เมื่อเพิ่มความดันอากาศให้กับ FID ไม่ได้ (การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๘๒) MO Memoir : Monday 25 July 2559

Flame ionisation detector หรือที่เรียกย่อว่า FID นั้นต้องมีการจุดเปลวไฟไฮโดรเจนและอากาศ ปริมาณอากาศที่ใช้นั้นต้องเพียงพอที่จะทำให้เปลวไฟไฮโดรเจนลุกติดได้ต่อเนื่อง และเพียงพอสำหรับการเผาไหม้ตัวอย่างที่โผล่พ้นคอล้มน์นั้นได้อย่างสมบูรณ์ ถ้าหากอากาศไม่เพียงพอที่จะเผาไหม้ตัวอย่างได้สมบูรณ์ ความแรงของสัญญาณที่เห็นจะลดลง (เพราะจำนวนอนุมูลที่มีประจุที่เกิดลดลง) และสารอินทรีย์ที่หลงเหลือจากการเผาไหม้อาจตกค้างอยู่ที่ตัวตรวจวัด ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนออกมาอย่างต่อเนื่องได้
 

เครื่อง Shimadzu GC 8A ที่กลุ่มเราใช้นั้นเราตั้งความดันอากาศขาเข้าไว้ที่ 100 kPa และตั้งความดันไฮโดรเจนไว้ที่ 50 kPa ค่าเหล่านี้ได้มาจาการทดลองว่าเป็นค่าที่เหมาะสมกับตัวอย่างที่เราทำการวิเคราะห์ (คือทดลองเพิ่มปริมาณอากาศแล้วดูความแรงของสัญญาณที่ได้ จนได้สัญญาณแรงสุด แต่ถ้ามีอากาศมากเกินไป เปลวไฟจะดับได้ง่าย) แม้ว่าความแรงของสัญญาณนั้นจะไม่ค่อยเปลี่ยนแปลงตามปริมาณอากาศที่ใช้ (อย่างเช่นปรกติใช้ที่ 100 kPa แต่ถ้าอยู่ในช่วง 95-105 kPa ก็จะไม่ค่อยเห็นความแตกต่างชัดเจน) แต่ถ้าปริมาณอากาศที่ใช้นั้นแตกต่างไปจากเดิมมาก (เช่นเดิมใช้ 100 kPa แต่ตอนหลังมาใช้เพียงแค่ 70 kPa หรือต่ำกว่า) เตรียมคาดหวังได้เลยว่าความแรงของสัญญาณที่เห็นนั้นแตกต่างไปจากเดิมอย่างมีนัยสำคัญ และนั่นหมายถึงการต้องสร้าง calibration curve เส้นใหม่ หรือทำการทดลองใหม่
 

เช้าวันนี้ได้รับโทรศัพท์จากสาวสวยผมยาวที่มีแฟนสาวแสนหล่อบอกว่าไม่สามารถเพิ่มความดันอากาศให้กับ FID ได้ (คือเพิ่มได้เพียงแค่ 65 kPa แทนที่จะเป็น 100 kPa) และทราบจากรุ่นน้องที่ทำการทดลองก่อนหน้านี้ว่ามีอาการอย่างนี้มาสักพักแล้ว ก็เลยลงไปตรวจสอบกันดู ผลการตรวจสอบพบว่าปัญหาอยู่ที่ท่อบรรจุ silica gel ที่ใช้ดักความชื้นออกจากอากาศนั้นเกิดการอุดตัน โดยมีเม็ด silica gel เข้าไปอุดในรูท่อด้านขาออก พอทะลวงเอาเม็ด silica gel ที่อุดตันอยู่ออกไป ก็สามารถเพิ่มความดันให้กับ FID ให้เป็น 100 kPa ได้เหมือนเดิม
 

รูปที่ ๑ ท่อที่ใช้บรรจุ silica gel จับความชื้นจากอากาศที่ไหลเข้า FID พบว่ามีอนุภาค silica gel เข้าไปอุดตันทางรูท่อด้านขาออก ต้องใช้ตะปูตัวเล็กแยงลงไปแล้วตอกเบา ๆ
 

ถ้าอ่านมาจนถึงจุดนี้หวังว่าคงรู้ตัวแล้วนะว่าใครบ้างที่ต้องมาทำการทดลองใหม่

เรื่องที่สองที่ต้องขอย้ำในที่นี้คือข้อต่อและท่อที่ใช้กับเครื่อง GC ของ Shimadzu นั้นเป็นท่อระบบ "มิลลิเมตร" ในขณะที่ท่อและข้อต่อของอุปกรณ์ตัวอื่นแลปเรานั้นเป็นระบบ "นิ้ว" ดังนั้นเวลาที่เราต่อท่อระหว่าง air compressor (หรือถังแก๊สใด ๆ) เข้าเครื่อง GC นั้นเราจำเป็นต้องมี union เชื่อมระหว่างท่อ 1/8 นิ้วด้านขาออกจาก air compressor (หรือถังแก๊สใด ๆ) เข้ากับท่อ 3 mm เข้าเครื่อง GC และจะว่าไปแล้วที่ตัว nut และ union สำหรับท่อมิลลิเมตรและท่อนิ้วของ Sagelok นั้นมันไม่เหมือนกัน คือถ้าเป็นสำหรับระบบมิลลิเมตรมันจะมีการบากเป็นไหล่เว้าเข้าไป ในขณะที่ถ้าเป็นสำหรับระบบนิ้วจะไม่มีการทำไหล่ดังกล่าว (ดูรูปที่ ๒ ประกอบ)
 

ตัวที่แสดงในรูปนั้นเป็นตัวสำรองที่เรามีอยู่ ส่วนตัวเดิมที่ถูกถอดออกไปตอนที่มีการดัดแปลงระบบท่อเพื่อติดตั้งวาล์วเพิ่มเติมนั้นตอนนี้อยู่ที่ไหนก็ไม่รู้ หวังว่าคนที่ถอดออกไปจะช่วยกลับมาค้นหาให้หน่อยนะ เพราะจำเป็นต้องแยกเก็บ ไม่เช่นนั้นอาจมีการเผลอนำไปใช้ผิดที่ได้

รูปที่ ๒ ข้อต่อที่ใช้เชื่อมต่อท่อระบบนิ้วและระบบมิลลิเมตรเข้าด้วยกันของ Swagelok ด้านซ้ายเป็นท่อ 3 mm ส่วนด้านขวาเป็นท่อ 1/8 นิ้ว ข้อต่อสำหรับท่อมิลลิเมตรนั้นจะมีการบากเป็นไหล่อยู่ตรงตัว nut และตัว fitting เอง ในขณะที่ข้อต่อท่อนิ้วนั้นจะราบเรียบ

และเรื่องสุดท้ายที่จะฝากไว้ในวันนี้คือตัว air compressor ที่เราใช้ป้อนอากาศให้ FID นั้นมันมีถังเก็บอากาศอยู่ อากาศที่ผ่านการอัดนั้นจะมีไอน้ำควบแน่นเกิดขึ้น และน้ำที่ควบแน่นก็จะสะสมอยู่ในถังเก็บอากาศนี้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการระบายน้ำทิ้งที่สะสมอยู่ในถังเก็บอากาศนี้เป็นระยะ (ความถี่ในการระบายขึ้นอยู่กับการใช้งาน) สำหรับ air compressor ตัวที่ใช้กับเครื่อง GC ที่เป็นปัญหานี้ดูเหมือนว่าจะไม่ได้มีการระบายน้ำทิ้งมาเป็นปี ดังนั้นพอเช้าวันนี้ตอนที่ตรวจหาปัญหาก็ได้ทำการระบายน้ำทิ้ง ปรากฏว่าได้น้ำสนิมออกมาราว ๆ หนึ่งถาดครึ่งได้ (น่าจะอยู่ราว ๆ ๑ - ๒ ลิตร) การระบายน้ำทิ้งทำได้ด้วยการเปิดวาล์วตัวที่อยู่ข้างใต้ถังเก็บอากาศ (ดูรูปที่ ๓ ประกอบ) ยกตัว air compressor ขึ้น เอาถาดรองน้ำรองข้างล่าง แล้วค่อย ๆ คลายวาล์วออกทีละช้า ๆ (เพราะถ้ามีน้ำอยู่เยอะ น้ำจะพุ่งออกมาแรง) พอรู้สึกว่ามีอากาศรั่วออกมาก็วางลงราบกับพื้นเพื่อให้น้ำไหลออก ในช่วงเวลานี้ถ้าข้างในมีสนิมเยอะมันจะอุดตันรูระบายน้ำ ทำให้น้ำหยุดไหลได้ ก็ให้เปิดวาล์วระบายน้ำเพิ่มขึ้นอีก ทำจนกว่าจะระบายน้ำออกหมด วาล์วตัวนี้ปรกติจะใช้มือหมุนได้ แต่ถ้าพบว่ามันแน่นมากก็ให้ใช้คีมจับและค่อย ๆ หมุนเปิดช้า ๆ

รูปที่ ๓ วาล์วระบายน้ำทิ้ง (ในกรอบสี่เหลี่ยมสีเหลือง) ที่อยู่ข้างใต้ถังเก็บอากาศของ air compressor การระบายน้ำให้หมุนคลายนอต (ตรงลูกศรสีส้มชี้) ออกทีละน้อย ๆ

สิ่งปนเปื้อนในน้ำ DI (ตอนที่ ๒) MO Memoir 2559 Feb 16 Tue

Memoir นี้เป็นบันทึกผลการทดลองเมื่อวาน และเป็นเรื่องสืบเนื่องจากที่เคยเล่าไว้ใน Memoir ปีที่ ๗

ฉบับที่ ๙๒๕ วันอาทิตย์ที่ ๑๘ มกราคม ๒๕๕๘ เรื่อง "สิ่งปนเปื้อนในน้ำ DI"

ฉบับที่ ๙๓๑ วันอาทิตย์ที่ ๒๕ มกราคม ๒๕๕๘ เรื่อง "พีคที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับ packing ในคอลัมน์ GC"

ซึ่งดูเหมือนว่าผลการทดลองเมื่อวานบ่งบอกว่าสิ่งที่เคยตั้งสมมุติฐานเอาไว้คงจะไม่ถูก

จากเหตุการณ์ต่อเนื่องมาหลายวันในสัปดาห์ที่แล้ว ที่พบพีคประหลาดในสัญญาณจาก ECD และจากการทดสอบก็ยืนยันว่ามันมาจากตัวอย่างที่ฉีดเข้าไป มาเช้าวันวานก็เลยตัดสินใจทำการทดลองเพื่อพิสูจน์สมมุติฐานที่ได้ตั้งกันไว้ และก็พบว่าสมมุติฐานที่เคยตั้งไว้นั้นมันไม่ถูกต้อง ดังนั้นก็คงต้องสืบหาสาเหตุกันต่อไป
 

แต่ก่อนอื่นขอเองโครมาโทแกรมผลการทดลองมาบันทึกเอาไว้ก่อน เพื่อกันลืม
 

เครื่อง GC ที่ใช้ทดสอบคือ GC-8A ของ Shimadzu ติดตั้งตัวตรวจวัด FID คอลัมน์ที่ใช้คือคอลัมน์ที่ใช้วิเคราะห์เบนซีนและฟีนอล ที่ต่อเข้ากับ port 2 ของเครื่อง ตั้งความดันไนโตรเจนไว้ที่ 75 kPa ความดันไฮโดรเจนไว้ที่ 50 kPa และความดันอากาศไว้ที่ 100 kPa อุณหภูมิ detector/injector และอุณหภูมิคอลัมน์ตั้งไว้ที่ 130ºC

รูปที่ ๑ รูปบนและล่างเป็นของน้ำ DI จากในแลป เก็บมาโดยใช้ภาชนะบรรจุสองภาชนะ (ทดสอบการปนเปื้อนจากภาชนะบรรจุ) ฉีดเข้าคอลัมน์ (port 2) ที่ใช้วัดเบนซีน-ฟีนอล พบว่าพีคที่ได้มีลักษณะเหมือน ๆ กัน โดยฉีดเข้าซ้ำกันสองครั้งที่เวลา 0.0 และ 3.0 นาที

รูปที่ ๒ รูปบนเป็นของน้ำประปาของอาคารที่นำมาผลิตเป็นน้ำ DI ส่วนรูปล่างเป็นของน้ำประปาจากอาคารแลปเคมีพื้นฐานที่อยู่ข้างเคียง การทดลองนี้ต้องการตรวจสอบว่าเป็นผลมาจากถังพักน้ำประปาของอาคารหรือไม่ (ฉีดเข้าคอลัมน์ (port 2) ที่ใช้วัดเบนซีน-ฟีนอล)

รูปที่ ๓ น้ำกลั่นจากแลปเคมีพื้นฐาน ผลิตจากน้ำประปาเช่นกัน โดยนำไปผ่านกระบวนการแลกเปลี่ยนไอออนก่อนที่จะนำไปกลั่น รูปบนและรูปล่างเป็นการใช้เข็มฉีดคนละเข็มกัน เพื่อทดสอบการปนเปื้อนจากเข็มฉีด (แต่รูปล่างได้ทำการทดลองไล่สิ่งตกค้างในคอลัมน์ด้วยการเพิ่มอุณหภูมิคอลัมน์จาก 130 เป็น 170ºC ประมาณ 20 นาที ก่อนทำการทดลอง ฉีดเข้าคอลัมน์ (port 2) ที่ใช้วัดเบนซีน-ฟีนอล)

รูปที่ ๔ เป็นน้ำ DI ของแลป รูปบนเปลี่ยนเข็มฉีด (คนละอันกับที่ใช้ในรูปที่ ๑) ส่วนรูปล่างก็เป็นของการทดลองถัดมา โดยทำทดลองฉีดน้ำตัวอย่างใหม่ (มีการปรับค่า attenuation เพิ่มจาก 4 เป็น 6) แต่เปลี่ยนไปใช้คอลัมน์เปล่าที่ต่อเข้ากับ port 1 ของเครื่อง GC (ต้องการทดสอบผลของคอลัมน์และ detector) โดยฉีดเข้าที่เวลา 0.5 2.0 และ 3.5 นาที

รูปที่ ๕ รูปบนเป็นผลการทดลองด้วยการฉีดเข้าคอลัมน์เปล่าที่ port 1 ส่วนรูปล่างเป็นการทดลองฉีดอากาศเปล่าเข้าไป เพื่อต้องการทดสอบผลที่อาจเกิดจากการฉีด (การปักเข็มผ่าน septum) โดยฉีดเข้าที่เวลา 0.5 2.0 และ 3.5 นาที

รูปที่ ๖ รูปบนเป็นน้ำประปาจากตึกแลปเคมีพื้นฐาน นำมาฉีดเข้าคอลัมน์เปล่า ส่วนรูปล่างเป็นของน้ำดื่มบรรจุขวดที่มีคนนำมาดื่ม แต่ดื่มไม่หมดแล้ววางทิ้งไว้ในห้อง (เป็นการฉีดเข้าคอลัมน์เปล่า) โดยฉีดเข้าที่เวลา 0.5 2.0 และ 3.5 นาที

รูปที่ ๗ รูปบนเป็นของน้ำดื่มบรรจุขวดอีกขวดหนึ่ง (คนละยี่ห้อกับรูปที่ ๖) ที่มีคนนำมาดื่มและวางทิ้งไว้เช่นกัน ส่วนรูปล่างเป็นการทดลองโดยปรับเพิ่มอัตราส่วนไฮโดรเจนกับอากาศสำหรับ FID (เพิ่มความดันไฮโดรเจนจาก 50 kPa เป็น 100 kPa โดยยังคงความดันอากาศไว้ที่ 100 kPa เช่นเดิม) โดยฉีดเข้าที่เวลา 0.5 2.0 3.5 และ 5.0 นาที

รูปข้างล่างเป็นการแถมมาให้ เป็นบรรยากาศการถอดท่อเก็บตัวอย่างแก๊สเพื่อหาจุดอุดตันในระบบที่ทำกันเมื่อช่วงเช้าของวันนี้

ทำความรู้จักกับ Chromatogram (ตอนที่ ๕) MO Memoir : Sunday 9 June 2556

เรื่องมันเริ่มจากการที่ในช่วงสัปดาห์ที่ผ่านมา สาวเมืองขุนแผนและสาวเมืองโอ่งมังกรพยายามจะทำให้เครื่อง Shimadzu GC-8A ใช้งานได้แบบคงเส้นคงวา เรื่องมันเริ่มจากการไม่มีพีคปรากฏ การหาพีคไม่เจอ ตำแหน่งเวลาปรากฏของพีคเอาแน่เอานอนไม่ได้ พีคมีรูปร่างประหลาด ความแรงของพีคลดลง ฯลฯ

ตอนนั้นผมก็ให้คำแนะนำไปว่า ให้แยกประเด็นออกมาพิจารณาทีละประเด็นคือ

๑. เห็นพีคหรือไม่เห็นพีค ถ้าไม่เห็นพีคก็แสดงว่าปัญหาอาจอยู่ที่ detector หรือแก๊สที่ไหลออกจากคอลัมน์ไปไม่ถึง detector ตรงนี้ขอให้ทดสอบด้วยการฉีดสารบริสุทธิ์เข้าไป (เช่นฉีดเอทานอลหรือโทลูอีนสัก 0.5-1 ไมโครลิตร) แล้วดูการตอบสนองของ detector

๒. ถ้ามองเห็นพีคก็ให้ดูว่าตำแหน่งเวลาที่พีคออกมานั้นคงเส้นคงว่าหรือไม่ ถ้าคงเส้นคงวาก็แสดงว่าอัตราการไหลของ carrier gas ที่ผ่านคอลัมน์นั้นคงที่ ถ้าคงเส้นคงวาแต่ออกมาช้ากว่าเดิมก็แสดงว่า carrier gas ไหลผ่านคอลัมน์ด้วยอัตราการไหลที่ลดลง ตรงนี้อาจมีสาเหตุมาจาก

(ก) คอลัมน์มีการอัดตัวกันแน่นขึ้น ความต้านทานการไหลก็สูงขึ้น การคงความดันด้านขาเข้าไว้คงเดิมก็ทำให้อัตราการไหลลดต่ำลง ถ้าเป็นกรณีนี้ พีคจะออกมาช้าลง เตี้ยลงแต่กว้างขึ้น โดยพื้นที่พีคจะคงเดิม (เพราะสารตัวอย่างที่ฉีดเข้าไปไม่ได้รั่วหายไปไหน) การแก้ปัญหาก็ทำโดยการเพิ่มความดันขาเข้า หรือไม่ก็ถอดเอาคอลัมน์ออกมาแล้วอัดแก๊สให้ไหลสวนทางทิศทางการไหลที่ใช้ในการวิเคราะห์ 

 

(ข) carrier gas มีการรั่วไหลก่อนเข้าคอลัมน์ ซึ่งแยกเป็น

- การรั่วไหลแบบข้อต่อไม่แน่น (จุดต่อคอลัมน์เข้ากับ injector port หรือตรงหัวนอตที่ใช้เป็นตัวยึด septum) เวลาที่พีคออกมาแม้ว่าจะช้าลง แต่จะคงที่ ณ ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ในกรณีนี้พีคมักจะมีขนาดเล็กลงกว่าปรกติ แต่จะคงที่ การแก้ปัญหาก็ทำได้โดยการขันข้อต่อให้แน่น

- การรั่วไหลที่ septum กรณีนี้จะพบว่าเวลาที่พีคออกมานั้นจะช้าลงไปเรื่อย ๆ โดยมีขนาดเล็กลงตามไปด้วย สาเหตุก็เพราะแต่ละครั้งที่เราแทง syringe ทะลุผ่าน septum จะทำให้รูที่เข็มแทงทะลุนั้นขยายใหญ่ขึ้นทีละน้อย แก๊สก็จะรั่วออกได้มากขึ้นตามทุก ๆ ครั้งที่ฉีดสาร การแก้ปัญหาก็ทำได้โดยการเปลี่ยน septum

๓. ถ้าเวลาที่พีคออกมานั้นไม่เปลี่ยนแปลง แต่ขนาดพีคที่ได้เล็กลง ก็ให้ตรวจสอบพารามิเตอร์ต่าง ๆ ของเครื่องวัด พวก RANGE และ ATTENUATION ว่าคงเดิมหรือไม่ ถ้าพบว่าคงเดิมก็แสดงว่าปัญหาอาจอยู่ที่มีการรั่วไหลของแก๊สด้านขาออกจากคอลัมน์ (ข้อต่อด้านต่อคอลัมน์เข้ากับ detector port มีการรั่วซึม) สำหรับ FID แล้วยังอาจเกิดจากการที่หัวฉีดไฮโดรเจนเกิดการอุดตัน ทำให้เปลวไฟติดได้ไม่ดี (ถ้าเป็นหนัก ๆ จะทำให้เปลวไฟไม่ติด) ถ้าเป็นแบบนี้ให้หาสายลวดเล็ก ๆ (เช่นสายกีต้าร์เส้นเล็กสุด) แยงรูหัวฉีดแก๊สไฮโดรเจน

ช่วงบ่ายวันศุกร์ก็ทราบว่าเขาทั้งสองสามารถแก้ปัญหาได้แล้ว เช้าวันวานมีโอกาสแวะเข้าไปที่แลปก็เลยไปเอาโครมาโทแกรมที่ทั้งสองทำไว้ระหว่างการปรับแต่ง โดยเลือกมาบางรูปเพื่อนำมาเป็นตัวอย่างให้ได้เห็นกัน

ท้ายสุดก็ขอฝากเรื่องเกี่ยวกับโครมาโทแกรมที่พวกคุณควรต้องไปอ่านให้เข้าใจ เพราะจะว่าไปแล้วเรื่องที่เกิดในสัปดาห์ที่ผ่านมานั้นไม่ใช่เรื่องใหม่ เคยเกิดขึ้นมาแล้วทั้งนั้น ขอให้ไปอ่านย้อนหลังกันเองก็แล้วกัน

ทำความรู้จักกับ Chromatogram (ตอนที่ 1) MO Memoir : วันศุกร์ที่ ๓ มิถุนายน ๒๕๕๒

http://tamagozzilla.blogspot.com/2009/08/mo-memoir-chromatogram-1.html 

ทำความรู้จักกับ Chromatogram (ตอนที่ 2) MO Memoir : วันศุกร์ที่ ๑๐ กรกฎาคม ๒๕๕๒

http://tamagozzilla.blogspot.com/2009/08/mo-memoir-chromatogram-2.html

ทำความรู้จักกับ Chromatogram (ตอนที่ 3) MO Memoir : Friday 27 November 2552

http://tamagozzilla.blogspot.com/2009/11/chromatogram-3-mo-memoir-friday-27.html

ทำความรู้จักกับ Chromatogram (ตอนที่ ๔) MO Memoir : Sunday 25 July 2553

http://tamagozzilla.blogspot.com/2010/07/chromatogram-mo-memoir-sunday-25-july.html

การปรับความสูงพีค GC MO Memoir : Friday 9 July 2553

http://tamagozzilla.blogspot.com/2010/07/gc-mo-memoir-friday-9-july-2553.html

การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๑๐ เมื่อพีค GC หายไป MO Memoir : Thursday 20 January 2554

http://tamagozzilla.blogspot.com/2011/01/gc-mo-memoir-thursday-20-january-2554.html

การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๑๕ เมื่อพีค GC ออกมาผิดเวลา MO Memoir : Tuesday 1 March 2554

http://tamagozzilla.blogspot.com/2011/03/gc-mo-memoir-tuesday-1-march-2554.html

การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๒๑ เมื่อความแรงของพีค GC ลดลง MO Memoir : Wednesday 15 June 2554

http://tamagozzilla.blogspot.com/2011/06/gc-mo-memoir-wednesday-15-june-2554.html 

การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๓๐ เมื่อพีค GC ออกมาผิดเวลา (อีกแล้ว) MO Memoir : Saturday 16 July 2554

http://tamagozzilla.blogspot.com/2011/07/gc-mo-memoir-saturday-15-july-2554.html

รูปที่ ๑ (บน) ปุ่มปรับต่าง ๆ ของเครื่อง Shimadzu GC-8A ปุ่ม RANGE เป็นตัวปรับช่วงการวัด ถ้าใช้ RANGE ต่ำจะวัดสัญญาณที่มีความแรงน้อย ๆ ได้ดี แต่ถ้าสัญญาณแรงมากจะทำให้ detector อิ่มตัว ถ้าใช้ RANGE สูงจะวัดสัญญาณที่แรงมากได้ แต่จะเสียความละเอียดในการวัดพีคขนาดเล็ก ๆ ปุ่ม ATTENUATION เป็นตัวปรับความแรงสัญญาณที่ส่งออกทาง port ที่ไปยังเครื่อง RECORDER ค่า ATTENUATION เป็นตัวหารสัญญาณที่ส่งออก ค่ายิ่งมากทำให้สัญญาณส่งออกยิ่งน้อยลง ใช้ในการปรับความแรงสัญญาณไม่ให้พีคที่เครื่อง RECORDER วาดนั้นมีขนาดใหญ่เกินหน้ากระดาษ

(กลาง) ปุ่มปรับค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ ของเครื่อง integrator Shimadzu C-R8A เรายังสามารถปรับค่า ATTN (ย่อมาจาก attenuation) เพื่อให้เครื่องสามารถวาดพีคให้อยู่ในความกว้างของหน้ากระดาษได้ ค่า ATTN มีค่าเป็น 2ⁿ เมื่อ n เป็นจำนวนเต็ม ยิ่งใช้ค่า ATTN สูงจะได้รูปพึคที่มีขนาดเล็กลง แต่ไม่ส่งผลต่อความสูงและพี้นที่ที่คำนวณได้ (ดูรูปที่ ๔)

(ล่าง) สายเครื่อง C-R8Aต่อเข้าตรงจุดที่ป้ายติด INTEGRATOR

เครื่อง GC ของ Shimadzu รุ่น 8A 9A และ 14A ที่แลปเรามีใช้นั้น ใช้ระบบปรับพารามิเตอร์ต่าง ๆ ที่คล้ายกัน

รูปที่ ๒ พีคเอทานอล 0.5 ไมโครลิตร ตั้ง range ของเครื่อง GC-8A ไว้ที่ 10² จะเห็นว่าพีคที่ได้มีลักษณะหัวตัวและเมื่อพิจารณาค่าความสูงของพีคทั้งสอง (ที่เวลา 0.8-0.9 นาที) จะเห็นว่าค่าความสูงขึ้นไปจนสุดที่ระดับสูงประมาณ 1,230,000 แสดงว่า detector เกิดการอิ่มตัว ในกรณีเช่นนี้ถ้าหากฉีดเอทานอลในปริมาณที่มากกว่า 0.5 ไมโครลิตรเช่นฉีดเป็น 1.0 ไมโครลิตรก็จะเห็นพื้นที่พีคเพิ่มสูงขึ้น แต่จะไม่เป็นสองเท่า ทั้งนี้เป็นเพราะ detector มองไม่เห็นส่วนยอดของพีคที่มีความสูงจริงที่แตกต่างกัน พื้นที่ที่แตกต่างกันจะเกิดจากการที่พีคมีความกว้างที่แตกต่างกัน

รูปที่ ๓ พีคโทลูอีน 0.5 ไมโครลิตร พีคบนตั้ง range ของเครื่อง GC-8A ไว้ที่ 10³ ส่วนพีคล่างตั้งไว้ที่ 10⁴ จะเห็นว่าพีคที่ได้มีลักษณะหัวตัว แต่เมื่อดูความสูงพีคจะเห็นว่าแตกต่างกัน ลักษณะเช่นนี้แสดงว่าข้อมูลสัญญาณนั้นมีลักษณะเป็นพีค แต่การตั้งสเกลแกน y นั้นแคบเกินไป (ตั้งที่ค่า attenuation - ATTN ของเครื่อง C-R8A) ในกรณีนี้ยังเห็นอีกว่าการตั้งค่า range ที่เครื่อง GC-8A นั้นส่งผลต่อทั้งความสูงและพื้นที่พีคที่ได้ เมื่อเพิ่ม range จาก 10³ เป็น 10⁴ (เพิ่มขึ้น 10 เท่า) จะได้พีคที่มีขนาดเล็กลง 10 เท่าด้วย (เห็นได้จากการที่ค่าพื้นที่และความสูงลดลงมาประมาณ 10 เท่า)

รูปที่ ๔ พีคโทลูอีน 0.5 ไมโครลิตร ทั้งสองพีคตั้ง range ของเครื่อง GC-8A ไว้ที่ 10⁴ แต่รูปบนตั้งค่า ATTN ของ C-R8A ไว้ที่ 5 (หารสัญญาณวาดรูปด้วย 2⁵ = 24) ส่วนรูปล่างตั้งไว้ที่ 10 (หารสัญญาณวาดรูปด้วย 2¹⁰ = 1024) จะเห็นว่าจากพีคหัวตัดที่ค่า ATTN ต่ำกลายเป็นรูปพีคที่สมบูรณ์ที่ค่า ATTN สูงขึ้นแต่จะมีขนาดเล็กลง แต่เมื่อพิจารณาค่าพื้นที่กับความสูงจะเห็นว่ายังคงเท่าเดิมโดยไม่เปลี่ยนแปลงไปตามค่า ATTN ที่เปลี่ยนไป แสดงว่าค่า ATTN ของเครื่อง C-R8A ส่งผลต่อสัญญาณที่ใช้ในการวาดรูปเท่านั้น ไม่ส่งผลต่อสัญญาณที่นำไปคำนวณค่าพื้นที่พีคและความสูง

รูปที่ ๕ พีคโทลูอีน 0.5 ไมโครลิตร ทั้งสองพีคตั้งค่า ATTN ของเครื่อง C-R8A ไว้ที่ 10 แต่รูปบนตั้ง range ของเครื่อง GC-8A ไว้ที่ 10⁴ แต่รูปล่างตั้งค่า range ของเครื่อง GC-8A ไว้ที่ 10² จะเห็นว่าการเปลี่ยนค่า range ส่งผลต่อขนาดรูปร่างพีคที่เครื่องวาด และพื้นที่พีคและความสูงพีคที่คำนวณได้ เมื่อลดช่วง range (เพิ่มความว่องไวในการวัด) จะได้พีคที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและพื้นที่พีคและความสูงพีคที่มากขึ้นไปด้วย พีคของรูปล่างนั้นเป็นพีคที่มีปัญหาในลักษณะพีคหัวแตก เห็นได้จากการรายงานผลยอดพีคมาสองตำแหน่งที่เวลาใกล้ ๆ กัน (อันที่จริงควรจะมีเพียงค่าเดียว) แสดงว่าพีคมีลักษณะเป็นพีคใหญ่ที่มียอดเป็นพีคขนาดเล็กสองพีค พีคลักษณะเช่นนี้มักมีปัญหาในการลากเส้น base line ที่ใช้ในการคำนวณพื้นที่และความสูง ผลที่ตามมาคือค่าพื้นที่และความสูงที่ได้นั้นมักจะเชื่อถือไม่ได้ ส่วนเครื่อง C-R8A ลากเส้น base line อย่างไรนั้นดูได้จากช่อง MK ที่อยู่ถัดจากช่อง HEIGHT ซึ่งจะพิมพ์สัญญลักษณ์บ่งบอกวิธีการลากเส้น base line (ดูความหมายของสัญญลักษณ์ได้จากคู่มือเครื่อง C-R8A)

รูปที่ ๖ พีคของ benzaldehyde 0.5 ไมโครลิตร จะเห็นว่าตอนเริ่มเกิดพีคนั้นสัญญาณจะค่อย ๆ ไต่ขึ้นไปจนถึงจุดยอดพีค จากนั้นจะลดลง อัตราการลดลงจะเร็วกว่าอัตราการไต่ขึ้น ซึ่งแตกต่างไปจากพีคต่าง ๆ ที่แสดงในรูปที่ ๒-๕ ที่แสดงอัตราไต่ขึ้นสูงกว่าอัตราการลดลง ถ้าเป็นการวิเคราะห์ที่อุณหภูมิคอลัมน์คงที่ พีคลักษณะนี้บ่งบอกว่าปริมาณสารที่ฉีดเข้าไปนั้นมากเกินกว่าที่คอลัมน์จะรับได้ แต่ถ้าเป็นการวิเคราะห์ที่มีการเพิ่มอุณหภูมิให้ไต่ขึ้นเรื่อย ๆ ก็เป็นไปได้ที่เป็นผลจากการเพิ่มอุณหภูมิที่เร็วจนทำให้สารที่หลุดจากการดูดซับของ packing (ที่บรรจุอยู่ในคอลัมน์) ที่ออกมาทีหลังนั้นออกมาวิ่งไล่อัดหลังตัวที่ออกมาก่อน

ตัวอย่างพีคลักษณะเช่นนี้ที่เกิดจากการเพิ่มอุณหภูมิในระหว่างการวิเคราะห์ดูได้จาก Memoir ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๕๘ วันศุกร์ที่ ๒๔ สิงหาคม ๒๕๕๕ เรื่อง "การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๓๙ ตัวอย่างการแยกพีค GC ที่ไม่เหมาะสม" (http://www.tamagozzilla.blogspot.com/2012/08/gc-mo-memoir-friday-24-august-2555.html)

เมื่อ GC มีพีคประหลาด (การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๔๕) MO Memoir : Wednesday 27 March 2556

เมื่อวานตอนเกือบ ๔ โมงเย็น สาวน้อยเมืองโอ่งโทรมาหาผมเรื่องมีคนอยากถอด detector เครื่อง GC ของเราออกมาทำความสะอาด ผมก็แปลกใจเพราะผมไม่เห็นว่ามันมีปัญหาอะไร แล้วเขานึกอย่างไรจึงจะมารื้อเครื่องมือเล่น

เรื่องมันเริ่มจากตอนที่สาวน้อยเมืองโอ่งและสาวน้อยเมืองขุนแผนทดลองฉีดสารละลายฟีนอลเจือจางในน้ำ แล้วพบพีคประหลาดที่ไม่ควรจะเป็นพีคฟีนอล เครื่อง GC ที่เราใช้คือ Shimadzu 8A ติดตั้งตัวตรวจวัดชนิด FID (Flame ionisation detector) ซึ่งตรวจวัดเฉพาะสารอินทรีย์เท่านั้น
  

ลักษณะการออกมาของพีคดังกล่าวจะออกมาที่เวลาคงที่หลังการฉีดตัวอย่างแต่ละครั้ง คือออกมาที่เวลาประมาณ 1 นาที และถ้าไม่มีการฉีดสารตัวอย่างก็จะไม่มีพีคออกมา ด้วยข้อมูลนี้ทำให้ผมสงสัยว่าสารละลายที่เขาเตรียมนั้นมีการปนเปื้อน ก็เลยแนะนำให้เขาไปเอาน้ำกลั่นมาฉีด ซึ่งมันไม่ควรมีพีคใดปรากฏ
  

แต่ปรากฏว่ามันมีพีคออกมาที่เวลาประมาณ 1 นาทีเช่นเดิม
  

ผมก็เลยบอกให้เขาไปเอาน้ำ DI ในอีกถังมาลองฉีดดู ก็พบว่ามันก็มีพีคออกมาที่เวลาประมาณ 1 นาทีอีก (รูปที่ ๑)

ตรงนี้ผมอธิบายให้เขาฟังว่าจุดที่อาจเกิดการปนเปื้อนนั้นมันมีอยู่ด้วยกัน ๓ ที่ คือ

(๑) ตัวน้ำกลั่นและน้ำ DI มีการปนเปื้อน

(๒) บีกเกอร์ที่เราไปเอาน้ำมามีการปนเปื้อน และ

(๓) Syringe ที่ใช้ฉีดตัวอย่างนั้นมีการปนเปื้อน

ในกรณีที่การปนเปื้อนเกิดที่ syringe นั้น สิ่งที่เราควรจะเห็นก็คือเมื่อฉีดตัวอย่างไปเรื่อย ๆ พีคที่แปลกปลอมที่เห็นควรจะเล็กลง เนื่องจากมันถูกตัวอย่างชะล้างเอาออกไป แต่เนื่องจากสิ่งที่เห็นคือขนาดของพีคค่อนข้างคงที่ ดังนั้นจึงอาจเป็นไปได้ว่าสารปนเปื้อนนั้นอยู่ในน้ำตัวอย่างที่เราเอามาฉีด ซึ่งสารปนเปื้อนนั้นอาจเปื้อนบีกเกอร์ที่ไปรองน้ำมา หรือละลายอยู่ในน้ำแต่แรกแล้ว ตรงนี้เราทดสอบได้ด้วยการนำบีกเกอร์ใบใหม่ไปรองน้ำมาใหม่ แล้วทดลองฉีดดูใหม่ ถ้าพีคมันหายไปก็แสดงว่าสารปนเปื้อนนั้นอยู่ที่บีกเกอร์ แต่ถ้ามันอยู่เหมือนเดิมก็แสดงว่ามันอยู่ในน้ำมาแต่แรก และหลังจากที่เขาได้ทดสอบโดยการเปลี่ยนบีกเกอร์แล้วก็พบว่าพีคยังคงมีอยู่เหมือนเดิม นั่นแสดงว่าทั้งน้ำกลั่นและน้ำ DI ที่ใช้อยู่ในแลปเรานั้นมีการปนเปื้อนทั้งสองถัง

นั่นเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นก่อนที่จะมีคนมาขอทำความสะอาด FID

เมื่อวานตอนเย็นผมก็ได้คุยกับสาวน้อยเมืองโอ่ง (ทราบว่ามีสาวน้อยเมืองขุนแผนนั่งฟังอยู่ด้วย) ว่าเราอาจทดสอบเพิ่มเติมเพื่อยืนยันได้อีกด้วยการทดลองฉีดโทลูอีนเข้าไป (โทลูอีนจะออกมาที่เวลาประมาณ 4 นาที) ถ้าไม่ปรากฏว่ามีพีคที่เวลา 1 นาทีก็แสดงว่าการปนเปื้อนนั้นอยู่ที่น้ำ แต่เนื่องจากเขาได้ปิดเครื่อง GC ไปแล้วก็เลยได้มาทดลองทำกันเช้าวันนี้

รูปที่ ๑ เส้นบนคือโครมาโทแกรมที่ได้จากการฉีดน้ำกลั่น เส้นล่างคือโครมาโทแกรมที่ได้จากการฉีดน้ำ DI

ผลที่ได้แสดงไว้ในรูปที่ ๒ ในหน้าถัดไป จะเห็นว่าพีคที่เวลา ๑ นาทีหายไป นั่นแสดงว่าทั้งน้ำกลั่นและน้ำ DI ที่ใช้ในแลปเราในขณะนี้มีปัญหาปนเปื้อน
  

จากนั้นผมก็ได้ให้สาวน้อยเมืองขุนแผนไปขอน้ำกลั่นจากห้องปฏิบัติการเคมีพื้นฐานมาทดลองฉีด ผลออกมาก็คือไม่มีพีคที่เวลา 1 นาทีปรากฏ แต่มีพีคของโทลูอีนปรากฏ
  

กรณีนี้สรุปได้ว่าเป็นการปนเปื้อนที่ syringe ที่ใช้ฉีด เพราะ syringe ที่ใช้ฉีดน้ำกลั่นเป็นตัวเดียวกันกับที่ใช้ฉีดโทลูอีนก่อนหน้า พีคที่เห็นจึงมีลักษณะที่ค่อย ๆ เล็กลงเมื่อทำการฉีดซ้ำ เพราะโทลูอีนถูกน้ำชะไปจาก syringe อย่างช้า ๆ สาเหตุก็เพราะโทลูอีนละลายน้ำได้น้อยมาก
  

การแก้ปัญหาดังกล่าวทำได้โดยการล้าง syringe ให้มากครั้งขึ้น แต่อาจใช้ acetone หรือเอทานอลเป็นตัวล้าง เพราะโทลูอีนละลายใน acetone และเอทานอลได้ดีกว่าน้ำ จากนั้นจึงค่อยใช้น้ำ (หรือตัวอย่างของเราที่เป็นสารละลายในน้ำ)ล้างเอา acetone หรือเอทานอลออก ก่อนที่จะทำการฉีดตัวอย่าง

รูปที่ ๒ โครมาโทแกรมที่ได้จากการฉีดโทลูอีนสองครั้งเมื่อช่วงเช้าวันนี้ จะเห็นว่าพีคที่เวลาประมาณ 1 นาทีนั้นหายไป

การปนเปื้อนที่ detector หรือที่ปนมากับแก๊สที่ใช้จุดเปลวไฟของ FID นั้นจะมีสัญญาณออกมาตลอดเวลา มีลักษณะที่เป็นสัญญาณรบกวน (noise) มากกว่าที่จะเป็นพีค และไม่ขึ้นกับการเกิดพีค อุณหภูมิคอลัมน์ การฉีดสารตัวอย่างหรือการเคลื่อนตัวของเส้น base line กล่าวคือระดับเส้น base line อาจคงที่ แต่สัญญาณมีการเต้นไปมารอบ ๆ ค่าเฉลี่ยค่าหนึ่งค่อนข้างมาก
  

ถ้าเป็นการปนเปื้อนที่คอลัมน์ มักจะมีพีคปรากฏในเวลาที่เอาแน่เอานอนไม่ได้ และมักขึ้นกับอุณหภูมิ พวกนี้เรามักเห็นเมื่อเพิ่มอุณหภูมิคอลัมน์ให้สูงขึ้น (เช่นตอนทำ temperature programmed) เพราะมันมักเป็นองค์ประกอบที่ฉีดเข้าไปแล้วไม่หลุดออกมาจากคอลัมน์เนื่องจากตั้งอุณหภูมิคอลัมน์ไม่สูงมากพอหรือไม่ให้เวลานานพอ ก่อนที่จะลดอุณหภูมิคอลัมน์ให้ต่ำลง นี่คือสิ่งที่พวกคุณได้เห็นกันเมื่อสัปดาห์ที่แล้วที่ผมให้คุณตั้งอุณหภูมิคอลัมน์ค้างไว้ที่ 230ºC แล้วก็ได้เห็นอะไรต่อมิอะไรออกมาเยอะแยะไปหมด

Flame Ionisation Detector MO Memoir : วันพุธที่ ๔ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๒

Flame ionisation detector หรือที่เรามักเรียกกันย่อ ๆ ว่า FID เป็นตัวตรวจวัดของเครื่อง GC ที่ใช้กันแพร่หลายตัวหนึ่ง (หรืออาจกล่าวว่าใช้แพร่หลายมากที่สุดก็ได้ เพราะงานวิเคราะห์ส่วนใหญ่ที่กระทำกันจะเป็นการวิเคราะห์สารอินทรีย์) จุดเด่นของ FID คือมีความจำเพาะเจาะจงต่อสารอินทรีย์ มีความว่องไวสูง มี linearlity ในช่วงกว้าง (กล่าวคือความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณสารที่ผ่าน FID กับสัญญาณที่ส่งออกมา เป็นเส้นตรงในช่วงที่กว้าง) และความแรงของสัญญาณไม่ค่อยได้รับผลกระทบจากอัตราการไหลของแก๊สพาหะ (carrier gas) หรืออุณหภูมิของตัวตรวจวัด ซึ่งไม่เหมือนกับ TCD (Thermal conductivity detector) ที่ความแรงของสัญญาณจะเปลี่ยนแปลงตามอัตราการไหลของแก๊สพาหะและอุณหภูมิของตัวตรวจวัดได้มาก

FID ทำงานโดยอาศัยหลักการที่ว่า เมื่อสารอินทรีย์เกิดการลุกไหม้ติดไฟจะเกิดการแตกตัวเป็นไอออนทั้งบวกและลบ การตรวจวัดการเกิดและปริมาณไอออนที่เกิดกระทำโดยการเผาไหม้สารอินทรีย์ในสนามไฟฟ้า ตัวอย่างโครงสร้างของ FID ได้แสดงไว้ในรูปที่ 1 ข้างล่าง

รูปที่ 1 โครงสร้างทั่วไปของ Flame ionisation detector

(ภาพจาก : http://www.chemistry.adelaide.edu.au/external/soc-rel/content/fid.htm)

FID จะประกอบด้วยช่องทางรับแก๊สที่มาจากคอลัมน์ของ GC โดยแก๊สที่ออกมาจากคอลัมน์ของ GC (โดยทั่วไปจะใช้ไนโตรเจนเป็นแก๊สพาหะ) จะเคลื่อนที่ผ่านเปลวไฟที่เกิดจากการเผาไหม้ระหว่างไฮโดรเจนและอากาศ การที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงก็เพราะการเผาไหม้ไฮโดรเจนไม่ทำให้เกิดเป็นอนุมูลมีประจุ ทำให้ไม่มีสัญญาณรบกวนพื้นหลัง เปลวไฟที่เกิดจากการลุกไหม้จะอยู่ระหว่างสนามไฟฟ้า เมื่อมีสารอินทรีย์ไหลผ่านเปลวไฟ สารอินทรีย์จะลุกติดไฟเกิดเป็นอนุมูลมีประจุ อนุมูลมีประจุที่เกิดขึ้นจะถูกสนามไฟฟ้าดึงเข้าหา collector ทำให้เกิดเป็นสัญญาณไฟฟ้า

ในการเริ่มการทำงานนั้น จะเริ่มด้วยการเปิดฮีทเตอร์ให้ความร้อนแก่ FID จนมีอุณหภูมิเกิน 100 C ก่อน สาเหตุที่ต้องตั้งอุณหภูมิของตัวตรวจวัดให้สูงกว่า 100 C เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการควบแน่นของไอน้ำที่ collector เพราะจะทำให้เกิดสัญญาณรบกวนได้ เมื่ออุณหภูมิของตัวตรวจวัดสูงเกิน 100 C ก็สามารถทำการจุดไฟแก๊สผสมระหว่างไฮโดรเจนกับอากาศ (โดยปรกติอุณหภูมิของตัวตรวจวัดมักจะตั้งให้ไม่ต่ำกว่าอุณหภูมิการทำงานของคอลัมน์อยู่แล้ว) ในช่วงแรกเพื่อให้ไฟจุดติดได้ง่ายอาจต้องลดอัตราการไหลของแก๊สพาหะที่ไหลผ่านคอลัมน์ออกมา และใช้ไฮโดรเจนมากแต่อากาศน้อย แต่เนื่องจากเปลวไฟของไฮโดรเจนมีสีฟ้าอ่อนหรือแทบไม่มีสี การตรวจสอบว่าเปลวไฟติดหรือไม่ด้วยการมองจะทำได้ยาก (ยกเว้นทำในที่มืดหรือทำโดยเอากระดาษมาม้วนเป็นท่อกลม ๆ แล้วเอาไปครอบบนหัว FID แล้วมองดูทางรู) ดังนั้นจึงมักทดสอบว่ามีเปลวไฟลุกไหม้จริงหรือไม่ด้วยการใช้กระจกหรือพื้นผิวโลหะที่เป็นมันวาวไปอังเหนือเปลวไฟ ถ้าพบว่ามีไอน้ำมาควบแน่นเป็นหยดน้ำบนพื้นผิวเหล่านั้นแสดงว่าการจุดไฟทำได้สมบูรณ์ จากนั้นจึงปรับอัตราการไหลของแก๊สต่าง ๆ (ไนโตรเจนที่ใช้เป็นแก๊สพาหะ ไฮโดรเจนที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง และอากาศที่ใช้เป็นสารออกซิไดซ์) ให้เป็นไปตามที่กำหนด ซึ่งโดยทั่วไปมักจะเป็นการลดอัตราการไหลของไฮโดรเจน และเพิ่มอัตราการไหลของอากาศ จากนั้นจึงตรวจสอบอีกครั้งว่าเปลวไฟยังคงลุกติดอยู่ไม่ได้ดับไป

ขอบันทึกไว้ตรงนี้หน่อยนะว่า pressure regulator หัวถังแก๊สที่ใช้กับถังไฮโดรเจนนั้นเป็นเกลียว "เวียนซ้าย" ไม่ใช่ "เวียนขวา" เหมือนเกลียวส่วนใหญ่ทั่วไป pressure regulator ที่ใช้กับแก๊สอันตรายหรือแก๊สพิเศษมักจะทำเป็นเกลียวเวียนซ้ายเพื่อไม่ให้สามารถนำ pressure regulator ที่ใช้กับแก๊สทั่วไปมาต่อกับหัวถังได้ ปัญหาตอนใส่ pressure regulator เข้ากับหัวถังคงไม่เท่าไหร่ เพราะจะใส่ไม่เข้า และถ้าสังเกตดูเกลียวก็จะเห็นแต่แรก แต่ปัญหามันจะอยู่ตอนที่ถอดออก เพราะแทนที่จะขันประแจเพื่อคลาย กลับกลายเป็นการขันแน่นเข้าไปอีก ไอ้เรื่องขันนอตหรือเกลียวนี้ขอให้ใช้ความรู้สึกและวิจารณญาณร่วมด้วย ไม่ใช่ใช้แต่แรง ฉันไม่มีแรงขันนอตก็เลยเรียกเพื่อนตัวใหญ่กว่ามาช่วย ช่วยขันนอตจนนอตขาดคารู (เช่นในกรณีของ reactor ตัวหนึ่งเมื่อไม่นานมานี้) ทีนี้การแก้ปัญหาก็จะยุ่งยากไปอีก

ปริมาณอากาศที่ใช้ในการลุกไหม้ของเปลวไฟนั้นไม่เพียงแต่จะต้องเพียงพอและเหมาะสมต่อการลุกไหม้ของไฮโดรเจนเท่านั้น แต่ยังต้องเพียงพอต่อการลุกไหม้ของสารตัวอย่างด้วย เพราะถ้าอากาศน้อยเกินไปสารตัวอย่างจะเผาไหม้ได้ไม่สมบูรณ์ ความว่องไวของการตรวจวัดจะลดลง ซึ่งตรงจุดนี้อาจทดสอบได้ด้วยการลองเพิ่มอัตราการไหลของอากาศและฉีดสารตัวอย่างเข้าไปแล้วดูว่าสัญญาณที่ได้มานั้นแรงขึ้นหรือไม่ นอกจากนี้ปริมาณอากาศที่ต่ำเกินไปยังอาจทำให้เกิดคราบสกปรกที่เกิดจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ของสารอินทรีย์เกาะติดที่ collector ด้วย คราบสกปรกเกาะติดที่ collector จะทำให้เกิดสัญญาณส่งออกมาจาก collector ตลอดเวลาทั้ง ๆ ที่ไม่มีการฉีดสารตัวอย่างใด ๆ (จะเห็น base line ไม่นิ่งเรียบ) ในกรณีเช่นนี้จำเป็นต้องมีการทำความสะอาด collector ซึ่งอาจทำโดยการเพิ่มอุณหภูมิของ collector ให้สูงขึ้น พร้อมทั้งจุดเปลวไฟไฮโดรเจน+อากาศ โดยให้มีอากาศค่อนข้างมากหน่อย และเปิดเครื่องทิ้งไว้จนกว่าสัญญาณ base line จะเรียบ แต่ถ้ากระทำดังกล่าวแล้วยังไม่ได้ผล ก็อาจต้องทำการถอด FID ออกมาทำความสะอาด

โดยทั่วไปแล้วความแรงของสัญญาณที่ได้จาก FID จะเพิ่มขึ้นเมื่อจำนวนอะตอมคาร์บอนเพิ่มขึ้น แต่จะลดลงเมื่อจำนวนอะตอมออกซิเจนเพิ่มขึ้น ในกรณีที่เป็นสารตระกูลเดียวกัน (โดยเฉพาะไฮโดรคาร์บอน) เราพอจะประมาณได้ว่าถ้าปริมาณสารที่ฉีดสารเข้าไปมีจำนวนอะตอมคาร์บอนเท่ากัน จะได้สัญญาณออกมาแรงพอ ๆ กัน กล่าวคือสัญญาณที่ได้จากการฉีดออกเทน (C₈H₁₈) จำนวน 1 โมล จะประมาณเท่ากับการฉีดบิวเทน (C₄H₁₀) จำนวน 2 โมล หรือการฉีดอีเทน (C₂H₆) จำนวน 4 โมล หรือการฉีดมีเทน (CH₄) จำนวน 8 โมล แต่สัญญาณที่ได้จากเฮกเซน (C₆H₁₄) ซึ่งเป็น aliphatic hydrocarbon จำนวน 1 โมลจะไม่เท่ากับสัญญาณที่ได้จากเบนซีน (C₆H₆) ซึ่งเป็น aromatic hydrocarbon จำนวน 1 โมล (สัญญาณของเฮกเซนจะแรงกว่า) และในกรณีของสารที่มีจำนวนอะตอมคาร์บอนเท่ากันแต่จำนวนอะตอมออกซิเจนไม่เท่ากัน เช่น อีเทน (CH₃CH₃) อะซีทัลดีไฮด์ (CH₃COH) และกรดอะซีติก (CH₃COOH) เราจะพบว่าความแรงของสัญญาณจะเรียงลำดับดังนี้คือ CH₃CH₃ > CH₃COH > CH₃COOH

แม้ว่า FID จะมีความว่องไวสูงต่อสารอินทรีย์ แต่ตัวมันเองไม่สามารถตรวจวัดการมีอยู่ของแก๊สที่ไม่ลุกติดไฟ (เช่นพวก N₂ CO₂ H₂O NO_x สารประกอบ organic halide ต่าง ๆ ฯลฯ) หรือที่ลุกติดไฟได้แต่ไม่ทำให้เกิดเป็นไอออน (เช่น CO และ NH₃) ได้ จุดนี้ทำให้ FID มีความเหมาะสมมากสำหรับการนำมาใช้ในการวิเคราะห์สารอินทรีย์ที่ปนเปื้อนอยู่ในน้ำ (มีน้ำอยู่มากแต่มีสารอินทรีย์อยู่น้อย เช่นเบนซีนในน้ำ ฟีนอลในน้ำ ครีซอลในน้ำ โทลูอีนในน้ำ) เพราะจะไม่มีสัญญาณจากน้ำรบกวน (แต่ถ้าเป็น TCD จะมองเห็นหมด) และด้วยความว่องไวที่สูงกว่า TCD (อยู่ในระดับหลายร้อยหรือถึง 1000 เท่า) จึงทำให้ FID เป็นตัวตรวจวัดที่เป็นตัวเลือกตัวแรกเมื่อต้องทำการวิเคราะห์ตัวอย่างที่เป็นสารอินทรีย์ เครื่อง GC บางรุ่นนั้นสามารถทำการติดตั้ง TCD และ FID ร่วมกันโดยการต่ออนุกรมเข้าด้วยกัน โดยให้แก๊สที่ออกมาจากคอลัมน์ไหลผ่าน TCD ก่อน (สารตัวอย่างในแก๊สยังไม่ถูกทำลาย) เพื่อวัดพวก permanent gas ต่าง ๆ จากนั้นจึงค่อยไหลเข้าสู่ FID เพื่อวัดสารอินทรีย์ต่าง ๆ นอกจากนี้ FID ยังทำงานด้วยคอลัมน์เดียวได้โดยไม่ต้องมี reference column เหมือนในกรณีของ TCD

ไฮโดรเจนเป็นแก๊สที่มีอัตราการลุกไหม้ที่สูงมาก ดังนั้นเพื่อให้ไฮโดรเจนลุกไหม้ติดเป็นเปลวไฟได้จึงจำเป็นต้องใช้หัวฉีดแก๊สที่มีรูฉีดแก๊สที่เล็กมาก รูฉีดแก๊สที่เล็กมากนั้นก็หมายความว่าโอกาสที่จะเกิดการอุดตันเนื่องจากสิ่งสกปรกต่าง ๆ (เช่นคราบเขม่าจากการเผาไหม้) ก็สูงมากตามไปด้วย จากประสบการณ์ที่ผ่านมาพบว่าอาการที่แสดงให้เห็นว่าหัวฉีดเริ่มมีปัญหาการอุดตันคือเปลวไฟจะดับเมื่อฉีดสารตัวอย่างเข้าไป ซึ่งการแก้ปัญหาดังกล่าวทำได้ไม่ยากด้วยการถอดหัวฉีดออกมาทำความสะอาดหรือหาลวดเส้นเล็ก ๆ แยงรูหัวฉีดเท่านั้นเอง

แต่ก่อนเวลาเจอปัญหาเปลวไฟดับ นิสิตในแลปก็จะแก้ปัญหาด้วยการจุดไฟใหม่ พอดับอีกก็จุดไฟใหม่อีก ทำอย่างนี้ไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งจุดไฟไม่ติดก็จะขอโทรเรียกช่างมาซ่อม จริง ๆ แล้วการแยงรูหัวฉีดก็ไม่ได้กินเวลาเท่าใดเลย (การหาเส้นลวดเล็ก ๆ ที่แยงรูหัวฉีดได้ยังยากกว่าอีก) แต่ไม่ยอมทำกัน เพราะคิดว่าเครื่องยังพอใช้งานได้ก็ฝืนใช้งานไปเรื่อย ๆ จนกว่ามันจะใช้ไม่ได้ งานซ่อมบำรุงไม่ใช่หน้าที่ฉัน (ผมเคยเจอคำเหตุผลประเภท "เราไม่ได้ทำวิทยานิพนธ์เรื่อง GC" เราก็เลยมีหน้าที่ใช้อย่างเดียวให้ได้ผลการทดลองที่ต้องการ ไม่ต้องสนใจเรื่องการซ่อมบำรุงหรือวิธีการใช้ที่เหมาะสมที่ไม่ทำให้เครื่องพัง - ถือว่าแลปมีเงินจ่าย หรือเงินที่จ่ายเป็นเงินแลปไม่ใช่เงินฉัน) ใครต้องมาใช้งานตอนเครื่องใช้งานไม่ได้แล้วก็ถือว่าซวยไปก็แล้วกัน พฤติกรรมนี้เป็นแบบเดียวกันกับการ regenerate คอลัมน์ที่อิ่มตัวไปด้วยน้ำที่เล่าไปใน MO Memoir ฉบับที่แล้ว