การระเบิดของถัง LPG ที่เมือง Feyzin ประเทศฝรั่งเศส MO Memoir : Sunday 7 July 2556

พื้นฐานความรู้ที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์ที่จะเล่าใน Memoir ฉบับนี้อ่านได้จาก Memoir ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๖๓๘ วันอาทิตย์ที่ ๓๐ มิถุนายน ๒๕๕๖ เรื่อง "ถังความดัน หอ stripper และการลดอุณหภูมิเนื่องจากการระเหยของของเหลว"

เอกสารที่ใช้ในการเรียบเรียงบทความฉบับนี้ได้แก่

1. The Feyzin Disaster, Loss Prevention Buletin, vol 77, 1987.

2. BLEVE in an LPG storage facility at a rafinery January 4, 1966 Feyzin France, sheet updated Feb 2008. (http://www.aria.developpement-durable.gouv.fr/ressources/1_feyzin_gc_ang.pdf) (ผมสะกดชื่อบทความตามที่ปรากฏในบทความนะ คือเขาสะกดเป็น rafinery แทนที่จะเป็น refinery)

3. Fire and explosion of LPG tanks at Feyzin, France. Failure knowledge database - 100 selected cases. (http://shippai.jst.go.jp/en/)

ในวันอังคารที่ ๔ มกราคมปีค.ศ. ๑๙๖๖ (พ.ศ. ๒๕๐๙) ได้เกิดเหตุการแก๊ส LPG (Liquified Petroleum Gas) รั่วไหลจากถังเก็บ ณ เมือง Feyzin ประเทศฝรั่งเศส เหตุการณ์ดังกล่าวทำให้มีผู้เสียชีวิต ๑๘ ราย โดย ๑๑ รายเป็นพนักงานดับเพลิงที่เข้าไปปฏิบัติหน้าที่ควบคุมเพลิง เหตุการณ์ดังกล่าวทำให้เกิดการทบทวนวิธีการปฏิบัติหน้าที่ในการเก็บตัวอย่าง การผจญเพลิง การออกแบบระบบลดอุณหภูมิถังเก็บ ฯลฯ และได้กลายเป็นกรณีศึกษาที่สำคัญกรณีหนึ่งในสาขาวิศวกรรมเคมี

รูปที่ ๑ แสดงแผนผังบริเวณที่เกิดเหตุและภาพมุมกว้างแสดงความเสียหายโดยรวมของบริเวณที่เกิดเหตุ

ในการปฏิบัติงานของโรงกลั่นแห่งนี้ จะมีการเก็บตัวอย่าง LPG จากถังลูกโลก (spherical tank) ไปทำการวิเคราะห์ทุก ๓ ถึง ๕ วัน แต่เนื่องจากการออกแบบกระบวนการผลิตของโรงกลั่น จึงทำให้มีสารละลาย NaOH (caustic soda - หรือโซดาไฟ) เข้าไปในถังเก็บ และจะแยกชั้นออกมาอยู่ที่กันถัง (เพราะน้ำมีความหนาแน่นสูงกว่า LPG และไม่ละลายใน LPG) ดังนั้นก่อนการเก็บตัวอย่างจึงต้องมีการระบายน้ำที่ก้นถังทิ้งเสียก่อน

รูปที่ ๒ แสดงแผนผังระบบท่อและวาล์วสำหรับการระบายสารละลาย NaOH ทิ้งก่อนเก็บตัวอย่าง LPG และท่อแยกสำหรับเก็บตัวอย่าง ระบบท่อต่อออกจากถังเป็นท่อขนาด 2 นิ้ว ระบบท่อดังกล่าวมีการติดตั้งวาล์วขนาด 2 นิ้วต่ออนุกรมกันอยู่สองตัว โดยที่ท่อสั้น ๆ ที่เชื่อมระหว่างวาล์ว 2 นิ้ว (ใน ref 1 เรียกท่อนี้ว่า spool piece ซึ่งคำศัพท์นี้ในทาง piping หมายถึงชิ้นส่วนท่อสั้น ๆ ที่ผ่านประกอบเป็นรูปร่างต่าง ๆ สำหรับติดตั้งทำนองเดียวกับชิ้นส่วนจิ๊กซอร์) ทั้งสองตัวนั้นจะมีท่อแยกขนาด 3/4 นิ้วที่มีวาล์วขนาด 3/4 นิ้วติดตั้งอยู่หนึ่งตัว ท่อ 3/4 นิ้วนี้มีไว้สำหรับเก็บตัวอย่าง LPG

วาล์วทั้งสามตัวนี้ (2 นิ้ว 2 ตัวและ 3/4 นิ้ว 1 ตัว) ไม่ได้มีการระบุว่าเป็นวาล์วชนิดไหน แต่ใน ref. 1 กล่าวว่าสำหรับวาล์ว 2 นิ้วนั้นไม่ได้มีการติดตั้งประแจหมุนวาล์ว (valve spanner) คาไว้ที่ตัววาล์ว แต่จะใช้วิธีให้ไปเบิกมาใช้งานเมื่อต้องการเปิดวาล์วดังกล่าว ทั้งนี้เพื่อป้องกันไม่ให้ใครมาหมุนเปิดวาล์วดังกล่าวเล่น จากข้อมูลนี้ทำให้สงสัยว่าวาล์วขนาด 2 นิ้วทั้งสองตัวนั้นคงจะเป็นชนิด ball valve เพราะถ้าเป็น gate หรือ globe valve ควรจะใช้คำว่า wheel มากกว่า spanner

ส่วนวาล์วขนาด 3/4 นิ้วนั้นไม่มีข้อมูลที่จะระบุได้ว่าเป็นวาล์วชนิดไหน

รูปที่ ๑ แผนผังบริเวณที่เกิดเหตุ รูปบนมาจาก figure 1.4 ของ ref 1. ส่วนรูปล่างมาจาก figure 7 ของ ref. 2 รูปทั้งสองเป็นการมองจากคนละด้านกัน ในส่วนของถังเก็บ LPG นั้นมีทั้งชนิด spherical type และ bullet type ส่วนถังน้ำมันที่เห็นในรูปเป็นชนิด floating roof tank

รูปที่ ๒ แผนผังท่อและวาล์วสำหรับการระบายสารละลาย NaOH ทิ้งจากก้นถังและสำหรับเก็บตัวอย่าง LPG ไปทำการวิเคราะห์ (ภาพจาก ref. 1) pipe ขนาด 2 นิ้วมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกประมาณ 2.375 นิ้วและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในประมาณ 2.0 นิ้วสำหรับท่อ schedule no. 40 พึงสังเกตระยะความสูงของก้นถังจากพื้น (ประมาณ 1.37 เมตร) นั้นต่ำกว่าความสูงของผู้ใหญ่ทั่วไป (1.6-1.8 เมตร) ทำให้พนักงานที่เข้าไปปฏิบัติงานเก็บตัวอย่างต้องก้มตัวลงเพื่อปฏิบัติงาน

เนื่องจากวาล์วมีขนาดใหญ่ ดังนั้นการเปิดวาล์วเพื่อการระบายน้ำจึงจะเปิดวาล์วเพียงเล็กน้อย ในสภาพที่อากาศเย็นร่วมกับการที่อาจมีแก๊ส LPG รั่วไหลออกมาพร้อมกับน้ำที่ระบายทิ้งในขณะที่เปิดวาล์วเพื่อระบายน้ำนั้น จะทำให้อุณหภูมิบริเวณตัววาล์วนั้นลดต่ำลง (จากการที่ LGP ขยายตัวเมื่อไหลผ่านรูขนาดเล็ก เรื่องนี้เคยอธิบายไว้ใน Memoir วันที่ ๓๐ มิถุนายน ๒๕๕๖ แล้ว) จนกระทั่งทำให้น้ำที่ระบายออกมานั้นแข็งตัวเป็นน้ำแข็งอุดตันวาล์วเอาไว้ได้ และเมื่อมีน้ำแข็งอุดตันวาล์ว จะทำให้ไม่สามารถหมุนเปิด-ปิดวาล์วดังกล่าวได้ ดังนั้นเพื่อป้องกันเหตุการณ์ดังกล่าว จึงได้มีการกำหนดระเบียบวิธีปฏิบัติในการระบายสารละลาย NaOH ออกจากถังดังนี้

(ก) สวมประแจหมุนวาล์วเข้ากับวาล์ว 2 นิ้วทั้งสองตัวนั้น

(ข) เปิดวาล์ว 2 นิ้ว "ตัวบน" ที่อยู่ใกล้กับก้นถังลูกโลกจนเปิดเต็มที่

(ค) ค่อย ๆ ปรับอัตราการระบายของเหลวทิ้งทีละน้อย (เท่าที่จำเป็น) ด้วยการค่อย ๆ เปิดวาล์ว 2 นิ้ว "ตัวล่าง" หรือวาล์ว 3/4 นิ้วที่ใช้สำหรับเก็บตัวอย่าง LPG

เช้าวันเกิดเหตุนั้น พนักงานต้องไปทำการเก็บตัวอย่างแก๊สโพรเพนที่ถังลูกโลกใบหนึ่ง (หมายเลขถังในเอกสารต่างฉบับกันมีความแตกต่างกันอยู่ ใน ref. 1 บอกว่าแค่ว่าเป็นหมายเลข 443 แต่ใน ref. 2 นั้นบอกว่าเป็นเบอร์ T 61443 ซึ่งจะเรียกย่อ ๆ ว่า 443 ดังนั้นจึงสรุปว่าเป็นถังใบเดียวกัน) ทีมพนักงานที่ไปเป็นตัวอย่างนั้นประกอบด้วยพนักงาน 3 คนคือพนักงานปฏิบัติงาน (ที่เราเรียกว่าโอเปอร์เรเตอร์) 1 คน เจ้าหน้าที่แลปวิเคราะห์ 1 คนและพนักงานดับเพลิงอีก 1 คน พนักงานปฏิบัติงานนั้นมีประแจหมุนวาล์วไปเพียงอันเดียว (แทนที่จะมีสองอันสำหรับวาล์ว 2 นิ้วสองตัว)

เมื่อไปถึงถังที่จะเก็บตัวอย่าง พนักงานปฏิบัติงานได้กระทำดังนี้

๑. เปิดวาล์ว 2 นิ้ว "ตัวล่าง" จน "เกือบ" เต็มที่ (ตรงนี้ ref. 1 ใช้คำว่า almost fully) ซึ่งตรงนี้เป็นการกระทำแตกต่างไปจากระเบียบวิธีปฏิบัติที่วางไว้คือต้องเปิดวาล์ว 2 นิ้ว "ตัวบน" ไม่ใช่ตัวล่าง

๒. จากนั้นจึงค่อย ๆ เปิดวาล์ว 2 นิ้ว "ตัวบน" (ระเบียบวิธีปฏิบัติที่วางไว้คือต้องเป็นตัวล่าง) เพื่อจะระบายสารละลาย NaOH ออกจากถังเก็บ ในการนี้พนักงานต้อง "ถอด" ประแจหมุนวาล์วจากวาล์วตัวล่างไปใช้กับวาล์วตัวบน (เพราะมีประแจหมุนวาล์วติดมือไปเพียงอันเดียว)

ตรงนี้เป็นจุดหนึ่งที่ทำให้เกิดเป็นประเด็นถกเถียงกันได้ว่า สิ่งที่พนักงานคนดังกล่าวกระทำนั้นเกิดจากการไม่ปฏิบัติตามวิธีการ (เพราะลืมหรืออะไรก็ตามแต่) หรือว่าวิธีการที่วางไว้นั้นไม่เหมาะสม เพราะถ้าดูจากความสูงของพื้นที่ปฏิบัติงาน ก็ ทำให้เกิดคำถามได้ว่าการให้ไปปรับวาล์วตัวล่างที่อยู่ใกล้กับพื้นนั้นมีความสะดวกในการปฏิบัติหรือไม่ (เช่นทำให้เปิดวาล์วได้ไม่ค่อยสะดวก หรือของเหลวที่ไหลออกมานั้นอาจพุ่งลงกระทบพื้นและกระเด็นเข้าหน้าของพนักงานได้)

เมื่อเปิดวาล์วตัวบนเพียงเล็กน้อย ปรากฏว่ามีของเหลวไหลออกมาเพียงเล็กน้อยตามด้วยแก๊สในปริมาณเล็กน้อย พนักงานจึงปิดวาล์วตัวบนอีกครั้งและเปิดอีกครั้งหนึ่ง (ตรงนี้เข้าใจว่าน่าจะเปิดเพียงเล็กน้อย) ปรากฏว่ามีของเหลวไหลออกมาเพียงไม่กี่หยดและไม่มีอะไรไหลออกมา พนักงานคนดังกล่าวจึงตัดสินใจเปิดวาล์ว 2 นิ้วตัวบนเต็มที่ จากนั้นก็มีเสียงดัง (ใน ref. 1 ใช้คำว่า deflagration) ตามด้วยกระแสโพรเพนที่ฉีดออกมาจากถังอย่างรุนแรงกระจายไปทั่วบริเวณ จนทำให้พนักงานที่เข้าไปเปิดวาล์วได้รับบาดเจ็บบริเวณใบหน้าและแขนจากความเย็นของแก๊สที่ฉีดออกมา และในจังหวะที่เขาถอดหลังออกมานั้นก็ได้ดึงเอาประแจหมุนวาล์วออกจากตำแหน่ง

จากนั้นพนักงานปฏิบัติการและพนักงานดับเพลิงพยายามจะเข้าไปปิดวาล์วที่เพื่อหยุดการไหลของแก๊ส แต่ไม่สำเร็จ (นับว่าเป็นการกระทำที่เสี่ยงมาก เพราะต้องเข้าไปอยู่ในหมอกแก๊สโพรเพนที่รั่วออกมาจากถังอย่างต่อเนื่อง ซึ่งในช่วงเลานี้ถ้าเกิดการระเบิดขึ้นเมื่อใด พนักงานทั้งหมดจะโดนไฟครอกทันที) จึงได้ออกจากบริเวณดังกล่าวเพื่อไปยังจุดแจ้งเหตุ (ห่างออกไปประมาณ 800 เมตร) ขณะนั้นเป็นเวลาประมาณ 6.40 น (ในช่วงเช้า)

ช่วงเวลาต่อจากนั้นเป็นความพยายามของพนักงานดับเพลิงที่จะปิดแก๊สที่รั่วไหลและปิดกั้นเส้นทางในถนนบริเวณใกล้เคียง แต่ปรากฏว่ามีมีรถยนต์คันหนึ่งวิ่งผ่านเข้าไปในหมอกแก๊สโพรเพน ห่างจากถังแก๊สที่รั่วออกมาประมาณ 160 เมตร (เหตุการณ์ตอนนี้ใน ref. 1 และ ref. 2 บรรยายไว้แตกต่างกัน) ทำให้เกิดการจุดระเบิดแก๊สโพรเพนที่รั่วออกมานั้น (คนขับรถยนต์คันดังกล่าวถูกไฟครอกเสียชีวิต ส่วนสาเหตุการจุดระเบิดนั้นใน ref. 1 บอกว่าเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่บกพร่อง แต่ใน ref. 2 บอกว่าเป็นชิ้นส่วนที่ร้อนของตัวรถ) ทำให้เกิดเปลวไฟวิ่งย้อนไปยังถังแก๊สโพรเพน 443 ที่มีแก๊สรั่วออกมา เกิดเป็นเปลวไฟพุ่งสูงขึ้นไปประมาณ 60 เมตร ขณะนั้นเป็นเวลาประมาณ 7.15 น (ดูรูปที่ ๓)

เหตุการณ์ต่อจากนั้นเป็นความพยายามที่จะควบคุมเพลิง ด้วยการใช้น้ำฉีดหล่อเลี้ยงไปยังถังข้างเคียงและถัง 443ไม่ให้ร้อน การเข้ามาช่วยเหลือของหน่วยดับเพลิงต่าง ๆ รายละเอียดตรงจุดนี้ในเอกสาร ref. 1 และ 2เขียนไว้ชัดเจนแล้ว ไม่ขอนำมากล่าวซ้ำ แต่ผลที่เกิดขึ้นคือมีการแย่งน้ำใช้กันจนทำให้เกิดปัญหาน้ำไม่พอใช้ในการหล่อเลี้ยงถังทุกใบ

เวลาประมาณ 7.45 น วาล์วระบายความดันขนาด 4 นิ้วบนถัง 443 เปิดออก เนื่องจากความดันในถังสูงขึ้นจากการโดนไฟครอก แก๊สที่รั่วออกมานั้นลุกติดไฟทันที ทำให้เกิดเป็นเปลวไฟขนาด 10 เมตร

ตรงนี้ต้องขออธิบายหน่อย คือการระบายความดันในกรณีที่ความดันในถังสูงผิดปรกติไม่มากและเป็นชั่วขณะ (เช่นจากอุณหภูมิอากาศที่ร้อนหรือการปฏิบัติงาน) แก๊สที่ออกจากวาล์วระบายความดันของถังจะส่งไปยังระบบ flare ได้ แต่ถ้าเป็นกรณีเช่นไฟลุกไหม้ที่ตัวถังแล้ว จะยอมให้แก๊สที่รั่วออกมานั้นออกสู่บรรยากาศโดยตรงได้ (แก๊สที่รั่วออกอาจมีปริมาณมากเกินกว่าที่ระบบ flare จะรับได้) เมื่อแก๊สรั่วออกมาก็จะลุกติดไฟทันที ที่สำคัญคืออย่าให้เปลวไฟที่เกิดจากแก๊สที่รั่วออกมาจากวาล์วระบายความดันสัมผัสกับโลหะที่เป็นผนังของตัวถังโดยตรงหรือถังข้างเคียง และต้องป้องกันไม่ให้ผนังถังร้อนเกินไปด้วยการใช้น้ำหล่อเย็น แนวปฏิบัติเช่นนี้ปัจจุบันผมก็ยังเห็นมีการใช้งานอยู่

ช่วงระหว่างเวลา 7.45-8.30 น นั้นมีพนักงานเข้าระงับเหตุอยู่ 158 นายในบริเวณ 100-120 เมตรรอบตัวถัง 443 เมื่อเห็นวาล์วระบายความดันของถัง 443 เปิดออก พนักงานดับเพลิงจึงได้ "ยุติ" การฉีดน้ำเข้าหล่อเลี้ยงถัง 443 (ในขณะนั้นน้ำมีไม่พอใช้) ด้วยเข้าใจว่าวาล์วระบายความดันที่เปิดออกจะสามารถป้องกันไม่ให้ถัง 443 ระเบิดได้ด้วยการลดความดันภายในถังด้วยการปล่อยให้แก๊สรั่วไหลออกมา แต่ถึงกระนั้นปัญหาน้ำขาดแคลนและมีความดันต่ำก็ยังคงมีอยู่ ทำให้พนักงานดับเพลิงต้องเข้าไปฉีดน้ำใกล้ถัง แต่ความร้อนจากเปลวไฟก็ทำให้เข้าใกล้ได้ไม่เกิน 40 เมตรจากตัวถัง

เวลาประมาณ 8.40-8.45 น ผนังของถัง 443 ก็แตกออก โพรเพนประมาณ 340 m³ (ที่เป็นของเหลว) รั่วออกมาจากถังทันที เมื่อความดันลดลงประกอบกับอุณหภูมิที่สูง ก็ทำให้โพรเพนที่เป็นของเหลวนั้นกลายเป็นไอปกคลุมบริเวณดังกล่าวและลุกติดไฟอย่างรวดเร็วภายในเวลาไม่กี่วินาที กลายเป็นลูกไฟขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 250 เมตรและสูงประมาณ 400 เมตร (สนามฟุตบอลมาตรฐานมีความยาวประมาณ 100 เมตร ดังนั้นขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเปลวไฟจะครอบคลุมพื้นที่สนามฟุตบอลได้ถึงสองสนาม) เศษชิ้นส่วนจากการระเบิดนั้นยังส่งผลให้ถังแก๊สที่อยู่บริเวณข้างเคียงได้รับความเสียหาย ปลดปล่อยแก๊สให้รั่วออกมาอีก ทำให้บริเวณเพลิงไหม้ขยายตัวออกไปในบริเวณกว้าง ในบรรดาผู้เสียชีวิต 18 รายนั้น 11 รายเป็นพนักงานดับเพลิงที่เข้าไปดับเพลิงในบริเวณถังดังกล่าว (เข้าใจว่าน่าจะเสียชีวิตในขณะที่เกิดการระเบิด) ความร้อนแรงจากเปลวไฟนั้นเผาพลาญร่างผู้เสียชีวิตบางรายจนเหลือเพียงคราบคาร์บอนบนพื้น (รูปที่ ๔)

เวลาประมาณ 8.55 น ก็ได้ถอนกำลังออกจากบริเวณถังเก็บที่เกิดไฟไหม้

เหตุการณ์ต่อจากนี้ไปเป็นอย่างไรบ้างนั้น ขอให้ไปอ่านเอาเองใน ref. ที่ส่งเป็นไฟล์แนบมาให้ (หรือไม่ก็ไปดาวน์โหลดจากเว็บได้ สำหรับ ref. 1 นั้นเข้าไปได้ที่ www.en.wikipedia.org แล้วค้นดูคำว่า Feyzin ดู จะมี link ไปยังบทความดังกล่าว แต่เป็นเวอร์ชันจัดรูปแบบใหม่ ที่ผมส่งมาให้เป็นฉบับเวอร์ชันดั้งเดิม)

สถานการณ์กลับเข้าสู่การควบคุมได้อีกครั้งในเย็นวันพุธที่ ๕ มกราคม แม้ว่าในขณะนั้นยังมีไฟไหม้อยู่บางส่วนก็ตาม

รูปที่ ๔ คราบคาร์บอนบนพื้นของผู้เสียชีวิตรายหนึ่ง (จาก ref. 1)

หลังเหตุการณ์ครั้งนั้นคำถามที่เกิดขึ้นตามมาก็คือ ทำให้ถัง 443 จึงเกิดการระเบิดได้ ในช่วงแรกมีอยู่สองทฤษฎีที่เป็นที่ถกเถียงกันก็คือ

๑. วาล์วระบายความดันมีขนาดเล็กเกินไป

๒. ความร้อนที่เกิดจากเปลวไฟที่เผาผนังโลหะถังส่วนที่อยู่เหนือผิวของเหลวโดยตรง ทำให้ความแข็งแรงของโลหะลดลง ประกอบกับความดันในถังที่สูงขึ้น ทำให้ถังแตกออก

ทฤษฎีทั้งสองเป็นที่ถกเถียงกันหลังเหตุการณ์ผ่านไปหลายปี กว่าจะได้ข้อยุติว่าสาเหตุหลักที่ทำให้ถังเกิดการระเบิดคือการที่ความร้อนที่เกิดจากเปลวไฟที่เผาผนังโลหะถังส่วนที่อยู่เหนือผิวของเหลวโดยตรง ทำให้ความแข็งแรงของโลหะลดลง ประกอบกับความดันในถังที่สูงขึ้น ทำให้ถังแตกออก การระเบิดรูปแบบเช่นนี้มีชื่อเรียกว่า Boiling Liquid Expansion Vapour Explosion หรือย่อสั้น ๆ ว่า "BLEVE"

จุดแตกต่างระหว่าง BLEVE กับ Unconfined Vapour Cloud Explosion (UVCE) คือ ในกรณีของ UVCE นั้นไอสารที่รั่วไหลออกมา (ต้องรั่วออกมาเป็นปริมาณมากด้วย แต่จะรั่วออกมาอย่างรวดเร็วหรือค่อย ๆ รั่วออกมานั้นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง) ไม่ได้เกิดการลุกไหม้ทันที่ แต่มีการแผ่ออกไปเป็นบริเวณกว้างก่อนเกิดการระเบิด ความเสียหายจาก UVCE นั้นเกิดจากคลื่นกระแทกจากการระเบิดเป็นหลัก แต่ในกรณีของ BLEVE นั้นเป็นการรั่วไหลออกมาในปริมาณมากในระยะเวลาอันสั้น และเกิดการลุกไหม้ติดไฟทันที ความเสียหายหลักจาก BLEVE นั้นคือเปลวไฟที่เกิดขึ้นจะมีขนาดใหญ่มากและมีการแผ่รังสีความร้อนที่สูงมาก มีบันทึกหนึ่งกล่าวว่าในขณะที่เกิด BLEVE นั้น พนักงานดับเพลิงที่อยู่คู่กันสองราย รายหนึ่งหลบเข้าที่กำบังทัน (ไม่ได้รับความร้อนจากการแผ่รังสีที่เดินทางเป็นเส้นตรงเหมือนแสง) รอดชีวิต ส่วนอีกรายที่หลบไม่ทันและรับความร้อนจากการแผ่รังสีเข้าไปนั้นเสียชีวิตในที่เกิดเหตุ

ในกรณีของภาชนะโลหะที่บรรจุของเหลวอยู่นั้น ถ้ามีไฟเผาเนื้อโลหะบริเวณที่อยู่ใต้ระดับผิวของเหลว อุณหภูมิของเนื้อโลหะจะสูงขึ้นและส่งผ่านความร้อนไปยังของเหลวที่บรรจุอยู่ และเมื่อของเหลวเริ่มเดือด การเดือดของของเหลวนั้นจะดึงเอาความร้อนจากเนื้อโลหะไปมาก ดังนั้นจึงประมาณได้ว่าอุณหภูมิของเนื้อโลหะนั้นจะอยู่ที่ประมาณจุดเดือดของของเหลว

แต่ถ้าไฟเผาเนื้อโลหะบริเวณที่อยู่เหนือผิวระดับของเหลว สิ่งที่เนื้อโลหะทำได้คือการระบายความร้อนไปยังอีกฟากหนึ่งที่มีแต่แก๊ส แต่เนื่องจากแก๊สระบายความร้อนได้ไม่ดี จึงทำให้อุณหภูมิเนื้อโลหะเพิ่มสูงขึ้นมาก และเมื่อโลหะมีอุณหภูมิสูงขึ้น ความแข็งแรงจะลดลง ประกอบกับการที่ความดันในถังเพิ่มสูงขึ้นเนื่องจากของเหลวระเหยกลายเป็นแก๊สในปริมาณมาก ดังนั้นเมื่อถึงระดับหนึ่งเนื้อโลหะก็จะฉีกขาดออก ทำให้ของเหลวในถังรั่วไหลออกมาข้างนอกในปริมาณมากทันที (ดูรูปที่ ๕ ข้างล่างประกอบ)

รูปที่ ๕ รูปภาพอธิบายการเกิดปรากฏการณ์ BLEVE (จาก ref. 3) จะเห็นว่าวาล์วระบายความดันนั้นจะพ่นแก๊สขึ้นไปในแนวดิ่งเพื่อป้องกันไม่ให้เปลวไฟจากแก๊สที่ลุกไหม้ไปลนตัวมันเองหรือถังที่อยู่ข้างเคียง

หลังเหตุการณ์ดังกล่าวก็ได้มีการออกแนวปฏิบัติเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดเหตุการณ์ดังกล่าวซ้ำอีก (แต่มันก็เกิดอยู่ดี) เช่น

1. หุ้มฉนวนความร้อนทนไฟไหม้ให้กับตัวถังและส่วนขา เพื่อลดความร้อนที่จะส่งผ่านไปยังเนื้อโลหะเวลาโดนไฟครอก การป้องกันส่วนขาก็เพื่อป้องกันไม่ให้ถังล้มลงมา

2. จัดหาน้ำฉีดหล่อเลี้ยงในปริมาณที่เพียงพอ

3. บริเวณพื้นใต้ถังควรที่จะมีการลาดเอียง เพื่อให้เชื้อเพลิงที่รั่วไหลออกมานั้นไหลพ้นจากก้นถัง เวลาที่เชื้อเพลิงนั้นเกิดการลุกไหม้จะได้ไม่เกิดเปลวไฟครอกที่ก้นถังโดยตรง

4. ติดตั้งวาล์วเพิ่มเพื่อระบายความดัน โดยวาล์วนั้นสามารถสั่งเปิดจากระยะไกลได้ เพื่อลดความดันในถังโดยไม่ต้องรอให้ safety valve ทำงาน

5. วาล์วระบายของเหลวนั้นไม่ควรเป็นวาล์วขนาดใหญ่ ควรติดตั้งในบริเวณที่เข้าปฏิบัติงานได้ง่าย (เช่นไม่อยู่ใต้ตัวถัง แต่เดินท่อออกมายังด้านนอก) และควรใช้วาล์วชนิดที่ใช้แรงสปริงบังคับให้วาล์วปิดตลอดเวลา (ต้องใช้แรงคนไปโยกก้านเพื่อให้วาล์วเปิด แต่ถ้าปล่อยมือ วาล์วก็จะกลับคืนสู่ตำแหน่งปิด)

รูปที่ ๖ การป้องกันไม่ให้ถังระเบิดจากการโดนไฟครอก (จาก ref. 1) บทเรียนที่ได้จากเหตุการณ์ที่เมือง Feyzin

รูปต่าง ๆ ในหน้าถัดไปนั้นผมนำมาจาก www.corbisimages.com และ www.historicimages.com ต่างเป็นภาพบริเวณถังเก็บเชื้อเพลิงที่เกิดเพลิงไหม้ ส่วนจะเป็นบริเวณไหนบ้างนั้นก็ลองเพียงดูกันเอาเองก็แล้วกัน

 

Memoir ฉบับนี้เป็นฉบับปิดท้ายปีที่ ๕ ในรอบปีที่ ๕ นี้เริ่มตั้งแต่ฉบับที่ ๔๗๕ มาจนถึงฉบับที่ ๖๔๐ รวมทั้งสิ้น ๑๖๖ ฉบับ ๗๒๖ หน้า A4 ฉบับถัดไปจะเป็นฉบับเริ่มต้นปีที่ ๖ แล้ว ซึ่งถ้าไม่มีเหตุการณ์ใดเข้าแทรก ฉบับถัดไปจะเป็นเรื่องการระเบิดของโรงงานในประเทศไทยที่เกิดขึ้นเมื่อ ๒๕ ปีที่แล้ว ซึ่งเรื่องนี้ผมเคยเล่าไว้แล้วแต่ยังมีบางจุดที่ยังไม่ชัดเจน เพิ่งจะได้ทราบข้อมูลชัดเจนมาเมื่อปลายเดือนที่แล้วนี้เอง

น้ำด่าง น้ำอัลคาไลน์ น้ำดื่ม MO Memoir : Thursday 4 July 2556

เมื่อคืนวันจันทร์มีคนถามผมมาทาง facebook เรื่องเกี่ยวกับ "น้ำอัลคาไลน์" ที่มีคนทางบ้านเขามาเชิญชวนให้เขาดื่ม แถมยังถามเขาด้วยว่าประกอบด้วยอะไรบ้าง พอเขาตอบไปว่าไม่รู้ก็โดนว่าสวนกลับมาว่าเรียนวิศวกรรมเคมีแล้วเรื่องพวกนี้ไม่รู้ได้อย่างไร (ผมก็แปลกใจตรงที่ถ้าคนซื้อมาดื่มเขายังไม่สนเลยว่าเขาดื่มอะไรลงไป ทำไมเขาจึงสนใจมาคาดคั้นเอากับคนอื่นที่ไม่สนใจดื่มน้ำนั้นว่าน้ำที่เขาดื่มนั้นประกอบด้วยอะไรบ้าง) บังเอิญเห็นที่บ้านมีคนเอามาวางไว้ขวดนึง แถมในขณะนี้ทางแลปที่สอนอยู่ก็มีการทดลองเรื่องนี้อยู่พอดี ก็เลยถือโอกาสเอามาร่วมวงด้วยเลย

ที่จะเขียนต่อไปอาศัยความรู้ทางทฤษฎีที่เรียนมาและประสบการณ์ส่วนหนึ่งที่ประสบมา แต่ก็ไม่ได้เป็นเรื่องที่เกี่ยวกับน้ำด่างหรือน้ำอัลคาไลน์ที่มีคนเขาเอามาขายกัน โดยจะเขียนจากมุมมองของคนที่เป็นวิศวกรรมเคมีเขียนให้คนที่เป็นวิศวกรรมเคมีอ่าน ดังนั้น (โดยเฉพาะผู้ที่ไม่ใช่วิศวกรรมเคมี) กรุณาใช้วิจารณญาณในการอ่านด้วย

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเริ่มมีกระแสน้ำดื่มเพื่อสุขภาพในอีกรูปแบบหนึ่งออกมา คือการดื่ม "น้ำด่าง" หรือเรียกให้เป็นฝรั่งหรือให้คนรู้สึกว่าเป็นวิชาการหน่อย (แต่คนฟังจะรู้ความหมายหรือเปล่าก็ไม่รู้) ว่า "น้ำอัลคาไลน์" ทำนองว่าเป็นภูมิปัญญาชาวบ้าน ใช้ดื่มเพื่อสุขภาพ (อันนี้ไม่ขอออกความเห็น) ช่วยไปลดความเป็นกรดให้กับเลือด (อันนี้ผมยังติดใจอยู่) ฯลฯ โดยรวมก็คือเห็นมีการเอาข้อมูลที่ว่าถ้าเลือดเป็นกรดจะไม่ดีต่อร่างกาย เป็นสาเหตุทำให้เกิดโรคต่าง ๆ (ตรงนี้เดี๋ยวค่อยว่ากันอีกที) 
  

ประเด็นหนึ่งที่สำคัญที่ผมสงสัยคือมันอยู่ตรงนี้คือ ถ้าเลือดมีความเป็นกรด แล้วดื่มน้ำที่เป็นด่าง ด่างที่อยู่ในน้ำจะเข้าไปสะเทินกรดในเลือดได้จริงเหรอ
 

รูปที่ ๑ (ซ้าย) ขวดน้ำตัวอย่างที่นำมาวิเคราะห์ บอกไว้ข้างขวดว่าทำจากเถ้าของกาบมะพร้าว (ขวา) น้ำในขวดมีลักษณะดูเหมือนว่าจะขุ่นเล็กน้อย ไม่ใสเหมือนน้ำดื่มปรกติ แต่มองไม่เห็นอนุภาคแขวนลอย เลยสงสัยว่าอาจจะมีอนุภาคแขวนลอยขนาดเล็กมากที่ตาเปล่ามองไม่เห็น แต่ยังใหญ่พอที่จะทำให้เกิดการกระเจิงแสงได้

เท่าที่ผมพอทราบคือปรกติร่างกายคนเราจะขับสารเคมีต่าง ๆ (อาจเป็นสารอินทรีย์หรือไอออนโลหะ) ได้ก็ต่อเมื่อสารเหล่านั้นอยู่ในโครงสร้างที่ละลายน้ำได้ พอละลายน้ำได้ก็จะแพร่เข้าสู่กระแสเลือด และไปกรองออกที่ไต ก่อนจะขับออกทางปัสสาวะ
 

ในกรณีของสารอินทรีย์นั้น ที่เห็นมีฤทธิ์เป็นเบสเห็นจะได้แก่พวกเอมีน (amine) ต่าง ๆ แต่สำหรับสารอินทรีย์ทั่วไป เวลาที่ร่างกายจะเปลี่ยนเป็นสารที่ละลายน้ำได้ ปฏิกิริยาเคมีในร่างกายมักจะทำการ ออกซิไดซ์ สารเหล่านั้นเพื่อทำให้เกิดเป็นโครงสร้างที่มีขั้วที่สามารถจับกับโมเลกุลน้ำได้ และหนึ่งในโครงสร้างสำคัญของสารอินทรีย์ที่จับกับโมเลกุลน้ำได้ที่เกิดจากการออกซิไดซ์ของร่างการคือหมู่ carboxyl (-COOH) ซึ่งมีฤทธิ์เป็นกรด 
  

ไอออนโลหะหลัก ๆ ที่เห็นอยู่ในพืชทั่วไปเห็นจะได้แก่แมกนีเซียม (Mg) และโพแตสเซียม (K) โดย Mg นั้นอยู่ในโครงสร้างคลอโรฟิลล์ (chlorophyll) ที่ใช้ในการสังเคราะห์แสง (แต่พืชก็ต้องดูดซึม Mg จากดินผ่านลำต้นไปส่งให้ที่ใบอยู่ดี) ส่วน K จะไปอยู่ที่ไหนนั้นผมก็ไม่รู้ รู้แต่ว่าปุ๋ยเคมีที่ใช้กันที่เรียกว่า NPK (อ่านปุ๋ยเอ็นพีเค) นั้นจะมีแร่ธาตุหลักอยู่ ๓ ตัวคือ ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) และโพแตสเซียม (K) ส่วนจะมีในสัดส่วนเท่าไรขึ้นอยู่กับชนิดปุ๋ย ดังนั้นจึงเห็นได้ว่าแร่ K และ P เป็นแร่ธาตุที่สำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืช (ไม่ยักมีปุ๋ย Mg) ส่วนพืชบางชนิดเช่นข้าวและไผ่จะมีการดูดซึมซิลิกอน (Si) เข้าไปด้วย โดยในข้าวจะมี Si อยู่เยอะที่ตัวแกลบ ถ้าเป็นต้นไผ่ก็จะอยู่ที่ลำต้น
 

แร่ธาตุเหล่านี้จะสะสมอยู่ในส่วนต่าง ๆ ของพืชร่วมกับส่วนที่เป็นสารอินทรีย์ (C-H-O เป็นหลัก โดยมี N และ S ร่วมวงอยู่บ้าง) พอเราเอาพืชไปเผา ส่วนที่เป็นโครงสร้างสารอินทรีย์ก็จะสลายตัวไปเป็นแก๊ส เหลือแต่ส่วนที่เป็นแร่ธาตุที่จะกลายเป็นขี้เถ้าค้างอยู่
 

ผมไม่เคยเอาขี้เถ้าจากการเผาซากพืชไปวิเคราะห์ แต่ถ้าให้เดาจากชนิดแร่ธาตุที่มีอยู่ก็ขอเดาว่าน่าจะเป็นสารประกอบออกไซด์ (oxide - O^2-) ไฮดรอกไซด์ (hydroxide - OH^-) หรือฟอสเฟต (phosphate - PO₃^3-) ของไอออน Mg²⁺ และ K⁺ โดยอาจมีคาร์บอเนต (carbonate - CO₃^2-)/ไบคาร์บอเนต (bicarbonate - HCO₃^-) ที่เกิดจากออกไซด์และไฮดรอกไซด์จับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ที่เกิดจากการเผาไหม้เอาไว้ร่วมอยู่ด้วย และถ้ามีซิลิกอนอยู่ก็จะกลายเป็น SiO₂ ไป สารประกอบไฮดรอกไซด์และคาร์บอเนตนั้น ถ้าเผาที่อุณหภูมิสูงมากพอก็จะสลายตัวเป็นสารประกอบออกไซด์ได้
  

แต่ถ้าเป็นพืชที่ขึ้นในพื้นที่ที่ปนเปื้อนโลหะหนัก เถ้าที่ได้จากการเผาก็จะมีโลหะหนักที่พืชดูดซับขึ้นมาจากดินปะปนอยู่ด้วย
 

เกลือต่าง ๆ ที่ได้จากการเผาซากพืชที่กล่าวมาข้างต้นนั้นเป็นเกลือที่เมื่อละลายน้ำแล้วจะทำให้น้ำมีฤทธิ์เป็นเบส ดังนั้นจึงไม่แปลกที่คนโบราณจะใช้น้ำขี้เถ้านั้นในการทำสบู่และการชะล้างไขมัน เพราะตัวเบสเองสามารถทำให้โมเลกุลไขมัน (เป็นเอสเทอร์ระหว่างกรดไขมันกับกลีเซอรอล) แตกออกตรงพันธะเอสเทอร์ กลายเป็นหมู่คาร์บอกซิล (RCOO^-) ที่มีความเป็นขั้ว แต่ถ้าจะให้ดีก็ควรต้องนำไปทำเป็นสบู่ก่อน โดยโมเลกุลของสบู่จะเอาด้านที่ไม่มีขั้วไปจับกับโมเลกุลไขมัน และเอาด้านที่มีขั้วไปจับกับโมเลกุลน้ำ ทำให้ดึงเอาโมเลกุลไขมันมาล่อยลอยอยู่ในโมเลกุลน้ำได้
  

ในส่วนของตัวผมเองนั้นไม่รู้สึกแปลกใจอะไรถ้ามีคนมาบอกว่าเวลาเอาขี้เถ้ามาผสมกับน้ำจะทำให้น้ำที่ได้นั้นมีฤทธิ์เป็นด่าง และถ้าถามผมว่าน้ำนั้นควรประกอบด้วยแร่ธาตุอะไรบ้าง ที่เขียนมาข้างต้นก็คือแร่ธาตุกลุ่มที่ผมจะมองหาเป็นพวกแรก ๆ
  

ที่เขียนมานั้นเป็นการเตรียมน้ำด่างจากเถ้าที่ได้จากการเผาซากพืช แต่ยังมีน้ำด่างอีกประเภทหนึ่งที่เตรียมจากเครื่องที่ใช้ไฟฟ้า
 

ผมเองหารายละเอียดการทำงานของเครื่องผลิตน้ำด่างสำหรับบริโภคด้วยไฟฟ้าไม่ได้ รู้แต่ว่าในอุตสาหกรรมเคมีนั้นมีการผลิตน้ำด่างด้วยกระแสไฟฟ้ามานานแล้ว น้ำด่างที่ผลิตด้วยกระแสไฟฟ้าในอุตสาหกรรมคือการผลิต "โซดาไฟ" ด้วยการผ่านกระแสไฟฟ้าลงไปในสารละลาย NaCl

รูปที่ ๒ (บน) เอาไปวัดค่า pH พบว่าได้ค่าตั้ง 12.55 แสดงว่าที่เขาโฆษณาไว้ข้างขวดว่าเป็นชนิดเข้มข้นคา pH 12 นั้นเป็นอย่างที่เขาติดฉลากเอาไว้ (ล่าง) พอเอาไปวัดค่า conductivity พบว่าสูงถึง 10.21 mS/cm แสดงว่ามีไอออนจำนวนมากละลายอยู่ในน้ำนั้น

น้ำบริสุทธิ์นั้นนำไฟฟ้าได้ไม่ดี แต่ถ้ามีเกลือละลายอยู่จะนำไฟฟ้าได้ดีขึ้น ถ้าเราเอาน้ำบริสุทธิ์มาแล้วเติมกรด H₂SO₄ (กรดกำมะถันที่ใช้เติมแบตเตอรี่รถยนต์) ลงไปเล็กน้อยมา จุ่มขั้วไฟฟ้ากระแสตรงขั้วบวกและขั้วลบลงไปแล้วผ่านกระแสไฟฟ้า (ขั้วไฟฟ้าที่ใช้ควรจะทนต่อปฏิกิริยาหน่อยนะ เช่นเคลือบด้วยโลหะพลาทินัม (Pt หรือทองคำขาว) ไม่เช่นนั้นขั้วไฟฟ้าจะสลายตัวแทน) โมเลกุลน้ำจะแตกตัวออกเป็น H⁺ กับ OH^- โดย H⁺ จะไปรับอิเล็กตรอนที่ขั้วลบกลายเป็นแก๊สไฮโดรเจน ส่วน OH^- จะไปจ่ายอิเล็กตรอนที่ขั้วบวก เกิดเป็นแก๊สออกซิเจน ส่วนโมเลกุลกรด H₂SO₄ ใส่ลงไปเท่าใดก็ยังคงมีเท่านั้นเหมือนเดิม (แอโนด - anode คือขั้วที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ส่วนแคโทด - cathode คือขั้วที่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน)
  

ทีนี้ถ้าเราเปลี่ยนเป็นเกลือ NaCl (เกลือแกงตามบ้าน) แทนกรดกำมะถัน ถ้าไปดูค่าศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์จากตารางจะทำให้เราคาดว่าในกรณีนี้น่าจะเกิดแก๊สออกซิเจนที่ขั้วลบและไฮโดรเจนที่ขั้วบวกเหมือนกับตอนใช้กรดกำมะถัน แต่พอเอาเข้าจริงกลับพบว่าที่ขั้วลบยังเกิดแก๊สไฮโดรเจนอยู่ แต่ที่ขั้วบวกแทนที่ OH^- ที่เกิดจากน้ำแตกตัวเป็นไฮโดรเจนที่ขั้วลบจะไปจ่ายอิเล็กตรอนเพื่อกลายเป็นออกซิเจน กลับปรากฏว่าไอออน Cl^- จากเกลือแกงที่ใส่เข้าไปจะไปจ่ายอิเล็กตรอนและเกิดแก๊สคลอรีน (Cl₂) แทน ซึ่งเป็นผลจากการเกิด "over potential" สิ่งนี้ทำให้จำนวนไอออน OH^- ในน้ำเพิ่มมากขึ้นในขณะที่จำนวนไอออน Cl^- ลดลง น้ำจึงมีค่า pH หรือความเป็นด่างเพิ่มมากขึ้น กล่าวอีกอย่างคือเป็นการเปลี่ยนจากสารละลาย NaCl กลายเป็นสารละลายผสม NaCl + NaOH และถ้าปล่อยไว้นานพอก็จะได้สารละลาย NaOH หรือโซดาไฟแทน (สารละลายที่เขาใช้ใส่ท่อน้ำทิ้งเวลาอุดตันก็คือสารละลายโซดาไฟที่เข้มข้นมากนั่นเอง)

รูปที่ ๓ (บน) บีกเกอร์ใบซ้ายถ่ายหลังการไทเทรตด้วย EDTA ที่ใช้หาความกระด้าง (ไออนโลหะที่มีประจุตั้งแต่ +2 ขึ้นไป) โดยใช้ eriochrome black T เป็นอินดิเคเตอร์ ส่วนใบขวาถ่ายหลังจากการไทเทรตด้วย 0.01 M HCl และใช้ methyl red เป็นอินดิเคเตอร์เพื่อหาค่า alkalinity (ล่าง) ตัวอย่างผลการไทเทรตที่จดบันทึกเอาไว้
  

จากเท่าที่ได้เคยวิเคราะห์น้ำดื่มหลากหลายยี่ห้อเปรียบเทียบกับน้ำประปานั้น (ในแลปเคมีวิเคราะห์ปี ๒) พบว่าน้ำที่ไม่ได้ผ่านกระบวนการ reverse osmosis (หรือที่เรียกกันว่า RO) นั้นจะมีเกลือแร่ละลายอยู่ในน้ำในระดับหนึ่ง และมักจะมีความเป็นเบสอยู่เล็กน้อยอยู่แล้ว ในขณะที่น้ำที่ผ่านกระบวนการ reverse osmosis นั้นปริมาณเกลือแร่ในน้ำจะลดต่ำลงมาก (วิ่งเข้าหาระดับน้ำกลั่น) ส่วนจะมีเกลือแร่อะไรบ้างนั้นขึ้นอยู่กับว่าน้ำนั้นมาจากแหล่งใด จากสถานที่ใด
  

ส่วนเบสที่ตรวจพบในน้ำดื่มที่ขายกันทั่วไปและน้ำประปา (ที่ได้ทำการทดลองกันในห้องแลประหว่างเรียน) พบว่าจะเป็นพวกคาร์บอเนต (CO₃^2-) และไบคาร์บอเนต (HCO₃^-) ไม่เคยตรวจพบเบสไฮดรอกไซด์ (OH^-)
  

ร่างกายของคนเรานั้นรักษาค่า pH ในเลือดให้คงที่ (ในช่วงเบส) ด้วยระบบบัฟเฟอร์ บัฟเฟอร์สำหรับค่า pH ที่เป็นเบสนั้นจะใช้กรดอ่อนและเกลือของกรดอ่อน จากที่ค้นข้อมูลดูพบว่าระบบบัฟเฟอร์ที่สำคัญในร่างกายคนเราคือระบบไบคาร์บอเนต (HCO₃^-) และฟอสเฟต (H₂PO₄^- และ HPO₄^2-) ไฮดรอกไซด์ (OH^-) นั้นแม้ว่าจะเป็นไอออนลบมีฤทธิ์เป็นเบสที่แรง แต่ไม่มีคุณสมบัติเป็นบัฟเฟอร์

การวัดค่าความเป็นเบสของน้ำหรือที่เรียกว่า "alkalinity" นั้นกระทำได้ด้วยการไทเทรตกับสารละลายกรด H₂SO₄ หรือ HCl โดยการไทเทรตในช่วงแรกนั้นจะใช้ phenolphthalein เป็นอินดิเคเตอร์ไทไทรตจากมีสีไปเป็นไม่มีสี การไทเทรตในช่วงนี้จะเป็นการไทเทรต OH^- และ CO₃^2- (และ HPO₄^3- ถ้ามี) ไปเป็น H₂O และ HCO₃^- (และ H₂PO₄^-) จากนั้นจะทำการไทเทรตช่วงที่สองโดยใช้ methyl red เป็นอินดิเคเตอร์ โดยในช่วงนี้จะเป็นการไทเทรต HCO₃^- (และ H₂PO₄^-) ไปเป็น H₂CO₃ (และ H₃PO₄) ปริมาณกรดที่ใช้ในช่วงการไทเทรต phenolphthalein จากมีสีเป็นไม่มีสี (ให้เป็นค่า V1) เทียบกับปริมาณกรดที่ใช้ในการไทเทรต methyl red จากสีเหลืองเป็นสีแดง (ให้เป็นค่า V2) จะบ่งบอกให้ทราบถึงสัดส่วนของ OH^- และ CO₃^2- (และ HPO₄^3- ถ้ามี) ในน้ำตัวอย่างนั้น ถ้า V1 มากกว่า V2 แสดงว่าน้ำนั้นมี OH^- ปนอยู่ (ปริมาณคำนวณได้จากผลต่างระหว่างค่า V1 กับ V2) แต่ถ้าค่า V1 น้อยกว่าค่า V2 แสดงว่าน้ำนั้นไม่น่าจะมี OH^- ปนอยู่
  

การหาปริมาณไอออนโลหะที่มีประจุตั้งแต่ 2+ (หรือการหาค่าความกระด้างของน้ำ) ขึ้นไปใข้การไทเทรตกับ EDTA เข้มข้น 0.01 M โดยใช้ eriochrome black T เป็นอินดิเคเตอร์ ในการไทเทรตนี้ EDTA จะจับกับไอออนตั้งแต่ 2+ ขึ้นไปในอัตราส่วน 1:1 ในกรณีของน้ำด่างที่เอามาไทเทรตนั้นผมเดาว่าตัวหลักน่าจะเป็น Mg²⁺

น้ำตัวอย่างที่ผมเอามาวิเคราะห์นั้นผมเอาไปวัดค่า pH และค่าการนำไฟฟ้าก่อน ผลออกมาเป็นอย่างไรก็ดูในรูปที่ ๒ เอาเองก็แล้วกัน ที่เคยวัดในแลประหว่างการสอนนั้นพบว่าน้ำประปาจากก๊อกน้ำในแลปวัดได้ค่าการนำไฟฟ้าระดับประมาณ 300 μS/cm ในขณะที่ของน้ำดื่ม RO จะอยู่ในช่วง 40-70 μS/cm ของน้ำดื่มทั่วไปที่ไม่ใช่ RO จะอยู่ในช่วง 100-600 μS/cm และของพวกน้ำแร่นั้นจะสูงกว่า 500 μS/cm แต่ทั้งนี้ก็มีการเปลี่ยนแปลงได้ตามฤดูกาล 
   

จากนั้นจึงนำน้ำตัวอย่าง 10 ml ไปหาค่า alkalinity ด้วยการไทเทรตกับสารละลาย HCl เข้มข้น 0.01 M พบว่าในช่วง phenolphthalein (จากมีสีเป็นสีหายไป) นั้นต้องใช้สารละลายกรด 26.0 ml และช่วง methyl red (จากสีเหลืองเป็นสีแดง) ต้องใช้สารละลายกรด 10.75 ml และเมื่อนำน้ำตัวอย่างไปไทเทรตกับสารละลาย EDTA (ethylenediamine tetraacetic acid) เข้มข้น 0.01 M พบว่าต้องใช้สารละลาย EDTA 4.8 ml (รูปที่ ๓)

มาถึงจุดนี้ผมไม่รู้ว่าคำถามที่เขาถามผมมาว่า "ถ้าเช่นนั้นผมเอายาลดกรดมาผสมน้ำกินจะได้ผลเหมือนกันหรือไม่" เขาได้คำตอบแล้วหรือยัง (ยาลดกรดบางยี่ห้อใช้สูตรที่ใช้สารประกอบ Mg ที่เป็นด่างด้วยนะ)

Memoir ฉบับถัดไปคงเป็นฉบับส่งท้ายปีที่ ๕ และขึ้นสู่ปีที่ ๖