ภาคผนวก

44

ภาคผนวก กการวิเคราะหและการใชเครื่องมือ

45

การวิเคราะหปริมาณออกซิเจนละลาย และ บีโอดี(Determination of Dissolved Oxygen and BOD)

ออกซิเจนที่ละลายน้ํา (Dissolved Oxygen)

กระบวนการทางชีวเคมีที่ตองการออกซิเจนซึ่งเปนกระบวนการที่สําคัญในการผลิตพลังงานและกิจกรรมตาง ๆ ภายในเซลลสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ออกซิเจนจึงเปนกาซที่มีความสําคัญมากในการดํารงชีวิตของคน สัตวและพืช กาซทุกชนิดในบรรยากาศละลายน้ําได แตออกซิเจนและไนโตรเจนละลายน้ําไดนอยที่สุดเมื่อเทียบกับกาซอื่น ๆ ความสามารถในการละลายน้ําของออกซิเจนขึ้นกับปจจัย 3 อยาง คือ

1. อุณหภูมิ ออกซิเจนและไนโตรเจนที่ละลายน้ําจะแปรผันกลับกับอุณหภูมิ

2. ความดัน DO จะแปรผันโดยตรงกับความดันยอยของออกซิเจนในขณะนั้น ตัวอยางเชน ออกซิเจนจะละลายน้ําในปริมาณ 14.6 mg/l ที่ 0 ๐C และ 7 mg/l ที่ 35 ๐C ภายใตความดัน 1 บรรยากาศ

3. ปริมาณเกลือแรและสารปนเปอน น้ําที่มีสารปนเปอนจะมีปริมาณออกซิเจนละลายต่ํากวาน้ําสะอาดที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน ดังนั้นน้ําทะเลและน้ําเสียจะมีคาอิ่มตัวของออกซิเจนต่ํากวาน้ําสะอาด

ความสําคัญของคา DO

1. คา DO ในลําน้ําธรรมชาติจะเปนตัวชี้ถึงความสามารถของน้ําที่จะรับการถายเทของเสียหรือการฟอกตัวเองใหบริสุทธิ์ตามธรรมชาติ นอกจากนี้ยังแสดงถึงความเหมาะสมตอการเจริญเติบโตของปลาและสัตวน้ําอื่น ๆ ไมควร < 5 mg/L

2. ชวยในการควบคุมอัตราเร็วของปฏิกิริยาในกระบวนการบําบัดน้ําเสียแบบใชอากาศ เพื่อใหแนใจวายังคงรักษาสภาวะที่ตองการอากาศไวไดและปองกันการใหอากาศมากเกินควร

3. ใชสําหรับหาคา BOD

46

4. ใชในการควบคุมการกัดกรอนของเหล็กในทอน้ําประปาและหมอตมน้ํา เพราะพบวาออกซิเจนในน้ําทําใหเกิดการกัดกรอน (corrosion) จึงไมควรมี DOในหมอตมน้ํา (แตถาความดันต่ํากวา 250 psi มี DO ได 0.015 ppm.)

การวิเคราะหปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ําสามารถทําไดหลายวิธี

1. วิธีทางเคมีซึ่งวิธีที่ไดรับความนิยมมาก ไดแก The Azide Modification of The Winkler Method

2. Membrane electrode method หรือเครื่องมือที่เรียกวา DO meter ซึ่งเปนเครื่องมือที่ใชกระบวนการเคมีไฟฟาโดยถือหลักอัตราการแพรของโมเลกุลออกซิเจนผานเยื่อ (membrane) ที่มีความเฉพาะเจาะจงกับออกซิเจนโดยที่เยื่อนี้อยูใน working electrode การวิเคราะหDOจะใชวิธีใดนั้นขึ้นอยูกับสารรบกวนที่มีอยูในน้ําตัวอยางนั้น ๆ และความแมนยําของผลที่ไดจากการวิเคราะห

อุปกรณและเครื่องแกว1. ขวด BOD ขนาด 300 มล. พรอมจุกแกวที่เปน gound joint2. ขวดเออเลนเมเยอรขนาด 500 มล.3. บิวเรต4. ปเปต

รีเอเจนต1. สารละลายแมงกานีสซัลเฟต : ละลาย MnSO4. 4H2O 480 กรัมหรือ MnSO4. 2H2O 400

กรัมหรือ MnSO4. H2O 364 กรัมในน้ํากลั่น กรองแลวปรับปริมาตรเปน 1 ลิตร2. สารละลาย Alkali-iodide : ละลาย NaOH 500 กรัม (หรือ KOH 700 กรัม) และ NaI 135

กรัม (หรือ KI 150 กรัม) ในน้ํากลั่นแลวเจือจางใหมีปริมาตรเปน 1 ลิตร3. สารละลาย Alkali-iodide azide : ละลาย NaN3 10 กรัมในน้ํากลั่น 40 มล.แลวเติมลงใน

สารละลาย alkali-iodide 4. conc. H2SO4

5. น้ําแปง : ละลาย soluble starch หรือแปงมันสําปะหลัง 5 กรัมในน้ําตมแลวปรับปริมาตรเปน 1 ลิตรถาตองการเก็บไวเปนเวลานานเติม salicylic acid 1.25 กรัมหรือ toluene 2-3 หยดตอน้ําแปง 1 ลิตร

47

6. สารละลาย Na2S2O3 0.025 N ละลาย Na2S2O3 . 5H2O 6.205 กรัมในน้ํากลั่นตมเดือดทิ้งไวใหเย็นแลวปรับปริมาตรเปน 1 ลิตร

7. สารละลายมาตรฐาน K2Cr2O7 0.025 N : ละลาย K2Cr2O7 1.226 กรัมในน้ํากลั่น 1 ลิตร

Standardization

เพื่อปรับความเขมขนของสารละลายมาตรฐาน Na2S2O3 ที่เตรียมไวใหเทากับ 0.025 N พอดีเพื่อสะดวกในการคํานวณสามารถทําไดดังนี้

1. ละลาย KI 2 กรัมดวยน้ํากลั่น 100-150 มล.เติม H2SO4(1+9) 10 มล.ตามดวยสารละลายมาตรฐาน K2Cr2O7 20 มล.เติมน้ํากลั่นจนไดปริมาตร 200 มล.ตั้งทิ้งไวในที่มืด 5 นาทีจากนั้นนํามาไทเทรต I2 ที่ถูกขับออกมาดวยสารละลาย Na2S2O3 ที่เตรียมไวใหเติมน้ําแปงเมื่อใกลถึงจุดยุติ (end point)ซึ่งสังเกตไดจากสีของสารละลายเปนสีฟางขาวไทเทรตตอจนถึงจุดยุติสารละลายจะเปลี่ยนจากสีฟาเปนไมมีสีจดปริมาตร Na2S2O3 ที่ใชไปแลวนํามาคํานวณหาความเขมขนของสารละลายโดยใชสูตร

M1V1 M2V2

2. ถาปริมาตรของ Na2S2O3 ที่ใชมากกวา 20 มล.แสดงวาสารละลายนี้เจือจางเกินไปแตถาปริมาตรสารละลาย Na2S2O3 ที่ไดนอยกวา 20 มล.แสดงวาสารละลายนี้เขมขนกวา 0.025 N. ตองเจือจางลง

วิธีการเก็บตัวอยาง

การเก็บตัวอยางน้ําที่จะนํามาวิเคราะหคา DO ตองระมัดระวังมิใหสัมผัสกับอากาศเพราะจะ ทําใหผลที่ไดผิดพลาดเนื่องมาจากปริมาณออกซิเจนในน้ํามักต่ํากวาคาอิ่มตัว ดังนั้นขวดที่ใชเก็บตัวอยางจึงควรใชแบบที่มีจุกเปน gound joint จากที่กลาวมาแลววา DO ขึ้นกับอุณหภูมิ ดังนั้นในการเก็บตัวอยางน้ําทุกครั้งตองจดอุณหภูมิของน้ําเพื่อประกอบผลการวิเคราะหดวย

การวิเคราะห DO ควรทําทันทีหลังจากเก็บตัวอยางแตถาไมสามารถทําไดตองทําการ “ fix” ออกซิเจนในน้ําโดยการเติม MnSO4 , alkali-iodide-azide ตัวอยางที่ “ fix” แลวควรเก็บไวในที่มืดและเย็นจนกวาจะทําการวิเคราะห

48

วิธีวิเคราะห1. วิธี Winkler หรือ Iodometric Method

วิธีนี้เหมาะกับน้ําที่คอนขางสะอาดและไมมีสารรบกวนพวก Fe2+, NO2- เจือปนอยู

หลักการของวิธีนี้ คือ การเติม Mn2+ เพื่อใหจับกับออกซิเจนที่ละลายในน้ํา (fixation of oxygen)ไดเปน MnO2 ซึ่งเปนตะกอนสีน้ําตาล (สมการที่ 1) แตถาน้ําไมมีออกซิเจนละลายอยูจะไดตะกอนสีขาวของ Mn(OH)2 (สมการที่ 2) MnO2ที่เกิดจะทําปฏิกิริยารีดอกซกับ I - (ที่เติมจนเกินพอ) เกิดเปน Mn2+ และ I 2 ภายใตสภาวะที่เปนกรด (สมการที่3) ปริมาณ I 2 ไดจะพอดีกับปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยูในน้ําตัวอยางและวิเคราะหปริมาณ I 2 ที่เกิดขึ้นดวยการไทเทรตกับ Na2S2O3 โดยมีน้ําแปงเปนอินดิเคเตอร (สมการที่ 4)

Mn2+ + 2OH - + ½ O2 MnO2 (brown ppt.) + H2O ………(1)Mn2+ + 2OH - Mn(OH)2 (white ppt.) ………...……(2)MnO2 + 2 I - + 4H+ Mn2++ I 2 + 2 H2O ………..……….(3)I 2 + 2 S2O3

2- S4O62- + 2 I - …………………(4)

ก) ถายตัวอยางน้ําใสขวด BOD ใหเต็มโดยวิธีกาลักน้ํา (ระวังอยาใหมีฟองอากาศ) ข) เติมสารละลาย MnSO4 2 มล.และ alkali-iodide 2 มล.ลงในขวด BOD ดังกลาวโดยทุกครั้งใหปเปตจุมอยูใตน้ําปดจุกอยาใหมีฟองอากาศผสมใหเขากันโดยการคว่ําขวดไปมาหลาย ๆ ครั้งปลอยใหตะกอนนอนกน เขยาแลวปลอยใหตะกอนนอนกนจนไดน้ําใสประมาณ 1/3 ของขวดค) เติม conc. H2SO4 2 มล.ใตผิวน้ําปดจุกเขยาจนตะกอนละลายหมดง) ไทเทรตตัวอยางน้ําในขอ ค. 203 มล.ดวยสารละลายมาตรฐาน Na2S2O3 จนสารละลายมีสีจางลงกอนจึงคอยเติมน้ําแปงแลวไทเทรตตอไปจนสีน้ําเงินจางหายไป

การคํานวณDO, mg/l ml. Na2S2O3 X 0.025 x 8 x 1000

ml ของตัวอยางน้ําที่ใชในการไทเทรต

หมายเหตุ สารละลาย Na2S2O3 0.025 N. 1 มล.สมมูลกับ DO 0.2 มก.ดังนั้น Na2S2O3 1 มล. จะสมมูลกับ DO 1 มก./ล เมื่อใชปริมาตรน้ําตัวอยาง 200 มล.แตเนื่องจากมีการสูญเสียตัวอยางน้ําจากขวด BODโดยการแทนที่สารละลายเคมีที่เติมลงไป 4 มล.ดังนั้นปริมาตรตัวอยางที่ใชในการ

49

ไทเทรตจึงควรเทากับ 200 x 300 = 203 มล. (300 - 4)

2. The Azide Modification of the Winkler Method

วิธีนี้เหมาะกับน้ําทิ้งที่มี NO2- อยูซึ่งเปนสารรบกวนการหา DOโดยวิธี Winkler ทําใหไดคา

DO สูงกวาความเปนจริง ดังนั้นจึงตองกําจัด NO2- ใหหมดโดยการเติม NaN3 ใน alkali-iodide

solution เสียแตตน (สมการที่5)

NaN3 + HNO2 --------------> N2 + N2O + H2O …………………..(5)

วิธีการวิเคราะหทําเชนเดียวกับวิธี Winkler แตใชสารละลาย alkali-iodide-azide แทน alkali-iodide solution

Dissolved Oxygen Meter (เครื่องวัดปริมาณออกซิเจน)

DO จะแสดงถึงปริมาณออกซิเจนที่อยูในน้ําซึ่งมาจาก 2 แหลงใหญ คือ จากบรรยากาศโดยรอบ (atmosphere) และจากกระบวนการสังเคราะหแสงของพืช (photosynthesis) เนื่องจากคลื่นและการเคลื่อนตัวของน้ํานําอากาศลงไปผสมกับน้ําจึงกอใหเกิดพืชและสาหรายขึ้นในแหลงน้ําปริมาณ DOในน้ําจะมีไดมากหรือนอยเพียงใดนั้นขึ้นกับ 3 ปจจัย ไดแก อุณหภูมิ คาความเค็ม และความดันบรรยากาศ

1. ปริมาณ DO (Dissolved Oxygen) จะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง (น้ําเย็นจะยอมใหออกซิเจนละลายมากกวาน้ํารอน)

2. ปริมาณ DO ( Dissolved Oxygen) จะเพิ่มขึ้นเมื่อคาความเค็มลดลง (น้ําจืดจะยอมใหออกซิเจนละลายไดมากกวาน้ําเค็ม)

3. ปริมาณ DO (Dissolved Oxygen ) จะลดลงเมื่อคาความดันลดลง (เมื่ออยูในระดับที่สูงขึ้นออกซิเจนจะลายไดนอยลง)

หนวยการวัด DO ( Dissolved Oxygen )

หนวยของการวัดคา DOในน้ําคือ ppm (part per million) ซึ่งหมายถึง จํานวนโมเลกุลของออกซิเจน (O2) ตอจํานวนโมเลกุลของตัวอยางทั้งหมด 1 ลานโมเลกุลในสวนของ % sat.นั้นจะถูก

50

นํามาใชเพื่อวิเคราะหคา DO ( Dissolved Oxygen )ในระดับอื่นหนวย %sat.นั้นเปนการวัดระดับ DO( Dissolved Oxygen ) แลวหารดวยปริมาณออกซิเจนสูงสุดที่น้ําสามารถใหละลายได ณ อุณหภูมินั้น ๆ และภายใตเงื่อนไขของความดันบรรยากาศแลวคูณดวย 100

DO meter

โพรบ DO ( Dissolved Oxygen Meter ) จะตอบรับความดันยอยของออกซิเจนในของเหลว หรือในออกซิเจนในอากาศที่ถูกวัดเปนการวัดในรูปของคาความดันมากกวาความเขมขนออกซิเจนทั้งหมดที่แพรผานเมมเบรนนั้นจะถูกใชไปที่แคโธดซึ่งเปนที่ที่เกิดปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟาโดยจะถูกรีดิวซใหอยูในรูป hydroxyl ion กอใหเกิดกระแสไฟฟาภายในโพรบ

O2 + 2 H2O + 4e- 4OH-

เพราะวาออกซิเจนที่ถูกใชไปทั้งหมดนั้นถูกใชไปในทางเคมีและความดันยอยของออกซิเจนในอิเลคโตรไลทนั้นเปนศูนย ดังนั้นจึงเกิดความชันของความดันยอยของออกซิเจนขึ้นที่เมมเบรนและอัตราที่ออกซิเจน (Oxygen) ผานโพรบนั้นก็เปนผลจากความดันยอยของออกซิเจนในอากาศหรือออกซิเจนในของเหลวที่กําลังวัดเมื่อโพรบอิเล็กโทรด (Electrode) ถูกจุมในน้ําที่อิ่มตัวดวยอากาศกระแสไฟฟาที่เกิดขึ้นจะไมไดรับผลกระทบจากอุณหภูมิคาความเค็มของน้ําอยางไรก็ตามในสวนของคาความเขมขนของ DO (Dissolved Oxygen) นั้นจะแปรผันตามอุณหภูมิ และคาความเค็มของน้ําเนื่องจากการรายงานผลคาความเขมขนของ DO (Dissolved Oxygen) ที่ละลายนั้นจะถูกตองที่สุดเมื่อไดรับการชดเชยตามอุณหภูมิ คาความเค็ม และคาความดันบรรยากาศ ณ ขณะนั้น ถารายงานคาDO ในรูปของคาความดันยอยของออกซิเจน การชดเชยคาจากอุณหภูมิ และหรือคาความเค็มจะไมจําเปนอีกตอไปเนื่องจากโดยสวนใหญแลวโพรบอิเล็กโทรดจะมีระบบชดเชยอุณหภูมิอยูแลวยกตัวอยางเชน ถาเครื่องแปลงคาจากการวัดคาความดันยอยของออกซิเจนไปสูคา DO ในหนวย mg/l ณ อุณหภูมิขณะนั้นจึงจําเปนจะตองปอนคาความเค็มและคาความดันบรรยากาศเพื่อการชดเชยคาที่จะทําใหเกิดความถูกตองสูงสุดในการวัด

51

การ ใช DO meter

ออกซิเจนเปนสิ่งที่จําเปนอยางยิ่งสําหรับปลา หอย พืช และแบคทีเรียที่ใชออกซิเจน ถาหากคา DO ในน้ําต่ํากวา 3 ppm จะทําใหสิ่งมีชีวิตในน้ําอยูในภาวะถูกกดดัน ถาคา DO ต่ํากวา 2 ppm หรือ 1 ppm ปลาจะไมสามารถดํารงชีวิตอยูได โดยปกติแลวปลาจะสามารถดํารงชีวิตและทํากิจกรรมตาง ๆ ตามปกติที่ระดับ DO 5-6 ppm ซึ่งเปนสิ่งจําเปนสําหรับอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตวน้ําและพืชน้ํา ถาคา DO ต่ํา หมายถึง ระบบตองการออกซิเจน โดยทั่วไปสารอินทรียตามธรรมชาติจะถูกยอยและสะสมอยูตามลําธารเชนเดียวกับสารอินทรียที่เกิดขึ้นจากกิจกรรมตาง ๆ ของมนุษย ซึ่งทั้ง 2 กรณีนี้สงผลใหระบบตองการออกซิเจนเพิ่มมากขึ้นจุลินทรียใชออกซิเจนในการยอยสลายของเสียที่ไมวาจะมาจากในเมือง น้ําชะจากการเกษตร และน้ําทิ้งของกระบวนการผลิตอาหารจากโรงงาน และถาคา DO ลดลงมากเทาไรจุลินทรียก็จะตายและจะไมสามารถยอยของเสียตาง ๆ ไดถาคา DO ยิ่งสูงมากขึ้นเทาไรก็จะทําใหจุลินทรียสามารถยอยสลายของเสียไดมีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้นเทานั้นซึ่งประโยชนทางออม คือ สงผลใหลดตนทุนในการกําจัดของเสีย ในหมอตมน้ําจําเปนที่จะตองควบคุมใหมีปริมาณออกซิเจนใหนอยที่สุดเนื่องจากหากตรวจพบปริมาณออกซิเจนมากขึ้นเทาไรก็ยิ่งจะสงผลใหเกิดตะกรันหรือคราบที่หนาขึ้นและสงผลตอการใหความรอนลดประสิทธิภาพลง

ในมลพิษบางประเภทเชน การระบายน้ําทิ้งจากเหมืองซึ่งมีสภาพเปนกรดจะสงผลใหน้ําตองการออกซิเจนมากขึ้น เพื่อใชในการกําจัดสารประกอบทางเคมีตาง ๆ ไดแก ไนเตรด (NO3

-), แอมโมเนีย (NH4

+), ซัลเฟต (SO42-), และซัลไฟต (SO3

2-), เฟอรัสอิออน (Fe2+), เฟอริคอิออน (Fe3

-), ใหหมดไปผานปฏิกิริยารีดอกซ (redox) ซึ่งทั้งหมดนี้เปนสิ่งที่สําคัญที่ตองคํานึงถึงในอุตสาหกรรมการทําน้ําประปาและการบําบัดน้ําเสีย

วัดปริมาณออกซิเจนในน้ําดวย DO meter /การใชงานและการบํารุงรักษา

ภาพผนวกที่ ก1 เครื่อง DO meter

52

ปริมาณออกซิเจนในน้ําเปนดัชนีวัดคุณภาพน้ําที่สําคัญซึ่งบงชี้ ถึงระดับคุณภาพของน้ําที่จะนําไปใชประโยชน DO meterเปนเครื่องมือที่ใชสําหรับวัดปริมาณออกซิเจนในน้ําโดยมีหัววัดเปนสวนที่ใชจุมลงในตัวอยางน้ําแลวทําการตรวจวัด

DO meter คือ เครื่องมือวัดปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยูในน้ํา โดยมีหัววัด (probe) 2 ชนิดคือ polar graphic probe และ galvanic probe เปนสวนที่ใชจุมลงในตัวอยางน้ําซึ่งจะเกิดปฏิกิริยาไฟฟาเคมีขึ้นภายในหัววัดและแปลผลออกมาทางหนาจอของ DO meter สําหรับวิธีการตรวจวัดนั้นมีขั้นตอนปฏิบัติหลายอยางผูใชจึงควรเขาใจถึงกระบวนการและขั้นตอนการทํางานของเครื่องกอนใชงาน นอกจากนี้ผูใชควรบํารุงรักษาเครื่อง DO meterโดยเฉพาะสวนของหัววัดอยูอยางสม่ําเสมอและใชงานอยางระมัดระวัง เพื่อใหผลการวัดออกมาอยางถูกตองไมคลาดเคลื่อนและยืดอายุการใชงานของเครื่องมือ

ภาพผนวกที่ ก2 การใชงานเครื่อง Do Meter ในการวัดปริมาณในบอบําบัดน้ําเสีย

การใชงานเครื่อง DO meter

ขอปฏิบัติในการใชงาน

การวัดปริมาณออกซิเจนในน้ําโดยเครื่อง DO meter มีขอปฏิบัติหลายอยาง ดังนี้1. เมื่อจุมหัววัดลงไปในตัวอยางน้ําควรจุมใหลึกอยางนอยประมาณ 10 เซนติเมตรและรอ ประมาณ 2-3 นาที จนคาที่ออกมาจากผลการวัดบนหนาจอนิ่ง2. เมื่อจุมหัววัดลงในตัวอยางตรวจสอบวามีฟองอากาศเกาะอยูบริเวณหัววัดที่สัมผัสกับตัวอยางหรือไม ถามีใหกําจัดออก3. เมื่อตอหัววัดเขากับเครื่อง DO meter ควรรอสักระยะหนึ่งจนกระทั่งคาที่อานไดบน

53

หนาจอของเครื่อง DO meter นิ่งทั้งนี้เพื่อรอใหหัววัดขับออกซิเจนที่ละลายอยูในอิเล็กโทรไลตออกใหหมดกอน สําหรับหัววัดชนิด polarographic จะตองรอใหเกิดการ polarize กอนจึงจะนําหัววัดไปใชงานได4. การตอหัววัดเขากับเครื่อง DO meter นั้นหัววัดจะทํางานอยูตลอดเวลาแมวาจะหยุดการทํางานของเครื่องไปแลวจึงทําใหการวัดสามารถเกิดขึ้นไดทันทีที่เปดเครื่องขึ้นมาใหม5. เมื่อไมจําเปนตองใชงานเครื่อง DO meter เปนเวลานาน ๆ ควรถอดหัววัดออกจากเครื่องเพื่อปองกันการเกิดปฏิกิริยาภายในหัววัดเพราะจะเปนสิ้นเปลืองอิเล็กโทรไลตโดยไมจําเปน6. เมื่อวัดตัวอยางน้ําไหล (running water) เชน น้ําในลําธารจะตองตรวจสอบความเร็วในการไหล (flow speed) ของน้ําดวย (อยางนอย 0.2 หรือ 0.3 เมตร ตอ วินาที) หลังจากการวัดใหลางหัววัดดวยน้ําสะอาด (เชน น้ํากลั่น) กอนเก็บ7. ถาตัวอยางอยูในภาชนะบรรจุ ควรทําการกวนเพื่อใหตัวอยางอยูในสภาวะที่มีการไหลเวียนอยูตลอดเวลาเพราะการกวนจะชวยใหออกซิเจนที่ละลายอยูในตัวอยางกระจายตัวและชวยกําจัดหรือลดฟองอากาศภายในตัวอยางไดซึ่งการกวนสามารถทําไดโดยใชเครื่องกวนแมเหล็กไฟฟา (magnetic stirrer) โดยปรับความเร็วที่ใชกวนใหเหมาะสมและคอยระวังการเกิดฟองอากาศมาเกาะที่ปลายหัววัด8. ของเหลวที่ใชสําหรับเก็บหัววัดตองมีการเปลี่ยนอยางสม่ําเสมอเพื่อปองกันความผิดพลาดจากการวัดซึ่งเปนผลมาจากออกซิเจนในของเหลวที่สัมผัสกับ membrane

การปรับเทียบมาตรฐาน (Calibration)

กอนการใชงานเครื่อง DO meter จะตองมีการปรับเทียบมาตรฐานทุกครั้งเพื่อใหผลการวัดปริมาณออกซิเจนละลายออกมาถูกตองโดยการปรับเทียบนี้สามารถทําได 2 วิธี คือ การปรับเทียบกับสารละลายโซเดียมซัลไฟดและการปรับเทียบจากอากาศที่อิ่มตัวดวยไอน้ํา

การปรับเทียบกับสารละลายโซเดียมซัลไฟดวิธีนี้เปนการปรับเทียบกับสารละลายโซเดียมซัลไฟด 6% ซึ่งเตรียมไดจากการละลายโซเดียม

ซัลไฟด (Na2SO3) 6 กรัม ในน้ํา 100 กรัม โดยโซเดียมซัลไฟดจะทําปฏิกิริยากับออกซิเจน ดังนี้2Na2SO3 + O2 ----------> 2Na2SO4

54

จากสมการจะเห็นไดวาออกซิเจนจะทําปฏิกิริยากับโซเดียมซัลไฟดและกลายเปนโซเดียมซัลเฟตทั้งหมดซึ่งจะทําใหัสารละลายนี้ไมมีออกซิเจนละลายอยูเลย ดังนั้นจึงสามารถนํามาใชปรับเทียบมาตรฐานไดโดยการจุมหัววัดลงในสารละลายแลวอานคาและปรับใหเปนคามาตรฐานเรียกวิธีสอบเทียบวิธีนี้อีกอยางหนึ่งวา zero calibration

การปรับเทียบจากอากาศที่อิ่มตัวดวยไอน้ํา

วิธีนี้เปนการปรับเทียบมาตรฐานกับอากาศที่อิ่มตัวดวยไอน้ํา (water-saturation air method) โดยวางหัววัดใหอยูกึ่งกลาง vortex ของน้ํา (ไมไดจุมอยูในน้ํา) ซึ่งสรางไดจากเครื่องกวน แทงกวน บีกเกอร น้ํากลั่น และขาจับหัววัดเพื่อใหหัววัดสามารถวางตัวอยูในตําแหนงเหนือน้ําได การปรับเทียบมาตรฐานวิธีนี้มีหลักการ คือ เมื่ออยูภายใตสภาวะสมดุล ความดันของออกซิเจนในair-saturated water นั้นจะสมดุลกับความดันของออกซิเจนใน water-saturated air เชน อากาศที่ความชื้นสัมพัทธ 100% ซึ่งหมายความวาหัววัดที่ทําการปรับเทียบใน water-saturated air จะสามารถอานคาความดันของออกซิเจนในน้ําไดอยางถูกตองการบํารุงรักษาในการใชงานเครื่อง DO meter นั้นนอกจากการใชงานใหถูกตองและถูกวิธี การบํารุงรักษาก็เปนสิ่งหนึ่งที่ควรทําอยูอยางสม่ําเสมอโดยเฉพาะสวนของหัววัดเพราะเปนสวนที่มีการเกิดปฏิกิริยาเคมีภายในซึ่งมีการใชอิเล็กโทรไลตทําใหเมื่อเวลาผานไปสารละลายอิเล็กโทรไลตก็จะเริ่มเสื่อมสภาพจึงจําเปนตองเปลี่ยนอิเล็กโทรไลตในหัววัดเพื่อรักษาการทํางานใหคงเดิม นอกจากนี้การใชงานอยางไมระมัดระวังก็อาจทําใหเมมเบรน (membrane) และตัวแทงหัววัด (บางชนิดเปนแกว) เกิดความเสียหายได

การตรวจสอบสภาพหัววัด

แทงหัววัด (probe body) บางชนิดจะทําดวยแกว (ปจจุบันสวนใหญทํามาจากพลาสติก) โดยมีอิเล็กโทรดและสารละลายอิเล็กโทรไลตอยูภายในและมีเมมเบรนหุมอยูที่สวนปลายเพื่อเปนทางผานของออกซิเจน หากเกิดรอยแตกหรือรอยราวขึ้นจะตองเปลี่ยนทันทีและถาเมมเบรนเกิดความเสียหายหรือสกปรกก็ตองเปลี่ยนทันทีเชนกันโดยในขณะที่เปลี่ยนเมมเบรนนั้น (มักทําพรอมกับการเปลี่ยนสารละลายอิเล็กโทรไลต) จําเปนจะตองคลายเกลียวของหัววัดออก ขั้นตอนนี้ควรทําอยางระมัดระวังที่สุดทั้งนี้เพื่อเปนการปองกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้น

55

การเปลี่ยนสารละลายอิเล็กโทรไลตดังที่ไดกลาวไปขางตนแลววาในการใชงานหัววัดนั้นสารละลายอิเล็กโทรไลตจะถูกใชใน

การทําปฏิกิริยาทําใหเมื่อเวลาผานไปสารละลายอิเล็กโทรไลตจะเสื่อมสภาพจึงตองทําการเปลี่ยนซึ่งขั้นตอนการเปลี่ยนสามารถทําได ดังนี้ 1. ถอดหัววัดออกจากเครื่อง DO meter

2. คลายเกลียวบริเวณปลายของหัววัดออก3. เปลี่ยนสารละลายอิเล็กโทรไลตโดยการเติมสารละลายอิเล็กโทรไลตลงไปจนถึงระดับ

Filling level ตามรูป ถาจําเปนอาจทําการเปลี่ยนเมมเบรนในขั้นตอนนี้ดวยได4. ถาพบฟองอากาศใหกําจัดออกใหหมด5. ใสหัวกลับเขาที่เดิมอยางระมัดระวังหลังจากการเปลี่ยนสารละลายอิเล็กโทรไลตหรือ

membrane แลวตอหัววัดเขากับเครื่องแลวรอประมาณ 15 นาทีจึงจะสามารถนําไปวัดปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ําตอได

ภาพผนวกที่ ก3 สวนประกอบภายในหัววัด

การเปลี่ยนสารละลายอิเล็กโทรไลตเทคโนโลยีในปจจุบันAutomatic Temperature Compensation (ATC)

เทคโนโลยีนี้มีขึ้นเพื่อชดเชยและปรับความคลาดเคลื่อนของผลการวัดจากอุณหภูมิของ

56

ตัวอยางน้ําเพราะอุณหภูมิมีผลตอการผานเขาออกของออกซิเจนในเมมเบรนของหัววัดเพื่อเปนการแกปญหาความคลาดเคลื่อนนี้ เครื่อง DO meter จึงมีการนําเทคโนโลยี Automatic Temperature Compensation (ATC) มาใชโดยหัววัดที่สามารถใช ATC ไดจะตองเปนหัววัดที่สามารถวัดไดทั้งปริมาณออกซิเจนและอุณหภูมิได (electrode with build-in temperature sensor) การปรับคาความคลาดเคลื่อนโดย ATCนี้จะปรับคาของปริมาณออกซิเจนที่อานไดตามอุณหภูมิโดยมี correction chart เปนแผนภูมิบอกคาความถูกตอง ซึ่ง chart นี้มีทั้ง chart ที่ใชกับน้ําจืด และน้ําทะเล

Luminescent Dissolved Oxygen (LDO sensor)

หัววัดชนิดนี้ตางจากเทคโนโลยีหัววัดออกซิเจนชนิดอื่นเพราะหัววัดชนิดนี้ไมไดใชออกซิเจนในการเกิดปฏิกิริยา แตหัววัดชนิดนี้จะมีสารประเภทลูมิเนสเซนเคลือบอยูไวบริเวณปลายหัววัดโดยเมื่อแสงสีฟาจากหลอด LED ภายในหัววัดเรืองแสงจะทําใหเกิดปฏิกิริยาลูมิเนสเซนของสารเคลือบบนผิวของหัววัดโดยสารลูมิเนสเซนจะถูกกระตุนทันทีจากสภาวะพื้นแลวปลอยแสงสีแดงออกมาซึ่งแสงสีแดงนี้จะถูกตรวจจับโดย photodiode และวัดเวลาที่เกิดปฏิกิริยาจนกระทั่งกลับสูสภาวะพื้นโดยความเขมขนของออกซิเจนจะแปรผกผันกับเวลาที่ทําใหสารลูมิเนสเซนกลับสูสภาวะพื้นกลาวคือยิ่งมีออกซิเจนมากเวลาที่เกิดการเรืองแสงจะสั้นแตหากมีออกซิเจนนอยเวลาที่ใชในการเรืองแสงจะนาน เทคโนโลยีนี้พบไดในหัววัดของ HACH, USA ดวยเหตุผลที่หัววัดชนิดนี้ไมไดใชออกซิเจนในการเกิดปฏิกิริยา ดังนั้น จึงไมจําเปนตองเปรียบเทียบมาตรฐาน (calibration) ใหมหรือทําความสะอาดบอย ๆ (ยกเวนเมื่อใชงานกับของเหลวที่มีความหนืด) จึงเปนผลใหมีอายุการใชงานยาวนานกวาและใหผลการวัดที่มีความเสถียรและแมนยํากวาทั้งการวัดในระบบที่มีการไหลและไมมีการไหลของน้ํา

3-Electrode polarographic probe

หัววัดชนิด polarographic นั้นเปนหัววัดที่ตองไดรับแรงดันไฟฟาจากภายนอกกอนจึงจะสามารถนําไปใชวัดไดซึ่งแรงดันไฟฟาที่ใชในการ polarize ก็จะสงผานมาเขาสูขั้วแคโทดและแอโนด เมื่อนําไปใชงานออกซิเจนที่ละลายในน้ําจะเขาสูกระบวนการผานทางชองของเมมเบรนเขาสูสารละลายอิเล็กโทรไลตและจะถูกรีดิวซที่ขั้วแคโทดแลวจึงวัดผลที่ไดออกมาซึ่งการเกิดปฏิกิริยาภายในหัววัดนี้จะทําใหศักยไฟฟาภายในหัววัดเปลี่ยนไปและอาจทําใหผลการวัดออกมาคลาดเคลื่อนได ดังนั้นจึงมีการนําอิเล็กโทรดที่ 3 มาใชเปนอิเล็กโทรดอางอิงเพื่อรักษาศักยไฟฟา

57

ระหวางการวัดของอิเล็กโทรดใหคงที่และมั่นใจไดวาการอานผลนั้นเสถียรมากพอซึ่งดีกวาหัววัดระบบ 2 อิเล็กโทรดโดยทั่วไปประโยชนของการวัดปริมาณออกซิเจนในน้ํา

การวัดปริมาณของออกซิเจนในน้ํา จะทําใหเราทราบถึงคุณภาพของน้ําและมีผลการนําไปใชประโยชนเพราะออกซิเจนเปนองคประกอบสําคัญตออัตราการเกิดปฏิกิริยาเปนตัวบงบอกประสิทธิภาพของกระบวนการสังเคราะหตาง ๆ ที่สําคัญคือเปนตัวบงชี้ซึ่งแสดงถึงสภาวะแวดลอมของแหลงน้ํา ประโยชนของการวัดปริมาณออกซิเจนที่สําคัญประกอบไปดวยการบําบัดน้ําเสีย การผลิตไวน การเกิดปฏิกิริยาทางชีวภาพและการควบคุมสภาวะแวดลอมของน้ํา

สรุปเครื่อง DO meter เปนเครื่องมือที่ใชสําหรับวัดปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยูในน้ํา ซึ่งวัดได

จากการเกิดปฏิกิริยาไฟฟาภายในหัววัด การใชงานเครื่อง DO meter ควรใชใหถูกตองตามวิธีการที่ถูกตอง และควรตรวจสอบและบํารุงรักษาเครื่องมืออยูอยางสม่ําเสมอทั้งนี้เพื่อใหเครื่องมือสามารถวัดผลไดอยางถูกตอง แมนยํา และสามารถใชงานไดยาวนาน

ภาพผนวกที่ ก4 LDO Sensor

ทําไมคา pH ถึงสําคัญ

การวัดคา ความเปนกรด ดาง ของของเหลว คา pH คือคาที่ใชวัดกันทั่วไปในมาตรฐานสากลโดยใชกันการวัดคุณภาพน้ําในโรงงานอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมเคมี กระบวนการวิจัยและพัฒนา กระบวนการตรวจสอบสภาพแวดลอม การทดลองทางดานเคมีกระบวนการผลิตทางดานอิเล็กทรอนิกส กระบวนการผลิตอาหารและอื่นๆอีกมากมาย

58

ตัวอยางคา pH ในกระบวนการของอุตสาหกรรมตางๆและงานทั่วๆไป

ตารางผนวกที่ ก1 คา pH ในกระบวนการของอุตสาหกรรมตาง ๆ และงานทั่ว ๆ ไป____________________________________________________________________________

รายการ คา pH โดยประมาณ______________________________________________________________________________

Household Dye 13.6Bottle Washing 13.1Copper Plating 12.8Bleach 12.6Ammonia 11.4Brass Plating 11.3Milk of magnesia 10.3Line-soda softening 9.4Borax 9.3Baking Soda 8.4

______________________________________________________________________________

ทฤษฎี pH

pH คือ คาที่ใชคากรด ดาง กันอยางกวางขวาง ตั้งแต ค.ศ.1900 โดย Dr.Soren Sorenson หนวยที่ใชวัดจะอธิบายถึงคา Degree ของไฮโดรเจน (Hydrogen, H) Ion activity in a solution pH Measurement : การวัดคา pH : pH meter

pH คือ คาที่ถูกวัดในตัวกลาง กระดาษลิตมัส (litmus) คือ สิ่งหนึ่งที่ถูกใชวัดคา pH กันอยางกวางขวาง (สามารถบอกคาคราว ๆ แสดงออกมาซึ่งอาจจะเหมาะกับงานที่ตองการความแมนยําไมสูงมาก) สวนเครื่องมือที่วัดคาที่ทําใหมีความแมนยํามากขึ้นประกอบดวย pH Meter และpH Electrode ซึ่งม ีHydrogen ion sensitive glass bulbโดยตัวที่ใชในการตรวจวัดในอิเล็กโทรด(Electrode) คือ Glass Membrane คือมันจะเลือกคา H+ ions โดย H+ ions สามารถผานทะลุ Glass เมมเบรนแตอยางไรก็ตามวัสดุที่ใชทําพีเอช อิเล็กโทรด pH Electrodeไมจําเปนตองเปนแกว Glass

59

การเคลื่อนตัวของ Ion ผาน Membrane ซึ่งมันจะใหผลิต แรงดันไฟฟา Voltage (V) โดยจะถูกวัดออกมาเปน mV ซึ่งจะถึงเปลี่ยนเปนคา pH โดยพีเอชมิเตอร pH meter ดังนั้นคา mV และ pH จึงขึ้นอยูกับความเขมขนของไอออนในของเหลวโดยประสิทธิภาพของอิเล็กโทรดจะขึ้นอยูกับ 2 คา คือ คา Offset และ คา Slope

คา Offset ใน พีเอช อิเล็กโทรด pH Electrode

ตามทฤษฎีนั้นเมื่อเราวัดคาตัวอยางที่มีคาพีเอช pH 7.00 ( pH 7 Buffer Solution ) ที่อุณหภูมิ25 องศาเซลเซียส พีเอชอิเล็กโทรด pH Electrode จะผลิตคาแรงดันไฟฟาออกมา 0 mV ซึ่ง พีเอช มิเตอร(pH meter) จะอานคาออกมาได 7.00 pHโดยคาความแตกตางของ 0 mV ที่พีเอชอิเล็กโทรด ผลิตขึ้นมาเมื่อวัดคาตัวอยางที่มีคาพีเอช pH 7.00 ที่ ( pH 7 Buffer Solution ) 25 องศาเซลเซียส เรียกวา Offset Errorโดยสามารถสูงไดถึง +/- 25 mV ในขณะที่ทฤฎี คา mV ควรจะเทากับศูนยแตอยางไรก็ตามในการปฏิบัติมันเปนไปไดยากที่พีเอชอิเล็กโทรด ผลิตคา mV เทากับศูนยซึ่งทําใหพีเอชมิเตอรpH Meter อานคาผิดพลาดดวยซึ่งเหตุผลที่ทําใหพีเอชอิเล็กโทรด pH Electrodeผลิตคาผิดพลาด คือ ความแตกตางของตัวอยาง Bulb Composition Wire Geometry Difference and other factors ในทางปฏิบัติเปนไปไดยากมากที่จะทําใหคา Offset เปนศูนยในพีเอช อิเล็กโทรด ดังนั้นพีเอชมิเตอรบางรุนจึงมีการออกแบบใหสามารถ Calibrate คา Offset นี้ได

BOD (Biochemical Oxygen Demand)

BOD คือ ปริมาณออกซิเจนที่แบคทีเรียใชในการยอยสลายสารอินทรียในน้ําภายใตสภาวะที่มีออกซิเจน สภาวะมาตรฐานของการวิเคราะหปริมาณ BOD คือ 20 องศาเซลเซียส และเวลา 5 วัน (BOD5) คา BOD จะบงบอกถึงลักษณะของน้ําเสียวามีสารอินทรียมากนอยเพียงใดและทําใหทราบถึงประสิทธิภาพในการบําบัดในรูปของการกําจัด BOD (BOD removal) นอกจากนี้ยังมีประโยชนในการทํา stream survey เพื่อทราบถึงความสกปรกของแมน้ําลําคลองตาง ๆ

การยอยสลายสารอินทรียในน้ําแสดงไดดังรูปที่ 1 จะเห็นไดวาสารอินทรียจะถูกออกซิไดซเปน 2 ขั้นตอนโดยขั้นตอนแรกเปนการออกซิไดซสารประกอบคารบอน ดังสมการที่1

60

Organic C + O2 CO2 + H2O + SO42- + NO3

- …...........(1)

สวนขั้นที่สองเปนการออกซิไดซ NH3ไปเปน NO2- และ NO3

- ตามลําดับโดยพวก nitrifying bacteria ซึ่งเปน autotrophic bacteria แบคทีเรียพวกนี้มีการแบงตัวที่ 20 องศาเซลเซียสนอยมาก ดังนั้นปริมาณออกซิเจนที่แบคทีเรียพวกนี้ใชในชวงเวลา 5 วัน ซึ่งเปนเวลาที่ใชในการหาคา BOD จึงนอยมากดวยหลังจาก 10 วันไปแลวแบคทีเรียเหลานี้จึงจะมีจํานวนมากพอที่จะใชออกซิเจนในการออกซิไดซ NH3 เพื่อเปลี่ยนไปเปน NO3

- ในที่สุด

ภาพผนวกที่ ก 5 คา BOD ที่เกิดจากการออกซิไดซสารอินทรียคารบอนและไนโตรเจนการวิเคราะหคา BOD ที่นิยมกันทั่วไปเปนการวิเคราะหหาปริมาณออกซิเจนที่ถูกใชไปทั้งหมดในเวลา 5 วันโดยแบคทีเรียในการออกซิไดซสารอินทรีย ซึ่งสารอินทรียที่ถูกออกซิไดซนี้จะเปนสารอินทรียจําพวกคารบอนไมใชสารประกอบอินทรียอื่น ๆ หรือสารอนินทรียใด ๆ ในการวิเคราะห BOD นั้นตัวอยางน้ําทิ้งจะตองมีแบคทีเรียที่แข็งแรงและมีปริมาณมากพอที่จะยอยสลายสารอินทรียที่มีในน้ําทิ้งนั้น ๆ ได ถามีนอยหรือไมมีเลยตองหาแบคทีเรียที่ยอยสลายสารอินทรียในน้ําทิ้งนั้น ๆ ไดมาใสมิฉะนั้นผลของการวิเคราะหจะผิดพลาดหรือหา BOD ไมไดเลย การวิเคราะหทําไดโดยหาปริมาณออกซิเจนที่เริ่มตน (DO0) แลวแชน้ําตัวอยางไวที่ 20 องศาเซลเซียส เพื่อใหเกิดปฏิกิริยาการยอยสลายสารอินทรียเปนเวลา 5 วัน หลังจากนั้นนําน้ําตัวอยางมาตรวจหาปริมาณออกซิเจนที่เหลืออยู (DO5) ผลตางที่ไดคือปริมาณ BOD เนื่องจากปริมาณออกซิเจนอิ่มตัว(saturated oxygen concentration) ในน้ํามีปริมาณต่ํา เชน ที่ 20 องศาเซลเซียส มีปริมาณ 9 มก./ล.และยิ่งมี

61

ปริมาณนอยลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ดังนั้นถามีปริมาณสารอินทรียในน้ําสูงจะตองทําการเจือจางตัวอยางน้ํากอนวิเคราะหปริมาณ BOD ผลการทดลองที่ยอมรับไดจะตองมีปริมาณ DO5 ไมต่ํากวา 1 มก./ล.และผลตางDO0 และ DO5 ไมต่ํากวา 2 มก./ล. การหาคา BOD ของน้ําแบงไดเปน 2 วิธีคือ

วิธีที่ 1 Direct method

ใชกับตัวอยางน้ําที่มีความสกปรกนอยคือ มีคา BOD5 ไมเกิน 7 มก./ล. สวนใหญเปนน้ําจากแมน้ํา วิธีนี้ไมตองทําใหตัวอยางเจือจางดวยน้ํากลั่นใหใชตัวอยางน้ํามาหาคา BOD โดยตรงเลย

วิธีที่ 2 Dilution method

ใชกับตัวอยางน้ําที่มีความสกปรกมาก เชน น้ําเสียจากบานเรือน โรงงานอุตสาหกรรม น้ําเหลานี้จะมีคา BOD5 เกิน 7 มก./ล. ดังนั้นถาไมทําใหเจือจางลงปริมาณออกซิเจนในตัวอยางจะไมพอที่จะใชยอยสารอินทรียในน้ําคา DO5จะเปนศูนย การเจือจางอาจใชแบบ % mixture หรือ direct pipetting (ตารางที่ 1) ลงสูขวด BOD โดยตรงเลยก็ไดการเลือกใช dilution เทาใดสําหรับน้ําทิ้งนั้น ๆ เราควรจะทราบคา BOD โดยประมาณกอนซึ่งสวนมากจะประมาณจากคา COD (คือประมาณ 60 % ของ COD ) แลวพิจารณาคา dilution ที่จะใชตามตารางที่ 1 เชน ถาน้ําทิ้งมีคา COD 1000 มก./ล. คา BODโดยประมาณจะเทากับ 600 มก./ล.จากตารางควรเลือกใช 1.0 % mixture แลวจึงเลือก % ตัวอยางเจือจางที่สูงกวาและต่ํากวาที่อยูติดกันอีก 2 อันเพื่อใหครอบคลุมคา BOD ที่ตองการทราบ

เครื่องมือและอุปกรณ1. เครื่องแกวตาง ๆ เหมือนที่ใชวิเคราะห DO2. incubator ที่ควบคุมอุณหภูมิไดที่ 20 1 องศาเซลเซียส

62

ตารางผนวกที่ ก2 ชวงของคา BOD กับวิธีการเจือจางของตัวอยาง ______________________________________________________________________________

Using Percent mixtures By direct pipetting into BOD bottles%mixture Range of BOD ml Range of BOD______________________________________________________________________________0.01 20,000-70,000 0.02 30,000-105,0000.02 10,000-35,000 0.05 12,000-42,0000.05 4,000-14,000 0.10 6,000-21,0000.1 2,000-7,000 0.20 3,000-10,5000.2 1,000-3,500 0.50 1,200- 4,2000.5 400-1,400 1.0 600-2,1001.0 200-700 2.0 300-1,0502.0 100-350 5.0 120-4205.0 40-140 10.0 60-21010.0 20-70 20.0 30-10520.0 10-35 50.0 12-4250.0 2-14 100 6-21100 0-7 300 0-5______________________________________________________________________________

รีเอเจนต- สารละลาย Phosphate buffer : ละลาย KH2PO4 8.5 กรัม, K2HPO4 21.75 กรัม , Na2HPO4 .7H2O 33.4 กรัม และ NH4Cl 1.7 กรัม ในน้ํากลั่น 500 มล.แลวเจือจางใหเปน 1 ลิตร สารละลายนี้จะมี pH ประมาณ 7.2- สารละลาย MgSO4 : ละลาย MgSO4 . 7H2O 22.5 กรัม ในน้ํากลั่นแลวเจือจางใหเปน 1 ลิตร- สารละลาย CaCl2 : ละลาย anhydrous CaCl2 27.5 กรัม ในน้ํากลั่นแลวเจือจางใหเปน 1 ลิตร- สารละลาย FeCl3 : ละลาย FeCl3 . 6H2O 0.25 กรัม ในน้ํากลั่นแลวเจือจางใหเปน 1 ลิตร- รีเอเจนตเหมือนที่ใชในการวิเคราะห DO

63

วิธีวิเคราะห

- ปรับ pH ของน้ําตัวอยางใหอยูระหวาง 6.5-7.5 ดวยสารละลายกรดหรือดาง 1 M.- แชน้ําตัวอยางใหมีอุณหภูมิประมาณ 20 องศาเซลเซียส- พนอากาศลงในน้ําตัวอยางใหมีออกซิเจนอิ่มตัว- รินน้ําตัวอยางลงในขวด BOD จนเต็ม 3 ขวดตอ 1 ตัวอยางน้ําปดจุกใหแนนคอยดูใหมีน้ําหลออยูที่ปากขวดตลอดระยะเวลา 5 วันที่แชอยูในตู incubator- นํา 1 ขวดมาวิเคราะหปริมาณ DO0 โดยวิธี Azide Modification อีก 2 ขวดแชไวใน incubator อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส- เมื่อครบกําหนด 5 วัน นําตัวอยางที่เหลือมาวิเคราะหหาปริมาณ BOD

การคํานวณBOD5, mg/l = DO0 - DO5

% mixture

64

ภาคผนวก ขภาพการทดลองและอุปกรณที่ใช

65

ภาพผนวกที่ ข1 อุปกรณเก็บตัวอยางน้ํา ภาพผนวกที่ ข2 ชามระเหย

ภาพผนวกที่ ข3 เครื่อง DO meter ภาพผนวกที่ ข4 ลูกยางและปเปต

ภาพผนวกที่ ข5 pH meter ภาพผนวกที่ ข6 ลังโฟม

66

ภาพผนวกที่ ข7 ขวดบีโอดี ภาพผนวกที่ ข8 เดซิกเคเตอร

ภาพผนวกที่ ข9 การกรองไขมัน ภาพผนวกที่ ข10 การแยกไขมันดวยเฮกเซน

ภาพผนวกที่ ข11 การหาบีโอดี ภาพผนวกที่ ข12 hot plate

67

ภาพผนวกที่ ข13 ฟอยล ภาพผนวกที่ ข14 กระดาษกรอง

ภาพผนวกที่ ข15 บีกเกอรขนาด 1000 มล. ภาพผนวกที่ ข16 บีกเกอรขนาด 250 มล.

ภาพผนวกที่ ข17 กรวยแยก ภาพผนวกที่ ข18 ขวดฉีดน้ํากลั่น

68

ภาคผนวก คตารางขอมูล

69

ตารางผนวกที่ ค1 : น้ําหนักของพืช 3 ชนิด (g)

_____________________________________________________________________

ชนิดพืช น้ําหนักกอนการทดลอง (กรัม) น้ําหนักหลังการทดลอง (กรัม)_______________________________________________________

ซ้ําที่ 1 ซ้ําที่ 2 ซ้ําที่ 3 คาเฉลี่ย ซ้ําที่ 1 ซ้ําที่ 2 ซ้ําที่ 3 คาเฉลี่ย_____________________________________________________________________

ผักตบชวา 300 300 300 300 700 1001 590 763.67ผักบุง 300 300 300 300 390 300 400 363.33แหน 300 300 300 300 200 300 290 263.33_____________________________________________________________________

ตารางผนวกที่ ค2 : คาของอุณหภูมิที่วัดไดของพืช 3 ชนิด ( ๐C )____________________________________________________________________

สัปดาหที่ ผักตบชวา ผักบุง แหน control_______________________________________________________________________1 34.7 36.2 34.9 38.12 29.6 30.4 29.5 28.73 26.0 26.3 26.3 26.04 29.0 28.5 30.7 22.95 30.6 28.5 28.5 28.36 23.5 24.7 22.1 22.27 25.6 26.8 25.2 26.78 26.2 26.4 25.1 25.4______________________________________________________________________________

70

ตารางผนวกที่ ค3 คาพีเอชที่วัดไดจากพืชทั้ง 3 ชนิด

____________________________________________________________________

สัปดาหที่ ผักตบชวา ผักบุง แหน control_______________________________________________________________________1 5.6 5.2 5.3 5.22 7.4 7.5 7.2 7.33 7.5 8.3 7.6 8.04 8.0 7.9 7.5 8.25 8.2 8.4 7.8 8.46 8.0 8.1 8.4 8.27 7.8 7.9 7.5 8.08 7.9 8.1 7.8 8.2______________________________________________________________________________

ตารางผนวกที่ ค4 คาไขมันที่วัดไดจากพืชทั้ง 3 ชนิด___________________________________________________

สัปดาหที่ ผักตบชวา ผักบุง แหน control_______________________________________________________________________1 3.6990 3.8279 4.4212 4.10482 2.8563 2.2059 4.3726 2.67103 2.8100 1.9353 4.0594 1.70694 2.4420 1.8264 2.0622 1.61685 1.9858 0.1060 1.9487 1.60436 1.8879 0.1023 1.8647 1.59537 1.6449 0.0080 1.7991 1.33168 1.3241 0.0071 1.6810 1.2481______________________________________________________________________________

71

ตารางผนวกที่ ค5 คาบีโอดีที่วัดไดจากพืชทั้ง 3 ชนิด___________________________________________________

สัปดาหที่ ผักตบชวา ผักบุง แหน control_______________________________________________________________________1 10,500 8,833 16,550 17,6002 7,950 7,900 9,200 5,0003 4,100 4,853 1,900 2,4204 1,150 1,180 1,230 1,3505 6,270 3,283 7,400 5,4506 8,340 5,850 8,950 8,6007 10,180 8,050 9,900 9,2008 11,383 8,700 10,600 9,700______________________________________________________________________________

ตารางผนวกที่ ค6 คาดีโอที่วัดไดจากพืชทั้ง 3 ชนิด_____________________________________________________________________________

สัปดาหที่ ผักตบชวา ผักบุง แหน control_______________________________________________________________________

1 2.9 3.9 2.0 1.72 9.8 8.5 3.6 1.93 23.7 14.3 4.0 2.14 23.8 24.1 5.2 2.55 15.5 8.1 1.5 1.46 13.2 8.0 1.5 1.27 11.5 7.4 1.2 1.28 9.6 7.0 1.1 1.1__________________________________________________________________________________