PT0809 (จากตวอยางชดท 2) ไดคา En number > 1 เมอใชวธปกตสอบเทยบ ซงไมอย ในเกณฑทยอมรบได (unsatisfactory) แตเมอท�าการสอบเทยบตวอยางเดยวกนโดยใชเครองตนแบบ พบวาคา En number ≤ 1 แสดงวาผลการสอบเทยบเปนทนาพอใจอยในเกณฑทยอมรบได

ตารางท 5 คา En number ของตวอยางชดท 1 จากการสอบเทยบโดยใชวธสอบเทยบแบบปกตและการใชชดสอบเทยบตนแบบ เปรยบเทยบกบคาอางองมาตรฐานจากหนวยงานทไดรบการรบรองจาก DAkkS


En number

โดยวธปกตโดยใชชดสอบ


1 ml 0.90 0.18

2 ml 0.99 0.59

5 ml 0.57 0.23

10 ml 1.03* 0.47

ตารางท 6 คา En number ของตวอยางชดท 2 ทขนาดความจ

1 ml 5 ml และ 10 ml จากการสอบเทยบโดยใชวธสอบเทยบ

แบบปกตและการใชชดสอบเทยบตนแบบ เปรยบเทยบกบคาอางอง

ดานจากหนวยงานทไดรบการรบรองตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025


En number



1-PT0802 1.62* 0.23

1-PT0803 2.04* 0.49

1-PT0804 0.60 0.32

1-PT0806 1.62* 0.19

1-PT0807 0.75 0.26

1-PT0809 0.98 0.73

5-PT0802 0.19 0.12

5-PT0803 0.06 0.33

5-PT0804 1.44* 0.83

5-PT0806 0.87 0.37

5-PT0807 0.45 0.32

5-PT0809 0.35 0.32

10-PT0802 1.04* 0.79

10-PT0803 0.90 0.72

10-PT0804 0.79 0.64

10-PT0806 0.68 0.31

10-PT0807 0.02 0.71

10-PT0809 1.02* 0.88

หมายเหต * หมายถง คา En number > 1


สาเหตทท�าใหไดคา En number อยในเกณฑทไมยอมรบนนอาจเกดจากความความผดพลาดจากการปรบระดบต�าแหนง meniscus ณ ขดบอกปรมาตร การสอบเทยบแบบเดมนนอาจท�าใหผปฏบตงานปรบระดบทองน�าสงหรอต�ากวาขดบอกปรมาตร ซงจะมผลท�าใหการวดปรมาตรของปเปตตผดพลาด แตการใชชดสอบเทยบตนแบบนจะมกลองขยายชวยใหผปฏบตงานเหนภาพทองน�าชดเจนยงขน อานขดปรมาตรไดงาย ลดความคลาดเคลอนจากการวดซ�าหลาย ๆ ครง ท�าใหเกดความเทยงในการวดมากยงขน ซงยนยนไดจากคาเบยงเบนมาตรฐาน (standard deviation, SD) ของผลการวดในตารางท 7 และ 8 ทแสดงใหเหนวาการใชชดสอบเทยบตนแบบใหคาการวดซ�าทดกวาการสอบเทยบโดยวธปกต

ตารางท 7 คาเบยงเบนมาตรฐานของผลการวดของตวอยางชดท

1 จากการสอบเทยบโดยใชวธสอบเทยบแบบปกตและการใชชด

สอบเทยบตนแบบ


คาเบยงเบนมาตรฐาน (SD)



1 ml 0.0042 0.0019

2 ml 0.0021 0.0018

5 ml 0.0032 0.0019

10 ml 0.0042 0.0016

ตารางท 8 คาเบยงเบนมาตรฐานของผลการวดของตวอยางชดท

2 ทขนาดความจ 1 ml 5 ml และ 10 ml จากการสอบเทยบโดย

ใชวธสอบเทยบแบบปกตและการใชชดสอบเทยบตนแบบ


คาเบยงเบนมาตรฐาน (SD)



1-PT0802 0.0010 0.0007

1-PT0803 0.0011 0.0009

1-PT0804 0.0009 0.0007

1-PT0806 0.0014 0.0007

1-PT0807 0.0008 0.0003

1-PT0809 0.0012 0.0006

5-PT0802 0.0010 0.0004

5-PT0803 0.0024 0.0007

5-PT0804 0.0009 0.0009

5-PT0806 0.0010 0.0008

5-PT0807 0.0026 0.0014

5-PT0809 0.0012 0.0004

10-PT0802 0.0025 0.0007

10-PT0803 0.0036 0.0017

10-PT0804 0.0029 0.0010

10-PT0806 0.0022 0.0022

10-PT0807 0.0050 0.0007

10-PT0809 0.0030 0.0006

4. สรป (Conclusion) การสอบเทยบปเปตตดวยชดสอบเทยบปเปตตตนแบบทเปนระบบกงอตโนมตแทนการใชวธแบบเดมทควบคมดวยมอนน มขอดดงตอไปน 1. ระยะเวลาการไหลของของเหลว (delivery time) ยงคงมคาใกลเคยงของเดม ไมแตกตางกนมากนก และอยในชวงทก�าหนดไวในเอกสารมาตรฐาน 2. ผลการวดมความถกตองสง เนองชดสอบเทยบนจะชวยใหผปฏบตงานสามารถอานไดตรงต�าแหนงเดมหรอใกลเคยงกบต�าแหนงเดม ท�าใหลดความคลาดเคลอนจากการวดซ�าหลาย ๆ ครง ลดความผดพลาดทเกดจากทกษะความเชยวชาญของผปฏบตงาน (human error) ทไมสามารถปรบระดบ meniscus ใหอย ณ ขดบอกปรมาตรได 3. ผปฏบตงานสามารถปรบระดบ meniscus ไดตรงต�าแหนงขดบอกปรมาตร โดยมองผานจอรบภาพทขยายภาพใหเหนชดเจน ชวยปองกนมใหผปฏบตงานมปญหาดานสายตาทเกดจากการเพงมองเปนระยะเวลานาน

5. กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement) คณะผวจยขอขอบพระคณคณะผบรหารของกรมวทยาศาสตรบรการทกทานเปนอยางสงทไดใหการสนบสนนส�าหรบการด�าเนนงานวจยน และชวยผลกดนใหโครงการส�าเรจลลวงตามวตถประสงค นอกจากนยงใหค�าปรกษาแนะน�า ใหขอคดเหนอนเปนประโยชนตอการวจยและพฒนางานดานการสอบเทยบใหมประสทธภาพสงยงขน

6. เอกสารอางอง (References) [1] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 648 : 2008. Laboratory glassware–Single-volumepipettes. [2] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM E969-02 (Reapproved 2012). Standard specificationforglassvolumetric(TransferPipets).


[3] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 835 : 2007. Laboratory glassware-Graduatedpipettes. [4] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 1769 – 1975. Laboratory glassware–Pipettes-Colourcoding. [5] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION , INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. ISO/IEC 17025 : 2005. General requirements for the competence of testing and calibration laboratories. [6] BRITISH STANDARD EUROPEAN NORM AND INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. BS EN ISO 4787 : 2011. Laboratory glassware - Volumetric instruments- Methods for testing of capacity and for use (ISO 4787:2010, Corrected version 2010-06-15).

[7] AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM E 542-01 (Reapproved 2012). Standard practice for calibration of laboratory volumetric apparatus. [8] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 3696 : 1987. Water for analyticallaboratoryuse-Specificationandtest methods. [9] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. Technical Report. ISO/TR 20461 : 2000. Determination of uncertainty for volume measurements made using thegravimetricmethod. [10] BUREAU INTERNATIONAL DES POIDS ET MESURES, JOINT COMMITTEE FOR GUIDES IN METROLOGY. JCGM 100 : 2008 GUM 1995 with minor corrections. Evaluation of measurement data – Guide to the expressionofuncertaintyinmeasurement.



การพฒนาวสดมวลเบากนความชนจากเศษแกวและเถาลอยA Development of moisture resistant lightweight material from

cullet and fly ash

บทคดยอ ประเทศไทยมวสดเหลอทงประเภทเศษแกวและเถาลอยเปนจ�านวนมาก ซงจะสงผลตอสงแวดลอมในอนาคต การศกษาวจยนจงน�าเศษแกวและเถาลอย มาท�าเปนวสดมวลเบากนความชน โดยน�าเศษแกวบดละเอยด และเถาลอย ผานตะแกรงรอน 200 เมช มาผสมกน โดยมสวนผสมของเศษแกวรอยละ 50 – 80 เถาลอยรอยละ 20 – 50 ใชหนปนและโดโลไมตเปนสารกอฟอง (foaming agent) โซเดยมซลเกตเปนสารเชอมประสาน และบอแรกซเปนสารชวยหลอม (fluxing agent) ใสสวนผสมในแบบดนเผาขนาด 100 x100 x 25 mm.3 น�าไปเผาในเตาไฟฟาทอณหภม 800 °C อตราการเรง 2.5 °C/min ตวอยางทไดน�าไปทดสอบสมบตตางๆ ไดแก ลกษณะทวไป ความหนาแนน และความตานแรงอด จากนนคดเลอกสตรทมคาความหนาแนนต�า และความแขงแรงสง ทดลองท�าผลตภณฑตนแบบ และทดสอบสมบตความหนาแนน ความตานแรงอด การดดซมน�า การน�าความรอน และการกนความชน ผลการทดลองพบวา วสดมวลเบาทมสวนผสมของเศษแกวรอยละ 60 เถาลอยรอยละ 40 มคาความหนาแนน 690 kg/m3 ความตานแรงอด 6.84 MPa การดดซมน�ารอยละ 24.84 คาการน�าความรอน 0.119 watt/m.K. และมสมบตกนความชนได สามารถน�าไปใชเปนฉนวนกนความรอน ส�าหรบอาคารบานเรอน

Abstract The large amount of cullet and fly ash affect Thailand’s environment. The objective of this study is to develop a moisture resistant lightweight material from cullet and fly ash. The crushed cullet was sieved through 200 mesh, as well as the fly ash. The compositions consisted of 50-80% cullet, 20-50% fly ash, together with dolomite and limestone as foaming agents, sodium silicate as a binder, and borax as a fluxing agent. The mixture was mixed and put into the fired clay mold sized 100 x 100 x 25 mm.3 The mixture was fired in an electric kiln at 800°C with a heating rate of 2.5°C/min. The sample properties were evaluated including appearance, density and compressive strength. The formulas which had low density and high compressive strength were then prepared for the prototype products. The prototypes properties were evaluated including density, compressive strength, water absorption, heat conductivity, and moisture resistance. The results showed that 60% cullet and 40% fly ash formula had density 690 kg/m3, compressive strength 6.84 MPa, water absorption 24.84 %, heat conductivity 0.119 watt/m.K and resistant to moisture. The sample can be used as a building insulating material.

ค�าส�าคญ: วสดฉนวนมวลเบา เศษแกว เถาลอย

Keywords: Insulating lightweight material, Cullet, Fly ash


*Corresponding author E-mail address : [email protected]

วรรณา ต.แสงจนทร1*, สทธมา ศรประเสรฐสข1, ภทธญา สวรรณสนธ1, ศนศนย รกไทยเจรญชพ1

Wanna T.Saengchantara1*, Sutthima Sriprasertsuk1, Phatthiya Suwannason1, Sansanee Rugthaicharoencheep1

6


1. บทน�า (Introduction) ประเทศไทยมเศษแกวทงเปนขยะอยประมาณปละ 40,000 ตน ซงไมไดน�ากลบไปใชในกระบวนการผลตแกว และนบวนจะมปรมาณขยะเศษแกวเพมมากขน อาจสงผลกระทบตอสงแวดลอมในอนาคต สวนเถาลอย (fly ash) เปนผลพลอยไดจากการผลตกระแสไฟฟาดวยถานหนลกไนตเปนเชอเพลง โรงไฟฟาแมเมาะใชถานหน ประมาณวนละกวา 40,000 ตน การเผาไหมถานหนลกไนตจะไดเถาลกไนตออกมาประมาณวนละ 10,000 ตน ซงในจ�านวนนจะเปนเถาลอยประมาณ 8,000 ตน สวนหนงถกน�าไปใชในงานคอนกรตเพอลดตนทน และเพมความแขงแรง ยงมเถาลอยเหลออยจ�านวนมากทไมไดถกน�าไปใชงาน หากน�าเศษแกวและเถาลอยมาเปนวตถดบในการท�าวสดมวลเบาจะชวยลดตนทนในการผลต ท�าใหวสดมวลเบามราคาถกลง และลดปรมาณของวสดเหลอทงได เทากบเปนการลดปญหาสงแวดลอม นอกจากนนแลวยงเปนการลดการใชทรพยากรธรรมชาต ชวยรกษาทรพยากรธรรมชาตไมใหหมดไปอยางรวดเรว วสดกอสรางประเภทมวลเบาทนยมใชอยในปจจบน คอคอนกรตมวลเบา เปนผลตภณฑคอนกรตทใชระบบการผลตแบบ Autoclaved Aerated Concrete ท�าจากสวนผสมของทราย ซเมนต ปนขาว ยปซม น�าและผงอะลมเนยม มฟองอากาศทเปนรพรนอยในเนอมากถงรอยละ 75 จงท�าใหมน�าหนกเบา ฟองอากาศท�าหนาทเปนฉนวนกนความรอน(1) เทคโนโลยทใชท�าคอนกรตมวลเบาในประเทศลวนเปนเทคโนโลยทตองน�าเขาจากตางประเทศทงสน ท�าใหวสดฉนวนดงกลาวมราคาแพงและเปนขอจ�ากดในการใชอยางแพรหลาย นอกจากนนแลวคอนกรตมวลเบาชนดนยงไมสามารถกนความชนได เมอใชงานไปนานๆ จะดดความชนเขาไปในตววสด สงผลใหเกดการแตกราวและเกดเชอราได มงานวจยวสดมวลเบา จากวสดเหลอทงตางๆ เชน การน�าเศษแกวมาท�ากลาสโฟม (glass foam) โดยท�าเปนเมด aggregate เปนกอนอฐขนาดตางๆ และเปนผนง วสดมวลเบาทท�าจากเศษแกวมขอดคอ น�าหนกเบา มความแขง ทนตอแรงอดไดด กนความรอน ไมตดไฟ ไมไวตอสารเคมและไมเปนพษ กนแมลงและแบคทเรย และกนความชน Solomon และคณะ(2) ศกษากระบวนการผลตกลาสโฟม โดยใช CaCO

3 และ CaSO

4 เปนสารกอฟอง (foaming

agent) พบวา ถาใช CaSO4 ทมขนาดระหวาง 110 – 160 ไมครอน

จะไดกลาสโฟมทมความหนาแนนต�า ยงมความหนาแนนต�าการน�าความรอนกจะยงต�า คอมความสามารถกนความรอนมากยงขน สมยกอนจะใชแกวซงหลอมมาจากวตถดบ แตปจจบนการท�ากลาสโฟมจะใชเศษแกวจากผลตภณฑแกวทง ซงอาจใชเศษแกวถงรอยละ 98 (3) กรมวทยาศาสตรบรการวจยอฐมวลเบาโดยใชเศษแกว และหนปนหรอโดโลไมตเปนสารใหฟอง เผา 800°C อฐมวลเบาทไดมคาความหนาแนน 300 kg/m3ความตานแรงอด 5.4 MPa และการน�าความรอน 0.06 watt/m.K. (4) H.R.Fernandes และคณะ (5) ไดวจยกลาสโฟมจากเศษกระจกแผนและเถาลอย โดยใชเถาลอยรอยละ 20 และสารใหฟองประเภทคารบอเนตรอยละ1-2 เผาทอณหภม

850°C กลาสโฟมทไดมคาความหนาแนน 360-410 kg/m3 และความตานแรงอด 2.40-2.80 MPa Bo Chen และคณะ(6) ไดวจยกลาสโฟมจากเถาลอย โดยใชเถาลอยรอยละ 70 ผสมกบโซเดยมบอแรกซและโซเดยมซลเกต เผาทอณหภม 800° C กลาสโฟมทไดมคาความหนาแนน 540 kg/m3 และความตานแรงอด 3.44 MPa การศกษาวจยนเปนการศกษาวจยเพอหาเทคโนโลยทเหมาะสมในการท�าวสดมวลเบากนความชนจากเศษแกวและเถาลอย เพอใชเปนฉนวนกนความรอนส�าหรบอาคารบานเรอน ซงจะเปนทางเลอกใหมส�าหรบวงการกอสรางของประเทศไทย

2. วธการวจย (Experimental) 2.1 วตถดบ และการทดสอบวตถดบ - เศษแกวกระจก จากบรษทกลาสบรดจ จ�ากด เปนเศษแกวบดละเอยด ชนดโซดาไลม - เถาลอย จากโรงไฟฟาแมเมาะ จงหวดล�าปาง - หนปน (CaCO

3) และ โดโลไมต (MgCO

3.CaCO

3) จากบรษท

เซอรนค จ�ากด เปนชนดเกรดอตสาหกรรม - โซเดยมซลเกต (Na

2SiO

3) จากบรษทยแอนว โฮลดง (ไทย

แลนด) จ�ากด เตรยมใหมคาความถวงจ�าเพาะ 1.35 - บอแรกซ (Na

2B

4O

7.10H

2O) จากบรษทยแอนว โฮลดง (ไทย

แลนด) จ�ากด รอนเศษแกวและเถาลอย ผานตะแกรงเบอร 200 (75 ไมครอน) น�าไปวเคราะหและทดสอบสวนประกอบทางแรวทยาโดย XRD (X-ray diffractometer Bruker D8 Advance) วเคราะหองคประกอบเคมโดย XRF (X-ray fluorescence spectrometer Bruker model S8 Tiger) วเคราะหขนาดอนภาคโดย X-ray sedigraph (Laser Particle Size Analyzer Mastersizer 3000) คาความหนดโดย Fiber elongation (BAHR Thermoanalyse GmbH Type VIS402) และวเคราะหเชงความรอนโดย DTA (Simultaneous Thermal Analyzer STA 449 F3 NETZ5CH) ผลการวเคราะหและทดสอบแสดงในรปท 1 2 และ 3 และตารางท 1 และ 2 ตามล�าดบ

รปท 1 ผลการวเคราะหสวนประกอบทางแรวทยาของตวอยางเศษแกวกระจกและเถาลอยการวเคราะหสวนประกอบทางแรวทยาโดย XRD ของเศษแกวกระจก (รปท 1 ก) พบวาตวอยางเปนอสณฐาน (amorphous) สวนเถาลอยพบสวนประกอบของควอตซ และมลไลต เปนหลก

(ก) เศษแกวกระจก (ข) เถาลอย


ตารางท 1 องคประกอบเคมของเศษแกวกระจก และเถาลอย

วตถดบ SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O TiO2 SO3

เศษแกวกระจก 70.2 1.38 0.14 10.5 3.67 13.5 0.20 0.06 0.21

เถาลอย 36.1 21.0 13.5 15.7 2.17 1.65 2.87 0.43 4.27

ตารางท 2 การกระจายตวของขนาดอนภาค เศษแกวกระจก และเถาลอย

ตวอยาง -50μm -30μm -20μm -10μm -5μm -2μm -1μm

เศษแกวกระจก 100 96.2 71.7 19.0 6.2 3.3 3.4

เถาลอย 99.4 93.7 39.7 9.9 7.6 6.4 6.3

รปท 2 ความหนดของเศษแกวกระจก

รปท 3 ผลการวเคราะหเชงความรอนของเศษแกว เถาลอย หนปน และโดโลไมต ชวงอณหภมหองถง 900°C

(ก) เศษแกวกระจก

(ค) โดโลไมต

(ข) เถาลอย

(ง) หนปน


การวเคราะหเชงความรอนโดย DTA ของเศษแกวกระจก (รปท 3 ก) เกดการเปลยนแปลงทอณหภมประมาณ 500 oC เถาลอย (รปท 3 ข) ไมเกดการเปลยนแปลงทอณหภมต�ากวา 800 oC เนองจากมความทนไฟ สวนโดโลไมต และหนปน (รปท 3 ค และ ง) เรมสลายตวใหกาซ CO

2 ทอณหภมประมาณ 750 oC

2.2 การเตรยมสวนผสม และชนทดสอบเตรยมเศษแกวกระจก และเถาลอย ทรอนผานตะแกรงเบอร 200 เมช จากนนชงเศษแกวกระจก และเถาลอย 4 สตร (A ถง D) ดงตารางท 3 และเตมหนปน 1 สวน/100สวน และโดโลไมต 1 สวน/100สวน เปนสารกอฟอง จากนนท�าการแปรปรมาณโซเดยมซลเกต 10 15 และ 20 สวน/100สวน เปนสารเชอมประสาน และบอแรกซทรอนผานตะแกรงเบอร 100 เมช 10 15 และ 20 สวน/100สวน ตามสตรทแสดงในตารางท 4 ผสมวตถดบแหงดวยเครองผสม (WAB Turbula T2F blender (Mixer)) เปนเวลา 20 นาท แลวจงผสมโซเดยมซลเกต (ถพ. 1.35) จากนนน�าวตถดบไปเขาเครองผสม (OTTO HM 275) เปนเวลา 5 นาท เทวตถดบทผานการผสมเรยบรอยแลวลงในแบบพมพดนเผาขนาด 100 x 100 x 25 mm.3 น�าไปเผาในเตาไฟฟาทอณหภม 800oC อตราการเผา 2.5 oC/min น�าชนงานทไดหลงเผาไปตดใหไดขนาด 20 x 20 x 20 mm.3 เพอทดสอบลกษณะทวไปและสมบตทางกายภาพ ไดแก คาความหนาแนนเชงปรมาตรของชนงาน (Density) คาความตานแรงอด (Compressive strength) ดวยเครอง Universal Testing Shimadzu Autograph AG – X plus ตามมาตรฐาน มอก. 2601 – 2556 (7)

ตารางท 3 ปรมาณเศษแกวกระจก และเถาลอย

สตร เศษแกวกระจก

(รอยละ)

เถาลอย

(รอยละ)

A 80 20

B 70 30

C 60 40

D 50 50

ตารางท 4 สวนผสมทใชในการทดลอง

สตร บอแรกซ

(สวน/100สวน)

โดยน�าหนก

โซเดยมซลเกต


โดยน�าหนก

A1 10 10

A2 10 15

A3 10 20

B4 10 10

B5 10 15

B6 10 20

C7 10 10

C8 10 15

C9 10 20

D10 10 10

D11 10 15

D12 10 20

C13 15 10

C14 15 15

C15 15 20

D16 15 10

D17 15 15

D18 15 20

D19 20 10

D20 20 15

D21 20 20

2.3 การเตรยมผลตภณฑตนแบบ คดเลอกสตรทมคาความหนาแนนเชงปรมาตรต�า และความตานแรงอดมาก น�าไปขนรปเปนผลตภณฑตนแบบ ไดแก สตร C ทเตมบอแรกซ 10 สวน/100สวน และสตรD ทเตมบอแรกซ 15 สวน/100 สวน ตามล�าดบโดยเตมหนปน 1 สวน/100สวน โดโลไมต 1 สวน/100 สวน และโซเดยมซลเกต 10 15 และ 20 สวน/100สวน ขนรปในหบดน (Sagger) ส�าหรบเผาขนาด 250 x 250 x 100 mm.3

น�าไปเผาในเตาไฟฟาทอณหภม 800oC อตราการเผา 2.5 oC / min น�าชนงานทไดหลงเผาไปตดใหไดขนาด 20 x 20 x 20 mm.3 ทดสอบสมบตทางกายภาพ ตามมาตรฐาน มอก. 2601 – 2556 ไดแก ความหนาแนน การดดซมน�า (water absorption) ความตานแรงอด การน�าความรอน (thermal conductivity) ดวยเครอง Heat Flow Meter – HFM 436 Lambda และทดสอบการกนความชน 2.4 การทดสอบการกนความชน ใชวธทดสอบหาคาการดดซมน�าโดยการน�าชนงานไปแชในน�าเปนเวลา 24 ชวโมง ซงอางองวธการทดสอบตามมาตรฐาน มอก. 2601 – 2556 และท�าการแชในน�าเพมอก 24 ชวโมง รวมระยะเวลาทดสอบเปน 48 ชวโมงเพอทดสอบการดดซมน�าทเปลยนแปลง


3. ผลและวจารณ (Results and Discussion) 3.1 ผลการทดลองชนงานทเตรยมจากเศษแกวและเถาลอย โดยมหนปน 1 สวน/100 สวน โดโลไมต 1 สวน/100 สวน เปนสารกอฟอง บอแรกซ 10 – 20 สวน/100 สวน เปนสารชวยหลอม และโซเดยมซลเกต 10 – 20 สวน/100 สวน เปนสารเชอมประสาน เผาทอณหภม 800 oC แสดงในตารางท 5

ตารางท 5 ผลการทดลองวสดมวลเบา เผาทอณหภม 800 oC

สตร ผลการทดลอง

ลกษณะรพรน ความหนาแนน

(kg/m3)

ความตานแรง

อด (MPa)

A3 297 0.98

B4 558 2.95

B5 453 1.97

B6 408 1.43

C7 731 6.85

C8 753 5.64

C9 727 4.52

D10 897 11.23

D11 894 8.87

D12 795 7.95

C13 452 1.70

C14 387 1.22

C15 372 0.71

D16 790 8.27

D17 604 3.39

D18 544 2.36

D19 490 1.38

D20 315 0.57

D21 312 0.27

รปท 4 ความหนาแนนและความตานแรงอดของวสดมวลเบาเผาทอณหภม 800 oC

จากผลการทดลองพบวา ชนงานหลงเผาทอณหภม 800oC มรพรนเกดขนเนองจากการสลายตวของ โดโลไมต และหนปน (รปท3 ค และ ง) เรมสลายตวใหกาซ CO

2 ทอณหภมประมาณ 750 oC

และรพรนจะมขนาดใหญขนเมอปรมาณโซเดยมซลเกตเพมขน เนองจากโซเดยมซลเกตชวยท�าใหสวนผสมมการหลอมตวงายขน จงชวยท�าใหอนภาคของแกวเกดการผนกตวทอณหภมต�า กาซ CO

2

ทเกดขนจากการสลายตวของ หนปนและโดโลไมต ถกเกบกกไวภายในชนงาน และมการขยายปรมาตรของกาซ CO

2 เมอความรอนสะสม

เพมขน จงท�าใหรพรนมขนาดใหญขนเมอปรมาณโซเดยมซลเกต


เพมขน และอตราสวนของเถาลอยทเพมขนจะท�าใหชนงานมรพรนขนาดเลกลง สงผลใหความหนาแนนและความแขงแรงเพมขน เนองจากเถาลอยมความทนไฟ (รปท 3 ข) เถาลอยไมเกดการเปลยนแปลงทอณหภมต�ากวา 800 oC ดงนน เมอใสปรมาณเถาลอยเพมขน ท�าใหสวนผสมยงหลอมตวไมด กาซทเกดขนไมถกเกบกกอยภายในชนงาน จงท�าใหชนงานมความหนาแนนมากขนเมอใสปรมาณเถาลอยมากขน และการเพมปรมาณบอแรกซในสวนผสมสตรท C13 – D21 ชวยลดอณหภมในการหลอมตวของชนงาน กาซทเกดขนถกเกบกกไวภายในชนงาน ท�าใหคาความหนาแนน และความแขงแรงลดลง

3.2 ผลการทดลองผลตภณฑตนแบบ ผลการทดสอบผลตภณฑตนแบบทเตรยมจากสตร C และ D โดยมหนปน 1 สวน/100 สวน โดโลไมต 1 สวน/100 สวนเปนสารกอฟอง บอแรกซ 10 – 15 สวน/100 สวน เปนตวชวยหลอม และโซเดยมซลเกต 10 – 20 สวน/100 สวน เปนสารเชอมประสาน แสดงในตารางท 6

3.3 ผลการทดสอบการกนความชน ผลการทดสอบการกนความชน แสดงในตารางท 7 พบวาอตราการดดซมน�าเมอเวลาผานไป 48 ชวโมง มคาเพมขนเลกนอยเมอเทยบกบ 24 ชวโมง แสดงใหเหนวาชนงานมรพรนสวนใหญเปนแบบปดซงเปนผลใหการดดซมน�าต�า เมอทดลองเพมระยะเวลาในการแชตวอยางในน�าเปน 48 ชวโมง พบวาคาการดดซมน�าเพมขนนอยมาก แสดงใหเหนวาความชนไมสามารถเขาไปภายในชนงานได ชนงานจงมสมบตกนความชน โดยสตรทใชเศษแกวรอยละ 60 เถาลอยรอยละ 40 โดยมหนปน 1 สวน/100 สวน และโดโลไมต 1 สวน/100 สวน เปนสารกอฟอง บอแรกซ 10 สวน/100 สวน และโซเดยมซลเกต 10 สวน/100 สวน มคาการดดซมน�าเพมขนเมอเวลาผานไป 48 ชวโมงต�าทสด

ตารางท 6 ผลทดสอบสมบตผลตภณฑตนแบบ

ตวอยาง สมบตผลตภณฑตนแบบ

สตรบอแรกซ




ความหนาแนน

(kg/m3)

ดดซมน�า

(รอยละ)

ความตานแรง

อด (MPa)

การน�า

ความรอน

(watt/m.K.)

C 10

10 690 24.84 6.84 ± 0.863 0.119

15 670 25.27 5.64 ± 0.324 0.134

20 590 30.97 4.52 ± 0.200 0.133

D 15

10 610 37.14 8.27 ± 1.026 0.138

15 640 36.67 3.39 ± 2.147 0.126

20 550 33.57 2.36 ± 2.362 0.112

ตารางท 7 ผลทดสอบคาการดดซมน�า (รอยละ) ทเวลา 24 ชวโมง และ 48 ชวโมง

ตวอยาง สมบตผลตภณฑตนแบบ

สตรบอแรกซ




การดดซมน�า

24 ชม.

(รอยละ)


48 ชม.

(รอยละ)


ทเปลยนแปลง

(รอยละ)

C 10

10 24.84 25.01 0.68

15 25.27 25.99 2.85

20 30.97 31.83 2.78

D 15

10 37.14 37.68 1.45

15 36.67 36.67 2.81

20 33.57 33.57 4.02


4.สรป (Conclusion) การศกษาวจยและทดลองวสดมวลเบากนความชนจากเศษแกวและเถาลอย พบวาสตรทใชเศษแกวรอยละ 60 เถาลอยรอยละ 40 โดยมหนปน 1 สวน/100 สวน และโดโลไมต 1 สวน/100 สวน เปนสารกอฟอง บอแรกซ 10 สวน/100 สวน และโซเดยมซลเกต10 สวน/100 สวน เปนสตรทเหมาะสมส�าหรบน�าไปผลตเปนวสดมวลเบากนความชน ซงมคาความหนาแนน 690 kg/m3 ความตานแรงอด 6.84 MPa การดดซมน�ารอยละ 24.84 คาการน�าความรอน 0.119 watt/m.K. และมสมบตกนความชนดทสด

รปท 5 ผลตภณฑตนแบบ

5. กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement) ขอขอบคณผบงคบบญชาและเจาหนาท ส�านกเทคโนโลยชมชนทกทานทชวยสนบสนนการท�าวจย ขอขอบคณ โครงการฟสกสและวศวกรรม ทใหความอนเคราะหการทดสอบองคประกอบเคมของวตถดบและคาการน�าความรอน ขอขอบคณบรษทกลาสบรดจ จ�ากด และโรงไฟฟาถานหนแมเมาะ จงหวดล�าปาง ทใหความอนเคราะหเศษแกว และเถาลอย ส�าหรบใชทดลองในงานวจยครงน

6. เอกสารอางอง (References) [1] นตยรด ดอเลาะ. วสดมวลเบาทใชในงานอตสาหกรรม กอสราง. PrincessofNaradhiwasUniversityJournal. ก.ย.- ธ.ค. 2552, 1(3), 48-62. [2] RECYCLED GLASS PRODUCTS INC. Foamed glass manufacture. U.S.patent5,516,351, 1996-05-14. [3] HURLEY, J. AUKMarketSurveyforfoamglass. Banbury, UK : WRAP, 2003. [4] วรรณา ต.แสงจนทร. การพฒนาการผลตอฐมวลเบาจาก เศษแกว. วารสารกรมวทยาศาสตรบรการ. มกราคม 2552, 57(179), 46-52. [5] FERNANDES, H.R., TULYAGANOV, D.U. and FERREIRA, J.M.F. Preparation and characterization of foams from sheet glass and fly ash using carbonates as foaming agents. Ceramic International. 2009, 35(1), 229-235. [6] BO, C., ZHIWEI, L. and ANXIAN, L. Preparation of sintered foam glass with high fly ash content. Materials Letters. 2011, 65, 3555-3558. [7] ส�านกงานมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม. มอก. 2601- 2556. คอนกรตบลอกมวลเบาแบบเตมฟองอากาศ.



การตรวจสอบสมบตทางเคมและทางกายภาพของน�ามนงาดวยเทคนค นวเคลยรแมคเนตกเรโซแนนสสเปกโตรสโคป และ

Accelerated Oxidation Test Chemical and physical analysis of sesame oil by nuclear

magnetic resonance spectroscopy and accelerated oxidation test

บทคดยอ งานวจยนเปนการศกษาองคประกอบของกรดไขมน (fatty acid) ในน�ามนงาขาว งาด�า งาขมอนแท (A และ B) และน�ามนขมอนปลอมแปลง (C) ทผลตในประเทศไทย ดวยเทคนค โปรตรอน-นวเคลยรแมคเนตกเรโซแนนสสเปกโตราสโคป (1H-NMR) ท 400 MHz ผลจากการศกษาพบวา ปรมาณกรดไขมนชนด oleic (O) linoleic (L) linolenic (Ln) และ saturated (S) ในน�ามนงาทง 4 ชนดมคาดงน น�ามนงาด�า มปรมาณ O รอยละ 41 มปรมาณ L รอยละ 42 และมปรมาณ S รอยละ 17 น�ามนงาขาว มปรมาณ O รอยละ 39 มปรมาณ L รอยละ 43 และ มปรมาณ S รอยละ 18 น�ามนงาขมอน (A และ B) มปรมาณ O ระหวางรอยละ 14-15 มปรมาณ L ระหวางรอยละ 11-13 มปรมาณ Ln ระหวางรอยละ 54-55 และ มปรมาณ S ระหวางรอยละ 18-19 และ น�ามนงาขมอนปลอมแปลง (C) มปรมาณ O รอยละ 22 มปรมาณ L รอยละ 56 และ มปรมาณ S รอยละ 22 น�ามนงาขมอนเปนน�ามนงาชนดเดยวทมกรดไขมนชนด Ln เปนองคประกอบหลก ซงท�าใหมราคาแพงกวาเพราะเชอวา Ln มคณคาทางโภชนาการทสงกวากรดไขมนชนดอนในน�ามนงาด�าและงาขาว ในงานวจยนจงใชสญญาณ NMR ของเมทลโปรตอนในกรดไขมนชนด Ln ท chemical shift 0.95-0.99 ppm ในการบงชเอกลกษณความแตกตางของน�ามนงาขมอนแทและน�ามนงาขมอนปลอม นอกจากนยงทดสอบเสถยรภาพการเกดปฏกรยาออกซเดชน (Oxidative stability) ของน�ามนงาทง 4 ชนดดวยเทคนค Accelerated Oxidation Test พบวา น�ามนงาด�า งาขาว งาขมอนแท (A และ B) และงาขมอนปลอม (C) มคาเสถยรภาพการเกดปฏกรยาออกซเดชนทอณหภม 110 °C แตกตางกนดงน 8.4 ชวโมง 8 ชวโมง 1.4 ชวโมง 1.6 ชวโมง และ 3 ชวโมง ตามล�าดบ ซงแสดงใหเหนวาน�ามนงาขมอนเกดปฏกรยาออกซเดชนไดงายท�าใหมอายการเกบรกษาสนกวาน�ามนงาด�าและงาขาว สวนน�ามนขมอนปลอมแปลงมคา oxidative stability สงกวาน�ามนงาขมอนแทแตต�ากวาน�ามนงาขาวและงาด�า ซงสอดคลองกบผลการศกษาดวยเทคนค 1H-NMR spectroscopy

Abstract In this work, we investigated the fatty acid composition of white sesame, black sesame, perilla (A and B) and artificail perilla (C) oils produced in Thailand using 1H-Nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H-NMR) at 400 MHz. The composition of oleic (O), linoleic (L), linolenic (Ln), and saturated (S) is as follows : 41 % of O, 42 % of L and 17 % of S in black sesame oil ; 39 % of O, 43 % of L and 18 % of S in white sesame oil ; 14-15 % of O, 11-13 % of L, 54-55 % of Ln and 18-19 % of S perilla oil (A and B), and 14-15 % of O, 56 % of L and 22 % of S in artificail perilla (sample C). Based on the results, since perilla oil contained higher amount of Ln which is beleived to be benificial for health, its price is more expensive than balck and white sesame oils. In this study, we used the 1H-NMR signal from the methyl protons of Ln at the chemical shift of 0.95-0.99 ppm to distinguish between real and artificail perilla oil. Oxidative stability of all sesame was determined by using the Accelerated Oxidation Test tehnique which reveled that white sesame, black sesame, perilla (sample A and B) and artificail perilla (sample C) oil had oxidative stability values at 110 °C as 8.4h, 8h, 1.4h, 1.6h and 3h respectively. These indicated that perilla oil had lower shelf life than white and black sesame oil. The artificail perilla oil had the oxidative stability value higher than real perilla but lower than white and black sesame oil, which was in accordance with data received from 1H-NMR spectroscopy.

ค�าส�าคญ: น�ามนงา นวเคลยรแมคเนตกเรโซแนนสสเปกโตรสโคป เสถยรภาพการเกดปฏกรยาออกซเดชนKeywords: Sesame, 1H-NMR, Oxidative stability

1กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]

อนตตรา นวมถนอม1* เจนจรา ภรรกษพตกร1 และ ฐตพร วฒนกล1

Anuttra Nuamthanom 1*, Jenjira Phuriragpitikhon1, Titiporn Wattanakul1

7


1. บทน�า (Introduction) น�ามนพชมไตรเอซลกลเซอรรอล (Triacylglycerol : TGA) หรอ ไตรกลเซอรไรด (Triglyceride) เปนองคประกอบหลกซงเกดจากโมเลกลของกลเซอรรอล (Glycerol) รวมตวกบกรดไขมน (Fatty acid) โครงสรางทางเคมของ TGA แสดงในรปท 1 โดยกรดไขมนอาจเปนไดทงชนด กรดไขมนอมตว (Saturated fatty acid) เชน myristic acid (C14:0) palmitic acid (C16:0) และ stearic acid(C18:0) หรอ กรดไขมนไมอมตว (Unsaturated fatty acid) เชน oleic acid (C18:1) linoleic acid (C18:2) และ linolenic acid (C18:3) น�ามนพชแตละชนดจะมปรมาณสดสวนของกรดไขมนทงสองแตกตางกนไป ตารางท 1 แสดงชนดและปรมาณของกรดไขมนกรดไขมนอมตวและกรดไขมนไมอมตวในน�ามนพชชนดตางๆ [1] โดยชนดและปรมาณของกรดไขมนในโครงสรางระดบโมเลกลของ TGA นเองทสงผลตอสมบตทางเคมและทางกายภาพของน�ามนพช

ตารางท 1 แสดง Fatty acid composition (wt%) ของน�ามน

พชชนดตางๆ [1]

Fatty acid composition,

(%)16:0 18:0 18:1 18:2 18:3

Cocoa butter 26 34 35 - -

Corn 13 3 31 52 1

Cottonseed 23 2 17 56 -

Groundnut 7-12 3 46-71 14-35 -

Linseed 6 3 17 14 60

Linola - - 16 72 2

Olive 10 2 78 7 1

Palm 44 4 39 11 -

Palm olein 41 4 31 12 -

Palm stearin 47-74 4-6 16-37 3-10 -

Palm mid-fraction

41-55 5-7 32-41 4-11 -

Fatty acid composition, (%)

16:0 18:0 18:1 18:2 18:3

Rape (high erucic)

3 1 16 14 10

Rape (low erucic) 4 2 62 22 10

Rice bran oil 20 2 42 32 -

Safflower (regular)

7 3 14 75 -

Safflower (high oleic)

6 2 74 16 -

Sesame 9 6 41 43 -

Soybean 11 4 23 53 8

Sunflower (regular)

6 5 20 60 -

Sunflower (regular)

4 5 81 8 -

Sunflower (NuSun)

4 5 65 26 -

- indicates values of 0-1a also C20-C24 saturated and unsaturated acids 4-7%b also saturated acids 10%c also 20:1 6% and 22:1 50%

ภาคเหนอของประเทศไทยเปนพนทหนงทมการปลกงาเปนจ�านวนมากโดยมแหลงปลกงาทส�าคญอยทจงหวดแมฮองสอน ซงมทง งาขาว งาด�า และงาขมอน (Perilla) เกษตรกรผปลกงา มการรวมตวกน และตงกลมแปรรปจากงา จ�าหนายเปนสนคา OTOP ประจ�าจงหวด น�ามนงาเปนสนคาหนงทไดรบความนยม เนองจากเชอวามคณคาทางโภชนาการตอผบรโภคสง นยมน�าไปประกอบอาหารหรอเปนสวนประกอบในเครองส�าอางค โดยผผลตน�ามนงาสวนใหญเปนผประกอบการวสาหกจขนาดยอมและวสาหกจชมชน ซงมวธการผลต 2 วธคอ การผลตจากภมปญญาไทยโดยใชแรงงานจากสตว มอเตอรไฟฟา และพลงงานน�า สวนอกวธหนงคอการใชเครองจกรในการผลต ปจจบนกลมผสนใจอาหารเพอสขภาพมปรมาณเพมขนอยางตอเนอง ดงนนแนวโนมความตองน�ามนงาเพอใชในการประกอบอาหารเพอสขภาพจงสงขนดวย อกทงปจจบนภาครฐมนโยบายสงเสรม สนบสนน ใหเกดการประกอบกจการวสาหกจขนาดยอมและวสาหกจชมชน สงเสรมการพฒนาเทคโนโลยทางดานการผลตทไดมาตรฐาน การใหความรเรองประโยชนของน�ามนงา ท�าใหมโอกาสในการพฒนาทางธรกจของผลตภณฑน�ามนงาไดมากขน โดยโครงการวจยนเปนสวนหนงในการสงเสรมทางดานเทคโนโลยเพอใหไดผลตภณฑน�ามนงาทมคณภาพ น�ามนงาประกอบดวยกรดไขมนอมตวและกรดไขมนไมอมตว เชน

รปท 1 ตวอยางโครงสรางทางเคมของ Triacylglycerol ในน�ามนพช

TriacylglycerolFatty acids Glycerol


oleic acid (C18:1) linoleic acid (C18:2) หรอ linolenic acid (C18:3) รปท 2 แสดงโครงสรางทางเคมของ oleic(O), linoleic(L), linolenic(Ln) และ saturated (S) acyl chains ทพบน�ามนงา ชนดและสดสวนของกรดไขมนในน�ามนงาจะแตกตางกนไปตามชนดของงา พนทการเพาะปลก และกระบวนการผลต น�ามนงาขมอน (Perilla frutescens) มองคประกอบหลกเปนกรดไขมนประเภท α-linolenic acid (ALA, C18:3,n-3) รอยละ 50-60 โดยประมาณของปรมาณกรดไขมนทงหมดในน�ามน จากผลการวจยพบวา ALA มประโยชนตอสขภาพในเรองความสามารถในการลดปรมาณ cholesterol ในรางกาย [2] และจากการศกษาในหนทดลองพบวา ALA จากน�ามน perilla ชวยลดปรมาณ cholesterol ไดดกวา linoleic acid (C18:2) จากน�ามนดอกค�าฝอย (Safflower) [3] ดวยเหตนจงท�าใหน�ามนงาขมอนมราคาแพงกวาน�ามนงาขาวและงาด�าทมเพยงกรดไขมนไมอมตวชนด linoleic acid และ oleic acid เปนองคประกอบหลกดงนนจงมการปลอมแปลงเปนน�ามนงาขมอนโดยน�าน�ามนพชชนดอนทมราคาถกกวามาแอบอางเพอลดตนทนในการผลตและสามารถขายไดในราคาทสงขน โดยการจ�าแนกสวนผสมของน�ามนงาขมอนนนผบรโภคอาจสามารถแยกแยะไดดวย การมองเหน หรอดมกลน จ�าเปนตองมการใชเทคนคทางวทยาศาสตรในการตรวจสอบคณภาพของน�ามน โดยทวไปการวเคราะหองคประกอบของกรดไขมนในน�ามนพชสามารถศกษาไดดวยเทคนค Gas chromatography (GC) แตดวยเทคนคน จ�าเปนตองน�าน�ามนพชมาท�าปฏกรยาทางเคมเพอเปลยนเปน methyl esters กอนน�าไปวเคราะหดวยเทคนค GC ซงกระบวนการวเคราะหทงหมดตองใชเวลานานและมราคาสง การศกษานไดน�าเทคนค 1H NMR spectroscopy ซงเปนเทคนคทสะดวกรวดเรว ไมจ�าเปนตองน�าน�ามนงาไปท�าปฏกรยาทางเคมกอนการวเคราะห มาใชในการตรวจสอบเอกลกษณทางเคม และวเคราะหปรมาณสดสวนของกรดไขมนในน�ามนงาขาวและงาด�า รวมทงแยกแยะความแตกตางโครงสรางทางเคมของน�ามนงาขมอนแทและปลอมแปลง นอกจากนยงไดน�าเทคนค Accelerated Oxidation Test ซงเปนเทคนคทใชกนอยางแพรหลายในการวเคราะหหาคา oxidative stability ในน�ามน biofuels น�ามนพช และน�ามนปลา มาใชในงานวจยน โดยสามารถวเคราะหตามวธมาตรฐาน ISO 6886 [8] เพอแสดงถงระยะเวลาเกดกลนหนซงสงผลถงระยะเวลาในการเกบรกษาของน�ามนงาชนดตางๆ โดยกลนหนในน�ามนนเกดจากการท�าปฏกรยา oxidation ของ fatty acids ซงเปนองคประกอบหลกในน�ามนกบ oxygen ในอากาศ และจะเกดไดดขนในสภาวะทมความเปนกรด ความชน และอณหภมสง น�ามนงาขมอนเปนน�ามนงาทมปรมาณ lenolenic acid (C18:3) อยสง ซงจะท�าใหเกดปฏกรยา oxidation ไดงายและมคา oxidative stability ทต�ากวาน�ามนงาขาวและงาด�า ซงไมมกรดไขมน lenolenic acid (C18:3) เปนองคประกอบ ดงนนจงสามารถน�าผลการวเคราะหดวยเทคนค Accelerated Oxidation Test มาใชเปนขอมลเบองตนในการบงชน�ามนงาขมอนแทและปลอมได

รปท 2 แสดงโครงสรางทางเคมของ Oleic(O), Linoleic(L), Linolenic(Ln) และ Saturated (S) acyl chains

2. วธการวจย (Experimental) 2.1 ตวอยาง น�ามนงาด�า น�ามนงาขาว น�ามนงาขมอน A และ C ซอจากจงหวดแมฮองสอน น�ามนงาขมอน B ซอจากทองตลาดในกรงเทพมหานคร

2.2 วธด�าเนนการ 2.2.1 การวเคราะหดวยเทคนค 1H NMR Spectroscopyน�าน�ามนงาประมาณ 0.1 กรม (1-2 หยด) ละลายใน CDCl

3 ประมาณ

0.4 มลลลตร ถายลงในหลอด NMR ขนาด 5 มลลเมตร น�าไปตรวจวดดวยเทคนค 1H NMR ดวยเครอง BRUKER AVANCE 400 MHz ทอณหภมหอง โดยใชสญญาณของ CDCl

3 ท 7.24 ppm เปน

chemical shift reference วดพนทใตสญญาณโดยใชโปรแกรม TopSpin 3.2 โดยท�าการตรวจวดสญญาณและหาพนทใตสญญาณตวอยางละ 3 ซ�า 2.2.2 การวเคราะหดวยเทคนค Accelerated oxidation test ตรวจวดคา oxidatiive stability ของน�ามนงาขาว น�ามนงาด�า น�ามนขมอน A B และ C จ�านวนตวอยางละ 3 ซ�า ดวยเครอง Rancimat (รน 743; Metrohm Ltd., Switzerland) โดยใชสภาวะดงน [8]

ปรมาณตวอยาง 3 กรม

ปรมาณ น�า Deionized 50 มลลลตร

อตราการไหลของกาซ 10 ลตร/ชวโมง

อณหภม 110 องศาเซลเซยส

Delta T 0.1 องศาเซลเซยส

วธการประเมนผลเปนแบบ Induction Time

Evaluation

CH3

CH3

CH3

CH3(

)n

(

)n

(

)n

(

)n

Oleic (C18:1)

Linoleic (C18:2)

Linolenic (C18:3)

Saturated


3. ผลและวจารณ (Results and Discussion) 3.1 การวเคราะหเชงคณภาพดวยเทคนค 1H NMR

Spectroscopy รปท 3 แสดง 1H NMR สเปกตรม ของน�ามนงาขมอน สญญาณ A (ระหวาง δ

H 0.83 ถง 0.93 ppm) เกดจากการซอนทบของสญญาณ

จาก methyl protons (-CH3) ใน saturated, linoleic และ oleic

acyl chains สญญาณ B (ระหวาง δH 0.95 ถง 1.03 ppm) เกดจาก

methyl protons (-CH3) ใน linolenic acyl chains สญญาณ C

(ระหวาง δH 1.1 ถง 2.03 ppm) เกดจากการซอนทบของสญญาณจาก methylene protons (-CH

2-) ใน chains ตางๆ สญญาณ D

(ระหวาง δH 1.5 ถง 1.7ppm) และ สญญาณ F (ระหวาง δ

H 2.23

ถง 2.36 ppm) เกดจากสญญาณของ methylenic protons ในต�าแหนง β และ α จากหม carboxyl ตามล�าดบ สญญาณ E (ระหวาง δH 1.94 ถง 2.14 ppm) เกดจากสญญาณของ αmethylenic protons ทเชอมตอกบ double bonds หรอ เรยกวา allylic protons(-CH

2CH=CHCH

2-) สญญาณ G (ระหวาง δ

H 2.70 ถง 2.84

ppm) เกดจากการซอนทบของสญญาณจาก α methylenic protons ทเชอมตอกบสอง double bonds (=HC-CH

2-CH=) หรอเรยกวา

bis-allylic protons สญญาณ H (ระหวาง δH 4.05 ถง 4.35 ppm)

เกดจากสญญาณของ protons บน carbon atoms ในต�าแหนง 1 และ 3 ของหม glyceryl (รปท 1) สญญาณ I (ระหวาง δ

H 5.2 ถง

5.26 ppm) เกดจากสญญาณของ protons บน carbon atoms ในต�าแหนง 2 ของหม glyceryl (รปท 1) สญญาณ J (ระหวาง δ

H 5.26

ถง 5.5 ppm) เกดจากสญญาณของ olefinic protons (-CH=CH-) รายละเอยดการบงชสญญาณใน 1H NMR ของน�ามนงาขมอน แสดงในตารางท 2

ตารางท 2 แสดงการบงชสญญาณใน 1H NMR สเปกตรม ของ

น�ามนงาขมอน

สญญาณChemical

shift (ppm)Functional group

A 0.83-0.93-CH

3 (saturated, oleic และ

linoleic acyl chains )

B 0.93-1.03 -CH3 (linolenic acyl chains)

C 1.1-1.5 -(CH2)n- (acyl chains)

D 1.5-1.7 -OCO-CH2-CH

2-(acyl chains)

E 1.94-2.14 -CH2-CH=CH- (acyl chains)

F 2.23-2.36 -OCO-CH2-(acyl chains)

G 2.70-2.84 =HC-CH2-CH=(acyl chains)

H 4.05-4.35 -CH2OCOR (glyceryl group)

I 5.2-5.26 >CHOCOR (glyceryl group)

J 5.26-5.40 -CH=CH-( acyl chains)

การบงชสญญาณของน�ามนงาชนดตางๆ พบวา สญญาณของ methyl protons (-CH

3) จากหม linolenic ระหวาง chemical

shift 0.93 ถง 1.03 ppm (สญญาณ B) จะปรากฏใน 1H NMR สเปกตรม ของ น�ามนงาขมอน A และ น�ามนงาขมอน B แตไมปรากฏในน�ามนงาขมอน C น�ามนงาด�า และน�ามนงาขาว ซงท�าใหสามารถใชผลวเคราะหสเปกตรมทต�าแหนง B เพอแยกแยะน�ามนงาขมอนแทและน�ามนงานขมอนปลอมได ดงนนจากผลของ 1H NMR สเปกตรม น�ามนงาขมอน C จงไมใชน�ามนงาขมอนแท เนองจากไมมสญญาณ ในต�าแหนง B แสดงในรปท 4

รปท 3 แสดง 1H NMR สเปกตรมของน�ามนงาขมอน

รปท 4 แสดง 1H NMR สเปกตรมของ a) น�ามนงาขาว b) น�ามนงาด�า c) น�ามนงขมอน C d) น�ามนงาขมอน B และ e) น�ามนงาขมอน A


3.2 การวเคราะหเชงปรมาณดวยเทคนค 1H NMR Spectroscopy ปรมาณ oleic(O), linoleic(L), linolenic(Ln) และ saturated(S) ใน triacylglycerol ของ น�ามนงาขาว น�ามนงาด�า และน�ามนงาขมอน A B และ C ค�านวณโดยใชสมการ (1) ถง (4) [4 และ 5] Ln (%) = 100 x [B/(A+B)] (1) L (%) = 100 x [(E/D)-2[B/(A+B)]] (2) O (%) = 100 x [(C/2D)-(E/D)+[B/(A+B)]] (3) S (%) = 100 x [1-(C/2D)] (4)

ตารางท 3 แสดงองคประกอบใน triacylglycerol ของน�ามนงาชนดตางๆ

ล�าดบท ชอตวอยาง

องคประกอบของ triacylglycerol (%)

Palmitoleic (C16:1)

Oleic (C18:1)

Linoleic (C18:2)

Linolenic (C18:3)

Saturated

1 น�างาขมอนจากจงหวดแมฮองสอน(a) 0.11 11.55 18.45 59.84 10.05

2 น�างาขมอนจากจงหวดเชยงใหม(a) 0.17 11.41 22.09 56.96 9.34

3 น�างาขมอนในทองตลาด(a) 0.08 12.66 22.26 54.26 10.17

4 น�างาขมอน A(b) - 13.93 13.09 54.52 18.46

5 น�างาขมอน B(b) - 15.28 10.85 54.37 19.50

6 น�างาขมอน C(b) - 21.73 56.15 ไมพบ 22.12

7 น�ามนงาขาว(b) - 38.71 42.92 ไมพบ 18.37

8 น�ามนงาด�า(b) - 41.17 41.74 ไมพบ 17.13(a) ขอมลจาก Reference ท [6] วเคราะหดวยเทคนค Gas chromatography(b) ขอมลจากงานวจยน วเคราะหดวย เทคนค 1H NMR Spectroscopy

ขอมลองคประกอบของกรดไขมนในน�ามนงาขมอนซงปลกในจงหวดแมฮองสอน จงหวดเชยงใหม และจากทองตลาด วเคราะหดวยเทคนค Gas chromatography [6] แสดงในล�าดบท 1 ถง 3 ของตารางท 3 ขอมลองคประกอบของกรดไขมนในน�ามนงาขมอน A-C น�ามนงาขาว และน�ามนงาด�า จากงานวจยนวเคราะหดวยเทคนค 1H NMR spectroscopy แสดงในล�าดบท 4 ถง 8 ของตารางท 3 จากผลการทดลองพบวาน�ามนงาขมอนเปนน�ามนงามปรมาณ Ln (แสดงในสญญาณ B) อยสงกวารอยละ 50 แตไมพบ Ln ในน�ามนงาขมอน C น�ามนงาขาว และน�ามนงาด�า จากการทดลองนท�าใหสามารถสรปไดวาการวเคราะหองคประกอบของกรดไขมนดวยเทคนค 1H NMR spectroscopy สามารถแยกแยะความแตกตางของน�ามนงาขมอนแทและน�ามนงาขมอนปลอมแปลงได

3.3 การวเคราะหดวยเทคนค Accelerated Oxidation Test คา oxidative stability ของน�ามนงาขมอน A-C น�ามนงาขาว และ น�ามนงาด�า แสดงในตารางท 4 จากผลการทดลองพบวาน�ามนงาขาวและงาด�ามคา oxidative stability สงกวา น�ามนงาขมอน A B และ C ซงสงผลใหเกดกลนหนไดชากวาจงมระยะเวลาในการเกบรกษาไดดกวาน�ามนงาขมอน โครงสรางทางเคมในน�ามนพชมผลตอการเกดปฏกรยา oxidation เมอปรมาณ unsaturation (double bonds) เพมขนท�าใหเกด fatty acid radical ไดดขน เชน lenoleic acid (C18:2) จะเกดปฏกรยา oxidation ไดเรวกวา oleic acid (C18:1) ประมาณ 10 ถง 40 เทา และ lenolenic acid (C18:3) จะเกดปฏกรยา oxidation ไดดกวา lenoleic acid (C18:2) [7] เปนตน น�ามนงาขมอนม lenolenic acid (C18:3) เปนองคประกอบหลกใน triacylglycerol จงท�าใหเกดปฏกรยา oxidation ไดดกวาและมคา oxidative stability ต�ากวาน�ามนงาขาวและงาด�า สวนน�ามนงาขมอน C มคา oxidative stability สงกวาน�ามนงาขมอน A และ B แตต�ากวาน�ามนงาขาวและงา ดงนน น�ามนงาขมอน C จงไมใชน�ามนงาขมอนแท แตจะท�าใหน�ามนงาขมอน C มอายการเกบรกษาทดกวาน�ามนงาขมอน A และ B ผลจากการวเคราะหคา Oxidative stability สามารถเปนขอมลเบองตนในการบงชชนดของน�ามนงารวมทงการปลอมแปลงของน�ามนงาได


ตารางท 4 แสดงคา Oxidative stability (OS) ของน�ามนงาชนด

ตางๆ

ชอตวอยาง คา Oxidative stability (hours)

น�ามนงาขมอน A 1.4

น�ามนงาขมอน B 1.6

น�ามนงาขมอน C 3

น�ามนงาขาว 8.4

น�ามนงาด�า 8

4 สรป (Conclusion) จากงานวจยนแสดงใหเหนวา 1H-NMR spectroscopy เปนเทคนคทสามารถใชในการศกษาองคประกอบของกรดไขมน ในน�ามนงาขมอน น�ามนงาขาวและน�ามนงาด�าไดและพบวาน�ามนงาขมอนเปนน�ามนงามปรมาณ Linolenic (Ln) อยมากกวารอยละ 54 แตไมพบในน�ามนงาขาวและน�ามนงาด�า ดงนนจงสามารถใชสญญาณจากเมทลโปรตอนของ lenolenic acyl chains ท chemical shift 0.93 ppm ใน 1H-NMR สเปกตรม บงชความแตกตางของน�ามนงาขมอนแทและน�ามนงาขมอนปลอมได นอกจากนการศกษาดวยเทคนค Accelerated Oxidation Test แสดงใหเหนวา คา oxidative stability ซงมความเกยวเนองกบปรมาณและชนดของกรดไขมนในน�ามนตางๆ นน จะมคาแตกตางกนในน�ามนงาชนดตางๆ โดยคา oxidative stability ของน�ามนงาขมอน A และ B ซงเปนน�ามนงาขมอนแทมคาต�ากวาน�ามนงาขมอน C ซงเปนน�ามนงาขมอนปลอม น�ามนงาขาว และน�ามนงาด�า ดวยเทคนคการวเคราะหทงสองนยงสามารถประมาณอายการจดเกบของน�ามนงาจากปรมาณกรดไขมนและคา oxidative stability ได โดยน�ามนงาทมองคประกอบของกรดไขมนชนดทมพนธะคมากกวาจะม คา oxidative stability ต�ากวาท�าใหการหนไดเรวกวาและมอายการจดเกบไดนอย ดงนนนกวทยาศาสตรสามารถน�าเทคนค 1H-NMR spectroscopy และเทคนค Accelerated Oxidation Test มาใชในการแยกความแตกตางระหวางงาขมอนแทและปลอมแปลงอกทงประมาณอายการจดเกบของน�ามนงาได

5 กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement) โครงการวจยนไดรบทนสนบสนนจากกรมวทยาศาสตรบรการ

6 เอกสารอางอง (References) [1] FRANK D. Gunstone 2004 Sources, Composition, Properties and Uses. In: The chemistry of oil and fats. Boca Raton, FL : RCA Press, 2004, pp 4. [2] OKANOTO, M., et al. Effects of perilla seed oil supplementation on leukotriene generation by leucocytes in patients with asthma associated with lopometabolism.Int.Arch.AllergyImmunol. 2000,122,137-142. [3] IAHARA, M., et al. Comparative effects of short- and long term feeding of safflower oil and perillra oil on lipid metabolism in rats. Comp.Biochem. Physiol. Part B: Biochem Mol. Biol. 1998, 121, 223-231. [4] GUILLEN, M.D. and RUIZ, A. 1H nuclear magnetic resonance as a fast tool for determining the composition of acyl chains in acylglycerol mixtures. Eur.J.LipidSci.Technol.2003, 105, 502-507. [5] GUILLEN, M.D. and RUIZ, A. Rapid simultaneous determination by proton NMR of unsaturation and composition of acyl groups in vegetable oils. Eur.J.LipidSci.Technol. 2003, 105, 688-696. [6] SIRIAMORNPUN, S., et al. Variation of lipid and fatty acid compositions in Thai Perilla seeds grown at different locations. SongklanakarinJ. Sci. Technol. 2006, 28 (Suppl. 1), 17-21. [7] McCLEMENTS, D.J. and DECKER, E.A. Lipids. In: Food Chemistry. Boca Raton, FL : CRC Press, 2008, pp. 155-216. [8] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 6886. Animal and vegetable fats and oils – Determination of oxidative stabilty (accelerated oxidation test), 2nd ed. 2006.


การส�ารวจความเขาใจของบคลากรหองปฏบตการเคมภายในกรมวทยาศาสตรบรการตอความเปนสเขยวอยางยงยน

Survey of the understanding of chemical laboratory workers in the Department of Science Service toward sustainability

บทคดยอ กรมวทยาศาสตรบรการ (วศ.) กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย ใหความส�าคญกบการพฒนาหองปฏบตการสเขยว (Green laboratory) ซงเปนแนวคดระดบสากลในการสงเสรมหองปฏบตการ ใหมความปลอดภย มการใชทรพยากรอยางมประสทธภาพ ลดการใชพลงงาน และเปนมตรตอสงแวดลอมอยางยงยน การศกษาวจยน เปนการส�ารวจความคดเหนของผปฏบตงานในหองปฏบตการทมการใชสารเคมภายใน วศ. เพอวเคราะหความเขาใจของบคลากรตอความเปนสเขยวของหองปฏบตการ และเสนอแนะแนวทางในการจดท�าหองปฏบตการสเขยวขององคกรอยางยงยน ผลการศกษาพบวา รอยละ 85.2 ของผตอบแบบสอบถาม ตระหนกถงความส�าคญและตองการใหหองปฏบตการของตนเองเปนหองปฏบตการสเขยว ซงสะทอนถงความเขาใจและความพรอมของบคลากรทจะสงเสรมหองปฏบตการสเขยว อยางไรกด มเพยง ประมาณหนงในสามของผตอบแบบสอบถามทมความคดเหนวา องคกรของตนเองมการด�าเนนงานดานหองปฏบตการสเขยว นอกจากน ผตอบแบบสอบถามสวนใหญมความเขาใจทไมเปนไปในทศทางเดยวกนเกยวกบความเปนสเขยวของหองปฏบตการภายในองคกร ดงนน วศ. ควรสอสารนโยบายและแนวคดเกยวกบหองปฏบตการสเขยวใหกบบคลากรใหทวถงทงองคกร และทส�าคญทสด คอ ควรเสรมสรางใหบคลากรมความตระหนกร มความรความเขาใจในแนวทางการบรหารจดการและแนวปฏบตของหองปฏบตการสเขยว ตลอดจนสนบสนนใหบคลากรน�าความรเชงทฤษฎมาใชปฏบตในหองปฏบตการของตนเองอยางเปนรปธรรม ซงมความส�าคญอยางยงตอการขบเคลอนความเปนสเขยวอยางยงยน การศกษาครงนสามารถใชเปนแนวทางอางองในการวเคราะหหองปฏบตการและความพรอมของบคลากรภายในหนวยงานภาครฐ รฐวสาหกจ เอกชน และสถาบนการศกษา เพอสงเสรมการพฒนาหองปฏบตการสเขยวของประเทศอยางยงยนตอไป

Abstract Department of Science Service (DSS), Ministry of Science and Technology, has been promoting the concept of green laboratories, which is an international concept aiming to equip laboratories with safety, efficient resource usage, reducing energy consumption, and being environmentally friendly. We conducted an opinion survey of staffs across the laboratories using chemicals within DSS to analyze the understanding of personnel in moving toward green laboratories, and propose ways to achieve green laboratories within the organization. The study found that 85.2 percent of the respondents are aware of the importance and want to embrace the green laboratory concept into their own laboratories. These findings reflect the understanding and potential of DSS staffs in moving toward green laboratories. However, only one-third of respondents thought that there is DSS green laboratory movement, and the majority of respondents show differences in the understanding of green laboratory development in the organization. Therefore, DSS needs to be more active in communicating the concept across the organization. Importantly, DSS needs to raise awareness and strengthen knowledge and understanding of the staffs on green laboratory practices and guidelines. In addition, DSS needs to support the staffs in undertaking the knowledge into practices to concrete green laboratory development and sustainability. This study can be used as the model for similar studies on laboratories in the public and private sectors and educational institutions as well, in order to promote green laboratory concept within the

country in the future.

ค�าส�าคญ: หองปฏบตการสเขยว หองปฏบตการทยงยน ความปลอดภยของหองปฏบตการKeywords: Green laboratory, Sustainable laboratories, Laboratory safety

1กรมวทยาศาสตรบรการ 2ภาควชาสถต คณะพาณชยศาสตรและการบญช จฬาลงกรณมหาวทยาลย *E-mail address : [email protected] **Corresponding author E-mail address : [email protected]

ปวณา เครอนล1*, อครนทร ไพบลยพานช2**, อนนตณฐ กนตธญญรตน2, ลดดาวลย เยยดยด1, ดวงกมล เชาวนศรหมด1, พชญา บตรขนทอง1, ภทฐดา นลภทรฉตร2

Paweena Kreunin1*, Akarin Paibulpanich2**, Anantanat Kantanyarat2, Laddawan Yeadyad1, Duangkamol Chaosrimud1, Pitchaya Buthkhunthong1, Pattida Nilpatarachat2

8


1. บทน�า (Introduction) แนวคดเรองหองปฏบตการสเขยว (Green laboratory) เปนแนวคดในการพฒนาหองปฏบตการ ใหเกดความยงยน (Sustainability) มความปลอดภย (Safety) ลดการใชพลงงาน (Low energy consumption) เปนมตรตอสงแวดลอม (Environmental friendly) และมประสทธภาพสง (High efficiency) โดยรเรมและผลกดนจากองคการไมแสวงหาผลก�าไรในระดบสากล คอ International Institute for Sustainable Laboratories (I2SL) กอตงขนในป พ.ศ. 2547 เพอสนบสนนแนวคดดานการพฒนาหองปฏบตการอยางยงยนแบบครบวงจร ตงแตการออกแบบ วศวกรรม ไปจนถงแนวปฏบต [1] และเปนศนยกลางในการแลกเปลยนเรยนรขอมลขาวสารจากเครอขายความรวมมอทวโลก ซงมสมาชกจากนานาประเทศ ทงทเปนหองปฏบตการและหนวยงานทมอาคารปฏบตการททนสมย โดยในภมภาคอาเซยน Singapore Chapter หรอองคกรสาธารณรฐสงคโปร เปนเครอขายของ I2SL ทสนบสนนการถายทอดแนวคดดงกลาว ในประเทศไทย การเผยแพรแนวคดเรองหองปฏบตการสเขยว ด�าเนนการโดยกรมวทยาศาสตรบรการ (วศ.) กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย เรมขนในป พ.ศ. 2554 ในการจดสมมนาวชาการ เรอง “A Walk to Green Laboratory” [2] เพอสงเสรมแนวคดของ I2SL และด�าเนนการอยางตอเนองดวยการพฒนาหลกสตรฝกอบรมทงภาษาไทยและภาษาองกฤษ เพอเผยแพรความรความเขาใจเกยวกบหองปฏบตการสเขยว ซงหมายรวมไปถงการเลอกใชแนวปฏบตตาง ๆ ทเปนสเขยวในการท�างานในหองปฏบตการ (Green laboratory practices) การออกแบบหองปฏบตการและการเลอกใชวสดอปกรณทลดการใชพลงงาน ลดการใชสาธารณปโภค ลดการเกดสารอนตราย ท�าใหผปฏบตงานในหองปฏบตการมความปลอดภยเพมขน [3, 4] นอกจากน แหลงอางองจากมหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร [5] กลาวถงการพฒนาระบบการจดการหองปฏบตการสเขยว ดวยองคประกอบหลก 4 ประการ ไดแก การจดการสารเคม การจดการของเสยทเปนอนตราย การจดการความปลอดภย และการจดการดานพลงงาน แมวาในปจจบน แนวคดเรองหองปฏบตการสเขยวมความแพรหลายมากขนในประเทศไทย แตการพฒนาหองปฏบตการไปสความเปนสเขยวนนมขอจ�ากดดวยความจ�าเปนในการใชทรพยากรหลายดานขององคกร เชน บคลากร วสดอปกรณ อาคารสถานท และเทคโนโลยททนสมย ดวย วศ. เลงเหนถงความส�าคญของการพฒนาหองปฏบตการสเขยวของประเทศ และองคกรมนโยบายการจดการดานความปลอดภยในหองปฏบตการ มงมนในการรกษาสงแวดลอม ดวยการสงเสรมการสรางวฒนธรรมองคกรและปลกฝงจตส�านกในการปฏบตงานอยางปลอดภย การอนรกษสงแวดลอมอยางยงยน รวมถงสนบสนนใหบคลากรมความตระหนกและมสวนรวมในความรบผดชอบดานความปลอดภยในหองปฏบตการ [6, 7] การวจยนเปนการสนบสนนการจดท�าหองปฏบตการสเขยวภายในองคกร ดวยการส�ารวจความ

คดเหนของบคลากรหองปฏบตการของ วศ. ทมการใชสารเคม โดยมวตถประสงคในการวเคราะหความเขาใจของบคลากรตอความเปนสเขยวของหองปฏบตการ ศกษาสถานภาพปจจบนและความพรอมขององคกร เพอใชประกอบการเสนอแนะแนวทางในการจดท�าหองปฏบตการเพอความเปนสเขยวอยางยงยน ผลการศกษาสามารถน�าไปใชเปนตนแบบใหกบหนวยงานอน ๆ ในการวเคราะหภายในองคกรเพอคนหาวธการในการพฒนาหองปฏบตการสเขยวของหนวยงาน การวจยครงนจะชวยสงเสรมแนวคดเรองหองปฏบตการสเขยวและสนบสนนเศรษฐกจสเขยวของประเทศตอไป

2. วธการวจย (Experimental) วธด�าเนนการศกษาในการท�าวจย เปนการวจยเชงปรมาณ (Quantitative research) ดวยวธการศกษาแบบส�ารวจตวอยาง (Survey research) ด�าเนนการตงแตเดอนพฤษภาคม 2558 ถง เดอนกมภาพนธ 2559 โดยใชแบบสอบถามเปนเครองมอในการเกบขอมล ซงใหค�านยามของ “หองปฏบตการเคม” หมายถง “หองปฏบตการทมการใชสารเคม”

2.1 ประชากรเปาหมายและกรอบตวอยาง

การศกษานมประชากรเปาหมาย คอ บคลากรของ วศ. จาก ส�านก/โครงการ/ศนย รวม 7 หนวยงานทมหองปฏบตการเคมภายใน วศ. ไดแก 1) ส�านกพฒนาศกยภาพนกวทยาศาสตรหองปฏบตการ 2) ส�านกเทคโนโลยชมชน 3) โครงการเคม 4) โครงการฟสกสและวศวกรรม 5) โครงการวทยาศาสตรชวภาพ 6) ศนยบรหารจดการทดสอบความช�านาญหองปฏบตการ และ 7) ศนยทดสอบวสดสมผสอาหารของอาเซยน ซงมบคลากรรวม 423 คน ตามอตราก�าลงขาราชการ/ลกจางประจ�า/พนกงานราชการ/ลกจางจางเหมา (ขอมลอางอง ณ วนท 16 มถนายน 2558) ทปฏบตงานในดานตาง ๆ ของหนวยงาน เชน ดานบรหารจดการ ดานธรการ ดานวจยหลกสตรหลกสตรฝกอบรมและเทคโนโลย และดานหองปฏบตการ ดงนน กรอบตวอยางของการศกษาครงน มจ�านวนทงสน 423 คน

2.2 การเลอกตวอยาง การเลอกตวอยางในการศกษาครงน ก�าหนดใหเปนบคลากรของ วศ. ทปฏบตงานในหองปฏบตการเคม โดยผวจยขอใหส�านก/โครงการ/ศนย คดเลอกบคลากรของหนวยงานเพอกรอกขอมลแบบสอบถาม โดยระบ “เฉพาะบคลากรทปฏบตงานในหองปฏบตการทมการใชสารเคม” ในแบบสอบถาม

2.3 การออกแบบแบบสอบถาม การออกแบบแบบสอบถามในการศกษาวจยครงน ไดน�าแบบสอบถามจาก โครงการวจย เรอง การส�ารวจทศนคตของผปฏบตงานในหองปฏบตการเคม ตอการจดการหองปฏบตการสเขยวในประเทศไทย [8] ซงไดรบการสนบสนนจากส�านกงานคณะกรรมการวจยแหงชาต และงบประมาณสนบสนนจาก วศ. มาปรบปรงเพอใหสอดคลองกบกรอบวตถประสงคของงานวจยซงเปนการศกษาในระดบองคกร และเพอใหตรงกบวตถประสงคในการศกษาความเขาใจของ


บคลากร วศ. ตอความเปนสเขยวภายในองคกร จงศกษากลมประเดนค�าถาม ดงน 2.3.1 ขอมลเบองตนของผตอบแบบสอบถาม และการเขารวม การฝกอบรมหลกสตรทเกยวกบหองปฏบตการ 2.3.2 ความคดเหนเกยวกบหองปฏบตการเคมขององคกร 2.3.3 ความเขาใจในการด�าเนนงานทเกยวกบหองปฏบตการ สเขยวขององคกร 2.3.4 ความคดเหนและขอเสนอแนะเกยวกบประเดนทจ�าเปน ตอการพฒนาหองปฏบตการสเขยวขององคกร

2.4 การวเคราะหขอมล ส�านก/โครงการ/ศนย ไดน�าสงแบบสอบถามกลบมายงผวจย ขอมลทไดน�ามารวบรวม ลงรหส และคยขอมลโดยใชโปรแกรม Microsoft Excel และวเคราะหขอมลโดยใชสถตเชงพรรณนาประกอบดวย คาความถ รอยละ คาเฉลย และการจดอนดบดวยคาถวงน�าหนกดวยโปรแกรม Microsoft Excel

3. ผลและวจารณ (Results and Discussion) ผวจยไดรบแบบสอบถามกลบมาจ�านวนทงสน 291 ฉบบ จากผทท�างานในหองปฏบตการเคมและผทเกยวของ ซงตรงกบกลมตวอยางตามวตถประสงคของการวจย โดยคดเปนอตราการตอบกลบทงสนรอยละ 68.8 ของอตราก�าลง วศ. และการวเคราะหขอมลใชสถตเชงพรรณนา ในรปของคาความถ รอยละ คาเฉลย และการจดอนดบดวยคาถวงน�าหนก [9] ซงโดยทวไป กลมผตอบแบบสอบถามรอยละ 61.7 เปนเพศหญง รอยละ 72.1 เปนผมอายระหวาง 26 – 50 ป และรอยละ 90.6 เปนผจบการศกษาระดบปรญญาตรหรอสงกวา ซงจดเปนบคลากรในวยท�างานทมคณวฒในการปฏบตงานในหองปฏบตการเคมทวไป สรปผลการวเคราะหขอมลไดดงน

3.1 การเขารวมการฝกอบรมหลกสตรทเกยวกบหองปฏบต

การสเขยวในสวนการศกษาขอมลของผตอบแบบสอบในการเขารวมการฝกอบรมหลกสตรทเกยวกบหองปฏบตการ จากการฝกอบรมระดบบคคลซงจดโดยส�านกพฒนาศกยภาพนกวทยาศาสตรหองปฏบตการ กรมวทยาศาสตรบรการ (วศ. พศ.) ตามรายละเอยดหลกสตรในตารางท 1 โดยล�าดบท 1 เปนหลกสตรทเกยวกบการทดสอบ สอบเทยบ และเทคนคการทดสอบ และล�าดบท 2 – 5 เปนหลกสตรทเกยวกบหองปฏบตการสเขยว โดยทวไป บคลากร วศ. สามารถเลอกเขารบการฝกอบรมหลกสตรไดตามความสนใจ หรอตามทหวหนางานก�าหนด ทงน ขอค�าถามก�าหนดใหผตอบแบบสอบถามเลอกหลกสตรทเคยเขารวมการฝกอบรม โดยเลอกตอบไดมากกวา 1 ขอ ซงไดรบแบบสอบถามตอบกลบในเรองดงกลาวจ�านวน 287 ฉบบ โดย 79 ฉบบเปนผตอบแบบสอบถามทไมเคยเขารวมการอบรม ดงนน จ�านวนผตอบแบบสอบถามทเคยเขารวมการฝกอบรม คดเปนจ�านวน 208 คนซงเมอนบจ�านวนความถของค�าตอบไดทงสน 462 ค�าตอบ และเมอเรยง

ล�าดบหลกสตรทมผเขารวมการอบรมจาก “มาก” ไป “นอย” สรปไดดงตารางท 1ตารางท 1 ความถและรอยละของผเขารวมการฝกอบรมของวศ.พศ.ทเกยวกบหองปฏบตการ

ล�าดบท

หลกสตรทเขารบการอบรมความถของผทตอบในหวขอดงกลาว ÷ 208*

รอยละ

1

หลกสตรอนดานการสอบเทยบเครองมอวด ดานการควบคมคณภาพ ดานเทคนคการวเคราะหเคมพนฐาน ดานเทคนคการวเคราะหโดยใชเครองมอ ดานจลชวทยา และเทคนคการวเคราะหทดสอบตาง ๆ

142 68.3

2หลกสตรความปลอดภยในหองปฏบตการ

132 63.5

3หลกสตรการควบคมและการจดการสารเคมอนตราย

68 32.7

4หลกสตรการก�าจดของเสยอนตรายในหองปฏบตการ

61 29.3

5หลกสตรการออกแบบหองปฏบตการเคมเพอความปลอดภย

59 28.4

รวมความถ 462

หมายเหต * 208 หมายถง จ�านวนผตอบแบบสอบถามในขอดงกลาว จากตารางท 1 กลมตวอยางสวนใหญเขารวมการฝกอบรมทเกยวกบหองปฏบตการในดานการบรการทดสอบ คดเปนรอยละ 68.3 และหลกสตรทเกยวกบหองปฏบตการสเขยวทเปนหลกสตรพนฐาน ไดแก หลกสตรความปลอดภยในหองปฏบตการ คดเปนรอยละ 63.5 ซงเมอเทยบกบหลกสตรทเกยวกบหองปฏบตการสเขยวเฉพาะดาน เชน การจดการสารเคมอนตราย การก�าจดของเสยอนตราย คดเปนรอยละระหวาง 28.4 – 32.7 ดงนน การเพมจ�านวนบคลากรใหเขารวมการฝกอบรมหลกสตรทงหลกสตรขนพนฐานและหลกสตรเฉพาะดานดงทกลาวมาแลว จะชวยใหบคลากรมประสบการณทเกยวกบหองปฏบตการสเขยวเพมขน

3.2 ความคดเหนเกยวกบหองปฏบตการเคมขององคกร ขอค�าถามทเกยวกบความคดเหนของกลมตวอยางทเปนผปฏบตงานในหองปฏบตการเคมโดยตรง จ�านวน 262 คน เกยวกบหองปฏบตการของ วศ. ซงมขอค�าถามทเปนแนวคดของการจดท�าหองปฏบตการสเขยวเบองตน ผลการวเคราะหความคดเหนสรปไดดงตารางท 2


ตารางท 2 จ�านวน (รอยละ) ความคดเหนของผตอบแบบสอบถามตอประเดนค�าถามทเกยวกบหองปฏบตการเคมขององคกร

ประเดนค�าถาม จ�านวนความคดเหน (รอยละ)

ใช ไมใช ไมแนใจ

1. หองปฏบตการของทานมเปาหมายและการบรหารจดการเพอความปลอดภยของบคลากร สถานท และผทเกยวของ รวมถงการประหยดพลงงาน และเปนมตรตอสงแวดลอม

258163

(63.2)21

(8.1)74

(28.7)

2. หองปฏบตการของทานมคมอการบรหารจดการดานพลงงาน 25732

(12.5)116

(45.1)109

(42.4)

3. หองปฏบตการของทานมคมอการบรหารจดการสารเคม 25683

(32.4)76

(29.7)97

(37.9)

4. หองปฏบตการของทานมคมอการบรหารจดการของเสยอนตราย 25770

(27.2)78

(30.4)109

(42.4)

5. หองปฏบตการของทานมคมอการบรหารจดการความปลอดภยในหองปฏบตการ 256104

(40.6)60

(23.4)92

(35.9)

6. หองปฏบตการของทานมแผนงานการลดการใชพลงงานของหองปฏบตการในระยะยาว 25672

(28.1)69

(27.0)115

(44.9)

7. หองปฏบตการของทานตดตงระบบการถายเทอากาศ การระบายอากาศและการปรบอากาศเพอควบคมการหมนเวยนของอากาศในหองปฏบตการไดอยางมประสทธภาพ

257106

(41.2)67

(26.1)84

(32.7)

8. หองปฏบตการของทานมระบบการจดการสารเคมในหองปฏบตการทมประสทธภาพ 25785

(33.1)72

(28.0)100

(38.9)

9. หองปฏบตการของทานมการแยกพนทหองปฏบตการทใชสารเคมออกจากพนทอน ๆ อยางชดเจน เพอลดโอกาสในการรบสมผสสารเคมอนตรายของผทไมเกยวของ

258140

(54.3)66

(25.6)52

(20.2)

10. หองปฏบตการของทานมการตดสตกเกอรหรอโปสเตอรเพอเสรมสรางความตระหนกในการประหยด หรอรไซเคลพลงงานและน�า ทสามารถเหนไดชดเจน

258108

(41.9)89

(34.5)61

(23.6)

11. หองปฏบตการของทานมแนวทางปฏบตทสอดคลองกบแนวคดของการจดการหองปฏบตการสเขยว

25692

(35.9)41

(16.0)123

(48.0)

12. บคลากรในหองปฏบตการทกคนมสวนรวมในการท�างานดานการจดการหองปฏบตการสเขยว

259105

(40.5)45

(17.4)109

(42.1)

13. ทานเหนความส�าคญและตองการใหหองปฏบตการของทานมการจดการหองปฏบตการสเขยว

256218

(85.2)6

(2.3)32

(12.5)

จากตารางท 2 ขอ 1 พบวา ผตอบแบบสอบถามรอยละ 63.2 เหนวา หองปฏบตการของตนเองมเปาหมายและการบรหารจดการเพอความปลอดภยของบคลากร สถานท และผทเกยวของ รวมถงการประหยดพลงงาน และเปนมตรตอสงแวดลอม ซงสอดคลองกบแนวคดของหองปฏบตการสเขยว โดยรอยละ 8.1 ไมเหนดวย ในขณะทรอยละ 28.7 ยงไมแนใจ ซงสะทอนถงความเขาใจในเปาหมายและการบรหารจดการของหองปฏบตการทไมเปนไปในทศทางเดยวกน ผลวเคราะหประเดนค�าถามเกยวกบองคประกอบเบองตนของหองปฏบตการสเขยว พบวา ผตอบแบบสอบถามสวนใหญ “ไมแนใจ” หรอคดหองปฏบตการของตนเอง “ไมม” คมอการบรหารจดการดานพลงงาน คมอการบรหารจดการสารเคม คมอการบรหารจดการของเสยอนตราย คมอการบรหารจดการความปลอดภยในหองปฏบตการ และแผนงานการลดการใชพลงงานของหองปฏบตการในระยะยาว ตลอดจนระบบการถายเทอากาศและระบบการจดการสารเคมทมประสทธภาพ ซงแสดงถงความเขาใจในหองปฏบตการภายในองคกรทแตกตางกน


จากขอ 13 พบวา ผตอบแบบสอบถามรอยละ 85.2 เหนความส�าคญและตองการใหหองปฏบตการของตนเองมการจดการหองปฏบตการทเปนสเขยว แตผตอบแบบสอบถามสวนใหญ “ไมแนใจ” หรอคดวาหองปฏบตการของตน “ไมม” แนวทางปฏบตทสอดคลองกบแนวคดของการจดการหองปฏบตการสเขยว นอกจากน ผตอบแบบสอบเพยงรอยละ 40.5 คดวา บคลากรในหองปฏบตการทกคนมสวนรวมในการท�างานดานการจดการหองปฏบตการสเขยว จากขอมลดงกลาว แมวามขอมลทสะทอนถงความมงมนและความพรอมของบคลากร วศ. ทจะจดท�าหองปฏบตการสเขยว แตในเชงปฏบตแลวนนยงไมเปนไปในทางเดยวกน และการมสวนรวมในการลงมอจดท�าหองปฏบตการสเขยวนน นอยกวารอยละ 50 ของกลมตวอยาง

3.3 ความเขาใจในการด�าเนนงานทเกยวกบหองปฏบตการสเขยวขององคกร ตารางท 3 น�าเสนอผลการส�ารวจความเขาใจของผตอบแบบสอบถามเกยวกบการด�าเนนงานทเกยวกบหองปฏบตการสเขยวในระดบองคกร ตารางท 3 จ�านวน (รอยละ) ของความคดเหนของผตอบแบบสอบถามตอการด�าเนนงานทเกยวกบหองปฏบตการสเขยวในระดบองคกร

ประเดนค�าถาม จ�านวนความคดเหน (รอยละ)

ใช ไมใช ไมแนใจ

1. องคกรของทานมนโยบายสนบสนนการจดการหองปฏบตการสเขยวอยางเปนรปธรรม 28677

(26.9)46

(16.1)163

(57.0)

2. องคกรของทานมการรณรงคเพอใหตระหนกถงความเปนสเขยวโดยทวกน 28579

(27.7)43

(15.1)163

(57.2)

3. องคกรของทานมการประเมนและตดตามผลการพฒนาหองปฏบตการไปสหองปฏบตการสเขยว

28665

(22.7)55

(19.2)166

(58.0)

4. องคกรของทานมความมงมนทจะลดผลกระทบตอสงแวดลอมและมการสอสารภายในองคกรใหทราบโดยทวกน

28595

(33.3)36

(12.6)154

(54.0)

5. ผบรหารในองคกรใหความส�าคญในการพฒนาหองปฏบตการไปสการเปนหองปฏบตการสเขยว

28598

(34.4)31

(10.9)156

(54.7)

จากมมมองของผตอบแบบสอบถาม พบวา โดยเฉลยแลว ประมาณหนงในสามของผตอบแบบสอบถามมความคดเหนวา องคกรของตนเองมนโยบายสนบสนนการจดการหองปฏบตการสเขยวอยางเปนรปธรรม มการด�าเนนการตาง ๆ เชน การรณรงคใหเกดความตระหนก การตดตามผลการพฒนาความเปนสเขยวของหองปฏบตการ มการสอสารภายในองคกรถงความมงมนทจะลดผลกระทบตอสงแวดลอม ตลอดจนผบรหารในองคกรใหความส�าคญในการพฒนาหองปฏบตการสเขยว ในขณะทประมาณสองในสามมความคดเหนวา “ไมม” หรอ “ไมแนใจ” ในเรองดงกลาว ซงแสดงใหเหนวา ผปฏบตงานมความเขาใจในการด�าเนนงานเกยวกบหองปฏบตการสเขยวทแตกตางกน และไมเปนไปในทศทางเดยวกน 3.4 ความคดเหนและขอเสนอแนะเกยวกบประเดนทจ�าเปนตอการพฒนาหองปฏบตการสเขยวขององคกรการวเคราะหความคดเหนและประเดนทจ�าเปนตอการพฒนาหองปฏบตการสเขยวของ วศ. ดวยการระบปจจยทเปนอปสรรคตอการด�าเนนการจ�านวน 5 ประเดนค�าถาม ไดแก การตระหนกร บคลากรทมความร งบประมาณ การฝกอบรม สถานท/เครองมอ/อปกรณ พบวา ผตอบแบบสอบถามมากกวารอยละ 98 มความคดเหนวา ปจจยทงหมดมความจ�าเปนตอการพฒนาหองปฏบตการสเขยวขององคกร สรปขอมลไดดงตารางท 4


ประเดนทจ�าเปนตอการพฒนาหองปฏบตการใหเปนหองปฏบตการสเขยวขององคกร

อนดบท

1

อนดบท

2

อนดบท

3

อนดบท

4

อนดบท

5รวม

1. การตระหนกรของคนในองคกรและผปฏบตงานเกยวกบความส�าคญและประโยชนของการจดการหองปฏบตการสเขยว

141(705)

30(120)

36(108)

24(48)

19(19)

250(1,000)

2. บคลากรทมความรเกยวกบการจดการหองปฏบตการสเขยว 21(105)

94(376)

73(219)

42(84)

20(20)

250(804

3. สถานท เครองมอ และอปกรณ เพอจดท�าหองปฏบตการสเขยว

8(40)

39(156)

50(150)

59(118)

93(93)

249(557)

4. งบประมาณในการปรบปรงหองปฏบตการใหเปนหองปฏบตการสเขยว

52(260)

46(184)

40(120)

77(154)

35(35)

250(753)

5. การฝกอบรมดานการจดการหองปฏบตการสเขยวใหกบบคลากรในองคกร

28(140)

41(164)

51(153)

48(96)

83(83)

251(636

จากตารางท 4 เมอใหผปฏบตงานเรยงล�าดบความส�าคญของปจจยตางๆ ดงกลาว จาก “มาก” ไป “นอย” โดยใชวธการวเคราะหความถดวยคาถวงน�าหนก (อนดบท 1 เทากบ 5 อนดบท 2 เทากบ 4 เปนตน) พบวา ผตอบแบบสอบถามใหความส�าคญ ดงน ล�าดบท 1 ไดแก การตระหนกรของคนในองคกรและผปฏบตงานเกยวกบความส�าคญและประโยชนของการจดการหองปฏบตการสเขยว ล�าดบท 2 ไดแก บคลากรทมความรเกยวกบการจดการหองปฏบตการสเขยว ล�าดบท 3 ไดแก งบประมาณในการปรบปรงหองปฏบตการใหเปนหองปฏบตการสเขยว ล�าดบท 4 ไดแก การฝกอบรมดานการจดการหองปฏบตการสเขยวใหกบบคลากรในองคกร ล�าดบท 5 ไดแก สถานท เครองมอ และอปกรณ เพอจดท�าหองปฏบตการสเขยว การรวบรวมขอมลขอเสนอแนะอนๆ ของผตอบแบบสอบถาม ซงเปนค�าถามปลายเปดพบวา มการแสดงความคดเหนทงหมด 16 ความคดเหน ซงสามารถสรปเปนประเดนความตองการ ไดแก การสนบสนนจากผบรหารอยางเปนรปธรรม จรงจง และมความตอเนอง การจดสรรงบประมาณในการด�าเนนการพฒนา การออกแบบหองปฏบตการทชวยใหประหยดพลงงานและมความปลอดภย การก�าหนดแนวทางการจดการสารเคมเหลอใช การเบกจายอปกรณปองกนสวนบคคลจากสวนกลางได และอนๆ ทเปนไปในทางเดยวกนกบขอมลในตารางท 4

3.5 ขอเสนอแนะแนวทางในการจดท�าหองปฏบตการสเขยวของ วศ. จากการประมวลผลขอมลจากขอ 3.1 – 3.4 นน ผวจยเสนอแนะแนวทางในการจดท�าหองปฏบตการสเขยวของ วศ. อยางยงยน ดงน 1. องคกรควรสรางความตระหนกรใหกบบคลากรในองคกรเกยวกบความเปนสเขยวทเปนรปธรรมอยางตอเนอง เชน การสงเสรมใหหวหนางานกระตนใหผปฏบตงานเกดความสนใจดวยการใหความรในเรองดงกลาวเพมขน การวางแผนพฒนาบคลากรใหมการเขารวมการฝกอบรมทเกยวกบหองปฏบตการสเขยว หรอการรณรงคการประหยดพลงงานโดยใชสตกเกอร โปสเตอร หรอสญลกษณทเหนไดชดเจน 2. องคกรควรเพมการสอสารภายในองคกรเกยวกบการด�าเนนงานเรองหองปฏบตการสเขยวอยางสม�าเสมอ เพอใหเกดความชดเจนและบคลากรภายในองคกรมความเขาใจทเปนไปในทศทางเดยวกน เชน การจดสมมนาและกจกรรมทเกยวของ หรอการใชเทคนคการสอสารเชงวจนภาษา หรอดวยภาษาเขยนเปนลายลกษณอกษร 3. องคกรควรเพมการสนบสนนใหบคลากรมสวนรวมของในการจดการหองปฏบตการสเขยว เพอใหเกดการด�าเนนการจดท�าหองปฏบตการสเขยวรวมกนทวถงทงองคกร เชน การสนบสนนของผบรหารตงแตระดบบนจนถงระดบลาง (Top-down management support) ตลอดจนการสงเสรมใหผปฏบตงานรสกถงความเปนเจาของดานความปลอดภยในทกระดบ (Safety ownership at all levels) จะชวยใหผปฏบตงานมการรวมมอทเปนหนงเดยวในการลงมอจดท�าหองปฏบตการสเขยว 4. องคกรควรวางแผนระยะยาวในการเตรยมความพรอมของทรพยากรในการสนบสนนการจดท�าหองปฏบตการสเขยว โดยเฉพาะการพฒนาดานบคลากรเปนส�าคญ ตลอดจนดานอนๆ เชน การจดหาผเชยวชาญเปนทปรกษาในการด�าเนนงาน การจดสรรงบประมาณ สถานท เครองมอ และอปกรณ และสงอ�านวยความสะดวกตางๆ การพฒนาหองปฏบตการตามแนวโนมของความเปนเขยวในระดบสากลนน

ตารางท 4 ความถ (คาถวงน�าหนก) ของความคดเหนของผตอบแบบสอบถามตอประเดนทจ�าเปนตอการพฒนาหองปฏบตการใหเปนหองปฏบตการสเขยวขององคกร


ผปฏบตงานเลงเหนความส�าคญทตองการใหองคกรสงเสรมการพฒนาหองปฏบตการสเขยวดวยการสรางความตระหนกรใหกบบคคลากรในองคกร ดงนน องคกรควรใหความส�าคญการพฒนาบคลากรเปนหลก ซงการใหความรในหลกการและแนวปฏบตดานการจดการหองปฏบตการสเขยวทถกตองใหกบผปฏบตงาน จะชวยใหผปฏบตงานมความเขาใจในนโยบาย และปฏบตตนใหสอดคลองกบแนวปฏบตดานความปลอดภยในหองปฏบตการสเขยว ทงน การสรางความตระหนกรรวมกบการพฒนาศกยภาพของบคลากร วศ. จะท�าให วศ. มก�าลงคนทมคณภาพ กอใหเกดความรวมมอทเปนรปธรรมในการจดท�าหองปฏบตการสเขยวขององคกรอยางยงยนตอไป

4. สรป (Conclusion) จากการวจยในครงน พบวา ผปฏบตงานในหองปฏบตการของ วศ. มความเขาใจและเหนความส�าคญของการจดท�าหองปฏบตสเขยวขององคกร ตลอดจนแสดงความมงมนและความพรอมทจะใหความรวมมอในการจดท�าหองปฏบตการสเขยว อยางไรกด ผปฏบตงานยงมความเขาใจในแนวปฏบตหรอเปาหมายขององคกรทไมเปนไปในทศทางเดยวกน ดงนน องคกรควรมงเนนการสรางความตระหนกรและใหความรผปฏบตการในดานการจดท�าหองปฏบตการสเขยว และสนบสนนใหผปฏบตงานลงมอจดท�าหองปฏบตการสเขยวใหเปนรปธรรม นอกจากน องคกรควรสงเสรมความยงยนของหองปฏบตการ ดวยการสอสารภายในองคกรอยางสม�าเสมอ ซงจะชวยใหผปฏบตงานมความเขาใจความเปนสเขยวของหองปฏบตการ และมการปฏบตทเปนไปในทศทางเดยวกนภายในองคกร การศกษาวจยตอยอดดานการวเคราะหพฤตกรรมหรอการวเคราะหปจจยทมผลตอพฤตกรรมของผปฏบตงานในหองปฏบตการ จะท�าใหสามารถก�าหนดแนวทางการสงเสรมในเรองดงกลาวภายในองคกรทชดเจนยงขน

5. กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement) คณะวจยขอขอบคณทานอธบดกรมวทยาศาสตรบรการ ดร. สทธเวช ต.แสงจนทร ทเลงเหนความส�าคญของหองปฏบตการสเขยว และสนบสนนการด�าเนนการส�ารวจดงกลาว และขอขอบคณทานผอ�านวยการส�านกพฒนาศกยภาพนกวทยาศาสตรหองปฏบตการ ดร. จนทรเพญ เมฆาอภรกษ และนางสาวปทมา นพรตน ทใหค�าแนะน�าและแนวทางการด�าเนนงาน ตลอดจนสนบสนนทรพยากรตางๆ ในการด�าเนนการอยางตอเนอง

6. เอกสารอางอง (References) [1] INTERNATIONAL INSTITUTE FOR SUSTAINABLE LABORATORIES [online]. 2016 [viewed 23 April 2016]. Available from: http://www.i2sl.org/ [2] DEPARTMENT OF SCIENCE SERVICE. BUREAU OF LABORATORY PERSONNEL DEVELOPMENT. A Seminar on “A Walk to Green Laboratory [online]. August 2011. [viewed 23 April 2016] Available from: http://blpd.dss.go.th/ eng/index.php?option=com_content&view=article&id=195:a-walk-to-green-laboratory&catid=36:blpd- csr&Itemid=74 [3] ประไพพศ แจมสกใส เทอรไน. สงจ�าเปนส�าหรบหองปฏบตการเคมทปลอดภยและประหยดพลงงาน : เอกสารประกอบการฝก อบรมหลกสตรการออกแบบหองปฏบตการเคมเพอความปลอดภยวนท14–15มนาคม2556ณส�านกพฒนาศกยภาพนก วทยาศาสตรหองปฏบตการกรมวทยาศาสตรบรการ. กรงเทพฯ : กรม, 2556, 9-15. [4] ปวณา เครอนล. Green Laboratories : เอกสารประกอบการฝกอบรมหลกสตรDesigningandRemodeling forSafe ChemicalLaboratoriesวนท28–29กรกฎาคม2559ณส�านกพฒนาศกยภาพนกวทยาศาสตรหองปฏบตการกรมวทยาศาสตร บรการ. กรงเทพฯ : กรม, 2559. [5] CHAISAWADI, S., CHIMPALEE, P., and BUALOY, P. Development of Green Laboratory Management System. In: 38thCongressonScienceandTechnologyofThailand(Abstract) [online]. 2012 [viewed 26 November 2014] Available from: http://sustainable.kmutt.ac.th/wp-content/uploads/2012/10/DEVELOPMENT-OF-GREEN- LABORATORY-MANAGEMENT-SYSTEM.pdf. [6] กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย. กรมวทยาศาสตรบรการ. นโยบายดานความปลอดภยในหองปฏบตการของกรมวทยาศาสตร บรการ. กรงเทพฯ : กรม, 2555. [7] กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย. กรมวทยาศาสตรบรการ. คมอปฏบตดานความปลอดภยหองปฏบตการกรมวทยาศาสตร บรการ.กรงเทพฯ : กรม, 2558.


[8] กรมวทยาศาสตรบรการ. ส�านกพฒนาศกยภาพนกวทยาศาสตรหองปฏบตการ. รายงานโครงการวจยฉบบสมบรณ เรอง การส�ารวจทศนคตของผปฏบตงานในหองปฏบตการเคม ตอการจดการหองปฏบตการสเขยวในประเทศไทย. กรงเทพฯ : กรม, 2559. [9] กรมวทยาศาสตรบรการ. ส�านกพฒนาศกยภาพนกวทยาศาสตรหองปฏบตการ. รายงานโครงการวจยฉบบสมบรณ เรอง การส�ารวจทศนคตของผท�างานในหองปฏบตการทมการใชสารเคมของกรมวทยาศาสตรบรการตอการจดการหองปฏบต การสเขยว.กรงเทพฯ : กรม, 2559.


การพฒนาชดทดสอบโคลฟอรมเพอตรวจสอบคณภาพน�าทางจลชววทยาDevelopment of coliform test kit for

microbiological quality water

บทคดยอ แบคทเรยโคลฟอรมเปนจลนทรยดชนบงชถงคณภาพน�า การทดสอบคณภาพน�าทางดานจลชววทยาจ�าเปนตองรบทดสอบหลงจากเกบตวอยางท�าใหบางครงไมสามารถสงตวอยางทดสอบใหหองปฏบตการไดทน เวลา จงไดพฒนาชดทดสอบเชอโคลฟอรมเบองตนในลกษณะการตรวจแบบพบหรอไมพบ โดยอาศยสมบตของโคลฟอรมทสามารถเปลยนน�าตาลแลคโตสเปนกรดและแกสภายใน 24-48 ชวโมง การศกษาสตรอาหารเลยงเชอและปรมาตรตวอยางทเหมาะสม พบวาอาหารเลยงเชอลอรลซลเฟตบรอท ทความเขมขน 3 เทา เตมอนดเคเตอร บรอมครซอลเพอรเพล ปรมาตร 0.01 กรมตอลตร ใหผลดทสด เมอใชตวอยางน�าปรมาตร 20 มลลลตร อาหารเลยงเชอเปลยนสจากสมวงใสเปนสเหลองขน การศกษาเปรยบเทยบประสทธภาพกบวธมาตรฐานและชดทดสอบของกรมอนามยโดยใชตวอยางน�า 49 ตวอยาง(น�าอปโภค 29 ตวอยาง ตวอยางน�าบรโภค 20 ตวอยาง) พบวาชดทดสอบทพฒนาขนมประสทธภาพเทากบชดทดสอบของกรมอนามยและวธมาตรฐาน (AWWA, 2012) โดยจะแสดงผลเปนบวกเมอมปรมาณโคลฟอรมเทากบ 2.2 เอมพเอนตอ 100 มลลลตร ดงนนชดทดสอบทพฒนาขนนมประสทธภาพเพยงพอส�าหรบการตรวจคณภาพน�าเบองตนได

Abstract Coliform bacteria is a microbiological indicator of water quality. However, water samples sometimes cannot be sent for test such bacteria on time. Therefore, the qualitative test kit for coliforms in water was developed as a preliminary investigation. The test kit was developed under the concept that coliform bacteria can use lactose and produce acid and gas within 24-48 hours. It was found that lauryl sulfate broth media at a concentration of 3 times with addition of bromocresol purple 0.01 g/l gave most effective result at 20 ml water sample. Coliform bacteria were detected by the changing of color from clear purple to turbid yellowish-liquid. Detection performance comparing of test kit with standard method (AWWA, 2012) and commercial test kit developed by Department of Health using 49 water samples (29 non-potable water and 20 potable water) showed equal effective and detection limit equal to 2.2 MPN/100 mL of AWWA method. Hence, the test kit can be recommended for detection of presumptive coliform bacteria in potable water in the field.

ค�าส�าคญ: ชดทดสอบ โคลฟอรม น�า

Keywords: Test kit, Coliforms, Water

1กรมวทยาศาสตรบรการ *Corresponding author E-mail address : [email protected]

ธระ ปานทพยอ�าพร*Theera Panthipamporn*

9


1. บทน�า (Introduction) กลมงานจลชววทยา โครงการวทยาศาสตรชวภาพใหบรการตรวจสอบคณภาพทางดานจลชววทยาของน�าอปโภค/บรโภค การทดสอบน�าทางดานจลชววทยานนจ�าเปนตองรบทดสอบหลงจากเกบตวอยาง โดยไมควรเกน 12 ชวโมง ท�าใหบางครงไมสามารถสงตวอยางทดสอบใหหองปฏบตการไดทน อาจมผลท�าใหชนดและปรมาณจลนทรยในน�าตวอยางผดพลาดไป นอกจากนยงพบวาสนคาประเภทอาหารมปญหาเรองการปนเปอนจลนทรย ซงอาจมาจากน�าทใชในกระบวนการผลตไมไดคณภาพ การสงตวอยางเพอตรวจสอบคณภาพน�าทหองปฏบตการ ตองใชเวลาในการเกบตวอยางสงหองปฏบตการ ท�าใหไมสามารถควบคมคณภาพน�าไดอยางสม�าเสมอ จากปญหาดงกลาวขางตน การพฒนาชดทดสอบทราคาไมแพง มวธการทดสอบทไมยงยาก และใหผลการทดสอบเบองตนมความนาเชอถอนาจะเปนแนวทางแกไขปญหากอนสงตวอยางน�าไปทดสอบทหองปฏบตการ กรมวทยาศาสตรบรการพฒนาชดทดสอบเชอโคลฟอรมและ อ. โคไล ในน�าบรโภคในนามวา Colicount โดยใชเทคนคการนบจ�านวนเชอทเจรญบนกระดาษทดสอบทมอาหารเลยงเชอ ชดทดสอบดงกลาวแมวาจะสามารถใชทดสอบหาปรมาณเชอไดอยางมประสทธภาพใกลเคยงกบวธมาตรฐานละชดทดสอบทจ�าหนายในทองตลาด แตการผลตกระดาษทดสอบใชเทคนคและขนตอนหลายขนตอน อาหารเลยงเชอและสารเคมราคาแพง ตองมอปกรณประกอบในชดทดสอบหลายชนดท�าใหมตนทนตอหนวยสง และการผลตปรมาณมากตองใชเวลานาน จงมแนวความคดทจะพฒนาชดทดสอบเชอโคลฟอรมเบองตนในลกษณะการตรวจพบหรอไมพบ ซงสามารถใหขอมลเบองตนเพยงพอส�าหรบการควบคมคณภาพน�าได โดยชดทดสอบจะตองมวธการผลตไมยงยาก สามารถผลตในปรมาณมากไดและตนทนตอหนวยลดลง

2. วธการวจย (Experimental) 2.1 วสด อปกรณ และเครองมอ 2.1.1 ขวดแกวฝาด�ามขดปรมาตรขนาดปรมาตร 30 มลลลตร 2.1.2 หลอดทดลองขนาด 18x180 มลลเมตร 2.1.3 หลอดทดลองขนาด 16x150 มลลเมตร 2.1.4 หลอดทดลองฝาเกลยวขนาด 16x150 มลลเมตร 2.1.5 หลอดดกแกส 2.1.6 เครองชงไฟฟา ชงน�าหนกไดละเอยด 0.01 กรม 2.1.7 ตบมเชอควบคมอณหภมท 35±1 oC 2.1.8 ตเยนควบคมอณหภมท 2-10 oC 2.1.9 หมอนงอดซงควบคมอณหภมท 121±3 oC 2.1.10 จานเพาะเชอ ขนาดเสนผานศนยกลาง 90x150 มลลเมตร 2.1.11 ปเปต ขนาด 2 และ 10 มลลลตร 2.1.12 ชดทดสอบ อ 11 ของกรมอนามย 2.1.13 ขวดเกบตวอยางน�าปลอดเชอ

2.2 อาหารเลยงเชอ สารเคม 2.2.1 ลอรลซลเฟตบรอท (Lauryl sulfate broth) 2.2.2 บรลเลยนกรนไบล 2% บรอท (Brilliant green bile 2% broth) 2.2.3 นวเทรยนบรอท (Nutrient broth, NB) 2.2.4 เพลทเคาทอะการ (Plate count agar, PCA) 2.2.5 บรอมครซอลเพอรเพล (Bromocresol purple) 2.2.6 สารละลายโซเดยมคลอไรด (Sodium chloride) ความเขมขนรอยละ 0.85 2.2.7 กลเซอรอล 2.2.8 เอททลแอลกอฮอล รอยละ 70

2.3 จลนทรยอางอง 2.3.1 เอนเทอรโรแบคเตอร แอโรจเนส (Enterobacter aerogenes) ATCC 13048 2.3.2 สแตฟโลคอกคส ออเรยส (Staphylococcus aureus) ATCC 25923

2.4 ตวอยางน�า 2.4.1 ตวอยางน�าส�าหรบการพฒนาสตรอาหารเลยงเชอ น�าแขง 3 ตวอยาง จากกรงเทพมหานคร 2.4.2 ตวอยางน�าส�าหรบการเปรยบเทยบประสทธภาพของ ชดทดสอบทพฒนาขนกบวธมาตรฐานและชดทดสอบ กรมอนามย อ11 ตวอยางน�าทน�ามาศกษาจ�านวน 49 ตวอยาง เกบจาก แหลงตางๆ ทงในกรงเทพมหานคร และตางจงหวด ดงน 1. ตวอยางน�าจากจงหวดบงกาฬและจงหวดหนองคาย จ�านวน 20 ตวอยาง 2. ตวอยางน�าบาดาล จ�านวน 16 ตวอยาง 3. น�าดมผานเครองกรอง เกบจากกรงเทพมหานคร จ�านวน 6 ตวอยาง 4. น�าแขงเกบจากกรงเทพมหานคร จ�านวน 2 ตวอยาง 5. น�าสระวายน�า จ�านวน 2 ตวอยาง 6. น�าดมจากตหยอดเหรยญเกบจากกรงเทพมหานคร จ�านวน 3 ตวอยาง 2.5 วธการทดสอบ 2.5.1 การพฒนาสตรอาหารเลยงเชอ และปรมาตรตวอยาง 10/20 มลลลตรทเหมาะสม (1) เตรยมอาหารเลยงเชอ ลอรลซลเฟตบรอท 3 ระดบความเขมขน คอความเขมขนปกต ความเขมขน 2 เทา และความเขมขน 3 เทา เตมอนดเคเตอรบรอมครซอลเพอรเพล 0.01 กรมตอลตรของอาหารเลยงเชอ แลวแบงบรรจใสขวดแกวขนาด 30 มลลลตร ปรมาตร 10 มลลลตร นงฆาเชอทอณหภม 121 oC นาน 15 นาท ถายงไมไดน�าไปทดสอบ เกบอาหารเลยงเชอไวทอณหภม 4-7 oC (2) เตรยมตวอยางน�าทมการเตมเชอจลนทรยอางอง


(Spike sample) โดยเตมเชอ เอนเทอรโรแบคเตอร แอโรจเนส ATCC 13048 (มความเขมขนของเซลลประมาณ 100 เซลลตอมลลลตร) ปรมาตร 1 มลลลตรลงในตวอยางน�าปลอดเชอ 19 มลลลตร เขยาใหเขากนจะไดสารละลายเชอความเขมขนประมาณ 5 เซลลตอมลลลตร ดงนนตวอยางน�า 20 มลลลตร มเชอ 100 เซลล และตวอยางน�า 10 มลลลตร มเชอ 50 เซลล (3) เตรยมตวอยางน�าแขงทมเชอจลนทรยปนเปอนอยตามธรรมชาต (natural contaminate sample) ใสตวอยางน�าแขง 3 ตวอยาง และตวอยางน�าทมการเตมเชอจลนทรยอางองทเตรยมไวตามขอ 2.4.1(2) ปรมาตร 10 มลลลตร และ 20 มลลลตรลงอาหารเลยงเชอ ลอรลซลเฟตบรอททง 3 ความเขมขน น�าไปบมทอณหภม 35 oC 24-48 ชวโมง เมอครบก�าหนด ตรวจสอบการเจรญของเชอโคลฟอรมโดยดการเปลยนแปลงลกษณะและสอาหารเลยงเชอ และประเมนผลเพอน�าไปใชในการพฒนาเปนอาหารเลยงเชอส�าหรบชดทดสอบ

2.5.2 การทดสอบเพอหาความแมนของชดทดสอบโดยการ

เปรยบเทยบประสทธภาพกบกบวธมาตรฐาน น�าอาหารเลยงเชอทพฒนาขนจากขอ 2.4.1(1) มาทดสอบหาความแมนของชดทดสอบโดยการเปรยบเทยบประสทธภาพกบกบวธมาตรฐานโดยการน�าผลการทดสอบทง 2 วธ มาเปรยบเทยบทางสถตดคา Relative accuracy = ระดบของความสอดคลองของผลทดสอบทไดจากวธมาตรฐาน และวธทพฒนาในตวอยางเหมอนกน Relative sensitivity = ความสามารถของวธทพฒนาในการตรวจพบเชอทปนเปอนในตวอยางเปรยบเทยบกบวธมาตรฐาน Relative specificity = ความสามารถของการทดสอบทพฒนาในการตรวจตวอยางทไมมเชอปนเปอนอยไดถกตองเปรยบเทยบกบวธมาตรฐาน

ใชตวอยางน�าอปโภค/บรโภค 49 ตวอยาง ด�าเนนการทดสอบ ดงน วธมาตรฐาน Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, APHA, AWWA & WEF, 22nd ed., 2012, Part 9221. วธทดสอบมการด�าเนนการ 2 ขนตอน ดงน (1) การตรวจขน Presumptive Test เขยาตวอยางน�าขนลง 25 ครง ระยะหาง 50 เซนตเมตร เพอใหน�าในขวดมปรมาณเชอกระจายอยางทวถงปเปตตวอยางน�า 10 มลลลตร ลงอาหารเลยงเชอลอรลซลเฟตบรอท ความเขมขน 2 เทาทมหลอดดกแกส จ�านวน 10 หลอด น�าหลอดอาหารเลยงเชอลอรลซลเฟตบรอท ความเขมขน 2 เทา ไปบมทอณหภม 35 ± 0.5 °C 24-48 ± 3 ชวโมง ตรวจดการเจรญโดยสงเกตความขนและการเกดแกสในหลอดดกแกส 24 ชวโมง และ 48 ชวโมง นบจ�านวนหลอดทใหผลบวก คอหลอดทขนและเกดแกส

(2) การตรวจขน Confirmed Test ถายเชอจากหลอดทใหผลบวกจากขน Presumptive Test จ�านวน 1 loop ลงอาหารเลยงเชอบรลเลยนกรน ไบล 2% บรอท ทมหลอดดกแกสอย น�าไปบมทอณหภม 35 ± 0.5 °C 24-48 ± 3 ชวโมง ตรวจดการเจรญโดยสงเกตความขนและการเกดแกสในหลอดดกแกส 24 ชวโมง และ 48 ชวโมง นบจ�านวนหลอดทใหผลบวก คอหลอดทขนและเกดแกส น�ามาหาคา เอมพเอนตอ 100 มลลลตรโดยการเปดตาราง เอมพเอน แบบ 10 หลอด

2.5.3 การทดสอบเปรยบเทยบประสทธภาพของอาหารเลยง

เชอทพฒนาขนกบวธทดสอบชดทดสอบ อ 11 ของกรมอนามย

(1) วธทดสอบ อ 11 เตมน�าตวอยางลงในขวดจนถงขดท 4 ของขวด อยาใหภาชนะใสตวอยางน�าโดนปากขวดอาหารเลยงเชอโดยใหอยหางจากปากขวดประมาณ 1 เซนตเมตร หมนเกลยวฝาใหแนนอกครงหนง หมนขวดเปนวงกลมๆ ใหอาหารตรวจเชอ อ 11 ผสมกบตวอยางน�าใหเขากน ตงทงไวทอณหภมหองเปนเวลา 24-48 ชวโมง การอานและรายงานผล - ถาอาหารเลยงเชอเปลยนจากสแดงเปนสเหลองภายใน 24-48 ชวโมง แสดงวาพบโคลฟอรม - ถาอาหารเลยงเชอยงคงเปนสแดงหรอจางลงเลกนอย แสดงวาไมพบโคลฟอรม

(2) วธทดสอบชดทดสอบทกรมวทยาศาสตรบรการ

พฒนา เทน�าตวอยางน�าปรมาตร 20 มลลลตรจนถงขดท 5 ของขวด ปดฝาใหแนนเขยาขวดอาหารเลยงเชอขนลงเบาๆ ใหอาหารเลยงเชอผสมกบตวอยางน�าใหเขากน ตงทงไวทอณหภมหองและ 35 °C เปนเวลา 24-48 ชวโมง การอานและรายงานผล - ถาอาหารเลยงเชอเปลยนจากสมวงเปนสเหลองภายใน 24-48 ชวโมง แสดงวาพบโคลฟอรม - ถาอาหารเลยงเชอยงคงเปนสมวงหรอจางลงเลกนอย แสดงวาไมพบโคลฟอรม ชดทดสอบทกรมวทยาศาสตรบรการพฒนา เปนชดทดสอบภาคสนามส�าหรบตรวจเชอโคลฟอรมแบบพบและไมพบ หนงชด ประกอบดวย 1.ขวดอาหารเลยงเชอ 2.แอลกอฮอล รอยละ 70 3.ส�าล 4.คมอการใชงานชดทดสอบ ดงรปท 1

รปท 1 ชดทดสอบโคลฟอรมทกรมวทยาศาสตรบรการพฒนา


2.5.4 วธทดสอบอายการเกบของอาหารเลยงเชอทพฒนาขน เตรยมอาหารเลยงเชอลอรลซลเฟต บรอท ความเขมขน 3 เทา จ�านวน 25 ขวด เกบรกษาอาหารทดสอบไวทอณหภม 4-7 °C เมอครบก�าหนด 30, 60, 90, 120 และ 180 วน น�ามาทดสอบประสทธภาพของอาหารเลยงเชอครงละ 5 ขวด น�าเชอ เอนเทอรโรแบคเตอร แอโรจเนส ATCC 13048 ทมความเขมขนของเซลลอยในชวง 100 โคโลนตอมลลลตร ทเกบไวทอณหภม -80 °C ออกมาทดสอบ ปเปต มา 1 มลลลตรใสในน�ากลนปราศจากเชอ 19 มลลลตร เขยาใหเขากน น�าตวอยางน�า ใสขวดอาหารเลยงเชอน�าไปบมทอณหภมหองเปนเวลา 24-48 ชวโมง ตรวจสอบการเจรญของโคลฟอรมโดยดความขนและการเปลยนสของอาหารเลยงเชอจากสมวงเปนสเหลอง

3. ผลและวจารณ (Result and Discussion) 3.1 การพฒนาสตรอาหารเลยงเชอชดทดสอบ ในการทดสอบเพอหาความเขมขนของอาหารเลยงเชอลอรลซลเฟตบรอททเหมาะสมกบปรมาณตวอยางน�าโดยอาศยสมบตของโคลฟอรมทจะท�าใหอาหารเลยงเชอขนเนองจากมการเจรญของโคลฟอรมและเปลยนสอาหารเลยงเชอจากสมวงใสเปนสเหลองขน พบวาในการทดสอบตวอยางน�าแขงทง 3 ตวอยางใหผลเหมอนกน คอ เมอใสน�าแขงปรมาณ 10 มลลลตร จะไมพบเปลยนแปลงของอาหารเลยงเชอความเขมขนปกต แตจะท�าใหอาหารเลยงเชอความเขมขน 2 เทา และ 3 เทา เปลยนจากสมวงเปนสเหลองขน ดงแสดงในตารางท 1 ในการทดสอบเพอหาความเขมขนของอาหารเลยงเชอลอรลซลเฟตบรอท ทเหมาะสมกบปรมาณตวอยางน�าทมการเตมจลนทรยอางอง (Spike sample) เอนเทอรโรแบคเตอร แอโรจเนส ATCC 13084 ทง 3 ตวอยางกใหผลเชนกนเดยวกบตวอยางน�าแขง ดงแสดงในตารางท 2 จากการทดลองนพบวาสดสวนอาหารเลยงเชอลอรลซลเฟตบรอทความเขมขน 3 เทา 10 มลลลตรตอปรมาณตวอยางน�า 20 มลลลตร จะใหผลการทดสอบทชดเจนกวาระดบความเขมขนและปรมาตรตวอยางอน จงสรปใชสดสวนนในการศกษาประสทธภาพของ

ชดทดสอบตอไป

3.2 การทดสอบเปรยบเทยบประสทธภาพของชดทดสอบท

พฒนาขนกบวธมาตรฐาน ผลการศกษาพบวาเมอใชชดทดสอบของ กรมวทยาศาสตรบรการ ในกลมน�าอปโภค 29 ตวอยาง พบเชอโคลฟอรม 10 ตวอยาง แบงเปน น�าดบ 8 ตวอยาง น�าบาดาล 1 ตวอยาง น�าสระวายน�า 1 ตวอยาง ในกลมน�าบรโภค 20 ตวอยาง พบเชอโคลฟอรม 8 ตวอยาง แบงเปนน�าผานเครองกรอง 4 ตวอยาง น�าตหยอดเหรยญ 2 ตวอยางและน�าแขง 2 ตวอยาง และเมอเปรยบเทยบกบวธมาตรฐานซงแสดงผลเปนคาเอมพเอนตอ 100 มลลลตร ของตวอยางน�า พบวาตวอยางน�าทใชชดทดสอบของกรมวทยาศาสตรบรการ ใหผลเปนบวกจะมคาเอมพเอนตอ 100 มลลลตร ในชวง 2.2 ถง มากกวา 23 และจะใหผลเปนลบในชวง เอมพเอนตอ 100 มลลลตร ตงแตคา นอยกวา 1.1 ถง 1.1 แสดงใหเหนวาชดทดสอบทกรมวทยาศาสตรบรการพฒนาขนมคาต�าสดททดสอบไดอยท 2.2 เอมพเอนตอ 100 มลลลตร นอกจากนไดเปรยบเทยบอณหภมทใชในการบมระหวางอณหภมหอง และอณหภม 35 °C พบวาการบมทอณหภม 35 °C จะใหผลปฏกรยาทเรวกวาบมทอณหภมหอง โดยการบมทอณหภม 35 °C จะใหผลบวกภายใน 24 ชวโมง สวนการบมทอณหภมหองอาจตองใชเวลา 48 ชวโมง ดงแสดงในตารางท 4 จากขอมลการทดลอง 49 ตวอยาง หาคาความแมนของวธทางเลอกเปรยบเทยบกบวธอางอง เมอก�าหนดใหผลการทดสอบโดยวธมาตรฐาน มคาเอมพเอนตอ 100 มลลลตร นอยกวา 1.1 เปนผลลบ และคาเอมพเอนตอ 100 มลลลตร ตงแต 1.1 ถง มากกวา 23 เปนผลบวก วธมาตรฐานใหผลบวก 18 ตวอยาง ใหผลลบ 31 ตวอยาง สวนชดทดสอบทพฒนาใหผลบวก 17 ตวอยาง ใหผลลบ 32 ตวอยาง แสดงดงตารางท 3 น�าขอมลมาค�านวณหาคาทางสถตเพอตรวจสอบความใชไดของวธทพฒนาขนตามมาตรฐาน ISO/IEC 16140 : 2003 โดยการหาคา Relative accuracy, Relative specificity, และคา Relative sensitivity ดงน


ตารางท 1 ตารางเปรยบเทยบผลการพฒนาสตรอาหารเลยงเชอชดทดสอบใชตวอยางน�าแขง (Natural contaminate sample)

น�าแขงระดบความเขมขนของ

อาหารเลยงเชอลอรลซลเฟตบรอท

ปรมาตรน�าแขง 10 มล. ปรมาตรน�าแขง 20 มล.

ลกษณะ การเปลยนส ลกษณะ การเปลยนส

ตวอยาง 1 ความเขมขนปกต ใส ไมเปลยน ใส ไมเปลยน

ความเขมขน 2 เทา ขน เปลยน ขน ไมเปลยน

ความเขมขน 3 เทา ขน เปลยน ขน เปลยน







ตารางท 2 ตารางเปรยบเทยบผลการพฒนาสตรอาหารเลยงเชอชดทดสอบใชตวอยาง Spike sample

ตวอยางทเตมเชอ

ระดบความเขมขนของอาหารเลยงเชอลอรลซลเฟต

บรอท

ปรมาตรน�าแขง 10 มล. ปรมาตรน�าแขง 20 มล.

ลกษณะ การเปลยนส ลกษณะ การเปลยนส










ตารางท 3 ตารางผลการเปรยบเทยบประสทธภาพของชดทดสอบทกรมวทยาศาสตรบรการพฒนาขนกบวธมาตรฐาน (AWWA 22nd ed., 2012, Part 9221) เพอตรวจสอบความสมเหตสมผลของวธ

ตวอยางท ชดทดสอบทพฒนา วธมาตรฐาน ตวอยางท ชดทดสอบทพฒนา วธมาตรฐาน

1 - - 26 - -

2 - - 27 - -

3 + + 28 - -

4 - - 29 + +

5 + + 30 + +

6 - - 31 - -


ตวอยางท ชดทดสอบทพฒนา วธมาตรฐาน ตวอยางท ชดทดสอบทพฒนา วธมาตรฐาน

7 - - 32 + +

8 - - 33 - -

9 + + 34 - -

10 - - 35 - -

11 + + 36 - -

12 - - 37 - -

13 + + 38 - -

14 + + 39 - -

15 + + 40 - -

16 - - 41 - -

17 + + 42 - -

18 - - 43 - -

19 + + 44 - -

20 - - 45 - -

21 + + 46 - -

22 - - 47 - -

23 - + 48 + +

24 + + 49 + +

25 + +

วธทางเลอก(Alternative method)

วธมาตรฐาน(Reference method)

+ - Total

+ PA (17) PD (1) 18

- ND (1) NA (30) 31

Total N+ (18) N- (31) N (49)

เมอ PA = ผลการทดสอบของวธทพฒนาและวธมาตรฐานทใหผลการทดสอบเปนบวกเหมอนกน NA = ผลการทดสอบของวธทพฒนาและวธมาตรฐานทใหผลการทดสอบเปนลบเหมอนกน PD = ผลการทดสอบของวธทพฒนาทใหผลบวก ทเบยงเบนไปจากวธมาตรฐานทใหผลการทดสอบเปนลบ หรอเรยกวา false positive ND = ผลการทดสอบของวธทพฒนาทใหผลลบ ทเบยงเบนไปจากวธมาตรฐานทใหผลการทดสอบเปนบวก หรอเรยกวา false negative N = จ�านวนตวอยางทศกษาทงหมด (NA + PA + PD +ND) N

- = จ�านวนตวอยางทใหผลลบทงหมดดวยวธมาตรฐาน (NA + PD)

N+ = จ�านวนตวอยางทใหผลบวกทงหมดดวยวธมาตรฐาน (PA + ND)

ตารางท 3 ตารางผลการเปรยบเทยบประสทธภาพของชดทดสอบทกรมวทยาศาสตรบรการพฒนาขนกบวธมาตรฐาน (AWWA 22nd ed., 2012, Part 9221) เพอตรวจสอบความสมเหตสมผลของวธ (ตอ)


น�าผลการทดสอบของทง 2 วธมาเปรยบเทยบทางสถตเพอตรวจสอบความใชไดของวธของชดทดสอบดคา Relative accuracy, Relative specificity และ Relative sensitivity ดงน

Relative accuracy = ระดบของความสอดคลองของผลทดสอบ ทไดจากวธมาตรฐาน และวธทพฒนาใน ตวอยางเหมอนกนRelative sensitivity = ความสามารถของวธทพฒนาในการตรวจ พบเชอทปนเปอนในตวอยางเปรยบเทยบ กบวธมาตรฐาน

Relative specificity = ความสามารถของการทดสอบทพฒนาใน การตรวจตวอยางทไมมเชอปนเปอนอยได ถกตองเปรยบเทยบกบวธมาตรฐาน สรป จากขอมลการทดลอง 49 ตวอยาง น�ามาค�านวณหาคาทางสถต ตรวจสอบความแมน หาคาความแมนของวธทางเลอกเปรยบเทยบกบวธอางอง หาคา Relative accuracy ได 97.95% คา Relative specificity ได 100% และคา Relative sensitivity ได 94.44% ทง 3 คา มคาเกน 70% แสดงวาชดทดสอบทกรมวทยาศาสตรบรการพฒนาขนมความแมนไมตางจากวธทดสอบมาตรฐาน

3.3 การทดสอบเปรยบเทยบประสทธภาพของชดทดสอบ

ทพฒนาขนกบวธทดสอบชดทดสอบ อ 11 ของกรมอนามย ในการศกษาชดทดสอบทกรมวทยาศาสตรบรการพฒนาขนเปรยบเทยบกบชดทดสอบของกรมอนามย อ11 พบวาใหผลสอดคลองกนทกตวอยางไมมความแตกตางกนจงสรปไดวา ชดทดสอบโคลฟอรมในน�าอปโภค/บรโภคทกรมวทยาศาสตรบรการพฒนาขนมประสทธภาพเทยบเทากบชดทดสอบทมจ�าหนายในทองตลาด ดงตารางท 4

ตารางท 4 ตารางการทดสอบเพอหาความแมนของชดทดสอบโดยการเปรยบเทยบประสทธภาพกบกบวธมาตรฐานและและเปรยบเทยบกบชดทดสอบ อ 11 ของกรมอนามย

ตวอยาง ชอตวอยางวธมาตรฐาน

(MPN/100 ml)ชดทดสอบ

อ.11

ชดทดสอบ วศ. 24-48 ชม.

บมอณหภมหอง บมอณหภม 35oC

24 ชม 48 ชม 24 ชม 48 ชม

1น�าดบกอนเขาเครองกรอง

ตวอยาง 1<1.1 ไมพบ ไมพบ ไมพบ ไมพบ ไมพบ

2น�าผานเครองกรอง



ตวอยาง 3>23 พบ พบ พบ พบ พบ




ตวอยาง 55.1 พบ ไมพบ พบ พบ พบ








ตวอยาง 923 พบ พบ พบ พบ พบ




อ.11



24 ชม 48 ชม 24 ชม 48 ชม



11น�าดบกอนผานเครองกรอง









ตวอยาง 15>23 พบ พบ พบ พบ พบ











21น�าดมผานเครองกรอง





ตวอยาง 231.1 ไมพบ ไมพบ ไมพบ ไมพบ ไมพบ

24น�าแขง




26 น�ากลน ตวอยาง 26 <1.1 ไมพบ ไมพบ ไมพบ ไมพบ ไมพบ

27 น�ากลน ตวอยาง 27 <1.1 ไมพบ ไมพบ ไมพบ ไมพบ ไมพบ

28น�าดมตหยอดเหรยญ





อ.11



24 ชม 48 ชม 24 ชม 48 ชม

29 น�าแขง ตวอยาง 29 23 พบ พบ พบ พบ พบ

30 น�าสระวายน�า ตวอยาง 30 >23 พบ พบ พบ พบ พบ

31 น�าสระวายน�า ตวอยาง 31 <1.1 ไมพบ ไมพบ ไมพบ ไมพบ ไมพบ

32 น�าบาดาล ตวอยาง 32 >23 พบ พบ พบ พบ พบ

33 น�าบาดาล ตวอยาง 33 <1.1 ไมพบ ไมพบ ไมพบ ไมพบ ไมพบ















48 น�าบาดาล ตวอยาง 48 3.6 พบ ไมพบ พบ พบ พบ

49 น�าบาดาล ตวอยาง 49 9.2 พบ ไมพบ พบ พบ พบ

3.4 วธทดสอบอายการเกบของอาหารเลยงเชอทพฒนาขน ในการศกษาผลการทดสอบอายการเกบของอาหารทดสอบทพฒนาขนเกบไวทอณหภม 4-7 °C เปนเวลา 30, 60, 90, 120 และ 180 วน พบวาอาหารเลยงเชอยงมสมวงใส ไมมตะกอน และเมอน�าตวอยางน�าทมการ spike ดวยเชอ เอนเทอรโรแบคเตอร แอโรจเนส ATCC 13048 มาทดสอบ พบวา อาหารเลยงเชอยงใหผลการทดสอบเปนบวก คอ มการเปลยนสของอาหารเลยงเชอจากสมวงเปนสเหลอง จงสรปไดวาอาหารเลยงเชอโคลฟอรมทพฒนานมอายการเกบไดถง 180 วน เมอเกบไวทอณหภม 4-7 °C ดงรปท 2

A

รปท 2 อาหารเลยงเชอเปลยนสจากสมวง (ไมเตมเชอ) เปนสเหลอง (เตมเชอ)

B


4. สรป (Conclusion) ผลจากการศกษาพฒนาชดทดสอบเชอโคลฟอรมเพอตรวจสอบคณภาพน�าทางจลชววทยาท�าใหไดชดทดสอบส�าเรจรปเหมาะสมส�าหรบการตรวจสอบโคลฟอรมทสามารถใชงานไดสะดวก ราคาไมแพง วธทดสอบทไมยงยาก การอานและวเคราะหผลเขาใจงายและใหผลเบองตนทนาเชอถอ สามารถอานผลไดใน 24-48 ชวโมง และมประสทธภาพในการทดสอบเชอโคลฟอรมเทยบเทาวธมาตรฐานในหองปฏบตการ และชดทดสอบทจ�าหนายทางการคา

5. กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement) ขอขอบคณ คณนงนช เมธยนตพรยะ ผอ�านวยการโครงการวทยาศาสตรชวภาพ และดร.สพรรณ เทพอรณรตน หวหนากลมงานจลชววทยา ดร.ฆรณ ตยเตมวงศ ภาควชาจลชววทยา มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ทชวยใหค�าปรกษา แนะน�า และสนบสนนการท�างานวจยครงนดวยดตลอดมา ขอขอบคณนกวทยาศาสตร และเจาหนาทกลมงานจลชววทยาทสนบสนนใหงานวจยนส�าเรจลลวงไปดวยด

6. เอกสารอางอง (References) [1] ส�านกงานคณะกรรมการอาหารและยา. ประกาศกระทรวง สาธารณสข ฉบบท 61 พ.ศ. 2524. เรอง น�าบรโภคใน ภาชนะบรรจปดสนท. ราชกจจานเบกษา. 2524, 98(157), 52-56. [2] ส�านกงานคณะกรรมการอาหารและยา. ประกาศกระทรวง สาธารณสข ฉบบท 135 พ.ศ. 2534. เรอง น�าบรโภคใน ภาชนะบรรจปดสนท. ราชกจจานเบกษา. 2534, 107(61), 3401-3042. [3] ส�านกงานมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม. มาตรฐาน ผลตภณฑอตสาหกรรมน�าบรโภค. มอก.257-2549. [4] แบคทเรยโคลฟอรม. [ออนไลน]. 2556. เขาถงจาก: https://th.wikipedia.org/wiki/แบคทเรยโคลฟอรม [5] FOOD AND DRUG ADMINISTRATION. Bacteriological AnalyticalManualChapter4:Enumerationof EscherichiacoliandtheColiformBacteria. (online). 2002. [viewed 23 october 2013].

Available from: http://www.fda.gov/Food/ FoodScienceResearch/LaboratoryMethods/ ucm064948.htm. [6] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO/IEC 9308-2. Water quality - Enumeration of Escherichia coli and coliformbacteria--Part2:Mostprobablenumber method. 2012. [7] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO/IEC 11133. Microbiology of food, animal feed and water – Preparation, production, storage and performance testing of culturemedia. 2014. [8] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO/IEC 16140. Microbiology of food and animal feeding stuffs -- Protocol forthevalidationofalternativemethods. 2003. [9] INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO/IEC 17381. Water quality -- Selection and application of ready- to-use test kit methods in water analysis. 2003. [10] MELITA, S., A. NICHOLAS and C. DAVID. Review of coliform as microbial indicators of drinking waterquality.Australia: NHMRC Publications. 2003. [11] SAHIFA. ชดทดสอบโคลฟอรมแบคทเรยSIMedium. [ออนไลน]. 2010. เขาถงจาก: http://www.highents. com/blog/2010/02/ชดตรวจสอบเชอโคลฟอรม. [12] ODONKOR, Stephen T., and AMPOFO, Joseph K. Escherichia coli as an indicator of bacteriological qualityofwater:anoverview.Microbiology Research. 2013, 4(2), pp. 5-11. [13] ZAKIR, H.S.M., et al. Standard methods for the examination of water and wastewater, APHA, AWWA & WEF, 22nd ed. 2012, part 9221.


อตราการอยรอดของเชอจลนทรยทมประโยชนทางการเกษตรในถานชวภาพ

The survival of agricultural microorganisms in biochar

บทคดยอ งานวจยน มจดมงหมายเพอระบสายพนธจลนทรยทางการเกษตรทเหมาะสมในการน�าไปใชงานรวมกบถานชวภาพ โดยไดศกษาอตราการอยรอดของเชอจลนทรยทมประโยชนทางการเกษตร จ�านวน 4 สายพนธ ไดแก Bacillus subtilis TISTR 008, Azotobactervinelandii TISTR 1096, Pseudomonasfluorescens TISTR 358 และ TrichodermaharzianumTISTR 3553 ทผสมในวสดรองรบทมสวนผสมของถานชวภาพจากเปลอกทเรยน และโปรตนเกษตร (ผลตจากถวเหลอง) ในอตราสวนตางๆ และเกบไวทอณหภม 30 องศาเซลเซยส เปนเวลา 14 วน โดยตดตามการคงอยของจลนทรยในวสดแตละสตรทกวน พบวาวสดรองรบทมสวนผสมของถานชวภาพจากเปลอกทเรยน มความเหมาะสมตอการเจรญของเชอจลนทรยไดดทสด เนองจากเชอจลนทรยสามารถเจรญบนวสดรองรบสตรนไดทงหมด 2 ชนด ไดแก B.subtilis TISTR 008 และ T.harzianum TISTR 3553 ซงสามารถเจรญและมชวตอยรอดไดมากกวา 104 CFU/ml และยงมแนวโนมของอตราการอยรอดของเชอตอไปไดภายหลงจากครบก�าหนดการทดลอง 14 วน

Abstract This research aims the identity the agricultural microbes that could be survived in the biochar. Four species, Bacillus subtilis TISTR 008, Azotobactervinelandii TISTR 1096, Pseudomonasfluorescens TISTR 358, and Trichoderma harzianum TISTR 3553, were studied. The microbes were grown and mixed with the support materials made from soybean protein and biochar at different ratios. The inoculated support materials were kept at 30 oC for 14 days, and were investigated for the survival of microbes every day. The result showed that the support material made from biochar is suitable for 2 types of microbes, B.subtilis TISTR 008 and T.harzianum TISTR 3553, which tended to survive after day 14 of the experiment.

ค�าส�าคญ: เชอจลนทรยทางการเกษตร ถานชวภาพ การอยรอด บาซลลส ซบทลส ไตรโคเดอรมา ฮารเซยนม

Keywords: Agricultural microbes, Biochar, Survival, Bacillus subtilis, Trichoderma harzianum



สวรรณ แทนธาน1* และสายจต ดาวสโข1

Suwannee Thaenthanee1* and Saijit Daosukho1

10


1. บทน�า (Introduction) การคนพบดนเทอรา เปรตา (Terra preta) เปนหลกฐานทแสดงใหเหนถงการใชถานชวภาพในการปรบปรงดนมาอยางยาวนานในบรเวณทราบลมอะเมซอน โดยคนพนเมองชาวอนเดยยคกอน ไดผลตถานแลวใสลงในแปลงดนขนาด 1-80 เฮกตาร ดนดงกลาวมลกษณะเดนคอเปนดนสด�าและเมอน�ามาวเคราะหพบวามสวนทเปนคารบอนสด�าอยมากกวารอยละ 30 รวมทงมธาตอาหารพชอยสง มการอมน�าทด มคา pH สงและมความสามารถในการแลกเปลยนประจบวกสง (cation exchange capacity : CEC) จงท�าใหดนบรเวณดงกลาวมความสมบรณสงกวาดนทอยบรเวณขางเคยง จากการศกษาในล�าดบตอมาทราบวาลกษะดงกลาวเกดจากการท�าปฏกรยาจนไดเมดดนจลภาค (microaggregates) ซงมสวนประกอบของอนทรยสาร อนภาคดน ทราย อาหารปรงสกทยอยสลายแลว และกลมจลนทรย [1] ถานชวภาพ หรอไบโอชาร (biochar) เปนวสดทไดจากการใหความรอนแกวสดชวภาพ ในสภาวะไรอากาศทอณหภมสง หรอทเรยกวากระบวนการไพโรไลซส (pyrolysis) ท�าใหไดสารทมคารบอนสง มรพรน และมความเสถยรเมออยในดนเปนระยะเวลานาน เนองจากถานชวภาพเปนคารบอนทมความทนทานตอการยอยสลายและสญหายไปจากดนไดยาก มความหมายตางจากถานทวไป (charcoal) ตรงจดมงหมายการใชประโยชน ถานทวไปจะหมายถงถานทใชเปนเชอเพลง ขณะทถานชวภาพคอถานทใชประโยชนเพอกกเกบคารบอนไวในดน ชวยปรบปรงสภาพทางกายภาพของดน และยงชวยลดภาวะโลกรอน ดวยการสะสมคารบอนใหอย ในดนแทนทจะถกเผาเปนกาซคารบอนไดออกไซดสชนบรรยากาศ ถานชวภาพมสมบตในการเปนวสดปรบปรงดน (soil amendment) ชวยใหเกดความพรนของเนอดน ท�าใหเกดการไหลเวยนของน�าและอากาศไดด ท�าใหดนเหนยวเมอแหงไมแตกระแหง และลดความเปนกรดของดน อกทงยงชวยดดซบธาตอาหารและแรธาตใหแกพช กระตนการท�างานของเชอจลนทรยในดน รพรนของถานชวภาพสามารถเปนทอยของจลนทรยทมประโยชนในดนได สงผลใหพชทปลกดวยดนผสมถานชวภาพมอตราการเจรญเตบโตและใหผลผลตทสงกวาพชทปลกในดนปกตหรอปลกในดนทใหปยเคม [2 , 3, 4] ในสภาพธรรมชาตทมความอดมสมบรณจะมอนทรยสารซงอยในรปของใบไมหรอซากพชซากสตวอยเปนจ�านวนมาก ซงจะถกยอยสลายโดยจลนทรยใหแปรสภาพเปนธาตอาหารเปนประโยชนตอพช จลนทรยมทงประเภททเปนประโยชนและประเภททกอโรค จงไดมผคดเลอกจลนทรยทดส�าหรบใชในทางการเกษตรเพอสงเสรมใหมจ�านวนจลนทรยทเปนประโยชนเปนจ�านวนมากกวาจลนทรยกอโรค จลนทรยทมประโยชนตอการท�าเกษตรกรรมมอยหลายชนด เชน กลมของไรโซแบคทเรยชวยสงเสรมการเจรญ เตบโตของพชหรอพจพอาร สายพนธทพบ ไดแก Pseudomonas, Enterobacter, Bacillus, Variovorax, Klebsiella, Burkholderia, Azospirillum, Serratia และ Azotobacter เชอกลมดงกลาวจะอยรอบรากพชและมสมบตท

ดตอพชคอ เปนปยชวภาพโดยการตรงไนโตรเจน สรางฮอรโมนพช และควบคมศตรพช นอกจากนการครอบครองรากพชของจลนทรยบางชนด เชน Trichoderma และ Pseudomonas ท�าใหเกดการกระตนใหพชมภมตานทาน (Induced Systemic Resistance; ISR) [5] หลกการส�าคญในการใชจลนทรยทมประโยชนคอ ควรมการใชซ�าในพนทเดมจนกระทงเชอกอโรคลดจ�านวนลง จงหยดใช อยางไรกตาม การใสจลนทรยลงดนโดยตรงตองใชในปรมาณมาก จงท�าใหสนเปลอง และอาจไมไดผล เนองจากจลนทรยตายหรอถกชะออกไปจากบรเวณทใส การใชจลนทรยรวมกบถานชวภาพ จงนบเปนอกทางเลอกหนง ในการปรบปรงสภาพของดนทงในแงของสมบตทางกายภาพ เคม และชวภาพไปพรอมกน อกทงถานชวภาพซงมรพรนสง จงนาจะเปนทอยของจลนทรยได จลนทรยทตางชนดกน ยอมมสมบตและความสามารถในการปรบตวทแตกตางกน ในการทดลองน เปนการศกษาความสามารถในการอยรอดของเชอจลนทรยทมประโยชนทางการเกษตรจ�านวน 4 ชนด ในวสดรองรบทมสวนผสมของถานชวภาพ เพอเปนขอมลเบองตนส�าหรบ การพฒนาวสดปรบปรงบ�ารง ดนเพอการใชประโยชนทางการเกษตรตอไป โดยมจดมงหมายเพอการระบสายพนธทเหมาะสมอนเปนแนวทางในการพฒนาวสดปรบปรง

2. วธการวจย (Experimental) 2.1 ผลตถานจากวสดเหลอทงทางการเกษตรเพอใชเปนวสด

รองรบ ผลตถานจากวสดเหลอทงทางการเกษตร จ�านวน 2 ชนด ไดแก ทเรยน และกลวย โดยน�าเปลอกผลไมสดมาตดใหเปนชนขนาดเลกๆ น�าไปตากเปนเวลา 4 ถง 5 วน จนแหงสนท ชงน�าหนกเปลอกแหง เผาเปลอกผลไมโดยใชเตาเผาถานขนาด 50 ลตร เปนเวลา 3-4 ชวโมง ทงไวในเตาเผาจนกวาจะเยน ชงน�าหนกถานชวภาพทไดและค�านวณรอยละของผลผลตทได (%Yield) โดยใชสตร % Yield = [(มวลของชวมวลหลงเผา) / (มวลของชวมวลกอนเผา)] × 100

2.2 วเคราะหสมบตทางกายภาพ และเคมของถานชวภาพ 2.2.1 การบดและคดแยกขนาดถานชวภาพน�าถานชวภาพทไดมาบดดวยเครองบดแบบ Hammer Mill และคดแยกขนาดดวยการรอนผานตะแกรงเบอร 2, 8, 12, 16, 50, และ 80 เพอแยกขนาดและจดเกบ 2.2.2 วเคราะหหาปรมาณธาตโพแทสเซยมของถานชวภาพวเคราะหหาปรมาณโพแทสเซยมทละลายน�าของถานชวภาพ โดยการชงน�าหนกถานชวภาพทบดแลว จ�านวน 5 กรม ใสลงในบกเกอร เตมน�ากลนปรมาตร 100 มลลลตร ใชแทงแกวคนใหเขากน ตงทงไวเปนเวลา 24 ชวโมง กรองดวยกระดาษกรอง เจอจางโดยการดดของเหลวทกรองไดปรมาตร 10 มลลลตร ใสลงใน Volumetric flask ขนาด 100 มลลลตร ปรบปรมาตรดวยน�ากลน และเจอจางตอโดยใชดดของเหลวทเจอจางมาแลวปรมาตร 5 มลลลตร ลงในขวด Volumetric flask ขนาด 50 มลลลตร ปรบปรมาตรดวยน�ากลน วเคราะหหา


ปรมาณโพแทสเซยมโดยใช Atomic absorpt ion spectrophotometer เทยบกบกราฟสารละลายมาตรฐานโพแทสเซยมทความเขมขน 1, 3 ,5 และ 7 ppm ถานแตละชนดท�าซ�า 3 ครง 2.2.3 การทดสอบหาคา pH ของถานชวภาพการทดสอบคา pH ของถานชวภาพโดยการชงถานชวภาพทบดแลว จ�านวน 5 กรม ใสลงในบกเกอร เตมน�ากลน 50 มลลลตร ใชแทงแกวคนเปนครงคราวเพอใหถานชวภาพกระจายทว ตงใหนงเปนเวลา30 นาท กรองดวยกระดาษกรอง น�าสวนใสไปวดคา pH ถานแตละชนดท�าซ�า 3 ครง

2.3 ศกษาอตราการอยรอดของเชอจลนทรยในวสดรองรบ 2.3.1 ศกษาสภาวะทเหมาะสมในการเพาะเลยงจลนทรยจดหาเชอจลนทรยสายพนธอางอง จากสถาบนวจยวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงประเทศไทย (วว.) โดยคดเลอกเชอในการศกษาครงนจ�านวน 4 สายพนธ ไดแก Bacillus subtilis TISTR 008, Azotobactervinelandii TISTR 1096, Pseudomonasfluorescens TISTR 358 และ Trichodermaharzianum TISTR 3553 น�ามาเพาะเลยงเชอจลนทรยตามวธทระบไวบนฉลาก เพอตรวจดลกษณะโคโลน การปนเปอน และสภาวะทเหมาะสมในการเจรญของเชอแตละสายพนธ ทงในอาหารแขงและอาหารเหลวเพอใหไดปรมาณเชอจลนทรยทเหมาะสมแกการน�าไปทดสอบกบวสดรองรบผสมถานชวภาพ 2.3.2 ศกษาอตราการอยรอดของเชอจลนทรยในวสดรองรบจดเตรยมวสดรองรบทประกอบดวย โปรตนเกษตร และถานชวภาพจากเปลอกทเรยนทผานกระบวนการฆาเชอ อบ และบดละเอยด โดยผสมในอตราสวนตางๆ จ�านวน 6 สตร ดงน - สตรท 1 : ถานชวภาพจากเปลอกทเรยนผสมโปรตนเกษตรในอตราสวน 1 : 0 - สตรท 2 : ถานชวภาพจากเปลอกทเรยนผสมโปรตนเกษตรในอตราสวน 1 : 1 - สตรท 3 : ถานชวภาพจากเปลอกทเรยนผสมโปรตนเกษตรในอตราสวน 1 : 3 - สตรท 4 : ถานชวภาพจากเปลอกทเรยนผสมโปรตนเกษตรในอตราสวน 1 : 5 - สตรท 5 : ถานชวภาพจากเปลอกทเรยนผสมโปรตนเกษตรในอตราสวน 0 : 1 แบงวสดรองรบใสในขวดเพาะเลยงทฆาเชอแลว ขวดละ 100 กรม จากนนด�าเนนการเพาะเลยงจลนทรยทง 4 สายพนธโดยใชอาหารเหลวในสภาวะทเหมาะสม ดงน A.vinelandii TISTR 1096 เพาะเลยงในอาหารJensen’s broth (JSB) B.subtilis TISTR 008 และ P.fluorescens TISTR 358 เพาะเลยงในอาหาร Nutrient Broth (NB) และ T.harzianum TISTR 3553 เพาะเลยงในอาหาร Potato dextrose broth (PDB) ทกสายพนธเพาะเลยงทอณหภม 30 องศาเซลเซยส อตราการเขยา 150 รอบตอนาท ยกเวน B.subtilis TISTR 008 เพาะเลยงทอณหภม 37 องศาเซลเซยส อตราการเขยา

150 รอบตอนาท (ตารางท 5) เมอครบเวลา เจอจางเชอจลนทรยดวยสารละลาย Butterfield’s phosphate buffer pH 7.2 ใหมปรมาณเชอ 103-104 CFU/ml ผสมเชอทเจอจางแลวปรมาตร 60 มลลลตร ลงในวสดรองรบ 5 สตร ใสเชอแตละชนดแยกกน เชอแตละชนดท�า 2 ซ�า คลกผสมเชอกบวสดรองรบใหทว บมทอณหภม 30 องศาเซลเซยส เปนเวลา 14 วน และสมเกบตวอยางจากวสดรองรบสตรตางๆ ทก 2 วน มาตรวจนบจ�านวนเชอจลนทรยดวยวธ standard plate count เพอตดตามแนวโนมของอตราการอยรอดของเชอจลนทรยในวสดรองรบ

3. ผลและวจารณ (Results and Discussion) 3.1 ผลตถานจากวสดเหลอทงทางการเกษตรเพอใชเปน

วสดรองรบ ถานชวภาพทไดจากเปลอกทเรยนและจากเปลอกกลวยตากแหง ใหรอยละของผลผลตทได (% yield) 33.60±0.24 และ 23.2±0.45 ตามล�าดบ (ตารางท1)

3.2 วเคราะหสมบตทางกายภาพ และเคมของถานชวภาพ 3.2.1 การบดและคดแยกขนาดถานชวภาพ การคดแยกขนาดถานหลงการบดและการรอนผานตะแกรง พบวา ถานชวภาพสวนใหญ จะมขนาดอนภาคประมาณ 0.3-1.7 มลลเมตร คอ ผานตะแกรงเบอร 16 คางบนตะแกรงเบอร 50 คดเปนรอยละ 34 และไดเลอกขนาดอนภาคดงกลาวในการทดลอง (ตารางท 2)

3.2.2 วเคราะหหาปรมาณธาตโพแทสเซยมของถานชวภาพ วเคราะหหาปรมาณธาตโพแทสเซยมทละลายน�าดวยเครอง Atomic absorption spectroscopy จ�านวน 3 ซ�า พบวาถานชวภาพจากเปลอกทเรยนและจากเปลอกกลวยมปรมาณธาตโพแทสเซยม คดเปนรอยละ 32.94±1.54, และ 22.53±1.76 ตามล�าดบ สอดคลองกบงานวจยของสายจตและคณะ ซงรายงานวาถานชวภาพจากเปลอกทเรยนมปรมาณโพแทสเซยมสง อยทประมาณรอยละ 47 หากเปนทเรยนในฤด และจะมคาประมาณรอยละ 24 หากเปนทเรยนนอกฤด [6] จงเลอกใชถานชวภาพจากเปลอกทเรยน ในการศกษาสมบตการเปนทอยของจลนทรยในการทดลองขนตอไป 3.2.3 การทดสอบหาคา pH ของถานชวภาพคา pH ของถานชวภาพมคา pH อยในชวงเบส จากผลการทดลองพบวาถานชวภาพจากเปลอกทเรยนและเปลอกกลวย พบวามคา pH

9.22±0.21 และ 8.60±0.07 ตามล�าดบ (ตารางท 3)

3.3 ศกษาอตราการอยรอดของเชอจลนทรยในวสดรองรบ 3.3.1 สภาวะทเหมาะสมในการเพาะเลยงจลนทรย ผลการทดลองพบวา จลนทรยทง 4 สายพนธ สามารถเจรญไดในอาหารเลยงเชอทใชเพาะเลยง และไมพบการปนเปอน สภาวะทเหมาะสมตอการเจรญของเชอในอาหารแขง และอาหารเหลวดงแสดงในตารางท 4 และตารางท 5 ตามล�าดบ


ตารางท 1 รอยละของผลผลตทไดของการเผาถานชวภาพจากเปลอกทเรยนและเปลอกกลวย

ชอ Lot ครงท

เปลอกแหง

(กโลกรม)ถานทได

(กโลกรม)% yield คาเฉลย SD

ถานชวภาพจากเปลอกทเรยน

1

1 4.5 1.5 33.3

33.60 0.24

2 4.4 1.5 34.1

3 4.4 1.5 34.1

21 4.5 1.5 33.3

2 3.9 1.3 33.3

ถานชวภาพจากเปลอกกลวย

1 3.5 0.8 22.9

23.20 0.45

2 3.4 0.8 23.5

3 3.5 0.8 22.9

4 3.5 0.8 22.9

1 3.5 0.8 22.9

ตารางท 2 ชวงขนาดอนภาคและปรมาณของถานชวภาพหลงจากบดและคดแยกขนาด

ขนาดตะแกรง วธการเกบตวอยาง ชวงขนาดอนภาค รอยละของถานทได

-8 คางบนตะแกรงเบอร 8 > 2.4 mm 19

8x12ผานตะแกรงเบอร 8

คางบนตะแกรงเบอร 121.7-2.4 mm 6






คางบนตะแกรงเบอร 600.18-0.3mm 10

80+ ผานตะแกรงเบอร 80 (pan) <0.18 mm 20

ตารางท 3 แสดงคา pH ของถานชวภาพจากเปลอกทเรยนและเปลอกกลวย

ชนดของถาน

ชวภาพ

คา pH

วดครงท 1 วดครงท 2 วดครงท 3 คาเฉลย SD

ถานชวภาพจากเปลอกทเรยน

9.03 9.18 9.45 9.22 0.21

ถานชวภาพจากเปลอกกลวย

8.54 8.67 8.59 8.60 0.07


ตารางท 4 สภาวะในการเพาะเลยงเชอจลนทรยและลกษณะโคโลนบนอาหารแขง

เชอจลนทรย อาหาร อณหภม (องศาเซลเซยส) ลกษณะโคโลนบนอาหารแขง

A.vinelandii TISTR 1096 Jensen’s agar (JSA) 30 โคโลนกลม มสเหลอง นน

B.subtilis TISTR 008 Nutrient agar (NA) 37 โคโลนกลม สขาว แบนราบ

P.fluorescens TISTR 358 Nutrient agar (NA) 30 โคโลนกลม สเขยว แบนราบ

T.harzianum TISTR 3553 Potato dextrose agar (PDA) 30 เสนใยสขาว และมสปอรสเขยว

ตารางท 5 สภาวะและระยะเวลาในการเพาะเลยงเชอจลนทรยในอาหารเหลว

ชนดเชอจลนทรย อาหาร

อณหภม

(องศาเซลเซยส)/

อตราการเขยา

(รอบตอนาท)

ระยะเวลา

(ชวโมง)

ปรมาณจลนทรยทนบได

(CFU/ml)

A.vinelandiiTISTR 1096

Jensen’s broth (JSB) 30 / 150 72 3.2 x 108

B.subtilisTISTR 008

Nutrient Broth(NB)

37 / 150 24 1.3 x 107

P.fluorescensTISTR 358

Nutrient Broth (NB)

30 / 150 24 2.0 x 109

T.harzianumTISTR 3553

Potato dextrose broth (PDB)

30 / 150 120 6.8 x 106

ตารางท 6 แสดงปรมาณเชอจลนทรยทเกบรกษาใน วสดรองรบทง 5 สตร เมอเวลาผานไป 14 วน

สตรท

อตราสวนของถาน

ชวภาพตอโปรตนเกษตร

ปรมาณเชอจลนทรยในวสดรองรบ (CFU/ml)

A. vinelandiiTISTR 1096

B. subtilisTISTR 008

P. fluorescensTISTR 358

T. harzianumTISTR 3553

วนท 0 วนท 14 วนท 0 วนท 14 วนท 0 วนท 14 วนท 0 วนท 14

1 1:0 ไมพบ ND 2.5x103 2.5x104 2.4x104 0 4.4x105 5.0x104

2 1:1 ไมพบ ND 2.5x103 6.0x108 2.5x103 0 4.4x105 0

3 1:3 ไมพบ ND 2.5x103 1.6x108 2.5x103 0 4.4x105 1.3x105

4 1:5 ไมพบ ND 2.5x103 5.0x107 2.5x103 0 4.4x105 0

5 0:1 ไมพบ ND 2.5x103 9.0x107 2.5x103 0 4.4x105 7.0x105

ND : ไมไดท�าการทดลอง


3.4 ศกษาอตราการอยรอดของเชอจลนทรยในวสดรองรบ ถานชวภาพจากเปลอกทเรยนมธาตโพแทสเซยมทละลายน�าไดอยในปรมาณสง แตมปรมาณไนโตรเจนและฟอสฟอรสไมสงนก [6] ในการทดลองนจงเลอกใชโปรตนเกษตรทผลตจากถวเหลองมาเปนสวนผสมในสตร โปรตนเกษตร 100 กรมมคารโบไฮเดรต 40.89 กรม และ โปรตน 49.76 กรม จงมความเหมาะสมในการใชเปนแหลงคารบอนและไนโตรเจนใหแกเชอจลนทรย ในการศกษาอตราการอยรอดของเชอจลนทรยในวสดรองรบ ทมสวนผสมของโปรตนเกษตรและถานชวภาพจากเปลอกทเรยน จ�านวน 5 สตร ผลการทดลองพบวาเชอจลนทรยสามารถเจรญบนวสดรองรบสตรนไดทงหมด 2 ชนด ไดแก B.subtilis TISTR 008 และ T.harzianum TISTR 3553 ซงสามารถเจรญและมชวตอยรอดไดมากกวา 104 CFU/ml และยงมแนวโนมของอตราการอยรอดของเชอตอไปไดภายหลงจากครบก�าหนดการทดลอง 14 วน (ตารางท 6) เชอ Azotobacter vinelandii TISTR 1096 ไมพบการเจรญของเชอ A. vinelandii TISTR 1096 ในวสดรองรบทกสตร เนองจากอาจเกดจากสภาวะทใชเพาะเลยงไมเหมาะสม เชน คา pH หรอ องคประกอบทางเคมอนๆ ของวสดรองรบทน�ามาใช เชอ Bacillus subtilis TISTR 008 สามารถเจรญไดในวสดรองรบทง 5 สตร พบการเจรญของเชอเพมขนอยางรวดเรวในวนท 2 และจากนนเจรญอยางชาๆ ในชวงวนท 4 และเรมลดลงจนคงทในวนท 8 ปรมาณเชอทพบในวนท 14 ในวสดรองรบสตรท 2, 3, 4, 5 และ 1 เทากบ 9.84, 9.46, 9.14, 9.15 และ 5.18 (Log

10 CFU/g) ตามล�าดบ จงอาจกลาวไดวา วสดรองรบ

ทมสวนผสมของโปรตนเกษตรและถานชวภาพจากเปลอกทเรยนสงเสรมการเจรญของเชอ B.subtilis TISTR 008 แมแตวสดรองรบทมถานชวภาพจากเปลอกทเรยนเพยงอยางเดยว (สตรท 1) เชอกยงสามารถเจรญเตบโตและอยในรอดได แสดงวาในถานทเรยนยงคงมธาตอาหารทจ�าเปนตอการเจรญของเชอเหลออยหลงจากการเผา เชอดงกลาวสามารถสรางเอนโดสปอรซงเปนโครงสรางทมความทนทานตอสภาวะรนแรง จงท�าใหอยรอดในวสดรองรบทกสตรจนครบระยะเวลา 14 วน ดงแสดงในรปท 1

เชอ Pseudomonas fluorescens TISTR 358สามารถเจรญไดในวสดรองรบสตรท 1 ทมสวนผสมของถานชวภาพจากเปลอกทเรยนเพยงสตรเดยว โดยมอตราการเจรญสงสดในวนท 6 พบการเจรญของเชอเทากบ 7.39 (Log

10 CFU/g) และมจ�านวน

คงทถงวนท 10 จากนนลดลงจนกระทงไมพบเชอในวนท 14 แสดงใหเหนวาถานชวภาพมธาตอาหารทจ�าเปนตอการเจรญของเชอดงกลาว แตเนองจากเชอดงกลาวไมสามารถสรางสปอรได จงคอยๆ ตายลงจนกระทงไมพบเชอ ดงแสดงในรปท 2 เชอ Trichoderma harzianum TISTR 3553 สามารถเจรญไดบนวสดรองรบทง 5 สตร ในวนท 14 พบการเจรญของเชอในวสดรองรบสตรท 5, 3, และ1 เทากบ 5.84, 4.91,

4.70 Log10 CFU/g ตามล�าดบ เปนทนาสงเกตวาในวสดรองรบสตร

ท 1 ซงมสวนประกอบคอถานชวภาพจากเปลอกทเรยนเพยงอยางเดยว และสตรท 5 ซงมสวนประกอบของโปรตนเกษตรเพยงอยางเดยว พบการเจรญของเชอจนถงวนท 14 ของการทดลอง และมแนวโนมคงท ในขณะท วสดรองรบทมสวนผสมระหวางถานชวภาพจากเปลอกทเรยนและโปรตนเกษตร มแนวโนมของอตราการรอดชวตต�า ดงแสดงในรปท 3

รปท 1 ปรมาณเชอ B.subtilis TISTR 008 ในวสดรองรบ 5 สตร เมอบมเปนระยะเวลา 14 วน

รปท 2 ปรมาณเชอ P.fluorescens TISTR 358 ในวสดรองรบสตรท 1 เมอบมเปนระยะเวลา 14 วน

รปท 3 ปรมาณเชอ T.harzianum TISTR 3553 ในวสดรองรบสตรตางๆ เมอบมเปนระยะเวลา 14 วน


4. สรป (Conclusion) ถานชวภาพจากเปลอกทเรยนมธาตโพแทสเซยมทละลายน�าไดในปรมาณสง ซงสามารถเปนอาหารใหแกพชและจลนทรยในดนได ศกษาอตราการอยรอดของเชอจลนทรยทางการเกษตรในวสดรองรบพบวา เชอในกลม B.subtilis และ T.harzianum สามารถอยรอดไดในวสดรองรบทมถานชวภาพเปนสวนผสมเพยงอยางเดยวโดยไมจ�าเปนตองเตมแหลงอาหารอน สอดคลองกบการคนพบของ Luo, Y. และคณะ ซงพบวาถานชวภาพทเผาทอณหภมต�า 350 องศาเซลเซยส ยงมธาตอาหารจ�าพวกคารบอนอนทรยและไนโตรเจนอนนทรยทละลายน�าเหลออย ซงจลนทรยสามารถใชในการเจรญได และการเตมถานชวภาพดงกลาวลงในดนสามารถดงดดจลนทรยบางกลมใหมาอยในรพรนของถาน และกระตนใหเกดกจกรรมของจลนทรย กลาวคอถานชวภาพมสภาวะเหมาะสมทจะเปนบานของจลนทรย [7] การทดลองนจงสรปในเบองตนไดวาถานชวภาพจากเปลอกทเรยนมศกยภาพทจะใชเปนวสดรองรบส�าหรบเกบรกษาจลนทรยทางการเกษตรไดอยางนอย 2 ชนด ทงน จ�าเปนตองศกษาสภาวะและระยะเวลาการเกบรกษาทเหมาะสมตอไป

5. กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement) งานวจยนไดรบทนสนบสนนจากกรมวทยาศาสตรบรการ ปงบประมาณ 2556-2557 ขอบคณส�านกเทคโนโลยชมชนทเออเฟอสถานท ขอบคณนางสาวฉววรรณ เหลองวฒวโรจน ทใหค�าปรกษากอนด�าเนนการวจย และ นางสบงกช ทรพยแตง ทใหความรวมมอในการตรวจความถกตองของเอกสาร

6. เอกสารอางอง (References) [1] CHIA, C. H. et. al. 2008. Development of Synthetic TerraPreta(STP):Characterizationandinitial researchfindings. [Online]. [Viewed 12 May 2016]. Available from: http://www.biochar-international. org/images/Joseph_IBI_poster_PM.pdf [2] CHAN, K.Y. et al. Agronomic values of greenwaste biochar as a soil amendment. Australian Journal of Soil Research, 2007, 45, 629-634. [3] HUNT, J. et al. The basics of biochar: A natural soil amendment. Soil Crop Management, 2010, 30,1-6. [4] GLASER, B., J. LEHMANN and W. ZECH. Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal - a review. Biology and Fertility of Soils, 2002, 35, 219-230. [5] ดสต อธนวฒน. จลนทรยทมประโยชนดานการเกษตร Beneficial Microbes in Agriculture. Thai Journal of Science and Technology, 2556, 2(1), 18-35. [6] สายจต ดาวสโข และคณะ. รายงานการวจยเรองการ พฒนาถานจากเศษผลไมทมจลนทรยปฏปกษเพอเพม ประสทธภาพในการปลกหนอไมฝรง. กรงเทพฯ: ส�านกงาน คณะกรรมการวจยแหงชาต. 2554. [7] LUO, Y. et al. 2010. Impact of biochar on soil microbialactivityanditsmechanisms. [online]. [viewed 17 May 2016]. Available from: http:// www.biochar-international.org/sites/default/files/ LuoYu.pdf



การเปรยบเทยบชนดของตวท�าละลายและเทคนคการสกดสารเบนโซฟโนนจากกระดาษทใชเปนวสดสมผสอาหาร

Comparison of solvent and techniques for extraction of benzophenone from paper intended to come

into contact with foodstuffs

บทคดยอ สารเบนโซฟโนนเปนสารเรมปฏกรยาดวยแสง (photo-initiator) ชนดหนงทใชในหมกพมพส�าหรบการพมพบนบรรจภณฑ โดยทวไปแลวกระดาษทมการพมพดวยสสนสดใสจะมปรมาณเบนโซฟโนนตกคางอยเปนจ�านวนมากหากกระดาษเหลานถกสกดดวยตวท�าละลายหรอวธการสกดทไมเหมาะสมอาจสงผลใหการทดสอบปรมาณเบนโซฟโนนไดนอยกวาความเปนจรง ดงนนเพอใหไดวธสกดทมประสทธภาพ กระดาษกลองขนมเปยะเปนตวอยางทถกเลอกใหเปนตวอยางในการทดสอบเนองจากมปรมาณเบนโซฟโนนตกคางเปนปรมาณสงโดยน�ามาสกดดวยตวท�าละลายตางชนดกน ไดแก อะซโตรไนไตรล เอทานอล และตวท�าละลายผสมระหวางไดคลอโรมเทนในอตราสวน 1:1 กบตวท�าละลายดงตอไปน คอ เฮกเซน ไซโคลเฮกเซน และอะซโตรไนไตรล ผลจากการศกษาพบวากระดาษทสกดดวยเอทานอล รอยละ 95 สามารถสกดสารเบนโซฟโนนไดสงสดโดยสกดไดมากกวาเมอสกดดวยอะซโตรไนไตรล หรออะซโตรไนไตรลผสมกบไดคลอโรมเทนถง รอยละ 7 และมประสทธภาพดกวาเมอเทยบกบการสกดดวยตวท�าละลายผสมระหวางไดคลอโรมเทนกบไซโคลเฮกเซนหรอเฮกเซนถงรอยละ 50 สวนผลการเปรยบเทยบปรมาณเบนโซฟโนนทสกดดวยเอทานอลรอยละ 95 โดยการสกดทอณหภมหองเปนเวลา 24 ชวโมง การสกดทอณหภม 60 องศาเซลเซยสในอางควบคมอณหภม เปนเวลา 2 ชวโมง และการสกดดวยเครองอลตราโซนกทอณหภมไมเกน 60 องศาเซลเซยส พบวาคาเฉลยของปรมาณเบนโซฟโนนทสกดไดทง 3 วธ มคาเทากบ 308 322 และ 320 ตามล�าดบ ซงไมแตกตางกนอยางมนยส�าคญทระดบความเชอมน รอยละ 95 (One Way Anova, p = 0.397) แตเทคนคการสกดดวยเครองอลตราโซนกมคาสวนเบยงเบนมาตรฐานนอยกวาอกสองวธ (n = 3) ผลการศกษาวจยนสรปไดวาเทคนคการสกดดวยเครองอลตราโซนกและตวท�าละลายเอทานอล รอยละ 95 เปนวธการทเหมาะสมในการสกดสารเบนโซฟโนนจากกระดาษทใชเปนวสดสมผสอาหาร

Abstract Benzophenone is used as a photo-initiator in UV cure ink for printing of packaging. Basically, colorful paper packaging may be contaminated with high concentration of benzophenone. If the paper is extracted using inappropriate method, extracted benzophenone might be less than the actual amount. Therefore, to obtain the efficiency of extraction, Chinese cake paper box contaminated with benzophenone in high concentration was selected as test sample. The sample was extracted using various solvent, including acetonitrile, ethanol and mixture of dichloromethane and three kinds of solvents, such as cyclohexane, hexane and acetronitrile in the ratio of 1:1. This study found that the extracted paper sample using 95% ethanol gave the highest yield of benzophenone. The yield form 95% ethanol extraction is around 7% higher than those from acetronitrile and acetronitrile: dichloromethane (1:1) and around 50% yield higher than those from the mixture of dichloromethane and cyclohexane or hexane used. Furthermore, the results of extracted benzophenone by varying extraction techniques: at room temperature for 24 hr, 60°C for 2 hr in water bath and temperature below 60°C ultrasonic bath were 308, 322 and 320 mg/kg, respectively. Although these results are not significantly different at 95% confidences (One Way Anova, p = 0.397), ultrasonic extraction gave the least standard deviation (n=3). In conclusion, the appropriate technique for benzophenone extraction from food contact paper is ultrasonic extraction using 95% ethanol as extraction solvent.

ค�าส�าคญ: เบนโซฟโนน วสดสมผสอาหาร กระดาษ

Keywords: Benzophenone, Food contact material, Paper



หนงฤทย แสแสงสรง1*

Neungrutai Saesaengseerung1*

11


1. บทน�า (Introduction) เบนโซฟโนน (benzophenone) (รปท 1) เปนสารทจดอยในประเภทสารเรมปฏกรยาดวยแสง (photo-initiator) ท�าหนาทเปนตวเรงปฏกรยาในกระบวนการโพลเมอรไรเซชน (polymerization process) เพอท�าใหหมกพมพเกดการแขงตวเปนฟลมบนวสดทพมพ โดยทวไปเบนโซฟโนนจะถกใชเปนสวนผสมของหมกพมพยว (UV curing ink) [1] เนองจากบรรจภณฑทพมพดวยหมกพมพชนดนจะมสสนสด ดงนนหมกพมพยวจงมกจะถกน�าไปใชในการพมพบรรจภณฑตางๆ เพอใหเปนทสะดดตาผบรโภค อยางไรกตามมรายงานการศกษาวจยพบวาบรรจภณฑกระดาษทใชเปนวสดสมผสอาหาร หรอบรรจภณฑอาหาร มกจะพบเบนโซฟโนนตกคางอยบนบรรจภณฑ และเบนโซฟโนนทตกคางนเองสามารถเคลอนยาย (migrate) จากตวบรรจภณฑกระดาษผานชนพลาสตกเขาสอาหารไดแมวาบรรจภณฑกระดาษนนจะไมไดสมผสกบอาหารโดยตรง [2] เนองจากสารเบนโซฟโนนถกจดใหเปนสารกอมะเรง [3] ดงนนหากบรรจภณฑกระดาษมสารเบนโซฟโนนตกคางอยในปรมาณทสงอาจสงผลใหเกดการปนเปอนของอาหารและเปนอนตรายตอผบรโภคได

รปท 1 โครงสรางทางเคมของเบนโซฟโนน (benzophenone) และเบนโซฟโนน-d10 (benzophenone-D10) การวธวเคราะหทดสอบสารเบนโซฟโนนจะประกอบไปดวยสองขนตอนหลกคอ การสกด (extraction) และวเคราะหสารดวยเทคนคโครมาโตกราฟฟ (chromatography)[1,4] ในป 1995 S.M. John และคณะ [5] ไดศกษาการเคลอนยายสารเบนโซฟโนนจากตวอยางกระดาษสอาหารทอนดวยไมโครเวฟ โดยในการศกษาครงนนไดสกดตวอยางกระดาษดวยวธการเขยาตวอยางกระดาษกบตวท�าละลายคลอโรฟอรมเปนเวลาขามคนทอณหภมหอง และสกดเบนโซฟโนนจากตวอยางอาหารดวยตวท�าละลายผสมระหวางอะซโตนกบเฮกเซนกอนจะผานขนตอนการก�าจดสงรบกวน (clean up) แลวเตมตวท�าละลายผสมระหวางไซโคลเฮกเซนและไดคลอโรมเทนอตราสวน 1:1 กอนน�าไปวเคราะหดวยเทคนคแกสโครมาโตกราฟฟรวมกบ

แมสสเปกโตรเมทร (Gas chromatography mass spectrometry, GC-MS) ตอมาในป 2010 R. Koivikko และคณะ [6] ไดใชวธการสกดดวยตวท�าละลายอะซโตรไนไตรล ท 70 องศาเซลเซยสเปนเวลา 24 ชวโมง และน�าไปทดสอบดวยเทคนคไฮเปอรฟอรแมนซลควดโครมาโตรกราฟฟ (HPLC) และในปเดยวกนนงานวจยของ E. Van Hoeck และคณะ [1] พบวาตวท�าละลายทเหมาะสมในการสกดเบนโซฟโนนออกจากซเรยลอาหารเชา (Cereal) คอตวท�าละลายผสมระหวางอะซโตรไนไตรลและไดคลอโรมเทนในอตราสวน 1:1 โดยคารอยละคนกลบ (%Recovery) ของเบนโซฟโนนสงกวาเมอสกดดวย อะซโตรไนไตรล หรอเมทานอล รอยละ 100 นอกจากงานวจยเหลานแลวยงพบวามาตรฐานระดบชาต เชน British standard (BS EN 15519:2007) [7] มการใชตวท�าละลายอนทรย คอ เอทานอลรอยละ 95 เพอหาปรมาณสารเคมทสามารถเคลอนยายจากกระดาษทใชสมผสอาหารทมไขมนเปนองคประกอบ โดยระยะเวลาและสภาวะททดสอบขนอยกบลกษณะการสมผสอาหารของตวอยางกระดาษนนๆ จากขางตนจะเหนไดวาเทคนคการสกดสารเบนโซฟโนนจากกระดาษหรออาหารมกจะเกยวของกบการแชกระดาษไวในตวท�าละลายอนทรยตางๆ เชน คลอโรฟอรม เอทานอล เฮกเซน ไดคลอโรมเทน เมทานอล และอะซโตรไนไตรลโดยใชเวลาตงแต 12-24 ชวโมง ทอณหภมหองหรออณหภมสงตงแต 60-70 องศาเซลเซยส [6-7] ซงขอเสยของวธการดงกลาว คอ ใชเวลานานในการสกด ตวท�าละลายหลายตวมความเปนพษสง เชน คลอโรฟอรม ไดคลอโรมเทน อะซโตรไนไตรลและเมทานอล และแมจะมการศกษาถงตวท�าละลายและวธการทเหมาะสมในการสกดเบนโซฟโนนจากซเรยลอาหารเชา [1] แตยงไมมงานใดทศกษาเปรยบประสทธภาพของตวท�าละลายและเทคนคในการสกดเบนโซฟโนนจากกระดาษทใชเปนวสดสมผสอาหารโดยเฉพาะเมอกระดาษนนมการปนเปอนของเบนโซฟโนนในปรมาณทสงซงหากใชตวท�าละลายหรอเทคนคในการสกดทไมมประสทธภาพเพยงพอกอาจสกดสารเบนโซฟโนนออกมาจากตวอยางกระดาษไดนอยกวาความเปนจรงได ดงนนเพอศกษาเปรยบเทยบการสกดเบนโซฟโนนจากวสดสมผสอาหารประเภทกระดาษ จงไดหาปรมาณเบนโซฟโนนเบองตนจากกระดาษตวอยางทงหมด 10 ตวอยาง เพอเลอกกระดาษทมปรมาณเบนโซฟโนนสงสดในการศกษาชนดตวท�าละลาย และสภาวะทใชในการสกดเพอใหไดวธทมประสทธภาพดทสดในการสกดกระดาษทมการปนเปอนของเบนโซฟโนนในปรมาณสง

2. วธการวจย (Experimental) 2.1 ตวอยางกระดาษ กระดาษสมผสอาหารจ�านวน 10 ตวอยาง ซอจากรานจ�าหนวยอปกรณเบเกอรในยานตลาดส�าเพง เขตสมพนธวงศ กรงเทพมหานคร แบงเปนกระดาษรองขนมเคกจ�านวน 2 ตวยาง (ตวอยางท 1-2) ถาดกระดาษใสอาหาร จ�านวน 2 ตวอยาง (ตวอยางท 3-4) ถงกระดาษ (ตวอยางท 5-6) กระทงส�าหรบอบขนม (ตวอยางท 7-9) และกลองใสขนมเปยะ (ตวอยางท 10)

Benzophenone Benzophenone-D10

Benzophenone Benzophenone-D10


2.2 สารเคม - สารเบนโซฟโนนส�าหรบใชในการเตรยมกราฟมาตรฐาน ยหอ Sigma-Aldrich (reagent plus, 99.9%) - สารเบนโซฟโนน d-10 (รปท 1) ส�าหรบใชเปน Internal standard ยหอ AccuStandard (Standard 99.5%) - ตวท�าละลาย เฮกเซน ไซโคลเฮกเซน ไดคลอโรมเทน และอะซโตรไนไตรล ยหอ Fisher (AR , 99.9%) - ตวท�าละลาย เอทานอล ยหอง Merck (Absolute for analysis, 99.9%)

2.3 การเตรยมตวอยาง 2.3.1 การสกดตวอยางกระดาษ (ตวอยางท 1-10) เพอหาชนดกระดาษทมเบนโซฟโนนสงสด ชงตวอยางกระดาษทตดเปนชนเลกๆ ขนาดไมเกน 1×1 ซม. จ�านวน 0.1-1 กรม ใสลงในขวดสชาขนาด 40 มลลลตร แลวเตมตวท�าละลายผสมไดคลอโรมเทนและเฮกเซน (1:1) ปรมาตร 25 มลลลตร ปดฝาแลวตงทงไวทอณหภมหอง (30°C) ทงไว 24 ชวโมง หลงจากนนน�าไปกรองผานหลอดหยดทปลายอดดวยส�าล ชะตวอยางดวยตวท�าละลายเดมอก 2 ครง ครงละ 5 มลลลตร น�าสารละลายทกรองไดทงหมดไปเปากาซไนโตรเจนจนตวท�าละลายระเหยแหง จากนนเตมตวท�าละลายผสมระหวางไดคลอโรมเทนและเฮกเซน (1:1) ปรมาตร 1 มลลลตร เตมเบนโซฟโนน d-10 ความเขมขน 10 มลลกรมตอกโลกรม ปรมาตร 100 ไมโครลตร แลวน�าไปวเคราะหดวย GC-MS 2.3.2 การเตรยมตวอยางเพอศกษาประสทธภาพของตวท�าละลายตางกน 5 ชนด ชงตวอยางกระดาษกลองขนมเปยะ (ตวอยางท 10) ขนาดไมเกน 1×1 ซม. จ�านวน 0.1 กรม ใสลงในขวดสชาขนาด 40 มลลลตร จ�านวน 3 ขวด แตละขวดเตมเบนโซฟโนน d-10 ความเขมขน 100 มลลกรมตอกโลกรม ปรมาตร 100 ไมโครลตร และเตมเอทานอลรอยละ 95 ในน�า (v/v) ปรมาตร 20 มลลลตร ปดฝาแลวตงทงไวทอณหภมหอง (30°C) ทงไว 24 ชวโมง หลงจากนนน�าไปกรองผานหลอดหยดทปลายอดดวยส�าล ชะตวอยางดวยตวท�าละลายเดมอก 2 ครงครงละ 5 มลลลตร แลวน�าสารละลายทกรองไดทงหมดไปเปากาซไนโตรเจนจนตวท�าละลายระเหยแหงแลวชะดวยตวท�าละลายผสมระหวางไดคลอโรมเทนและเฮกเซน (1:1) ลงในขวดวดปรมาตรขนาด 25 มลลลตร ปรบปรมาตร แลวน�าไปวเคราะหดวย GC-MS ท�าซ�าแตเปลยนตวท�าละลายในการสกดจากเอทานอล รอยละ 95 เปน อะซโตรไนไตรล ไดคลอโรมเทนตอเฮกเซน (1:1) ไดคลอโร

มเทนตอไซโคลเฮกเซน (1:1) และไดคลอโรมเทนตออะซโตรไนไตรล (1:1) 2.3.3 การเตรยมตวอยางเพอศกษาสภาวะทใชในการสกด เตรยมตวอยางตามขอ 2.3.2 โดยใชตวท�าละลายเปนเอทานอล รอยละ 95 จ�านวน 3 ชด ชดละ 3 ขวด แตละชดน�าไปศกษาในสภาวะตางกน 3 สภาวะ ดงแสดงในตารางท 1

2.4 การสรางกราฟมาตรฐานของละลายเบนโซฟโนน เตรยมสารละลายมาตรฐานเบนโซฟโนน ความเขมขน 1000 มลลกรมตอกโลกรม แลวเจอจางเปน 25 มลลกรมตอลตร ในตวท�าละลายผสมไดคลอโรมเทนตอไซโคลเฮกเซน (1:1) ปเปตสารละลายเบนโซฟโนนความเขมขน 25 มลลกรมตอลตร ปรมาตรตาง ๆ ไดแก 50, 100, 500, 1000, 1500, และ 2000 ไมโครลตร ลงในขวดวดปรมาตรขนาด 25 มลลลตร แลวเตมสารละลายเบนโซฟโนน-d10 ความเขมขนและปรมาตรเทากบทเตมตวอยางทดสอบ ปรบปรมาตรแลวจะไดความเขมขน คอ 0.05, 0.10, 0.50, 1.0, 1.5 และ 2.0 มลลกรมตอลตรตามล�าดบ น�าสารละลายทไดไปวเคราะหดวย GC-MS แลวสรางกราฟมาตรฐานโดยแกน Y คอ อตราสวนพนทใตพกของ m/z 105 (เบนโซฟโนน) ตอพค m/z 110 (เบนโซฟโนน-d-10) และแกน X คอ ความเขมขนของสารเบนโซฟโนน กราฟเสนตรงทไดตองเปนตองมคา r ≥ 0.995

2.5 การวเคราะหดวย GC-MS การวเคราะหสารละลายตวอยางและสารมาตรฐานเบนโซฟโนนทเตรยมดวยเทคนค GC-MS โดยใชเครอง GC-MS รน Trace GC Ultra/ISQ (Thermo Scientific, Sci Spec, China) ประกอบดวยเครอง GC รน Trace 1300 รวมกบเครองฉดตวอยางอตโนมต รน AI 1310 เครองแมสสเปกโทรมเตอร รน ISQ LT และคาพลารคอลมนเคลอบดวย 50% diphenyl/50% dimethyl polysiloxane (TG-17Sil MS, Thermo Scientific; 30 m x 0.25 mm x 0.25 mm) GC-MS ท�างานดวยโหมดอเลกตรอนอมแพกโดยเลอกวดมวลสาร (SIM mode) ทเวลา 5-6 นาท ของเบนโซฟโนนท m/z 77, 105 และ182 และเบนโซฟโนน-d10 ท m/z 82, 110 และ192ใชกาชฮเลยมเปนกาซตวพาทอตราการไหล 1 มลลลตรตอนาท อณหภมของ injector, mass transfer line และ ion source คอ 280 300 และ 275 องศาเซลเซยส ตามล�าดบ ปรมาตรทฉด คอ 1 ไมโครลตร อณหภมในการท�างานเรมตนท 150 องศาเซลเซยส (2 นาท) แลวเพมขนท 290 องศาเซลเซยส ดวยอตรา 20 องศาเซลเซยสตอนาทและคงไวเปนเวลา 15 นาท

ตารางท 1 สภาวะในการสกดทใชในการศกษาการสกดเบนโซฟโนนจากตวอยางกระดาษ

ชดท ปรมาตรตวท�าละลาย (mL) จ�านวนครงทสกด สภาวะในการสกด

1 20 1 แชขวดสกดใน water bath ท 30°C เปนเวลา 24 ชวโมง

2 20 1 แชขวดสกดใน water bath ท 60°C เปนเวลา 2 ชวโมง

3 10 3 แชขวดสกดใน ultrasonic bath ท 60°C เปนเวลา 0.5 ชวโมง


3. ผลและวจารณ (Results and Discussion) 3.1 การหาตวอยางกระดาษทมปรมาณเบนโซฟโนนสงสด จากการสกดตวอยางกระดาษตวอยางท 1-10 ดวยตวท�าละลายไดคลอโรมเทนตอเฮกเซน (1:1) โดยแชทงไวทอณหภมหองเปนเวลา 24 ชวโมงนน ผลการวเคราะหดวย GC-MS สามารถยนยนสารเบนโซพโนนโดยพจารณาจาก m/z 182, 105 และ 77 และน�าอตราสวนของพนทใตพกทใหคาสญญาณสงสดของเบนโซฟโนน คอ m/z 105 ท RT 6.11 (รปท 2) ตอพนทใตพกของเบนโซฟโนน-d10 ท m/z 110 เทยบกบกราฟมาตรฐาน (Y = 1.0221X; r = 0.995) เพอหาปรมาณเบนโซฟโนนในตวอยาง ผลการทดสอบพบวาเบนโซฟโนนจากกลองขนมเปยะ (ตวอยางท 10, รปท 3) มปรมาณเบนโซฟโนนสงสด คอ 107 มลลกรมตอกโลกรม ในขณะทตวอยางหมายเลข 1 และ 7 ไมพบเบนโซฟโนน (s/n < 3) ตวอยางทเหลอพบปรมาณเบนโซฟโนนอยในชวง 0.17-2.98 มลลกรมตอกโลกรม และเมอพจารณาถงลกษณะตวอยางกระดาษทงหมดททดสอบพบวากลองขนมเปยะมลกษณะเปนกระดาษแขงทมการพมพดวยแดงสดใส ซงสอดคลองกบลกษณะของการพมพทใชหมกพมพทมเบนโซฟโนนเปนองคประกอบ [1] ดงนนจงเลอกกลองขนมเปยะเปนตวอยางทดสอบในการศกษาขนตอไป

รปท 2 GC -MS โครมาโตรแกรมแสดงพกเบนโซฟโนนทใชในการหาปรมาณ (quantified peak) และ ยนยนชนดสาร (quanlified peak) จากการสกดตวอยางกระดาษหมายเลข 10 ดวยตวท�าละลายผสมไดคลอโรมเทนตอเฮกเซนอตราสวน 1: 1

รปท 3 ลกษณะของตวอยางกระดาษหมายเลข 10 ทปนเปอนดวยเบนโซฟโนนปรมาณสง

3.2 การศกษาประสทธภาพของตวท�าละลายชนดตางๆ การสกดเบนโซฟโนนออกจากกระดาษกลองขนมเปยะ (ตวอยางท 10, รปท 3) ดวยตวท�าละลายตางกน ผลการศกษาสามารถเรยงล�าดบตวท�าละลายทสกดไดเบนโซฟโนนจากปรมาณนอยไปมาก คอ

CH2Cl

2: Hexane (1:1)< CH2Cl2: Cyclohexane (1:1) < CH2Cl2:

Acetronitrile (1:1) < Acetronitrile < 95%Ethanol (รปท 4) ซงสอดคลองกบคาดชนความมขวของ (Polarity index, P′) [8] ของตวท�าละลายทใช คอ เมอตวท�าละลายทผสมกบไดคลอโรมเทน (P′= 3.4) [8] ในอตราสวน 1 ตอ 1 มคาดชนความมขวสงกวาไดคลอโรมเทน เชน อะซโตไนไตรล (P′= 6.2) [8] จะสามารถสกดเบนโซฟโนนออกจากกระดาษไดมากกวาเมอผสมกบตวท�าละลายทมคาดชนความมขวต�า เชน เฮกเซน (P′= 0.1) [8] และไซโคลเฮกเซน (P′= 0.2) [8] ถงรอยละ 58 และ 59 ตามล�าดบ และเมอเปรยบเทยบปรมาณเบนโซฟโนนทสกดไดโดยใชเอทานอลรอยละ 95 ในน�า (v/v) และสกดดวยอะซโตรไนไตล พบวาเอทานอลรอยละ 95 สามารถสกดเบนโซฟโนนออกจากกระดาษไดมากกวา (รอยละ 7) อยางมนยส�าคญทางสถตทระดบความเชอมน รอยละ 95 (pair t-test, p = 0.007) ในกรณนแมเอทานอลจะมดชนความมขว (P′= 5.2) [8] นอยกวาอะซโตรไนไตล (P′= 6.2) [8] แตการเตมน�าซงมความมขวสงมาก (P′= 9.0) [8] ลงไปในเอทานอลในอตราสวนรอยละ 5 (v/v) นน เปนการเพมความมขวใหกบตวท�าละลายเอทานอลจนท�าใหสามารถสกดไดปรมาณเบนโซฟโนนสงสดเมอเทยบกบตวท�าละลายทงหมด อกทงผลการทดลองนยงสอดคลองกบสมบตดานการละลายของเบนโซฟโนนทวาเบนโซฟโนนสามารถละลายไดในตวท�าละลายอนทรย เชน แอลกอฮอล [9] นอกจากตวท�าละลายเอทานอล รอยละ 95 สามารถสกดสารเบนโซฟโนนจากกระดาษไดมากทสดแลว เอทานอลยงเปนสารเคมทมความเปนพษต�าเมอเทยบกบตวท�าละลายอนทศกษา [10] ดงนนการเลอกใชเอทานอล รอยละ 95 ในการสกดตวอยางกระดาษจงเปนทางเลอกทเหมาะสมและยงสอดคลองกบมาตรฐาน BS EN 15519: 2007 [7]

3.3 การศกษาสภาวะทใชในการสกด ผลการสกดเบนโซฟโนนจากกระดาษ (ตวอยางท 10, รปท 3) ดวยเอทานอลรอยละ 95 ท 30 องศาเซลเซยส (24 ชวโมง, ชดท 1 ตารางท 1) 60 องศาเซลเซยส (2 ชวโมง, ชดท 2 ตารางท 1) [7] และการสกดโดยอางอลตราโซนก (ชดท 3 ตารางท 1) คอ 308±11 322±20 และ 320±3 มลลกรมตอกโลกรม ตามล�าดบ (รปท 5) เมอคาความคลาดเคลอน คอ คาสวนเบยงเบนมาตรฐานจากการทดสอบซ�า 3 ครง (n =3) และปรมาณเบนโซฟโนนทสกดไดนไมมความตางกนอยางมนยส�าคญทางสถตทระดบความเชอมน รอยละ 95 (One Way Anova, p = 0.397) แสดงวาอทธพลวธการสกด เวลา และอณหภมทใชไมมผลตอการสกดเบนโซฟโนน อยางไรกตามหากพจารณาคาสวนเบยงเบนมาตรฐานจากการทดสอบซ�า 3 ครง (n=3) ในแตละสภาวะพบวา การสกดโดยวธอลตราโซนกนนใหคาความ

RT: 0.00 - 24.10

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24Time (min)

0

20

40

60

80

1000

20

40

60

80

1000

20

40

60

80

100

Rel

ativ

e A

bund

ance

0

20

40

60

80

100 NL: 1.97E9TIC F: {0,0} + c EI Full ms [50.00-350.00] MS ZI20150313_Sample10

NL: 6.19E8TIC F: {0,0} + c EI SIM ms [104.50-105.50] MS ZI20150313_Sample10



RT 6.11; m/z 105 as quantified peak of benzophenone

RT 6.11; m/z 182

as qualified peak of benzophenone

RT 6.11; m/z 77 as qualified peak of benzophenone


CH2Cl

2 :

Cyclohexane (1:1)

CH2Cl

2 : Hexane (1:1) RT

6.11; m/z 182

as qualified peak of

benzophenone

Ethanol (95% w/v) Acetronitrile CH2Cl

2 : Acetronitrile

เคลอนอยท ±3 มลลกรมตอกโลกรม ซงนอยกวาอกสองวธทเหลอ (±11 ถง ±20 มลลกรมตอกโลกรม, รปท 5) อาจเพราะการสนสะเทอนของคลนอลตราโซนก สงผลใหตวท�าละลายสามารถเขาถงสารทตองการสกดไดอยางมประสทธภาพขน [11] ในขณะทการแชกระดาษในตวท�าละลายทอณหภมและระยะเวลาตางๆ โดยไมเขยานนท�าใหโอกาสในการทตวท�าละลายเขาถงสารทตองการสกดจะมประสทธภาพนอยลงจนสงผลใหคาความคลาดเคลอนของปรมาณทสกดไดสงกวา ดงนนแมปรมาณเบนโซฟโนนทสกดไดจากสามวธจะไมตางกนอยางมนยส�าคญทางสถตแตวธการสกดโดยดวยอลตราโซนกจะใหคาความคลาดเคลอนนอยกวา และใชเวลาในการสกดนอยกวา ดงนนจงเปนวธทเหมาะสมทสดในการสกดตวอยางกระดาษทมการปนเปอนของเบนโซฟโนนในปรมาณสง

รปท 4 กราฟแทงแสดงปรมาณเบนโซฟโนนทสกดดวยตวท�าละลายชนดตางๆ ท อณหภมหองเปนเวลา 24 ชวโมง โดยความคลาดเคลอน (error bar) ทแสดงในกราฟ คอ คาสวนเบยงเบนมาตรฐาน (± 1 SD; standard deviation เมอ n = 3)

ตวท�าละลายทใชในการสกด

รปท 5 กราฟแทงแสดงปรมาณเบนโซฟโนนทสกดไดจากตวอยางกระดาษหมายเลข 10 ดวยตวท�าละลายเอทานอล รอยละ 95 (ในน�า) โดยชดท 1-3 อางถงสภาวะทใชในการสกดทแสดงไวในตารางท 1 และคาความคลาดเคลอน (error bars) ในกราฟ คอ คาสวน เบยงเบนมาตรฐาน (± 1 SD; standard deviation เมอ n = 3)


4. สรป (Conclusion) จากการศกษาเปรยบเทยบชนดของตวท�าละลายและเทคนคการสกดสารเบนโซฟโนนจากกระดาษทใชเปนวสดสมผสอาหารพบวาตวท�าละลายและวธการสกดทเหมาะสมในการสกดเบนโซฟโนนทปนเปอนปรมาณสงจากกระดาษ คอ การสกดดวยเทคนคอลตราโซนกดวยเอทานอลรอยละ 95 ทอณหภม 60 องศาเซลเซยส สกดครงละ 30 นาท จ�านวน 3 ครง เพราะนอกจากวธดงกลาวจะใหปรมาณเบนโซฟโนนทสกดไดสงสด ดวยความคลาดเคลอนต�าสดแลว ตวท�าละลายเอทานอลยงมความเปนพษต�ากวา อะซโตรไนไตรล เฮกเซน และไดคลอโรมเทน

5. กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement) รายงานนเปนสวนหนงของงานวจยเรอง “การส�ารวจสารอนทรยตองหามในวสดสมผสอาหารประเภทกระดาษเพอความปลอดภยของผบรโภค” สนบสนนทนวจยโดยกรมวทยาศาสตรบรการ

6. เอกสารอางอง (References) [1] HOECK, E. Van., et al. Analysis of benzophenone and 4-methylbenzophenone in breakfast cereals using ultrasonic extraction in combination with gas chromatography-tandem mass spectrometry (GC-MSn). Analytica Chimica Acta. 2010, 633(1), 55-59. [2] PASTORELLI, S., et al. Study of the migration of benzophenone from printed paperboard packages to cakes through different plastic films. Eur.Food. Res.Techno. 2008, 227(6), 1585-1590. [3] NATIONAL TOXICOLOGY PROGRAM (NTP). Toxicity Studies of Benzophenone (CAS No. 119-61-9). Administered in Feed to F344/N ratsandB6C3F1 mice.Toxicol.Rep.Series.2000,1-53,A1–A13. [online]. Available from: http://ntp.niehs.nih. gov/ntp/htdocs/ST_rpts/ tox061.pdf. [4] CASTLE, L., et al. Migration studies from paper and board food packaging materials. Part 2. Survey for residues of dialkylamino benzophenone UV-cure ink photoinitiators.

FoodAdditivesandContaminants. 1997, 14, 45-52. [5] JOHNS, S.M., L. W., GRAMSHAW., L., CASTLE and S. M., JICKELLS. Studies on Functional Barriers to Migration 1 Transfer of Benzophenone from Printed Paperboard to Microwaves Food. DeutscheLebensmittel-Rundschau. 1995, 91, 69-73. [6] KOIVIKKO, R., et al. Rapid multi-analyte quantification of benzophenone, 4-methylbenzophenone and related derivatives from paperboard food packaging. Food AdditivesandContaminants. 2010, 27, 1478- 1486. [7] BRITISH STANDARD, BS EN 15519: 2007. Paper and board intended to come into contact with foodstuffs-Preparation of an organic solventextract. [8] BARWICK, V.J. Strategies for solvent selection - a literature review. Trends in Analytical Chemistry. 1997, 16, 293-309. [9] NATIONAL TOXICOLOGY PROGRAM (NTP). Toxicity Studies of Benzophenone (CAS No. 119-61-9). Administered in Feed to F344/N rats and B6C3F1 mice. Toxicol.Rep.Series [online]. Available from: http://ntp.niehs.nih. gov/ntp/htdocs/ST_rpts/ tox061.pdf. [10] U.S. DEAPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES FOOD AND DRUG ADMINISTRATION. Guidance for Industry Q3C — Tables and List1” 2012, revision 2, [online]. Available from: http://www.fda.gov/downloads/drugs/ guidancecomplianceregulatoryinformation/ guidances/ucm073395.pdf. [11] MELECCHI, M. I. S., et al. Optimization of the sonication extraction method of Hibiscus tiliaceus L. flowers. UltranonicsSonochemistry. 2006, 13, 242-250.


การเปรยบเทยบวธการทดสอบหาปรมาณปรอทในกากอตสาหกรรมและในน�าสกด : กรณศกษาการหาปรมาณปรอทในเถาลอยจากโรงไฟฟาถานหน และการหาปรมาณปรอทในกากตะกอนจากระบบบ�าบดน�าเสย

The comparison of method of mercury determination in solid waste and leachate : A case study of mercury determination in coal fly ash from

power plant and sludge from wastewater treatment plant

บทคดยอ การทดสอบหาปรมาณความเขมขนของสารปรอททงหมด (Total Mercury) ในสงแวดลอมมความส�าคญ เนองจากสารปรอทมความเปนพษสงและกฎหมายสงแวดลอมในประเทศไทยก�าหนดใหตองทดสอบหาปรมาณความเขมขนของสารปรอททงหมดในสงแวดลอมทความเขมขนต�า ทงนคามาตรฐานความเขมขนของปรมาณปรอททงหมดทยอมใหมไดในสงแวดลอมจะแตกตางกนขนอยกบวาเปนคามาตรฐานใด เชน น�าผวดนมคาไมเกน 2 ไมโครกรมตอลตร อากาศทระบายออกจากโรงงานทมการเผาไหมเชอเพลงและไมมการเผาไหมเชอเพลงมคาไมเกน 2.4 และ 3.0 มลลกรมตอลกบาศกเมตร ตามล�าดบ และกากอตสาหกรรมมคาไมเกน 0.200 มลลกรมตอลตรน�าสกด (Soluble Threshold Limit Concentration, STLC) เปนตน วธการทดสอบหาปรมาณความเขมขนของสารปรอทในปรมาณต�ามหลายวธ ทงนการเลอกวธการทดสอบทเหมาะสมขนอยกบลกษณะของตวอยางและชวงความเขมขนของปรอททตองการวดกลมงานสงแวดลอม กรมวทยาศาสตรบรการ ซงเปนหองปฏบตการทดสอบดานสงแวดลอมและเปนหนวยงานกลางดานการทดสอบของประเทศ ผลการทดสอบตองมความถกตองนาเชอถอและเปนทยอมรบในระดบสากล การวจยเปรยบเทยบผลการทดสอบปรมาณปรอททงหมดในวสดอางองและตวอยางกากของเสยดวยวธการมาตรฐานตามศกยภาพทมของหองปฏบตการ โดยงานวจยครงนจะใชเถาลอยจากโรงไฟฟาเปนตวแทนของกากของเสยเพอศกษาปรมาณปรอทในน�าสกดและใชวสดอางองทเตรยมจาก Matrix ของกากตะกอนจากระบบบ�าบดน�าเสยและเถาลอยเปนตวแทนกากของเสยเพอหาปรมาณปรอททงหมด โดยศกษาเปรยบเทยบผลการทดสอบปรมาณความเขมขนของปรอททงหมดทไดจากวธการทดสอบ 2 วธ EPA Method 7471 B: Mercury in Solid or Semisolid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) และ EPA Method 7473: Mercury in Solid and Solutions by Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry ผลการศกษา พบวา เทคนค Cold-Vapor Technique และ Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry ใหผลการทดสอบเชงปรมาณไมแตกตางกนอยางมนยส�าคญ ในแงคาความไมแนนอนเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry มคาความไมแนนอนต�ากวา Cold - Vapor Technique และสารพษทเกดขนจากการทดสอบดวยเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry มปรมาณและความเปนพษทต�ากวา Cold-Vapor Technique

Abstract Mercury determination in the environment is really important, because of its highly toxic when contaminated in the environment. Therefore, Thai government has limited total mercury concentration in the environment in low concentration. Those concentrations are dependent on each standard for example less than 2 microgram per litter in surface water, less than milligram per cubic meter in ambient air and less than 0.200 milligram per litter in leachate. The alternatives of methods to determine low concentration mercury depend on physical property of sample and range of mercury concentration.The Environment group, Department of Science Service is not only environment testing laboratory but also the third party of testing in Thailand. Therefore, the test results must be of high precision, high accuracy and acceptance. This research focuses on comparison of test results from two methods used to determine low concentration mercury. These two methods are EPA Method 7471 B : Mercury in Solid or Semisolid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) and EPA Method 7473 : Mercury in Solid and Solutions by Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry. The reference material (mercury in sludge and mercury in fly ash) is total mercury sample while coal fly ash from power plan is a leachate sample.The test results indicated that Cold - Vapor Technique are not deference and Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry. The comparison of uncertainty between Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry

วราภรณ กจชยนกล1*

Waraporn Kitchainukul1*

12


and Cold - Vapor Technique showed that Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry were less than Cold - Vapor Technique. Moreover, the volume of waste and its toxicity from Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry were less than Cold - Vapor Technique.

ค�าส�าคญ: ปรอท เถาลอย วธทดสอบหาปรมาณปรอท

Keywords: Mercury, Fly ash, Mercury determination




1. บทน�า (Introduction) กากอตสาหกรรมซงเปนวสดเหลอทงจากกระบวนการผลตตางๆ จากโรงงานอตสาหกรรมจ�าเปนตองผานการทดสอบหาปรมาณสารอนตรายทงในรปของปรมาณสารทงหมด (Total Threshold Limit Concentration, TTLC) และปรมาณสารในน�าสกด (Soluble Threshold Limit Concentration, STLC) ตามประกาศกรมโรงงานอตสาหกรรม เรองสงปฏกลหรอวสดทไมใชแลว พ.ศ. 2548 [1] ปรอทเปนสารอนตรายทส�าคญพารามเตอรหนงทถกก�าหนดใหทดสอบหาปรมาณตามประกาศฯ ดงกลาว เนองจากสารปรอทมความเปนพษสงและเมอสารปรอทปนเปอนสแหลงน�าจะเปลยนรปเปนสารปรอทอนทรย หรอทเรยกวา “เมทลเมอรควร (Methyl mercury)” ภายใตสภาวะไรออกซเจน ซงสารดงกลาวนมความเปนพษทสงมากเปนสารทกอใหเกดโรคพษของปรอทหรอทรจกในชอ โรคมนามาตะ ดวยเหตนเกณฑมาตรฐานความเขมขนของสารปรอททยอมใหมไดในกากอตสาหกรรมจงอยในปรมาณต�า กลาวคอความเขมขนของปรอทในรปของ TTLC ก�าหนดไวทไมเกน 20 มลลกรมตอกโลกรม และ

ปรมาณปรอททงหมดในรปของ STLC ก�าหนดไวท 0.2 มลลกรมตอลตร (น�าสกด) และเกณฑการยอมรบจะลดต�าลงอกในน�าเสย/น�าทง ทก�าหนดไวท 5.0 ไมโครกรมตอลตร ดงนนในการเลอกวธการทดสอบหาปรมาณปรอททความเขมขนต�าในสงแวดลอม จงมความส�าคญเปนอยางยงเพอใหไดมาซงผลการทดสอบทถกตองและมความนาเชอถอ ปจจบนการทดสอบหาปรมาณความเขมขนของปรอทสามารถท�าไดหลายวธขนอยกบชวงความเขมขนทตองการทดสอบและชนดของตวอยางทตองการทดสอบ ในการวจยนจะท�าการเปรยบเทยบผลการวดปรมาณความเขมขนของสารปรอททงหมด (Total Mercury) ในตวอยางกากอตสาหกรรมทงในรปของ TTLC และปรมาณความเขมขนของสารปรอททงหมดในน�าสกดในรปของ STLC โดยศกษาเปรยบเทยบผลการวดปรมาณปรอททวดไดตามวธมาตรฐานและตามศกยภาพทหองปฏบตการสามารถท�าการทดสอบได กลาวคอ 1) การทดสอบหาปรมาณสารปรอททงหมดในกากอตสาหกรรมในรป TTLC ท�าการเปรยบเทยบผลการทดสอบหาปรมาณความเขมขนของปรอทดวยวธมาตรฐาน EPA Method 7471 B : Mercury in Solid or Semisolid Waste (Manual Cold - Vapor Technique) [2] และ EPA Method 7473 : Mercury in Solid and Solutions by Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry [3] 2) การทดสอบหาปรมาณสารปรอทในน�าสกด (STLC) ท�าการเปรยบเทยบผลการทดสอบหาปรมาณความเขมขนของปรอทดวยวธมาตรฐาน EPA Method 7470 A : Mercury in Liquid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) [4] และ EPA Method 7473 : Mercury in Solid and Solutions by Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry

2. วธการวจย (Experimental) การศกษาเปรยบเทยบวธทดสอบหาปรมาณปรอทความเขมขนต�าในกากอตสาหกรรม มขนตอนการท�าการศกษาโดยสงเขป ดงน

2.1 วธด�าเนนการ 2.1.1 ทดสอบหาปรมาณสารปรอททงหมดดวยเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry 2.1.1.1 ทดสอบความสามารถของเครองมอวเคราะห 2.1.1.2 ทดสอบความสามารถของวธวเคราะห - ทดสอบความแมน ความเทยง และความ ไมแนนอนของการทดสอบ - ทดสอบชวงของการทดสอบ 2.1.2 ทดสอบหาปรมาณสารปรอททงหมดดวยเทคนค Cold vapor Atomic Absorption Spectrophotometry 2.1.2.1 ทดสอบความสามารถของเครองมอวเคราะห 2.1.2.2 ทดสอบความสามารถของวธวเคราะห - ทดสอบความแมน ความเทยง และความ ไมแนนอนของการทดสอบ - ทดสอบชวงของการทดสอบ 2.1.3 เปรยบเทยบความสามารถของทงสองวธทดสอบ

2.2 เครองมอ และ อปกรณ 2.2.1 Atomic Absorption Spectrophotometry ดวยเทคนค Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry2.2.2 Direct Mercury Analyzer (Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry)

2.3 สารเคม 2.3.1 วธ Direct Mercury Analyzer (Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry) 1) Deionized water (DI water) : น�าปราศจาก ไอออน ทมคา Resistivity ไมนอยกวา 18.2 M .cm. 2) กรดไฮโดรคลอรก (Hydrochloric acid, HCl), 37% w/w: กรดจะตองมการวเคราะหความไม บรสทธ โดยคาความไมบรสทธจะตองนอยกวาคาท ต�าทสดทวธสามารถวดได(MDL) จงจะสามารถ ใชได 3) Hg standard solution 1,000 มลลกรมตอลตร 4) Hg standard solution 1,000 มลลกรมตอลตร คนละแหลงกบขอ 3 5) Hg standard solution: 0, 2, 5, 10, 20, 50 ไมโครกรมตอลตร และ 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, and


2.0 มลลกรมตอลตรเจอจาง Hg standard solution ความเขมขน ตาง ๆ ดวยสารละลาย 1 % HCl 6) Standard Reference Material 2782: Industrial Sludge traceable to NIST 7) CRM: Fly ash traceable to IRMM ใชเปนตวอยาง ควบคมและท�าใหผลการวดสอบกลบได ใช เปนตวอยางทดสอบ 2.3.2 วธ Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry 1) Potassium permanganate AR grade 2) Tin(II)chloride dehydrate AR grade 3) Sodium borohydride AR grade 4) Conc. Nitric acid 5) Conc. Hydrochloric acid 6) Conc. Sulfuric acid 7) Sodium hydroxide AR grade ขนตอนการด�าเนนงาน แสดงในรปท 1

ตวอยาง

1. EPA Method 7471 B 2. EPA Method 7473

- MDL - Precision and Accuracy - Matrix effect - Range (Linearity)

- MDL - Precision and Accuracy - Matrix effect - Range (Linearity)

1. EPA Method 7470 A 2. EPA Method 7473

-F-test-t-test

ประมวล/แปลผลและเปรยบเทยบขอด-ขอเสยของเทคนคทใชในการทดสอบทง 2 เทคนค

รปท 1 แผนผงขนตอนวธด�าเนนงาน

3. ผลและวจารณ (Results and Discussion) 3.1 ผลการทดสอบปรมาณปรอททงหมด (TTLC) จากการทดสอบหาปรมาณปรอททงหมดในวสดอางอง (CRM) โดยใชเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry และ Cold Vapor Absorption Spectrophotometry ผลการทดสอบดงแสดงในตารางท 3.1 – 3.2 3.2 ผลการทดสอบปรมาณปรอทในน�าสกด (STLC)การเปรยบเทยบผลการทดสอบปรมาณปรอทในน�าสกดโดยใช spike sample ทมการเตมสารละลายปรอทมาตรฐานทรคาในปรมาณตางๆ ลงในตวอยางเถาลอยจากโรงไฟฟาแทนการใชวสดอางอง โดยสารละลายมาตรฐานทใชในการเตมตางแหลงกบสารละลายมาตรฐานทใชในการสรางกราฟมาตรฐาน การทดสอบปรมาณปรอทในน�าสกดเลอกใช spike sample เนองจากวสดอางองทม matrix เดยวกบเถาลอยมราคาสงมาก และในขนตอนการเตรยมตวอยางตองใชตวอยางในปรมาณมาก (มากกวา 500 กรม)


ตารางท 3.1 ผลการทดสอบหาปรมาณปรอททงหมดในวสดอางอง ประเภทเถาลอยจากโรงไฟฟาและกากตะกอนจากระบบบ�าบดน�าเสย โดยใชเทคนค Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry

ล�าดบท

ปรมาณปรมาณปรอทใน Method

Blank

มลลกรมตอกโลกรม

ปรมาณปรอทในเถาลอยจากโรงไฟฟา


ปรมาณปรอทในกากตะกอนจากระบบ

บ�าบดน�าเสย


1 0.0035 1.62 1.54

2 0.0036 1.36 2.01

3 0.0041 1.30 1.16

4 0.0037 1.14 1.28

5 0.0036 1.24 1.16

6 0.0035 1.18 0.932

7 0.0032 0.988 1.03

8 0.0030 1.06 0.921

9 0.0056 0.987 0.986

10 0.0044 1.31 0.980

คาเฉลย 0.0038 1.30 1.20

SD 0.0007 0.3243 0.3422

MDL 0.0059 - -

LOQ 0.011 - -

Assign Value, mg/kg - 1.60 + 0.23 1.10 + 0.19

% Recovery - 81.25 109.09

%RSD - 24.94 28.52

หมายเหต: ขอมลทงหมดผานการทดสอบ outlier โดยใช Grubbs’ test พบวาไมม outlier

3.2.1การทดสอบหาปรมาณปรอทในน�าสกดของตวอยางเถาลอยจากโรงไฟฟา โดยใชเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry และ Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry ผลการทดสอบดงแสดงในตารางท 3.3

3.2.2 การทดสอบหาปรมาณปรอทในน�าสกดของตวอยางเถาลอยจากโรงไฟฟาท spike ปรอททชวงความเขมขนระหวาง 0.010 ถง 2.00 มลลกรมตอลตรน�าสกด (สง กลาง และ ต�า) โดยใชเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry และ Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry ผลการทดสอบดงแสดงในตารางท 3.4


ตารางท 3.2 ผลการทดสอบหาปรมาณปรอททงหมดในวสดอางอง ประเภทเถาลอยจากโรงไฟฟาและกากตะกอนจากระบบบ�าบดน�าเสย โดยใชเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation and Atomic Absorption Spectrophotometry

ล�าดบท

ปรมาณปรมาณปรอทใน Method

Blank

(มลลกรมตอกโลกรม)

ปรมาณปรอทในเถาลอยจากโรงไฟฟา


ปรมาณปรอทในกากตะกอนจากระบบ

บ�าบดน�าเสย


1 0.0021 1.38 1.32

2 0.0034 1.58 1.29

3 0.0020 1.33 1.25

4 0.0011 1.33 1.22

5 0.0033 1.44 1.21

6 0.0032 1.58 1.28

7 0.0030 1.49 1.23

8 0.0016 1.40 1.18

9 0.0012 1.55 1.17

10 0.0026 1.27 1.23

คาเฉลย 0.0023 1.44 1.24

SD 0.0009 0.1058 0.0453

MDL 0.005 - -

LOQ 0.011 - -

Assign Value, mg/kg - 1.60 + 0.23 1.10 + 0.19

% Recovery - 90.0 112.73

%RSD - 7.35 3.65หมายเหต: ขอมลทงหมดผานการทดสอบ outlier โดยใช Grubbs’ test พบวาไมม outlier

ตารางท 3.3 ผลการทดสอบหาปรมาณปรอทในน�าสกดจากตวอยางเถาลอยจากโรงไฟฟาโดยใชเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry และ Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry

ล�าดบท

Method Bank

Thermal Decomposition, Amalgamation, and

Atomic Absorption Spectrophotometry

(มลลกรมตอลตร)

Cold Vapor Atomic Absorption

Spectrophotometry


1 0.0034 0.007

2 0.0035 0.003

3 0.0031 0.006

4 0.0031 0.001

5 0.0022 0.002


6 0.0034 0.002

7 0.0018 0.002

8 0.0021 0.001

9 0.0022 0.005

10 0.0022 0.003

คาเฉลย 0.0027 0.003

SD 0.0006 0.002

MDL 0.0045 0.009

LOQ 0.0087 0.023

ตารางท 3.4 ปรมาณปรอทในน�าสกดของตวอยางเถาลอยจากโรงไฟฟาท spike ปรอททชวงความเขมขนระหวาง 0.010 -2.00 มลลกรมตอลตร น�าสกด

ล�าดบท

Thermal

Decomposition, Amalgamation, and Atomic

Absorption Spectrophotometry


Cold Vapor Atomic Absorption

Spectrophotometry


Blank 0.010 0.500 2.00 Blank 0.010 0.500 2.00

1 0.0034 0.0099 0.5348 2.10 0.007 0.010 0.524 2.181

2 0.0035 0.0106 0.5387 2.11 0.003 0.013 0.529 2.041

3 0.0031 0.0107 0.4392 2.10 0.006 0.012 0.535 2.177

4 0.0031 0.0107 0.548 2.14 0.001 0.012 0.544 2.174

5 0.0022 0.0106 0.5467 2.15 0.002 0.011 0.539 2.187

6 0.0034 0.0112 0.5281 2.15 0.002 0.013 0.530 2.149

7 0.0018 0.0107 0.5600 2.15 0.002 0.012 0.481 2.170

8 0.0021 0.0106 0.5467 2.18 0.001 0.011 0.539 2.127

9 0.0022 0.0108 0.5414 2.16 0.005 0.011 0.529 2.196

10 0.0022 0.0109 0.4640 2.18 0.003 0.013 0.536 2.150

คาเฉลย 0.0027 0.01067 0.464 2.14 0.003 0.012 0.582 2.155

% Recovery - 106.6 92.8 107 - 120 116 108

%RSD - 2.96 8.60 1.39 - 8.33 3.41 2.09

4. สรป (Conclusion) การศกษาเปรยบเทยบวธการทดสอบหาปรมาณปรอททงหมด (TTLC) ในตวอยางเถาลอยจากโรงไฟฟา (ตวแทนของตวอยางทเปนสารอนนทรย) และในตวอยางกากตะกอนจากระบบบ�าบดน�าเสย (ตวแทนของตวอยางทเปนสารอนทรย) และวธการทดสอบหาปรมาณปรอทในน�าสกด (STLC) จากตวอยางเถาลอยจากโรงไฟฟา โดยใชเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry และ Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry โดยเปรยบเทยบขอดและขอเสย ในดานตางๆ ดงน 4.1 ดานผลการทดสอบ 4.1.1 การเปรยบเทยบผลทดสอบ


1) การเปรยบเทยบขดจ�ากดของวธทดสอบ (Method Detection Limit, MDL) ขดจ�ากดของปรมาณ (Limit of Quantitation, LOQ) ไดผลการทดสอบดงแสดงในตารางท 4.1ตารางท 4.1 การเปรยบเทยบขดจ�ากดของวธทดสอบ (Method Detection Limit, MDL) ขดจ�ากดของปรมาณ (Limit of Quantitation, LOQ)

รายการ

วธทดสอบ

Thermal Decomposition, Amalgamation, and

Atomic Absorption SpectrophotometryCold Vapor Atomic Absorption

Spectrophotometry

TTLCMDL, mg/kgLOQ, mg/kg

0.0050.011

0.0060.011

STLCMDL, mg/lLOQ, mg/l

0.00450.0087

0.0090.023

จากตารางท 4.1 แสดงใหเหนวาขดจ�ากดของวธทดสอบและขดจ�ากดของปรมาณทไดจากเทคนคทงสองมคาไมแตกตางกนในการทดสอบในตวอยางของแขง แตในการทดสอบหาปรมาณปรอทในน�าสกดพบวาเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry มคาขดจ�ากดของวธทดสอบและขดจ�ากดของปรมาณทดกวากลาวคอ สามารถตรวจวดไดในปรมาณความเขมขนทนอยกวา ทงนอาจเปนเพราะความไว (Sensitivity) ของเครองมอทมสมรรถนะทแตกตางกน อกทงเทคนค Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry มขนตอนทมากกวาท�าใหผลการทดสอบในชดการทดลองใหคาสวนเบยงเบนมาตรฐาน (Standard deviation) ทสงกวาและสงผลใหผลการค�านวณคาขดจ�ากดของวธทดสอบและขดจ�ากดของปรมาณมคาสงขนตามไปดวย 2) การเปรยบผลการทดสอบปรมาณปรอทททดสอบไดดวยเทคนคThermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry และ Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry ภายใตสมมตฐานผลการทดสอบหาปรมาณปรอทดวยเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry และ Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry มความแตกตางกนอยางมนยส�าคญ (H0) โดยการทดสอบทางสถต ไดแก F-test เพอใชเปนขอมลในการเลอก t-test ทเหมาะสมรายละเอยดแสดงดงตารางท 4.2 และ 4.3 - ผลการทดสอบทางสถตเปรยบเทยบความเขมขนของปรอททงหมด (TTLC) ในวสดอางองทงสองชนด (เถาลอยและตะกอนจากระบบบ�าบดน�าเสย) ททดสอบไดจาก 2 วธ ไมแตกตางกนอยางมนยส�าคญ ตารางท 4.2 การค�านวณคา F-testของวสดอางอง (เถาลอย): ความเขมขนปรอททงหมด (TTLC)F-Test Two-Sample for Variances

Cold vapor Thermal Decomposition

Mean 1.2985 1.435

Variance 0.15176722 0.01242778

Observations 10 10

df 9 9

F 8.463035315

P(F<=f) one-tail 0.001958911

F Critical one-tail 3.178893104


ตารางท 4.3 การค�านวณคา t-testของวสดอางอง (เถาลอย): ความเขมขนปรอททงหมด (TTLC)


Mean 1.2985 1.435

Variance 0.15176722 0.01242778

Observations 10 10

Hypothesized Mean Difference 0

df 11

t Stat -1.258695506

P(T<=t) one-tail 0.117099083

t Critical one-tail 1.795884819

P(T<=t) two-tail 0.234198166

t Critical two-tail 2.20098516

ตารางท 4.4 การค�านวณคา F-test ของวสดอางอง (ตะกอนจากระบบบ�าบดน�าเสย): ความเขมขนปรอท ทงหมด (TTLC) F-Test Two-Sample for Variances


Mean 1.1999 1.238

Variance 0.117117878 0.002284444

Observations 10 10

df 9 9

F 51.2675535

P(F<=f) one-tail 1.16147E-06

F Critical one-tail 3.178893104

ตารางท 4.5 การค�านวณคา t-test ของวสดอางอง (ตะกอนจากระบบบ�าบดน�าเสย) : ความเขมขนปรอททงหมด (TTLC)t-Test: Two-Sample Assuming Unequal Variances


Mean 1.1999 1.238

Variance 0.117117878 0.002284444

Observations 10 10

Hypothesized Mean Difference 0

df 9

t Stat -0.348673217

P(T<=t) one-tail 0.367676211

t Critical one-tail 1.833112933

P(T<=t) two-tail 0.735352421

t Critical two-tail 2.262157163


- ผลการทดสอบทางสถตเปรยบเทยบความเขมขนของปรอทในน�าสกด (STLC) จากเถาลอยททกความเขมขน ททดสอบไดจาก 2 วธ ไมแตกตางกนอยางมนยส�าคญ 4.1.2 การเปรยบเทยบผลการประมาณคาความไมแนนอนของการวดปรมาณ Mercury โดย Method 7471B: Mercury in solid or semisolid waste (Manual cold - vapor technique) และ Method 7473 B: Mercury in solids and solutions by thermal decomposition, Amalgamation, and atomic absorption spectrophotometry ตารางท 4.6 การเปรยบเทยบคาความไมแนนอนของการวดปรมาณปรอทในน�าสกด(STLC) ทระดบความเขมขน 2 มลลกรมตอลตร

แหลงคาความไมแนนอนคาความไมแนนอนในรป Relative standard uncertainty

Thermal decomposition Cold vapor

ความเทยง (URepeatability) 0.014 0.021

ปรมาตรตวอยาง (UV sample) 4.0 x 10-6 0.0007

น�าหนกตวอยาง (UM sample) - -

สารละลายมาตรฐาน (UStd. calibration) 0.0271 0.0271

กราฟมาตรฐาน (UCalibration curve) 0.053 0.030

คาความไมแนนอนขยายทระดบความเชอมนรอยละ 95, mg/L

0.260 0.197

ผลการวดปรอท, mg/L 2.14 2.16

คดเปนรอยละ 12.1 9.1

ตารางท 4.7 การเปรยบเทยบคาความไมแนนอนของการวดปรมาณปรอททงหมดในตวอยางเถาลอย (TTLC)




ปรมาตรตวอยาง (UV sample) - 0.0007

น�าหนกตวอยาง (UM sample) 0.0035 0.0035




0.213 0.654




ตารางท 4.8 การเปรยบเทยบคาความไมแนนอนของการวดปรมาณปรอททงหมดในตวอยางตะกอนจากระบบบ�าบดน�าเสย (TTLC)




ปรมาตรตวอยาง (UV sample) - 0.0007

น�าหนกตวอยาง (UM sample) 0.0035 0.0035




0.0929 0.689



จากตารางท 4.6 แสดงการเปรยบเทยบคาความไมแนนอนของการวดปรมาณปรอทในตวอยางน�าสกด คาความไมแนนอนของวธ Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry อยทรอยละ 12.1 ในขณะทวธ Cold vapor Atomic Absorption Spectrophotometry อยทรอยละ 9.1 ซงไมแตกตางกนมากนกและคาความเทยง (%precision ซงหาไดจาก %RSD) ของทง 2 วธอยในเกณฑทหองปฏบตการก�าหนด กลาวคอไมเกนรอยละ 10 (ดงตารางท 3.4) ในขณะทตารางท 4.7 และ 4.8 แสดงการเปรยบเทยบคาความไมแนนอนของการวดปรมาณปรอททงหมดในตวอยางเถาลอยและกากตะกอนจากระบบบ�าบดน�าเสย พบวาคาความไมแนนอนของการวดปรมาณปรอทดวยวธ Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry มคานอยกวาคาความไมแนนอนจากการวดปรมาณปรอทดวยวธ Cold vapor Atomic Absorption Spectrophotometry ทงนเนองจากในการทดสอบดวยวธ Cold vapor Atomic Absorption Spectrophotometry มขนตอนมากกวาวธ Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry ท�าใหการท�าซ�ามการแปรปรวนมากกวาผลการประเมนดวย F-test จงมความแตกตางกนอยางมนยส�าคญ ดงแสดงในตาราง F-test ท 4.2 และ 4.4 และดวยเหตนเองท�าใหมผลกระทบตอคาความไมแนนอนดงแสดงในตารางท 4.7 และ 4.8 ดงนนในกรณทตองการวดปรมาณทงหมดในตวอยางเปนของแขงวธ Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry จะเหมาะสมกวาวธ Cold vapor Atomic Absorption Spectrophotometry เนองจากวธ Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry ใหคาความแมนและความเทยง

อยในเกณฑทหองปฏบตการยอมรบทก�าหนดไวทรอยละ 80-120 และ ไมเกนกวารอยละ 10 ตามล�าดบ ในขณะทวธ Cold vapor Atomic Absorption Spectrophotometry ใหคาความแมนอยในเกณฑทหองปฏบตการยอมรบ แตคาความเทยงมคามากกวาเกณฑ (ดงแสดงในตารางท 3.1) และคาความไมแนนอนมคาสงมาก

4.2 ดานตนทน 4.2.1 เครองมอในการทดสอบ Mercury analyzer (Cold vapor) ราคา 1,300,000 บาท โดยคดอตราคาเสอมราคาของเครองมอรอยละ 20 ตอป และเมอท�างานเตมประสทธภาพของศกยภาพในหองปฏบตการสามารถทดสอบตวอยางได 15 ตวอยางตอวน ใน 1 ป คดวนท�างานท 245 วน ดงนนการประมาณการตนทนในสวนของเครองในการทดสอบค�านวณจาก ตนทน = (ราคาเครองมอ x คาเสอมราคา) / จ�านวนตวอยางตอวน x จ�านวนวนท�างาน....สมการ (1) ตนทน = (1,300,000 บาท x 0.2) / 15ตวอยางตอวน x 245 วน = 70.75 บาทตอตวอยาง Mercury analyzer (Direct) ราคา 1,500,000 บาท โดยคดอตราคาเสอมราคาของเครองมอรอยละ 20 ตอปและเมอท�างานเตมประสทธภาพของศกยภาพในหองปฏบตการสามารถทดสอบตวอยางได 60 ตวอยางตอวน ใน 1 ป คดวนท�างานท 245 วน ดงนนการประมาณการตนทนในสวนของเครองในการทดสอบค�านวณตามสมการ (1) ตนทน = (1,500,000 บาท x 0.2) / 60 ตวอยางตอวน x 245 วน = 20.41 บาทตอตวอยาง


Mercury analyzer (Cold vapor)

Mercury analyzer (Direct)

1. การเตรยมตวอยาง - Potassium permanganate (6บาท/ตวอยาง) - Sodium borohydride (121บาท/ตวอยาง) - Nitric acid (4.5บาท/ตวอยาง) - Sulfuric acid (6บาท/ตวอยาง) - Sodium hydroxide (3บาท/ตวอยาง)2. การทดสอบ - Tin(II)chloride dehydrate (36.5บาท/ตวอยาง) - Hydrochloric acid (4บาท/ตวอยาง) - Mercury Standard Solution (3บาท/ตวอยาง)

1. การเตรยมตวอยาง ไมมการเตรยมตวอยาง2. การทดสอบ - Nitric acid (4.5 บาท/ตวอยาง) - Mercury Standard Solution (3บาท/ตวอยาง)

เมอค�านวณตนทนทงหมดทเกดขนพบวา ตนทนการทดสอบปรมาณปรอทดวยเทคนค Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry มคา 254.75 บาทตอตวอยาง และตนทนการทดสอบปรมาณปรอทดวยเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry มคา 27.91 บาทตอตวอยาง 4.3 ดานสงแวดลอม ในการหาปรมาณปรอทดวยเทคนค Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry มขนตอนการเตรยมตวอยางซงมการใชสารเคมหลายชนด และตองใชตวอยางในปรมาณทมากพอ โดยทวๆ ไปการทดสอบหาปรมาณปรอดดวยเทคนคนจะมปรมาณของเสยทเกดขนจากการทดสอบประมาณ 100มลลลตรตอตวอยาง ซงมผลท�าใหเกดสารพษในสงแวดลอม ในขณะทการทดสอบหาปรมาณปรอทดวยเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry ไมมขนตอนในการเตรยมตวอยาง ปรมาณตวอยางทใชมปรมาณนอยมาก (สงสดไมเกน 100 ไมโครกรม) และการทดสอบเปนแบบท�าลายในระบบปด และมระบบดดซบไอของเสยทเกดขนและท�าใหอยในสภาพทไมเปนอนตรายและงายตอการจดการ จงอาจกลาวไดวาของเสยเกดขนภายหลงการทดสอบดวยเทคนค Thermal Decomposition, Amalgamation, and Atomic Absorption Spectrophotometry มความเปนพษตอสงแวดลอมนอยกวาเทคนค Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometry ทงแงของปรมาณและความรนแรงของพษ

5. กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement) โครงการวจยนไดรบการสนบสนนจาก ศนยประสานงานนกเรยนทนรฐบาลทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลย กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย และส�านกงานพฒนาวทยาศาสตรและ

เทคโนโลยแหงชาต (Coordinating Center for Thai Government Science and Technology Scholarship Students (CSTS) National Science and Technology Development Agency (NSTDA)) ป พ.ศ. 2557 คณะผวจยขอขอบพระคณหนวยงานผใหการสนบสนนดานงบประมาณเปนอยางสงมา ณ โอกาสน คณะผวจยขอขอบพระคณ อธบด รองอธบด ผอ�านวยการโครงการฟสกสและวศวกรรม และหวหนากลมงานสงแวดลอม กรมวทยาศาสตรบรการ ทใหความอนเคราะหและค�าปรกษาทเปนประโยชนกบโครงการวจยเปนอยางสง ขอขอบพระคณผรวมงานทกทานทมสวนชวยใหโครงการนประสบผลส�าเรจและบรรลเปาหมายตามทวางไว

6. เอกสารอางอง (Reference) [1] กระทรวงอตสาหกรรม. ประกาศกระทรวงอตสาหกรรม เรอง การก�าจดสงปฏกลหรอวสดทไมใชแลว พ.ศ. 2548. ราชกจจานเบกษา. 2548, 123 (ตอนพเศษ 11 ง), 14. [2] UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY, US EPA. (2007), EPA Method 7471 B: Mercury in solid or semisolid waste (Manual cold-vapor technique), pp.11. [3] UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY, US EPA. (2007), EPA Method 7473: Mercury in solid and solutions by thermal decomposition, amalgamation, and atomic absorption spectrophotometry, pp.17. [4] UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY, US EPA. (1994), EPA Method 7470 A : Mercury in liquid waste (Manual cold-vapor technique), pp.6.

4.2.2 สารเคม


ค�าแนะน�าในการสงตนฉบบวารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการ

Bulletin of Applied Sciences

วารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการ ยนดรบบทความวชาการทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลย โดยบทความทสงตพมพจะตองไมเคยตพมพหรออยในระหวางการรอพจารณาเพอตพมพในวารสารอน บทความทเสนอมาเพอตพมพอาจเขยนเปนภาษาไทยหรอภาษาองกฤษกได แตบทคดยอตองมทงสองภาษา ทงนบทความทกเรองจะไดรบการพจารณาตรวจแกจากผทรงคณวฒในสาขาทเกยวของ และกองบรรณาธการขอสงวนสทธในการตรวจแกไขตนฉบบและพจารณาตพมพตามล�าดบกอนหลงความรบผดชอบ บทความทตพมพในวารสารผลงานวชาการกรมวทยาศาสตรบรการ ถอเปนผลงานทางวชาการ และเปนความเหนสวนตวของผเขยน ไมใชความเหนของกรมวทยาศาสตรบรการ หรอกองบรรณาธการ ผเขยนตองรบผดชอบตอบทความของตน และบทความทตพมพในเลมนไมเคยพมพในวารสารใดมากอน และจะไมน�าสงไปเพอพจารณาตพมพในวารสารอนภายใน 60 วน

การเตรยมตนฉบบและการสงตนฉบบ

ชอเรอง: ชอเรองตองมทงภาษาไทยและภาษาองกฤษ ตวอกษร Cordia New ขนาด18 ตวหนา จดวางขอความชอเรองตรงกงกลางหนากระดาษ โดยชอเรองภาษาองกฤษเฉพาะค�าขนตน ใหพมพตวใหญ

ชอผวจย ผวจยรวม: ชอผวจย ผวจยรวม ตองมทงภาษาไทยและภาษาองกฤษ ตวอกษร Cordia New ขนาด 12 ตวปกต จดวางขอความชอผวจย ผวจยรวมกงกลางหนากระดาษ ใชเลข 1.2.3....โดยยกก�าลงแสดงตรงชอ และเปนเลขเดยวกนเพอแสดงทอย และe-mail address.ตวอยาง

อรวรรณ ปนประยร1*, กรรณการ บตรเอก2**

Orawan Pinprayoon1* , Kannika Butraek2**

1กรมวทยาศาสตรบรการ2ศนยประสานงานกระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย ประจ�าภมภาค ภาคใต* E-mail address: [email protected]** Corresponding author E-mail address: [email protected]

บทคดยอ (Abstract): บทคดยอตองมทงภาษาไทยและภาษาองกฤษ ตวอกษร Cordia New ขนาด14 ตวปกต เนอหาในคดยอ ควรระบวตถประสงค ผลการวจย และบทสรปโดยยอ

ค�าส�าคญ (Keywords): ค�าส�าคญตองมทงภาษาไทยและภาษาองกฤษ ระบค�าส�าคญหรอวลสนๆ จ�านวน 3-5 ค�า ค�าท 1, ค�าท 2, ค�าท 3 ตวอกษร Cordia New ขนาด 12 ตวปกต

เนอเรอง แบงเปนสวนตางๆดงน

1. บทน�า (Introduction): หวขอบทน�า ตวอกษร Cordia New ขนาด 16 ตวหนา จดชดขอบดานซาย หวขอยอย ตวอกษร Cordia New ขนาด 14 ตวหนา เนอหา ตวอกษร Cordia New ขนาด 14 ตวปกต

2. วธการวจย (Experimental): หวขอวธการวจย ตวอกษร Cordia New ขนาด 16 ตวหนา จดชดขอบดานซาย หวขอยอย ตวอกษร Cordia New ขนาด 14 ตวหนา เนอหา ตวอกษร Cordia New ขนาด 14 ตวปกต 3. ผลและวจารณ (Results and Discussion): หวขอผลและวจารณ ตวอกษร Cordia New ขนาด 16 ตวหนา จดชดขอบดานซาย หวขอยอย ตวอกษร Cordia New ขนาด 14 ตวหนา เนอหา ตวอกษร Cordia New ขนาด 14 ตวปกต


4. สรป (Conclusion): หวขอสรป ตวอกษร Cordia New ขนาด 16 ตวหนา จดชดขอบดานซาย เนอหา ตวอกษร Cordia New ขนาด 14 ตวปกต 5. กตตกรรมประกาศ (Acknowledgement): หวขอกตตกรรมประกาศ ตวอกษร Cordia New ขนาด 16 ตวหนา จดชดขอบดานซาย เนอหา ตวอกษร Cordia New ขนาด 14 ตวปกต 6. เอกสารอางอง (References): การอางองเอกสารใหใชระบบเรยงตามตวเลข ใสหมายเลขในวงเลบเหลยม [ ] เรยงตามล�าดบการอางองในเรอง เอกสารอางองทกฉบบจะตองมการอางองหรอกลาวถงในบทความ ตวอยาง [1] CHAN, A.H.S. and LEE, P.S.K. Effect of display factors on Chinese reading times, comprehension scores and preferences. Behav.Info.Techn., 2005, 24 (2), 81-9 . [2] CAI, D., CHI, C.F. and YOU, M. The legibility threshold of Chinese characters in three– type styles. International Journal of Industrial Ergonomics., 2001, 27, 9-17. [3] BERNARD, M., et al. Examining children’s Reading performance and preference for different computer–displayed text. Behav Info Techn., 2002, 21(2), 87-96.

ตาราง(Table) และรป (Figure) : ตวอกษร Cordia New ขนาด12 ตวปกต - ตาราง : ใหระบล�าดบทของตาราง หวตารางใหจดชดขอบดานซาย ชอตารางใหอยดานบนของตาราง - รป : ใหระบล�าดบทของรป ค�าบรรยายรปภาพใหอยใตรปภาพ และจดกงกลางคอลมน

การสงตนฉบบ 1. สงตนฉบบทางไปรษณย สงตนฉบบจ�านวน 1 ชด และส�าเนาจ�านวน 2 ชด พรอมดสเกตมาท กองบรรณาธการวารสารวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการ (Bulletin of Applied Sciences) ส�านกงานวารสาร ส�านกงานเลขานการกรม ฝายประชาสมพนธ กรมวทยาศาสตรบรการ เลขท 75/7 ถนนพระรามท 6 เขตราชเทว กรงเทพฯ 10400 2. สงตนฉบบทางไปรษณยอเลกทรอนกส (e-mail) มายงฝายเลขานการ e-mail : [email protected], [email protected] 3. สงตนฉบบทางเวบไซตไดท URL : http://bas.dss.go.th


ดรรชนค�าส�าคญวารสารผลงานชาการ กรมวทยาศาสตรบรการ


ก

กระดาษ 97

การสอบเทยบ 47

การอยรอด 89

ค

ความปลอดภยของหองปฏบตการ 71

คาก�าหนด 39

คาความไมแนนอน 39

เครองแกวปรมาตร 47

เครองใชในครวเรอน 19

เคลอบเซรามก 31

โคลฟอรม 79

ช

ชดทดสอบ 79

เชอจลนทรยทางการเกษตร 89

ต

ไตรโคเดอรมา ฮารเซยนม 89

ถ

ถานชวภาพ 89

เถาชานออย 31

เถาลอย 57, 103

น

น�า 79

น�ามนงา 65

นวเคลยรแมคเนตกเรโซแนนสสเปกโตรสโคป 65

บ

บาซลลส ซบทลส 89

เบนโซฟโนน 97

ป

ปรอท 103

ปเปตต 47

ปนซเมนต 9

ฟ

ฟอรมาลดไฮด 19

ม

เมนสคส 47

เมลามน 19

ร

ระยะเวลาการไหล 47

ว

วสดฉนวนมวลเบา 57

วสดผสมเยอกระดาษ 9

วสดสมผสอาหาร 97

วสดอางอง 39

วธทดสอบหาปรมาณปรอท 103

ศ

เศษกระดาษเหลอใช 9

เศษแกว 57

ส

เสถยรภาพการเกดปฏกรยาออกซเดชน 65

ห

หองปฏบตการทยงยน 71

หองปฏบตการสเขยว 71

อ

อาหารสตว 39


Keyword IndexBulletin of Applied SciencesVol. 5 No. 5 August 2016

1H-NMR 65

A

Agricultural microbes 89

Assigned value 39

B

Bacillus subtilis 89

Bagasse ash 31

Benzophenone 97

Biochar 89

C

Calibration 47

Cement 9

Ceramic glaze 31

Coliforms 79

Cullet 57

D

Delivery time 47

F

Feeding stuff 39

Fly ash 57, 103

Food contact material 97

Formaldehyde 19

G

Green laboratory 71

I

Insulating lightweight material 57

K

Kitchen and tableware 19

L

Laboratory safety 71

M

Measurement uncertainty 39

Melamine 19

Meniscus 47

Mercury 103

Mercury Determination 103

O

Oxidative stability 65

P

Paper 97

Pipette 47

R

Recycled paper based composite 9

Reference material 39

S

Sesame 65

Survival 89

Sustainable laboratories 71

T

Test kit 79

Trichoderma harzianum 89

V

Volumetric glassware 47

W

Wasted paper 9

Water 79


ดรรชนผแตงวารสารผลงานวชาการกรมวทยาศาสตรบรการ


ก

กอพงศ หงษศร 9

ข

ขวญใจ สมบญ 9

จ

เจนจรา ภรรกษพตกร 65

ฐ

ฐตพร วฒนกล 65

ด

ดวงกมล เชาวนศรหมด 71

ธ

ธวช นสนธรา 19

ธระ ปานทพยอ�าพร 79

บ

บญธรรม ลมปปยพนธ 47

ป

ปวรศา สสวย 19

ปวณา เครอนล 71

พ

พจมาน ทาจน 39

พชญา บตรขนทอง 71

ภ

ภทฐดา นลภทรฉตร 71

ภทธญา สวรรณสนธ 57

ล

ลดดาวลย เยยดยด 71

ว

วรรณา ต.แสงจนทร 31, 57

วราภรณ กจชยนกล 103

วราล บางหลวง 31

วระชย วารยาตร 47

ศ

ศรสดา หรมระฤก 39

ศนศนย รกไทยเจรญชพ 31, 57

ส

สายจต ดาวสโข 89

สกลยา พลเดช 39

สทธมา ศรประเสรฐสข 57

สภตรา เจรญเกษมวทย 19

สวรรณ แทนธาน 89

ห

หนงฤทย แสแสงสรง 97

อ

อนนตณฐ กนตธญญรตน 71

อนตตรา นวมถนอม 65

อครนทร ไพบลยพานช 71

อจฉราวรรณ วฒนหตถกรรม 47

เอมวจ ปานทอง 31


Author IndexBulletin of Applied SciencesVol. 5 No. 5 August 2016

A

Acharawan Wattanahuttakum 47

Akarin Paibulpanich 71

Anantanat Kantanyarat 71

Anuttra Nuamthanom 65

B

Boontham Limpiyapun 47

D

Duangkamol Chaosrimud 71

E

Emwagee Panthong 31

J

Jenjira Phuriragpitikhon 65

K

Korpong Hongsri 9

Kwanjai Somboon 9

L

Laddawan Yeadyad 71

N

Neungrutai Saesaengseerung 97

P

Pattida Nilpatarachat 71

Pawarisa Srisury 19

Paweena Kreunin 71

Phatthiya Suwannason 57

Pitchaya Buthkhunthong 71

Pochaman Tagheen 39

S

Saijit Daosukho 89

Sansanee Rugthaicharoencheep 31, 57

Srisuda Romraluk 39

Sukanya Pondet 39

Supattra Charoenkasemwit 19

Sutthima Sriprasertsuk 57

Suwannee Thaenthanee 89

T

Thawat Nusonthara 19

Theera Panthipamporn 79

Titiporn Wattanakul 65

V

Vararee Bangluang 31

W

Wanna T. Sangchantara 31, 57

Waraporn Kitchainukul 103

Weerachai Variyart 47

Documents

วารสารผลงานวิชาการ กรมวิทยาศาสตร์บริการ ปีที่ 5 ฉบับที่ 5 ...lib3.dss.go.th/fulltext/Bulletin_science/bas_vol5_no5_2016.pdfการพัฒนาวัสดุอ้างอิงส