สิ่งปนเปื้อนในน้ำ DI MO Memoir : Sunday 18 January 2558

อาทิตย์ ๒๕ มกราคม ๒๕๕๘

เรื่องนี้มีการทดสอบต่อเนื่อง  และมีบันทึกเพิ่มเติมในเรื่อง "พีคที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับ packing ในคอลัมน์ GC" ใน Memoir ฉบับวันอาทิตย์ที่ ๒๕ มกราคม ๒๕๕๘  ดังนั้นถ้าท่านใดมาอ่านเรื่องนี้ก็ขอให้ตามไปอ่านบันทึกฉบับวันที่ ๒๕ มกราคม ๒๕๕๘ นั้นด้วย (กดที่ลิงค์ได้เลย)

เรื่องนี้สืบต่อมาจากฉบับเมื่อวาน คือยังคงเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในวันพฤหัสบดีที่ผ่านมา

  

ตอนที่หาตำแหน่งพีคโทลูอีนนั้น ก็พบว่ามันมีออกมาเพียงพีคเดียว แต่ตอนที่วัดค่าการละลายอิ่มตัวของโทลูอีนในน้ำปราศจากไอออนหรือที่เรียกว่าน้ำ DI (ย่อมาจาก Deionized water) นั้นกลับพบพีค ๒ พีคด้วยกัน คือมีพีคเล็ก ๆ หนึ่งพีคปรากฏอยู่หน้าพีคโทลูอีน ขนาดของพีคนี้ (ไม่ว่าจะเป็นพื้นที่หรือความสูง) ไม่ขึ้นกับขนาดพีคโทลูอีนที่ปรากฏ (ดูรูปที่ ๑ ตรงลูกศรสีแดงชี้)

  

Flame Ionisation Detector (หรือที่เรียกแบบย่อ ๆ ว่า FID) นั้นมองเห็นเฉพาะสารอินทรีย์ที่เผาไหม้ได้ ในกรณีนี้คำถามที่ต้องตอบก็คือสารอินทรีย์อีกตัวที่เห็นนั้นมันมาจากไหน สมมุติฐานที่ลองตั้งเอาไว้ในใจตอนนั้นก็คือ

ข้อ ๑ สารปนเปื้อนนั้นมาจากภาชนะที่ใช้ในการทดลองหรือไม่ก็ตัวอุปกรณ์ที่ใช้ (magnetic bar ที่ใช้ปั่นกวน ท่อเก็บสารตัวอย่าง เข็มที่ปนเปื้อน)

ข้อ ๒ สารปนเปื้อนนั้นมาจากน้ำ DI ที่นำมาใช้ในการทดลอง

ข้อ ๓ สารนั้นอยู่ในตัวโทลูอีนเองอยู่แล้ว แต่มีอยู่ในปริมาณน้อยมาก (trace amount) เมื่อฉีดโทลูอีนบริสุทธิ์จากขวดก็เลยถูกพีคโทลูอีนบดบังเอาไว้ แต่เมื่อนำโทลูอีนมาผสมกับน้ำ DI สารปนเปื้อนนี้ละลายน้ำได้ดีกว่าโทลูอีนมากก็เลยมาปรากฏให้เห็นชัดเมื่อนำน้ำ DI ที่ต้องการวัดค่าการละลายของโทลูอีนมาฉีดวิเคราะห์

เพื่อทำการทดสอบหาว่าพีคดังกล่าวมาจากไหน จึงได้ให้ไปนำน้ำ DI ที่ใช้ในการทดลองนั้นมาฉีด GC ดู โดยใช้ภาชนะใบใหม่ไปบรรจุน้ำ (ล้างภาชนะนั้นด้วยน้ำ DI ก่อน ก่อนเติมน้ำ DI มาทดลองฉีด) ในรูปที่ ๒ นั้นโครมาโทแกรมรูปบนได้มาจากการฉีดน้ำที่มีโทลูอีนละลายอยู่ โครมาโทแกรมรูปกลางได้มาจากการนำเอาน้ำ DI จากถังมาฉีด จะเห็นว่ายังปรากฏพีคสารปนเปื้อนนั้นเหมือนเดิม และขนาดพีคสารปนเปื้อน (ไม่ว่าจะเป็นพื้นที่หรือความสูง) ก็ประมาณเดียวกับที่เห็นก่อนหน้านี้ในรูปที่ ๑ ส่วนพีคโทลูอีนที่ปรากฏนั้นเป็นโทลูอีนที่ปนเปื้อนอยู่ที่เข็ม (เพราะใช้เข็มตัวเดิมในการฉีด) ก็เลยให้ทำการล้างเข็มใหม่อีกด้วยน้ำ DI และฉีดซ้ำอีกครั้ง ก็ได้โครมาโทแกรมดังที่ปรากฏในภาพล่างที่ยังคงมีพีคสารปนเปื้อนปรากฏในขนาดประมาณเท่าเดิม ส่วนพีคโทลูอีนนั้นมีขนาดเล็กลงไปมาก จึงสรุปได้ว่าพีคดังกล่าวมาจากสารที่ปนเปื้อนอยู่ในน้ำ DI ที่ใช้ในการทดลอง

ผลการทดลองนี้ยังแสดงให้เห็นถึงความว่องไวในการตรวจวัดสารอินทรีย์ของตัวตรวจวัดชนิด FID แม้ว่าจะทำการล้างเข็มฉีดด้วยน้ำ DI ซ้ำหลายครั้งก็ยังปรากฏพีคโทลูอีน (ที่ติดมากับน้ำ DI ที่ทดสอบวัดค่าการละลาย) ให้เห็น สาเหตุหนึ่งอาจเป็นเพราะโทลูอีนละลายน้ำได้น้อย จึงไม่สามารถล้างโทลูอีนที่เกาะติดอยู่ที่เข็มฉีดให้หมดไปได้ง่าย ๆ ในกรณีนี้วิธีการที่ดีกว่าคือการล้างเข็มด้วยตัวทำละลายที่ละลายได้ทั้งในน้ำและในโทลูอีนก่อน (เช่นอะซีโทนหรือเอทานอล) เพื่อล้างโทลูอีนออกจากเข็ม จากนั้นจึงค่อยล้างเข็มด้วยน้ำ DI อีกทีหนึ่ง เพื่อล้างตัวทำละลายนั้นออกไป

ผลการทดลองนี้ยังแสดงให้เห็นปัญหาที่อาจเกิดถ้าทำการวัดความบริสุทธิ์ของน้ำด้วยการวัดค่าการนำไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว น้ำบริสุทธิ์นั้นมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำมาก และถ้ามีไอออนละลายอยู่ก็จะมีค่าการนำไฟฟ้าสูงขึ้น แต่ถ้าสารที่ปนเปื้อนอยู่ในน้ำนั้นมีค่าการนำไฟฟ้าที่ต่ำกว่าน้ำ (เช่นพวกสารอินทรีย์ที่ไม่มีขั้วหรือมีขั้วน้อย) การวัดค่าการนำไฟฟ้าก็จะไม่ฟ้องให้เห็นการปนเปื้อนสารเหล่านี้

รูปที่ ๑ พีคเล็ก ๆ ที่เวลาประมาณ 1.2-1.3 นาทีปรากฏอยู่หน้าพีคโทลูอีน ขนาดพีคนี้ค่อนข้างสม่ำเสมอและไม่ขึ้นกับขนาดพีคโทลูอีนที่ปรากฏ

รูปที่ ๒ โครมาโทแกรมรูปบนเป็นผลการฉีดก่อนทำการล้างเข็ม รูปกลางเป็นการฉีดน้ำ DI หลังจากล้างเข็มฉีดแล้ว รูปล่างเป็นการฉีดน้ำ DI เช่นกันแต่ให้ทำการล้างเข็มฉีดใหม่อีกครั้ง พบว่าพีคสารปนเปื้อนนั้นมีขนาดประมาณเท่าเดิมทั้งสามครั้ง

วันนี้เป็นวันที่สาวน้อยที่เคยเป็นสมาชิกรายหนึ่งของกลุ่มที่สำเร็จการศึกษาไปหลายปีแล้ว จะมีพิธีแต่งงานที่บ้านเกิดที่ประจวบคีรีขันธ์ ก็ขออวยพรให้คู่บ่าวสาวประสบแต่ความสุขความเจริญในชีวิตครอบครัวที่กำลังจะสร้างขึ้นมาใหม่นี้ตลอดไปชั่วกาล สวัสดี :)