เอกสารนี้เผยแพร่ลงใน Blog ด้วยเนื่องจากเห็นว่าจะเป็นประโยชน์ต่อผู้อื่นที่ผ่านเข้ามาเห็นด้วย
เนื้อหาในบันทึกนี้เป็นการบันทึกความก้าวหน้าในการทำงานในช่วงวันพฤหัสบดีที่ผ่านมาใน Memoir ฉบับวันอังคารที่ ๖ กรกฎาคม ๒๕๕๓ เรื่อง "ควรใช้สารตัวอย่างในปริมาณเท่าใด" ผมได้กล่าวถึงปัญหาในการทำการทดลอง "ที่ไม่ได้มีการระบุรายละเอียดวิธีการ" เอาไว้ครั้งหนึ่งแล้ว ประสบการณ์ที่ผ่านมานั้นอาจทำให้กล่าวได้ว่านิสิต "ทุกคน" ไม่เคยมีประสบการณ์ทำการทดลองที่ต้องออกแบบการทดลองด้วยตนเอง แม้ว่านิสิตเหล่านั้นจะเคยเข้าค่ายวิชาการต่าง ๆ (เช่นโอลิมปิกวิชาการ) พอมาเจอเข้ากับการทดลองที่ต้องหาเทคนิคการทดลองด้วยตนเองก็เลยทำการทดลองต่อไปไม่ได้ เพราะไม่รู้ว่าจะเริ่มอย่างไรดี
ในการทดลองหาอัตราเร็วในการละลายน้ำของเบนซีน (ซึ่งเป็นงานของสาวน้อยหน้าใสจากบางละมุง) และของโทลูอีน (ซึ่งเป็นงานของสาวน้อยผมยาวจากนราธิวาส) นั้นมีปัญหาอยู่อย่างหนึ่งคือไม่รู้ว่าต้องเก็บตัวอย่างบ่อยครั้งแค่ไหน และต้องทำการทดลองไปนานสักเท่าใด ผลการทดลองของสาวน้อยหน้าใสจากบางละมุง (ซึ่งต้องทำการทดลองใหม่นั้น) ผมได้ให้ดูไปแล้วใน Memoir ฉบับที่แล้ว (พุธ ๘ ธันวาคม ๒๕๕๓) ฉบับนี้ก็เลยเอาของสาวน้อยผมยาวจากนราธิวาสที่พึ่งจะได้รับมาเมื่อเช้ามาให้ดูกันดังแสดงในรูปข้างล่าง
รูปที่ ๑ ผลการทดลองของสาวน้อยผมยาวจากนราธิวาส จุดสีแดงคือข้อมูลที่ได้จากการทดลอง ส่วนเส้นสีเขียวคือเส้นแนวโน้มผลการทดลองก่อนที่จะเริ่มทำการทดลองนั้นสิ่งแรกที่เราต้อง "ประมาณ" ให้ได้ก่อนคือควรเก็บตัวอย่างบ่อยครั้งเท่าใด สิ่งที่ผมบอกไปคือในช่วงแรกคงต้องเก็บบ่อยครั้ง (ทุก ๑ ๒ ๓ หรือ ๕ นาทีก็ตามแต่) เพราะเราคาดไว้ว่าในช่วงแรกไฮโดรคาร์บอนคงจะละลายเข้ามาในชั้นน้ำได้เร็ว จากนั้นจึงค่อยทิ้งระยะห่างในการเก็บให้นานขึ้น (เช่นเป็น ๕ ๑๐ ๒๐ หรือ ๓๐ นาทีก็ตามแต่) คำถามก็คือ "แล้วเราจะรู้ได้อย่างไรว่าควรเก็บตัวอย่างบ่อยครั้งเป็นเวลานานเท่าใด และเมื่อไรจึงค่อยปล่อยทิ้งไว้นาน ๆ แล้วค่อยเก็บตัวอย่าง"
คำตอบก็คือ "ให้เขียนกราฟผลการวิเคราะห์กับเวลาไปพร้อม ๆ กันกันเวลาที่ทำการทดลอง"
ข้อแนะนำข้อหนึ่งของผมที่มักจะไม่ได้รับการปฏิบัติ (ไม่ว่าจะรุ่นไหนก็ตาม) จนดูเหมือนเป็นเรื่องปรกติคือ "ให้ทำการวิเคราะห์ผลการทดลองไปพร้อม ๆ กับการทำการทดลอง ไม่ใช่ทำการทดลองให้เสร็จก่อนแล้วค่อยเอาผลมาวิเคราะห์" เคยมีเหตุการณ์ที่นิสิตปริญญาเอกรายหนึ่งอดหลับอดนอนทำการทดลองเป็นเดือน โดยเก็บผลการทดลองเอาไว้เยอะ ๆ พอคิดว่าทำการทดลองครบทุกพารามิเตอร์แล้วก็เอาผลการทดลองมาคำนวณ ซึ่งผมดูผลไม่ถึง ๕ วินาทีก็บอกเขาไปเลยว่าผลการทดลองของ "ผิด" ทั้งหมด
ในการทดลองของเรานั้นเนื่องจากต้องรอผลการวิเคราะห์จาก GC เราจึงจำเป็นต้องหาวิธีเก็บตัวอย่างโดยไม่ให้ตัวอย่างเกิดการเปลี่ยนแปลงระหว่างการเก็บ (ซึ่งเราก็ได้ทำไปแล้วโดยการเก็บตัวอย่างเอาไว้ในเข็มฉีดยา) แต่เมื่อได้ผลการวิเคราะห์ออกมาเรื่อย ๆ ก็ควรที่จะนำผลการวิเคราะห์นั้นมาเขียนกราฟพื้นที่พีคกับเวลา ส่วนกราฟจะออกมาเป็นรูปใดนั้น "อย่าไปดูเส้นเชื่อมระหว่างจุด" แต่ให้ "ดูเส้นที่ลากแล้วออกมาดูเข้าได้กับจุดข้อมูลมากที่สุด" ซึ่งก็คือเส้นแนวโน้มนั่นเอง
จากผลการทดลองของสาวน้อยผมยาวจากนราธิวาสที่แสดงด้วยจุดสีแดงในรูปที่ ๑ นั้นจะเห็นได้ว่าปริมาณโทลู อีนที่ละลายในเฟสน้ำค่อย ๆ เพิ่มสูงขึ้นจนเกือบอิ่มตัวเมื่อเวลาผ่านไปประมาณ ๑๒๐ นาที ถ้าดูที่เส้นแนวโน้ม (เส้นสีเขียว) ที่ผมลากขึ้นก็จะดูเหมือนว่าพอพ้น ๑๒๐ นาทีไปแล้วก็ละลายเข้าไปในน้ำจนอิ่มตัวแล้ว แต่ที่ผมไม่ชอบคือจุดข้อมูล ๓ จุดสุดท้าย (ที่เวลา ๑๓๐ ๑๕๐ และ ๑๗๐ นาที) มีลักษณะที่ตกลงตลอด ซึ่งอาจทำให้คิดไปได้ว่าความเข้มข้นของโทลูอีนในน้ำนั้นลดลง ซึ่งถ้าหากความเข้มข้นคงที่แล้ว เมื่อทำการฉีดตัวอย่างที่เก็บจากเวลานานกว่า ๑๒๐ นาทีก็ควรที่จะเห็นจุดพื้นที่พีคที่วัดได้นั้นจะขึ้นบ้างลงบ้างอยู่รอบ ๆ ค่า ๆ หนึ่ง (ผมไม่ได้บอกว่าต้องคงที่นะ เพราะมันทำไม่ได้อยู่แล้ว แต่ถ้าดูจากค่าเฉลี่ยก็จะเห็นว่าคงที่)
ผลการทดลองตามรูปที่ ๑ นั้นผมเห็นว่าถ้าหากทำการทดลองต่อไปอีกสัก ๖๐ นาที (วัดอีก ๒ จุด ห่างกันจุดละ ๓๐ นาที) ก็จะสามารถยืนยันได้เลยว่าโทลูอีนละลายเข้าไปในน้ำจนอิ่มตัวแล้วหรือยัง และความเข้มข้นที่อิ่มตัวนั้นเท่ากับเท่าใด เพราะพอมีจุดข้อมูลมากขึ้นเราก็จะสามารถลากเส้นแนวโน้มได้ดีขึ้น (จากจุดข้อมูลที่มีอยู่นั้นถ้าลากเส้นแนวโน้มโดยให้โปรแกรม Excel ลากเส้น Exponential ก็จะเห็นว่าเส้นที่ลากนั้นไม่ค่อยเข้ากับจุดข้อมูลเท่าใดนั้น ส่วนที่ว่าทำไปมันควรต้องเป็นเส้น Exponential นั้นไม่ทราบว่าพวกคุณพอจะบอกได้ไหม ฝากไปคิดกันเล่น ๆ ก่อนก็แล้วกัน) ผมก็เลยบอกให้เขาไปทดลองทำมาใหม่อีกครั้ง (ซึ่งหมายถึงต้องเสียเวลาอีก ๕-๖ ชั่วโมงเพราะต้องรวมเวลาในการเปิด-ปิดเครื่อง GC ด้วย) ซึ่งถ้าหากเขาวิเคราะห์ผลไประหว่างทำการทดลอง หรือติดต่อให้ผมช่วยดูผลการทดลองให้ก่อนที่จะยุติการทดลอง เขาก็คงจะเสียเวลาเพิ่มอีก ๑ ชั่วโมงแค่นั้น
พวกคุณต่างก็รู้ว่าผมมีสอนเวลาไหนบ้าง ดังนั้นถ้ามีผลการทดลองเมื่อใดก็ไม่ต้องรอวันประชุม (ซึ่งเราไม่มีการประชุมเหมือนบางกลุ่มที่เขาประชุมทุกสัปดาห์ และจะนั่งดูผลการทดลองเฉพาะในวันประชุมเท่านั้น) พยายามหาโอกาสพบผมให้ได้ ไม่ต้องรอให้ผมเดินมาที่แลป เดินไปหาผมที่ห้องทำงานก็ได้ หรือไม่อย่างน้อยถ้าผมกลับบ้านไปแล้วก็ส่งอีเมล์ให้ผม หรือไม่ก็ก่อนที่จะปิดเครื่องต่าง ๆ นั้นควรที่จะหาโอกาสรายงานผลให้ผมดูก่อน เพราะบ่อยครั้งที่ผมพบว่าผลการทดลองนั้นมีปัญหา แต่ยังสามารถแก้ไขได้โดยทำการวิเคราะห์ซ้ำ แต่กลับได้รับคำตอบว่าปิดเครื่องมือไปแล้ว
ถ้าทำตามสิ่งที่แนะนำไปนี้ ปัญหาเรื่องการที่พวกคุณต้องกลับมาทำการทดลองซ้ำก็จะลดน้อยลงไป
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น