วารสารผลงานวิชาการ ......4 bulletin of applied science vol.2...
TRANSCRIPT
วารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการBulletin of Applied Sciencesปท 2 ฉบบท 2 สงหาคม 2556Vol. 2 No. 2 August 2013
2 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
วารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการBulletin of Applied Sciences
ISSN 2286-7708ปท 2 ฉบบท 2 สงหาคม 2556 Vol. 2 No. 2 August 2013
ชอหนงสอ วารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการ Bulletin of Applied Sciences
วตถประสงค 1. เพอเปนวารสารเผยแพรผลงานวชาการ ผลงานวจย ของนกวจย นกวทยาศาสตร ใหเปนทประจกษแกภาครฐ
ภาคเอกชน นกวชาการ ผประกอบการและประชาชนทวไป
2. เพอใหสามารถนำาขอมลไปใชประโยชนในทางวชาการ การอางอง และการประกอบกจการภาคการผลต
และอตสาหกรรม
เจาของ กรมวทยาศาสตรบรการ กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย
ทปรกษาดานการบรหาร นางสาวเสาวณ มสแดง อธบดกรมวทยาศาสตรบรการ
บรรณาธการ นางสมาล ทงพทยกล รองอธบดกรมวทยาศาสตรบรการ
ผทรงคณวฒภายนอกประจำาฉบบ ศาสตราจารยเกยรตคณ ดร. มนตร จฬาวฒนทล
รองศาสตราจารย ดร. จรสศร ลอประยร
รองศาสตราจารย ดร. บญสง คงคาทพย
รองศาสตราจารย ดร. พชร สนทรนนท
รองศาสตราจารยวชต ศรโชต
ผชวยศาสตราจารยสชาดา ไชยสวสด
ดร. นชนาฎ ณ ระนอง
ดร. ชนะ รกษศร
นางสาวทพวรรณ นงนอย
3Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
กองบรรณาธการ ดร. รววรรณ อาจสำาอาง
นางสดา นนทวทยา
นางอมาพร สขมวง
นางสาวนงนช เมธยนตพรยะ
ดร. เทพวรรณ จตรวชรโกมล
ดร. พจมาน ทาจน
ดร. สภาพร โควนฤมตร
ดร. จราภรณ บราคร
เลขานการ นางสาววรศรา แสงไพโรจน
ผชวยเลขานการ นางสาวจอย ผวสะอาด
นางสาวพรทพย เสนสด
การจดพมพและเผยแพร จดพมพปละ 1 ฉบบ กำาหนดออกเผยแพรเดอน สงหาคม
จำานวนพมพ 1,000 เลม
สำานกงานวารสาร
สำานกงานเลขานการกรมฝายประชาสมพนธ
กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลยกรมวทยาศาสตรบรการ
75/7 ถนนพระรามท 6 เขตราชเทว กรงเทพฯ 10400
โทรศพท 0 2201 7000 ตอ 7095, 7097, 7098, 7470
โทรสาร 0 2201 7470
http://www.dss.go.th
พมพท : บรษท วสตา อนเตอรปร นท จำากด 428/181 บลลากน ถ.กาญจนาภเษก แขวงดอกไม เขตประเวศ
กรงเทพฯ 10250
บทความใน “วารสารผลงานวชาการของกรมวทยาศาสตรบรการ” ถอเปนผลงานทางวชาการ และเปนความเหนสวนตวของผเขยน ไมใชความเหนของกรมวทยาศาสตรบรการ หรอกองบรรณาธการ ผเขยนตองรบผดชอบตอบทความของตน
4 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
บทบรรณาธการ
วารสารผลงานวชาการของกรมวทยาศาสตรบรการ Bulletin of Applied Sciences ฉบบน เปนฉบบท 2
โดยฉบบนประกอบดวยบทความงานวจย จำานวน 14 เรอง ทมความหลากหลายทางวชาการ ซงมงหวงเพอชวย
สงเสรมและสนบสนนใหนกวจย นกวทยาศาสตรกรมวทยาศาสตรบรการ เผยแพรผลงานวชาการ ผลงานวจย ทเปน
ความรใหมๆใหแกนกวชาการ ผประกอบการ และผสนใจนำาขอมลไปใชประโยชนไดตอไป
กองบรรณาธการ มความตงใจทจะจะพฒนาคณภาพวารสารอยางตอเนอง และใครขอเชญชวนใหทาน
ผสนใจสงบทความมาตพมพทวารสาร ผลงานวชาการของกรมวทยาศาสตรบรการ Bulletin of Applied Sciences
ซงบทความทไดรบการตพมพนนตองผานการตรวจสอบจากผทรงคณวฒภายนอกทมความเชยวชาญเฉพาะศาสตร
เพอใหทานผอานมนใจในมาตรฐานและคณภาพของวารสาร โดยทานสามารถสงตนฉบบตามคำาแนะนำาทอยทายเลม
วารสาร
สมาล ทงพทยกล
บรรณาธการ
5Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
วารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการBulletin of Applied Science
ปท 2 ฉบบท 2 สงหาคม 2556 ISSN 2286-7708
สารบญ
การศกษาสมบตกายภาพของเซรามกเนอพรนเพอการพฒนาเซรามกทมกลนหอม ลดา พนธสขมธนา อนทรา มาฆพฒนสน และ วราล บางหลวง
การสงเคราะหคอรเดยไรตจากตะกรนหลอมอะลมเนยม ปราณ จนทรลา วรรณา ต.แสงจนทร และ ศนศนย รกไทยเจรญชพ
การปรบสภาพเปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราวดวยของเหลวไอออนกเพอเพมผลผลตนำาตาลกลโคส วชร คตนนทกลวชร และ เจนจรา ภรรกษพตกร
การดดซบปรอทในนำาสงเคราะหดวยเถาลอยจากโรงไฟฟา วราภรณ กจชยนกล
การตรวจสอบความสมเหตสมผลของวธทดสอบโครเมยมนกเกลแมงกานสโมลบดนมซลคอนคารบอนฟอสฟอรสและกำามะถนในเหลกกลาไรสนมโดยเทคนคสปารกอมสชนสเปกโทรเมตร วนด ลอสายวงศ และ วรรณภา ตนยนยงค
การเปรยบเทยบปรมาณสารประกอบAOXในนำาทงกอนเขาและออกจากระบบบำาบดนำาเสยในโรงงานอตสาหกรรมเยอและกระดาษในประเทศไทย ภวด ตจนดา และ กอพงศ หงษศร
การพฒนาระบบการจดการความปลอดภยในหองปฏบตการโลหะและธาตปรมาณนอย ปวณา เครอนล ดวงกมล เชาวศรหมด และ เบญจพร บรสทธ
ถงมอยางทใชงานในอตสาหกรรมอาหาร:ความเสยงตอการปนเปอนของโลหะหนก อรวรรณ ปนประยร และ กรรณการ บตรเอก
การทดสอบความชำานาญรายการการนบจำานวนจลนทรยในแปง รววรรณ อาจสำาอาง สกลยา พลเดช และ พจมาน ทาจน
9
17
26
35
40
48
55
69
62
6 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
วารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการBulletin of Applied Science
ปท 2 ฉบบท 2 สงหาคม 2556 ISSN 2286-7708
สารบญ
การศกษาผลกระทบของเนอสารตวอยางและประเภทของแบคทเรยทมผลตอคาความไมแนนอนของการทดสอบทางจลชววทยา กจตศกด ยศอนทร
ความสมพนธระหวางความหยาบผวกบคาความเสถยรของตมนำาหนกมาตรฐาน จตตกานต อนเทยง
การพฒนาระบบตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยตนทนตำาเพอการประยกตใชในงานพลงงานทดแทน กรธรรม สถรกล และ อภญญา บญประกอบ
การคดเลอกสายพนธจลนทรยทสามารถผลตกรดแลคตกโดยใชกลเซอรอลเปนแหลงคารบอน จราภรณ บราคร นงลกษณ บรรยงวมลณฐ สพะไชย จนดาวฒกล ธรดา สขธรรม และ ปวณ งามเลศ
คณภาพทางจลชววทยาของผลไมสดหนชนจากรานหาบเรแผงลอยทจำาหนายในกรงเทพมหานคร นพมาศ สะพ จารณ เมฆสวรรณ และสพรรณ เทพอรณรตน
77
84
90
100
108
7Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Bulletin of Applied Science. Volume 2 No.2 August 2013 ISSN 2286-7708
CONTENTS
Aphysicalpropertiesstudyofporousceramicsforthedevelopmentofthefragranceceramic Lada Punsukmtana Inthira Markhapattanasin and Vararee Bangluang
Asynthesisofcordieritefromaluminiumslag Pranee Junlar Wanna T.saengechantara and Sansanee Rugthaicharoencheep
Pretreatmentofcornhuskandcoconuthuskusingionicliquidtoenhanceglucoserecovery Watcharee Katinonkul and Jenjira Phuriragpitikhon
Adsorptionofmercurycontaminatedsyntheticwaterbyflyashfromcoalfiredpowerplant Waraporn Kitchainukul
Methodvalidationfordeterminationofchromium,nickel,manganese,molybdenum,silicon,carbon,phosphorousandsulfurinstainlesssteelusingsparkemissionspectrometry Wandee Luesaiwong and Vannapa Tanyuenyoung
AcomparisonoftheamountofAOXineffluentbeforeenteringandafterleavingwastewatertreatmentsysteminpulpandpapermillsinThailand Poovadee Tuchinda and Korpong Hongsri
Thedevelopmentoflaboratorysafetymanagementinmetalsandtraceelementstestinglaboratory Paweena Kreunin Duangkamol Chaosrimud and Benchaporn Borisuthi
9
17
26
35
40
48
55
8 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Bulletin of Applied Science. Volume 2 No.2 August 2013 ISSN 2286-7708
CONTENTS
Glovesforfoodindustry:riskfromcontaminationofheavymetals Orawan Pinprayoon and Kannika Butraek
ProficiencyTesting:Aerobicplatecountinstarch Raviwan Artsamang Sukanya Pondet and Pochaman Tageen
Theeffectofmatricesandbacterialtypeonuncertaintyofmicrobiologicaltesting Kijtisak Yotinn
Relationshipbetweensurfaceroughnessandstabilityofstandardweight Jittakant Intiang
Thedevelopmentofalow-costsolartrackingsystemforrenewableenergyapplications Korntham Sathirakul and Apinya Boonprakob Screeningofmicroorganismsproducinglacticacidusingglycerolasasolecarbonsource Jiraporn Burakron Nongluk Bunyovimonnat Supachai Jindavutikul Thirada Suktham and Thirada Suktham
Microbiologicalqualityoffresh-cutfruitsfromstreetvendorssoldinBangkok Nopamart Sapoo Jarunee Meksuwan and Supannee Theparoonrat
62
69
77
84
90
100
108
9Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
การศกษาสมบตกายภาพของเซรามกเนอพรนเพอการพฒนาเซรามกทมกลนหอม
A physical properties study of porous ceramics for the development of the fragrance ceramic
ลดา พนธสขมธนา1*, อนทรา มาฆพฒนสน1, วราล บางหลวง1
Lada Punsukmtana1*, Inthira Markhapattanasin1, Vararee Bangluang1
บทคดยอ การศกษานไดทดสอบสมบตกายภาพของเซรามกเนอพรนทพฒนาจากการเตมอะลมนาในเนอดนสำาเรจรป
พอรซเลน สมบตกายภาพททดสอบไดแก สมบตการดดซมนำา การหดตว ระยะดดนำา และอตราการระเหยนำา ผลการ
ทดลองพบวาเนอดนทพฒนาเมอเผาทอณหภม 1200 และ 1230 องศาเซลเซยล มสมบตการดดซมนำารอยละ 3.25-3.35
การหดตวรอยละ12.22-12.84 มสมบตระยะดดนำาประมาณ 90 และ 80 มลลเมตร ตามลำาดบ และมสมบตอตราการ
ระเหยนำา สอดคลองกบสมบตการดดซมนำา และแปรตามอณหภมทเผาและความหนาของตวอยางคอ ทความหนา
1-2 มลลเมตรมอตราการระเหยนำาในชวง 0.11-0.46 ไมโครกรม/ตารางมลลเมตร/วนาท การทดลองพฒนาผลตภณฑ
เซรามกหอมจากเนอดนทดลองทเตมอะลมนารอยละ 2 เผาทอณหภม 1200 องศาเซลเซยล พบวามความสามารถใน
การดดของเหลวใหมความสงในระยะทตองการ และสามารถปลดปลอยกลนนำาหอมได
Abstract The physical properties of porous ceramics developing from alumina added in porcelain
commercial bodies were studied. The physical properties as water absorption, shrinkage, absorption
length, and water evaporation rate were evaluated. It was found that the developing body after firing
at 1200 ำC and 1230 ำC had water absorption and the shrinkage in the range of 3.25-3.35% and 12.00-12.84 %
consecutively. Their water absorption lengths were about 90 and 80 millimeters consecutively. The evaporation
rate agreed with the water absorption property and was found to vary with the firing temperatures and
thickness of the samples. At the thickness of 1-2 millimeters, the evaporation rate was in the range of
0.11-0.46 g/mm2/sec. A development of the fragrance ceramic products from the 2 % alumina added
experimental body fried at 1200 ำC was found its ability to absorb the liquid at a certain level and to
release the fragrance.
คำ�สำ�คญ : เซรามก, เซรามกเนอพรน, เซรามกทมกลนหอมKeywords : Ceramics, Porous ceramics, Ceramic fragrances 1กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
10 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) ธรกจสปาของประเทศไทยเปนทรจกทงในและ
ตางประเทศ สงผลใหผลตภณฑทเกยวเนองกบธรกจนได
รบการพฒนาใหมคณภาพและรปแบบหลากหลาย รวม
ถงผลตภณฑเซรามกทใชกบงานสปา เชน ทปกธปหอม
เตานำามนหอมระเหย หวเผานำามนหอม เปนตน
จงเกดแนวคดทจะพฒนาผลตภณฑเซรามกทมสมบต
สามารถปลดปลอยกลนโดยอาศยสมบตพเศษของ
เซรามกเนอพรน
เซรามกเนอพรนคอเซรามกทมชองวาง (void)
ภายในเนอหลงเผา ชองวางเหลานอาจเปนรพรนแบบเปด
หรอรพรนแบบปด หากเปนรพรนแบบเปดอนภาคของ
ของเหลวหรอแกสทมขนาดเลกกวาจะสามารถแทรก
เขาไปตามรพรนในเนอเซรามกได แตหากเปนรพรนแบบ
ปดอนภาคเหลานจะไมสามารถแทรกตวเขาไปได
การใชงานของเซรามกเนอพรนทมรพรนแตละประเภท
จะแตกตางกน เชน เซรามกทมรพรนแบบปดอาจนยม
นำามาใชในงานทเปนฉนวนความรอน สวนเซรามกทมร
พรนแบบเปดนยมนำามาใชในงานกรองสาร เปนตน ร
พรนแบบเปดเมอมขนาดเลกมากจะมสมบตททำาใหเกด
แรงแคปลลาร (Capillary) สามารถดดของเหลวได [1,2]
ซงสมบตนไดถกนำามาใชในการพฒนาผลตภณฑ
กรมวทยาศาสตรบรการไดดำาเนนกจกรรม
พฒนาเซรามกทมกลนหอม โดยออกแบบเปนเครอง
ประดบทใชเซรามกเนอพรนในการเกบนำาหอม สมบต
ทตองการจากเนอเซรามกคอความสามารถในการเกบกก
ดดลำาเลยง และปลดปลอยนำาหอมในอตราสมำาเสมอ
ไดทดลองพฒนาสตรเซรามกเนอพรนและทดสอบสมบต
การดดซมนำา การหดตว ระยะดดนำาและอตราการ
ระเหยนำา โดยแปรเปลยนอณหภมทเผาและความหนา
ของผลตภณฑ ซงการทดสอบระยะดดนำาและอตราการ
ระเหยนำาเปนวธทดสอบทดดแปลงจำาลองการใชงาน [3]
เพอการตรวจประเมนเบองตนในการพฒนาผลตภณฑ
เซรามกทมกลนหอมไดแก ขนาดของผลตภณฑทม
ประสทธภาพในการดดนำาหอม
สตรเนอเซรามกพรนทมประสทธภาพในการดดหรอ
ระเหยนำาหอม เปนตน
2.วธการวจย(Experimental) วตถดบทใชในการทดลองไดแก เนอดนสำาเรจ
รปพอรซเลน (บจก.คอมเพาดเคลย) มองคประกอบเคม
ทผผลตแสดงไวดงตารางท 1 อนภาคของเนอดนนม
ขนาดมธยฐานท 0.48 ไมครอน และวตถดบอนทใชไดแก
อะลมนาเกรด A12 ( Showa Denki Ltd.) อนภาคของ
อะลมนามขนาดมธยฐานท 7.69 ไมครอน
ไดทดลองเตรยมสวนผสมระหวางเนอดน
สำาเรจรปพอรซเลนกบอะลมนาทอตราสวน 100:2 100:4
และ 100:6 (ชอตวอยางแสดงดงตารางท 2) นำาสวน
ผสมมาเตรยมเปนนำาสลปโดยการบดผสมในหมอบด
ทปรมาณนำารอยละ 70 และโซเดยมซลเกตรอยละ 0.1
ของวตถดบแหง ขนรปตวอยางโดยการหลอในแบบ
ปนปลาสเตอร
ในการเตรยมตวอยางทดสอบ แทงทดสอบท
เตรยมโดยวธหลอตนมขนาดเสนผานศนยกลาง 8 มลลเมตร
ยาว 100 มลลเมตร ใชสำาหรบการทดสอบการดดซมนำา
การหดตว ระยะดดนำา และแทงทดสอบทเตรยมโดยวธ
หลอกลวงมขนาดเสนผานศนยกลาง 12.70 มลลเมตร
ยาว 80 มลลเมตร ทความหนา 1 มลลเมตร และ
2 มลลเมตร ใชสำาหรบการทดสอบอตราการระเหยนำา
เผาแทงทดสอบทอณหภม 1200 และ 1230 องศา
เซลเซยส ในเตาไฟฟา (Lenton Thermal Designs Ltd.)
ยนไฟ 30 นาท
วธทดสอบการดดซมนำาทำาโดยการวดนำาหนก
ทเปลยนแปลงไปเปรยบเทยบนำาหนกของตวอยางแหง
ทดสอบโดยการตมตวอยางในนำาเดอด 5 ชวโมง และ
แชคางคนไว วธทดสอบการหดตวหลงเผาทำาโดยการวด
ขนาดทเปลยนแปลงไปหลงเผาเปรยบเทยบกบขนาด
ตวอยางกอนเผา วธทดสอบระยะดดนำาทำาโดยการวด
ระยะทางของนำาทแทงทดสอบดดไดกบเวลา โดยการ
แชแทงทดสอบในนำาผสมสผสมอาหารทปรมาตร
11Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1 มลลลตร ในหลอดทดลองแกวทมขนาดเสนผาน
ศนยกลางภายใน 12.50 มลลเมตร ยาว 100 มลลเมตร
(แสดงดงภาพท1) และวธทดสอบอตราการการระเหยนำา
ทำาโดยการวดนำาหนกของนำาทลดลงกบเวลา ใชวธเตม
นำาปรมาตร 1 มลลลตร ในแทงทดสอบแบบกลวง ปด
ผนกชองเตมนำา และทงไวในหองปดทอณหภมหอง
นำาผลการทดสอบมาคดเลอกสตรสวนผสม
เพอทดลองขนรปเปนผลตภณฑเซรามกทมพนทผว
สำาหรบการระเหยนำาหอมประมาณ 20 ตารางเซนตเมตร
ขนรปโดยวธการหลอตน เผาผลตภณฑท 1200 องศา
เซลเซยส ทดสอบการใชงานโดยทดสอบระยะเวลาทนำา
ถกดดจนเตมพนทผว
ประเมนความพงพอใจของผใชตอผลตภณฑ
เมอเตมนำาหอมโดยใชแบบสอบถาม ทำาโดยการเตม
นำาหอมผสมแอลกอฮอล 1:2 สวน ปรมาณ 30 มลลลตร
ในผลตภณฑเซรามกหอม วางทมมหองขนาด 5x5x3 เมตร
จำานวน 2 และ 4 ตำาแหนง มมละหนงตำาแหนง วางตรง
กนขาม ทดสอบขณะเปดและปดเครองปรบอากาศ
Figure 1. Water absorption length test.
Table 1. Chemical compositions of the commercial porcelain body
Table 2. Sample names and their compositions
3.ผลและวจารณ(ResultsandDiscussion) ผลการทดสอบการดดซมนำาของตวอยางท
อณหภม 1200 และ 1230 องศาเซลเซยส พบวาการเตม
อะลมนารอยละ 2 4 และ 6 มผลใหการดดซมนำาของ
ตวอยางหลงเผาเพมขน กลาวคอทอณหภม 1200 องศา
เซลซยส จากเนอดนสำาเรจรปทมคาดดซมนำารอยละ
1.43 คอ เปนคาดดซมนำารอยละ 3.35 5.61 6.13 ตาม
ลำาดบ และทอณหภม 1230 องศาเซลเซยส จากคาดด
ซมนำารอยละ 0.63 เปนคาดดซมนำารอยละ 3.25 3.39
และ 4.20 ตามลำาดบ การเพมอณหภมการเผาทำาใหการ
ดดซมนำาของตวอยางหลงเผาลดลง แสดงดงภาพท 2
ผลการทดสอบการหดตวของตวอยางทอณหภม 1200
และ 1230 องศาเซลเซยส พบวาการเตมอะลมนารอยละ
2 4 และ 6 มผลใหการหดตวของตวอยางหลงเผาลดลง
กลาวคอทอณหภม 1200 องศาเซลเซยส จากคาการหด
ตวรอยละ 12.36 เปนคาการหดตวรอยละ 12.22 11.88
9.92 และทอณหภม 1230 องศาเซลซยส จากคาการหด
ตวรอยละ 14.44 เปนคาการหดตวรอยละ 12.84 12.36
และ 11.50 การเพมอณหภมการเผาทำาใหการหดตวของ
ตวอยางหลงเผาเพมขน แสดงดงภาพท 2
ผลการทดสอบการดดซมนำาและการหดตว
แสดงใหเหนวา การเพมอณหภมการเผาของเนอดน
สำาเรจรป โดยปกตมผลใหตวอยางมรพรนแบบเปดลด
ลงหรอความสกตวเพมขน สงผลใหตวอยางมสมบต
การดดซมนำาลดลงและการหดตวเพมขน ในขณะทการ
เตมอะลมนาซงเปนวตถดบทมความทนไฟลงในเนอดน
สำาเรจรป ทำาใหตวอยางมความทนไฟเพมขน สงผลใน
ทางตรงขามใหตวอยางหลงเผามสมบตการดดซมนำา
เพมขนและการหดตวลดลง
Constituents Content, in wt %
SiO2
60.50
Al2O
327.60
Fe2O
30.52
MgO 0.11
CaO 0.09
Na2O 1.14
K2O 3.65
TiO2
0.03
Sample name Commercial porcelain body
Alumina (A12)
P 100 0
PA2 100 2
PA4 100 4
PA6 100 6
12 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
ผลการทดสอบระยะดดนำาของตวอยางท
อณหภม 1200 และ 1230 องศาเซลเซยสกบเวลาแสดง
ดงภาพท 3 และ 4 ตามลำาดบ พบวาการเตมอะลมนา
รอยละ 2 4 และ 6 ทำาใหตวอยางมความสามารถ
ในการดดนำาเปนระยะทางทสงเพมขนกวาตวอยางเนอ
ดนสำาเรจรปพอรซเลน สวนการเผาทอณหภมสงข น
ทำาใหความชนของกราฟใน 8 ชวโมงแรกหรออตราการ
ดดนำาใน 8 ชวโมงแรกตำาลง ระยะดดนำานเกดจาก
Figure 3 Water absorption lengths with times of P, PA2, PA4, and PA6 fired at 1200 C
Figure 2 Firing shrinkages (SH) and water absorptions (WA) of P, PA2, PA4, and PA6 fired at 1200 C and 1230 C
แรงแคปลลารทเกดขนกบของเหลวในทอ แรงนจะขน
กบรศมของทอและพลงงานจากผวสมผส (interfacial
surface energies of the solid-liquid-gas interface)
เนอเซรามกทมความพรนแบบรเปดแบบตอเนอง โดย
ขนาดของรทเหมาะสมมความสามารถในการดดของเหลว
ใหมความสง [4] ระยะดดนำาของตวอยางในการทดลองน
เมอเผาทอณหภม 1200 และ 1230 องศาเซลเซยส มคา
ประมาณ 90 และ 80 มลลเมตร ตามลำาดบ
13Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Figure 4 Water absorption lengths with varying times of P, PA2, PA4, and PA6 fired at 1230 C
ผลการทดสอบอตราการระเหยนำา แสดงดง
ภาพท 5 พบวาตวอยางทความหนา 1 มลลเมตร
การเตมอะลมนาจากรอยละ 2 เปน 6 ทำาใหเนอดนม
สมบตอตราการระเหยนำาเพมขนจาก 0.46 ไมโครกรม/
ตารางมลลเมตร/วนาท เปน 0.62 ไมโครกรม/ตาราง
มลลเมตร/วนาท แตทความหนา 2 มลลเมตร พบวา
การเตม อะลมนาจากรอยละ 2 เปน 6 มผลตอการ
เปลยนแปลงสมบตอตราการระเหยนำาเพยงเลกนอยคอ
จาก 0.31-0.32 ไมโครกรม/ตารางมลลเมตร/วนาท เปน
0.36 ไมโครกรม/ตารางมลลเมตร/วนาท สวนการเพม
อณหภมการเผาจาก 1200 องศาเซลเซยส เปน 1230
องศาเซลเซยส พบวาตวอยางมอตราการระเหยนำาลดลง
มากคอ ตวอยางทความหนา 1 มลลเมตร มสมบตอตรา
การระเหยนำาลดลงจาก 0.46-0.62 ไมโครกรม/ตาราง
มลลเมตร/วนาท เหลอ 0.12-0.26 ไมโครกรม/ตาราง
มลลเมตร/วนาท และทความหนา 2 มลลเมตร อตรา
การระเหยนำาลดลงจาก 0.31-0.36 ไมโครกรม/ตาราง
มลลเมตร/วนาท เปน 0.07-0.11 ไมโครกรม/ตาราง
มลลเมตร/วนาท
ผลการทดสอบอตราการระเหยนำาสอดคลอง
กบผลการทดลองการดดซมนำากลาวคอ สมบตการดด
ซมนำาเปนคาทแสดงความพรนตวของรเปดแบบตอเนอง
ในตวอยางหลงเผา ทสงผลถงอตราการระเหยทตองอาศย
ความพรนตวของรเปดแบบตอเนองในการลำาเลยง
ของเหลว การเผาทอณหภมสงขนทำาใหความพรนตวของร
เปดแบบตอเนองลดลงเปนผลใหการดดซมนำาลดลงและ
อตราการระเหยนำาลดลง สำาหรบตวอยางทมความหนา
เพมมากขนมแนวโนมทจะมอตราการระเหยลดลงนน
สามารถใชสมการของ D’Arcy’s law [5] ในการอธบาย
กลาวคอ ของเหลวตองไหลผานรพรนมาทผวแลวจงระเหย
ออกไป อตราการไหลเปนสมบตทผกผนกบระยะทางท
ของเหลวไหลผาน เมอระยะทางเพมขนทำาใหอตราการ
ไหลของของเหลวมาทผวลดลง เปนผลใหอตราการระเหย
ลดลง
14 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Figure 5 Water evaporation rates of PA2, PA4, and PA6 fired at 1200 C and 1230 C with 1 mm or 2 mm thick
ผลการทดสอบขางตนแสดงใหเหนวาการเตม
อะลมนาในเนอดนสำาเรจรป สามารถทำาใหเน อดนม
สมบตดดนำาและนำาสามารถระเหยออกจากเนอดนได
และไดแสดงใหเหนขอจำากดของขนาดทเหมาะสมใน
การออกแบบผลตภณฑทประสงคใชสมบตดดนำาน
ไดทดลองพฒนาผลตภณฑเซรามกทมกลนหอมจาก
ตวอยาง PA2 เผาท 1200 องศาเซลเซยส ทเลอกใช
อณหภมน เนองจากเปนอณหภมทมกใชในการผลต
เซรามกทวไป ผลการทดลองโดยวธตรวจพนจระยะเวลา
ทนำาหอมถกดดจนเตมพนทผวของผลตภณฑพบวา
ระยะเวลาทนำาหอมถกดดจนเตมพนทผวใชเวลา 5 ชวโมง
ดงแสดงในภาพท 6 และผลการทดสอบความพอใจ
ของกลนนำาหอมในหองทดลอง พบวาการเพมจำานวน
ผลตภณฑใหเหมาะสมกบขนาดของหองจาก 2 ตำาแหนง
เปน 4 ตำาแหนง และในสภาะวะทเปดเครองปรบอากาศ
สามารถเพมความพอใจของผใชขนมาในระดบทไมตำา
กวารอยละ 70 แสดงในภาพท 7
การเพมจำานวนผลตภณฑและการเปดเครอง
ปรบอากาศมผลตอความพอใจ เนองจากสมบตการระเหย
ของของเหลวขนกบปจจยตางๆ ไดแก ความเขมขนของ
โมเลกลของของเหลวหรอสารอนในอากาศ พนทผว
อณหภม แรงระหวางโมเลกลของของเหลว และการ
ถายเทอากาศ [6,7] ในการทดลองนการเพมจำานวน
ผลตภณฑเปนการเพมพนทผว และการเปดเครองปรบ
อากาศสามารถเพมการถายเทอากาศเหนอผลตภณฑ
อกทงลดความเขมขนของโมเลกลนำาหอมบรเวณผวหนา
ของนำาหอมเปนผลใหโมเลกลของนำาหอมบรเวณผวหนา
กลายเปนไอไดมากขนหรอระเหยไดเรวขนจงเพมระดบ
ความพอใจ
15Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1st hr
2nd hr
3rd hr
4th hr
5th hr Figure 6 Appearance of the water absorption of the product
Figure 7 Scent satisfaction study of the product varied with the number of products placed in the room and the condition of the air conditioner
4.สรป(Conclusion) ผลการศกษาแสดงใหเหนวาการเตมอะลมนา
ในเนอดนสำาเรจรปพอรซเลนเพยงรอยละ 2 ทำาใหเซรามก
มความพรนมากขน การเผาทอณหภม 1200 และ 1230
องศาเซลเซยส ทำาใหเนอดนมสมบตการดดซมนำารอยละ
3.25-3.35 มสมบตระยะดดนำาประมาณ 90 และ 80
มลลเมตร และสมบตการระเหยนำา แปรผกผนกบ
อณหภมท เผาและขนกบความหนาของตวอยาง คอ
การเพมอณหภมการเผาจาก 1200 องศาเซลเซยส เปน
1230 องศาเซลเซยส มผลทำาใหอตราการระเหยนำา
ทความหนา 1 มม. ลดลงจาก 0.46 ไมโครกรม/
ตารางมลลเมตร/วนาท เปน 0.32 ไมโครกรม/ตาราง
มลลเมตร/วนาท แตทความหนา 2 มลลเมตร อตราการ
ระเหยนำาไมเปลยนแปลงมากนกคออยในชวง 0.11-0.13
ไมโครกรม/ตารางมลลเมตร/วนาท การทดลองผลต
ผลตภณฑ เซรามกโดยใชเนอดนนพบวามความสามารถ
ในการดดของเหลวใหมความสงในระยะทตองการ และ
สามารถปลดปลอยนำาหอมได โดยการใชงานตองคำานง
ถงพนทผวของผลตภณฑและขนาดของหองใหเหมาะสม
และควรใชในหองทมอากาศถายเทเพอเพมอตราการ
ระเหยของนำาหอม
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) ขอขอบคณ กรมวทยาศาสตรบรการทสนบสนน
งบประมาณ สถานท เคร องมอทใชในงานวจยและ
ขอขอบคณเจาหนาทกรมวทยาศาสตรบรการทกทานท
ใหความชวยเหลอจนงานสำาเรจลลวง
6.เอกสารอางอง(References) [1] ScHeffer M. and Colombo P. Cellular
Ceramics Structure, Manufacturing, Properties
and Applications ,WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.
KGaA, Weinheim. 2005, p 33
[2] Duncan J. Shaw. Introduction to Colloid
and Surface Chemistry, Butterworth-Heineman
12001230
16 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Ltd., 1992, p 70
[3] Raimondo M et al., Prediction the initial
rate of water absorption in clay bricks, Construction
and Building Materials, 2009, 23, p 2623-2630
[4] Capillarity and Gravity [ออนไลน].
[อางถงวนท 3 สงหาคม 2552]. เขาถงไดจาก http://web.
mit.edu/nnf/education/wettability/gravity.html
[5] Darcy's law [ออนไลน]. [อางถงวนท 8
เมษายน 2552]. เขาถงไดจาก http://en.wikipedia.
org/wiki/Darcy's_law
[6] Evaporation [ออนไลน]. [อางถงวนท 15
เมษายน 2556]. เขาถงไดจาก http://en.wikipedia.
org/wiki/Evaporation
[7] การระเหย [ออนไลน]. [อางถงวนท 15
เมษายน 2556]. เขาถงไดจาก http://www.promma.ac.th/
main/chemistry/solid_liquid_gas/vapourization.htm
17Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
การสงเคราะหคอรเดยไรตจากตะกรนหลอมอะลมเนยมA synthesis of cordierite from aluminium slag
ปราณ จนทรลา1*, วรรณา ต.แสงจนทร 1, ศนศนย รกไทยเจรญชพ1
Pranee Junlar1*, Wanna T.saengechantara1, Sansanee Rugthaicharoencheep1
บทคดยอ งานวจยนเปนการสงเคราะหคอรเดยไรตจากตะกรนหลอมอะลมเนยม สำาหรบใชทำาอปกรณในเตาเผา (kiln
furniture) โดยมสวนผสมของตะกรนอะลมเนยม ดนขาว ดนดำา ทลค และควอรตซ เผาทอณหภม 1250, 1280
และ 1300 องศาเซลเซยส ศกษาสมบตของคอรเดยไรตทสงเคราะหได โดยวเคราะหสวนประกอบทางแรวทยา
ดวยเครองเอกซเรยดฟแฟรกโตมเตอร (XRD) ทดสอบสมบตทางกายภาพ ความแขงแรง (Modulus of rupture) และ
คาสมประสทธการขยายตวเมอรอน (Coefficient of thermal expansion) ผลจาก XRD พบเฟสหลก คอรเดยไรต
ปรมาณสงสด ในเนอคอรเดยไรตทสงเคราะหหลงเผาทอณหภม 1300 องศาเซลเซยส มการหดตว (Shrinkage) รอยละ
8.1-9.9 การดดซมนำา (Water absorption) รอยละ 13.8-16.8 ความหนาแนน (Bulk density) 1.80-1.88 กรมตอ
ลกบาศกเซนตเมตร มคาความแขงแรง ระหวาง 20.7-22.7 เมกะพาสคาล และคาสมประสทธ การขยายตวเมอรอน
ระหวาง 3.199 -3.694 x10-6ตอองศาเซลเซยส จากนนไดคดเลอกสตรทมการเกดเฟสคอรเดยไรตสงสด และความแขง
แรงสงสดทดลองทำาผลตภณฑตนแบบขาตงรปตวว ทมความสง 5 เซนตเมตร ขนรปดวยวธหลอแบบ
Abstract This research focused on the synthesis of cordierite from aluminum slag to produce kiln furniture.
The compositions based on an industrial Al-rich sludge, kaolin, ball clay, talc, and quartz at sintering
temperatures of 1250, 1280, and 1300 ำC. The properties of synthesized cordierite, namely phase
compositions by means of X-ray diffraction (XRD), physical properties, strength (Modulus of Rupture), and
thermal expansion coefficient were evaluated. The XRD analysis confirmed that the major phase of
sample synthesized at 1300 ำC was cordierite. The sample had firing shrinkage between 8.1-9.9%, water
absorption in the range of 13.8-16.8%, density (Bulk density) between 1.80-1.88 g/cm3, strength between
20.7-22.7 MPa, and thermal expansion coefficient in the range of 3.199–3.694 x 10-6/ ำC. In addition, the
composition with the highest cordierite phase and strength were selected to form a V-shape, 5 cm high
kiln furniture prototype using a slip casting method.lease the fragrance.
คำ�สำ�คญ : ตะกรนหลอมอะลมเนยม, คอรเดยไรต, วสดทนไฟKeywords : Aluminium slag, Cordierite, Refractory1กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
18 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) อ ตสาหกรรมการหลอมอะล ม เ น ยม ใน
ประเทศไทยมทงทเปนอตสาหกรรมขนาดใหญ ขนาด
กลางและขนาดยอม (SMEs) มตะกรนอะลมเนยมซง
เปนกากอตสาหกรรมมากกวา 50 ตนตอเดอน [1] ซง
โรงงานขนาดใหญจะสงกากอตสาหกรรมเหลานใหกบ
บรษททใหบรการกำาจดกากของเสยอตสาหกรรม ในขณะ
ทโรงงาน SMEs ซงสวนใหญตงอยในจงหวดสมทรสาคร
มกากอตสาหกรรมประมาณ 10 ตนตอเดอน ไมไดสง
บรษททใหบรการ เพราะมคาใชจายและยงไมมวธกำาจด
นอกจากนำามาถมท สงผลตอสภาพแวดลอม จากการ
วเคราะหองคประกอบทางเคมของตะกรนอะลมเนยม
พบวาองคประกอบหลก คอ อะลมนา (Al2O3) ถงรอยละ
77 จงนาจะนำาไปใชแทนวตถดบอะลมนา [2] เพอใชใน
การทำาวสดทนไฟ แทนทจะตองนำาเขาจากตางประเทศ
คอรเดยไรต เปนสารประกอบซลเกต มสตร
ทางเคมคอ MgO.2Al
2O
3.5SiO
2 จดเปนวสดทนไฟ ม
คาสมประสทธการขยายตวเมอรอนตำาระหวาง 1.5-4.0
10-6/ำC [3] มสมบตทนตอการเปลยนแปลงอณหภมอยาง
ฉบพลนไดด จงนยมนำาไปใชงานในสภาวะทตองมการ
เปลยนแปลงอณหภมอยเสมอ เชน อปกรณในเตาเผา
(kiln furniture) ตวกรองไอเสยในรถยนต (catalytic
converter) และแผงวงจรไฟฟา เปนตน [4]
คอรเดยไรตสามารถสงเคราะหไดจากวตถดบ
ทมสวนประกอบของแมกนเซยออกไซด (MgO) อะลมนา
(Al2O
3) และ ซลกา(SiO
2) เปนองคประกอบ เชน
แมกนไซต (MgCO3) ทลค (32MgO.
4SiO
2.H
2O) ดน
(Al2O
3.2SiO
2.2H
2O) และอะลมนา (Al2O3) โดยตอง
เผาทอณหภมสงกวา 1400 องศาเซลเซยส เพอใหเกด
เปนคอรเดยไรต แตหากมการปรบเปลยนอตราสวน
ของวตถดบธรรมชาต เชน ดนขาว ดนดำา ทลค และ
อะลมนา กจะสามารถสงเคราะหคอรเดยไรตทอณหภม
ประมาณ 1200-1300 องศาเซลเซยสได เนองจากใน
วตถดบธรรมชาตมกมสงเจอปนซงชวยใหเกดปฏกรยา
ไดงายขน [5]
งานวจยนมงเนนการสงเคราะหคอรเดยไรต
จากสวนผสมของดนขาว ดนดำา ทลค และตะกรน
อะลมเนยม สำาหรบใชทำาอปกรณในเตาเผา เพอเปน
แนวทางในการนำาวสดเหลอทงจากอตสาหกรรมไปใช
ประโยชน ทำาใหสามารถชวยลดปญหาสงแวดลอมไดอก
ทางหนง [6, 7]
2.วธการวจย(Experimental) 2.1การทดลองสงเคราะหเนอคอรเดยไรต
คดเลอกวตถดบทนำามาใช กำาหนดสวนผสมท
ใชในการทดลอง บดสวนผสมใหละเอยดในหมอบด
ขนรปชนทดสอบ เผาทอณหภม 1250, 1280 และ 1300
องศาเซลเซยส ทดสอบสมบตทางกายภาพ สวนประกอบ
ทางแรวทยา ความแขงแรง และคาสมประสทธการขยาย
ตวเมอรอน จากนนคดเลอกสตรเนอคอรเดยไรต เพอนำา
มาทดลองทำาเปนผลตภณฑตนแบบ
2.1.1วตถดบทใช
- ตะกรนอะลมเนยม (Aluminium slag)
จ.สมทรสาคร
- ดนขาว (Kaolin) ชนด Cerafast จาก
บรษทอนดสเตรยลมนเนอรลดเวลลอปเมนต จำากด
- ดนดำา (Ball clay) ชนด Ceragobe จาก
บรษทอนดสเตรยลมนเนอรลดเวลลอปเมนต จำากด
- ควอรตซ (Quartz) ชนด Cerasil จาก
บรษทอนดสเตรยลมนเนอรลดเวลลอปเมนต จำากด
- ทลค (Talc) ชนด special จากบรษทเซอร
นคอนเตอรเนชนแนล จำากด องคประกอบทางเคมของ
วตถดบทใชในการทดลอง แสดงใน ตารางท 1
19Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Table 1 Chemical composition of raw materials used in the experiment
Composition (%)
Aluminium slag (calcined)
Talc Ball clay Kaolin Quartz
Al2O3 77.14 0.6 31.3 37.3 0.18 SiO2 8.75 62.7 49.8 47.2 99.22
Fe2O3 6.67 0.1 1.2 1.0 0.1 MgO 1.81 32.3 0.1 0.06 0.1 CaO 1.41 1.9 0.4 0.1 0.1 Na2O 0.72 0.5 0.5 0.4 0.03 K2O 1.18 0.1 1.6 1.7 0.07 TiO2 0.61 - 0.7 - 0.05
MnO2 0.23 0.002 0.03 0.06 - L.O.I. - 1.6 13.7 13.0 0.3
2.1.2สวนผสมเนอดน
คอรเดยไรตมสตรเคม 2MgO.2Al2O
3.5SiO
2
จากเฟสไดอะแกรมดงแสดงในภาพท 1 มชวงคาออกไซด
ทสามารถทำาใหเกดคอรเดยไรตไดคอ MgO 9-17 %,
Al2O
3 30-38 % และ SiO
2 47-55 % [8] การทดลอง
Cordierite
Figure 1 Phase diagram of MgO - Al2O3 - SiO
2 system
คร งน ไดแปรผนสวนผสมตามแผนผงการผสมรป
สามเหลยมโดยเลอก 5 จด (A-E) ดงภาพท 2 เพอใหได
คอรเดยไรตทมสวนผสมดงตารางท 2 และสตรวตถดบท
ใชในการทดลองแสดงในตารางท 3
20 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Figure 2 Triaxial table used to determine the formula
Table 2 Oxide compositions for cordierite body formulas
2.1.3การเตรยมเนอคอรเดยไรตและชนทดสอบ
ชงสตรวตถดบ ดงในตารางท 3 รวม 5 สตร
โดยแตละสตร นำาสวนผสมบดในหมอบดใหละเอยด
ดวยวธบดเปยก ใชเวลาในการบด 24 ชวโมง นำาไปผาน
ตะแกรง 100 เมช และอบแหงทอณหภม 110 องศา
เซลเซยส จากนนทำาเปนผงเมดแกรนล ผานตะแกรง 50
และ 70 เมช แลวนำาไปอดขนรปชนทดสอบในแบบ
พมพโลหะขนาด 30×60×10 ควบกมลลเมตร ดวยเครอง
อดไฮดรอลก โดยใชแรงอด 140 กโลกรมตอตาราง
เซนตเมตร เปนเวลา 20 วนาท และนำาไปเผาในเตาไฟ
ฟาทอณหภม 1250, 1280 และ 1300 องศาเซลเซยส
โดยใชอตราเรง 150 องศาเซลเซยสตอชวโมง ยนไฟท
อณหภมสงสด 120 นาท
จด MgO Al2O3 SiO2
A 12 32 50
B 13 34 47
C 9 34 51
D 11 32 51
E 11 33 50
21Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Table 3 Raw material compositions used in the experiment.
Sample Talc Kaolin Ball clay Aluminium slag
(calcined) Quartz
AS_1.2_A 35.4 10.7 21.2 22.9 9.8
AS_1.2_B 34.3 13.2 26.2 23.9 2.4
AS_1.2_C 23.6 13.8 27.5 23.2 12.0
AS_1.2_D 29.5 11.6 23.0 24.0 11.9
AS_1.2_E 32.4 11.6 23.0 23.9 9.1
2.1.4การทดสอบเนอคอรเดยไรต
นำาชนทดสอบทเผาอณหภม 1250, 1280 และ
1300 องศาเซลเซยส ไปวเคราะหทดสอบสมบตตางๆ
ดงน
2.1.2.1 ทดสอบสมบต ทางกายภาพ
ไดแก การหดตว การดดซมนำา และคาความหนาแนน
โดยทดสอบตามมาตรฐาน ASTM C 373-88 (Reapproved
Table 4 Physical properties and strength of samples firing at temperature 1250, 1280 and 1300 C
Sample Firing temp, C AS1.2 A AS1.2 B AS1.2 C AS1.2D AS1.2 E Shrinkage,% 1250 9.59 10.45 7.98 9.68 9.50
1280 9.46 9.78 7.93 9.44 9.41 1300 9.49 9.86 8.09 8.86 9.30
Water absorption, % 1250 16.28 14.36 17.69 15.96 17.13 1280 16.12 14.07 16.73 15.26 16.53 1300 16.83 13.81 15.79 15.21 16.24
Bulk density, g/cm3 1250 1.85 1.92 1.80 1.86 1.82 1280 1.83 1.88 1.80 1.85 1.82 1300 1.80 1.88 1.82 1.84 1.81
Modulus of rupture, MPa 1250 22.55 23.53 22.37 21.70 22.51 1280 21.69 24.66 22.48 24.33 22.91 1300 20.99 22.70 22.17 21.74 20.73
2006) ใชชนทดสอบรปสเหลยมผนผาขนาด 30×60×10
มลลเมตร (กวาง × ยาว × หนา) เผาแลวทอณหภม
1250, 1280 และ 1300 องศาเซลเซยส
2.1.2.2 ทดสอบคาความแขงแรง โดยใชเครอง
ยหอ Hung Ta รน HT8116 ใชชนทดสอบรปสเหลยมผน
ผาขนาด 30×60×10 มลลเมตร (กวาง X ยาว X หนา)
เผาแลวทอณหภม 1250, 1280 และ 1300 องศาเซลเซยส
22 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Figure 3 Bar graphs comparison of physical properties and strength of samples after firing at temperature 1250 , 1280, 1300 C 3.1 Shrinkage,% 3.2 Water absorption,% 3.3 Bulk density, g/cm3
and 3.4 Modulus of rupture, MPa
3.1 3.2
3.3 3.4
3.1 3.2
3.3 3.4
3.1 3.2
3.3 3.4 3.1 3.2
3.3 3.4
2.1.2.3 วเคราะหสวนประกอบทางแรวทยา โดย
ใชเครองเอกซเรยดฟแฟรกโตมเตอร ยหอ Bruker รน
D8-Advance ม Cu เปนตวกำาเนดรงส และ Ni เปน filter
โดยมคา 2 ตงแต 5 ถง 80 องศา ใชตวอยางทเผาแลว
ทอณหภม 1250, 1280 และ 1300 องศาเซลเซยส บดเปน
ผงละเอยด ผานตะแกรงรอน 100 เมช
2.1.2.4 ทดสอบสมประสทธการขยายตวเมอรอน
โดยใชเครองไดลาโตมเตอร (Dilatometer) ยหอ Netzsch
ร น DIL 402 ใชช นทดสอบทเผาแลวทอณหภม 1300
องศาเซลเซยส ขนาด 0.5×40×0.5 มลลเมตร (กวาง ×
ยาว × หนา)
2.2การทดลองทำาผลตภณฑตนแบบ
คดเลอกสตรเนอคอรเดยไรตทมคอรเดยไรต
เกดมากทสดโดยดจากผลวเคราะหสวนประกอบทางแร
วทยา ไปทดลองทำาผลตภณฑขาตง รปตวว ขนาดสง 5
เซนตเมตร ขนรปดวยวธหลอแบบ เผาทอณหภม 1300
องศาเซลเซยส ยนไฟ 2 ชวโมง
3.ผลและวจารณ(ResultsandDiscussion) 3.1 การสงเคราะหเนอดนคอรเดยไรต จากสวนผสม
ของตะกรนอะลมเนยม ดนขาว ดนดำา ทลค และ
ควอรตซ เผาทอณหภม 1250, 1280 และ 1300
องศาเซลเซยส ผลการทดสอบสมบตทางกายภาพ คา
ความแขงแรง คาสมประสทธการขยายตวทางความรอน
แสดงในตารางท 4,5 และ ภาพท 3 ตามลำาดบ สวน
ประกอบทางแรวทยาแสดงใน ภาพท 4, 5 และ 6 ตาม
ลำาดบ พบวา ม 4 สตร (AS1.2 A, B, C และ E) มคาดด
ซมนำา การหดตว และความหนาแนนลดลง เมออณหภม
การเผาสงขน ยกเวนสตร AS1.2 C มการหดตวเพมขน
เมอเผาทอณหภมสงขน ผลวเคราะหสวนประกอบทาง
แรวทยา พบวาทกสตรเกดเฟสคอรเดยไรตเพมมากขน
และเกดเฟสครสโตบาไลทลดลง เมออณหภมการเผาสงขน
โดยเมอเผาทอณหภม 1300 องศาเซลเซยส จะไมพบ
เฟสครสโตบาไลท สตร AS1.2 B และ AS1.2 C มคา
สมประสทธการขยายตวเมอรอนเทากบ 3.199 และ
23Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Table 5 Thermal expansion coefficient of samples firing attemperature 1300 C
Figure 4 XRD patterns of sample AS_1.2_A - E firing at temperature 1250 C
C = คอรเดยไรต, S= สปเนล, A= คอรนดม, Q = ครสโตบาไลท
CC Q
C C Q QS C AQ S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
AS_1.2_E
C
C CC Q
C C Q QS C AQ S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
AS_1.2_A
AS_1.2_D
C
CC Q
C C QS C AQ S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
C
AS_1.2_C
C
CC Q
C C QS C AQ S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
C
C
CC Q
C C Q QS C AQ S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
AS_1.2_B
C
100
100
100
100
100
0
C
Two-theta, Cu K
3.2 ผลการทดลองทำาผลตภณฑตนแบบ คดเลอก
สตร AS_1.2_B ทมสวนผสมของตะกรนอะลมเนยมรอยละ
23.9 ดนขาวรอยละ 13.2 ดนดำารอยละ 26.2 ทลครอยละ
34.3 และ ควอตซรอยละ 2.4 บดผสมดวยวธบดเปยก
ขนรปดวยวธหลอแบบเปนขาตงรปตววสง 5 เซนตเมตร
ภาพท 7 พบวาเนอดนสตร AS_1.2_B สามารถขนรป
ดวยวธการหลอแบบได และผลตภณฑตนแบบหลงเผา
สามารถคงรปไดไมบดเบยว
3.155 x 10-6 ตอองศาเซลเซยส ตามลำาดบ นอยกวาสตร
อนทเหลอซงสมพนธกบผลการวเคราะหสวนประกอบ
ทางแรวทยาทพบวา สตร AS1.2 B และ AS1.2 C เกด
เฟสคอรเดยไรตมากกวาสตรอน
Sample
Firing
temp,
°C
Coefficient of thermal expansion
(30-1000 °C), x 10-6/°C )
AS_1.2_A
1300
3.694
AS_1.2_B 3.199
AS_1.2_C 3.155
AS_1.2_D 3.617
AS_1.2_E 3.354
ทดลองทำาผลตภณฑตนแบบโดยคดเลอกสตร
AS1.2 B ซงเกดเฟสคอรเดยไรตสงสด และมคาความ
หนาแนนสงสดท 1.88 กรมตอลกบาศกเซนตเมตร คาการ
ดดซมนำาตำาสดทรอยละ 13.81 มคาความแขงแรงสงสด
ท 22.70 เมกะพาสคาล และมคาสมประสทธการขยาย
ตวเมอรอนตำาท 3.199 x 10-6ตอองศาเซลเซยส
24 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Figure 5 XRD patterns of sample AS_1.2_A - E firing at temperature 1280 C
Figure 6 XRD patterns of sample AS_1.2_A - E firing at temperature 1300 C
C
CC Q
C C Q QS C AQ S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
C
CC
C C S C A S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
C
CC Q
C C Q QS C AQ S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
C
CC Q
C C Q QS C AQ S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
C
CC Q
C C Q QS C AQ S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
C
C
C
C
C C = คอรเดยไรต, S= สปเนล, A= คอรนดม, Q = ครสโตบาไลท
AS_1.2_E
AS_1.2_D
AS_1.2_B
AS_1.2_A
100
100
100
100
100
0
AS_1.2_C
Two-theta, Cu K
CC
C C Q S C QA S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
C
CC
C C S C A S C C C C C C C S C A,C S A C
C S C A
C
CC
C C S C A S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
C
CC
C C Q QS C AQ S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
C
CC Q
C C Q QS C AQ S C C C C C C C S A C A,C S A C
C S C A
C
AS_1.2_E
AS_1.2_D
AS_1.2_C
AS_1.2_B
AS_1.2_A
C
C
C
C
C
100
100
100
100
100
Two-theta, Cu K
25Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Figure 7 V-shape prototypes from AS_1.2_B at firing temperature of 1300 C
4.สรป(Conclusion) ตะกรนจากอตสาหกรรมการหลอมอะลมเนยม
สามารถใชแทนอะลมนา นำามาสงเคราะหเน อดน
คอรเดยไรตทำาเปนผลตภณฑสำาหรบใชในอปกรณใน
เตาเผาได โดยมสวนผสมของตะกรนอะลมเนยมรอยละ
23.9 ดนขาวรอยละ 13.2 ดนดำารอยละ 26.2 ทลครอยละ
34.3 และ ควอตซรอยละ 2.4 สามารถนำาไปขนรปเปน
ผลตภณฑ เผาทอณหภม1300 องศาเซลเซยส
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) ขอขอบคณผบงคบบญชาและเจาหนาทสำานก
เทคโนโลยชมชนทกทานทชวยสนบสนน การทำากจกรรม
วจย ขอขอบคณ ศนยเชยวชาญแกว โครงการฟสกส
และวศวกรรม ทใหความอนเคราะหการทดสอบองค
ประกอบเคมของวตถดบ และการทดสอบคาสมประสทธ
การขยายตวเมอรอน
6.เอกสารอางอง(References) [1] โครงการอตสาหกรรมหลอมหลอเศษ และ
ตะกรนอะลมเนยม. [ออนไลน] อางถงวนท 10 เมษายน
2556 เขาถงไดจาก http://www2.diw.go.th/I_Standard/
Web/pane_files/Industry27.asp 2556
[2] E. Alvarez-Ayuso, Approaches for the
treatment of waste streams of the aluminium
anodising industry, Journal of Hazardous Materials.
2009, 164, 409-414.
[3] A.Eppler Richard and R.Eppler Douglas,
Glazes and Glass Coating, the American ceramic
society, Westerville, USA, 1998. 25-29.
[4] Low thermal expansion modified
coedierite, US. Patent 4,403,017, Sep 6, 1983.
[5] F.Singer and Sonia S. Singer, Industrial
Ceramics, Chapman and Hall, London, 1979. 482-487.
[6] M.J. Ribeiroa and J.A.Labrincha,
Properties of sintered mullite and cordierite
pressed bodies manufactured using Al-rich
anodizing sludge, Ceramics International, 2008,
34(3), 593-597.
[7] M.J. Ribeiro, D.U.Tulyaganov, J.M.Ferreira,
J.A.Labrincha, Recycling of Al-rich industrial sludge
in refractory ceramic pressed bodies, Ceramics
International, 2002 , 28(3), 319-326.
[8] E.M. Levin, C.R. Robbins and H.F.
McMurdie, Phase Diagrams for Ceramists, The
American ceramic society, Ohio, USA, 1964. 246.
26 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
การปรบสภาพเปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราวดวยของเหลวไอออนกเพอเพมผลผลตนำาตาลกลโคส
Pretreatment of corn husk and coconut husk using ionic liquid to enhance glucose recovery
วชร คตนนทกล1*, เจนจรา ภรรกษพตกร1
Watcharee Katinonkul1*, Jenjira Phuriragpitikhon1
คำ�สำ�คญ : วสดประเภทลกโนเซลลโลส, การปรบสภาพ, ของเหลวไอออนก, การยอยดวยเอนไซมKeywords : Lignocellulosic materials, Pretreatment, Ionic liquid, Enzymatic hydrolysis1กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
บทคดยอ การศกษานแสดงการปรบสภาพโดยใชของเหลวไอออนกในวสดประเภทลกโนเซลลโลส ไดแก เปลอกขาวโพด
และเปลอกมะพราว ทงนเพอเพมประสทธภาพรอยละการคนกลบของนำาตาลกลโคสโดยของเหลวไอออนกทใชศกษา
มสองชนดคอ 1-บวทล-3-เมทลอมดาโซเลยมคลอไรด (1-butyl-3-methylimidazolium chloride, BmimCl)
และ1-เอทล-3-เมทลอมดาโซเลยมอะซเทต (1-ethyl-3-methylimidazolium acetate, EmimOAc) ภายหลงจากท
วสดผานการปรบสภาพแลวจะถกนำาไปยอยดวยเอนไซมโดยเอนไซมทใชคอ Celluclast 1.5L และ Novozymes 188
ซงพบวาสภาวะการปรบสภาพทมประสทธภาพสงสดสำาหรบเปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราวในการชวยเพมปรมาณนำา
ตาลกลโคสในรปของรอยละคนกลบสงสดคอ การใชของเหลวไอออนกชนด EmimOAc ปรบสภาพทอณหภม 130 องศา
เซลเซยส เปนระยะ เวลา 2 ชวโมง ซงจะใหผลรอยละคนกลบนำาตาลกลโคสสงสดท 68.2 และ 62.8 ตามลำาดบ
นอกจากนยงพบวาการปรบสภาพดงกลาวสามารถลดปรมาณลกนนทมอยในโครงสรางของเปลอกขาวโพดและเปลอก
มะพราวไดมากถงรอยละ 9.2 และ 14.6 ตามลำาดบ
Abstract The study demonstrates the ionic liquid pretreatment for lignocellulosic materials like corn husk
and coconut husk in order to optimize the yield of glucose recovery. Two ionic liquids: 1-butyl-3-methyl-
imidazolium chloride (BmimCl) and 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (EmimOAc) were studied. The
pretreated materials were enzymatically hydrolyzed using Celluclast 1.5L and Novozymes 188. It was found
that the optimum pretreatment condition for corn husk and coconut husk were accomplished using
EmimOAc at the temperature of 130 ำC and duration of 2 hours, resulted in the maximum glucose recovery at
68.2 and 62.8%, respectively. In addition, using ionic liquid pretreatment could decrease the lignin content
in corn husk and coconut husk structures for 9.2 and 14.6%, respectively.
27Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) ในปจจบนการผลตไบโอเอทานอลเพอนำามา
ใชทดแทนเชอเพลงปโตรเลยมไดรบความสนใจเพมมาก
ขนเร อยๆ โดยวสดหลกทใชผลตไบโอเอทานอลคอ
นำาตาลกลโคส วตถดบทใชผลตเปนนำาตาลดงกลาว
แบงออกไดเปน 3 ประเภท คอ วสดประเภทนำาตาล
เชน ออย และกากนำาตาล วสดประเภทแปง เชน มน
สำาปะหลง ขาว ขาวโพด และอนๆ และประเภทสดทาย
คอวสดประเภทลกโนเซลลโลสทประกอบดวยเซลลโลส
เฮมเซลลโลส และลกนน เชน ฟางขาว กากออย แกลบ
ซงขาวโพด และไมออนชนดตางๆ เชน สน ยคาลปตส
เปนตน แตดวยขอจำากดทวสดสองประเภทแรกนนใช
เปนแหลงอาหารของมนษย ดงนนวสดประเภทลกโน
เซลลโลสซงมอยปรมาณมากและไมไดเปนพชอาหาร
ของมนษยจงมความเหมาะสมมากกวา กระบวนการ
ยอยเซลลโลสของวสดประเภทลกโนเซลลโลสใหกลาย
เปนนำาตาลนนการทำางานของเอนไซมหรอกรดทใชใน
การยอยนนมกถกกดขวางโดยปจจยทางกายภาพและ
ทางเคมหลายประการสงผลใหประสทธภาพในการยอย
เซลลโลสลดลง ดงนนการเปลยนแปลงโครงสรางของวสด
ประเภทลกโนเซลลโลสใหเหมาะสมตอกระบวนการยอย
จงเปนขนตอนทมความสำาคญโดยอาศยกระบวนการท
เรยกวา การปรบสภาพ (pretreatment)
กระบวนการปรบสภาพคอ การเปลยนหรอ
กำาจดโครงสรางและองคประกอบตางๆ ทเปนสงกดขวาง
ตอกระบวน การยอยเซลลโลส เพอชวยใหประสทธภาพ
การยอยดขนและผลทไดคอผลผลตนำาตาลเพมขน
ดงนนการปรบสภาพจงถอเปนขนตอนสำาคญในการ
เปลยนเซลลโลสใหเปนนำาตาลกลโคส วตถประสงค
ของกระบวนการปรบสภาพคอ กำาจดลกนนและเฮม
เซลลโลสออกลดโครงสรางแบบผลกของเซลลโลส เพม
พนทผวเซลลโลส และเพมความเปนรพรนของวสด
ชวมวล [1] ดงแสดงในรปท 1
Figure 1 Results in pretreatment of a lignocellulosic material [2]
การปรบสภาพวสดประเภทลกโนเซลลโลสม
หลายกระบวนการทงกระบวนการทางกายภาพ (physical
pretreat- ment) โดยการใชแรงกล เชน การบด การตด
เปนตน การปรบสภาพโดยกระบวนการทางเคมกายภาพ
(physic-chemical pretreatment) เชน การระเบดดวย
ไอนำา (steam explosion) การระเบดดวยแอมโมเนย
(ammonia fiber explosion) เปนตน การปรบสภาพ
โดยกระบวนการทางเคม (chemical pretreatment)
เชน การใชกรด (acid hydrolysis) การใชดาง (alkaline
hydrolysis) การใชสารละลายอนทรย (organosolve)
การใชโอโซน การกำาจดลกนนในเซลลโลสดวยซลไฟท
(sulfite pretreatment to overcome recalcitrance of
lignocellulose, SPORL) การใชของเหลวไอออนก (ionic
liquid) เปนตน และการปรบสภาพโดยกระบวนการ
ทางชวภาพ (biological pretreatment) เชน การใช
เชอจลนทรยจำาพวกรา เชน ราขาว รานำาตาล เปนตน
อยางไรกตามแตละกระบวนการปรบสภาพจะสงผลตอ
โครงสรางของวสดประเภทลกโนเซลลโลสแตกตางกน
ดงนนการเลอกกระบวนการปรบสภาพมาใชในการ
ปรบปรงหรอเปลยนแปลงโครงสรางของวสดชวมวลนน
จำาเปนตองทราบถงชนด โครงสรางทางเคม และองค
ประกอบอนๆ ของวสดประเภทลกโนเซลลโลสแตละ
ชนดเสยกอน แลวจงทำาการเลอกกระบวนการปรบ
สภาพใหเหมาะสม ทงนเพอเพมประสทธภาพในการ
ยอยเซลลโลส นอกจากนยงตองคำานงถงคาใชจายทใชใน
การดำาเนนการและผลกระทบตอสงแวดลอมอกดวย
ในงานวจยนวสดประเภทลกโนเซลลโลสทใช
ศกษาคอ เปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราว ทงน
cellulose
hemicellulose
pretreatment lignin
cellulose
hemicellulose
pretreatmentlignin
28 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
เนองจากเปนวสดเหลอทงทางการเกษตรทมอยมากมาย
ในทองถนและมเซลลโลสในปรมาณมาก โดยทวไป
เปลอกขาวโพดนอกจากใชทำาเปนสวนประกอบใน
อาหารสตวแลว ยงใชประดษฐงานทางดานหตถกรรม
เชน ดอกไมประดษฐ ตกตา เปนตน สวนเปลอกมะพราว
โดยทวไปใชทำากระถางใสกลวยไม ดงนนการเลอกนำา
วสดเหลานมาศกษาเพอเปนการเพมทางเลอกในการ
เพมมลคาตววสดเองในแงของการนำาไปใชผลตนำาตาล
เพอผลตเปนไบโอเอทานอล กระบวนการปรบสภาพ
ทใชในงานวจยนเปนการปรบสภาพดวยของเหลวไอออนก
เพอใหไดผลผลตนำาตาลสงสดภายหลงจากการยอยดวย
เอนไซม โดยอาศยหลกการทวาของเหลวไอออนก
สามารถละลายเซลลโลสไดดและบางชนดยงสามารถ
ละลายลกนนไดอกดวย [3] และดวยสมบตทเปนสาร
ประเภทเกลอไอออนกทคงสถานะเปนของเหลว ณ
อณหภมทตำากวาปกต ดงนนขอดของของเหลว ไอออนก
คอ เปนสารทไมเปนพษหรอเปนอนตรายตอสงแวดลอม
ทนตอความรอนไดด ระเหยกลายเปนไอไดนอยและ
สามารถนำากลบมาใชไดหลายครง
2.วธการวจย(Experimental) 2.1วตถดบและสารเคม
นำาเปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราวมาตด
ละเอยดใหมขนาดความยาวประมาณ 2 มลลเมตรโดย
ใชเครองตดประเภท universal cutting mill (FRITSCH,
Germany) แลวเกบไวในภาชนะทแหงและปดใหมดชด
เพอปองกนความชนกอนการนำาไปใชงาน ของเหลว
ไอออนกทใชคอ 1-บวทล-3-เมทลอมดาโซเลยมคลอไรด
(1-butyl-3-methylimidazolium chloride, BmimCl)
และ1-เอทล-3-เมทลอมดาโซเลยมอะซเทต (1-ethyl
-3-methylimidazolium acetate, EmimOAc) (ยหอ
Sigma-aldrich ความบรสทธสงกวารอยละ 90) เนองจาก
ทงสองชนดนมความสามารถในการละลายเซลลโลสไดด
เอนไซมทใชคอ Cellulase จาก Trichoderma reesai
(ชอทางการคา Celluclast 1.5L) และ Cellobiase จาก
Figure 2 Untreated corn husk and coconut husk
2.2การปรบสภาพเปลอกขาวโพดและเปลอก
มะพราวดวยของเหลวไอออนก
ชงเปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราวทตดให
มขนาดเลกประมาณ 2 มลลเมตร 1 กรม ใสในขวด
แกวทนความรอน อตราสวนของของแขงทใชเปนรอยละ
5 ตอนำาหนกของของเหลวไอออนก วางขวดแกวดงกลาว
ลงในอางนำามนซลโคนทควบคมอณหภมและวางอยบน
เตาความรอน ใสแทงแมเหลกเพอใชคนสารละลาย
ของเหลวไอออนกโดยตงความเรวท 250 รอบตอนาท
และคลมอางนำามนซลโคนดวยแผนอลม เนยมเพอ
ควบคมอณหภมใหคงท ซงในงานวจยนศกษาทอณหภม
90, 110 และ 130 องศาเซลเซยส เมอครบระยะเวลา
ท 120 นาท จงนำาขวดแกวออกจากอางนำามนซลโคน
ตงทงไวจนอณหภมตำากวา 90 องศาเซลเซยสจงเตมนำา
ปราศจากไอออนพรอมคนดวยแทงแมเหลกเพอทำาให
เซลลโลสทละลายอยในของเหลวไอออนกตกตะกอน
เปนเซลลโลส (regenerated cellulose) อกครงหนง
แยกเซลลโลสทไดออกจากของเหลวไอออนก ดวยวธ
หมนเหวยง ลางเซลลโลสดวยนำาปราศจากไอออนจน
กระทงไมมของเหลวไอออนกหลงเหลออยบนเซลลโลส
โดยวดจากการนำานำาลางไปวเคราะหดวยเครองวเคราะห
สารดวยอนฟราเรด (FTIR) ซงจะตองไมปรากฏหม
ฟงกชนของของเหลวไอออนก นำาเซลลโลสทไดไปอบ
ลมรอนทอณหภมไมเกน 45 องศาเซลเซยสเปนเวลา
24 ชวโมง เซลลโลสทไดนจะนำาไปยอยดวยเอนไซมเพอ
ผลตเปนนำาตาลตอไป
Aspergillus niger (ชอทางการคา Novozymes 188),
tetracycline, cycloheximide, sodium acetate buffer
pH 4.65, แคลเซยมคารบอเนต และกรดซลฟวรก
29Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
2.3การวเคราะหองคประกอบในเปลอกขาวโพด
และเปลอกมะพราว
ปรมาณเซลลโลส ไซแลน และลกนนสามารถ
วเคราะหไดโดยการยอยตวอยางดวยกรด (acid hydrolysis)
ตามดวยการวเคราะหสารละลายทเตรยมไดดวยเครอง
ไอออนโครมาโทรกราฟและการวเคราะหโดยนำาหนก
โดยใชวธมาตรฐาน NREL [4, 5] ชงตวอยาง 0.3 กรม
และเตมสารละลายกรดซลฟวรกทมความเขมขนรอยละ
72 ปรมาตร 3 มลลลตร เพอยอยตวอยางทอณหภม
30 องศาเซลเซยส เปนเวลา 1 ชวโมง จากนนเตมนำา
ปราศจากไอออนปรมาตร 84 มลลลตรเพอปรบความ
เขมขนสารละลายกรดซลฟวรกเปนรอยละ 4 และนำา
ขวดตวอยางไปใสในเครองนงทำาลายเชอดวยไอนำารอน
แรงดนสงทอณหภม 121 องศาเซลเซยส เปนเวลา 1 ชวโมง
จากนนนำาของเหลวทไดซงมสภาพเปนกรดไปปรบ
สภาพเปนกลางดวยแคลเซยมคารบอเนตแลวนำา
สารละลายทไดไปวเคราะหปรมาณเซลลโลส และไซแลน
ดวยเครองไอออนโครมาโทกราฟ (ยหอ Dionex รน ICS
3000) ระบบของไอออนโครมาโทกราฟท ใชประกอบ
ดวยคอลมนชนด CarboPac PA1 Analytical column
โดยทำาการวเคราะหทอณหภม 30 องศาเซลเซยส และ
เครองตรวจวดเปนชนดเคมไฟฟา วฏภาคเคลอนทท
ใชคอนำาปราศจากไอออนและโซเดยมไฮดรอกไซดทม
ความเขมขน 250 มลลโมลาร โดยอตราการไหลทใชคอ
1 มลลลตรตอนาท สวนปรมาณลกนนทไมละลายใน
กรด (acid-insoluble lignin) ภายหลงขนตอนการยอย
ดวยกรดสามารถวเคราะหไดโดยการกรองและวเคราะห
โดยการชงนำาหนกของแขงทกรองได สวนปรมาณลกนน
ทละลายในกรด (acid-soluble lignin) วเคราะหโดย
ใชเครองวดปรมาณแสงในชวงรงสยวและชวงแสงขาว
(UV-visible spectro-photometer) ทความยาวคลน
205 นาโนเมตร และคาคงทการดดกลนแสง (extinction
coefficient) ทใชคอ 110 ลตรตอกรม-เซนตเมตร
2.4การยอยดวยเอนไซมในเปลอกขาวโพดและ
เปลอกมะพราวเพอผลตนำาตาล
การยอยเปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราวดวย
เอนไซมดำาเนนการตามวธมาตรฐาน NREL [4] โดยชง
ตวอยางใหมปรมาณเซลลโลส 0.1 กรม ใสลงในขวดชมพ
(Erlenmeyer flask) ขนาด 25 มลลลตร เตมสารละลาย
โซเดยมอะซเทตบฟเฟอรทมคากรดเบส (pH) 4.65 และ
มความเขมขน 50 มลลโมลาร ปรมาณ 5 มลลลตร
ตามดวยสารยบยงการเจรญเตบโตของเชอแบคทเรย
คอ Tetracycline (ความเขมขน 10 มลลกรมตอ
มลลลตรในสารละลายเอทานอลทมความเขมขนรอยละ
70) และ cycloheximide (ความเขมขน 10 มลลกรมตอ
มลลลตรในนำากลน) ปรมาณ 40 และ 30 ไมโครลตรตาม
ลำาดบ จากนนเตมเอนไซม Celluclast 1.5L และ Novozymes
188 ลงไปในปรมาณ 60 FPU ตอกรมเซลลโลส และ 64
pNPGU ตอกรมเซลลโลสตามลำาดบ โดยเอนไซม
Celluclast 1.5L จะทำาหนาทแตกพนธะบรเวณอสณฐาน
(amorphous sites) ไดเปนสายโซเสนใหมและเกด
การแตกออกเปนนำาตาลหลายโมเลกล (เชน นำาตาล
สโมเลกล (tetrasaccharides), นำาตาลโมเลกลค
(disaccharides เปนตน) สวนเอนไซม Novozymes 188
จะทำาหนาทเปลยนนำาตาลดงกลาวใหอยในรปนำาตาล
โมเลกลเดยว [6] จากนนปดขวดชมพและนำาไปวางใน
ตบมเพาะเชอชนดเขยาทควบคมอณหภมไวท 50 องศา
เซลเซยส ความเรวในการเขยาท 120 รอบตอนาท เปน
เวลา 72 ชวโมง ภายหลงการเกบตวอยางสารละลาย
ทไดจากการยอยดวยเอนไซมทระยะเวลาตางๆ แตละ
ครงจะตองนำาตวอยางดงกลาวไปจมในนำาเดอดเปน
เวลา 5 นาท เพอหยดการทำางานของเอนไซม จากนน
แยกของแขงออกจากของเหลวดวยวธหมนเหวยง และ
นำาสารละลายตวอยางทไดในแตละชวงเวลาไปวเคราะห
ปรมาณนำาตาลดวยเครองไอออนโครมาโทรกราฟ
โดยใชสภาวะการวเคราะหดงทกลาวไปแลวในขอ 2.3
30 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
3.ผลและวจารณ(ResultsandDiscussion) 3.1 เปรยบเทยบองคประกอบของเปลอกขาวโพด
และเปลอกมะพราว
การวเคราะหองคประกอบของเปลอกขาวโพด
และเปลอกมะพราวกอนการนำาไปปรบสภาพเปนสง
จำาเปนทตองศกษา ทงนเพอใชเปรยบเทยบวาภายหลงการ
ปรบสภาพแลวองคประกอบแตละชนดนนเปลยนแปลง
จากสภาพเรมตนหรอไม ตารางท 1 แสดงองคประกอบ
ของเปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราวกอนการนำาไป
ปรบสภาพ จะเหนไดวาในเปลอกขาวโพดมปรมาณ
เซลลโลส (รอยละ 32) และเฮมเซลลโลส (รอยละ 35.7)
มากกวาเปลอกมะพราวรอยละ 8 และ 23.7 ตามลำาดบ ใน
ขณะทเปลอกมะพราวมปรมาณลกนนทงหมด (รอยละ
64) มากกวาเปลอกขาวโพดถง 2 เทา ปรมาณเถา
ในเปลอกขาวโพดมนอยกวาในเปลอกมะพราวประมาณ
3 เทา และไซแลนซงคำานวณจากนำาตาลไซโลสในเปลอก
ขาวโพดมปรมาณมากกวาในเปลอกมะพราวประมาณ 2 เทา
ปรมาณองคประกอบทวเคราะหไดในงานวจยน
เมอนำาไปเปรยบเทยบกบขอมลจากเอกสารอางองอนๆ
[7, 8] พบวาไดคาตางกนนอยกวารอยละ 7 ทงนอาจ
Table 1 Composition of untreated corn husk andcoconut husk (dry basis)
3.2 เปรยบเทยบการปรบสภาพเปลอกขาวโพดและ
เปลอกมะพราวดวยของเหลวไออนก
ในงานวจยนใชของเหลวไอออนก 2 ชนดคอ
1-บวทล-3-เมทลอมดาโซเลยมคลอไรด (1-butyl-3-
methylimidazo lium chloride, BmimCl) และ 1-เอทล-3-
เมทลอมดาโซเลยมอะซเทต (1-ethyl-3-methylimida-
zolium acetate, EmimOAc) เพอใชละลายเซลลโลส
ทมอยในเปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราว ณ สภาวะ
อณหภมทเหมาะสม จากรปท 1 จะเหนไดวาเปลอก
ขาวโพดและเปลอกมะพราวสามารถละลายไดดใน
EmimOAc ดงแสดงในรปท 1C และ1D ตาม ลำาดบ
ในขณะท BmimCl สามารถละลายเซลลโลสทมอยใน
เปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราวไดเชนกนแตนอยกวา
EmimOAc ดงแสดงในรปท 1A และ1B โดยสงเกต
ไดจากความสามารถในการละลายเปนเนอเดยวกนและ
สทเขมนอยกวา
เนองมาจากสวนตางๆ ของตวอยางทเลอกนำาศกษา
เชน เลอกเฉพาะเปลอกขาวโพด ไมรวมเสนใยของฝก
ขาวโพด เปนตน ขนตอนการเตรยมตวอยางตลอดจนวธ
ทเลอกใชในการวเคราะห
Figure 3 Dissolution of Corn husk in BmimCl (A) and EmimOAc (C) and coconut husk in BmimCl (B) and EmimOAc (D)
นอกจากนยงพบวาของเหลวไอออนกทงสองชนด
สามารถละลายลกนนทเปนองคประกอบอยในเปลอก
ขาวโพดและเปลอกมะพราวได โดยสงเกตจากสของ
ของเหลวไอออนกทเปลยนจากใสไมมส (รปท 1 BmimCl)
และสเหลองออนใส (รปท 1 EmimOAc) เปนสนำาตาลเขม
ซงเปนสของลกนนทละลายออกมาอยในของเหลวไอออนก
เมอเปรยบเทยบสระหวางเปลอกขาวโพดและเปลอก
BmimCl A B EmimOAc C D
Component (%) Corn huskCoconut
husk
cellulose 32.0 24.0
Hemicellulose * 35.7 12.0
Total lignin 32.3 64.0
acid soluble lignin 3.67 2.40
acid insoluble lignin 28.6 61.6
ash 2.54 8.48
glucan 35.5 26.6
xylan 4.00 1.82Note : * hemicellulose (%) = 100-cellulose (%) – lignin (%)
31Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
มะพราวจะเหนไดวาสของเปลอกมะพราวทละลาย
ในของเหลวไอออนกทงสองชนดมสทเขมกวาเปลอก
ขาวโพด ทงนเนองมาจากปรมาณลกนนในองคประกอบ
ของเปลอกมะพราวมมากกวาเปลอกขาวโพดถง 2 เทา
ดงขอมลแสดงในตารางท 1
3.3การยอยดวยเอนไซมเพอผลตนำาตาล
ภายหลงจากปรบสภาพตวอยางเปลอก
ขาวโพดและเปลอกมะพราวดวยของเหลวไอออนก
ทอณหภม 90, 110 และ 130 ำC เปนเวลา 2 ชวโมง
ตวอยางดงกลาวจะถกนำามาวเคราะหปรมาณกลแคน
ไซแลน และลกนน เพอพจารณาวาเปลยนแปลงจาก
กอนปรบสภาพมากหรอนอยเพยงใด สวนปรมาณกลแคน
ซงสมพนธกบปรมาณเซลลโลสจะถกนำามาใชคำานวณ
ปรมาณเอนไซมท จะเตมลงไป ตารางท 2 แสดง
ปรมาณกลแคน ไซแลน ลกนน ของตวอยางภายหลงการ
ปรบสภาพ ณ สภาวะตางๆ และรอยละคนกลบของ
นำาตาลกลโคสทไดสงสดภายหลงผานกระบวนการยอย
ดวยเอนไซม Celluclast 1.5L และ Novozymes 188
เปนระยะเวลา 72 ชวโมง ณ อณหภมคงทท 50 องศา
เซลเซยส
Table 2 Experimental data for ionic liquid pretreatment of corn husk and coconut husk
sample Content (%) Lignina glucose glucan xylan (%) recoveryb (%) Untreated corn husk (ch) 35.5 4.00 32.3 24.4 BmimCl-treated ch at 90C 2h 33.6 4.45 21.4 30.8 EmimOAc-treated ch at 90C 2h 30.5 3.91 22.8 48.9 BmimCl-treated ch at 110C 2h 32.0 5.18 21.8 39.6 EmimOAc-treated ch at 110C 2h 38.5 4.16 18.9 64.5 BmimCl-treated ch at 130C 2h 39.0 4.83 24.4 58.2 EmimOAc-treated ch at 130C 2h 41.5 4.72 23.1 68.2 Untreated coconut husk (cch) 26.6 1.82 64.0 5.4 BmimCl-treated cch at 90C 2h 23.5 1.85 56.0 2.4 EmimOAc-treated cch at 90C 2h 25.1 1.73 53.9 4.0 BmimCl-treated cch at 110C 2h 25.7 2.24 51.5 13.7 EmimOAc-treated cch at 110C 2h 21.1 1.38 51.7 10.9 BmimCl-treated cch at 130C 2h 24.7 1.99 54.9 17.1 EmimOAc-treated cch at 130C 2h 27.2 2.13 49.4 62.8
Note : a lignin (%) = acid-insoluble lignin (%) + acid-soluble lignin (%)b glucose recovery (%) = (maximum glucose released via enzymatic hydrolysis) / (theoretical glucose yield) x 100ch = corn husk, cch = coconut husk
32 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
จากตารางท 2 พบวาปรมาณกลแคนในตวอยาง
เปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราวภายหลงการปรบ
สภาพมปรมาณไมแตกตางจากกอนปรบสภาพอยางม
นยสำาคญ ในขณะทปรมาณไซโลสภายหลงการปรบสภาพ
แลวจะมปรมาณเพมขนเลกนอยโดยในเปลอกขาวโพด
เพมขนรอยละ 0.16 - 1.18 ในขณะทในเปลอกมะพราว
เพมขนรอยละ 0.03 - 0.42 ซงสามารถอธบายการเพมขน
ของปรมาณไซแลนไดวาขณะทำาการปรบสภาพนนบาง
สวนของเฮมเซลลโลสซงเปนองคประกอบสำาคญใน
ชวมวลละลายออกมาในของเหลวไอออนก ดงนนภายหลง
การปรบสภาพจงทำาใหปรมาณไซแลนเพมขน นอกจากน
ยงพบวาของเหลวไอออนกทงสองชนด เมอใชปรบสภาพ
เปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราว ณ สภาวะเดยวกน
คอทอณหภม 130 องศาเซลเซยส เปนเวลา 2 ชวโมง
จะสามารถเพมรอยละคนกลบของนำาตาลกลโคสไดสง
กวาโดยสภาวะดงกลาว เปลอกขาวโพดทผานการปรบสภาพ
ดวย EmimOAc จะใหผลผลตนำาตาลสงกวา BmimCl
รอยละ 10 และมากกวาเปลอกขาวโพดทไมผานการ
ปรบสภาพประมาณ 3 เทา ในขณะทการปรบสภาพดวย
BmimCl จะใหผลผลตนำาตาลมากกวาเปลอกขาวโพด
ทไมผานการปรบสภาพ 2 เทา สวนเปลอกมะพราวท
ผานการปรบสภาพดวย EmimOAc จะใหผลผลตนำา
ตาลสงกวา BmimCl เชนกนโดยมากกวาเปลอกมะพราว
ทไมผานการปรบสภาพถง 11 และ 3 เทา ตามลำาดบ
นอกจากนการปรบสภาพโดยใชของเหลวไอออนกยง
สามารถละลายลกนนออกจากโครงสรางชวมวลโดย
ปรมาณลกนนทมอยในโครงสรางของเปลอกขาวโพด
และเปลอกมะพราวลดลงรอยละ 9.2 และ 14.6 ตามลำาดบ
ซงขอมลนสามารถใชอธบายสของของเหลวไอออนก
ทเขมขนภายหลงการปรบสภาพวาเปนสของลกนน
ดงแสดงในรปท 1
Figure 4 Glucose recovery of untreated and ionic liquid-pretreated corn husk
01020304050607080
0 12 24 36 48 60 72
Glucos
e reco
very (%
)
Time (h)
untreated corn husk
BmimCl 130C 2h
EmimOAc 130C 2h
33Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
0
10
20
30
40
50
60
70
0 12 24 36 48 60 72
Gluc
ose r
ecov
ery (%
)
Time (h)
untreated coconut huskBmimCl 130C 2hEmimOAc 130C 2h
Figure 5 Glucose recovery of untreated and ionic liquid-pretreated coconut husk
รปท 3 และ 4 แสดงรอยละคนกลบของนำาตาล
กลโคสจากเปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราว ณ เวลา
ทรอยละ คนกลบของนำาตาลกลโคสจะเพมขนในอตราท
สงในชวงระยะเรมตนและคอยๆ ลดลงจนคงทเมอเวลา
ผานไป เมอเปรยบเทยบระหวางเปลอกขาวโพดและ
เปลอกมะพราวจะพบวาผลผลตนำาตาลกลโคสทได
จากเปลอกมะพราวจะตำากวาเปลอกขาวโพด ทงนสามารถ
อธบายไดวาโดยธรรมชาตขององคประกอบในเปลอก
มะพราวนนมปรมาณเซลลโลสนอยกวาเปลอกขาวโพด
ยงไปกวานนยงมปรมาณลกนนทสงถงรอยละ 64 ซง
สวนของลกนนนนไมสามารถใชผลตเปนนำาตาลได
และยงเปนอปสรรคสำาคญททำาใหเอนไซมเขาถงพนท
การทำาปฏกรยากบเซลลโลสไดยากขนดงนนจงไดผลผลต
นำาตาลตำากวาเปลอกขาวโพด และหากตองการเพมผลผลต
นำาตาลกลโคสจากเปลอกมะพราวใหเพมสงขน แนวทาง
การศกษาตอไปคอการขจดลกนนในเปลอกมะพราวใหม
ปรมาณลดลงโดยใชวธอนกอนแลวจงทำาการปรบสภาพ
ดวยของเหลวไอออนก
4.สรป(Conclusion) การปรบสภาพเปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราว
ดวยของเหลวไอออนกสามารถเพมผลผลตนำาตาลกลโคส
เมอผานขนตอนการยอยดวยเอนไซมสงขนได โดยสภาวะ
การปรบสภาพทใหผลผลตนำาตาลกลโคสสงสดใน
ชวมวลทงสองชนดคอทอณหภม 130 องศาเซลเซยส
เปนเวลา 2 ชวโมง และของเหลวไอออนกชนด EmimOAc
จะใหผลผลตนำาตาลทสงกวา BmimCl
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) ขอขอบคณกรมวทยาศาสตรบรการทสนบสนน
ทนวจยตลอดโครงการน คณะผวจยขอขอบคณสำานก
เทคโนโลยชมชนและโครงการเคม กรมวทยาศาสตร
บรการทอนเคราะหใหใชเครองมอในงานวจยครงน
34 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
6.เอกสารอางอง(References) [1] Dadi, A.P., Varanasi, S. and Schall, C.A.
“Enhancement of cellulose saccharification
kinetics using an ionic liquid pretreatment step.”
Biotechnol.Bioeng. 2006, 95, 904-10.
[2] Mosier, N., Wyman, C., Dale, B.,
Elander, R., Lee, Y.Y., Holtzapple, M. and Ladisch,
M. “Features of promising technologies for
pretreatment of lignocellulosic biomass.” Bioresour.
Technol. 2005, 96, 673-86.
[3] Swatloski, R.P., Spear, S.K., Holbrey, J.D.
and Rogers, R.D. “Dissolution of cellulose with ionic
liquids.” J.Am.Chem.Soc., 2002, 124, 4974-75.
[4] NREL, Chemical analysis and testing
laboratory analytical procedure (CAT). Golden, CO,
USA: National Renewable Energy Laboratory; 2004.
[5] Zhu., L., O’Dwyer, J.P., Chang, V.S.,
Granda, C.B. and Holtzapple, M.T. “Structural
features affecting biomass enzymatic digestibility.”
Bioresour. Technol., 2008, 99, 3817-28.
[6] Zhao, H., Jones, C.L., Baker, G.A., Xia,
S., Olubajo, O. and Person, V.N. “Regenerating
cellulose from ionic liquids for an accelerated
enzymatic hydrolysis.” J. Biotechnol., 2009, 139, 47-54.
[7] Narenda, R. and Yiqi, Y. “ Method of
making natural cellulosic fiber bundles from
cellulosic source.” United State Patent, 2001, US
7887672 B2
[8] Pilanee, V., Waraporn, A., Nanthaya,
C., Wuttinunt, K. and Sarima, S. “The potential of
coconut husk utilization for bioethanol production.”
Kasetsart J. (Nat. Sci.), 2011, 45,159-64.
35Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
การดดซบปรอทในนำาสงเคราะหดวยเถาลอยจากโรงไฟฟาAdsorption of mercury contaminated synthetic water by fly ash
from coal fired power plant
วราภรณ กจชยนกล1*Waraporn Kitchainukul1*
บทคดยอ การนำาเถาลอยจากโรงไฟฟามาใชประโยชนดานการกำาจดของเสยทำาไดหลายวธ เชน การนำาไปเปนวสด
รวมการหลอแขง การนำาไปใชในอตสาหกรรมกอสราง ในงานวจยนไดนำาเถาลอยจากโรงไฟฟามาใชประโยชนโดยใช
เถาลอยเปนสารดดซบปรอทในนำาสงเคราะห โดยศกษาสภาวะทเหมาะสมของเถาลอยในการดดซบปรอททความเขมขนตำา
ในนำาสงเคราะหทมการปนเปอนสารปรอททความเขมขนตางๆ พบวา ปฏกรยาการดดซบของเถาลอยจะเขาสสภาวะ
สมดลทระยะเวลา 96 ชวโมง สภาวะทเหมาะสม คอปรมาณเถาลอย 10 กรมตอสารละลายปรอท 1 ลตร ท pH 7.0-8.0
เถาลอยดงกลาวสามารถดดซบสารละลายปรอทได 3.5 มลลกรมตอกรมเถาลอย (นำาหนกแหง) เมอนำาเถาลอยทผาน
กระบวนการดดซบปรอทมาทดสอบหาคาการชะ พบวาปรมาณปรอททถกชะออกมาตำากวาเกณฑมาตรฐานกำาหนดท
กำาหนดไวทนอยกวา 0.2 มลลกรมตอลตร จากผลการศกษาแสดงวาเถาลอยสามารถนำามาใชเปนตวดดซบสารละลาย
ปรอทความเขมขนตำาในนำาสงเคราะหได
Abstract Fly ash from the coal fired power plant can be applied to many methods of solid waste disposal
such as solidification, used as combined material in constriction industries and etc. The adsorption
equilibrium was reached after 96 hours. The adsorption capacity of the fly ash for Hg (II) was found to be
3.5 mg g-1 of dry ash. The absorption isotherms with pH from 7.0 to 8.0 and used 10 g of fly ash per 1 l of
initial Hg concentration were the optimize condition. The leaching test of mercury bond fly ash is lower
than legal concentration (less than 2 mg/l). The results indicated that fly ash from coal fired power plant
can be used to stabilize low concentration of mercury in aquatic condition.
คำ�สำ�คญ : ปรอท, เถาลอย, การดดซบปรอท Keywords : Mercury, Fly ash, Adsorption
1 กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
36 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) กระบวนการเผาไหมถานหนเพอนำาความรอน
ทไดไปผลตกระแสไฟฟานน นอกจากจะไดความรอน
เพอนำาไปผลตเปนกระแสไฟฟาแลว ปญหาดานสงแวดลอม
ทเกดขนจากกระบวนการผลตไฟฟาชนดนคอ เถาลอย
และเถาหนก ทเหลอจากกระบวนการผลต นอกจาก
นในขณะเผาไหมยงกอใหเกดสารปรอทปนเปอนออก
มาดวย ทงนสวนประกอบของเถาทงสองประเภท และ
ปรมาณของปรอทจะขนอยกบชนดของถานหนทนำามา
ใชรวมทงสภาวะของการเผาไหมดวย
ปรอทเปนสารทมความเปนพษสง โดยเฉพาะ
อยางย งในรปของสารประกอบของปรอททอย ใน
รป methyl mercury โดย methyl mercury ทเขาส
รางกายของสตวเลยงลกดวยนำานมจะไปทำาลายระบบ
ประสาทสวนกลาง อาการของโรคทเกดขนมไดหลาย
อาการขนอยกบสวนของระบบประสาททถกทำาลาย เชน
ประสทธภาพการมองเหนลดลง การเสยการทรงตว
และถงแกชวต เมอปรอทปนเปอนสสงแวดลอมและเกด
ปฏกรยา methylation ไดเปน methyl mercury และ
เขาสหวงโซอาหาร เมอมนษยบรโภคอาหารทปนเปอน
ดวยสารประกอบน จะทำาใหเกดโรคมนามะตะได ทงน
ระดบความรนแรงของโรคจะขนอยกบปรมาณทไดรบ
ในป พ.ศ. 2547 Pacyna and Munthe[1]
กลาววาทวปเอเชย ปลดปลอยปรอทออกสสงแวดลอม
สงทสด คดเปนรอยละ 53 ของโลก รองลงมาไดแก
ทวปแอฟรกา คดเปนรอยละ 18 และในปตอมา Jaffe
และคณะ [2] กลาววาทวปเอเชยปลดปลอยปรอท
ออกสสงแวดลอมมากกวา 1,000 ตนตอป ในป พ.ศ.2546
The United States Environmental Protection Agency
(USEPA) [3] ซงเปนหนวยงานทรบผดชอบดานสงแวดลอม
ของประเทศสหรฐอเมรกาไดออกกฎหมายเพอควบคม
ปรมาณสารมลพษดงกลาวโดยกำาหนดใหผกอกำาเนด
จำาเปนตองตดต งระบบบำาบดอากาศกอนปลอยส
สงแวดลอม สำาหรบในประเทศไทย ไดมการออกกฎหมาย
ท เกยวของกบกากของเสยซงออกโดยกรมโรงงาน
อตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม เรยกวา “ประกาศ
กระทรวงอตสาหกรรม เร อง การกำาจดสงปฏกลหรอ
วสดทไมใชแลว”[4] โดยกฎกระทรวงดงกลาวไดประกาศ
ใชต งแตปพ.ศ.2540 และมการเปลยนแปลงแกไขครง
ลาสดเมอป พ.ศ.2548 ซงในประกาศฉบบนไดกำาหนด
ใหเถาลอยจากโรงไฟฟาเปนกากของเสยประเภทหนงท
จำาเปนตองทดสอบความเปนพษกอนนำาไปใชประโยชน
ปจจบนมการนำาเถาลอยทเกดจากกระบวนการเผาไหม
ถานหนดงกลาวไปใชประโยชนอยางกวางขวาง เชน
การนำาไปใชเปนวสดผสมรวมกบซเมนตเพอตรงโลหะหนก
การนำาไปใชประโยชนดานการกอสราง หรอการนำาไป
ใชเปนตวดดซบโลหะหนกโดยตรง เปนตน
ในการศกษาครงนไดนำาเอาเถาลอยจากโรง
ไฟฟาเพอนำามาดดซบสารปรอทในนำาสงเคราะหทำาการ
ศกษาหาสภาวะทเหมาะสมของกระบวนการดดซบ โดย
ศกษาถง ระยะเวลา pH และความสามารถในการดดซบ
นอกจากนยงไดศกษาปรมาณสารปรอทในนำาชะจาก
เถาลอยทผานกระบวนการดดซบทเกดจากการศกษา
หาสภาวะทเหมาะสม
2.วธการวจย(Experimental) 2.1 การศกษาระยะเวลาทปฏกรยาการดดซบเขา
สสมดล
2.1.1 เตรยมนำาสงเคราะหทมปรอทเขมขน 0.5
มลลกรมตอลตร เตม 100 มลลลตรของนำาสงเคราะหใส
ในขวดทดลองทบรรจ 25 มลลกรมของเถาลอยจำานวน 7
ขวด ปดฝาใหสนทนำาไปเขยาดวยเครองเขยา
2.1.2 นำาตวอยางครงละ 1 ขวดมาทดสอบหา
ปรมาณปรอททเหลออยในสารละลาย เมอครบกำาหนด
24, 48, 72, 96, 120, 144 และ 168 ชวโมงตามลำาดบ
โดยการทดสอบหาปรมาณปรอทในการศกษานใชเครอง
Mercury Analyzer ภายใตหลกการของ Cold Vapor
Atomic Absorption Spectrometer: CVAAS
2.1.3 นำาปรมาณปรอททเหลออยในสารละลาย
มาคำานวณหาปรมาณปรอททถกกำาจดออกไป
37Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
2.1.4 นำาคาทไดไปเขยนกราฟระหวางรอยละ
ของปรอททถกกำาจดกบเวลา
2.2การศกษาปรมาณเถาลอยและpHทเหมาะสม
2.2.1 เตรยมนำาสงเคราะหทมปรอทเขมขน 1.5
มลลกรมตอลตร เตม 100 มลลลตรของนำาสงเคราะหใส
ในขวดทดลองทบรรจ 1, 3, 5, 10, 20 และ 30 กรมของ
เถาลอย จำานวนความเขมขนละ 3 ขวด ปดฝาใหสนท
นำาไปเขยาดวยเครองเขยาเปนเวลา 96 ชวโมง แตละชด
ของการทดลองปรบคา pH เปน 6.0, 7.0 และ 8.0
2.2.2 นำาตวอยางไปทดสอบหาปรมาณปรอทท
เหลออยในสารละลาย
2.2.3 เขยนกราฟระหวางความเขมขนของเถา
ลอยกบปรมาณปรอททถกกำาจดออกไป
2.3การศกษาความสามารถในการดดซบ
2.3.1 เตรยมนำาสงเคราะหทมปรอทเขมขน
0, 30, 50 และ 100 มลลกรมตอลตร เตม 100 มลลลตร
ของนำาสงเคราะหใสในขวดทดลองทบรรจ 10 กรมของ
เถาลอย จำานวนความเขมขนละ 3 ขวด ปดฝาใหสนท
นำาไปเขยาดวยเครองเขยาเปนเวลา 96 ชวโมง แตละชด
ของการทดลองปรบคา pH เปน 6.0, 7.0 และ 8.0
2.3.2 นำาสารละลายมาทดสอบหาปรมาณ
ปรอททเหลออยในสารละลาย
2.3.3 เขยนกราฟระหวางความเขมขนของนำา
สงเคราะหทมปรอทกบปรมาณปรอททถกดดซบ
2.4การศกษาปรมาณปรอททถกชะออกจากเถาลอย
ทผานกระบวนการดดซบ
2.4.1 รวบรวมเถาลอยทไดจากการทดลอง
ทงหมดแบงออกเปน 2 สวน สวนแรกนำาไปชง ใสขวด
โดยใชสดสวนเถาลอย 10 กรมตอนำาสกด 1 ลตร นำาไป
เขยาเปนเวลา 24, 48, 72 และ 96 ชวโมง สวนทสอง
นำาไปผงใหแหงทอณหภมหอง จากนนนำาไปชงใสขวดใน
สดสวนเถาลอย 10 กรมตอนำาสกด 1 ลตร นำาไปเขยา
เปนเวลา 24, 48, 72 และ 96 ชวโมง
2.4.2 นำาของผสมไปกรองและทดสอบหา
ปรมาณปรอททถกชะออกมา
2.4.3 เขยนกราฟระหวางเวลาทใชกบปรมาณ
ปรอททถกชะออกมา
3.ผลและวจารณ(ResultsandDiscussion) 3.1 การศกษาระยะเวลาทปฏกรยาการดดซบเขา
สสมดล
Figure 1 แสดงใหเหนวาทความเขมขนของ
สารละลายปรอทสงเคราะห 0.5 มลลกรมตอลตร โดยใช
เถาลอย 0.025 มลลกรม ทสภาวะนระยะเวลาทปฏกรยา
การดดซบเขาสสภาวะสมดลท 96 ชวโมง ดงนนในการ
ทดลองตอไปจงใชเวลาในการทำาปฏกรยาท 96 ชวโมง
Figure 1 Equilibrium time for the adsorption of Hg from 100 ml solution of 0.5 mg l-1 of mercury onto 0.025 g of fly ash
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Time, hours
Hg
upta
ke, m
g/g
3.2การศกษาปรมาณเถาลอยและpHทเหมาะสม
ผลจากการทดลองปรมาณเถาลอยและ pH ท
เหมาะสม โดยใชความเขมขนของสารละลายปรอท
สงเคราะห 1.5 มลลกรมตอลตรและปรมาณเถาลอย
1, 3, 5, 10, 20 และ 30 กรม Figure 2 แสดงใหเหน
วาปรมาณปรอททถกดดซบเพมขนโดยมความสมพนธ
ระหวางปรมาณเถาลอยกบปรอททถกดดซบเปนแบบ
เสนตรง แตเมอเพมปรมาณเถาลอยขนไปจนมากกวา 10
กรมปรมาณปรอททถกดดซบเรมคงท และเมอเปรยบ
เทยบปรมาณปรอททถกดดซบท pH ของสารละลาย
6.0, 7.0 และ 8.0 พบวาท pH 7.0 ปรอทจะถกดดซบ
สงสด
38 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
0 20 40 60 80
100 120
0 5 10 15 20 25 30 35 Fly ash concentration, g
%Hg removal
pH6 pH7 pH8
Figure 2 Effect of fly ash dosage on %Hg removal at 1.5 mg l-1 of initial Hg concentrations
3.3การศกษาความสามารถในการดดซบ
นำาสภาวะทไดจากการศกษาในขอ 3.1 และ
3.2 มาทำาการศกษาความสามารถในการดดซบ โดยใช
ปรมาณเถาลอย 10 กรม เปรยบเทยบปรมาณปรอท
ทถกดดซบท pH ของสารละลาย 6.0, 7.0 และ 8.0 พบวา
ปรอทถกดดซบไดสงสดประมาณ 3.5 มลลกรม pH 7.0
และลดลงเหลอประมาณ 3.0 มลลกรมท pH 6.0 โดยท
pH 8.0 ปรอทถกดดซบนอยทสดอยท ประมาณ 2.5
มลลกรม (แสดงใน Figure 3)
Figure 3 Uptake of Hg on 10 g fly ash from different initial Hg concentration in 1 l of solution at three pHs
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
0 20 40 60 80 100 120
Hg conc, mg/l
Hg u
ptak
e,mg/
g
a_pH6b_pH7c_pH8
3.4 การศกษาปรมาณปรอททถกชะออกจาก
เถาลอยทผานกระบวนการดดซบ
Figure 4 แสดงใหเหนวาปรอททดดซบดวยเถา
ลอยและผานกระบวนการดดซบทำาใหแหง ดวยการผง
มความสามารถตรงปรอทไดดกวาปรอททดดซบดวยเถา
ลอยเปยก โดยนำาชะทเกดจากเถาลอยแหงมคาประมาณ
0.14 มลลกรมตอลตร ในขณะทเถาลอยเปยกใหคา
การชะท 0.29 มลลกรมตอลตร
39Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Figure 4 Time to equilibrium for percentage of mercury leaching from both wet and air dried samples of fly ash containing3 mg Hg g-1
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0 20 40 60 80 100 120 Time, hour
Hg leaching, mg/l
freshly loaded mercury ash air dried loaded mercury ash
4.สรปผล(Conclusion) เถาลอยทเกดจากโรงไฟฟาถานหนสามารถนำา
มาใชเปนตวดดสารละลายปรอทความเขมขนตำาได โดย
สภาวะทเหมาะสมสำาหรบปฏกรยาการดดซบ คอ เถาลอย
10 กรมตอลตร สามารถกำาจดปรอทไดสงสดประมาณ
3.5 มลลกรมปรอทตอกรมเถาลอย ทระยะเวลา 96
ชวโมงในสภาวะ pH เทากบ 7.0 เมอนำาเถาลอยทผาน
กระบวนการดดซบดงกลาวไปทดสอบหาปรมาณปรอทท
ถกชะ พบวาปรมาณปรอทในนำาชะมคา 0.29 มลลกรม
ตอลตรนำาสกดสำาหรบเถาลอยเปยก และ 0.14 มลลกรม
ตอลตร สำาหรบเถาลอยผงแหง โดยทเกณฑมาตรฐาน
ของกฎหมายไทยกำาหนดคาการชะไวทไมมากกวา 0.2
มลลกรมตอลตรนำาสกด อยางไรกตามการใชเถาลอย
ดดซบสารปรอทในนำาเสยจากแหลงตางๆ ทมโลหะหนก
อนปนเปอนดวยจะตองมการศกษาตอไป
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) ขอขอบคณกรมวทยาศาสตรบรการและ
ผเกยวของทกทานทมสวนผลกดนใหการศกษาวจยใน
ครงนสำาเรจบรรลผลตามเปาหมายทกประการ
6.เอกสารอางอง(Reference) [1] Pacyna, E. G. & Pacyna, J. M. Global
emission of mercury from anthropogenic sources in
1995. Water Air Soil Pollut. 2002, 137, 149-165.
[2] Jaffe, D., Prestbo, E., Swartzendruber,
P., Weiss-Penzias, P., Kato, S. & Takami, A. Export
of atmospheric mercury from Asia. Atoms Environ
2005, 39, 3029-3038.
[3] The United Stated Environmental
Protection Agency, USEPA (1994) Background
Information on Mercury Sources and Regulations.
[4] กระทรวงอตสาหกรรมกรมโรงงาน
อตสาหกรรม, ประกาศกระทรวงอตสาหกรรม เรอง การ
กำาจดสงปฏกลหรอวสดทไมใชแลว พ.ศ.2548, 54 หนา
40 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
การตรวจสอบความสมเหตสมผลของวธทดสอบโครเมยม นกเกล แมงกานส โมลบดนม ซลคอน คารบอน ฟอสฟอรส และกำามะถน ในเหลกกลาไรสนม
โดยเทคนคสปารกอมสชนสเปกโทรเมตรMethod validation for determination of chromium, nickel, manganese, molybdenum, silicon, carbon, phosphorous and sulfur in stainless steel
using spark emission spectrometry
วนด ลอสายวงศ1*, วรรณภา ตนยนยงค1
Wandee Luesaiwong1*, Vannapa Tanyuenyoung1
บทคดยอ เหลกกลาไรสนมหรอทเรยกกนทวไปวา”สเตนเลส” คอโลหะผสมของเหลกทนยมนำามาผลตเปนผลตภณฑ
เพอการอปโภคในรปแบบตางๆ การทดสอบองคประกอบทางเคมเพอเปนขอมลประกอบในการพจารณาวาเปนเหลกกลา
ไรสนมเกรดใดสามารถใชวธทดสอบมาตรฐาน ASTM E 1086-08 [1] การทหองปฏบตการจะนำาวธทดสอบมาตรฐานน
มาใชเพอใหบรการดานการทดสอบ หองปฏบตการจำาเปนตองตรวจสอบความสมเหตสมผลของวธตามขอกำาหนดของ
ISO/IEC 17025 เพอพจารณาวาวธทดสอบเหมาะกบการใชงานตามวตถประสงคหรอไม โดยการพสจนคณลกษณะ
เฉพาะตางๆ ของเทคนคทเลอกใช สำาหรบการตรวจสอบความสมเหตสมผลของวธทดสอบปรมาณโครเมยม นกเกล
แมงกานส โมลบดนม ซลคอน คารบอน ฟอสฟอรส และกำามะถนในเหลกกลาไรสนมดวยเทคนคสปารกอมสชนสเปก
โทรเมตร ตองทดสอบคณลกษณะ เฉพาะของวธ (performance characteristics) ทสำาคญคอ ขดจำากดในการตรวจหา
(limit of detection, LOD) ขดจำากดในการวดปรมาณ (limit of quantitation, LOQ) ชวงการใชงาน (working
range) การทดสอบความลำาเอยง (bias) ความเทยง (precision) และการทดสอบความคลาดเคลอน (drift or
long-term stability) การตรวจสอบความสมเหตสมผลของวธจะทำาใหมนใจวาวธทดสอบนเหมาะสมกบวตถประสงค
การใชงาน และสามารถนำาขอมลมาใชในการประมาณคาความไมแนนอนของการทดสอบปรมาณธาตในโลหะนนๆ ได
จากการศกษาคาขดจำากดในการตรวจหาและขดจำากดในการวดปรมาณ ของธาตทเปนองคประกอบในปรมาณนอย
ตางๆ คอ ซลคอน คารบอน ฟอสฟอรส และกำามะถน พบวาขดจำากดในการตรวจหาและขดจำากดในการวดปรมาณ
ของธาตเหลานไมเกน 12 และ 61 สวนในลานสวน สำาหรบการศกษาความลำาเอยงและความเทยงของธาตทง 8 ชนด
พบวามคาคนกลบอยในชวงรอยละ 92-105 และมคาความเบยงเบนมาตรฐานสมพทธไมเกนรอยละ 8 ซงคาคนกลบ
และคาความเบยงเบนมาตรฐานสมพทธทไดมคาอยในเกณฑการยอมรบ และเมอคำานวณคาความไมแนนอนของการ
วดทระดบความเชอมนรอยละ 95 ของธาตทงหมด พบวามคานอยกวารอยละ 20 ซงเปนคาความไมแนนอนเปาหมาย
สงสดทกำาหนดไว ดงนนจงสรปวาวธทดสอบนเหมาะกบการใชงานตามวตถประสงค
คำ�สำ�คญ : ความสมเหตสมผลของวธทดสอบ, สปารกอมสชนสเปกโทรเมตร, เหลกกลาไรสนมKeywords : Method validation, Spark emission spectrometry, Stainless steel
1 กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
41Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Abstract Stainless steel is iron alloy which is widely used to produce a variety of consumer products.
Analysis of chemical compositions which can be used as complementary information to consider type of
stainless steel can be performed by standard test method for Atomic Emission Vacuum Spectrometric Analysis
of Stainless Steel by Point-to-Plane Excitation Technique. E 1086-08 in Annual book of ASTM standard [1].
To use this standard test method in testing laboratory, it is necessary that the laboratory has to validate
this test method according to the requirement of ISO/IEC 17025 to evaluate if the validated method is fit
for intended use. Method validation for the determination of chromium, nickel, manganese, molybdenum,
silicon, carbon, phosphorous and sulfur in stainless steel using spark emission spectrometry technique can
be done through proofing of certain performance characteristics which are limit of detection (LOD), limit
of quantitation (LOQ), working range, bias, precision and drift (or long-term stability). Then information
obtained from the method validation can be used to assess competence of the laboratory and to
estimate measurement of uncertainty of the method. It was found that LODs and LOQs of trace elements
(Si, C, P and S) in stainless steel are less than 12 and 61 ppm. For bias study recoveries of eight elements
were 92-105 %, while relative standard deviations from precision study of these elements were less than 8 %.
The expanded uncertainties of eight elements, at the confidence level of 95 %, by this method were less
than 20 % which is the maximum target uncertainty. Therefore this validated method is fit for intended use.
42 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) เหลกกลาไรสนมหรอทเรยกกนทวไปวา ”สเตนเลส”
คอโลหะผสมของเหลกทมเหลกเปนองคประกอบหลก
และมธาตอนๆ เชน โครเมยม (อยางนอยรอยละ 10.5)
นกเกล และโมลบดนมรวมอยดวย การทเหลกกลา
ไรสนมไมเปนสนมเนองจากการเกดปฏกรยาระหวาง
ออกซเจนในอากาศกบโครเมยมในเหลกกลาไรสนมเกด
เปนฟลมบางๆ ของโครเมยมออกไซดเคลอบผวไว ฟลม
นจะทำาหนาทปกปองการเกดความเสยหายใหกบผว
เหลกกลาไรสนมไดเปนอยางด ทำาใหเหลกกลาไรสนม
ไดรบความนยมในการนำามาผลตเปนผลตภณฑเพอการ
อปโภคในรปแบบตางๆ สำาหรบการใหบรการทดสอบ
เพอหาองคประกอบทางเคมของผลตภณฑเหลกกลาไร
สนมในหองปฏบตการของกลมโลหะและธาตปรมาณ
นอย โครงการเคม กรมวทยาศาสตรบรการ หากตวอยาง
มพนทผวอยางนอย 4 ตารางเซนตเมตรและความหนา
อยางนอย 0.4 มลลเมตร วธทดสอบทหอง ปฏบตการ
เลอกใชคอการทดสอบตวอยางตามวธทดสอบมาตรฐาน
ASTM E 1086-08 [1] ซงเปนวธมาตรฐานการทดสอบ
เหลกกลาไรสนมโดยเทคนคอะตอมมกอมสชนชนสเปก
โทรเมตร โดยหองปฏบตการเลอกใชเทคนคสปารกอมส
ชนสเปกโทรเมตร ซงเปนหนงในเทคนคอะตอมมกอมส
ชนชนสเปกโทรเมตร ทสามารถใชเพอทดสอบหาปรมาณ
องคประกอบหลก องคประกอบรอง และสารปนเปอน
ในโลหะและตวอยางทนำาไฟฟาไดโดยตรงในสถานะ
ของแขง ซงเครองสปารกอมสชนสเปกโทร มเตอรสามารถ
ใหผลการทดสอบทรวดเรว มความเทยงในระดบความ
เบยงเบนมาตรฐานสมพทธทนอยกวารอยละ 1 โดยขน
กบปรมาณความเขมขนของธาตและมความถกตองใน
ระดบด ซงความถกตองจะขนกบความเทยงของเครองมอ
คณภาพของวสดอางองทใชและกระบวนการสรางกราฟ
มาตรฐาน [2]
การทหองปฏบตการจะนำาวธทดสอบมาตรฐาน
ดงกลาวมาใชเพอใหบรการดานการทดสอบ หองปฏบต
การจำาเปน ตองตรวจสอบความสมเหตสมผล ของวธ
ตามขอกำาหนดของ ISO/IEC 17025 เพอพจารณาวา
หองปฏบตการมความสามารถทจะใชวธทดสอบนตาม
วตถประสงคการใชงานทกำาหนดไวหรอไม สำาหรบ
การตรวจสอบความสมเหตสมผลของวธการทดสอบ
เหลกกลาไรสนมโดยเทคนคอะตอมมกอมสชนชน
สเปกโทรเมตร ทำาโดยการทดสอบคณลกษณะเฉพาะ
ตางๆ คอ ขดจำากดในการตรวจหาขดจำากดในการวด
ปรมาณ ชวงการใชงาน ความลำาเอยง ความเทยง และ
ความคลาดเคลอน ซงขอมลจากการตรวจสอบความ
สมเหตสมผลของวธเหลานนอกจากจะทำาใหทราบความ
สามารถของหองปฏบตการ ยงสามารถนำาขอมลมา
ใชในการประมาณคาความไมแนนอนของการทดสอบ
ปรมาณธาตตางๆ ในเหลกกลาไรสนมไดดวย [3]
2.วธการวจย(Experimental) 2.1เครองมอ
2.1.1 เครองสปารกอมสชนสเปกโทรมเตอร
Model ARL 4460, Thermo Fisher Scientific Inc. พรอม
อปกรณ
2.1.2 เครองขด 6” Belt and 9” Disc Sander,
Reliant Machinery Ltd. พรอมอปกรณ
2.2วสดอางองและวสดอปกรณ
2.2.1 วสดอางองและวสดอางองรบรอง No. SS
464/1, SS 466/1, SS 467/1, SS 472, SS473, ECRM 272-1,
IARM 17C, IARM 23C, IARM 21C และ IARM 212B
2.2.2 แกสอารกอนความบรสทธรอยละ ไมนอย
กวา 99.997
2.2.3 ตวอยาง มลกษณะเปนโลหะแผนเรยบหรอ
สามารถทำาใหเปนแผนเรยบได ขนาดไมนอยกวา 2 x 2
เซนตเมตร และความหนาไมนอยกวา 0.4 มลลเมตร
2.3วธการทดสอบดวยเครองสปารกอมสชนสเปก
โทรมเตอร
2.3.1 ขดผวหนาของตวอยาง วสดอางองและวสด
อางองรบรองดวยเครองขดเพอใหมผวเรยบ
2.3.2 เปดเครองและอนเครองอยางนอย 4 ชวโมง
43Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
2.3.3 เลอกวธทดสอบเหลกกลาไรสนม และทำาการ
เทยบมาตรฐาน (Standardization) โดยสปารกวสดอางอง
และวสด
อางองรบรองตามลำาดบดงน SS 464/1, SS
467/1, SS 472, SS 473, ECRM 272-1, IARM 17C, IARM
212B,
IARM 23C และ IARM 21C โดยทำาการสปารก
3 จด หาคาเฉลยและรอยละของสวนเบยงเบนมาตรฐาน
สมพทธ
2.3.4 ทวนสอบการเทยบมาตรฐานโดยสปารก
วสดอางองรบรอง SS 464/1 และ SS 464/1 โดยทำาการ
สปารก 3 จด หาคาเฉลยและ รอยละของสวนเบยงเบน
มาตรฐานสมพทธ โดยคาเฉลยและรอยละของสวนเบยง
เบนมาตรฐานสมพทธตองเปนไปตามเกณฑทกำาหนด
2.3.5 ทดสอบตวอยางโดยทำาการสปารก 3 จด
หาคาเฉลยและรอยละของสวนเบยงเบนมาตรฐานสมพทธ
2.4การตรวจสอบความสมเหตสมผลของวธทดสอบ
การตรวจสอบความสมเหตสมผลของวธของ
เทคนคสปารกอมสชนสเปกโทรเมตร ทำาโดยการทดสอบ
คณลกษณะเฉพาะตางๆ ทสำาคญของเทคนคนคอ ขด
จำากดในการตรวจหา ขดจำากดในการวดปรมาณ ชวง
การใชงาน ความลำาเอยง ความเทยง และความคลาด
เคลอน [4] โดยขดจำากดในการตรวจหาเปนการวด
ปรมาณความเขมขนทตำาทสดของธาตทสามารถตรวจ
วดทความยาวคลนเฉพาะของธาตน น การหาคาขด
จำากดในการตรวจหาทำาโดยการนำาคาบอซ (background
equivalent concentration, BEC) ของแตละธาตจาก
กราฟมาตรฐานของธาตนนมาคำานวณขดจำากดในการ
ตรวจหาตามสมการ
LOD = BEC/30
ก า รห า ข ด จำ า ก ด ก า ร ว ดป ร ม าณซ ง เ ป น
คณลกษณะทบอกถงความเขมขนตำาสดทสามารถวด
ปรมาณโดยวธทดสอบไดอยางมความถกตองและ
ความเทยง ในกรณของการทดสอบธาตดวยเครองสปารก
อมสชนสเปกโทรมเตอร ขดจำากดในการวดปรมาณ
มคาประมาณ 5-10 เทาของคาขดจำากดการตรวจหา
การทดสอบขดจำากดในการวดปรมาณ ทำาโดยการทดสอบ
โลหะวสดอางอง หรอโลหะวสดอางองรบรอง ตามขนตอน
การทดสอบตวอยาง จำานวน 10 ครง จากนนคำานวณคา
คนกลบและสวนเบยงเบนมาตรฐาน เกณฑการยอมรบ
ของขดจำากดการวดปรมาณพจารณาจากความถกตอง
ความเทยง และคาความไมแนนอนของการวด
การสรางกราฟมาตรฐานสำาหรบเทคนคสปารก
อมสชนสเปกโทรเมตรทำาโดยใชชดของวสดอางอง/วสด
อางองรบรองทมเมตรกซเดยวกบตวอยางทตองการ
ทดสอบ ซงกราฟมาตรฐานทไดอาจเปนสมการเสนตรง
หรอสมการพอลโนเมยลกำาลง 2 หรอ 3 และชวงการใช
งานคอชวงความเขมขนของธาตตางๆ ทสามารถทำาการ
ทดสอบไดโดยมคาความถกตองและความเทยงอยใน
เกณฑทยอมรบได โดยชวงการใชงานเปนชวงทใชการ
ทดสอบความลำาเอยงและความเทยง และเปนชวงความ
เขมขนของแตละธาตทตองอยในกราฟมาตรฐานของ
ธาตนนๆ
การทดสอบความลำาเอยงทำาโดยการทดสอบ
วสดอางอง/วสดอางองรบรองทมคาของธาตทตองการ
ทดสอบครอบคลม ชวงความเขมขนตำา กลาง และสง
ตามขนตอนการทดสอบตวอยาง โดยแตละความเขมขน
ทำาการทดสอบอยางนอย 10 ครง ทำาการตรวจสอบคาท
ทดสอบไดวามคาใดเปน outlier หรอไม จากนนนำาผล
การทดสอบมาคำานวณคาเฉลย สวนเบยงเบนมาตรฐาน
คาคนกลบของแตละตวอยางทวด และคาคนกลบใน
รปคาคนกลบเฉลยของผลการวดทครอบคลมชวงความ
เขมขนและเมตรกซ โดยคาคนกลบทยอมรบไดตองไม
แตกตางจาก 1 สำาหรบการคำานวณคาคนกลบของแตละ
ตวอยางทวดทำาโดยคำานวณผลการทดสอบแตละครงท
แตละความเขมขนในรปของคาคนกลบ คำานวณคาเฉลย
ของคาคนกลบทแตละความเขมขน และหาคาเฉลยของ
คาคนกลบเฉลย [3,5]
การทดสอบความเทยง ทำาโดยการทดสอบ
วสดอางอง/วสดอางองรบรองตามขนตอนการทดสอบ
44 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
ตวอยาง โดยแตละความเขมขนทำาการทดสอบอยางนอย
10 ครง (ในการศกษาน ทำา 20 ครง) จากนนคำานวณคา
ความเบยงเบนมาตรฐานและรอยละของความเบยงเบน
มาตรฐานสมพทธ [3,5] สวนการทดสอบความคลาด
เคลอน (drift) หรอความเสถยรในระยะยาว (long-term
stability) คอการทดสอบความเทยงอกแบบหนงทใช
พจารณาทางสถตเพอดวาผลการทดสอบเปลยนแปลง
ตามเวลาอยางเปนระบบหรอไม การศกษาความคลาด
เคลอนทำาโดยการทดสอบตวอยางเดยวกนตามขนตอน
การทดสอบตวอยาง ในชวงของ 1 วนทำางาน จากนน
เปรยบเทยบคาความแตกตางทตอเนองของคาเฉลยกบ
ความแปรปรวนมาตรฐาน (standard variance, s2) ทรจก
กนในชอของ Neumann test [6] ซงเปนการคำานวณคา ตามสมการ
21
112 )(.
1)s-(n1 i
n
ii xx
η
เมอ xi คอผลการวดแตละครงตามเวลา
(n-1) คอจำานวนของความแตกตางทตอเนองทใชใน
การคำานวณ
จากนนเปรยบเทยบคา ทคำานวณได (cal) กบ
คาcrit สำาหรบจำานวนการวดททำา โดยถา
cal นอยกวา
คาcrt แสดงวามความคลาดเคลอนในระดบความเชอมน
ทระบ
3.ผลและวจารณ(ResultsandDiscussion) ผลการศกษาคณลกษณะเฉพาะของวธทดสอบ
ปรมาณโครเมยม นกเกล แมงกานส โมลบดนม ซลคอน
คารบอน ฟอสฟอรส และกำามะถนในเหลกกลาไรสนม
โดยเทคนคสปารกอมสชนสเปกโทรเมตรมดงน ขดจำากด
ในการตรวจหาและขดจำากดการวดปรมาณท ได
จากการคำานวณแสดงในตารางท 1 โดยการหาคาขด
จำากดในการตรวจหาและขดจำากดการวดปรมาณจะทำา
เฉพาะธาตทเปนองคประกอบทมปรมาณนอยคอ ซลคอน
คารบอน ฟอสฟอรส และกำามะถน ซงคารบอนมคาขด
จำากดในการตรวจหาและขดจำากดการวดปรมาณสงสด
คอ 12 และ 61 สวนในลานสวน ขณะทซลคอนมคา
บอซ (BEC) จากกราฟมาตรฐานเปนศนยจงไมสามารถ
คำานวณคาขดจำากดในการตรวจหาและคาขดจำากดการ
วดปรมาณ ตารางท 2 แสดงชวงการใชงาน รอยละของ
คาคนกลบทไดจากการศกษาความลำาเอยง รอยละ
ของคาความเบยงเบนมาตรฐานสมพทธสงสดท ได
จากการศกษาความเทยง และcalทไดจากการศกษา
คาความคลาดเคลอน โดยคาคนกลบของธาต 8 ธาต
อยในชวงรอยละ 92-105 และคาความเบยงเบนมาตรฐาน
สมพทธสงสดของธาตทงหมดไมเกนรอยละ 8 ซงคาคน
กลบและคาความเบยงเบนมาตรฐานสมพทธทไดม
คาอยในเกณฑการยอมรบของหองปฏบตการคอคาคน
กลบอยในชวงรอยละ 80-120 และคาความเบยงเบน
มาตรฐานสมพทธไมเกนรอยละ 10 ขณะทผลการศกษาคา
ความคลาดเคลอนพบวาคา cal ของทกธาตมคามากกวา
คา crit แสดงวาไมมความคลาดเคลอนในระดบความ
เชอมนทระบ ซงการศกษานแสดงใหเหนถงความเทยง
ของเครองสปารกอมสชนสเปกโทรมเตอร
ขอมลจากการศกษาความลำาเอยงและความเทยง
รวมทงขอมลของ Standard Error of Estimate in Calibration
(SEE) ทไดจากกราฟมาตรฐาน สามารถนำามาใชในการ
ประมาณคาความไมแนนอนของการวดธาตตางๆ ดงแสดง
ในตารางท 3 จากการคำานวณพบวารอยละของคาความ
ไมแนนอนขยายของการวดของทกธาตทระดบความ
เชอมนรอยละ 95 มคานอยกวารอยละ 20 ซงเปน
คาความไมแนนอนเปาหมายสงสดทกำาหนดไว การ
ประมาณคาความไมแนนอนโดยใชขอมลจากการตรวจ
สอบความสมเหตสมผลในการศกษานพบวาคาความ
ไมแนนอนของธาตตางๆ ขนกบคาความไมแนนอนของ
ธาตนนๆ ในวสดอางองหรอวสดอางองรบรอง โดยท
เทคนคทใชในการทดสอบตวอยางในสถานะของแขง
45Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
โดยตรงเชน สปารกอมสชน สเปกโทรเมตรจะมขอจำากด
ในการจดหาวสดอางองหรอวสดอางองรบรองเพอการ
สรางกราฟมาตรฐาน และวสดอางองหรอวสดอางอง
รบรองทหาไดอาจมคาความไมแนนอนสงกวาเกณฑท
กำาหนด นอกจากนคาความไมแนนอนจากแหลงของ
ความเทยงและกราฟมาตรฐานจะมผลกระทบมากใน
กรณทเปนธาตทมความเขมขนสงเชนโครเมยม นกเกล
และแมงกานส ขณะทคาความไมแนนอนจากแหลงของ
ความลำาเอยงจะมผลกระทบตอธาตทมปรมาณนอย
เชน ฟอสฟอรสและกำามะถน
Table 1 ขดจ�กดในก�รตรวจห�และขดจ�กดก�รวดปรม�ณของธ�ตต�งๆ
Table 2 คณลกษณะเฉพ�ะต�งๆ ของวธทดสอบ
ธาต BECLOD = BEC/30 (ppm)
LOQ = LOD x 5 (ppm)
คารบอน (C) 0.03650 12 61
ฟอสฟอรส (P) 0.00154 1 3
กำามะถน (S) 0.00455 2 8
ซลคอน (Si) 0.00000 - -
ธาต ชวงการใชงาน (รอยละโดยนาหนก)
คาคนกลบ (รอยละ)
ความเบยงเบนมาตรฐานสมพทธสงสด (รอยละ) cal
โครเมยม (Cr) 9.06 – 25.39 99.4 - 100.3 0.62 1.28
นกเกล (Ni) 5.61 – 20.05 99.4 - 100.4 0.81 1.39
แมงกานส (Mn) 0.235 – 5.0 97.2 – 101.0 2.93 2.05
โมลบดนม (Mo) 0.0464 – 3.25 99.6 – 101.9 2.38 2.37
ซลคอน (Si) 0.042 – 1.05 95.0 – 102.0 2.86 2.51
คารบอน (C) 0.023 – 0.2815 98.9 – 104.8 3.23 2.20
ฟอสฟอรส (P) 0.007 – 0.032 96.8 – 103.7 5.25 1.84
กำามะถน (S) 0.0038 – 0.030 92.9 – 102.9 7.72 1.14
หมายเหต : crit ทระดบความเชอมนรอยละ 95 เทากบ 1.02
46 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
4.สรป(Conclusion) การศกษานแสดงถงการตรวจสอบความสมเหต
สมผล ของวธทดสอบปรมาณโครเมยม นกเกล แมงกานส
โมลบดนม ซลคอน คารบอน ฟอสฟอรส และกำามะถน
ในเหลกกลาไรสนมดวยเทคนคสปารกอมสชนสเปกโทร
เมตร ซงผลจากการตรวจสอบคณลกษณะเฉพาะตางๆ
แสดงวาวธทดสอบเหมาะกบการใชงานตามวตถประสงค
ดงนนวธทดสอบนจงสามารถนำามาใชในงานปกตเพอให
บรการกบลกคา ซงหองปฏบตการไดยนขอการรบรองความ
สามารถหองปฏบตการทดสอบตาม ISO/IEC 17025 แลว
ในอนาคตหากหองปฏบตการตองการพฒนาใหผลการ
ทดสอบมคาความไมแนนอนทดขนอาจตองจดหาวสด
อางองเพมเตมเพอลดคาความไมแนนอนจากกราฟ
มาตรฐานและอาจทำาการศกษาการทดสอบความเทยง
ใหมในกรณของธาตทยงมคารอยละของความเบยงเบน
มาตรฐานสมพทธสง
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) ขอขอบคณผอำานวยการโครงการเคมทสนบสนน
ใหการศกษาครงนสำาเรจไดดวยด
ธาต คาความไมแนนอนขยาย
ทคานวณได (รอยละ)
คาความไมแนนอน
เปาหมาย (รอยละ)
โครเมยม (Cr) 17.5 ± 20
นกเกล (Ni) 19.3 ± 20
แมงกานส (Mn) 18.5 ± 20
โมลบดนม (Mo) 14.0 ± 15
ซลคอน (Si) 11.0 ± 15
คารบอน (C) 6.7 ± 10
ฟอสฟอรส (P) 12.1 ± 15
กำามะถน (S) 16.2 ± 20
6.เอกสารอางอง(References) [1] American Society for Testing and
Materials. Standard Test Method for Atomic Emission
Vacuum Spectrometric Analysis of Stainless Steel
by Point-to-Plane Excitation Technique. E 1086-08.
In Annual book of ASTM standard: Section 3, Vol.
03.05 : ASTM, 2008, p. 598-602.
[2] Thomsen, V. B. E. Modern Spectrochemi-
cal Analysis of Metals: An Introduction for Users of
Arc/Spark Instrumentation. ASM International :
The Materials Information Society, 1994.
[3] V J Barwick and S L R Ellison, VAM
Project 3.2.1 Development and Harmonisation
of Measurement Uncertainty Principles Part (d):
Protocol for uncertainty evaluation from validation
data, Version 5.1, January 2000.
[4] Eurachem Guide: The Fitness for
Purpose of Analytical Methods, A Laboratory
Guide to Method Validation and Related Topics,
First edition, Laboratory of the Government Chemist,
London, United Kingdom, 1998.
Table 3 ก�รประม�ณค�คว�มไมแนนอนของก�รวดของธ�ตต�งๆ
47Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
[5] American Society for Testing and
Materials. Standard Practice for Use of Statistics
in the Evaluation of Spectrometric Data. E 876-
Reapproved 94. In Annual book of ASTM standard:
Section 3, Vol. 03.05: ASTM, 2002, p. 707-722.
[6] American Society for Testing and
Materials. Standard Practice for Evaluating on
Optical Emission Vacuum Spectrometer to
Analyze Carbon and Low-Alloy Steel, E 1009-95
(Reapproved 2006). In Annual book of ASTM Section
3, Vol. 03.05. West Conshohocken : ASTM , 2008,
p. 623-626.
48 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
การเปรยบเทยบปรมาณสารประกอบ AOX ในนำาทงกอนเขาและออกจากระบบบำาบดนำาเสยในโรงงานอตสาหกรรมเยอและกระดาษในประเทศไทย
A comparison of the amount of AOX in effluent before entering and after leaving wastewater treatment system in pulp and paper mills in
Thailand
ภวด ตจนดา1*, กอพงศ หงสศร1
Poovadee Tuchinda1*, Korpong Hongsri1
บทคดยอ อตสาหกรรมการผลตเยอและกระดาษจดวาเปนหนงในอตสาหกรรมหลกทมผลกระทบตอคณภาพ
สงแวดลอมเปนอยางมาก โดยเฉพาะนำาทงจากขนตอนการฟอกเยอซงใชคลอรนและสารประกอบคลอรนทกอใหเกด
สารประกอบ AOX (Adsorbable Organic Halogen) มความเปนพษสง ไมสลายตวโดยธรรมชาต และสามารถสะสม
ในสงมชวต โรงงานผลตเยอและกระดาษในประเทศไทยมากกวารอยละ 80 ใชคลอรนและสารประกอบคลอรนในการ
ฟอกเยอ งานวจยนจงไดทดสอบหาปรมาณสารประกอบ AOX ทเกดจากกระบวนการผลตเยอกระดาษในนำาทงกอน
เขาและหลงออกจากระบบบำาบดนำาเสย พรอมทงเปรยบเทยบผลทได โดยเกบตวอยางจากโรงงานผลตเยอกระดาษทก
โรงงานภายในประเทศไทยซงมทงหมด 5 โรงงาน ดำาเนนการทก 3 เดอนเปนระยะเวลา 3 ป (2552-2554) พบวา นำาทง
จากโรงงานอตสาหกรรมเยอกระดาษทใชไมยคาลปตสเปนวตถดบในการผลตมปรมาณสารประกอบ AOX มากกวา
โรงงานทใชชานออยเปนวตถดบโดยททงสองโรงงานใชคลอรนไดออกไซดเปนสารเคมในการฟอกขาวเหมอนกน
สวนโรงงานอตสาหกรรมเยอกระดาษทใชไมยคาลปตสเปนวตถดบ พบวาโรงงานทใชคลอรนในการฟอกขาวจะมปรมาณ
สารประกอบ AOX ทตกคางในนำาทงมากกวาโรงงานทใชคลอรนไดออกไซด โดยทฤดกาลหรอปรมาณนำาฝนในธรรมชาต
ไมมผลตอปรมาณสารประกอบ AOX ทตกคางในนำาทงจากกระบวนการผลต และนำาทงจากกระบวนการผลตเยอกระดาษ
เมอผานระบบบำาบดนำาเสยแลว ปรมาณสารประกอบ AOX ทตกคางลดลง ซงสำานกงานเลขานการโครงการฉลากเขยวได
นำาขอมลจากงานวจยนไปใชปรบปรงขอกำาหนดฉลากเขยวผลตภณฑกระดาษทมการทบทวนใหมในป พ.ศ. 2554
คำ�สำ�คญ : นำาทง, สารประกอบ, AOX, โรงงานอตสาหกรรมเยอและกระดาษKeywords : Effluent, Adsorbable Organic Halogen, AOX, Pulp and paper mills
1 กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
49Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Abstract Pulp and paper industry is one of the leading industries that has a high impact on environment,
especially effluent from the bleaching process using chlorine and its compounds. The byproducts from
this bleaching process are AOXs (Adsorbable organic halogen) which are very toxic, persistency and
bioaccumulation. Over 80 percent of pulp and paper mills in Thailand use chlorine and its compounds as
main chemicals in bleaching process, therefore, the objective of this research was to analyse the amount
of AOX produced from the bleaching process in effluent before entering and after leaving wastewater
treatment system and then compare those results. Effluent samples were collected from all 5 pulp mills in
Thailand every 3 month for 3 years (2009-2011). It was found that, where using chlorine dioxide as the main
bleaching chemical, there was more amount of AOX in the effluent from the pulp mills using eucalyptus
as raw material than in the effluent from the pulp mills using bagasse as raw material. For those pulp mills
using eucalyptus as raw material, there was more amount of AOX in the effluent from pulp mills using
chlorine as the the main bleaching chemical than in the effluent from pulp mills using chlorine dioxide as
the the main bleaching chemical. Season and rainfall had no effect on the amount of AOX in the effluent
samples. It was also found that the amount of AOX in effluent decreased after leaving wastewater
treatment system. The Thai Green Label had used the data from this research to modify its standard for
paper products in 2011.mg g-1 of dry ash. The absorption isotherms with pH from 7.0 to 8.0 and used 10 g of
fly ash per 1 l of initial Hg concentration were the optimize condition. The leaching test of mercury bond
fly ash is lower than legal concentration (less than 2 mg/l). The results indicated that fly ash from coal fired
power plant can be used to stabilize low concentration of mercury in aquatic condition.
50 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) อตสาหกรรมการผลตเยอและกระดาษจดไดวา
เปนหนงในอตสาหกรรมหลกทมผลกระทบตอคณภาพ
ของสงแวดลอม เพราะกรรมวธการผลตกระดาษมหลาย
ขนตอน แตละขนตอนกมการปลอยสารอนกอใหเกดมลพษ
ตางๆ กน โดยเฉพาะขนตอนฟอกเยอ ดวยการกำาจด
หรอเปลยนสลกนนซงเปนสารสนำาตาลในเยอไม เพอทำาให
เยอสนำาตาลกลายเปนเยอสขาวเหมาะสำาหรบใชใน
กระดาษพมพและเขยนประเภทตางๆ ขนตอนนจำาเปน
ตองใชสารเคมชนดตางๆ และสารเคมท กลาวไดวา
สามารถลดปรมาณลกนนลงไดมาก ราคาไมแพงและ
ถกใชในการฟอกเยอมานาน ไดแก คลอรนและสารประกอบ
คลอรน ถงแมวาการฟอกโดยใชคลอรนเปนหลกจะเปนผลด
ในทางเศรษฐกจ แตสงผลกระทบตอสงแวดลอมอยางสง
เพราะปฏกรยาทเกดขนระหวางคลอรนกบลกนน จะทำาให
เกดสารประกอบคลอรเนเตดออรแกนก (Chlorinated
Organic Compounds) ซงเปนสารทมความเปนพษ
ไมสลายตวตามธรรมชาต และยงสามารถสะสมใน
สงมชวตไดดวย [1, 2] สารพษทสำาคญทสดในบรรดา
สารประกอบคลอรเนเตดออรแกนกและเปนตวแปรเสรม
ทสำาคญในการบงชคณภาพสงแวดลอมกคอ สารประกอบ
AOX (Adsorbable Organic Halogen หรอ Adsorbable
Halogenated Organic Compounds) ซงพบไดในนำาทง
ทออกจากขนตอนการผลต และถกปลอยออกจากโรงงาน
สแหลงนำาธรรมชาต ทำาใหมผลกระทบตอสงแวดลอม
เปนอยางมาก
ปจจบนรอยละ 80 ของโรงงานในประเทศไทย
ยงคงใชคลอรนและสารประกอบคลอรนในขนตอนการ
ฟอก ซงแนนอนวากอใหเกด AOX ซงเปนสารทมความ
เปนพษสง หนวยงานราชการ เชน สำานกนโยบายและ
แผนสงแวดลอม เรมใหความสำาคญกบดชน AOX ดงจะ
เหนไดวาในการพจารณารายงานการประเมนผลกระทบ
ตอสงแวดลอม (Environmental impact assessment
: EIA) ตองมการตดตามตรวจสอบคาสารประกอบน
อยางตอเนอง และปจจบนโครงการฉลากเขยวไดเรมม
การพจารณากำาหนดคณภาพกระดาษโดยจะนำาปรมาณ
AOX มาเปนตวกำาหนดดวย [3] กลมเยอและกระดาษ
โครงการฟสกสและวศวกรรม กรมวทยาศาสตรบรการ
เปนหนวยงานในประเทศเพยงแหงเดยวทสามารถ
ทดสอบคาสารประกอบ AOX ได และใหบรการแกภาค
เอกชนและหนวยงานตางๆ งานวจยนจงไดทดสอบหา
ปรมาณสารประกอบ AOX ทเกดจากกระบวนการผลต
เยอกระดาษในนำาทงกอนเขาและหลงออกจากระบบ
บำาบดนำาเสย จากโรงงานผลตเยอกระดาษทกโรงงาน
ภายในประเทศไทยซงมทงหมด 5 โรงงาน พรอมทง
เปรยบเทยบผลการทดสอบทได
2.วธการวจย(Experimental) 2.1 การเกบตวอยาง เกบตวอยางนำาทงจาก
โรงงานผผลตเย อฟอกขาวในประเทศไทย จำานวน 5
โรงงาน เพอนำามาทดสอบหาปรมาณ AOX โดยดำาเนน
การทก 3 เดอนเปนระยะเวลา 3 ป (ก.พ. 2552 - พ.ย.
2554) โดยสมเกบตวอยางนำาทงจากกระบวนการฟอก
เยอกอนเขาสกระบวนการบำาบดนำาเสย และตวอยางนำา
ทงจากกระบวนการฟอกเยอหลงออกจากกระบวนการ
บำาบดนำาเสย การเกบตวอยางจะเกบในปรมาณตวอยาง
ละ 2 ลตร ใสในขวดพลาสตกทสะอาดและปดสนท
2.2วธการหาสารประกอบAOX
การหาปรมาณสารประกอบ AOX ในตวอยางนำาท ง
ทดสอบตามมาตรฐาน ISO 11480 [4], ISO 9562:2004
[5] และ SCAN-W 9-89 [6] โดยการทดสอบใชหลก
การเดยวกน คอ การจบสารอนทรยทงหมดในนำาโดยใช
แอกทเวเตดคารบอน ซงมคณสมบตในการดดซบสารได
เกอบทกชนด จากนนจงลางแอกทเวเตดคารบอนดวย
สารละลายไนเทรต เพอใหไนเทรตเขาไปแทนทคลอไรด
ในสารประกอบอนนทรย ดงนนบนพนผวของแอกทเวเตด
คารบอนจะคงเหลอเพยงสารประกอบคลอไรดหรอแฮโล
เจนของสารอนทรย (TOX, AOX) เทานน หลงจากนนจง
นำาแอกทเวเตดคารบอนไปเผาในเตาเผาอณหภมสง
สารอนทรยทงหมดจะสลายไปและเหลอเพยงกาซไฮโดร
51Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
คลอไรดและแฮโลเจนอนๆ (HCl, HX) กาซทไดจะถกจบไว
ดวยสารละลายกรดและสามารถหาปรมาณของคลอไรด
และแฮโลเจนทงหมดไดโดยการไทเทรตแบบคลอมบ
เมตรก โดยใชเครองมอ AOX Analyzer รน ECS 3000
ผลตโดย Euroglass Analytical Instruments ประเทศ
เนเธอรแลนด (Figure 1)
Figure 1 AOX Analyzer Model ECS 3000
3.ผลและวจารณ(ResultsandDiscussion) ผลการทดสอบปรมาณสารประกอบ AOX ของ
ตวอยางนำาทงจากโรงงานผลตเยอกระดาษทง 5 โรง (A B
C D และ E ซงโรงงาน E แบงกระบวนการผลตเยอออก
เปน 2 โรง) โดยเกบตวอยางนำาทงจากโรงงาน ณ วนท
ผลตทก 3 เดอน เปนระยะเวลา 3 ป โดยททกโรงงานท
รวมการวจยไมมการเปลยนแปลงกระบวนการผลตและ
กำาลงในการผลตตลอดระยะเวลาการวจย (Table 1 และ
2) และผลตางของปรมาณสารประกอบ AOX ของตว
อยางนำาทงกอนเขาและหลงออกจากระบบบำาบด แสดง
ใน Table 3
Table 1 Amount of AOX in wasted water before entering the treatment system.
ตวอยาง ผลการทดสอบปรมาณสารประกอบ AOX (มลลกรมตอลตร)
2552 2553 2554 คาเฉลย
ก.พ. พ.ค. ส.ค. พ.ย. ก.พ. พ.ค. ส.ค. พ.ย. ก.พ. พ.ค. ส.ค. พ.ย. 1) โรงงาน A1 (ผลตเยอจากไมยคาลปตส) 54.0 55.5 66.0 77.2 49.0 37.0 57.3 54.8 47.4 30.3 45.8 44.2 51.5
2) โรงงาน B1 (ผลตเยอจากไมยคาลปตส) 32.3 56.0 33.1 44.1 56.2 53.4 58.9 57.2 61.1 63.5 58.8 57 52.6
3) โรงงาน C1 (ผลตเยอจากชานออย) 4.6 2.6 5.0 4.9 4.8 4.9 4.7 3.5 5.6 3.8 4.6 4.3 4.5 4) โรงงาน D2 (ผลตเยอจากไมยคาลปตส) 30.7 18.2 21.1 19.8 27.4 17.7 22.2 11.8 14.8 8.3 14.7 12.7 18.3
5) โรงงาน E2 (ผลตเยอจากไมยคาลปตส)
- โรงผลตเยอท 1 10.0 9.1 9.5 8.0 5.2 10.5 7.2 2.1 5.0 8.5 4.7 5.1 7.1 - โรงผลตเยอท 2 16.8 20.5 13.0 13.2 19.5 -* 3.8 2.4 6.1 7.4 16.1 10.9 10.8 คาเฉลย 24.7 27.0 24.6 27.9 27.0 24.7 25.7 22.0 23.3 20.3 24.1 22.4 24.5
หมายเหต *การเกบตวอยางในเดอน พ.ค. 2553 โรงผลตเยอท 2 ของโรงงาน E หยดซอมบำารงในวนและเวลาทไปเกบตวอยาง จงไมมผลการทดสอบ 1 โรงงานทฟอกเยอไมดวยคลอรน 2 โรงงานทฟอกเยอไมดวยคลอรนไดออกไซด
52 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
ตวอยาง ผลการทดสอบปรมาณสารประกอบ AOX (มลลกรมตอลตร)
2552 2553 2554 คาเฉลย ก.พ. พ.ค. ส.ค. พ.ย. ก.พ. พ.ค. ส.ค. พ.ย. ก.พ. พ.ค. ส.ค. พ.ย.
1) โรงงาน A1 (ผลตเยอจากไมยคาลปตส)
11.1 4.0 3.8 4.5 2.8 2.7 3.0 3.4 3.1 3.6 3.7 3.4 4.1
2) โรงงาน B1 (ผลตเยอจากไมยคาลปตส) 2.0 2.7 2.4 3.7 2.7 2.7 2.4 3.0 3.1 2.3 3.4 2.9 2.8
3) โรงงาน C1 (ผลตเยอจากชานออย)
0.8 1.1 1.4 1.5 1.8 1.3 1.6 1.8 2.3 0.9 1.4 1.1 1.4
4) โรงงาน D2 (ผลตเยอจากไมยคาลปตส) 32.8 5.8 11.7 13.0 9.2 9.2 7.5 3.5 9.5 2.4 11.7 9.9 10.5
5) โรงงาน E2 (ผลตเยอจากไมยคาลปตส)
- โรงผลตเยอท 1
2.0
3.3
3.9
2.3
0.9
2.1
2.2
2.1
1.7
3.0
2.5
2.4
2.4 - โรงผลตเยอท 2 1.2 1.0 1.6 1.8 2.0 -* 1.1 2.1 0.9 0.9 1.8 1.5 1.5 คาเฉลย 8.3 3.0 4.1 4.5 3.2 3.6 3.0 2.6 3.4 2.2 4.1 3.5 3.8
ตวอยาง
ปรมาณสารประกอบ AOX
ในน าทงกอนเขาระบบบ าบด
(มลลกรมตอลตร)
ปรมาณสารประกอบ AOX ในน าทงหลงออกจากระบบ
บ าบด (มลลกรมตอลตร)
ผลตางของปรมาณสารประกอบ AOX
กอนเขาและหลงออกจากระบบบ าบด
(มลลกรมตอลตร) 1) โรงงาน A1 (ผลตเยอจากไมยคาลปตส)
51.5 4.1 47.4
2) โรงงาน B1 (ผลตเยอจากไมยคาลปตส)
52.6 2.8 49.8
3) โรงงาน C1 (ผลตเยอจากชานออย)
4.5 1.4 3.1
4) โรงงาน D2 (ผลตเยอจากไมยคาลปตส)
18.3 10.5 7.8
5) โรงงาน E2 (ผลตเยอจากไมยคาลปตส)
- โรงผลตเยอท 1 - โรงผลตเยอท 2
7.1 10.8
2.4 1.5
4.7 9.3
คาเฉลย 24.5 3.8
Table 2 Amount of AOX in wasted water after leaving the treatment system.
Table 3 The differences of average values of AOX in effluent between entering and leaving the treatment system (2009-2012).
หมายเหต * การเกบตวอยางในเดอนพ.ค. 2553 โรงผลตเยอท 2 ของโรงงาน E หยดซอมบำารงในวนและเวลาทไปเกบตวอยาง จงไมมผลการทดสอบ 1 โรงงานทฟอกเยอไมดวยคลอรน 2 โรงงานทฟอกเยอไมดวยคลอรนไดออกไซด
หมายเหต 1 โรงงานทฟอกเยอไมดวยคลอรน 2 โรงงานทฟอกเยอไมดวยคลอรนไดออกไซด
53Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
สำ าหรบ อตสาหกรรมผลตเ ยอกระดาษใน
ประเทศไทย มโรงงานทผลตเยอกระดาษ จำานวนทงหมด
5 โรงงาน ซงในงานวจยนไดขอความอนเคราะหตวอยาง
นำาทงจากทง 5 โรงงาน ดงนนขอมลทไดคดเปน 100 %
และเมอพจารณาถงวตถดบทนำามาผลตเยอกระดาษ
พบวาวตถดบหลกทใชในการผลตคอไมยคาลปตส ซง
4 ใน 5 โรงงาน ใชไมยคาลปตสเปนวตถดบ ในขณะท
อก 1 โรงงาน ใชชานออยเปนวตถดบ
จาก Table 1 เมอพจารณาปรมาณ AOX กอนเขา
สระบบบำาบดนำาเสย ซงเปนนำาทงทออกจากกระบวนการ
ผลตเยอกระดาษ พบวาโรงงานทผลตเยอจากไมยคาลปตส
จะกอใหเกดสารประกอบ AOX ทตกคางในนำาเสยจาก
กระบวนการผลตมากกวาโรงงานทผลตเยอจากชานออย
ทงนอาจเกดจากปรมาณลกนนทอยในเนอไมทถกตดแลว
(Chip) ของยคาลปตสมมากกวาทอยในชานออย ดงนน
จงใชปรมาณสารประกอบคลอรนไดออกไซด (ClO2) ใน
การกำาจดลกนนใหออกไปจากเนอไมมากกวา สงผลให
เกดสารประกอบ AOX มากกวาตามไปดวย
เมอพจารณาผลการทดสอบเฉพาะโรงงานทผลต
เยอจากไมยคาลปตสเทานนไดแก โรงงาน A B D และ
E ซงทง 4 โรงงานมกระบวนการฟอกดวยสารเคม ดงน
โรงงาน A และ B ใช คลอรน (Cl2) สวนโรงงาน D และ
E ใชสารประกอบคลอรนไดออกไซดในการฟอก จาก
ขอมลพบวาโรงงาน A และ B ทใชคลอรนในการฟอก
มคาเฉลยของปรมาณสารประกอบ AOX ทตกคางในนำา
ทงสงกวาโรงงาน D และ E ทใชสารประกอบคลอรน
ไดออกไซดในการฟอก ดงนนจงสรปไดวาถาใชคลอรน
ในการฟอกจะกอใหเกดสารประกอบ AOX ตกคางในนำา
เสยมากกวาการใชสารประกอบคลอรนไดออกไซดใน
การฟอก
ผลการทดสอบจากโรงงานทไดมคาแตกตาง
กนแมจะใชสารเคมชนดเดยวกนในการฟอก เนองจาก
แตละโรงงานใชปรมาณสารเคมในการฟอกแตกตาง
รวมทงมปรมาณผลผลตและคณสมบตของผลตภณฑ
ตางกนดวย ถาหากมปรมาณผลผลตมากกวายอม
ใชปรมาณสารเคมมากกวา และถาโรงงานตองการเยอ
กระดาษทมความขาวสวางมากกตองใชปรมาณสาร
เคมมากกวาโรงงานทตองการเยอกระดาษทมความขาว
สวางนอย ทงนทางโรงงานไมไดเปดเผยปรมาณสารเคม
ทใชในการฟอก
จาก Table 3 เมอพจารณาผลตางคาเฉลยของ
ผลการทดลองจากตวอยางนำาทงกอนเขาและออกจาก
ระบบบำาบด จำานวนปรมาณสารประกอบ AOX ทหาย
ไปในระบบบำาบดนำาเสย สำาหรบโรงงาน A, B และ E นน
ทางโรงงานไดมการนำานำาทงจากสวนอนๆ ของโรงงาน
เชน สวนของการผลตกระดาษพมพเขยน สวนของการ
ผลตกระดาษเพอบรรจภณฑ เปนตน มาผสมรวมกบนำา
ทงจากกระบวนการผลตเยอกระดาษ ทำาใหเกดการเจอ
จางของปรมาณสารประกอบ AOX ได เนองจากนำาทง
จากสวนตางๆ ดงกลาวไมมปรมาณสารประกอบ AOX
ตกคางอยดวย ดงนนปรมาณของสารประกอบ AOX
ในนำาทงหลงบำาบดจงลดลง และทางโรงงานผผลตกไม
ไดบอกปรมาณนำาทงจากสวนอนทเขามาผสมดวย
โรงงาน C และ D เปนโรงงานทระบบบำาบด
นำาเสยทไมไดมการผสมนำาทงจากสวนอนของโรงงาน
เพราะโรงงานเปนโรงงานทผลตเยอกระดาษอยางเดยว
ปรมาณของสารประกอบ AOX ทตกคางหลงออก
จากระบบบำาบดนำาเสยกมคาลดลงเลกนอย ผวจยไม
สามารถทจะสรปไดแนชดวาระบบบำาบดนำาเสยมสวน
ชวยในการลดปรมาณการตกคางของสารดงกลาวในนำา
ทงไดหรอไม เพราะวาการลดลงของสารดงกลาวอาจ
เกดจากระบบบำาบด (ซงไมสามารถระบไดแนชดวา
ข นตอนไหนมสวนในการลด) หรออาจจะเกดสลายตว
ไปเองของสารประกอบ AOX ซงบางโครงสรางไมเสถยร
ในธรรมชาต (อาจจะสลายไปในชวงการพกนำาเสยเพอให
ตกตะกอน) แตทงนทงนนจากผลการทดสอบสามารถ
สรปไดวาเมอนำาทงจากกระบวนการฟอกเยอผานระบบ
บำาบดนำาเสยปรมาณสารประกอบ AOX ทตกคางม
ปรมาณลดลง ซงควรมการศกษาตอไปวาการลดลงของ
ปรมาณของสารทตกคางเกดจากสาเหตใด
54 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
4.สรป(Conclusion) จากผลการวจยสามารถสรปได ดงน
1) ปรมาณสารประกอบ AOX ทตกคางในนำาเสย
จากโรงงานอตสาหกรรมเยอกระดาษ ทใชไมยคาลปตส
เปนวตถดบในการผลตมปรมาณมากกวาโรงงานทใช
ชานออยเปนวตถดบ (สารเคมทใชในการฟอกเหมอนกน
คอ คลอรนไดออกไซด)
2) โรงงานอตสาหกรรมเย อกระดาษท ใช
ไมยคาลปตสเปนวตถดบเหมอนกน โรงงานทใชคลอรน
ในการฟอกขาวจะมปรมาณสารประกอบ AOX ทตกคาง
ในนำาเสยมากกวาโรงงานทใชคลอรนไดออกไซดใน
การฟอก
3) ฤดกาลหรอปรมาณนำาฝนในธรรมชาตไมม
ผลตอปรมาณสารประกอบ AOX ทตกคางในนำาเสยจาก
กระบวนการผลตอยางชดเจน
4) นำาเสยจากกระบวนการผลตเยอกระดาษ
เมอผานระบบบำาบดนำาเสยแลว ปรมาณสารประกอบ
AOX ทตกคางลดลง
ขอมลทงหมดทไดจากงานวจยนไดถกนำาไป
ใชพจารณาในการออกขอกำาหนดฉลากเขยวผลตภณฑ
กระดาษ (Paper) ของโครงการฉลากเขยวซงมการ
ทบทวนใหมในป พ.ศ. 2554
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) ผวจยขอขอบพระคณกรมวทยาศาสตรบรการ
โครงการฟสกสและวศวกรรม กลมเย อและกระดาษ
และโรงงานผลตเยอกระดาษฟอกขาวในประเทศไทยทง
5 แหงททำาใหการวจยสำาเรจลลวงไปไดดวยด
6.เอกสารอางอง(References) [1] การฟอกเยอ เลม 1. (เอกสารเผยแพร)
บรษท สยามคราฟท จำากด.
[2] ณรงค วทธเสถยร. เทคโนโลยการผลตกระดาษ
คณสมบตของกระดาษ ภาค 4 คณสมบตดานทศนศาสตร.
(เอกสารเผยแพร) บรษท แอดวานซ อะโกร จำากด (มหาชน).
[3] โครงการฉลากเขยว. ขอกำาหนดฉลากเขยว
ผลตภณฑกระดาษ (Paper). (เอกสารเผยแพร) สำานกงาน
เลขานการโครงการฉลากเขยว สถาบนสงแวดลอมไทย
สำานกงานมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม. 2554.
[4] International Organization for Stand-
ardization. Paper, board and pulps - Determination
of total chlorine and organically bound chlorine.
ISO 11480, 1997.
[5] International Organization for Standard-
ization. Water quality-Determination of adsorbable
organically bound halogens (AOX). ISO 9562:2004,
2004.
[6] Scandinavian pulp, paper and board
testing committee. Water-extractable organically
bound chlorine. SCAN-W 9 : 89, 1989.
55Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
การพฒนาระบบการจดการความปลอดภยในหองปฏบตการโลหะและธาตปรมาณนอย
The development of laboratory safety management in metals and trace elements testing laboratory
ปวณา เครอนล1*, ดวงกมล เชาวนศรหมด1, เบญจพร บรสทธ1
Paweena Kreunin1*, Duangkamol Chaosrimud1, Benchaporn Borisuthi1
บทคดยอ ในปจจบน การพฒนาศกยภาพหองปฏบตการทดสอบเพอใหสอดคลองกบการพฒนาประเทศทมงเนนดาน
เศรษฐกจนน สงผลใหผปฏบตงานในหองปฏบตการเผชญอยกบอนตรายจากการปฏบตงาน อนเนองมาจากการ
ขยายขอบขายงานหองปฏบตการ กระบวนการทดลองแบบใหม และการใชสารเคมทเปนอนตรายมากขน นอกจากน
ประเทศไทยยงไมมกฎหมาย กฎกระทรวง ประกาศ ขอบงคบหรอขอกำาหนดทเกยวของกบการจดการหองปฏบตการ
ดานความปลอดภยโดยตรง จงทำาใหการดำาเนนการดานความปลอดภยในหองปฏบตการในประเทศไทยนน ยงไมม
รปแบบและกลไกทเปนไปในทศทางเดยวกน การศกษาวจยนมวตถประสงคเพอเสนอแนะแนวปฏบตเพอพฒนาการ
จดการความปลอดภยในหองปฏบตการทดสอบทางเคม ทเปนตวอยางและสามารถนำาไปปฏบตในหองปฏบตการของ
กรมวทยาศาสตรบรการ (วศ.) ได โดยการวจยและพฒนาเอกสารคมอการจดการความปลอดภยและนำาไปทดลอง
ปฏบตในหองปฏบตการนำารอง คอ หองปฏบตการโลหะและธาตปรมาณนอย โครงการเคม ซงเปนหองปฏบตการท
ใหบรการทดสอบทางเคม ซงไดรบการรบรองความสามารถหองปฏบตการตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025 แตยงไมม
การจดการความปลอดภยในหองปฏบตการอยางเปนระบบและเปนรปธรรม จงมความคลายคลงกบหองปฏบตการ
ทดสอบทางเคมอนๆ ของ วศ. ดงนน จงมความเหมาะสมตอการศกษาภายใตขอบขายของการศกษาวจย จากการ
ศกษาวจยไดมการพฒนาเอกสารคมอการจดการความปลอดภยในหองปฏบตการ เพอใหเหมาะสมกบการทดลองปฏบต
ในหองปฏบตการนำารองตามสถานภาพปจจบน ผลการทดลองปฏบตเอกสารคมอฯ ในหองปฏบตการโลหะและธาต
ปรมาณนอย พบวา ผลการประเมนระบบความปลอดภยในหองปฏบตการกอนการนำาเอกสารคมอฯ ทดลองปฏบต
คดเปนรอยละ 29.5 และผลการประเมนระบบความปลอดภยในหองปฏบตการภายหลงการนำาเอกสารคมอฯ ไป
ทดลองปฏบต ในระยะเวลา 4 เดอน คดเปนรอยละ 46.2 และ 12 เดอน คดเปนรอยละ 60.2 ซงคดเปนรอยละทเพมขน
16.7 และ 30.7 ตามลำาดบ สามารถวเคราะหไดวาหองปฏบตการมการจดการความปลอดภยทดขน ผลการศกษาวจยน
สามารถเปนตวอยางทดในการพฒนาระบบการจดการความปลอดภยใหกบหองปฏบตการอนๆ ของ วศ. และหนวย
งานอนๆ ได
คำ�สำ�คญ : ความปลอดภยในหองปฏบตการ, หองปฏบตการนำารอง, ความปลอดภยKeywords : Laboratory safety, Pilot laboratory, Safety
1 กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
56 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Abstract Currently, the development in the capacity of laboratories in Thailand evolves very rapidly
resulting in higher risks and adversely health impacts to laboratory workers. However, it is the fact that
Thailand does not have acts, regulations or decrees issued to directly help the safety management in
laboratories. The study aims to generate recommendations with practical approaches to improve safety
management for laboratories of the Department of Science Service (DSS). In this study, the metal and
trace elements testing laboratory is selected for study. The use of this laboratory as a pilot laboratory is
suitable in term of its functionality and old laboratory design similar to most laboratories in DSS. Moreover,
the pilot laboratory does not have systematic safety management although it has been accredited for
ISO/IEC 17025. The development of laboratory safety management guideline in this study is determined
to provide recommendations to establish good laboratory safety practices that are proper for use in the
chemical testing laboratories in DSS. The safety assessment of the pilot laboratory shows an increasing of
better safety management. The audits show improving of safety management from 29.5% to 46.2% within
4 months and to 60.2% within 12 months. The results of this study provide practical safety management
example and can be used as a guideline for other DSS laboratories to develop effective safety management
as well.
57Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) การปฏบตงานในหองปฏบตการนนมความเปน
อนตรายและความเสยงสง ไมวาจะเปนอนตรายทเกด
จากสารเคม เช อโรค หรอเกดจากโครงสรางพนฐาน
ทมการออกแบบและการจดการดานความปลอดภยไม
ถกตองเหมาะสม ซงอาจกอใหเกดอบตเหตในหอง
ปฏบตการ ทำาใหสญเสยงบประมาณ มผลกระทบตอ
สงแวดลอม และสขภาพของผปฏบตงานในหองปฏบต
การและผทเกยวของอกดวย ในประเทศทพฒนาแลว
นนมการบงคบใชกฎหมายหองปฏบตการดานความ
ปลอดภย เชน การประกาศใช OSHA Laboratory
Standard ของกรมแรงงาน ประเทศสหรฐอเมรกา[1]
ซงบงคบใหมการจดการความปลอดภยในหองปฏบตการ
ในหนวยงานภาครฐ เอกชน และสถาบนการศกษา
นอกจากน ยงมองคกรดานการพฒนาเศรษฐกจทเกด
จากแนวรวม 34 ประเทศ หรอ Organisation for
Economic Co-operation and Development (OECD)
ทพฒนา Good Laboratory Practice (GLP) ทมสวน
ทเกยวของกบการบรหารจดการดานความปลอดภยใน
หองปฏบตการ ตวอยางการนำา GLP มาใชในประชาคม
ยโรปหรอ European Union (EU) ไดแก การออก
กฎหมาย EU GLP Directives และ UK GLP Regulations
ในปจจบนนน ประเทศไทยยงไมมกฎหมาย กฎกระทรวง
ประกาศ ขอบงคบหรอขอกำาหนดใดๆ ทเกยวของกบ
การจดการความปลอดภยในหองปฏบตการทมผลใน
เชงการบงคบใชโดยตรง ไมวาจะเปนสำาหรบหองปฏบต
การวจย ทดสอบ และการเรยนการสอน จงทำาใหการ
ดำาเนนการดานความปลอดภยในหองปฏบตการใน
ประเทศไทยนนยงไมมรปแบบและกลไกทเปนไปใน
ทศทางเดยวกน ตลอดจนมรายงานอบตเหตทเกดจาก
หองปฏบตการในภาครฐ รฐวสาหกจและเอกชนอยเปน
เนองๆ ซงแสดงถงการจดการความปลอดภยในหอง
ปฏบตการทยงไมมประสทธภาพ ดงนน การพฒนาการ
จดการหองปฏบตการดานความปลอดภยจงเปนเรองทม
ความสำาคญอยางมาก โดยเฉพาะการพฒนาการจดการ
ความปลอดภยในหองปฏบตการทดสอบทางเคม ซงม
อนตรายและความเสยงจากการปฏบตงานทเพมมากขน
อนเนองมาจากการขยายขอบขายงานหองปฏบตการ
กระบวนการทดลองแบบใหม และการใชสารเคมท
เปนอนตรายมากขน เพอตอบสนองตอการพฒนาการ
ทดสอบทางเคมเพอเพมคณภาพสนคาและสงเสรม
เศรษฐกจของประเทศ การจดการความปลอดภยในหอง
ปฏบตการจะชวยลดการสญเสยทางเศรษฐกจเนองจาก
ความเจบปวยของบคลากรและผลกระทบตอสงแวดลอม
ลดการสญเสยงบประมาณจากอบตเหตทเกดขนในหอง
ปฏบตการ ลดงบประมาณในการสงซอสารเคมจากการ
เพมความสามารถในการใชสารเคมอยางคมคา และอนๆ
ซงจะเปนประโยชนตอการพฒนาหองปฏบตการตอไป
การศกษาวจยนม วตถประสงค เพ อ เสนอ
แนะแนวปฏบตเพอพฒนาการจดการความปลอดภยใน
หองปฏบตการทดสอบทางเคม ทเปนตวอยาง และ
สามารถนำาไปปฏบตในหองปฏบตการของกรมวทยาศาสตร
บรการ (วศ.) โดยการวจยพฒนาเอกสารคมอการจดการ
ความปลอดภยในหองปฏบตการและนำาไปทดลอง
ปฏบตในหองปฏบตการนำารอง ไดแก หองปฏบตการ
โลหะและธาตปรมาณนอย โครงการเคม ทใหบรการ
ทดสอบปรมาณโลหะและธาตปรมาณนอยในผลตภณฑ
โลหะ โลหะผสม เครองใชในครวเรอนประเภทโลหะและ
ไม ผลตภณฑสำาหรบเดก และเครองประดบโลหะ
การพฒนาคมอการจดการความปลอดภยใน
หองปฏบตการในการศกษาวจยนนน เกดจากการศกษา
แนวทางการจดการความปลอดภยในหองปฏบตการ
ทงในและตางประเทศ ประกอบกบการวเคราะหสถานภาพ
ปจจบนของหองปฏบตการของ วศ. และการรบฟงความ
คดเหนจากบคลากรของจากหนวยงานตางๆ ภายใน วศ.
เพอการพฒนาเอกสารคมอการจดการความปลอดภย
ในหองปฏบตการทตรงกบความตองการในการพฒนา
ความปลอดภยในหองปฏบตการของ วศ. และความเปน
ไปไดในการนำาไปใชจรง ประกอบกบการทดลองปฏบต
ในหองปฏบตการนำารอง จำานวน 1 หอง เปนเวลา 12 เดอน
58 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
โดยผลการศกษาไดนำามาวเคราะหและรวบรวมไวเพอ
เปนขอมลในการสรางแนวปฏบตทดในการจดการดาน
ความปลอดภยในหองปฏบตการ สามารถนำาไปใชเปน
แนวทางและตนแบบใหแกหองปฏบตการอนๆ ใน วศ.
และหองปฏบตการของหนวยงานอนๆ ได
2.วธการวจย(Experimental) 2.1ศกษาคนควาเอกสารท เกยวของกบความ
ปลอดภยในหองปฏบตการ
ศกษาคนควาเอกสารวชาการทเกยวของกบ
ความปลอดภยในหองปฏบตการ ประกอบดวยการศกษา
กฎหมายและมาตรฐานดานการจดการความปลอดภย
ในหองปฏบตการของตางประเทศ [2] [3] และของ
ประเทศไทย เพอเปนแหลงอางองประกอบการพฒนา
เอกสารคมอการจดการความปลอดภยในหองปฏบตการ
2.2 วเคราะหความปลอดภยในหองปฏบตการนำารอง
เบองตน
ศกษาสภาพภาพเบองตนของหองปฏบตการ
และหองปฏบตการนำารอง รวบรวมขอมลเพอใชในการ
จดทำาเอกสารคมอการจดการความปลอดภยในหอง
ปฏบตการใหเหมาะกบการทดลองปฏบตในหองปฏบต
การนำารองของโครงการฯ ตลอดจนจดทำาแบบประเมน
ระบบความปลอดภยในหองปฏบตการนำารอง และประเมน
ระบบความปลอดภยในหองปฏบตการนำารองกอนการ
ทดลองใชเอกสารคมอฯ และบนทกผล
2.3จดทำาเอกสารคมอการจดการความปลอดภย
ในหองปฏบตการ
- รวบรวมขอคดเหนจากบคลากรผ ร วม
โครงการวจยในหนวยงานตางๆ ของ วศ. และจดทำาราง
เอกสารคมอการจดการความปลอดภยในหองปฏบตการ
เพอเปนแนวทางในการจดการดานความปลอดภยใน
หองปฏบตการของ วศ.
- รวบรวมและวเคราะหขอคดเหนจากบคลากร
หองปฏบตการนำารองและปรบปรงรางเอกสารคมอฯ
เพอจดทำาเปนเอกสารคมอการจดการความปลอดภยใน
หองปฏบตการ สำาหรบหองปฏบตการนำารอง และนำาไป
ทดลองปฏบต
2.4ทดลองปฏบตในหองปฏบตการนำารองและ
รวบรวมขอมล
นำาเอกสารคมอการจดการความปลอดภยใน
หองปฏบตการ ทจดทำาขนไปทดลองปฏบตในหองปฏบต
การนำารอง โดยนำาขอมลในเอกสารไปใชประกอบการ
พฒนาและปรบปรงการจดการระบบความปลอดภยใน
หองปฏบตการ รวบรวมและเกบบนทกขอมลการทดลอง
ใชเอกสารคมอฯ ตงแต 1 มนาคม 2555-28 กมภาพนธ
2556
2.5ประเมนระบบความปลอดภยในหองปฏบต
การนำารองภายหลงการทดลองปฏบต
นำาแบบประเมนระบบความปลอดภยในหอง
ปฏบตการนำารองทจดทำาขนในขอ 2.2 มาประเมนระบบ
ความปลอดภยในหองปฏบตการนำารองภายหลงการ
ทดลองปฏบตเอกสารคมอฯ โดยประเมนภายหลงการ
ทดลองปฏบตเปนเวลา 4 เดอน และ 12 เดอน และ
บนทกผลการประเมน
2.6วเคราะหขอมลปญหาและอปสรรคการนำาไปใช
วเคราะห
ขอมลปญหาและอปสรรคการนำาเอกสารคมอฯ
ไปทดลองปฏบตในหองปฏบตการนำารอง ภายหลง 12 เดอน
และบนทกขอมล
2.7สรปผลการวจย
รวบรวมขอมลการนำาเอกสารคมอฯ ไปทดลอง
ปฏบตในหองปฏบตการนำารอง ผลการประเมนระบบ
ความปลอดภยในหองปฏบตการกอนและหลงการ
ทดลองใชเอกสารคมอฯ ปญหาและอปสรรคในการจดการ
ความปลอดภยในหองปฏบตการนำารอง และสรปผลการ
วจย
59Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
3.ผลและวจารณ(ResultsandDiscussion) การวเคราะหความปลอดภยในหองปฏบต
การนำารอง คอหองปฏบตการโลหะและธาตปรมาณนอย
โครงการเคม ของ วศ. เบองตน พบวา ยงไมมโครงสราง
การดำาเนนงานดานความปลอดภยอยางเปนรปธรรม
และไมมการจดการดานความปลอดภยอยางเปนระบบ
การจดทำาเอกสารคมอการจดการความปลอดภยในหอง
ปฏบตการนน จงมงเนนการจดโครงสรางการดำาเนน
งานและการจดการความปลอดภยอยางเปนระบบ
เพอใหเหมาะสมตอการปฏบตในหองปฏบตการของ วศ.
โดยม ง เนนความปลอดภยตอผปฏบตงานในหอง
ปฏบตการทดสอบทางเคม ทมการใชสารเคมจำานวนมาก
โดยเอกสารหลกไดแก ระเบยบวาดวยความปลอดภยใน
หองปฏบตการ ซงจดทำาขนเพอใหหองปฏบตการทราบ
โครงสรางการดำาเนนงานดานความปลอดภยและ
แนวทางการพฒนาความปลอดภยภายในหองปฏบต
การของตน โดยแบงออกเปน 7 หมวดไดแก บททวไป
คณะกรรมการจดทำามาตรฐานความปลอดภยในหอง
ปฏบตการของ วศ. เจาหนาทความปลอดภย หวหนา
หองปฏบตการ บคลากรของ วศ. มาตรการสำาหรบเหต
ฉกเฉน และเบดเตลด ตลอดจนจดทำาเอกสารประกอบ
การใชระเบยบฯ ไดแก เอกสารเร องการจดการสภาพ
แวดลอมในหองปฏบตการนำารองของ วศ. เอกสาร
เร องการใชสารเคมและสารเคมอนตรายในหองปฏบต
การนำารองของ วศ. และเอกสารแบบประเมนระบบ
ความปลอดภยในหองปฏบตการนำารอง โดยเอกสารดง
กลาวอางองตามพระราชบญญตความปลอดภย อาชว
อนามยและสภาพแวดลอมในการทำางาน พ.ศ. 2554 [4]
และ Occupational Exposure to Hazardous Chemicals
in the laboratory (29 CFR 1910.1450) [1] ของ
สหรฐอเมรกา เพอเปนแนวทางในการจดการความ
ปลอดภยในหองปฏบตการทดสอบทางเคม
การทดลองนำาเอกสารคมอการจดการความ
ปลอดภยในหองปฏบตการไปทดลองปฏบตในหอง
ปฏบตการโลหะและธาตปรมาณนอย เปนระยะเวลา
12 เดอน พบการพฒนาการจดการในหองปฏบตการใน
ดานตางๆ สรปไดโดยยอดงน
1.การบรหารจดการหองปฏบตการเชน
- หองปฏบตการมการจดโครงสรางการ
จดการดานความปลอดภยภายในหองปฏบตการ และ
แบงความรบผดชอบเพอดำาเนนงานตามเอกสารคมอฯ
ทจดทำาขน
- ผปฏบตงานไดรบการอบรมเกยวกบระบบ
ความปลอดภยในหองปฏบตการในเรองตางๆ เชน แนวทาง
การจดการความปลอดภยในหองปฏบตการ ความรเรอง
เอกสารขอมลความปลอดภยของสารเคม (Safety Data
Sheet) การใชอปกรณปองกนสวนบคคล (Personal
Protective Equipment, PPE)
- หวหนาหองปฏบตการและบคลากรรวม
กนกำาหนดแผนการจดการความปลอดภยตางๆ เชน
แผนการจดซอ PPE แผนการจดการเครองมอและอปกรณ
ดานความปลอดภย
2.การจดการสภาพแวดลอมในหองปฏบตการเชน
- มปายแสดงระเบยบปฏบตในการปฏบตงาน
ในหองปฏบตการ
- มแบงสวนพนทหองปฏบตการ หองสำานกงาน
และหองจดเกบเอกสารและอปกรณสำานกงาน
- ปรบปรงปายทางหนไฟและตดปายแสดง
เบอรโทรฉกเฉนกรณเกดเหตฉกเฉน
- แยกประเภทอปกรณการทดลอง พรอมตด
ปายแสดงเพอความสะดวกในการใชงาน
- มอปกรณระงบเหตฉกเฉน เชน ชดดดซบสาร
เคมหรอ spill kits อปกรณดบเพลง จำานวนเพยงพอและ
สภาพพรอมใชงาน
- จดหาชดเวชภณฑและอปกรณปฐมพยาบาล
เพมเตม
- ปรบปรงระบบระบายอากาศโดยปรบปรงต
ดดควนใหเปนระบบบำาบดอากาศแบบใชนำา
- มระบบควบคมและสำารองไฟสำาหรบเครองมอ
ทางวทยาศาสตร
60 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
- ปรบปรงระบบการจดการแกส เชน จดทำา
ปายแสดงสถานะของถงแกส ไดแก empty, used, full
จดใหมฝาครอบถงแกสและมโซคลองถง
3.การจดการสารเคมเชน
- สำารวจขอมลสารเคมและจดทำาเปนฐาน
ขอมลสารเคม โดยฐานขอมลประกอบดวยรายละเอยด
เชน ชอสารเคม CAS. No. เกรด ปรมาณ ผผลต
ตำาแหนงทเกบ จำานวนขวด
- จดหาและศกษาขอมลในเอกสารความ
ปลอดภยทางเคม (Safety Data Sheet) พรอมจดเกบ
เปนระบบเพอใหผปฏบตงานเขาถงไดงาย
- จดเกบสารแยกเปนกลมโดยคำานงถงความ
เขากนไมได (incompatible chemical)
- ปรบปรงฉลากตดภาชนะบรรจสารเคมท
เตรยมขนเองโดยระบรายละเอยด เชน ชอสารเคม
ความเขมขน ผเตรยม วนทเตรยม วนทหมดอาย
- ตดปายแสดงสญลกษณความเปนอนตราย
ของสารเคม และปายแสดงความเขากนไมไดของสารเคม
- จดใหมภาชนะรองรบขวดสารเคม
- มรถเขนขนยายสารเคมและรถเขนสำาหรบ
ขนยายแกส
- มการแบงสวนและปรบปรงพนทหองเกบ
สารเคม
4.การจดการของเสยอนตรายเชน
- มถงเกบเศษแกวและวตถตวอยางแยกตาม
ประเภท เชน อะลมเนยม เหลก สเตนเลส ไม
- จดเกบของเสยอนตรายโดยแยกเปนประเภท
- มถงขยะแบบมฝาปดสำาหรบของเสยอนตราย
5.การจดการอปกรณปองกนสวนบคคลเชน
- จดซ ออ ปกรณป อ งกนส วนบคคลโดย
ครอบคลมถงกจกรรมของการปฏบตงานในหองปฏบต
การ เชน ถงมอ เสอคลมปฏบตการ หนากาก ปลกอดห
- จดเกบอปกรณใหเปนหมวดหมและเขาถงงาย
- มการดแลและบำารงรกษาอปกรณสมำาเสมอ
การนำาเอกสารคมอการจดการความปลอดภย
ในหองปฏบตการไปทดลองปฏบตในการจดการความ
ปลอดภยในหองปฏบตการนำารอง พบวา หองปฏบต
การมการจดการความปลอดภยในหองปฏบตการทดขน
โดยผลการประเมนระบบความปลอดภยในหองปฏบต
การกอนและภายหลงการนำาเอกสารคมอฯ ไปทดลอง
ปฏบตมแนวโนมทเพมขน จากรอยละ 29.5 เปนรอยละ
46.2 ในระยะเวลาการนำาเอกสารคมอฯ ไปใชเปนเวลา
4 เดอน และเปนรอยละ 60.2 ในระยะเวลาการนำา
เอกสารคมอฯ ไปใชเปนเวลา 12 เดอน
การพฒนาหองปฏบตการนำารองโดยหลก
เปนการจดการเรองการจดทำาระบบโครงสรางพนฐานใน
การจดการความปลอดภยในหองปฏบตการ การปรบปรง
สภาพแวดลอมและการจดการสารเคม ของเสยอนตราย
และอปกรณดานความปลอดภยตางๆ ทสามารถดำาเนน
การในระยะเวลาจำากด (12 เดอน) อยางไรกตามการ
พฒนาหองปฏบตการดานความปลอดภยตามเอกสาร
คมอฯ ไมสามารถดำาเนนการไดอยางเตมประสทธภาพ
ทงนมสาเหตมาจาก ผปฏบตงานในหองปฏบตการไม
สามารถปรบปรงสภาพแวดลอมตามแนวทางปฏบตของ
เอกสารคมอฯ ไดทงหมด เนองจากเปนหองปฏบตการ
ทมการออกแบบมาแลวเปนเวลานาน ซงการปรบปรง
ใหไดตามมาตรฐานนนจำาเปนตองใชระยะเวลาและงบ
ประมาณจำานวนมาก ตลอดจนพบปญหาอปสรรคใน
การจดซอเครองมอหรออปกรณดานความปลอดภยท
เปนครภณฑซงไมสามารถจดซอไดทนท เชน ตเกบสาร
เคมทเหมาะสม ฝกบวฉกเฉน และฝกบวลางตา
4.สรป(Conclusion) จากการทดลองใชเอกสารคมอการจดการความ
ปลอดภยในหองปฏบตการนน หองปฏบตการนำารอง
มการจดการดานความปลอดภยอยางเปนรปธรรมมากขน
และมการพฒนาระบบความปลอดภยอยางตอเนอง
ในชวงเวลา 12 เดอนของการทดลองปฏบตตามเอกสาร
คมอฯ นอกจากน การเขารวมการศกษาวจยดงกลาว
61Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
สงผลใหบคลากรในหองปฏบตการนำารองเกดความ
ตระหนกเรองการปฏบตงานอยางปลอดภยในหอง
ปฏบตการ ทราบบทบาทหนาทความรบผดชอบดาน
ความปลอดภยในหองปฏบตการ ชวยเสรมสรางหอง
ปฏบตการของ วศ. ใหมความเขมแขง และมศกยภาพ
ในการปฏบตงานไดอยางมมาตรฐานและมความ
ปลอดภย ซงสามารถเปนตวอยางทดในการพฒนา
ระบบความปลอดภยใหกบหองปฏบตการอนๆ ของ
วศ. และหองปฏบตการของหนวยงานอนๆ ได
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) ขอขอบคณผรวมวจยจากสำานก/โครงการ
ตางๆ ของ วศ. ทกทานทใหความรวมมอและขอคดเหน/
เสนอแนะในการดำาเนนงานภายใตโครงการการพฒนา
มาตรฐานความปลอดภยในหองปฏบตการและการ
ประยกตใชในหองปฏบตการนำารอง (ค.55TM11) [5]
ประจำาปงบประมาณ 2555 ดงรายชอตอไปน นางวรรณภา
ตนยนยงค นางกตตพร เหลาแสงธรรม นางสาววนด
ลอสายวงศ นายวระ สวนไธสง นางศนศนย รกไทยเจรญชพ
นางจตตเรขา ทองมณ นางสาวสายจต ดาวสโข
นางสาวโสรญา รอดประเสรฐ นายปาษาณ กลวานช
นางสาวกตตยา ปลมใจ และขอขอบคณคณะผบรหาร
สำานกพฒนาศกยภาพนกวทยาศาสตรหองปฏบตการ
คณะกรรมการจดทำามาตรฐาน ความปลอดภยในหอง
ปฏบตการของ วศ. และคณะอนกรรมการวชาการดาน
วเคราะห ทดสอบ และสอบเทยบทใหการสนบสนนการ
ดำาเนนงานและใหคำาปรกษาแกคณะวจยฯ ตลอดจน
บคลากรของ วศ. ทกทาน ทใหขอเสนอแนะเพอใหเกด
การพฒนาและใหความรวมมอในการศกษาวจยครงน
จนสำาเรจลลวงไปไดดวยดจกขอบคณมา ณ ทน
6.เอกสารอางอง(References) [1] U.S. Department of Labor. Occupational
Safety & Health Administration. Occupational
Exposure to Hazardous Chemicals in the laboratory
(29 CFR 1910.1450).
[2] National Research Council, Prudent
Practices in the Laboratory for Handling and
Disposal of Chemicals, National Academy Press,
Washington, D.C., 1995.
[3] American Chemical Society Committee
on Chemical Safety, Safety Audit / Inspection
Manual (American Chemical Society, Washington,
DC, 2000).
[4] กระทรวงแรงงาน. พระราชบญญตความ
ปลอดภย อาชวอนามยและสภาพแวดลอมในการทำางาน
พ.ศ. 2554. ราชกจจานเบกษา. 17 มกราคม 2554 เลมท
128 ตอนท 4 ก.
[5] รายงานฉบบสมบ รณ โครงการพฒนา
มาตรฐานหองปฏบตการดานความปลอดภยและการ
ประยกตใชในหองปฏบตการนำารอง (ค.55TM11).
กรมวทยาศาสตรบรการ. 2555.
62 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
ถงมอยางทใชงานในอตสาหกรรมอาหาร :ความเสยงตอการปนเปอนของโลหะหนกRubber gloves for food industry:
Risk from contamination of heavy metals
อรวรรณ ปนประยร1*, กรรณการ บตรเอก2**Orawan Pinprayoon1*,Kannika Butaek2**
บทคดยอ การศกษาความเสยงตอการปนเปอนของโลหะหนกจากการใชถงมอยางในอตสาหกรรมอาหารโดยการวเคราะหปรมาณตะกว แคดเมยม โครเมยม สารหน และสงกะส ในชนทดสอบถงมอยางทใชในอตสาหกรรมอาหารจำานวน 21 ตวอยางเปนถงมอททำามาจากยางธรรมชาต 14 ตวอยางและถงมอททำาจากยางสงเคราะหไนไตรล 7 ตวอยาง โดยใชวธสกดดวยสารละลายกรดอะซตกความเขมขนรอยละ 4 แลววเคราะหดวยเทคนคอนดกทฟล คปเปล พลาสมา ออบตคล อมสชนสเปคโตรสโคป โดยการสกดสารดงกลาวใชอณหภม 40 องศาเซลเซยส เปนเวลา 10 นาท ผลจากการวเคราะหแสดงวาไมพบตะกว แคดเมยม โครเมยม และสารหน แตพบสงกะสในปรมาณเฉลย 4 มลลกรมตอลตร สำาหรบถงมอททำามาจากยางธรรมชาต และ 2.7 มลลกรมตอลตร สำาหรบถงมอยางสงเคราะหไนไตรลในจำานวนน มถงมอจำานวน 5 ตวอยางทมปรมาณสงกะสเกนกวา 5 มลลกรมตอลตรซงเปนปรมาณทองคการอนามยโลกแนะนำา อยางไรกตามปรมาณสงกะสทพบจดวาอยในระดบทไมเปนอนตรายตอมนษย ดงนนการใชงานถงมอยางทงททำามาจากยางธรรมชาตและยางสงเคราะหไนไตรลในอตสาหกรรมอาหารในสภาวะปกตคอทอณหภมไมเกน 40 องศาเซลเซยส มความเสยงตอการปนเปอนของโลหะหนกเหลานนอย
Abstract The risk of heavy metal contamination from using rubber gloves infood industry was evaluated by determination of five heavy metals, namely lead, cadmium, chromium, arsenic and zinc, using extraction technique and followed by inductively couple plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES). Twenty one glove samples, including fourteen natural rubber gloves and seven nitrile rubber gloves, were studied. Gloves specimens were extracted in a 4%acetic acid solution at 40 ำC for 10 minutes and the extracted solutions were measured for lead, cadmium, chromium, arsenic and zinc contents. The results showed that there were no lead, cadmium, chromium and arsenic in the acetic acid solutions. However, zinc was detected and the average levels were found to be 4 mg/land 2.7 mg/l for natural rubber gloves and nitrile rubber gloves, respectively. According to the WHO, despite a slightly high level of zinc in 5 samples (above WHO’s recommendation level of 5.0 mg/l), these zinc levels were considered post no risk for human health.Therefore, the use of both natural rubber gloves and nitrile rubber gloves in food industry in a normal condition at not more than 40degreesCelsiushas a little risk of the heavy metal contamination.
คำ�สำ�คญ : การปนเปอน, ถงมอยาง, อตสาหกรรมอาหาร, โลหะหนกKeywords : Contamination, Rubber gloves, Food industry, Heavy metals1กรมวทยาศาสตรบรการ2ศนยประสานงานกระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย ประจำาภมภาค ภาคใต*E-mail address: [email protected]**Corresponding author E-mail address : [email protected]
63Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) ถงมอยางเปนผลตภณฑทเกดจากการนำานำายาง
คอมปาวดมาขนรปดวยขบวนการแบบจม (dipping
process) โดยใชแมแบบรปมอแลวผานกระบวนการ
ทำาใหคงรปดวยปฏกรยาวลคาไนซเซชน (vulcanization)
สำาหรบถงมอยางธรรมชาต นำายางคอมปาวดคอนำายางขน
ทผสมสารเคมตางๆเพอปรบสภาพนำายางใหเหมาะสม
กอนการขนรปสารเคมเหลาน ไดแกสารชวยใหยางเชอม
ประสานกน (cross-linking agent) เชนกำามะถน(sulfur)
สารกระตนการเกดปฏกรยา (activator) เชน ซงคไดเอทธล
ไดไธโอคารบาเมท (zinc diethyl dithiocarbamate,
ZDC)หรอซงคไดบวทลไดไธโอคารบาเมท (zinc di-
butyldithiocarbamate, ZDBC) สารชวยเรงการเกด
ปฏกรยา(accelerator) เชน ซงคออกไซด(zinc oxide)
และสารอนๆทจำาเปนตอกระบวนการผลต เชน สาร
ปองกนการเสอมสภาพ (antioxidant) [1] สำาหรบถงมอ
ยางสงเคราะห นำายางทนยมใชคอนำายางไนไตรลสาร
เคมทผสมเพอปรบสภาพนำายางใชซงคออกไซดเปนหลก
สวนสารอนๆใชคลายกบการทำาถงมอยางจากนำายาง
ธรรมชาต [2]
สารเคมตางๆทเตมลงไปในนำายางเหลานบางชนด
เชน กำามะถนจะเกดปฏกรยาเคมกบโมเลกลนำายาง
แลวกลายเปนสวนหนงของโครงขาย (network) สวน
บางชนดเชน ซงคออกไซดจะอยในโครงขายของยาง
ดวยแรงทางกายภาพ ในสภาพทถกใชงานโครงขายของ
ยางเกดการเคลอนตวไปมา สารเคมซงรวมไปถงโลหะ
หนกทเปนสวนประกอบของสารเหลานจะมโอกาสถกดน
ออกมาอยทบรเวณผวหนาและเมอสมผสกบอาหารจะ
ถกชะ (leaching) ใหหลดออกมาปนเปอนในอาหารได [3]
โลหะหนกและความเปนพษ
1.1สารหน(Arsenic,As)
จากขอมลขององคการอนามยโลก (World Health
Organization, WHO) [3] ระบวาพษของสารหนมผล
โดยตรงกบระบบควบคมประสาทสวนกลางของมนษย
ปรมาณของสารหน 70-180 มลลกรมทำาใหเกดอาการ
ขนรนแรงได โดยทวไปสารหนมพษตอระบบลำาไส ระบบ
ประสาทและระบบหายใจ นอกจากนกยงสงผลกระทบ
รนแรงตอผวหนงอกดวย อาการเรอรงทบงบอกถงพษของ
สารหนทแสดงออกใหเหนไดคอ อาการกลามเนอออนลา
เบออาหาร วงเวยน ซงนำาไปสอาการการอกเสบของเยอบตา
เยอบจมกและกลองเสยงตลอดจนโรคทผวหนงได
นอกจากนพษของสารหนยงสงผลรนแรงตอระบบ
ประสาทและอวยวะสำาคญองคการอนามยโลกได
ประมาณการวาผบรโภคนำาดมทมสารหนความเขมขน
0.2 มลลกรมตอลตร ปนเปอนตลอดชวตมความเสยงท
จะเปนมะเรงผวหนงถงรอยละ 5
1.2แคดเมยม(Cadmium,Cd)
แคดเมยมมครงชวต (biological half-time) ท
ยาวนานถง 13-38 ป เมอเขาสรางกาย แคดเมยมจะ
ถกดดซมเขาสกระแสเลอดและไปสะสมอยในอวยวะ
โดยรอยละ 50 ของแคดเมยมทถกดดซมนสะสมอยท
ตบและไต แคดเมยมสามารถจบตวไดดกบโปรตนทมมวล
โมเลกลตำาเกดเปนสารประกอบทเรยกวา metallothionein
ซงสารประกอบนเกยวของกบกระบวนการเคลอนทและ
ดดซมของแคดเมยมในรางกายมนษย มรายงานวาการรบ
ประทานอาหารทมการปนเปอนของแคดเมยมจะทำาให
เกดอาการปวดทองรนแรง สวนผลกระทบตอรางกายเมอ
ไดรบแคดเมยมปรมาณสง มรายงานวา ผท ทำางาน
ในโรงงานอตสาหกรรมทสมผสกบไอและฝนแคดเมยม
ออกไซดโดยตรงมอาการปวยเนองจากหลอดลมอกเสบ
โรคถงลมโปงพอง อาการโลหตจาง รวมไปถงนวใน
ไตดวย [4]
1.3โครเมยม(Chromium,Cr)
โครเมยมในสถานะออกซเดชนทปรากฏมากทสด
คอโครเมยมทมวาเลนซ (valency) +2 +3 และ +6
โดยโครเมยมทมวาเลนซ +3 จะอยในสภาวะเสถยรทสด
และโครเมยมทมวาเลนซ +6 เปนตวออกซไดสอานภาพสง
โครเมยมทมวาเลนซ +3 หรอเรยกวาไตรวาเลนทโครเมยม
(trivalent chromium)เปนสารจำาเปนในกระบวนตางๆ
64 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
ในรางกายมนษย เชนการใชกรดอะมโนการเผาผลาญ
กลโคส และ การเผาผลาญไขมน สวนโครเมยมทมวาเลนซ
+6 หรอเฮกซะวาเลนทโครเมยม(hexavalent chromium)
นนจดวาเปนสารพษตอรางกาย เมอรางกายไดรบเฮกซะ
วาเลนทโครเมยมในปรมาณนอยจะทำาใหเกดการระคาย
เคองตอเยอบทางเดนอาหารและลำาไส ถาไดรบเฮกซะ
วาเลนทโครเมยม มากกวา 10 มลลกรมตอกโลกรมของ
นำาหนกรางกายจะทำาใหเกดพษในตบ ไตวายและเสย
ชวตได นอกจากนยงมรายงานระบดวยวาการไดรบเฮก
ซะวาเลนทโครเมยมในปรมาณมากเปนสาเหตใหเกด
มะเรงในระบบทางเดนอาหารและมะเรงปอดได [4]
1.4ตะกว(Lead,Pb)
ตะกวมความเปนพษตอรางกายสง อาการผดปกต
ของรางกายเมอไดรบตะกวในปรมาณมาก เชน
อาการเหนอยลา ไมสบายทอง การระคายเคอง และ
ภาวะเลอดจาง ในกรณของเดกอาจพบพฤตกรรมผด
ปกตและอาการผดปกตทางสมอง ตะกวในปรมาณนอย
มผลกระทบตอการทำางานของเอนไซม porphobilinogen
synthase ซงเกยวของกบกระบวนการเปลยนรปของ
กรดอะมโนในรางกาย นอกจากนตะกวยงสามารถจบตว
ไดดกบ mitochondria ซงมผลกระทบอยางมากกบ
การขนสงออกซเจนในกระบวนการสรางพลงงานใน
รางกาย [4]
1.5สงกะส(Zinc,Zn)
สงกะสเปนสารจำาเปนตอรางกายมนษยและสตว
เนองจากมความสำาคญตอระบบการทำางานของเอนไซม
หลายชนด เชน alkaline phosphatase, carbonic
anhydrase และ alcohol dehydrogenase ปรมาณ
สงกะสทรางกายควรไดรบอยระหวาง 4-15 มลลกรมตอวน
หญงตงครรภหรอหลงคลอดบตรควรไดรบสงกะสใน
ปรมาณทสงข น อยางไรกตามการไดรบสงกะส 150
มลลกรมตอวนอาจสงผลกระทบตอการดดซมทองแดง
และเหลกในรางกาย แตถารางกายไดรบทองแดง และ
เหลกในปรมาณทเพยงพอแลว สงกะสกจะมผลกระทบ
นอยมากแมสงกะสจะไมเปนพษตอรางกายแตการปน
เปอนในปรมาณมากจะสงผลกระทบตอรสชาดอาหาร
และนำาดมได สงกะสปนเปอนในนำาเกน 5 มลลกรมตอ
ลตร จะทำาใหนำามสขนและเกดฟลมมนลอยบนผวนำา
ขณะตม เพอหลกเหลยงปญหาน องคการอนามยโลก
จงแนะนำาใหมปรมาณของสงกะสไมเกน 5 มลลกรมตอ
ลตรในนำาดม [4]
งานวจยนเนนการศกษาโลหะหนกทง 5 ชนดน
เน องจาก สารหน แคดเมยม โครเมยม ตะกว และ
สงกะส อาจปะปนมากบวตถดบทใชในกระบวนการ
ผลตถงมอยาง โดยเฉพาะสงกะส ทใชในระบบวลคา
ไนซเซชน เพอเปนสารชวยใหยางเชอมประสานกนทง
ในกระบวนการผลตถงมอยางธรรมชาต และถงมอยาง
สงเคราะห
2.วธการวจย(Experimental) 2.1ตวอยางถงมอ
ถงมอยางทใชในการวเคราะหมจำานวน 21 ตวอยาง
เปนถงมอททำามาจากยางธรรมชาต 14 ตวอยางและ
ถงมอททำาจากยางสงเคราะหไนไตรล 7 ตวอยาง
2.2การเตรยมตวอยาง
2.2.1 วธเตรยมสารละลายตวอยางโดยการ
สกดถงมอยางดวยสารละลายกรดอะซตกรอยละ 4
ตดตวอยางเปนชนๆ ขนาด 5 x 5 ซม. จำานวน
4 ชน ตอตวอยางนำาตวอยางใสในขวดแกวรปชมพขนาด
250 มลลลตรจำานวน 2 ขวด ขวดละ 2 ชน แลวเตม
สารละลายกรดอะซตก รอยละ 4 โดยปรมาตร จำานวน
ขวดละ 200 มลลลตร แลวนำาไปสกดโลหะหนกในอาง
ควบคมอณหภม ท 40 + 1 องศาเซลเซยสเปนเวลา 10
+ 1 นาท
2.2.2 วธเตรยมสารละลายตวอยางเนอถงมอ
ยางดวยเครองยอยสลายสารดวยคลนไมโครเวฟ
ตดตวอยางถงมอยางเปนชนเลกๆ ประมาณ 2 กรม
ชงดวยเครองชงทมความละเอยด 0.1 มลลกรมนำาใส
เวสเซล ๆ ละ 200 มลลกรมจำานวน 2 เวสเซล เตม
กรดไนตรกเขมขน 5 มลลลตร ปดฝาเวสเซล แลวนำา
65Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
เขาเครองไมโครเวฟ ตงสภาวะในการยอยตามความ
เหมาะสมของตวอยาง เมอยอยเสรจแลวปลอยทงไวใหเยน
กรองสารละลายตวอยางดวยกระดาษกรอง ใสในขวด
วดปรมาตร ขนาด 50 มลลลตร ปรบปรมาตรใหถงขด
ดวยนำาปราศจากไอออน
2.3 การวเคราะหปรมาณโลหะหนกในถงมอยางดวย
เทคนคICP-OES
นำาสารละลายทไดจาก ขอ 2.2.1 และ ขอ
2.2.2 มาวเคราะหหาปรมาณตะกว แคดเมยม โครเมยม
สารหน และสงกะส โดยใชเครอง ICP-OES ยหอ Perkin
Elmer รน Optima 7300DV โดยเทยบกบกราฟของ
สารละลายมาตรฐาน สารหน สงกะส ตะกว แคดเมยม
และ โครเมยม ทความยาวคลน188.979, 206.200,
220.353, 228.802 และ267.716 นาโนเมตรตามลำาดบ
3.ผลและวจารณ(ResultsandDiscussion) อนตรายจากโลหะหนกในถงมอยางมโอกาส
เกดขนมากทสดจากการสมผสกบอาหารทมความ
เปนกรด โดยทวไปกรดทใชในครวเรอน ไดแก นำาสม
สายช หรอ กรดอะซตก จะมความเขมขนประมาณ
รอยละ 3-4 งานวจยนจงเลอกกรดอะซตกความเขมขน
รอยละ 4 มาเปนตวแทนของอาหาร และเนองจากการ
ใชถงมอยางในอตสาหกรรมอาหารเปนลกษณะเคลอนท
ตลอดเวลา (จบแลวปลอย) จงใชสภาวะในการสกด
ถงมอยางทอณหภม 40 องศาเซลเซยส เปนเวลา 10
นาท [3]
3.1 ปรมาณตะกวแคดเมยมโครเมยมและสารหน
ในถงมอยาง
จากการทดสอบปรมาณโลหะหนกโดยวธการ
สกดในสารละลายกรดอะซตกของถงมอทง 21 ตวอยาง ทง
ชนดททำาจากยางธรรมชาต และทำาจากยางสงเคราะห
ไนไตรล พบวาม ตะกว แคดเมยม โครเมยม และ
สารหน ตำากวาขดจำากดการตรวจหา(Limit of Detection,
LOD) โดยทขดจำากดการตรวจหาของตะกว แคดเมยม
โครเมยม และสารหน คอ 0.0046, 0.0004, 0.0002, และ
0.0129 มลลกรมตอลตร ตามลำาดบ
เมอใชวธการยอยถงมอทง 21 ตวอยาง ตรวจพบ
ตะกวในเนอถงมอยางธรรมชาตจำานวน 4 ตวอยาง
(จาก 14 ตวอยาง) มคาความเขมขนของตะกวอยระหวาง
1.67-4.23 มลลกรมตอกโลกรม สวนในเนอถงมอยาง
ไนไตรล ตรวจพบตะกวจำานวน 4 ตวอยาง (จาก 7
ตวอยาง) มคาความเขมขนของตะกวอยระหวาง 2.00
-5.64 มลลกรมตอกโลกรมตรวจพบแคดเมยมในเนอ
ถงมอยางธรรมชาตจำานวน 14 ตวอยาง มคาความเขมขน
ของแคดเมยมอยระหวาง 0.11-0.26 มลลกรมตอ
กโลกรม สวนถงมอยางไนไตรล ตรวจพบแคดเมยม
จำานวน 4 ตวอยาง มคาความเขมขนของแคดเมยมอย
ระหวาง 0.10-0.31 มลลกรมตอกโลกรม สวนโครเมยม
และสารหน พบวามโลหะหนกทง 2 ชนดในเนอถงมอ
ยางทง 21 ตวอยาง ตำากวาขดจำากดการตรวจหาของ
โครเมยมและสารหน คอ 0.019 และ 0.005 มลลกรม
ตอลตร ตามลำาดบ
จากขอมลขางตนจะเหนวาโลหะหนกทอาจ
ปนเปอนในถงมอยางมากทสดคอตะกว รองลงมาคอ
แคดเมยม การปนเปอนของโลหะหนกทงสองชนด
อาจมาจากวตถดบและสารเตมในกระบวนการผลต
ถงมอ อยางไรกตามเมอใชถงมอยางในงานดานอาหาร
ในสภาวะปกต (สมผสอาหารประเภทนำาหรอกรดท
อณหภมไมเกน 40 องศาเซลเซยส)ความเสยงทจะได
รบอนตรายจากโลหะทงสองชนดนนมนอยมากสงเกตได
จากการทไมพบโลหะหนกทง ตะกว แคดเมยม โครเมยม
และสารหน ในสารละลายกรดอะซตกทใชในการสกด
ถงมอทง 21 ตวอยางทงๆทมสารเหลานอยในเนอถงมอ
สาเหตกเนองมาจาก โดยทวไปแลว การใชงานถงมอ
เพอหยบจบอาหาร เวลาทถงมอสมผสโดนอาหารนนสน
มากซงโดยเฉลยแลวนอยกวา 10 นาท อกทงอณหภม
ของอาหารกไมสงมากนก (ตำากวา 40 องศาเซลเซยส)
โอกาสทโลหะหนกในถงมอจะถกชะออกมาปนเปอน
อาหารไดจงมนอย
66 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Figure 2 Zinc contents in textures of natural rubber gloves and nitrile rubber gloves.
Zinc c
onten
t mg/k
g
Sample No.
0
4000
8000
12000
16000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Natural rubber glovesNitrile rubber gloves
จาก Figure 2 จะเหนวาสงกะสในเนอถงมอ
ยางธรรมชาตมปรมาณนอยกวาสงกะสในเนอถงมอ
ยางสงเคราะหไนไตรล ผลการทดสอบนสอดคลองกบ
ขอมลจากการผลตถงมอ กลาวคอในการผลตถงมอยาง
ธรรมชาตมการใชซงคออกไซด เปนสารกระตนปฏกรยา
การเชอมประสานรวมกบกำามะถน ปรมาณซงคออกไซด
ทใชอยในชวงประมาณ 0.5-0.8 phr (สวนตอรอยสวนโดย
นำาหนกยางแหง) ซงกเทากบประมาณสงกะส ประมาณ
5000-8000 มลลกรมตอกโลกรม สวนในการผลตถงมอ
ยางสงเคราะหไนไตรลมการใชซงคออกไซดเปนสารเชอม
โดยตรง โดยปรมาณซงคออกไซดทใชอยในชวงประมาณ
1.0-1.5 phr ซงกเทากบประมาณสงกะส 10000-15000
มลลกรมตอกโลกรม
เมอเปรยบเทยบกบปรมาณสงกะสทมในเนอ
ถงมอยางกบปรมาณสงกะสทมในสารละลายกรดอะซตก
ทใชสกดถงมอยางธรรมชาต (Figure 3) พบวา ปรมาณ
สงกะสทสารละลายสามารถสกดออกมาไดเฉลยรอยละ
22 โดยนำาหนก ปรมาณทสกดไดสงสดถงรอยละ 48
สำาหรบถงมอยางสงเคราะหไนไตรล (Figure 3) ปรมาณ
สงกะสทสารละลายสามารถสกดออกมาไดเฉลยรอยละ
10 โดยนำาหนก ปรมาณทสกดไดเพยงรอยละ 21 สาเหต
ทปรมาณสงกะสในถงมอยางธรรมชาตสามารถถก
ชะออกมาไดมากกวาถงมอยางสงเคราะหไนไตรลนน
Figure 1 Zinc contents in acetic acid solutions extracted from natural rubber gloves and nitrile rubber gloves.
Zinc c
onten
t mg/k
g
Sample No.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Natural rubber glovesNitrile rubber gloves
3.2ปรมาณสงกะสในถงมอยาง
จากการวดปรมาณสงกะสโดยวธการสกดใน
สารละลายกรดอะซตกของถงมอยางทง 21 ตวอยาง
พบวาปรมาณสงกะสในสารละลายทสกดไดจากถงมอ
ยางธรรมชาต มคาอยในชวง 199-1706 มลลกรมตอ
กโลกรม (นำาหนกสงกะสตอนำาหนกถงมอ) สวนปรมาณ
สงกะสในสารละลายทสกดไดจากถงมอยางสงเคราะห
ไนไตรลมคาอยในชวง 141-2626 มลลกรมตอกโลกรม
ปรมาณสงกะสในสารละลายกรดอะซตกทใชในการสกด
ถงมอจากยางธรรมชาตกบปรมาณสงกะสในสารละลาย
ทสกดไดจากถงมอยางสงเคราะหไนไตรล แสดงดง
Figure1
จากการวดปรมาณสงกะสในเนอถงมอทง 21
ตวอยาง พบสงกะสในเนอถงมอทง 21 ตวอยางเชนกน
ปรมาณสงกะสในเนอถงมอยางธรรมชาต มคาอย 2840
- 8342 มลลกรมตอกโลกรม สวนปรมาณสงกะสในเนอ
ถงมอยางสงเคราะหไนไตรล มคาอยระหวาง 7556 -
14036 มลลกรมตอกโลกรม ปรมาณสงกะสในเนอถงมอ
จากยางธรรมชาตเปรยบเทยบกบปรมาณสงกะสในเนอ
ถงมอยางสงเคราะหไนไตรล แสดงดง Figure2
67Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Figure 3 Zinc contents in acetic acid solutions extracted from gloves and zinc contents in glove textures of natural rubber gloves comparing with those of nitrile rubber gloves.
Zinc c
onten
t mg/k
g
Sample No.
0
4000
8000
12000
16000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Zn in solution extracted from natural rubber glovesZn in texture of natural rubber glovesZn in solution extracted from nitrile rubber glovesZn in texture of nitrile rubber gloves
เนองจากสงกะสไมมความเปนพษตอรางกาย
แตสงกะสปนเปอนในปรมาณมากจะสงผลกระทบตอ
รสชาดอาหารและนำาด มได และสงกะสในปรมาณท
เกน 5 มลลกรมตอลตรทำาใหนำ ามสข นและเกดฟลม
มนลอยบนผวนำาขณะตม องคการอนามยโลกกำาหนด
ปรมาณสงกะสทชะออกมาจากถงมอจงไมควรมคาเกน
5 มลลกรมตอลตร การวเคราะหปรมาณสงกะสทถกชะ
ออกมาในหนวย มลลกรมตอลตร แสดงดง Figure4
จาก Figure 4 จะเหนวาจากจำานวนตวอยาง
ทงหมด 21 ตวอยาง ปรมาณสงกะสในสารละลายกรด
อะซตกทใชในการสกดถงมอมคาเกนปรมาณทองคการ
อนามยโลกแนะนำาจำานวน 5 ตวอยาง ในจำานวนนเปน
ถงมอททำามาจากยางธรรมชาต 4 ตวอยาง (จาก 14
ตวอยาง) และถงมอยางสงเคราะหไนไตรล 1 ตวอยาง
(จาก 7 ตวอยาง) ปรมาณสงกะสท ถกชะออกมาโดย
เฉลยคอ 4 มลลกรมตอลตร สำาหรบถงมอททำามาจาก
ยางธรรมชาต และ 2.7 มลลกรมตอลตร สำาหรบถงมอ
ยางสงเคราะหไนไตรล
4.สรป(Conclusion) จากการศกษาความเสยงตอการปนเปอนของ
โลหะหนกจากการใชถงมอยางในอตสาหกรรมอาหาร
โดยการวเคราะหปรมาณ ตะกว แคดเมยม โครเมยม
สารหน และสงกะส ในสารละลายกรดอะซตกทใชสกด
ถงมอยางและในเนอถงมอยางจำานวน 21 ตวอยาง เปน
ถงมอททำามาจากยางธรรมชาต 14 ตวอยางและถงมอ
จากยางสงเคราะหไนไตรล 7 ตวอยาง
จากการวเคราะหในเนอถงมอยางพบโลหะ
หนก 3 ชนด ไดแก ตะกว แคดเมยม และสงกะสโดย
เฉพาะสงกะสถกตรวจพบในปรมาณสงคอ 2,840 - 8,342
มลลกรมตอกโลกรมสำาหรบถงมอยางธรรมชาต และ
7,556 - 14,036 มลลกรมตอกโลกรมสำาหรบถงมอยาง
เปนเพราะสงกะสทใชในกระบวนการผลตถงมอยาง
ธรรมชาตแทรกตวอยในโครงสรางของยางแบบหลวมๆ
ไมไดกลายเปนสวนหนงในโครงขาย เนองจากเปนเพยง
ตวชวยกระตนการเกดวลคาไนซเซชนททำาใหโมเลกล
ยางเชอมประสานกนเทานน ตางกบสงกะสท ใชใน
กระบวนการผลตถงมอยางสงเคราะหไนไตรล ซงกลาย
เปนสวนหนงในโครงขาย อยางไรกตาม สงกะสในโครง
ขายของถงมอยางทง 2 ประเภทเกาะอยในโครงขายดวย
พนธะทางกายภาพเทานน จงถกสารเคมทมสภาพเปน
กรดชะออกมาจากโครงขายยางไดงายFigure 4 Zinc contents in acetic acid solutions extracted from natural rubber gloves and nitrile rubber gloves expressed in mg/l.
Zinc c
onten
t mg/l
Sample No.
0
2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Natural rubber glovesNitrile rubber gloves
WHO recommendation limit≤ 5.0 mg/l
68 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
สงเคราะหไนไตรล สวนในสารละลายทใชสกดจาก
ถงมอยางทง 21 ตวอยางตรวจ ไมพบตะกว แคดเมยม
โครเมยม และสารหนและพบสงกะสในปรมาณตำา
กวาเกณฑทองคการอนามยโลกแนะนำาคอ นอยกวา 5
มลลกรมตอลตร แตมถงมอ 5 ตวอยางทพบปรมาณ
สงกะสมากกวา 5 มลลกรมตอลตร (5.5 - 7 มลลกรม
ตอลตร) ปรมาณสงกะสทพบในเนอถงมอสมพนธกบ
ปรมาณทพบในสารละลายกระอะซตกทใชสกดถงมอ
สรปได วาการใชงานถงมอยางทงททำามา
จากยางธรรมชาตและยางสง เคราะหไนไตรลใน
อตสาหกรรมอาหารในสภาวะปกตคอทอณหภมไมเกน
40 องศาเซลเซยส มความเสยงนอยจากการปนเปอนของ
โลหะหนกทง 5 ชนด
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) รายงานน เปนสวนหน งของงานวจยเ รอง
“เกณฑกำาหนดและวธทดสอบดานความปลอดภยของ
ถงมอยางและถงมอพลาสตกทใชในงานดานอาหาร”
สนบสนนโดยสำานกงานกองทนสนบสนนการวจย (สกว.)
6.เอกสารอางอง(References) [1] Wong, N.P. Formulating latex compounds.
Yoon, F.K. and Chuah, P.G. In Notes on NR
examination glove manufacture.Malaysia :Rubber
Research Institute of Malaysia, 1988, p.17-23.
[2] Pinprayoon, O. A study of elastomeric
particle structure and its influence on the mechanical
properties of deposited films. PhD thesis. Manchester
UK: The University of Manchester, 2010.
[3] Forrest, M.J.Food Contact Rubber. In
Forrest, M.J. Food Contact Rubber2. Vol.16. No.2.
Shrewsbury UK :Rapra Technology, 2006, p. 2-10.
[4] WHO. Guidelines for Drinking-Water
Quality : Health Criteria and Other Supporting
Information. Vol.2. Belgium : World Health
Organization, 1984, p. 63-67, 84-96, 111-117, 313-315.
69Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
การทดสอบความชำานาญรายการ การนบจำานวนจลนทรยในแปงProficiency Testing: Aerobic plate count in starch
รววรรณ อาจสำาอาง1*, สกลยา พลเดช1, พจมาน ทาจน1
Raviwan Artsamang1*, Sukanya Pondet1, Pochaman Tagheen1
บทคดยอ กจกรรมการทดสอบความชำานาญ รายการ Aerobic plate count in starch ป พ.ศ.2556 มหองปฏบตการทเขารวมกจกรรม 140 หองปฏบตการ และสงผลกลบมาทงหมด ตวอยางทจดเตรยมสำาหรบกจกรรมนเปนตวอยางแปงมนสำาปะหลง ซงผานการทดสอบความเปนเนอเดยวกนและความเสถยรตลอดชวงระยะเวลาทกำาหนดใหหองปฏบตการทำาการทดสอบ การประเมนสมรรถนะของหองปฏบตการ คณะผดำาเนนงานเลอกใชคากำาหนด (assigned value) ทไดจากคาเฉลยโรบสต (robust average, ) ของหองปฏบตการทเขารวมกจกรรม คำานวณโดยวธ Algorithm A ตามมาตรฐาน ISO 13528 : 2005 และเลอกใชคาสวนเบยงเบนมาตรฐานของการประเมน การทดสอบความชำานาญ (standard deviation for proficiency assessment, ) ไดกำาหนดไวท 0.5 log cfu/g เกณฑในการประเมนกำาหนดใหหองปฏบตการทมคา | z | score ≤ 2 เปนหองปฏบตการทมผลการทดสอบเปนทนาพอใจ และทมคา | z | score ≥ 3 เปนหองปฏบตการทมผลการทดสอบไมเปนทนาพอใจหรอจดเปน outlier ผลการประเมนสมรรถนะหองปฏบตการทเขารวมกจกรรมรายการ Aerobic plate count in starch พบวาหองปฏบตการสวนใหญไดผลเปนทนาพอใจคอมคา | z | score ≤ 2 คดเปนรอยละ 92.9 ไดผลเปนทนาสงสยคอมคา 2 < | z | < 3 คดเปนรอยละ 5.7 สวนหองปฏบตการทไดผลไมเปนทนาพอใจคอมคา | z | score ≥ 3 คดเปนรอยละ 1.4
Abstract Proficiency testing program: Aerobic plate count in starch for year 2013, there were 140 laboratoriesparticipated and all test results were accepted. Sample used in this program was starch which was tested for homogeneity before sending and confirmed stability until the last day that participants were allowed to test. Evaluation of laboratories was conducted by using assigned value derived from robust average of participants calculated by Algorithm A following ISO 13528:2005. The standard deviation for proficiency assessment, was set at 0.5 log cfu/g from expert judgments. Laboratories who have | z | score ≤ 2 are satisfactory, and 2 < | z | < 3 are questionable while those who have | z | score ≥ 3 are outlier. For this program, it was found that laboratories who have score ≤ 2 are 92.9 %, those who have 2 < | z | < 3 are 5.7 % and | z | score ≥ 3 are 1.4.
คำ�สำ�คญ : การนบจำานวนจลนทรยดวยวธ plate count, แปง, ทดสอบความชำานาญKeywords : Aerobic plate count, Starch, Proficiency testing
1กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
p
70 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) การควบคมคณภาพของหองปฏบตการโดย
การเขารวมกจกรรมการทดสอบความชำานาญเปน
เสมอนการควบคมคณภาพภายในของหองปฏบตการ
โดยใชการตรวจสอบจากภายนอก การทผลการทดสอบ
ความชำานาญดจะเปนหลกฐานทด ในการประกน
คณภาพของหองปฏบตการวาขนตอนในการปฏบตงาน
วธวเคราะห และการปฏบตการตางๆ ของหองปฏบต
การอยในการควบคมทด
การทดสอบความชำานาญของหองปฏบตการ
(laboratory proficiency testing) เปนการตรวจสอบ
สมรรถนะของหองปฏบตการ โดยใชเทคนคการเปรยบเทยบ
ผลการวเคราะหหรอทดสอบระหวางหองปฏบตการ
(interlaboratory comparison) โดยใชตวอยางเดยวกน
หรอเหมอนกน ปฏบตภายใตเงอนไขเดยวกน จดมงหมาย
เพอพฒนาคณภาพของหองปฏบตการทดสอบ ผลจาก
การเขารวมกจกรรมทดสอบความชำานาญจะทำาให
หองปฏบตการทเขารวมไดแสดงความสามารถใหเปน
ทยอมรบแกหนวยงานทใหการรบรองหรอหนวยงานท
กำากบดแลและลกคา ผจดกจกรรมทดสอบความชำานาญ
จะจดสงตวอยางทแบงมาจากตวอยางเดยวกน ไปยงหอง
ปฏบตการทเขารวมกจกรรม เพอใหแตละหองปฏบต
การทำาการวเคราะห และสงผลภายในเวลาทกำาหนด
กรมวทยาศาสตรบรการจงไดจดกจกรรมการทดสอบ
ความชำานาญรายการ การนบจำานวนจลนทรยในแปง
(Aerobic plate count in starch) ซงรายการ Aerobic
plate count เปนรายการหนงทหองปฏบตการทดสอบ
อาหารตองทดสอบเพอเปนการตรวจสอบคณภาพ
อาหาร หรอการปนเปอนระหวางการผลต และในดาน
การสรางความเชอมนในผลการทดสอบและคณภาพ
ของสนคา
การเลอกตวอยางแปง (starch) สำาหรบกจกรรม
ทดสอบความชำานาญครงนเนองจากตวอยางแปง มความ
เสถยรเพยงพอทจะคงความไมเปลยนแปลงของจำานวน
จลนทรยในระหวางชวงระยะเวลาการทดสอบของแตละ
หองปฏบตการ ซงจะทำาใหม นใจวาผลการทดสอบท
หองปฏบตการวเคราะหมาจากตวอยางทเปนตวอยางท
เหมอนกนไมมการเปลยนแปลง กจกรรมนไดใหบรการ
มาหลายปและในป พ.ศ.2556 น ไดมการพฒนาโดย
เพมการปนเปอนของแปงโดยเตมเชอจากปยชวภาพลง
ไปเปนตวแทนของการปนเปอนเพอใหหองปฏบตการได
แสดงความสามารถในการทำาเจอจางไดเพยงพอ
2.วธการวจย(Experimental) 2.1 การจดหาตวอยาง จดซอตวอยางแปง
(starch) ทจำาหนายอยในซปเปอรมารเกตประมาณ 10
กโลกรม โดยจดซอเมอเดอนธนวาคม 2555 เพอจด
สงตวอยางในเดอนมกราคม 2556 ขณะซอตองสงเกต
ทถงวาตองเปน lot การผลตเดยวกน เพอใหตวอยาง
แตละถงมความแตกตางกนนอยทสด นำามาผสมกนให
เปนตวอยางเดยวกนโดยใชเครองผสม แปงมลกษณะ
เปนผงละเอยดสขาว ซงมเชอจลนทรยปนเปอนอยตาม
ธรรมชาตและมการเตมเชอจากปยชวภาพเพอเพมการ
ปนเปอน ทำาการแบงบรรจโดยแบงตวอยางประมาณ
55 กรม บรรจในถงอะลมเนยมฟอยลปดผนก มฉลาก
ระบหมายเลขตวอยางชดเจน เปน Sample A จำานวน
ตวอยางทจดทำานอกจากตองใหเพยงพอกบจำานวนหอง
ปฏบตการแลว ยงตองมเหลอใหเพยงพอกบตวอยางท
ตองหาความเปนเนอเดยวกน (homogeneity) 10 ตวอยาง
และความเสถยร (stability) อก 5 ตวอยาง นอกจากน
ยงตองมเหลอเกบไวสำาหรบเมอลกคารองขอเนองจาก
ตวอยางเสยหายระหวางขนสง และเกบไวศกษาความ
เสถยรเมอตองการนำาไปทำาเปนตวอยางควบคม (control
sample) ภายหลง
2.2การทดสอบความเปนเนอเดยวกน
(homogeneity testing) [1]
ตวอยาง starch ทจดเตรยมขนสำาหรบแจก
จายใหผเขารวมกจกรรมจะตองมความเปนเนอเดยวกน
และมความเสถยรตลอดชวงระยะเวลาทกำาหนด
เลอกสมตวอยางจำานวน 10 ตวอยาง และไดทดสอบ
71Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
ความเปนเนอเดยวกน อาหารเลยงเชอทใชคอ Plate
count agar บมเชอท 35±1 องศาเซลเซยส เปนเวลา
48 ชวโมง แตละตวอยางจะทดสอบแบบ duplicate ใน
การประเมนผลเพอตรวจสอบความเปนเนอเดยวกนของ
ตวอยาง วเคราะหทางสถตดวยวธ Between sample
analysis ตามมาตรฐาน ISO 13528 : 2005 [2] สำาหรบ
การวเคราะหความเหมาะสมกบกจกรรม พบวาตวอยาง
ทจดเตรยมขนมความเหมาะสมกบวตถประสงคการ
ดำาเนนการในครงน
2.3การทดสอบความเสถยร (stability testing) [1]
เลอกสมตวอยางทเปนชดเดยวกบทแจกจายให
แกหองปฏบตการทเขารวมกจกรรม จำานวน 5 ตวอยาง
ทำาการทดสอบรายการ Aerobic plate count ซงปฏบต
เชนเดยวกบการทดสอบความเปนเนอเดยวกน โดยทำาการ
ทดสอบในวนท 20 กมภาพนธ 2556 ซงเปนวนหลงจาก
ทกำาหนดใหหองปฏบตการทำาการทดสอบเปนวนสดทาย
นำาขอมลทไดมาหาคาเฉลยและเปรยบเทยบกบคาเฉลย
ของชดขอมลททดสอบความเปนเนอเดยวกน โดยใชเกณฑ
การยอมรบตามมาตรฐาน ISO 13528 : 2005 จากการ
ประเมนทางสถตพบวาชดตวอยางมความเสถยรตลอด
ชวงระยะเวลาทกำาหนดใหหองปฏบตการทเขารวม
กจกรรมดำาเนนการทดสอบ
2.4การแจกจายตวอยาง(sample distribution) [1]
คณะผดำาเนนงานไดสงตวอยางพรอมเอกสาร
ทเกยวของใหหองปฏบตการทเขารวมกจกรรมครงน
ทางไปรษณยดวนพเศษ (EMS) ในวนท 11 กมภาพนธ
2556 ซงแตละหองปฏบตการจะไดรบตวอยาง จำานวน 1
ตวอยาง พรอมเอกสาร 5 ชด ไดแก เอกสารขอแนะนำา
สำาหรบหองปฏบตการในการดำาเนนงาน (Instruction to
participants) เอกสารทางเทคนค (Technical document)
ใบรายงานผลการทดสอบ (Results sheet) แบบบนทก
การรบตวอยาง แบบขอตกลงรวม หองปฏบตการทเขา
รวมกจกรรมสามารถเลอกวธทดสอบตามทหองปฏบต
การใชอยเปนประจำาในการทดสอบรายการ Aerobic
plate count โดยรายงานผลการทดสอบในใบรายงาน
ผลการทดสอบ พรอมระบวธทดสอบทใช
2.5การออกแบบทางสถต (statistical design)
สถตท ใช ในการประเมนผลกจกรรมการ
ทดสอบความชำานาญคร งนปฏบตตามมาตรฐาน
ประกอบดวย ISO 13528 : 2005 ซงแตละหองปฏบตการ
ทเขารวมกจกรรมจะไดรบตวอยางจำานวน 1 ตวอยาง
โดยทำาการทดสอบรายการ Aerobic plate count
และรายงานผลการทดสอบเพยง 1 คา จากนนทำาการ
ประเมนผลการทดสอบของแตละหองปฏบตการ โดยการ
หาคาสถตตางๆ ดงน
2.6สถตโรบสต(robust statistic)
เปนสถตทใชประเมนสมรรถนะของหองปฏบตการ
ซงคำานวณโดยวธ Algorithm A หาคาเฉลยโรบสต
(robust average, ) ซงคาดงกลาวนจะนำามาใชใน
การคำานวณหาคา z-score ของหองปฏบตการทเขารวม
กจกรรม
2.7การหาคากำาหนด (assigned value)
ใชคาเฉลยโรบสต ของหองปฏบตการทเขา
รวมกจกรรมเปนคากำาหนด ซงจดเปนคายอมรบจากกลม
ของหองปฏบตการทเขารวมกจกรรม (consensus value
from participants) ซงคำานวณโดยวธ Algorithm A
2.8 การหาคาสวนเบยงเบนมาตรฐานของการ
ประเมนการทดสอบความชำานาญ (standard deviation
for proficiency assessment, )
ในกจกรรมการทดสอบความชำานาญครงน
คณะผดำาเนนงาน และทปรกษาดานวชาการไดพจารณา
จากเอกสารวชาการทเกยวของและประวตของการ
ดำาเนนกจกรรมทดสอบความชำานาญรายการนทผานมา
และตดสนใจเลอกใชคาสวนเบยงเบนมาตรฐานของการ
ประเมนการทดสอบความชำานาญ (standard deviation for
proficiency assessment, ) เปนคา 0.500 log cfu/g
ซงคาสวนเบยงเบนมาตรฐานดงกลาว จะนำามาใชในการประเมนผลคา z-score ของหองปฏบตการทเขารวมกจกรรม
p
p
72 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
2.9 การหาคาความไมแนนอน(uncertainty)ของคากำาหนด เนองจากคากำาหนดของกจกรรมทดสอบความชำานาญในครงน คำานวณโดยวธ Algorithm A ดงนนคาความไมแนนอนมาตรฐาน (standard uncertainty) ของคากำาหนด สามารถคำานวณได ดงสมการท (1)
(1)
= คาความไมแนนอนมาตรฐาน
= คาสวนเบยงเบนมาตรฐานโรบสต
= จำานวนผลทดสอบ
3.ผลและวจารณ(ResultandDiscussion) หองปฏบตการทรายงานผลรายการ Aerobic
plate count มจำานวน 140 หองปฏบตการ ผลการ
ทดสอบทงหมดไดนำามาประเมนผลทางสถตเพอคำานวณ
หาคาเฉลยโรบสต
คาสวนเบยงเบนมาตรฐานของการประเมนการ
ทดสอบความชำานาญ ( ) และคาความไมแนนอน
ของคากำาหนด โดยการเปลยนรป (transformed)
คาทหองปฏบตการรายงานมาจาก cfu/g เปนคา log10
cfu/g เพอนำามาใชในการประเมนสมรรถนะของหอง
ปฏบตการทเขารวมกจกรรม
3.1คาเฉลยโรบสตและคาสวนเบยงเบน
มาตรฐานของการประเมนการทดสอบความชำานาญ
( ) ดงแสดงใน Table 1
p
p
Summary statistics Value
No. of results 140 Robust average (log cfu/g) 5.327
Standard deviation for proficiency assessment ( p
) (log cfu/g) 0.500
3.2การประเมนสมรรถนะ(evaluationofperformance)
3.2.1วธการประเมนผล
ในการประเมนสมรรถนะของหองปฏบตการ
ครงน คณะผดำาเนนงานเลอกใช z-score ทคำานวณจาก
คาเฉลยโรบสต และคาสวนเบยงเบนมาตรฐานของ
Table 1: Summary statistics for Aerobic plate count in starch
p
/*xXz i p
*x p
= ผลการทดสอบจากหองปฏบตการ
= คาเฉลยโรบสต (Robust average)
= คาสวนเบยงเบนมาตรฐานของการ
ประเมนการทดสอบความชำานาญ
(2)
3.2.2เกณฑการประเมน
การประเมนคา z-score ใชเกณฑการประเมน
ดงตารางท 2 ซงถาผลของ | z | score มคามากกวา
หรอเทากบ 3 จะแสดงดวยอกษร “A” (Action signal)
ขางตวเลข แสดงวาผลการทดสอบนนเปน outlier ตองหา
สาเหตและดำาเนนการแกไข และถาผลของ | z | score
มคามากกวา 2 แตนอยกวา 3 จะแสดงดวยอกษร “W”
(Warning signal) ขางตวเลข แสดงวาผลการทดสอบอย
ในเกณฑทตองระวง อาจจะทบทวนวธการทดสอบใหม
การประเมนการทดสอบความชำานาญ ( ) ซงตงไวท
0.500 log cfu/g ซงสามารถคำานวณไดดงสมการท (2)
73Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Table 2 Criteria for z-score
Table 3 Evaluation of performance: Aerobic plate count in starch
3.2.3ผลการประเมน
ผลจากการประเมนสมรรถนะของหองปฏบตการ
ในตวอยาง starch รายการทดสอบ Aerobic plate count
สรปผลไดดงแสดงใน Table 3
3.2.4ขอคดเหนทางเทคนค
จากขอมลในใบรายงานผลการทดสอบทหอง
ปฏบตการระบวธทดสอบไวพบวา วธทหองปฏบตการสวน
ใหญใชวธ Pour plate method เปนจำานวน 120 หอง
ปฏบตการ วธ Petrifilm plate จำานวน 16 หองปฏบตการ
และวธ Spread plate จำานวน 4 หองปฏบตการ ดง
แสดงใน Table 5
จากการประเมนของหองปฏบตการโดยใช z-
score สำาหรบหองปฏบตการทมผลเปนทนาสงสย (2 < |
z | < 3) และไมเปนทนาพอใจ (| z | > 3) ของรายการ
Aerobic plate count ดงแสดงใน Table 4 สำาหรบการ
ประเมนผลของแตละหองปฏบตการอยใน Table 5 หอง
ปฏบตการทไดผลของ | z | score มคามากกวาหรอเทากบ
3 ควรดำาเนนการตรวจสอบหาสาเหตและปฏบตการ
แกไข สำาหรบหองปฏบตการทไดผลของ | z | score มคา
ระหวาง 2 และ 3 ควรดำาเนนการทบทวนผลการทดสอบ
Table 4 : Laboratories code numbers (PC01-1301 - …) who have | z | > 2
คำาอธบาย ตวอยางเชน 001 หมายถงหองปฏบตการทม
รหส PC01-1301-001
z-score Criteria
| z | < 2 ผลเปนทนาพอใจ (satisfactory)
2 < | z | < 3 ผลเปนทนาสงสย (questionable)
| z | > 3 ผลไมเปนทนาพอใจ (unsatisfactory)
Z score Number of laboratories % laboratories
| z | < 2 130 92.9
2 < | z | < 3 8 5.7
| z | > 3 2 1.4
Laboratory code number
2 < | z | < 3 | z | > 3
001, 005, 014, 037, 058,
075, 077, 128
036, 112
4.สรป(Conclusion) การทดสอบความชำานาญรายการ Aerobic plate
count in starch โดยการใชตวอยางแปงมเชอจลนทรย
ปนเปอนอยตามธรรมชาตและมการเตมเชอจากปย
ชวภาพเพอเพมการปนเปอน เพอใหหองปฏบตการได
แสดงความสามารถในการทำา dilution ไดเพยงพอ
ตวอยางแปงมความเปนเนอเดยวกนและความเสถยร
ตลอดระยะเวลาทสงใหหองปฏบตการทเขารวมกจกรรม
ไดทดสอบ หองปฏบตการทเขารวมกจกรรมสามารถ
ใชผลการประเมนสมรรถนะมาใชในการพฒนาความ
สามารถหองปฏบตการ และชวยเปนสงยนยนในความ
สามารถของหองปฏบตการ ในกรณทผลการทดสอบ
ความชำานาญไมเปนทนาพอใจ หรอเปนทนาสงสย
หองปฏบตการตองมการทบทวน สบสวนหาสาเหต และ
ปฏบตการแกไข เพอเปนการพฒนาความสามารถของ
หองปฏบตการใหดขน
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) ขอขอบคณ คณรชดา เหมปฐว ผอำานวยการ
ศนยบรหารจดการทดสอบความชำานาญ คณวรรณ อไพบรณ
คณศรสดา หรมระฤก ทใหความอนเคราะหในการจด
กจกรรมนใหลลวงไปไดด
74 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Table 5 Results and z-scores for Aerobic plate count in starch
Laboratory Code No.
*Results as lab
reported (cfu/g)
Transformed Results
(log cfu/g) z-scores
Method Code
Laboratory Code No.
Results as lab
reported (cfu/g)
Transformed Results
(log cfu/g) z-scores
Method Code
PC01-1301-001 9.0x103 3.95 -2.75 W 1 PC01-1301-031 1.1x105 5.04 -0.57 1 PC01-1301-002 210,000 5.32 -0.01 1 PC01-1301-032 1.3x106 6.11 1.57 2 PC01-1301-003 1.6x105 5.20 -0.25 1 PC01-1301-033 2.50x104 4.40 -1.85 1 PC01-1301-004 1.4x105 5.15 -0.35 1 PC01-1301-034 150,000 5.18 -0.29 1 PC01-1301-005 1.2x104 4.08 -2.49 W 1 PC01-1301-035 1.39x105 5.14 -0.37 2 PC01-1301-006 1.19x105 5.08 -0.49 1 PC01-1301-036 4.3x103 3.63 -3.39 A 1 PC01-1301-007 2.5x105 5.40 0.15 1 PC01-1301-037 6,800 3.83 -2.99 W 1 PC01-1301-008 6.9x105 5.84 1.03 3 PC01-1301-038 57,000 4.76 -1.13 1 PC01-1301-009 208,000 5.32 -0.01 1 PC01-1301-039 5.51x105 5.74 0.83 1 PC01-1301-010 1.9x105 5.28 -0.09 1 PC01-1301-040 500,000 5.70 0.75 3 PC01-1301-011 8.6x105 5.93 1.21 3 PC01-1301-041 4.5x104 4.65 -1.35 1 PC01-1301-012 670,000 5.83 1.01 3 PC01-1301-042 4.4x104 4.64 -1.37 1 PC01-1301-013 176,000 5.25 -0.15 1 PC01-1301-043 2.6x105 5.41 0.17 1 PC01-1301-014 1.4x104 4.15 -2.35 W 1 PC01-1301-044 8.50x105 5.93 1.21 1 PC01-1301-015 9.1x104 4.96 -0.73 1 PC01-1301-045 10x105 6.00 1.35 1 PC01-1301-016 1.2x105 5.08 -0.49 1 PC01-1301-046 2.33x105 5.37 0.09 1 PC01-1301-017 2.6x105 5.41 0.17 1 PC01-1301-047 2.7x105 5.43 0.21 3 PC01-1301-018 4.2x105 5.62 0.59 1 PC01-1301-048 99,000 5.00 -0.65 1 PC01-1301-019 4.2x105 5.62 0.59 1 PC01-1301-049 200,000 5.30 -0.05 1 PC01-1301-020 1.2x106 6.08 1.51 3 PC01-1301-050 6.0x104 4.78 -1.09 1 PC01-1301-021 32,000 4.51 -1.63 1 PC01-1301-051 1.3x105 5.11 -0.43 1 PC01-1301-022 2.6x105 5.41 0.17 1 PC01-1301-052 320,000 5.51 0.37 1 PC01-1301-023 1.38x105 5.14 -0.37 3 PC01-1301-053 1.1x105 5.04 -0.57 1 PC01-1301-024 4.6x105 5.66 0.67 1 PC01-1301-054 5.55x105 5.74 0.83 1 PC01-1301-025 2.1x105 5.32 -0.01 1 PC01-1301-055 2.4x105 5.38 0.11 3 PC01-1301-026 1.64x105 5.21 -0.23 1 PC01-1301-056 2.7x105 5.43 0.21 1 PC01-1301-027 6.0x105 5.78 0.91 3 PC01-1301-057 6.1x105 5.79 0.93 1 PC01-1301-028 1.3x105 5.11 -0.43 1 PC01-1301-058 19,000 4.28 -2.09 W 1 PC01-1301-029 340,000 5.53 0.41 1 PC01-1301-059 6.4x105 5.81 0.97 1 PC01-1301-030 1.8x105 5.26 -0.13 1 PC01-1301-060 8.0x104 4.90 -0.85 1
6.เอกสารอางอง(References) [1] Conformity assessment-General require-
ments for proficiency testing, ISO/IEC 17043 : 2010.
[2] Statistical methods for use in proficiency
testing by interlaboratory comparisons.
ISO/13528: 2005.
75Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Table 5 Results and z-scores for Aerobic plate count in starch (continued)
Laboratory Code No.
*Results as lab
reported (cfu/g)
Transformed Results
(log cfu/g) z-scores
Method Code
Laboratory Code No.
Results as lab
reported (cfu/g)
Transformed Results
(log cfu/g) z-scores
Method Code
PC01-1301-061 96,000 4.98 -0.69 1 PC01-1301-091 1.1x105 5.04 -0.57 1 PC01-1301-062 2.1x105 5.32 -0.01 1 PC01-1301-092 41,000 4.61 -1.43 1 PC01-1301-063 2.12x105 5.33 0.01 1 PC01-1301-093 2.4x105 5.38 0.11 1 PC01-1301-064 1.3x105 5.11 -0.43 1 PC01-1301-094 1.2x105 5.08 -0.49 1 PC01-1301-065 110,000 5.04 -0.57 1 PC01-1301-095 1.6x105 5.20 -0.25 1 PC01-1301-066 1.32x106 6.12 1.59 1 PC01-1301-096 1.0x106 6.00 1.35 1 PC01-1301-067 2.45x105 5.39 0.13 1 PC01-1301-097 72x103 4.86 -0.93 1 PC01-1301-068 8.2x105 5.91 1.17 3 PC01-1301-098 860,000 5.93 1.21 3 PC01-1301-069 120x103 5.08 -0.49 1 PC01-1301-099 5.3x105 5.72 0.79 3 PC01-1301-070 4.5x105 5.65 0.65 3 PC01-1301-100 1.6x105 5.20 -0.25 1 PC01-1301-071 3.4x105 5.53 0.41 1 PC01-1301-101 7.1x105 5.85 1.05 1 PC01-1301-072 2.4x105 5.38 0.11 1 PC01-1301-102 1.2x105 5.08 -0.49 1 PC01-1301-073 5.27x105 5.72 0.79 1 PC01-1301-103 5.7x105 5.76 0.87 2 PC01-1301-074 630,000 5.80 0.95 1 PC01-1301-104 9.30x104 4.97 -0.71 1 PC01-1301-075 8.6x103 3.93 -2.79 W 1 PC01-1301-105 1.8x105 5.26 -0.13 1 PC01-1301-076 570,000 5.76 0.87 1 PC01-1301-106 4.8x104 4.68 -1.29 1 PC01-1301-077 1.8x104 4.26 -2.13 W 1 PC01-1301-107 3.0x105 5.48 0.31 1 PC01-1301-078 149,000 5.17 -0.31 1 PC01-1301-108 310,000 5.49 0.33 1 PC01-1301-079 8.83x105 5.95 1.25 1 PC01-1301-109 1.0x105 5.00 -0.65 1 PC01-1301-080 1.5x106 6.18 1.71 1 PC01-1301-110 8.4x104 4.92 -0.81 1 PC01-1301-081 430,000 5.63 0.61 1 PC01-1301-111 114,000 5.06 -0.53 1 PC01-1301-082 1.6x105 5.20 -0.25 1 PC01-1301-112 2.2x103 3.34 -3.97 A 1 PC01-1301-083 1.0x106 6.00 1.35 1 PC01-1301-113 1.5x105 5.18 -0.29 1 PC01-1301-084 104,500 5.02 -0.61 1 PC01-1301-114 1.8x105 5.26 -0.13 1 PC01-1301-085 4.94x105 5.69 0.73 3 PC01-1301-115 62,000 4.79 -1.07 1 PC01-1301-086 330,000 5.52 0.39 1 PC01-1301-116 3.7x105 5.57 0.49 1 PC01-1301-087 2.71x105 5.43 0.21 1 PC01-1301-117 2.60x105 5.41 0.17 1 PC01-1301-088 3.8x105 5.58 0.51 1 PC01-1301-118 1.6x105 5.20 -0.25 1 PC01-1301-089 1.1x106 6.04 1.43 1 PC01-1301-119 77,720 4.89 -0.87 1 PC01-1301-090 2.2x105 5.34 0.03 1 PC01-1301-120 240,000 5.38 0.11 1
76 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Table 5 Results and z-scores for Aerobic plate count in starch (continued)
Laboratory Code No.
*Results as lab
reported (cfu/g)
Transformed Results
(log cfu/g) z-scores
Method Code
PC01-1301-121 1.5x105 5.18 -0.29 1 PC01-1301-122 2.2x105 5.34 0.03 1 PC01-1301-123 1.39x105 5.14 -0.37 1 PC01-1301-124 220,000 5.34 0.03 3 PC01-1301-125 160,000 5.20 -0.25 1 PC01-1301-126 2.0x105 5.30 -0.05 1 PC01-1301-127 2.1x105 5.32 -0.01 1 PC01-1301-128 8.0x103 3.90 -2.85 W 1 PC01-1301-129 2.1x105 5.32 -0.01 1 PC01-1301-130 8.50x105 5.93 1.21 3 PC01-1301-131 8.25x105 5.92 1.19 1 PC01-1301-132 1.50x105 5.18 -0.29 1 PC01-1301-133 320,000 5.51 0.37 1 PC01-1301-134 6.7x105 5.83 1.01 1 PC01-1301-135 1.37x106 6.14 1.63 1 PC01-1301-136 1.8x105 5.26 -0.13 1 PC01-1301-137 2.4x105 5.38 0.11 2 PC01-1301-138 8.6x104 4.93 -0.79 1 PC01-1301-139 6.5x105 5.81 0.97 1 PC01-1301-140 373,101 5.57 0.49 1
*Results as lab reported (cfu/g) หมายถง คาทหองปฏบตการทเขารวมกจกรรมรายงานมา
Summary statistics Result No. of results 140
Robust average (x*)1 (log cfu/g) 5.327
Standard deviation for proficiency assessment ( p
)2 (log cfu/g) 0.500 หมายเหต
1. “A” หมายถง “Action signal” เมอ | z | > 3
2. “W” หมายถง “Warning signal” เมอ 2 < | z | < 3
Method Code
Code 1 = Pour plate method
Code 2 = Spread plate
Code 3 = Petrifilm plate
77Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
*Results as lab reported (cfu/g) หมายถง คาทหองปฏบตการทเขารวมกจกรรมรายงานมา
การศกษาผลกระทบของเนอสารตวอยางและประเภทของแบคทเรยทมผลตอคาความไมแนนอนของการทดสอบทางจลชววทยา
The effect of matrices and bacterial type on uncertainty ofmicrobiological testing
กจตศกด ยศอนทร1*Kijtisak Yotinn1*
บทคดยอ การรายงานผลการทดสอบทสมบรณตองประกอบดวยการแสดงคาผลการทดสอบพรอมดวยคาความไม
แนนอนของการทดสอบ คาความไมแนนอนของการทดสอบแสดงถงความแมนของผลการทดสอบ การประมาณคาความ
ไมแนนอนของการทดสอบทางจลชววทยาอาศยวธการแบบ “Top-down approach” โดยใชคาเบยงเบนมาตรฐานของ
การทำาซำาได (Standard deviation of reproducibility, SR) ตามมาตรฐาน ISO/TS 19036:2006/Amd.1:2009(E) จาก
ขอมลของหองปฏบตการทดสอบทไดรบการรบรองตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025 พบวาเนอสารของตวอยางมผลตอ
คาความไมแนนอนของการทดสอบ หากเปนตวอยางทมความเปนเนอเดยวกนคาความไมแนนอนจะมคานอยกวาตวอยาง
ทมความเปนเนอเดยวกนนอยกวา และพบวาชนดของแบคทเรยไมมผลตอคาความไมแนนอนของการทดสอบทาง
จลชววทยา
Abstract A complete test report shall include the results of the test, along with the uncertainty of the test
result. The uncertainty of the test shows the quality of the test results. The estimation of the uncertainty of
the microbiological testing are “Top-down approach” that using the standard deviation of reproducibility.
The standard ISO/TS 19036:2006/Amd.1:2009(E) mentions various factors that affect the uncertainty of
microbiological testing. The data from accredited laboratory according to ISO/IEC 17025 shows that the
matrices of the sample affect the uncertainty of the microbiological testing. The uncertainty of microbiological
testing from homogeneous sample is smaller than the inhomogeneous sample. In addition, the types of
bacteria do not affect on the uncertainty of microbiological testing.
คำ�สำ�คญ : ความไมแนนอนของการทดสอบทางจลชววทยา, เนอสารทดสอบKeywords : Microbiological uncertainty , Matrices
1กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
78 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) การรายงานผลการทดสอบทสมบรณตอง
ประกอบดวยการแสดงคาผลการทดสอบ พรอมดวยคา
ความไมแนนอนของการทดสอบ คาความไมแนนอน
ของการทดสอบ (Uncertainty of measurement) เปน
พารามเตอรคาความคลาดเคลอนของผลการทดสอบ
ทกระจายครอบคลมปรมาณททดสอบ ซงเปนสวนหนง
ของมาตรวทยา[1] ในปจจบนผทดสอบตางตระหนกวา
แมไดมการปรบแกคาผลการทดสอบ (correction) ให
เหมาะสมแลว แตยงคงมคาความไมแนนอนผลของการ
ทดสอบอย ซงเปนการแสดงถงความแมนของผลการ
ทดสอบ ปจจบนมแนวทางการประมาณคาความไมแนนอน
ของการทดสอบหลายวธซงขอกำาหนด ISO/IEC 17025
ไมไดระบวาตองใชแนวทางใด แตหองปฏบตการควรใช
แนวทางทใหการประมาณคาความไมแนนอนของการ
ทดสอบอยางสมเหตสมผลและถกตองตามหลกวชาการ
จลนทรยเปนสงมชวตและมสภาวะทหลาก
หลาย แตกตางกน อาจจำาแนกออกเปน genera, species
และ strain การประมาณคาความไมแนนอนของการ
ทดสอบทางจลชววทยาแบบ “bottom-up approach”
จะมโอกาสสงทแหลงความไมแนนอนยอยซงมนยสำาคญ
ในการประมาณคาความไมแนนอนของการทดสอบทาง
จลชววทยาอาจไมถกนำามาประเมน ทำาใหการประมาณ
คาความไมแนนอนของการทดสอบตำากวาความเปนจรง
ขณะทแนวทางการประมาณคาความไมแนนอนของการ
ทดสอบแบบ “Top-down approach” หรอ “Global
Approach” เปนการใชหลกการทเขาใจไดงาย โดยใช
คาเบยงเบนมาตรฐานของการทำาซำา (Standard deviation
of reproducibility, SR) ทไดจากการทดสอบมาพจารณา
หาคาความไมแนนอนของการทดสอบ สวนแหลงความ
ไมแนนอนยอย ๆ ไมไดนำามาคด เนองจากถกรวมไวแลว
ในการประมาณคาความไมแนนอนของการทดสอบ[2]
แนวทางนเปนไปตามมาตรฐาน ISO/TS 19036:2006/
Amd.1:2009(E) ซงหองปฏบตการทางจลชววทยานยม
ใชแนวทางนในการขอรบการรบรองความสามารถหอง
ปฏบตการทดสอบตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025
มาตรฐาน ISO/TS 19036 : 2006 ไดบงชถงแหลง
ทมาของคาความไมแนนอนของการทดสอบทางจล
ชววทยา ภายในหองปฏบตการเดยว (single laboratory)
ปจจยตางๆ ไดแกการสมตวอยาง (sampling) สารละลาย
เรมตน (initial solution) ปรมาตรของสารละลายทใช
เจอจาง การควบคมคณภาพอาหารเลยงเช อ เครอง
แกวทใชในการทดสอบ เครองมอ ภาวะแวดลอม และ
บคลากรททดสอบ ถกรวมไวแลวในการประมาณคาความ
ไมแนนอนของการทดสอบโดยใชคาเบยงเบนมาตรฐาน
ของการทำาซำา[2] ผวจยจงมงเนนทจะศกษาปจจยทมา
จากลกษณะเนอสารของตวอยางทดสอบ และประเภท
ของจลนทรย ทมผลกระทบกบคาความไมแนนอน
ของการทดสอบทางจลชววทยาผานทางคาเบยงเบน
มาตรฐานของการทำาซำาได โดยศกษาขอมลทไดจาก
หองปฏบตการทดสอบทางจลชววทยาทไดรบการรบรอง
ความสามารถหองปฏบตการทดสอบ
2.วธการวจย(Experimental) นำาขอมลจากหองปฏบตการทดสอบทาง
จลชววทยาซงไดกำาหนดแผนการทดสอบทเหมาะสมมา
คำานวณหาคาความไมแนนอนของการทดสอบ เปรยบเทยบ
คาความไมแนนอนทไดจากตวอยางทดสอบประเภท
อาหารชนดตางๆ และตวอยางทดสอบประเภทนำา
ชนดตางๆ ตลอดจนคาความไมแนนอนทไดจากการ
ทดสอบแบคทเรยแกรมบวกและแบคทเรยแกรมลบ
รายละเอยดของการคำานวณดงน
2.1คำานวณคาความไมแนนอนของการทดสอบ
2.1.1 นำาผลการแจงนบ (cfu/g หรอ cfu/ml)
ทงหมดของผวเคราะหทง 2 คน มาแปลงเปนคา log10
(cfu/g หรอ cfu/ml) เพอใหขอมลเปน normal distribution
2.1.2 คำานวณคาแตกตางระหวางคา log10
ของผลการทดสอบของผทดสอบ 1 และ 2
2.1.3 นำาผลทไดจากขอ 2.1.2 ยกกำาลง 2
แลวหารดวย 2
C
M
Y
CM
MY
CY
CMY
K
Page 79.pdf 1 28/08/2013 20:58
80 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
ตวอยางน า
การทดสอบซ าทหนง การทดสอบซ าทสอง ผลตางคา logarithm
(ผลตางคา logarithm)2
(ผลตางคา logarithm)2/2
จ านวน ทนบได (cfu/ml)
Log10cfu/ml จ านวน ทนบได (cfu/ml)
Log10cfu/ml
1 4.8 x 101 1.681241 4.5 x 101 1.653213 0.0280 0.000786 0.000393 2 5.3 x 102 2.724276 5.7 x 102 2.755875 -0.0316 0.000998 0.000499 3 5.6 x 103 3.748188 6.2 x 103 3.792392 -0.0442 0.001954 0.000977 4 3.9 x 104 4.591065 4.3 x 104 4.633468 -0.0424 0.001798 0.000899 5 2.8 x 102 2.447158 3.2 x 102 2.50515 -0.05799 0.003363 0.001682 6 3.3 x 103 3.518514 3.9 x 103 3.591065 -0.07255 0.005264 0.002632 7 2.6 x 101 1.414973 2.7 x 101 1.431364 -0.01639 0.000269 0.000134 8 1.1 x 104 4.041393 1.3 x 104 4.113943 -0.07255 0.005264 0.002632 9 4.0 x 101 1.60206 3.9 x 101 1.591065 0.010995 0.000121 0.0000605 10 1.8 x 102 2.255273 1.7 x 102 2.230449 0.024824 0.000616 0.000308 11 5.1 x 103 3.70757 5.3 x 103 3.724276 -0.01671 0.000279 0.00014 12 4.4 x 101 1.643453 4.9 x 101 1.690196 -0.04674 0.002185 0.001092 13 5.8 x 104 4.763428 5.3 x 104 4.724276 0.039152 0.001533 0.000766 14 6.1 x 103 3.78533 6.3 x 103 3.799341 -0.01401 0.000196 0.000098 15 2.3 x 102 2.361728 2.5 x 102 2.39794 -0.03621 0.001311 0.000656
∑{(ผลตางคา
logarithm)2/2}
0.012968
{∑(ผลตางคา
logarithm)2/2}/15 0.000865
SR 0.0294 Clim 2024.62 U 0.089
โดยแบงการพจารณาไดเปน 2 กรณคอ
1.∑C > Clim เปนกรณ high counts
ใชสมการท 2 สำาหรบการประมาณคา U
2. ∑C ≤ Clim เปนกรณ low counts ใช
สมการท 1 สำาหรบการประมาณคา U ในกรณ high
counts ถาใชสมการท 1 หรอสมการท 2 ในการหาคา
ความไมแนนอนจะไดผลแตกตางกนไมเกน 5%
…….(3)
ตารางท 1 ผลการคำานวณคาความไมแนนอนของการหาปรมาณ aerobic plate count ในตวอยางนำาจากแหลงตางๆ
ของหองปฏบตการทดสอบ B ไดรบการรบรองความสามารถหองปฏบตการทดสอบตามขอกำาหนด ISO/IEC 17025
81Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
จากตารางท 1 พบวามคา SR เทากบ 0.0294 คา C
lim เทากบ 2024.62 โดยท ∑C เทากบ 156.55 log
10cfu/ml ดงนนใช
สมการท 1 ในการคำานวณคา U ไดเทากบ 0.089
ประเมนขอมลคา U ทไดจากหองปฏบตการทดสอบจลชววทยาทง 2 แหง ตามตารางท 2
ตารางท 2 แสดงคาของ ผลตางคา(logarithm)2/2 ของการทดสอบ aerobic plate count โดยแยกประเภทตาม matrices หองปฏบตการ A หองปฏบตการ B หองปฏบตการ B
ล าดบท Matrices (ผลตางคา logarithm)2/2
ล าดบท Matrices (ผลตางคา logarithm)2/2
ล าดบท Matrices (ผลตางคา logarithm)2/2
1 ขาวกะเพราไก 0.0053 1 ไสกรอกหม 0.0053 1 น าดมบรรจขวด-1 0.00039 2 ขาวผดป 0.0015 2 Chilli Paste 0.0059 2 น าดมบรรจขวด-2 0.00049 3 แปงขาวโพด 0.0027 3 เมลดกาแฟ 0.0042 3 น าดมบรรจขวด-3 0.00097 4 ทอดมนปลา 0.0073 4 น าองน 0.0023 4 น าอดลม-1 0.00089 5 ไกบด 0.0024 5 ไสกรอกหม 0.0068 5 น าอดลม-2 0.00168 6 ถวลสง 0.0062 6 แปงมน 0.0057 6 น าแมน า-1 0.00263 7 พรกปน 0.0036 7 ขาวโพดคว 0.0035 7 น าแมน า-2 0.00013 8 ถวเขยว 0.0053 8 แครอทตมสก 0.0052 8 น าผลไมไมมตะกอน 0.00263 9 ถวงอก 0.0047 9 โอวลตน 0.0029 9 น าเสยในบอ-1 0.000061
10 ทอดมนหม 0.0068 10 ขาวผดไก 0.0057 10 น าเสยในบอ-2 0.00031 11 ปลากรอบ 0.0063 11 - - 11 น าเสยในบอ-3 0.00014 12 Corn flake 0.0023 12 - - 12 น ากอนผาน
การบ าบด 0.00109 13 กงแชแขง 0.0036 13 - - 13 น าหลงผาน
การบ าบด 0.00076 14 กาแฟผง 0.0024 14 - - 14 น าสระน า-1 0.000098 15 น าปลา 0.0022 15 - - 15 น าสระน า-2 0.00065
∑(ผลตางคา logarithm)2/2
0.0626 ∑(ผลตางคา logarithm)2/2
0.0475 ∑(ผลตางคา logarithm)2/2
0.012968
{∑(ผลตางคา logarithm)2/2}/14
0.0045 {∑(ผลตางคา logarithm)2/2}/10
0.00475 {∑(ผลตางคา logarithm)2/2}/15
0.000865
SR 0.0671 SR 0.0689 SR 0.0294 U 0.17 U 0.15 U 0.09
หองปฏบตการ A หองปฏบตการ B หองปฏบตการ B
ล าดบท Matrices (ผลตางคา logarithm)2/2
ล าดบท Matrices (ผลตางคา logarithm)2/2
ล าดบท Matrices (ผลตางคา logarithm)2/2
1 ขาวกะเพราไก 0.0053 1 ไสกรอกหม 0.0053 1 น าดมบรรจขวด-1 0.00039 2 ขาวผดป 0.0015 2 Chilli Paste 0.0059 2 น าดมบรรจขวด-2 0.00049 3 แปงขาวโพด 0.0027 3 เมลดกาแฟ 0.0042 3 น าดมบรรจขวด-3 0.00097 4 ทอดมนปลา 0.0073 4 น าองน 0.0023 4 น าอดลม-1 0.00089 5 ไกบด 0.0024 5 ไสกรอกหม 0.0068 5 น าอดลม-2 0.00168 6 ถวลสง 0.0062 6 แปงมน 0.0057 6 น าแมน า-1 0.00263 7 พรกปน 0.0036 7 ขาวโพดคว 0.0035 7 น าแมน า-2 0.00013 8 ถวเขยว 0.0053 8 แครอทตมสก 0.0052 8 น าผลไมไมมตะกอน 0.00263 9 ถวงอก 0.0047 9 โอวลตน 0.0029 9 น าเสยในบอ-1 0.000061
10 ทอดมนหม 0.0068 10 ขาวผดไก 0.0057 10 น าเสยในบอ-2 0.00031 11 ปลากรอบ 0.0063 11 - - 11 น าเสยในบอ-3 0.00014 12 Corn flake 0.0023 12 - - 12 น ากอนผาน
การบ าบด 0.00109 13 กงแชแขง 0.0036 13 - - 13 น าหลงผาน
การบ าบด 0.00076 14 กาแฟผง 0.0024 14 - - 14 น าสระน า-1 0.000098 15 น าปลา 0.0022 15 - - 15 น าสระน า-2 0.00065
∑(ผลตางคา logarithm)2/2
0.0626 ∑(ผลตางคา logarithm)2/2
0.0475 ∑(ผลตางคา logarithm)2/2
0.012968
{∑(ผลตางคา logarithm)2/2}/14
0.0045 {∑(ผลตางคา logarithm)2/2}/10
0.00475 {∑(ผลตางคา logarithm)2/2}/15
0.000865
SR 0.0671 SR 0.0689 SR 0.0294 U 0.17 U 0.15 U 0.09
หม�ยเหต : หองปฏบตก�ร A ไมไดท�ก�รทดสอบตวอย�งประเภทน�และน�เสย
เนองจากหองปฏบตการทดสอบทางจลชววทยาม
การทดสอบจลนทรยหลายชนด จงไดศกษาประเภท
ของจลนทรยโดยแบงออกเปนแบคทเรยแกรมลบ (E. coli)
และแบคทเรยแกรมบวก (Staphylococcus aureus) ซง
มผลกระทบตอคาความไมแนนอนของการทดสอบ โดย
หองปฏบตการทดสอบภาวะเดยวกน เจาหนาททดสอบ
คนเดยวกน เทคนคทใชแบบเดยวกนคอ spread plate
เครองมอตางๆ ทใชในการทดสอบเชน ตอบเพาะเชอ
(incubator) เครองเดยวกน โดยหองปฏบตการทำาการ
เตรยมตวอยางทดสอบใหมความเปนเนอเดยวกน
ทำาการเตมจลนทรยสายพนธเปาหมายคอ E. coli และ
Staphylococcus aureus ใหมระดบการปนเปอน 3
ระดบครอบคลมปรมาณการปนเปอนท 20 cfu 200 cfu
และ 2000 cfu
82 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
หองปฏบตการ A หองปฏบตการ A
E. coli Staphylococcus aureus ล าดบท Matrices (ผลตางคา
logarithm)2/2 ล าดบท Matrices (ผลตางคา
logarithm)2/2 1 ขาวกะเพราไก 0.0053 1 ถวเขยว 0.0053 2 ขาวผดป 0.0015 2 ถวงอก 0.0047 3 แปงขาวโพด-1 0.0027 3 ทอดมนหม 0.0068 4 แปงขาวโพด-2 0.0037 4 ปลากรอบ 0.0063 5 ทอดมนปลา-1 0.0073 5 Corn flake-1 0.0023 6 ทอดมนปลา-2 0.0063 6 Corn flake-2 0.0029 7 ไกบด-1 0.0024 7 กงแชแขง 0.0036 8 ไกบด-2 0.0034 8 กาแฟผง-1 0.0024 9 ถวลสง-1 0.0062 9 กาแฟผง-2 0.0032
10 ถวลสง-2 0.0058 10 น าปลา-1 0.0022 11 พรกปน 0.0036 11 น าปลา-2 0.0027
∑(ผลตางคา logarithm)2/2
0.0482 ∑(ผลตางคา logarithm)2/2
0.0424
{∑(ผลตางคา logarithm)2/2}/10
0.00482 {∑(ผลตางคา logarithm)2/2}/10
0.00424
SR 0.069 SR 0.065 U 0.138 U 0.130
3.ผลและวจารณ (Results and Discussion)
จากตารางท 2 จะเหนไดวาตวอยางทดสอบ
ประเภทอาหารจะมคาความไมแนนอนของการทดสอบ
มากกวาต วอย างทดสอบประเภทนำ าและนำ า เสย
อธบายไดวาความเปนเนอเดยวกนของตวอยางมผล
กระทบตอคาความไมแนนอนของการทดสอบ ตวอยางท
มความเปนเนอเดยวกนมากเชนตวอยางนำาการกระจาย
ตวของเชอจลนทรยจะดกวาตวอยางอาหารซงมความ
เปนเนอเดยวกนนอยกวา ตวอยางทดสอบทมความเปน
เนอเดยวกนสงจะมคาความไมแนนอนของการทดสอบ
นอยกวาตวอยางทดสอบทมความเปนเนอเดยวกนตำา
และจากตารางท 3 คาความไมแนนอนของการทดสอบ
จากแบคทเรยแกรมลบ (E. coli) และ และแบคทเรย
แกรมบวก (Staphylococcus aureus) ไมแตกตางกน
ทงนผลการศกษา ทไดมาจากหองปฏบตการทดสอบ
ภาวะเดยวกน เจาหนาททดสอบคนเดยวกน เทคนค
ทใชแบบเดยวกน เครองมอตางๆ ทใชในการทดสอบ
เครองเดยวกน จงพอสรปไดวาคาความไมแนนอน
ของการทดสอบจงไมไดขนอยกบชนดของจลนทรยท
ทดสอบ และงานวจยนนำาขอมลทไดจากการทดสอบ
แบบ cfu (colony forming unit) เทานน ไมไดนำา
ขอมลทไดจากการทดสอบแบบ MPN (most probable
number) มาศกษา
ตารางท 3 แสดงคาของผลตางคา (logarithm)2/2 โดยแยกประเภทตามชนดของแบคทเรยแกรมลบ (E. coli) และ
แบคทเรยแกรมบวก (Staphylococcus aureus)
83Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
4.สรป(Conclusion) เนอสารตวอยางมผลตอคาความไมแนนอน
ของการทดสอบทางจลชววทยา หากเปนตวอยางท
มความเปนเนอเดยวกนคาความไมแนนอนจะมคานอย
กวาตวอยางทมความเปนเนอเดยวกนนอยกวา และ
เมอควบคมปจจยตางๆ เชนภาวะของหองปฏบตการ
ทดสอบ เจาหนาททดสอบ เครองมอ ฯลฯ แบบเดยวกน
สามารถบงชเปนนยไดวาชนดของแบคทเรยไมมผล
ตอคาความไมแนนอนของการทดสอบทางจลชววทยา
ผลการวจยนสามารถนำามาใช เปนขอมลเบองตน
สำาหรบหองปฏบตการทดสอบทางจลชววทยาในการ
ประเมนคาความไมแนนอนของการทดสอบของตวอยาง
ประเภทตางๆ
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) ขอขอบคณผบรหารและเจาหนาทของสำานก
บรหารและรบรองหองปฏบตการ กรมวทยาศาสตรบรการ
ทใหคำาแนะนำาในการวจยน
6.เอกสารอางอง(References) [1] ISO/TS 19036:2006/Amd.1:2009(E) :
Microbiology of Food and animal feeding stuffs-
Guidelines for the estimation of measurement
uncertainty for quantitative determinations
[2] EURACHEM/CITAC Guide. Quantifying
Uncertainty in Analytical Measurement. 2nd
Edition. 2000.
84 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
ความสมพนธระหวางความหยาบผวกบคาความเสถยรของตมนำาหนกมาตรฐานRelationship between surface roughness and stability
of standard weight
จตตกานต อนเทยง1*Jittakant Intiang1*
บทคดยอ งานวจยนจะทำาการศกษาความสมพนธระหวางคาความหยาบผวและคาความเสถยรของตมนำาหนก
มาตรฐานทมคาความหยาบผวตางกน 5 คา ดงตอไปน 0.02636, 0.15315, 0.48183, 0.87301 และ 1.04617
ไมโครเมตร โดยทำาการประเมนคาการเปลยนแปลงของคามวลตอเวลาภายในระยะเวลา 1 ป ผลการวจยพบวา
ตมนำาหนกมาตรฐานแตละตวมคามวลเพมขน 0.99, 1.28, 1.42, 1.97 และ 2.23 มลลกรม ตามลำาดบตอป ซงสรปได
วาตมนำาหนกมาตรฐานทมคาความหยาบผวมากกวาจะมคามวลเพมขนมากกวา
Abstract In this research, the relationship between surface roughness and stability of standard weight with
different surface roughness i.e. 0.02636, 0.15315, 0.48183, 0.87301 and 1.04617 m was studied. The
study was conducted by obtaining the change of mass value versus time scale in one year. The results
are shown that mass value of the standard weight will be increasing 0.99, 1.28, 1.42, 1.97 and 2.23 mg
respectively per year.It can conclude that the standard weight with more surface roughness value will
show more increasing in mass value.
คำ�สำ�คญ : ความหยาบผว, ความเสถยร, ตมนำาหนกมาตรฐานKeywords : Surface roughness, Stability, Standard weight
1กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
µ
85Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) คาความเสถยรของคามวลของตมนำาหนก
มาตรฐานขนอยกบโครงสรางพนผวของตมนำาหนก
มาตรฐานเปนอยางมาก ตมนำาหนกมาตรฐานทมพนผว
เรยบกวาถกคาดหวงวามคาความเสถยรมากกวา [1]
ดงนนในงานวจยนจะทำาการศกษาความสมพนธระหวาง
คาความหยาบผวตอคาความเสถยรของตมนำาหนก
มาตรฐาน โดยสงเกตอตราแนวโนมการเปลยนแปลง
คามวลตอเวลาของตมนำาหนกมาตรฐานทมคาความ
หยาบผวตางกน 5 คา
1.1คาความเสถยรของตมนำาหนกมาตรฐาน
ความตองการสงสดของการใชงานตมนำาหนก
มาตรฐานคอคามวลของมนมคาคงทภายในขอบเขต
และเงอนไขทกำาหนด อยางไรกตามถงแมวาจะมการ
ใชงานตมนำาหนกมาตรฐานอยางระมดระวง และมการ
ปองกนอยางด เชน การเกบรกษาตมนำาหนกมาตรฐานไว
ภายในทครอบแกว 2-3 ชน (Figure1) แตเมอเวลาผานไป
ซกระยะหนงคามวลกมการเปลยนแปลงได
Figure 1 The international prototype of the kilogram at the International Bureau of Weights and Measures (BIPM).[2]
ในกรณทตมนำาหนกมาตรฐานทำามาจากแพลทนม-อรเดยม
จะเกดการสะสมของสงเจอปนบนพนผวได 3 แบบคอ
การดดซบของไอนำา การสะสมสงเจอปนของสวนประกอบ
คารบอน และการสะสมสงเจอปนของปรอท แนวทาง
ทเปนไปไดในการปรบปรงคาความเสถยรของตมนำา
หนกมาตรฐาน คอการปรบปรงสภาพแวดลอมในการเกบ
ตมนำาหนกมาตรฐานเพอปองกนไมใหเกดการสะสมสง
เจอปนจากสภาพบรรยากาศหรอการทำาความสะอาด
ทสามารถทำาไดงายเปนประจำากอนใชงานเพอขจด
สงเจอปน จากการศกษาตวอยางตมนำาหนกมาตรฐาน
อางองของสถาบน NPL สหราชอาณาจกรททำามาจาก
แพลทนม-อรเดยมพบวาเกดการสะสมของคารบอน
ออกซเจนและปรอทซงทำาปฏกรยากบแพลทนม แต
สำาหรบตมนำาหนกททำามาจากโลหะ สแตนเลส เมอทง
ไวในสภาวะแวดลอมเดยวกนพบวาไมมการสะสมของ
ปรอทเกดขนแตในกรณทมการเปลยนแปลงคาความชน
ในอากาศ พบวาคาความเสถยรของคามวลของตม
นำาหนกมาตรฐานในระดบความแมนยำาสงไดรบอทธพล
จากการดดซบนำาของชนดดซบนำาทอยบนพนผวของตม
นำาหนกมาตรฐาน Figure 3 แสดงความสมพนธระหวาง
การเปลยนแปลงคามวลของตมนำาหนกมาตรฐาน
เนองจากการดดซบของนำาบนพนผวโลหะตางๆ [3]
Figure 2 Change in mass with time with Pt-Ir prototype
No. 52. ms reversible, i.e. mass change corrected
by cleaning. ma irre versible mass change. [4]
การเปลยนแปลงคามวลเกดขนได 2 กรณดงน การ
เปลยนแปลงคามวลแบบผนกลบไดทสามารถกำาจดได
โดยการทำาความสะอาด และการเปลยนแปลงคามวลแบบ
ผนกลบไมไดซงเกดขนเปนระยะเวลานาน (Figure 2) [2]
86 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
2.วธการวจย(Experimental) ในหวขอนจะทำาการศกษาความสมพนธ
ระหวางคาความหยาบผวตอคาความเสถยรของตมนำา
หนกมาตรฐาน โดยสงเกตอตราการเปลยนแปลงคามวล
ตอเวลาของตมนำาหนกมาตรฐานทมคาความหยาบผว
ตางๆกนเมอทงไวในหองปฏบตการภายในระยะเวลาหนง
จากนนทำาการว เคราะหอตราการเปลยนแปลงคา
มวลตอเวลาของตมนำาหนกมาตรฐานแตละตมโดยใช
โปรแกรมวเคราะหทางสถตเพอนำามาเปรยบเทยบกน
โดยในการทดลองนจะทำาการสรางตมนำาหนกมาตรฐาน
ขนาด 1 กโลกรม ขนมา 5 ตว โดยมคาความหยาบผว
ตางกนดงแสดงใน Table1
Table 1 Surface roughness of 5 standard weights
ในการทดลองจะทำาความสะอาดตมนำาหนก
มาตรฐานทง 5 ตวกอน จากนนนำาไปทงไวในหอง
ปฏบตการเพอใหเกดความเสถยรดานอณหภม แลวนำา
ไปชงหาคามวลภายหลงการทำาความสะอาดโดยทงตม
นำาหนกมาตรฐานทงหมดไวในหองปฏบตการทมการ
ควบคมสภาวะแวดลอมใหคงทโดยมคาอณหภม 20±1 ำC
คาความชนสมพทธ 50±10% ทำาการเกบขอมลคามวล
ของตมนำาหนกมาตรฐานทกตวเปนระยะเวลา 3 เดอน
ดวยเครองชงเปรยบเทยบมวล ขนาด 1 กโลกรม คา
ความละเอยด 0.01 มลลกรม โดยวธการชงแบบแทนท
ABBA โดยเทยบกบตมนำาหนกมาตรฐานอางอง คำานวณ
หาผลตางระหวางคามวลทชงครงแรกภายหลงการ
ทำาความสะอาดกบคามวลทเกบขอมลไวในระยะเวลาท
กำาหนด
3.ผลและวจารณ(ResultsandDiscussion) จากการเกบขอมลภายในระยะเวลา 3 เดอน
นำามาเขยนกราฟระหวางคาผลตางคามวลกบเวลาไดดง
Figure 4-9
Figure 4 Changes in mass of standard weight no. 1.
Figure 5 Changes in mass of standard weight no. 2.
Figure 3 Increase in mass with relative humidity for
various metal surfaces. [3]
No. of standard weight Ra (µm) R
z (µm)
1 0.0286 0.3724
2 0.1594 1.9263
3 0.5167 4.7970
4 0.9042 7.0151
5 1.0999 8.7070
0 1
0.2
0.3
0.4
0.5
Cha
nge
of m
ass
(mg)
No.1
-0.1
0
0.1
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
C
Time
No.1
y = 0.0027x
0 1
0.2
0.3
0.4
0.5
Cha
nge
of m
ass
(mg)
No.1
-0.1
0
0.1
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
C
Time
No.1 Linear (No.1)
87Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
จากรปกราฟพบวาในชวงแรกขอมลมการ
กระจายขนลงเนองจากความไมเสถยรของตมนำาหนก
มาตรฐานภายหลงการทำาความสะอาดทนท แตเมอระยะ
เวลามากขน พบวาขอมลเรมมความเสถยรและมแนวโนม
ของการเปลยนแปลงคามวลตอเวลาเพมมากขน
ซงในการเปรยบเทยบอตราการเปลยนแปลงคามวล
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Cha
nge
of m
ass
(mg)
No.3
-0.1
0
0.1
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
C
Time
No.3
y = 0.0039x
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Cha
nge
of m
ass
(mg)
No.3
-0.1
0
0.1
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
C
Time
No.3 Linear (No.3)
Figure 6 Changes in mass of standard weight no. 3. Figure 8 Changes in mass of standard weight no. 5.
Figure 7 Changes in mass of standard weight no. 4.
Figure 10 Trendline of changes in mass of standard weight no. 1.
Figure 9 Changes in mass of standard weight no. 1-5.
Figure 11 Trendline of changes in mass of standard weight no. 2.
ตอเวลาของตมนำาหนกมาตรฐานทมคาความหยาบผว
ตางกนจะทำาการหาเสนแนวโนม และสมการจากรป
กราฟการเปลยนแปลงคามวลตอเวลาของตมนำาหนก
มาตรฐานแตละตวโดยใชความสมพนธแบบฟงกชนเชงเสน
ซงจะไดรปกราฟพรอมเสนแนวโนมดง Figure10-15
0.4
0.6
0.8
1
1.2
hang
e of
mas
s (m
g)
No.2
-0.2
0
0.2
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
Ch
Time
No.2
y = 0.0035x
0.4
0.6
0.8
1
1.2
hang
e of
mas
s (m
g)
No.2
-0.2
0
0.2
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
Ch
Time
No.2 Linear (No.2)
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Cha
nge
of m
ass
(mg)
No.4
0
0.1
0.2
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
C
Time
No.4
y = 0.0054x
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Cha
nge
of m
ass
(mg)
No.4
0
0.1
0.2
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
C
Time
No.4 Linear (No.4)
88 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
สำาหรบสมการเสนแนวโนมการเปลยนแปลง
คามวลตอเวลาของตมนำาหนกมาตรฐานแตละตวน
สามารถแสดงไดดง Table2 โดยท y คอการเปลยนแปลง
คามวลของตมนำาหนกมาตรฐาน x คอคาเวลา จากสมการ
ของเสนแนวโนมในตารางท 2 เมอลองคำานวณหาการ
เปลยนแปลงคามวลของตมนำาหนกมาตรฐาน (y) ทคา
เวลา (x) ตางๆ ไดผลดง Table 3
Table 2 Equation of trendline of changes in mass of 5 standard weights with different surface roughness.
Table 3 The results of changes in mass of standard weights with different surface roughnessat different time.
และจากผลทไดใน Table 3 พบวาเมอทำานาย
การเปลยนแปลงคามวลของตมนำาหนกมาตรฐาน
ภายในระยะเวลา 1 ป พบวามคาเรยงลำาดบจากนอยไป
หามากแปรผนตามคาความหยาบผว
y = 0.0061x
0 2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Cha
nge
of m
ass
(mg)
No.5
-0.1
0
0.1
0.2
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
C
Time
No.5 Linear (No.5)
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Cha
nge
of m
ass
(mg)
No.1-5
-0.2
0
0.2
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
C
Time
No.1 No.2 No.3 No.4 No.5
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Cha
nge
of m
ass
(mg)
No.1-5
-0.2
0
0.2
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
C
Time
No.1 No.2 No.3 No.4 No.5Linear (No.1) Linear (No.2) Linear (No.3) Linear (No.4) Linear (No.5)
Figure 12 Trendline of changes in mass of standard weight no. 3.
Figure 13 Trendline of changes in mass of standard weight no. 4.
Figure 14 Trendline of changes in mass of standard weight no. 5
Figure 15 Trendline of changes in mass of standard weight no. 6.
0 2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Cha
nge
of m
ass
(mg)
No.5
-0.1
0
0.1
0.2
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61
C
Time
No.5
No. of standard weight Equation of trendline
1 y = 0.0027x
2 y = 0.0035x
3 y = 0.0039x
4 y = 0.0054x
5 y = 0.0061x
No. of
standard
weight
Changes in mass of standard weight (y) mg
Time(x) = 100 days Time(x) = 365 days
1 0.27 0.99
2 0.35 1.28
3 0.39 1.42
4 0.54 1.97
5 0.61 2.23
89Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
4.สรป(Conclusion) จากผลการศกษาความสมพนธ ระหวาง
คาความหยาบผวกบคาความเสถยรของตมนำาหนก
มาตรฐาน โดยการเปรยบเทยบสมการเสนแนวโนมของ
รปกราฟระหวางอตราการเปลยนแปลงคามวลกบเวลา
ของตมนำาหนกมาตรฐาน 5 ตวทมคาความหยาบผว
ตางกน ภายในระยะเวลา 3 เดอน พบวาเมอทำานาย
พฤตกรรมภายในระยะเวลา 1 ป การเปลยนแปลงคา
มวลตอเวลาของตมนำาหนกมาตรฐานมคาเรยงลำาดบ
จากนอยไปหามากดงน 0.461, 0.481, 0.578, 0.580 และ
0.730 มลลกรม โดยมคาแปรผนตามคาความหยาบ
ผวเนองจากตมนำาหนกมาตรฐานทมคาความหยาบผว
มากกวาจะมอตราการสะสมสงเจอปนมากกวาตมนำาหนก
มาตรฐานทมคาความหยาบผวนอยกวา
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) ผวจยขอกราบขอบพระคณ คณสมโภชน บญสนท
ดร.พระวฒน สมนก และนกวทยาศาสตรของกลมสอบ
เทยบเครองมอวดวเคราะหทดสอบ กรมวทยาศาสตร
บรการ ทใหคำาปรกษา และขอขอบคณสถาบนมาตร
วทยาแหงชาตทใหความอนเคราะหในการวดคาความ
หยาบผวของตมนำาหนกมาตรฐานทใชในงานวจย
6.เอกสารอางอง(Reference) [1] International Organization of Legal
Metrology. OIML R 111-1 Edition 2004 (E) Weights
of classes E1, E
2, F
1, F
2, M
1, M
1-2, M
2, M
2-3, and M
3 Part
1 : Metrological and technical requirements.
[2] Kochsiek M. and Glaser M. Comprehensive
Mass Metrology. Berlin : Wiley-Vch. 2000.
[3] Frank E. J. and Randall M. S. Handbook
of Mass Measurement. U.S. : CRC. 2002.
[4] Kochsiek, M. Fundamentals of mass
determination. Greifensee : Mettler-Toledo AG. 1991.
90 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
การพฒนาระบบตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยตนทนตำาเพอการประยกตใชในงานพลงงานทดแทน
The development of a low-cost solar tracking system for renewable energy applications
กรธรรม สถรกล1*, อภญญา บญประกอบ1
Korntham Sathirakul1*, Apinya Boonprakob1
บทคดยอ ระบบตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยทกรมวทยาศาสตรบรการไดพฒนาขน เปนสวนประกอบหนงของระบบผลตกระแสไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตยขนาดเลก ซงเปนโครงการวจยทกรมวทยาศาสตรบรการไดรบงบประมาณ ใหดำาเนนการ ปงบประมาณ 2554 ถง 2556 เพอนำาไปใชในระดบครวเรอน หรอชมชนเลก ซงระบบผลตกระแสไฟฟานใชหลกการของการรวมแสงอาทตยดวยจานรปทรงพาราโบลา ซงจำาเปนตองมระบบตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยเพอใหจานรวมแสงรบรงสตรงของดวงอาทตยและรวมแสงทจดโฟกสไดอยางแมนยำา ระบบการตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยทพฒนาขนใชหลกการของคำานวณตำาแหนงของดวงอาทตยดวยสมการ เพอควบคมการเคลอนทโดยเบองตน และใชเซนเซอรวดความเขมแสงเพอปรบแตงตำาแหนงละเอยดเพอใหสามารถชตำาแหนงของดวงอาทตยไดอยางแมนยำา ผดพลาดไมเกน 1 องศา เปาหมายสำาคญประการหนงในการพฒนาระบบนคอความประหยด ใชตนทนในการสรางทตำา โดยในโครงการวจยนไดใชบอรดไมโครคอนโทรลเลอรทราคาประหยด อปกรณอเลกทรอนกสทสามารถหาไดในประเทศ ความเรยบงายในการออกแบบสราง ทำาใหระบบโดยรวมไมยงยากซบซอน สามารถทำางานไดจรง อยางมประสทธภาพ แตตนทนตำากวาเมอเทยบกบระบบแบบเดยวกนทนำาเขามาจำาหนายในราคาทแพงกวากนมาก
Abstract The solar tracking system developed by the Department of Science Service was a part of its small solar energy-to-electric production system being researched and developed under a research funding in 2011 to 2013 fiscal year. The power production system was designed for household use or for small community service. The system was a solar thermal power production system employed a parabolic dish as its solar collector which required a solar tracking system to make it to work. The developed solar tracking system utilized the calculation of solar position equations to primarily control the movement and the position pointing towards the Sun. An array of light concentration sensors were also used for signal feedback control function for fine motion error correction. This resulted in a precise solar tracking system with a precision within 1 degree. Furthermore, beside precision, being low cost was also a main objective for developing such system. A low cost microcontroller board, local electronic components, and simplified design and construction contributed to the solar tracking system that was simple and efficient, but inexpensive compared with relatively highly priced imported systems.
คำ�สำ�คญ : ระบบตดตามดวงอาทตยตนทนตำา, สมการคำานวณตำาแหนงงดวงอาทตย, พลงงานแสงอาทตยKeywords : Low-cost solar tracking system, Equation for calculating sun’s positions, Solar energy
1กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
91Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) จากภาวะตนทนพลงงานจากปโตรเลยมทสงขน
เร อยๆ และการทประเทศไทยตองพงพาการนำาเขา
วตถดบปโตรเลยมเพอนำามากลนเปนนำามนเชอเพลง ถง
แมวาประเทศไทยจะมแหลงกาซธรรมชาต แตพลงงาน
จากแหลงเหลานกลดนอยลงและมโอกาสทจะหมดไป
หรออาจจะมตนทนทสงจนไมคมกบการนำามาใชใน
อนาคต พลงงานทดแทนอนๆในรปของเชอเพลงชวภาพ
นนกเปนพลงงานทดแทนทางเลอกหนง แตในปจจบน
ยงมกำาลงการผลตทไมเพยงพอตอความตองการ และม
ตนทนทสง พลงงานทไดจากพลงธรรมชาต เชน พลง
งานนำา พลงงานลม และพลงงานแสงอาทตย เปน
พลงงานทางเลอกทมศกยภาพในการนำาไปใชสง โดย
เฉพาะพลงงานแสงอาทตยทมอยอยางมาก เหมาะกบ
ประเทศไทย
มการนำาพลงงานแสงอาทตยมาใชประโยชน
มากมายในปจจบน ไมวาจะเปนการนำาพลงงานแสง
อาทตยในรปของความรอนมาอบแหงผลตผลทางการ
เกษตร หรอนำาความรอนมาใชในการตมนำาหรอทำานำา
รอนเพอใชในกจการตางๆ ทงในครวเรอนและใน
อตสาหกรรม ตลอดจนการนำาพลงงานแสงอาทตยมาใช
ผลตกระแสไฟฟา ซงในการผลตไฟฟาจากพลงงานแสง
อาทตยนนมดวยกนอย 2 แนวทาง คอ การนำาพลงงาน
ความรอนจากการรวมความเขมแสงอาทตยมาแปลง
เปนพลงงานกลโดยใชเครองยนตสนดาปภายนอก ไมวา
จะเปนเครองยนตกลจกรไอนำา หรอ เครองยนตสเตอรลง[1]
แลวแปลงพลงงานกลเปนพลงงานไฟฟาโดยใชเครอง
กำาเนดไฟฟา และอกแนวทางหนงคอการใชโซลาเซล
แปลงพลงงานแสงใหเปนพลงงานไฟฟา
เนองจากทดวงอาทตยมการเคลอนทเปลยนแปลง
ตำาแหนงเมอเทยบกบพนโลกอยตลอดเวลา และเสนทาง
ในการเคลอนทกเปลยนแปลงไปทกวน ระบบผลตไฟฟา
จากพลงงานแสงอาทตยจงจำาเปนตองปรบตวให
สามารถรบแสงอาทตยทเปลยนแปลงอยตลอดน ในระบบ
ผลตกระแสไฟฟาดวยความรอนจากการรวมแสงรงสตรง
(direct light) ของดวงอาทตยจำาเปนอยางมากทจะตอง
ปรบตวรบแสงใหหนเขาหาทศทางของดวงอาทตยอย
ตลอดเวลาเพอใหระบบสามารถทำางานได สวนในระบบ
ผลตกระแสไฟฟาทใชแผงโซลาเซลอาจจะไมจำาเปน
ตองปรบตวใหหนเขาหาทศทางของแสงอาทตยตรง
เพราะโซลาเซลสามารถทำางานไดดวยแสงทกระเจง
(diffused light) แตทงน หากแผงโซลาเซลหนเขาหา
ดวงอาทตยไดตรง ความเขมแสงทไดรบจะมากขนทำาให
สามารถผลตไฟฟาไ ดมากข นน นหมายความว า
ประสทธภาพของการทำางานของระบบทเพมขน ในปจจบน
ระบบตดตามการเคลอนทของดวงอาทตย (solartracking
system) ไดรบการพฒนาเปนผลตภณฑออกจำาหนาย
ในตลาด แตมกจะมราคาทแพงมากตงแตระดบราคา
หลายหมนบาทขนไปจนถงระดบราคาหลายแสนบาท
ขนอยกบความซบซอนของระบบ และความนาเชอถอ
ของบรษทผผลต ซงโดยมากระบบตดตามการเคลอนท
ของดวงอาทตยทมราคาแพงเชนนจะบรษทผผลตมกจะ
จำาหนายและตดตงใหกบลกคาทเปนผประกอบการผลต
ไฟฟาทมกำาลงเงนในการลงทนทสง แตหากเปนการ
ใชงานในระดบครวเรอน หรอชมชนทมขนาดเลก ไมใชใช
ในเชงพาณชย การลงทนในระบบตดตามการเคลอนท
ของดวงอาทตยทมราคาแพงมากดงกลาวขางตนจะไม
ค มคา ระบบตดตามดวงอาทตยท มความแมนยำาทด
ใชพลงงานนอย และตนทนตำา เหมาะกบการใชงานใน
ชมชนและครวเรอนจงไดพฒนาขน
1.1การตดตามการเคลอนทของดวงอาทตย
การตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยมแนวทาง
ในการทำาอย 2 แนวทางหลก คอ
1.1.1 การใชเซนเซอรตรวจวดความเขมแสง
เพอคนหาทศทางทมาของแสงอาทตย
ในการตดตามการเคลอนทของดวง
อาทตยดวยวธนเซนเซอรตรวจวดความเขมแสงจะวด
คาความเขมแสงทตกกระทบตงฉากกบระนาบของ
เซนเซอร ซงจะแปลงคาความเขมแสงเปนสญญาณทาง
ไฟฟาเขาวงจรประมวลผลและควบคมเพอสงการให
มอเตอรขบเคลอนระนาบ 2 แกนหมนไปในทศทางทม
คาความเขมแสงสงสด นนกคอ หนเขาหาดวงอาทตย
92 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
นนเอง ซงวงจรประมวลผลและควบคมนจะโปรแกรม
ใหมอเตอรขบเคลอนเปนรปซกแซก หรอ รปขดกนหอย
เพอเปนการคนหาทศทางของแสง วธการตดตามการ
เคลอนทของดวงอาทตยดวยวธนจะมขอเสยตรงทหา
แสงอาทตยมความเขมนอย คอ เมอมเมฆบดบงดวง
อาทตยไว ระบบตดตามการเคลอนทดวงอาทตยนจะ
ทำาการคนหาแสงอยตลอดเวลาทำาใหใชพลงงานไฟฟา
อยางสนเปลอง
1.1.2การใชสมการคำานวณตำาแหนงดวงอาทตย
การใชสมการคำานวณตำาแหน งดวง
อาทตยเปนอกวธหนงในการตดตามการเคลอนทของ
ดวงอาทตยทไดผลด และวธการไมซบซอน สมการ
ในการคำานวณตำาแหนงของดวงอาทตยนนไดมนก
ดาราศาสตรหลายทานไดคดคนไว ซงใชหลกการทาง
เรขาคณตและการสงเกตการณทางดาราศาสตรในการ
คดคนสมการ หากระบพกดตำาแหนงดวยจดตดบนเสนรง
และ เสนแวง และวนเดอนป และเวลาทแนนอน สมการ
จะสามารถคำานวณมมกวาด (Azimuth angle) และ
มมเงย (Altitude angle หรอ Elevation) ของตำาแหนง
ดวงอาทตย ณ พกดตำาแหนงนน ในเวลานนๆไดอยาง
แมนยำา ดงน การควบคมมอเตอร 2 แกนใหเคลอนท
ไปยงตำาแหนงพกด (มมกวาด,มมเงย) สามารถทำาได
อยางไมซบซอนเพราะไมจำาเปนตองมการปอนสญญาณ
ควบคมกลบ (Feedback signal) แตความแมนยำาของ
การตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยดวยวธนขนอย
กบความแมนยำาในการระบพกดตำาแหนงปจจบน ความ
แมนยำาในการระบเวลา และความแมนยำาในการตดตงระบบ
ใหไดระนาบและตรงทศทางทถกตอง (ทศเหนอเปน
ศนยองศา) ในโครงการวจยน ไดพฒนาระบบตดตามการ
เคลอนทของดวงอาทตยโดยใชหลกการผสมผสานระหวาง
ทง 2 วธทไดกลาวขางตน โดยใชการตดตามดวงอาทตย
ดวยสมการเพอระบตำาแหนงโดยเบองตนแลวใชเซนเซอร
ตรวจวดความเขมแสง เปนตวบอกถงความคลาดเคลอนท
ยงมอยแลวสงขอมลใหวงจรประมวลผลและความคมสง
การใหมอเตอรขบเคลอนปรบตำาแหนงทศทางใหชตรง
ดวงอาทตยอยางแมนยำา รายละเอยดของระบบตดตาม
การเคลอนทของดวงอาทตยทไดพฒนาขนนจะไดกลาวใน
รายละเอยดในหวขอท 2
1.2 สมการคำานวณตำาแหนงดวงอาทตย
ในการสรางระบบตดตามการเคลอนทของ
ดวงอาทตยนนเพอตองการสะสมพลงงานความรอนทได
จากดวงอาทตยใหมากทสด จงจำาเปนตองรตำาแหนง
การเคลอนทของดวงอาทตยตลอดเวลาโดยอาศยหลก
การคำานวณตำาแหนงของดวงอาทตยจาก National Oceanic
and Atmospheric Administration (NOAA) [2] เรมตน
จาก Hour Angle ( ) คอ มมระหวางเสนเมอรเดยนทเราสงเกตกบเสนเมอรเดยนทตำาแหนงดวงอาทตยไป
ทางตะวนออกหรอตะวนตก มคาเปนลบในชวงเวลากอน
เทยงสรยะ (Solar Noon) และเปนบวกหลงเทยงสรยะ
โดยมคา 15 องศาตอชวโมง หาไดจากสมการท (1)
(1) คอ มมชวโมง หนวยเปนองศา คอ เวลาสรยะ หนวยเปนชวโมง
Solar Time คอ เวลาทบอกตาแหนงของดวงอาทตยซงสมพนธกบตาแหนงบนพนโลก หาไดจากสมการท (2)
(2) คอ Solar Time หนวยเปนชวโมง
คอ Local Clock Time เวลาทองถนคานวณตาม Time zone หนวยเปนชวโมง คอ Longitude correction คานวณไดตามสมการท (3)
(3)
คอ คาคงทถาในทองถนทมผลจาก Daylight saving time ใหมคาเปน 1 แตถาไมมผลใหมคาเปน คอ Equation Of Time สมการเวลา คานวณไดตามสมการท (4)
(4)
คอ จานวนวนใน 4 ป (ปอธกสรทน) มคาตงแต 1-1461 ฟงกชน cosine และ sine ใชหนวยเปนองศา ตารางท 1 แสดงคา , ซงเปนคาสมประสทธทใชในสมการท (4)
Declination Angle ( ) คอ มมระหวางแนวลาแสงอาทตยเมอเทยงสรยะกบระนาบศนยสตร กาหนดใหมคาเปนบวกเมอวดไปทางทศเหนอ และมคาเปนลบเมอวดไปทางทศใต คานวณไดจากสมการท (5) (5)
C
M
Y
CM
MY
CY
CMY
K
Page 93.pdf 1 28/08/2013 21:02
94 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Declination Angle ( ) คอ มมระหวางแนวล าแสงอาทตยเมอเทยงสรยะกบระนาบศนยสตร ก าหนดใหมคาเปนบวกเมอวดไปทางทศเหนอ และมคาเปนลบเมอวดไปทางทศใต ค านวณไดจากสมการท (5) (5)
ตารางท 2 แสดงคา ซงใชแปลงคาวนทเปนจ านวนวน (Date-to-Day Number Conversion)
ฟงกชน cosine และ sine ใชหนวยเปนองศา
Latitude angle ( ) คอ คาของมมทวดเปนองศาไปทางเหนอและทางใตของเสนศนยสตร ขางละ 90 องศา
Altitude angle ( ) คอ มมระหวางพนราบกบแนวล าแสงอาทตย สามารถค านวณไดจากสมการท (6)
(6)
คอ Altitude angle (องศา) คอ Declination Angle (องศา)
คอ Latitude angle (องศา) คอ Hour Angle (องศา)
Azimuth angle ( ) คอ มมระหวางระนาบแนวดงของดวงอาทตยและระนาบของเมอรเดยนทองถน โดยก าหนดใหวดจากทศใตของระนาบแนวดงดวงอาทตยไปทางตะวนตกมคาเปนบวก วดไปทางตะวนออกมคาเปนลบ และมคาเปนศนยททศใต Azimuth angle มคาอยในชวง -180 องศา ถง 180 องศา สามารถค านวณไดจากสมการท (7)
(7)
โดยมเงอนไขวาถา ,
หมายเหต
1) d คอ วนทในเดอนทก ำลงพจำรณำ เชน วนท 13 เมษำยน N = 13+90 = 103 เปนตน
2) leap year คอ ปอธกสรทน กลำวคอเปนปทเดอนกมภำพนธม 29 วน เชน ป ค.ศ.2000, 2004, 2008 เปนตน มทกๆ 4 ป
,
สดทายเราสามารถบอกตำาแหนงของดวงอาทตยไดจากคา Altitude angle และ Azimuth angle
2.วธการวจย(Experimental) การวจยเพอพฒนาสรางระบบตดตามการ
เคลอนทของดวงอาทตยในโครงการพฒนาระบบผลต
กระแสไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตยขนาดเลกทกรม
วทยาศาสตรไดดำาเนนการนนมขนตอนวธการในการ
วจยดงน
2.1 การออกแบบหลกการทำางานของระบบ
และการทดลองเพอยนยนหลกการ
จากทไดกลาวมาแลวโดยเบองตนวาระบบ
ตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยทพฒนาขนนน
ใชหลกการผสมผสานกนระหวางวธการใชสมการ
คำานวณตำาแหนงของดวงอาทตย กบการใชขอมลจาก
เซนเซอรตรวจวดความเขมแสงเพอเปนสญญาณปอน
กลบเพอควบคมการเคลอนทชตำาแหนงดวงอาทตย
ปจจยหลกทตองพจารณาในการออกแบบหลกการ
ทำางานนนน คอ ประการแรก ความแมนยำาในการช
ตำาแหนงของดวงอาทตยในขณะเวลาตางๆทเหมาะสม
กบการใชงาน ซงสำาหรบการรวมแสงอาทตยดวยจาน
รปทรงพาราโบลาเพอใหไดความรอนนำาไปใชในการ
กำาเนดไฟฟานนความแมนยำาในระดบไมเกน 2 องศา
กเปนการเพยงพอ และ ประการท 2 การประหยดพลงงาน
ในการทำางานของระบบ[3] ซงแนนอนวาหากระบบตดตาม
การเคลอนทใชพลงงานมากเกนไปพลงงานทระบบ
ผลตกระแสไฟฟาจากพลงงานแสงอาทตยทพฒนาขน
จะมประสทธภาพในการทำางานโดยรวมตำา ซงพลงงาน
ตารางท 1 แสดงคา
Declination Angle () คอ มมระหวางแนวลาแสงอาทตยเมอเทยงสรยะกบระนาบศนยสตร กาหนดใหมคาเปนบวกเมอวดไปทางทศเหนอ และมคาเปนลบเมอวดไปทางทศใต = (0.39795
ตารางท 2 แสดงคา ซงใชแปลงคาวนทเปนจานวนวน
ฟงกชน cosine และ sine
Latitude angle (∅) คอ คาของมมทวดเปนองศาไปทางเหนอและทางใตของเสนศนยสตร ขางละ
Altitude angle () คอ มมระหวางพ นราบกบแนวลาแสงอาทตย
=
คอ Altitude angle คอ Declination Angle
∅ คอ Latitude angle คอ Hour Angle
แสดงคา , ซงเปนคาสมประสทธทใชในสมการท (4)
มมระหวางแนวลาแสงอาทตยเมอเทยงสรยะกบระนาบศนยสตร กาหนดใหมคาเปนบวกเมอวดไปทางทศเหนอ และมคาเปนลบเมอวดไปทางทศใต คานวณไดจากสมการท (5)
397950.98563( − 173)) (5)
ซงใชแปลงคาวนทเปนจานวนวน (DatetoDay Number Conversion
sine ใชหนวยเปนองศา
คาของมมทวดเปนองศาไปทางเหนอและทางใตของเสนศนยสตร ขางละ
มมระหวางพ นราบกบแนวลาแสงอาทตย สามารถคานวณไดจากสมการท
(∅ + ∅)
Altitude angle ( องศา ) Declination Angle (องศา ) Latitude angle (องศา ) Hour Angle (องศา )
หมายเหต
1) d คอ วนทในเดอนทกาลงพจารณา13 เมษายน = 13+90 = 103 เปนตน
2) leap year คอ ปอธกสรทน กลาวคอเปนปเดอนกมภาพนธม 29 วน เชน ป ค2004, 2008 เปนตน มทกๆ 4 ป
5
มมระหวางแนวลาแสงอาทตยเมอเทยงสรยะกบระนาบศนยสตร กาหนดใหมคาเปนบวกเมอ
Day Number Conversion)
คาของมมทวดเปนองศาไปทางเหนอและทางใตของเสนศนยสตร ขางละ 90 องศา
สามารถคานวณไดจากสมการท (6)
(6)
เดอนทกาลงพจารณา เชน วนท เปนตน
อธกสรทน กลาวคอเปนปทวน เชน ป ค.ศ.2000,
95Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
รปท 1 แสดงเครองมอในก�รวดมมกว�ดและมมเงยต�แหนงดวงอ�ทตย เพอใชในก�รตรวจสอบคว�มแมนย�ของสมก�รค�นวณต�แหนงของดวงอ�ทตยทใชในง�นวจย (ก) คอ อปกรณชดวงอ�ทตย และ (ข) คอ แทนวดมมกว�ดและมมเงย
2.2 การสรางเครองตนแบบทสามารถทำางานไดจรง
จากหลกการทำางานของระบบทไดออกแบบไว
ดงทไดกลาวไวในหวขอ 2.1 นกวจยไดสรางเครองตน
แบบระบบตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยโดยม
รายการอปกรณทใช และรายละเอยดในการสรางดงน
2.2.1 อปกรณประกอบการสรางเครองตนแบบ
อปกรณทใชในการสรางเครองตนแบบ
ในงานวจยนประกอบดวยอปกรณดงน
1. DC Servo motor 12V 2 ตว
2. H-Bridge motor drive 80 A 2 ตว
ทระบบตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยใชโดยมาก
จะใชในการขบเคลอนมอเตอร 2 แกน การออกแบบ
ใหโครงสรางของระบบมขนาดไมใหญจนเกนไป
และการใชมอเตอรท มเฟองทดแบบเฟองตวหนอน
(Worm Gear) เพอใหไมตองใหกระแสไฟฟากบมอเตอร
ในขณะทระบบรบภาระและหยดนง โดยเฟองขบแบบ
ตวหนอนจะขดการหมนของเฟองตรงไมใหหมนกลบ
เมอรบภาระ
การคำานวณตำาแหนงของดวงอาทตยโดยใช
สมการของ NOAA [2] ดงทไดกลาวไวในหวขอ 1.2
โดยนกวจยไดใชโปรแกรม Excel คำานวณหามมกวาด
และมมเงยของตำาแหนงดวงอาทตย ในเวลาตางๆของวน
และตำาแหนงบนพนโลกทระบ และนกวจยไดออกแบบ
สรางเครองมอสำาหรบวดมมกวาด และมมเงยของดวง
อาทตย ดงแสดงในรปท 1 โดยใชหลกการของนาฬกา
แดด กลาวคอใชอปกรณทเปนแทงตรงยาวยดตดตงฉาก(ก) (ข)
กบระนาบ หากแทงตรงชตรงกบดวงอาทตยพอดกจะ
ไมเกดเงาดำาตกทอดบนระนาบนน (เชนเดยวกบนาฬกา
แดดขณะเวลาเทยงวน) นกวจยไดสงเกตตำาแหนงของ
ดวงอาทตยและใชเครองมอวดทสรางขนเลงตำาแหนงไป
ทดวงอาทตยเพอวดมมกวาด และมมเงย เปรยบเทยบ
กบคามมทคำานวณได ผลการตรวจสอบความถกตอง
แมนยำาของการคำานวณปรากฏวาความผดพลาดไมเกน
2 องศา ซงยอมรบไดสำาหรบการประยกตใชงานใน
ดานการรวมแสงเพอนำาพลงงานแสงอาทตยมาใช ซง
ตองการเพยงใหจานพาราโบลาสามารถรวมแสงอาทตย
ใหเขาเปาจดโฟกสทมขนาดใหญพอสมควร ความคลาด
เคลอนทยงคงอยจะปรบแกโดยการใชระบบเซนเซอร
ตรวจวดความเขมแสงของแสงอาทตยวดสญญาณปอน
กลบใหไมโครคอนโทรลเลอรสงการใหมอเตอรเคลอนท
ชตำาแหนงดวงอาทตยใหถกตองได
3. Rotary encoder 2 ตว
4. Proximity switch 2 ตว
5. Microcontroller ARM7 LPC2148 1 ตว
6. อลมเนยมโปรไฟลทำาโครงสรางของเครอง
7. จานรวมแสงทรงพาราโบลา 1 อน
8. Thermocouple 1 อน
9. เซนเซอรแสง LDR Matrix 6x6 1 อน
10. กลองบนทกขอมลลง Flash drive 1 กลอง
11. จานรปทรงพาราโบลา ขนาด 17 นว 1 จาน
96 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
2.2.2รายละเอยดในการสรางเครองตนแบบ
หลกการทำางาน คอ ระบบจะทำาการคำานวณ
หาตำาแหนงของดวงอาทตย ณ เวลาจรงโดยใชสมการ
ทกลาวมาขางตน ทำาใหไดคา Altitude angle และ
Azimuth angle จากนนนำาคามมทไดสงไปควบคม
การหมนมอเตอรในแตละแกนเพอใหจานรวมแสงอยใน
ตำาแหนงทตรงกบดวงอาทตยพอดซงจะทำาใหสามารถ
สะสมพลงงานความรอนจากดวงอาทตยไดดทสด โดยม
ภาพรวมการทำางานของระบบดงรปท 2
รปท 2 แสดงภ�พรวมของก�รท�ง�นของระบบตดต�มก�รเคลอนทของดวงอ�ทตยทพฒน�ขน
การทำ างานของระบบโดยรวมใ ช ไมโคร
คอนโทรลเลอร ARM7 รน LPC2148 [4] เปนหนวย
ประมวลผล ไมโครคอนโทรลเลอร ARM7 รน LPC2148
ถกโปรแกรมใหทำาการคำานวณคาตำาแหนงของดวง
อาทตยใหมทกๆ 1 วนาท และนำาคาทไดสงไปสงให
มอเตอรทงสองตวหมนไปยงตำาแหนงนนๆ โดยสามารถ
ควบคมตำาแหนงการหมนของมอเตอรไดจาก encoder
โดยความละเอยดทใชในการควบคมมอเตอรในมม
กวาด (Azimuth angle) อยท 1367 ตอ 1 องศา สวนมมเงย
(Altitude angle) อยท 4 ตอ 1 องศา และมอเตอร
สามารถรถงตำาแหนงเรมตนไดดวย Proximity switch
เนองจากโครงสรางของระบบซงใชตดตงจานรวมแสงม
คาความผดพลาดทำาใหตำาแหนงของดวงอาทตย ณ เวลา
ตางๆคลาดคลนไปจงไดนำาเซนเซอรแสง LDR Matrix
มาตดตงเพอใหชดเชยคาตำาแหนงของดวงอาทตยทผดพลาด รปท 3 แสดงเครองตนแบบทไดพฒน�ขน (ก) และ (ข) คอ กลองบนทกขอมลเพอก�รวเคร�ะหผลก�รท�ง�นของเครอง
(ก)
(ข)
โดยบนกลองเซนเซอรจะมการเจาะรขนาด 3 มลลเมตร ท
ตำาแหนงกงกลาง LDR Matrix เซนเซอรเมอแสงสองผาน
รรบแสงแลวคาเซนเซอรทอานไดไมตรงกบคาเซนเซอร
4 ตวทอยบรเวณรรบแสงจะทำาใหทราบวาตำาแหนงของ
ดวงอาทตยในขณะนนไมตรงกบตำาแหนงดวงอาทตย
จรงพรอมทงทศทางจากนนหนวยประมวลผลจะสงให
มอเตอรเคลอนทไปตรงขามกบทศทางทอานไดจาก LDR
Matrix เซนเซอรจนกวาแสงทรอดผานรรบแสงจะตรง
กบตำาแหนงกงกลาง LDR Matrix เซนเซอร เพอเพม
ความแมนยำาในการตดตามตำาแหนงของดวงอาทตยให
มประสทธภาพสงสด จากนน Thermocouple ซงตด
ตงอยทบรเวณจดโฟกสของจานรวมแสงจะทำาการอาน
คาอณหภมทไดสงผานกลองบนทกขอมลมาเกบไวยง
Flash drive ซงทำาใหสะดวกในการนำาขอมลทไดมา
วเคราะหตอไป รปท 3 แสดงเครองตนแบบทไดสรางขน
97Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
3.ผลและการวจารณ(ResultsandDiscussion) 3.1การประเมนผลการทำางานของเครองตนแบบ
นกวจยไดทดสอบการทำางานจรงของเครองตน
แบบโดยมวตถประสงคเพอประเมนความแมนยำาของ
การทำางานในสภาพการใชงานจรง และผลการรวมแสง
อาทตยวาสามารถใหพลงงานความรอนทระดบอณหภม
สงเพยงใด นกวจยไดตดตงเครองตนแบบระบบตดตาม
การเคลอนทของดวงอาทตยทมจานรวมแสงเสนผาน
ศนยกลางขนาด 17 นว และเทอรโมคปเปลพรอม
กลองบนทกขอมลไวกลางแจง ตงโปรแกรมใหทำางาน
ระหวางเวลา 9.00 น. ถงเวลา 16.00 น. สภาพอากาศ
ในชวงวนททดสอบเปนชวงตนปซงเปนฤดหนาว ทองฟาโปรง
มเมฆบาง กระจายอยบางสวน อณหภมอากาศเฉลยอย
ระหวาง 28 - 30 ำC และมลมพดเปนบางเวลา เกบ
ขอมลเปนเวลาเกนกวา 1 สปดาห จากการสงเกตการ
รวมแสงของจานรวมแสงทตดตงอยบนระบบตดตาม
การเคลอนทของดวงอาทตย ซ งจดโฟกสรวมแสงสอง
ไปทปลายเทอรโมคปเปลเพอวดระดบอณหภม ณ ท
จดนจะสามารถสงเกตเหนแสงสวางจาอยตลอดเวลา
ททำาการทดสอบ แสดงใหเหนถงความแมนยำาทเหมาะสม
ของระบบ และจากการวดระดบอณหภมท จดโฟกส
รวมแสงอานคาไดจากเทอรโมคปเปลนน ไดระดบ
อณหภมสงสดอยท ประมาณ 300 ำC หรอระดบอณหภม
เฉลยอยทราว 200 ำC ระดบอณหภมเชนน หากจะนำาไป
ใชในการตมนำาเพอขบเคลอนกลจกรไอนำา หรอใชกบ
กงหนไอนำากสามารถใชงานไดเปนอยางด แตหากจะ
นำามาใชกบเครองยนตสเตอรลงแลวระดบของอณหภม
ควรจะตองสงกวานคอควรสงกวา 400 ำC เพอใหไดการ
ทำางานของเครองยนตทมประสทธภาพ [1] รปท 4 และ 5
แสดงกราฟขอมลตวอยางทบนทกระหวางการทดสอบการ
ทำางานของเครองตนแบบและจากการทดสอบเครองตน
แบบน นกวจยมขอสงเกตทควรบนทกไวดงน
1. การใชระบบตดตามการเคลอนทของดวง
อาทตยโดยใชสมการคำานวณตำาแหนงของดวงอาทตย
[2] แตเพยงอยางเดยว เพอประยกตใชในงานรวมแสง
อาทตยเพอเอาพลงงานความรอนไปใชนนกเพยงพอ
เหมาะสมแลว จากผลการทดลองดงรปกราฟท 4 (ก)
แสดงใหเหนถงคามมทคำานวณไดจากสมการเปรยบเทยบ
กบคามมทไดจากการวดดวยเครองมอวดมมตำาแหนง
ดวงอาทตย พบวาคาความผดพลาดสงสดอยท 1.83 องศา
ซงความผดพลาดขนาดนอาจไมจำาเปนตองใชเซนเซอร
วดความเขมแสงและระบบความคมแบบสญญาณ
ปอนกลบเลยกได แตทงนตองมนใจวา การสรางเครอง
ตดตามการเคลอนทของดวงอาทตย โดยเฉพาะอยาง
ยงในสวนของแกนมอเตอรทงสองทขบเคลอนจานรวม
แสงตองตงฉากกนด การตดตงเครองบนพนทใชงานทตง
แนวทศทางของแกนอางองใหตรงกบทศเหนอจรง การ
ปรบตงเครองใหไดระนาบจรง และการกำาหนดคาพกด
ตำาแหนงสถานทต ง รวมถงคาวนเดอนปและเวลาท
ถกตองแมนยำา หากเกดความคลาดเคลอนในเงอนไข
ทกลาวมาแลวน จะสงผลถงความแมนยำาของระบบท
ลดนอยลง
2. ระดบอณหภมทบนทกไดมความแปรปรวน
มาก โดยทงน เกดขนจากสภาพอากาศโดยรอบของ
ปลายเทอรโมคปเปลซงเปดสอากาศ หากมลมพดมาแรง
จะเกดการถายเทความรอนแบบการพาความรอน
ทำาใหระดบอณหภมลดลงอยางมาก นอกจากนท จะ
รบพลงงานความรอนทจดโฟกสรวมแสงในขณะการ
ทดสอบนไมไดมวสดหรออปกรณในการกกเกบความ
รอนไว ดงนหากมการถายเทความรอนออกไป ระดบ
อณหภมจงลดลงไดอยางรวดเรว จากขอสงเกตนนกวจย
จะใชเปนขอมลในการออกแบบปรบปรงระบบใหม
ใหมสวนทรบและเกบกกความรอน รวมถงเกาะบงลมเพอ
ไมใหเกดการถายเทความรอนจนทำาใหระดบอณหภม
ลดลงจนไมสามารถนำาความรอนไปใชประโยชนได
3. การโปรแกรมสงการใหไมโครคอนโทรลเลอร
ทกๆ 1 วนาทอาจจะเปนการคำานวณทถมากเกนไป เพราะ
เมอนกวจยสงเกตการขยบตวของจานทหนตดตาม
ดวงอาทตย การขยบตวเลกนอยทสงเกตไดจะใชเวลา
เกนกวา 1 วนาทมาก นนหมายความวาเราสามารถลด
98 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
ความถของการคำานวณลงไดมาก ซงจะทำาใหเราประหยด
เวลาในการทำางานของไมโครคอนโทรลเลอรลงได นนก
หมายความถงการประหยดพลงงานจากแบตเตอรลงได
ความถในการคำานวณตำาแหนงดวงอาทตยควรเหมาะสม
กบความละเอยดของเอนโคดเดอรของมอเตอรดวย
รปท 4 กร�ฟ (ก) เปรยบเทยบคว�มสมพนธระหว�งมมกว�ดและมมเงยทค�นวณไดจ�กสมก�รกบมมกว�ดกบมมเงยทวดไดจ�กเครองมอวดกร�ฟ (ข) คว�มสมพนธระหว�งอณหภมกบเวล�ของวนท 4/1/2013 และ 14/1/2013
(ก)
(ข)
3.2 ตนทนการสรางระบบตดตามการเคลอนทของ
ดวงอาทตย
หากเราพจารณาตนทนในการสรางเครองตน
แบบระบบตดตามการเคลอนทของดวงอาทตย [3] ท
กรมวทยาศาสตรบรการไดพฒนาขนน โดยคดจากคา
อปกรณทประกอบขนเปนระบบ โดยไมรวมคาจานรวมแสง
เทอรโมคปเปล และกลองบนทกขอมล ตามทแจกแจง
ในตารางท 3 จะสามารถคำานวณตนทนไดเปน 7,550 บาท
ซงถอวาเปนราคาทถกมากเมอเปรยบเทยบกบราคา
ของระบบตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยทนำาเขา
มาขายในประเทศทมระดบราคาหลายหมนจนถงแสน
บาทซงอาจจะมความแมนยำาทดกวา (ความผดพลาดนอย
กวา 0.5 องศา) แตเกนความจำาเปนในการใชงาน และ
หากจะลดตนทนใหตำาลงกวาน เราอาจจะใชโพเทนช
โอมเตอร (Potentiometer) เปนตววดตำาแหนงหมน
ของมอเตอรแทนเอนโคดเดอรได และหากออกแบบ
วงจรและลายแผน PCB ของบอรดไมโครคอนโทรลเลอร
ใหมทลดเอาสวนวงจรอเลคทรอนกสทไมไดใชงานออก
(ในการวจยนกวจยใชบอรดไมโครคอนโทรลเลอรแบบ
อเนกประสงค) กจะทำาใหแผงวงจรมขนาดกะทดรดขน
และราคาถกลงไปไดอก
ต�ร�งท 3 ร�ค�ระบบตดต�มดวงอ�ทตยร�ค�ประหยด
รายการ จ านวน ราคา/ชน (บาท)
ราคารวม (บาท)
DC motor 12V 30W 2 450 900 Rotary Encoder 2 1800 3600 H-Bridge Motor drive 1 650 650 Proximity switch 2 350 700 Microcontroller 1 1200 1200 LDR Matrix sensor 1 500 500 7550
99Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
4.สรป(Conclusion) ระบบตดตามการเคลอนทของดวงอาทตยท
กรมวทยาศาสตรบรการไดวจยพฒนาขนมความแมนยำา
อยในระดบทด คอไมเกน 2 องศา ซงเหมาะกบการ
ใชงานในดานการนำาพลงงานแสงอาทตยมาใชเปน
ประโยชน ไมวาจะดวยวธการรวมแสงอาทตยเพอใหได
เปนพลงงานความรอนไปใชงาน หรอกระทงการเพม
ประสทธภาพการผลตกระแสไฟฟาดวยแผงโซลาเซล
และดวยตนทนทตำากวาระบบทนำาเขาจากตางประเทศ
และความเรยบงายของระบบ จงเหมาะสมกบการใช
งานในครวเรอน หรอชมชนเลกทไมจำาเปนตองลงทนใน
ระบบทมความซบซอนและราคาแพง
5.เอกสารอางอง [1] Andy Ross “Making Stirling Engines”,
Model Engineer, January 10th, 2011
[2] William B. Stine and Michael Geyer
”Power From The Sun” , http://www.power-
fromthesun.net
[3] Artin Der Minassians and Seth R. Sanders
“Stirling Engines for Distributed Low-Cost Solar-
Thermal-Electric Power Generation” Journal of
Solar Energy Engineering, February 2011, Vol.133
[4] Philips Semiconductors “LPC213x User
Manual” , http://www.semiconductors.philips.com
100 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
การคดเลอกสายพนธจลนทรยทสามารถผลตกรดแลคตกโดยใชกลเซอรอลเปนแหลงคารบอน
Screening of microorganisms producing lactic acid using glycerol as a sole carbon source
จราภรณ บราคร1*, นงลกษณ บรรยงวมลณฐ1, สพะไชย จนดาวฒกล1, ธรดา สขธรรม1, ปวน งามเลศ1
Jiraporn Burakron1*, Nongluk Bunyovimonnat1, Supachai Jindavutikul1, Thirada Suktham1, Pawin Ngamlert1
บทคดยอ คดเลอกจลนทรยทสามารถผลตกรดแลคตกโดยใชกลเซอรอลเปนแหลงคารบอนเพยงชนดเดยว โดยนำาตวอยางทคาดวาจะมเชอจลนทรยทมสมบตทตองการจากแหลงตางๆ จำานวน 14 แหลง ไดแก นำาฮอรโมนนำาดำา นำาผกดอง นำาหนอไมดอง นำาเอนไซมผสมนำาผลไมรวม ปยนำา นำาหมกชวภาพยหอนองเดอน นำาหมกชวภาพยหอเทศบาล นำาหมกชวภาพ EM ดนทปนเปอนกลเซอรอลดบ นำาทงทปนเปอนกลเซอรอลดบ นำาหมกชวภาพจาก จ.เชยงใหม นำาหมกมะกรด นำาหมกลกยอ นำาหมกยหอพลอยเพชร มาทำาการแยกเชอจลนทรยโดยเพาะเลยงในอาหารทมกลเซอรอลดบจากกระบวนการผลตไบโอดเซลเปนแหลงคารบอนและแคลเซยมคารบอรเนต จากผลการทดลองพบวาตวอยางจากนำาหมก EM ใหขนาดวงใสรอบโคโลนกวางทสด จงคดเลอกเชอจลนทรยมา 18 สายพนธ โดยสายพนธ EM335 มขนาดวงใสรอบโคโลนกวางทสด เทากบ 17.07 มลลเมตร และเมอทดลองเพาะเลยงในอาหารเหลวทมกลเซอรอลดบพบวา สายพนธ EM383 เจรญเตบโตไดดทสด จากนนจงนำาสายพนธ EM335, EM383 และ EM335 ผสมกบ EM383 ทดลองเพาะเลยงในอาหารเหลวทมกลเซอรอลดบกลเซอรอลบรสทธรอยละ 99 และกลเซอรอลบรสทธรอยละ 99.5 พบวาเชอจลนทรยสายพนธ EM335 สามารถผลตกรดแลคตกไดสงทสด คอ 84.76 ไมโครกรมตอลตร เมอเพาะเลยงในอาหารเหลวทมกลเซอรอลดบเปนแหลงคารบอน
Abstract Microorganisms which produce lactic acid by using glycerol as a sole carbon source were identified from various sources, 14 samples such as soil and waste water contaminated with crude glycerol from biodiesel production process, EM bio-extract samples etc. The microorganisms from these samples were selected by cultivated in crude glycerol as a sole carbon source and calcium carbonate. As the results, EM-bio-extract had the widest clear zone and the other samples had very narrow clear zone and some of them no clear zone. Therefore, the 18 microorganisms from EM bio-extract samples which had the most widest clear zone were continued to investigate growth rate and lactic acid production. The results showed that the EM383 was the most rapid growth and the EM335 had the widest clear zone as 17.07 mm. After that, the EM335, the EM383 and the EM335 mixed with the EM383 were cultivated in medium containing crude glycerol, 99% glycerol and 99.5% glycerol. It was found that the EM335 produced the highest amount of lactic acid as 84.76 g/L when it was cultivated in medium containing crude glycerol as a sole carbon source.
คำ�สำ�คญ : กรดแลคตก, กลเซอรอล, ไบโอดเซล, จลนทรยKeywords : Lactic acid, Glycerol, Biodiesel, Microorganism
1กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
101Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) ไบโอดเซลเปนพลงงานทางเลอกทเกดจากการ
ทำาปฏกรยาเอสเทรฟเคชนกบไขมนพชหรอไขมนสตว
ไดกลเซอรอลดบเปนผลพลอยไดประมาณรอยละ 10
ของไบโอดเซลทผลตได [1] กลเซอรอลดบปนเปอนสาร
เคม ตวเรงปฏกรยา กรดไขมน เอธานอล เปนตน [2]
ปจจบนความตองการไบโอดเซลจะสงขนเรอยๆ ทวโลก
จงหนมาผลตไบโอดเซลโดยสหภาพยโรปเปนผผลตราย
ใหญของโลก ผลตไบโอดเซลเพมขนจากประมาณ 3.2
ลานตน ในป 2005 เปน 5.71 ลานตนในป 2007 ใน
สหรฐอเมรกาผลตเพมขนอยางตอเนอง จาก 25 ลาน
แกลลอนในป 2004 เปน 450 ลานแกลลอนในป 2007
[3] การเพมจำานวนการผลตไบโอดเซลอยางรวดเรว
นอกจากในประเทศพฒนาแลวยงมประเทศทกำาลง
พฒนา เชน จน บราซล อาเจนตนา อนโดนเซยและ
มาเลเซย เปนตน [4] ดงนนปรมาณกลเซอรอลดบทได
จากกระบวนการผลตไบโอดเซลจงมจำานวนมหาศาล
คาดวาทวโลกจะผลตไบโอดเซลถง 37,000 ลานแกลลอน
เมอถงป 2016 ซงเตบโตขนเฉลยรอยละ 42 ตอป [3] ดงนน
กลเซอรอลดบจะผลตออกมา ประมาณ 4,000 ลานแกลลอน
และในประเทศไทยมโรงงานทสามารถผลตไบโอดเซลได
กวา 400,000 ลตรตอวน เปนภาระของผผลตไบโอดเซล
ทจะตองขายในราคาตำา เนองจากกลเซอรอลมการปน
เปอนสารเคมไมสามารถนำาไปใชประโยชนไดหลากหลาย
กลเซอรอลดบเปนสาเหตทำาใหตนทนกระบวนการผลต
ไบโอดเซลสงขน และจะเปนปญหาตอไปในอนาคต
ถาหากไมรบดำาเนนการพฒนานำากลเซอรอลดบไปใช
ประโยชนหรอเพมมลคา
งานวจยนเปนการผลตกรดแลคตกโดยวธการทาง
เทคโนโลยชวภาพ โดยการคดเลอกหาสายพนธจลนทรย
จากแหลงตางๆ ทสามารถใชกลเซอรอลเปนแหลงคารบอน
ชนดเดยวซงกรดแลคตกมมลคาสงราคา การนำาเขาประมาณ
30-120 บาท ตอกโลกรมสำาหรบเกรดอาหารระดบ
เภสชภณฑเกรด ซงประเทศไทยมการนำาเขาปละกวา
9.4 ลานบาท เนองจากมการนำาไปใชในอตสาหกรรม
หลายประเภท เชน อตสาหกรรมอาหาร อตสาหกรรม
เครองสำาอาง อตสาหกรรมยา อตสาหกรรมการเกษตร
[5][6] รวมถงการใชเปนสารตงตนในการผลตพลาสตก
ยอยสลายไดทางชวภาพ (biodegradable plastic) ชนด
Poly-lactic ซงมแนวโนมจะใชเพมขนเรอยๆ ในปรมาณ
สงมาก เนองจากทวโลกกำาลงมปญหาสงแวดลอมและ
รณรงคใหทกประเทศหนมาใชพลาสตกทไมเปนมลภาวะ
ไมกอใหเกดปญหาสงแวดลอม
2.วธการวจย(Experimental) 2.1วตถดบและสารเคม
- กลเซอรอลดบ (Crude glycerol) จากกระบวน
การผลตไบโอดเซล วสาหกจชมชนสมทรสาครพฒนา
พลงงานทดแทน อ. กระทมแบน จ. สมทรสาคร
- กลเซอรอลบรสทธ ความเขมขนรอยละ 99 ทได
จากกลเซอรอลดบ
- กลเซอรอลบรสทธ (Glycerol, C3H5(OH)3)
ความเขมขนรอยละ 99.5
- คอปเปอรซลเฟต (Copper sulfate)
- แคลเซยมไฮดรอกไซด (Calcium hydroxide)
- กรดซลฟรก (Sulfuric acid)
- พาราไฮดรอกซไดฟนล (p-hydroxydiphenyl)
- ลเทยมแลกเทต (Litium lactate)
- อาหารเลยงเชอ Enrichment medium
- อาหารเลยงเชอ Nutrient agar
- อาหารเลยงเชอ MRS agar ผสม 0.5% CaCO3
- แคลเซยมคารบอเนต (Calcium carbonate)
- นำาปราศจากไอออน (D.I. water)
2.2วสดอปกรณและเครองมอ
- ขวดวดปรมาตร (Volumetric flask)
- บกเกอร (Beaker)
- กระบอกฉดยา (Syringe)
- หลอดทดลอง (Test tube)
- ไมโครปเปต (Micropipette)
- ตปลอดเชอ (Biosafety cabinet Level ll)
102 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
- ตบมควบคมอณหภม (Incubator)
- ตอบเพาะเชอแบบใชแกสคารบอนไดออกไซด
(CO2 incubator)
- เครองสเปกโตรโฟโตมเตอร (UV/VIS Spec-
trophotometer)
- เครองปนเหวยงความเรวสง (Centrifuge)
- เครองชงทศนยม 4 ตำาแหนง (Balance)
- เครองผสมสารละลาย (Vortex mixer)
2.3 การเตรยมสารละลาย
2.3.1 การเตรยมกราฟมาตรฐานลเทยมแลกเทต
1) เตรยมสารละลายลเทยมแลกเทตทมความ
เขมขน 1 มลลกรมตอมลลลตร
2) เตรยมสารละลายลเทยมแลกเทตทมความ
เขมขนตางๆ จากสารละลายลเทยมแลกเทตทมความ
เขมขน 1 มลลกรมตอมลลลตรดงแสดงในตาราง
Table 1 Litium lactate solution preparation
3) ดดสารละลายลเทยมแลกเทต 1 มลลลตร
ใสลงในหลอดทดลองความเขมขนละ 2 หลอด
4) เตมสารละลายคอปเปอรซลเฟตความเขม
ขนรอยละ 20 ปรมาตร 1 มลลลตรลงไปในสารละลาย
ขอ 3) ปรบปรมาตรใหได 10 มลลลตรโดยใชนำากลน
จากนนเตมผงแคลเซยมไฮดรอกไซดลงไปเขยาแรงๆ
โดยใชเครองผสม ทงไวทอณหภมหองอยางนอย 30 นาท
เขยาเปนครงคราว
5) นำาไปปนเหวยงท 4,000 รอบตอนาท
นาน 10 นาท ดดสารละลายดานบนมา 1 มลลลตร ใส
ลงในหลอดทดลองทมสารละลายคอปเปอรซลเฟตความ
เขมขนรอยละ 4 ปรมาตร 0.05 มลลลตร
6) นำาหลอดไปแชในอางนำาเยน คอยๆเตม
สารละลายกรดซลฟรก ลงไปชาๆ ผสมใหเขากนทนท
7) นำาไปตมในนำาเดอด 5 นาท แลวยายมาท
อางนำาเยนทนท (อณหภมนอยกวา 20 องศาเซลเซยส)
8) หยดสารละลายพาราไฮดรอกซไดฟนล 2 หยด
ผสมดวยเครองผสม ตงไวทอณหภม 30 องศาเซลเซยส
เปนเวลา 30 นาท จากนนนำาไปตมในนำาเดอดนาน 90
วนาท แลวทำาใหเยนทนท
9) นำาไปวดคาการดดกลนแสงทความยาวคลน
560 นาโนเมตร ดวยเครองสเปกโตรโฟโตมเตอร
10) เขยนกราฟมาตรฐานของสารละลายลเทยม
แลกเทตระหวางคาการดดกลนแสงกบคาความเขมขน
ของสารละลายลเทยมแลกเทตพรอมหาคาความชนของ
กราฟเสนตรง
11) กรณของหลอดควบคม ดำาเนนการเชน
เดยวกบตวอยางโดยใชนำ ากลนแทนตวอยาง ทำาการ
ทดลอง 3 ซำา
Figure 1 Standard graph of Lithium lactate
Litium lactate(µg/ml)
0
20
40
60
80
Litium lactate solution 1mg/ml (µ l)
0
20
40
60
80
Water (µ l)
1000
980
960
940
920
103Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
2.4การคดเลอกหาเชอจลนทรยจากตวอยางแหลง
ตางๆทสามารถผลตกรดแลคตก
ตวอยางจากแหลงตางๆ จำานวน 14 แหลง
ไดแก นำาฮอรโมนนำาดำา นำาผกดอง นำาหนอไมดอง นำา
เอนไซมผสมนำาผลไมรวม ปยนำา นำาหมกชวภาพยหอ
นองเดอน นำาหมกชวภาพยหอเทศบาล นำาหมกชวภาพ
EM ดนทปนเปอนกลเซอรอลดบ นำาทงทปนเปอนกล
เซอรอลดบ นำาหมกชวภาพจาก จ.เชยงใหม นำาหมก
มะกรด นำาหมกลกยอ นำาหมกยหอพลอยเพชร นำามา
คดเลอกหาสายพนธจลนทรยทสามารถผลตกรดแลคตก
โดยใชกลเซอรอลดบเปนแหลงคารบอนเพยงชนดเดยว
ประยกตจากวธของ Hong et al., 2009 ดงน
2.4.1 ชงตวอยางดน 5 กรมและปเปตตวอยางนำา
หมก 5 มลลลตร
2.4.2 เจอจางตวอยางดวย 0.85% NaCl ใหได
ความเขมขนของเชอ 10-1-10-10
2.4.3 ดดตวอยางจากขอ 2.4.2 ปรมาตร 100
ไมโครลตร มาเกลยใหกระจายบนผวหนาอาหาร Nutrient
agar เพาะเลยงในสภาวะไรอากาศ อณหภม 37 องศา
เซลเซยส เปนเวลา 48 ชวโมง
2.4.4 คดเลอกเชอจลนทรยจากขอ 2.4.3 โดยใช
ไมจมฟนปลอดเชอ จมโคโลนเชอมาวางบนอาหารเลยง
เชอ MRS ทผสม 0.5% CaCO3 เพาะเลยงในสภาวะไร
อากาศ อณหภม 37 องศาเซลเซยสเปนเวลา 48 ชวโมง
วดขนาดวงใสรอบโคโลน
2.5 การเจรญเตบโตสายพนธจลนทรยทผลต
กรดแลคตก
จลนทรยทงหมดทคดแยกไดจากขอ 2.4 จำานวน
4,884 ไอโซเลท บางไอโซเลทใหขนาดวงใสรอบโคโลนกวาง
บางไอโซเลทไมมวงใสรอบโคโลน จากนนคดเลอก
ไอโซเลททมวงใสรอบโคโลนกวางทสดจำานวน 18 ไอโซเลท
มาเพาะเลยงในอาหาร enrichment medium ( 0.3%
Yeast extract, 0.2% Beef extract, 0.5% Peptone,
3.0% Glycerol, 0.3% NaCl, 0.2% K2HPO
4 รบเปน
pH 7.0 ) ผสมกลเซอรอลดบปรมาณ 10 มลลลตร ใน
สภาวะไรอากาศ อณหภม 37 องศาเซลเซยส เปนเวลา
120 ชวโมง นบปรมาณเชอจลนทรยท เจรญโดยวด
คาการดดกลนแสง 600 นาโนเมตรดวยเครองสเปก
โตรโฟโตมเตอร และทำาการแยกเชอโดยวธ Pour plate
นำาไปเพาะเลยงในสภาวะไรอากาศ อณหภม 37 องศา
เซลเซยส เปนเวลา 48 ชวโมง
2.6ศกษาการผลตกรดแลคตกของเชอจลนทรย
โดยใชกลเซอรอลทมความบรสทธแตกตางกนเปนแหลง
คารบอน
นำาจลนทรยจำานวน 3 สายพนธ ไดแก EM335
ทมขนาดวงใสรอบโคโลนกวางทสด และ EM 383 ซงม
การเจรญเตบโตดทสด มาศกษาการผลตกรดแลคตก
โดยใชกลเซอรอลทมความบรสทธแตกตางกนเปนแหลง
คารบอน ดงน
2.6.1 ตวอยาง EM335 EM383 และ EM335 รวม
กบ EM383 รวมเปน 3 ตวอยาง นำาไปเพาะเลยงใน
อาหารเหลว enrichment medium ผสมกลเซอรอล
บรสทธ ความเขมขนรอยละ 99.5 อาหารเหลว enrichment
medium ผสมกลเซอรอลบรสทธ ความเขมขนรอยละ 99
และอาหารเหลว enrichment medium ผสมกลเซอรอล
ดบเพาะเลยงในสภาวะไรอากาศ อณหภม 37 องศา
เซลเซยส เปนเวลา 120 ชวโมง
2.6.2 เกบตวอยางทกวนนบปรมาณเช อ
จลนทรยทเจรญโดยวดคาการดดกลนแสง 600 นาโน
เมตรดวยเครองสเปกโตรโฟโตมเตอร และทำาการแยก
เชอโดยวธ Pour plate นำาไปเพาะเลยงในสภาวะไร
อากาศ อณหภม 37 องศาเซลเซยส เปนเวลา 48 ชวโมง
2.6.3 วเคราะหปรมาณกรดแลคตกทเชอผลต
ไดในแตละวนจนครบทง 120 ชวโมง บนทกผลการทดลอง
3.ผลและวจารณ(ResultsandDiscussion) 3.1การแยกเชอจลนทรยจากตวอยางแหลงตางๆ
ตวอยางจากแหลงตางๆ จำานวน 14 แหลง
ไดแก นำาฮอรโมนนำาดำา นำาผกดอง นำาหนอไมดอง นำา
เอนไซมผสมนำาผลไมรวม ปยนำา นำาหมกชวภาพยหอ
104 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
นองเดอน นำาหมกชวภาพยหอเทศบาล นำาหมกชวภาพ
EM ดนทปนเปอนกลเซอรอลดบ นำาทงท ปนเปอน
กลเซอรอลดบ นำาหมกชวภาพจาก จ.เชยงใหม นำาหมก
มะกรด นำาหมกลกยอนำาหมกยหอพลอยเพชร นำามาคด
เลอกหาสายพนธจลนทรยทสามารถผลตกรดแลคตกโดยใช
กลเซอรอลดบ เปนแหลงคารบอนเพยงชนดเดยวตาม
วธการขอ 2.4 จากผลการทดลองดงตารางท 2 พบวา
มเชอจลนทรยสามารถเจรญบนอาหาร Nutrient agar ท
ผสมกลเซอรอลดบได 4,884 โคโลน แตสวนใหญมเกด
วงใสรอบโคโลน มเพยงตวอยางนำาหมกชวภาพ EM
ทเกดวงใสรอบโคโลนขน จงคดเลอกจลนทรย EM ให
วงใสรอบโคโลนกวางทสด จำานวน 18 สายพนธ ไดแก
EM310, EM321, EM325, EM326, EM327, EM328,
EM329, EM330, EM332, EM333, EM334, EM335,
EM338, EM339, EM340, EM342, EM343 และ EM383 มา
เพาะเลยงตามวธการขอ 2.5 และหาปรมาณกรดแลคตก
ตามวธการขอ 2.3.1 ผลการทดลองพบวาสายพนธ EM335
มขนาดวงใสรอบโคโลน กวางทสดคอมขนาด 17.07
มลลเมตร (ตารางท 3) และสายพนธ EM383 มการ
เจรญเตบโตไดดทสด
Table 2 Number of microorganisms which separated fromvarious sources
No. SamplesNumber of isolate
microorganisms
1 นำาฮอรโมนนำาดำา 613
2 นำาผกดอง 72
3 นำาหนอไมดอง 75
4 นำาเอนไซมผสมนำาผลไมรวม เชอไมเจรญ
5 ปยนำา เชอไมเจรญ
6 นำาหมกชวภาพ ยหอนองเดอน 388
7 นำาหมกชวภาพยหอเทศบาล 174
8 นำาหมกชวภาพ EM 836
9 ดนทปนเปอนกลเซอรอลดบ 677
10 นำาทงทปนเปอน กลเซอรอลดบ 1,075
11 นำาหมกชวภาพจากจ.เชยงใหม 162
12 นำาหมกมะกรด 348
13 นำาหมกลกยอ 21
14 นำาหมกยหอพลอยเพชร 443
รวม 4,884
105Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Table 3 Clear zone and Lactic acid production of 18 microorganisms which separated from EM bio-extract sample
No. Microorganism Clear zone(mm)+ SD
1 EM335 17.07±0.30
2 EM334 16.24±0.90
3 EM342 15.20±1.09
4 EM343 13.47±1.46
5 EM326 13.14±1.23
6 EM321 13.08±0.80
7 EM328 12.97±1.72
8 EM340 12.92±0.72
9 EM339 12.06±0.62
10 EM338 11.81±0.81
11 EM329 11.78±0.66
12 EM310 11.75±2.68
13 EM333 10.25±1.98
14 EM383 10.19±0.97
15 EM332 10.08±1.54
16 EM327 8.63±1.87
17 EM330 8.21±0.62
18 EM325 7.70±1.22
Figure 2 Clear zone of EM335 and EM334
3.2 ศกษาการเจรญของเชอจลนทรยทเลยงในอาหาร
เหลวenrichmentmediumผสมกลเซอรอลดบ
จากการศกษา การผลตกรดแลคตกของเชอ
จลนทรย EM335, EM383 และ EM335 เลยงรวมกบ
EM383 ในอาหารเหลว enrichment medium ผสมกล
เซอรอลดบ แลวทำาการนบปรมาณเชอจลนทรยทเจรญ
ในแตละวนจนครบ 5 วน ตามวธการทดลองขอ 2.6
พบวาปรมาณเชอเจรญสงสดในวนท 4 มเชอจลนทรย
ประมาณ 2x108 CFU/ml หลงจากนนเชอจะเจรญคงท
และคอยๆ ลดลงอาจเนองมาจากปรมาณอาหารทลด
นอยลงหรอมปรมาณกรดทเชอสรางเพมสงขน ผลการ
ทดลองแสดงใน Figure 3
106 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Figure 3 Growth of EM335 and EM383 cultivated in enrichment medium containing crude glycerol for 5 days
3.3ศกษาการผลตกรดแลคตกของเชอจลนทรย
โดยใชกลเซอรอลทมความบรสทธแตกตางกนเปนแหลง
คารบอน
ตวอยางจลนทรยจำานวน 3 ตวอยาง ไดแก
EM335 ทมขนาดวงใสรอบโคโลนกวางทสด EM 383 ซง
มการเจรญเตบโตดทสด และทดลองเพาะเลยง EM335
ผสมกบ EM383 มาศกษาการผลตกรดแลคตกโดยใชกล
เซอรอลทมความบรสทธแตกตางกนเปนแหลงคารบอน
ตามวธขอ 2.6 จากการทดลอง พบวาสายพนธ EM335
ผลตกรดแลคตกไดสงทสดในวนท 4 ปรมาณ 84.76
ไมโครกรมตอลตร เมอเพาะเลยงในอาหารเหลวenrichment
medium ผสมกลเซอรอลดบ
Figure 4 Lactic acid production of EM333 EM335 and EM383 in enrichment medium containing crudeglycerol, 99% glycerol and 99.5% glycerol
4.สรป(Conclusion) 4.1 ตวอยางจากแหลงตางๆ จำานวน 14 แหลง ไดแก
นำาฮอรโมนนำาดำา นำาผกดอง นำาหนอไมดอง นำาเอนไซม
ผสมนำาผลไมรวม ปยนำา นำาหมกชวภาพยหอนองเดอน
นำาหมกชวภาพยหอเทศบาล นำาหมกชวภาพ EM ดนท
ปนเปอน กลเซอรอลดบ นำาทงทปนเปอนกลเซอรอลดบ
นำาหมกชวภาพจาก จ.เชยงใหม นำาหมกมะกรด นำา
หมกลกยอ นำาหมกยหอพลอยเพชร นำามาคดเลอก
หาจลนทรยทสามารถผลตกรดแลคตกโดยใชกลเซอ
รอลดบเปนแหลงคารบอนเพยงชนดเดยว พบวา มเช อ
จลนทรยสามารถเจรญได 4,884 โคโลน แตสวนใหญไม
เกดวงใสรอบโคโลน มเพยงตวอยางนำาหมกชวภาพ EM
ทเกดวงใสรอบโคโลนขน
4.2 สายพนธจลนทรยทมขนาดวงใสรอบโคโลน
กวางทสด คอ สายพนธ EM335 มขนาดวงใส 17.07
107Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
[5] Datta, R., S.P. Tsai, P. Bonsignore, S.H. Moon
and J.R. Frank. “Technological and economic
potential of poly-lactic acid and lactic acid
derivatives.” FEMS. Microbiol. Rev., 1995, 16: 221-231.
[6] Rathin, D. and H. Michael. “Lactic
acid: recent advances in products, processes and
technologies-a review.” J. Chem. Technol. Biotechnol.,
2006, 81: 1119-1129.
มลลเมตร และตวอยางเชอทเจรญไดดทสด คอ EM383
4.3 นำาสายพนธ EM335 และ EM335 ผสมกบ EM383
เพาะเลยงใน enrichment medium ทผสมกลเซอรอล
กลเซอรอลบรสทธรอยละ 99 และ กลเซอรอลบรสทธ
รอยละ 99.5 พบวาสายพนธจลนทรย EM335 ทเพาะ
เลยงในอาหารเหลว enrichment medium ผสมกลเซอรอล
ดบ สามารถผลตกรดแลคตกไดปรมาณมากทสด 84.76
ไมโครกรมตอลตร
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) ขอขอบคณกรมวทยาศาสตรบรการทไดสนบสนน
ทนวจยตลอดโครงการน
6.เอกสารอางอง(References) [1] Dasari, M.A., P.P. Kiatsimkul, W.R. Sutterlin,
and G.J. Suppes. “Low-pressure hydrogenolysis of
glycerol to propylene glycol. Applies Catalysis A.”
General., 2005, 281(1-2): 225-231
[2] Pachauri, N. and B. He. “Value-added
utilization of crude glycerol from biodiesel production:
a survery of current research activities.” The 2006
ASABE Annual International Meeting, Oregon
Convention Center, Portland, Oregon 9-12 July
2006. http://www.webpages.uidaho.edu
[3] Hong, A.A., K.K. Cheng, F. Peng, S. Zhou
, Y. Sun, M.M. Liu and D.H. Liu. “Strain isolation
and optimization of process parameters for
bioconversion of glycerol to lactic acid.” J. Chem.
Technol. Biotechnol., 2009, 84: 1576-1581.
[4] Du, W., W. Li, T. Sun, X. Chen and D.H. Liu.
“Perspectives for biotechnological production of
biodiesel and impacts.” Appl. Microbiol. Biotechnol.,
2008, 79: 331-337.
108 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
คณภาพทางจลชววทยาของผลไมสดหนชนจากรานหาบเรแผงลอยทจำาหนายในกรงเทพมหานคร
Microbiological quality of fresh-cut fruits from streetvendors sold in Bangkok
นพมาศ สะพ1, จารณ เมฆสวรรณ1, สพรรณ เทพอรณรตน1*Nopamart Sapoo1, Jarunee Meksuwan1, Supannee Theparoonrat1*
บทคดยอ ในการสำารวจเชงคณภาพทางจลชววทยาของผลไมสดหนชนจากรานรถเขนและแผงลอยทจำาหนายใน
กรงเทพมหานคร ผลไม 8 ชนด ไดแก ขนน แคนตาลป ชมพ แตงโม ฝรง มะมวง มะละกอ และสบปะรด รวม 52
ตวอยาง เกบจาก 3 แหลง นำามาทดสอบหาปรมาณยสต เชอรา แบคทเรยชนด อ. โคไล และตรวจหาจลนทรยททำาให
เกดโรคชนด ซ�ลโมเนลล� และ สแตไฟโลคอกคส ออเรยส ผลการทดสอบทไดเมอเปรยบเทยบกบเกณฑคณภาพ
ทางจลชววทยาสำาหรบอาหารทวไปทมใชอาหารควบคมเฉพาะของกรมวทยาศาสตรการแพทย อาหารพรอมบรโภค
ประเภทอาหารดบทเตรยมหรอปรงในสภาพบรโภคไดทนท พบวาตวอยางผลไมตดชนมความปลอดภยตอการบรโภค
ตามเกณฑ 28 ตวอยางจาก 52 ตวอยาง คดเปนรอยละ 53.8 การปนเปอนดวยยสตและเชอราเกนเกณฑคณภาพ รอยละ
38.5 และ รอยละ 15.4 ตามลำาดบ พบแบคทเรยชนด อ.โคไล รอยละ 7 (เอมพเอน/กรมเทากบ 3.6 ไมเกนเกณฑคณภาพ
ทกำาหนด) นอกจากนยงพบจลนทรยททำาใหเกดโรคคอ สแตไฟโลคอกคส ออเรยส รอยละ 7 แตไมพบ ซ�ลโมเนลล�
แสดงใหเหนวาผลไมสดหนชนมความเสยงสงของการปนเปอนของเชอโรคอาหารเปนพษ จงควรนำามาตรฐานสขลกษณะท
ดในการผลตอาหาร (Good Hygiene Practices, GHP) ในระหวางการปรงและการจำาหนายมาใช เพอลดปรมาณและ
ชนดของเชอในผลไมสดหนชนใหอยในระดบทความปลอดภยตอผบรโภค
คำ�สำ�คญ : ผลไมหนชน, คณภาพทางจลชววทยา, ยสตและเชอรา, อ. โคไล, ซาลโมเนลลา, สแตไฟโลคอกคส ออเรยส Keywords : Fresh-cut fruits, Microbiological quality, Yeasts and molds, E.coli, Salmonella, Staphylococcus aureus
1กรมวทยาศาสตรบรการ*Corresponding author E-mail address : [email protected]
109Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
Abstract Microbiological quality evaluation of fresh-cut fruits from street vendors in Bangkok were conducted.
Eight types of fruits comprised of jackfruit, cantaloupe, rose apple, water melon, guava, mango, papaya
and pineapple as the total of 52 samples were collected from 3 locations. The fresh-cut fruit samples were
examined for microbiological quality on the aspects of yeasts, molds, E. coli, Salmonella and Staphylococcus
aureus. According to the microbiological guidelines for ready-to-eat food issued by the Department of
Medical Science, it was found that 53.8% (28/52) of samples complied with the criteria. Yeasts and molds
were found in every fruits samples with 38.5 % and 15.4 % of samples over the guideline criteria for yeasts
and molds, respectively. For E.coli, 7% of the samples were found but below the guidelines criteria.
Furthermore, for pathogenic bacteria, 7% of samples were Staphylococcus aureus positive. Salmonella
was not detected. The results suggest that the risk of foodborne illness from fresh-cut fruits is high. Therefore,
the sanitary quality of the processing of the produce should be concerned by applying Good Hygiene
Practices (GHP) during preparation and selling. This will help controlling contamination of products and
make the fruits safe for consumption.
110 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
1.บทนำา(Introduction) ปจจบนมผหนมาใหความสนใจตอสขภาพกน
มากขน นอกจากผกแลว ผลไมยงเปนอาหารเพอสขภาพ
ทคนนยมบรโภคกนมาก เนองจากมวตามน เกลอแรตางๆ ท
มประโยชนตอรางกาย มเสนใยทชวยปองกนทองผก ผลไม
สวนใหญนยมรบประทานสด ไมผานกระบวนการใหความ
รอนทจะชวยทำาลายจลนทรยทตดมากบผลไม จงมความ
เสยงตอการเจบปวยเนองจากบรโภคจลนทรยททำาให
เกดโรคทปนเปอนมากบผลไม จลนทรยทปนเปอนในผลไม
อาจปนเปอนมาจากดนในระหวางการเพาะปลก และ
การเกบเกยว ซงในดนมจลนทรยหลายชนดอาศยอย
เชน แบคทเรย ยสตและเชอรา เนองจากในดนม
แรธาตตางๆ เปนจำานวนมากทเปนแหลงอาหารทดของ
จลนทรย นอกจากนการใชปยคอก ปยหมก นำาโสโครก
ในระหวางการเพาะปลก การใชภาชนะในการบรรจ
ผลไมทไมสะอาดในระหวางการเกบเกยวและเกบรกษา
ผลไม เปนสาเหตทจะทำาใหเกดการปนเปอนของจลนทรย
ไดอกดวย
ผลไมท จำาหนายโดยทวไป มกจะจำาหนาย
เปนผลไมสดทงผล เมอจะรบประทานผบรโภคตองนำา
มาลาง ปอกเปลอกหรอหนเปนชนกอน แตมผลไมท
จำาหนายเปนแบบพรอมบรโภค ผจำาหนายไดปอกเปลอก
และหนเปนชนไวแลว ผบรโภคสามารถนำาไปรบประทาน
ไดทนท ผลไมสดหนชนมขายทวไปตามรถเขนหรอราน
แผงลอยทำาใหสะดวกในการซอและราคาไมแพง จง
เปนทนยม แตผลไมสดหนชนมโอกาสปนเปอนดวยเชอ
จลนทรยสง ซงสาเหตททำาใหเกดการปนเปอนของเชอ
จลนทรย นอกจากจะปนเปอนตงแตแหลงเพาะปลกแลว
ยงอาจปนเปอนจากผเตรยมหรอผจำาหนาย อปกรณและ
ภาชนะตางๆทใช การหนเปนชนๆ เตรยมไวเปนเวลา
นานกอนจำาหนาย การใชมอหยบจบผลไม การเรขาย
ไปตามทองถนนซงมฝนละอองมาก การทำาความสะอาด
มอและอปกรณตางๆ ไมเพยงพอระหวางการขาย รวม
ถงการใชนำาแขงหรอนำาลางทไมสะอาด ปจจยเหลานม
สวนทำาใหผลไมสดตดแตงปนเปอนจากจลนทรยได [1]
จากรายงานการเกดการระบาดของโรคอาหาร
เปนพษทเกยวของกบการบรโภคผกผลไมในประเทศ
สหรฐอเมรกา ในชวงป 2516 ถง ป 2540 พบผปวย
จำานวน 16,058 คน ซง 598 คนเขารบการรกษาในโรง
พยาบาล และ 8 คนเสยชวต การระบาดของโรคอาหาร
เปนพษทเกยวของกบผกและผลไมเพมขนจากรอยละ
0.7 ในป 2513 เปนรอยละ 6 ในป 2533 ผกและผลไมท
พบการปนเปอนของเชอจลนทรย เชน ผกสลด ผกกาด
หอม แตง (melon) และเบอรร (berries) จลนทรยทเปน
สาเหตของการเกดโรคเชน ซ�ลโมเนลล� (Salmonella)
อ. โคไล โอ 157: เอช 7(E. coli O157:H7) [2]
ดงนนเพอเปนขอมลในดานความปลอดภย
และความเสยงในการบรโภครวมทงการเฝาระวงความ
ปลอดภยของผลไมสดหนชน กรมวทยาศาสตรบรการ
โดยโครงการวทยาศาสตรชวภาพ จงไดศกษาจลนทรย
ในผลไมสดตดแตงทไดจากรถเขนและรานแผงลอย
ซงชนดของจลนทรยทปนเปอนในผลไม จะบงบอกถง
คณภาพของผลไมสดตดแตง ความสะอาดและสขลกษณะ
ในการเตรยม และเปนตวชวดถงความเสยงของการเกด
โรคอาหารเปนพษดวย โดยยสตและเชอราเปนตวบงชถง
คณภาพของผลไมสดตดแตงวา สดสะอาด มการเนาเสย
หรอมการปนเปอนเชอจลนทรยในอปกรณและเครองมอ
อ.โคไล (E. coli) เปนตวบงชถงสขลกษณะทไมดของผขาย
และผเตรยมผลไมสดตดแตง ซ�ลโมเนลล� (Salmonella)
เปนจลนทรยททำาใหเกดโรค พบไดในระบบทางเดนอาหาร
ของคนและสตว เปนตวชบงทดในดานสขลกษณะการ
ผลตและความเสยงในการตดโรคทางเดนอาหาร สวน
สแตไฟโลคอกคส ออเรยส (Staphylococcus aureus)
เปนจลนทรยททำาใหเกดโรค พบไดตามสวนตางๆ ของ
รางกายมนษย เชน จมก แผล สว การใชมอหยบจบ
ผลไมมโอกาสทจลนทรยจะปนเปอนลงไปสผลไมสด
ตดแตง อาจทำาใหผทบรโภคผลไมสดตดแตงเปนโรค
อาหารเปนพษได [3]
111Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
2.วธการวจย(Experiment) 2.1ตวอยางผลไมตดชน
ตวอยางผลไมสดหนชน 8 ชนด ไดแก ขนน
แคนตาลป ชมพ แตงโม ฝรง มะมวง มะละกอ และ
สบปะรด จำานวนรวม 52 ตวอยาง ซอจากรถเขนและ
รานแผงลอยในเขตกรงเทพมหานคร 3 แหลง คอ บรเวณ
กรมวทยาศาสตรบรการ องคการเภสชกรรม และบรเวณ
อนสาวรยชยสมรภม ชวงเวลาทซอประมาณ 8.00-10.00 น.
ทำาการทดสอบภายในวนทซ อตวอยาง ในระหวางรอ
ทดสอบเกบตวอยางไวในตเยน (5-10 องศาเซลเซยส)
แหลงทซอและชนดของตวอยางผลไมสดตดชนทนำามา
ทดสอบมรายละเอยดดงแสดงในตารางท 1
Table 1 Details of fresh-cut fruit samples collected from street venders sold in Bangkok.
Sampling sites Fruit samples
Victory Monument (3 shops / 15 samples)
Jackfruit (3)*, cantaloupe (2), rose apple (1), water melon (2), guava (2), mango (2), papaya (1) and pineapple (2)
Department of Science Service (4 shops / 24 samples)
cantaloupe (2), rose apple (2), water melon (4), guava (4), mango (4), papaya (4) and pineapple (4)
Government Pharmaceutical Organization (4 shops / 13 samples)
cantaloupe (1), rose apple (1), water melon (3), guava (1), mango (1), papaya (4) and pineapple (2)
2.2การทดสอบเชอจลนทรย
นำาตวอยางผลไมสดตดชนทไดจากรถเขน
และรานแผงลอยมาทดสอบ ยสต เชอรา อ.โคไล ซาลโมเนลลา
และ สแตไฟโลคอกคส ออเรยส (ในการศกษาน ดำาเนน
การเพยงซำาเดยวเนองจากปรมาณตวอยางไมเพยงพอท
จะทำา 2 ซำาได) โดยชกตวอยาง 25 กรม ใสในเครองตป น
เตมสารละลายฟอสเฟตบฟเฟอร 225 มลลลตร ตปน
ดวยความเรวสง 2 นาท จะไดตวอยางทมความเจอจาง
10-1 ทำาการเจอจางตอไปเร อยๆจนไดตวอยางทม
ความเจอจาง 10-2 10-3 10-4 และ 10-5 เพาะเชอจาก
สารละลายตวอยางบนอาหารเลยงเชอตางๆ จลนทรย
แตละชนด ดงน
1. การนบจำานวนยสตและเชอรา ทดสอบโดยวธ
Compendium of Methods for the Microbiological
Examination of Foods, 4th ed. [4] โดยนำาตวอยางมา
เพาะเลยงใหเจรญบนอาหารเลยงเชอ โปเทโท เดกซโทรส
อะการ (potato dextrose agar) ทอณหภม 25 องศา
เซลเซยส เปนเวลา 5-7 วน นบจำานวนโคโลนของยสต
และเชอรา ทเจรญบนอาหารเลยงเชอ รายงานเปนโคโลน
ตอกรม
2. อ.โคไล ทดสอบโดยวธ FDA Bacteriological
Analytical Manual โดยวธ เอมพเอน (Most Probable
Number -MPN) [5]
3. ซ�ลโมเนลล� ทดสอบโดยวธ ISO 6579: 2002
โดยใชตวอยาง 25 กรม ใสใน Buffer Peptone Water
225 มลลลตร บมทอณหภม 37 องศาเซลเซยส เปนเวลา
18 ± 2 ชวโมง ถายเชอลงใน Rappaport-Vassiliadis
Soya Peptone broth (RVS) และ Muller-Kauffmann
tetrathionate-novobiocin broth (ISO)(MKTTn) บมท
อณหภม 37 และ 41.5 องศาเซลเซยสตามลำาดบ เปน
เวลา 24 ชวโมง จากนนเพาะแยกเชอบนอาหารเลยงเชอ
Brilliant Green Agar Modified (BGA) และ Xylose
Lysine Deoxycholate Agar (XLD) บมเชอทอณหภม
37 องศาเซลเซยส เปนเวลา 24 ชวโมง คดเลอกโคโลน
และทดสอบคณสมบตทางชวเคมดวย Triple Sugar Iron
112 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
จลชววทยาของอาหารและภาชนะสมผสอาหาร ฉบบ
ท 2 ประกาศโดยกรมวทยาศาสตรการแพทย [7] เพอ
ใชเปนเกณฑในการตดสนความปลอดภยตอการบรโภค
พบวาตวอยางผลไมตดชนมความปลอดภยตอการ
บรโภคตามเกณฑ 28 ตวอยางจาก 52 ตวอยาง คดเปน
รอยละ 53.8
เมอพจารณาตามชนดของผลไมพบวาชมพ
เปนผลไมท ไมผานเกณฑมากทสด (รอยละ 100)
รองลงมาคอ สบปะรด (รอยละ 87.5) โดยพบยสต
และเชอรา และ อ. โคไล (แตปรมาณยงไมเกนเกณฑ
กำาหนด) แตไมพบจลนทรยท ทำาใหเกดโรค แตเม อ
พจารณาในแงของความปลอดภย พบวา ขนน เปนผลไม
ทมความเสยงสงทสดตอการไดรบเชอโรค เนองจากพบเชอ
สแตไฟโลคอกคส ออเรยส 2 ตวอยางจาก 3 ตวอยาง
รองลงมาคอ แคนตาลป ซงพบทง เชอ สแตไฟโลคอกคส
ออเรยส 1 ตวอยางจาก 5 ตวอยาง และ อ. โคไล 1
ตวอยางจาก 5 ตวอยาง แตผลไมชนดอนๆไมพบจลนทรย
ททำาใหเกดโรค
Agar (TSI) และทดสอบ Lysine, Indole, Motile, Urease,
VP และ galactosidase และรายงานวาพบ/ไมพบ
เชอซาลโมเนลลา ใน 25 กรม
4. สแตไฟโลคอกคส ออเรยส ทดสอบโดยวธ AOAC
(2005) [6] โดยการนำาตวอยางมาเพาะเลยงใหเจรญบน
อาหารเลยงเชอ Baird-Parker Egg Yolk Tellulite Agar
(BPEY) บมทอณหภม 35 องศาเซลเซยส เปนเวลา 48
ชวโมง นบจำานวนโคโลนท มลกษณะจำาเพาะ (typical
colonies) ของ S. aureus ทเจรญบน BPEY จากนน
นำามาทดสอบลกษณะเฉพาะทางชวเคม และรายงานวา
พบ/ไมพบเชอสแตไฟโลคอกคส ออเรยส ใน 0.01 กรม
3.ผลและวจารณ(ResultsandDiscussion) 3.1ตวอยางผลไมตดชน
ตวอยางผลไมตดชนทนำามา
ทดสอบรายละเอยดดงตารางท 1 มผลไมสดตดแตง 8
ชนด แตละชนดมจำานวนตวอยางดงน ขนน 3 ตวอยาง
แคนตาลป 5 ตวอยาง ชมพ 4 ตวอยาง แตงโม 9 ตวอยาง
ฝรง 7 ตวอยาง มะมวง 7 ตวอยาง มะละกอ 9 ตวอยาง
และ สบปะรด 8 ตวอยาง รวม 52 ตวอยาง ลกษณะ
ของตวอยางผลไมสดตดชน ณ ทจำาหนาย สามารถแบง
ไดเปน 2 ลกษณะคอ ผลไมสดตดแตงทหนเปนชนเลก
บรรจถงไวแลว และทเปนชนใหญ เมอซอจะหนเปนชนเลก
และแหลงทซอแบงตามสถานทตงของรานไดเปน รานท
ตงอยภายในโรงอาหารสถานทราชการ และรานทตงอย
รมถนน ผขายบางคนใสถงมอเวลาหนผลไม แตบางคน
ไมไดใสถงมอ เขยงทใชมกเปนเขยงไมและใชหนผลไม
ทกชนด ในการศกษานไมไดทดสอบมดและเขยง
3.2 ผลการทดสอบจลนทรยทปนเปอนในผลไม
ตดชน
จากการทดสอบผลไมสดตดชนทไดจากรถ
เขนและรานแผงลอยในกรงเทพมหานคร จำานวน 52
ตวอยาง โดยทดสอบ ยสต เชอรา อ.โคไล ซาลโมเนลลา
และ สแตไฟโลคอกคส ออเรยส ผลดงแสดงในตารางท 2
ผลการทดสอบทไดนำาไปเทยบกบเกณฑคณภาพทาง
113Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
(1) เกณฑตามประกาศกรมวทยาศาสตรการ
แพทย เรอง เกณฑคณภาพทางจลชววทยาของอาหาร
และภาชนะสมผสอาหาร ฉบบท 2 อาหารพรอมบรโภค
อาหารดบทเตรยมหรอปรงในสภาพบรโภคไดทนท
ผก ผลไม สลด สมตำา ประกาศ ณ วนท 22 กนยายน
2553
(2) Percentage of samples that met the
criteria
(3) NA = not tested
จากผลการทดสอบยสตและเชอรา พบวาตวอยาง
ผลไมสดตดชนจำานวนมากมการปนเปอนยสตมากกวา
เชอรา โดยพบตวอยางทมยสตเกนเกณฑมาตรฐานจำานวน
20 ตวอยาง (รอยละ 38.5) และ เชอรา 8 ตวอยาง (รอยละ
Table 2 The presence of microbial contamination in fresh-cut fruit samples analyzed.
Fruit samples
Yeasts Colonies/g (less than 1.0104)(1)
Molds Colonies/g (less than
500)
E. coli MPN/g
(less than 100)
Staphylococcus aureus
(Not detected in 0.01 g)
Salmonella (Not
detected in 25 g)
No. of samples
complied with the criteria
jackfruit 1.7103 -1.1x105
1.0x10 - 6.010
Less than 3 positive/
negative (2/3) NA(3) 1/3 (33.3%)(2)
cantaloupe 3.6103 -1.1x105
1.010 – 5.8x102
Less than 3 – 3.6
positive/ negative (1/5) NA 2/5 (40.0%)
rose apple 7.3104 -8.2x106
4.0x102 – 1.2x104
Less than 3 – 3.6
negative NA 0/4 (0%)
water melon 1.8102 -1.3x104
Less than 10 – 3.0x102 Less than 3 negative negative 8/9 (88.9%)
guava 2.0102 -1.4x105
2.0x10 – 3.1x 102 Less than 3 negative negative 5/7 (71.4%)
mango 3.6102 -2.6x104
Less than 10 – 2.2x102
Less than 3 – 3.6
negative negative 5/7 (71.4%)
papaya 2.6102 -3.4x104
Less than 10 – 5.3x102 Less than 3 negative negative 6/9 (66.7%)
pineapple 2.6103 -4.2x105
Less than 10 – 1.4x104
Less than 3 – 3.6
negative negative 1/8 (12.5%)
15.4) ผลไมสดตดชนทพบยสตหรอเชอราเกนเกณฑคณภาพ
มากทสดเมอเทยบกบจำานวนผลไมแตละชนดทนำามา
ทดสอบ คอ ชมพ โดยพบยสตเกนเกณฑคณภาพ
ทกตวอยาง (7.3 x 104-8.2 x 106 โคโลน/กรม) จาก
ชมพทนำามาทดสอบทงหมด 4 ตวอยาง และพบเชอ
ราเกนเกณฑคณภาพ 2 ตวอยาง (4.0 x 102-1.2 x 104
โคโลน/กรม) การทพบยสตและเชอราในชมพมากกวา
ผลไมชนดอน อาจเนองจากชมพเปนผลไมทมเปลอกบาง
เนอมลกษณะฟ ชมนำา รบประทานทงเปลอง ดงนน
การบรรจ การขนสง หรอการจบทไมระมดระวงจะ
ทำาใหชมพชำาและออนแอตอการทำาลายของเชอโรคได
นอกจากนผลของชมพยงมลกษณะเปนซอกและมขนอย
บรเวณดานลางของผล ซงอาจเปนแหลงสะสมของเชอโรคได
114 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
ผลไมทพบการปนเปอนของยสตและเชอราสงรองลง
มาจากชมพคอ สบปะรด โดยพบยสต 6 ใน 8 ตวอยาง
(2.6 x 103-4.2 x 105 โคโลน/กรม) และเชอรา 4 ใน 8
ตวอยาง (นอยกวา 10-1.4 x 104 โคโลน/กรม) สวน
ผลไมสดตดชนอนพบปรมาณยสตและเชอรานอย อาจ
เนองจากมเปลอกทแขงและหนา หรอมเนอผลไมแขง
ซงยากตอการถกทำาลายจากเชอโรค เชน ขนน แตงโม
ฝรง และมะมวง มเชอราตำากวาเกณฑทกตวอยาง
ผลการทดสอบ อ. โคไล ในผลไมสดตดแตงท
ไดจากรถเขนและรานแผงลอย โดยวธเอมพเอน พบวาม
3 ตวอยางทพบ อ. โคไล โดยมคาเทากบ 3.6 เอมพเอน/
กรม ซงเปนตวอยางผลไม แคนตาลป 1 ตวอยาง ชมพ 1
ตวอยาง และสบปะรด 1 ตวอยาง เมอนำาผลการทดสอบ
ทไดไปเทยบกบเกณฑคณภาพของกรมวทยาศาสตรการ
แพทย พบวาไมเกนเกณฑคณภาพ สวนตวอยางทเหลอ
ไมพบ อ. โคไล (มคาเอมพเอนเทากบ นอยกวา 3 เอม
พเอน/กรม) แมวาจะพบเชอ อ. โคไล ไมเกนเกณฑ
กำาหนด แตเชอ อ. โคไล เปนแบคทเรยทพบไดในระบบ
ทางเดนอาหารและอจจาระของคน การทพบเชอตวน
ในตวอยางผลไม แสดงใหเหนอยางชดเจนวามการปน
เปอนของอจจาระ ซงอาจเกดขนสขลกษณะทไมดของ
ผขายในระหวางการเตรยมหรอการจำาหนายผลไม [8, 9,
10] ผลไมทมการปนเปอนเชอชนดนจงมความเสยงสงท
จะเปนพาหะเชอโรคอาหารเปนพษได จงไมปลอดภยตอ
การบรโภค แตดวยมเชอปรมาณนอยอาจไมกอใหเกด
โรคในผทรางกายแขงแรง จงควรรบรบประทาน และไม
นำาไปใหผปวยและเดกเลก เพราะอาจเจบปวยได
ในการศกษานไมพบการปนเปอนของเชอ ซ�ล
โมเนลล� ในตวอยางผลไมตดชน 5 ชนด 10 ตวอยาง
แมวาจะมรายงานวาเช อ ซ�ลโมเนลล� เปนสาเหต
หลกของการเกดโรคระบาดจากการรบประทานผลไมใน
หลายประเทศ โดยมการตรวจพบเชอนในผลไมหลาย
ชนดและผกสด รวมถงอาหารดบ [11, 12]
ในการตรวจสอบหาเชอ สแตไฟโลคอกคส ออเรยส
พบวา 39 ตวอยางไมพบเชอ สแตไฟโลคอกคส ออเรยส
สวนอก 3 ตวอยาง พบวามการปนเปอนของเชอ สแตไฟโล
คอกคส ออเรยส ซงเปนตวอยางผลไม ขนน 2 ตวอยาง
และแคนตาลป 1 ตวอยาง สแตไฟโลคอกคส ออเรยส
เปนแบคทเรยทพบตามสวนตางๆ ของรางกาย ทำาใหม
โอกาสทเชอจะปนเปอนจากผสมผสอาหารไปสอาหารไดงาย
จากการเตรยมอาหารทไมถกสขลกษณะ เมอทงอาหาร
ทปนเปอนเชอไวทอณหภมเปนเวลานาน เชอสามารถ
เจรญและสรางสารพษท เ รยกวาเอนเทอโรทอกซน
(enterotoxin) ซงเปนสาเหตของโรคอาหารเปนพษ สวน
ใหญทำาใหเกดอาการ ปวดทอง คลนไส อาเจยน สารพษท
เช อสรางขนสามารถทนความรอนและทนตอการถก
ทำาลายดวยเอนไซมตางๆได สามารถทำาใหเกดโรคอาหาร
เปนพษไดแมมปรมาณเลกนอย การทพบเชอ สแตไฟโล
คอกคส ออเรยส ในตวอยางขนน อาจเปนไปไดวาขนน
เปนผลไมทมขนตอนในการเตรยมหลายขนตอน ตงแต
แกะเปลอก แกะเนอออกทละชน และแกะเมลดออกทำาให
ตองสมผสกบผลไมมากกวาผลไมชนดอนจงเกดการปน
เปอนของเชอจากผขายได และหากพจารณาจากแหลง
ทซอพบวาตวอยางทง 3 ตวอยางทพบ สแตไฟโลคอกคส
ออเรยส เปนตวอยางทซอจากรานทตงอยรมถนนทงหมด
เปนไปไดวารานดงกลาวมนำาใชจำากดในระหวางการขาย
ทำาใหไมไดลางทำาความสะอาดมอ จงมการปนเปอน
ของเชอได [13]
การปนเปอนของจลนทรยในผลไมสดหนชน
อาจปนเปอนจากแหลงเพาะปลก การเกบเกยว การขนสง
ซงหากการเตรยมผลไมไมดพอ จะทำาใหผลไมยงคง
มจลนทรยปนเปอนอย นอกจากนการปนเปอนของ
จลนทรยอาจเกดจากนำาแขงทใชแชผลไมสดตดแตงไม
สะอาด มการปนเปอนของเชอโรค ซงจากการตรวจ
วเคราะหนำ าแขงของกรมวทยาศาสตรการแพทย
ตงแตเดอนกนยายน 2548 ถงเดอนมนาคม 2550 จำานวน
169 ตวอยาง พบตวอยางนำาแขงทไมไดมาตรฐานรอยละ
29 โดยพบเชอทกอใหเกดโรคอาหารเปนพษ เชน อ.โคไล
คลอสตรเดยม เพอรฟรงเจนส และ สแตไฟโลคอกคส
ออเรยส [14] รถเขนและรานแผงลอยมกจะตงอยบรเวณ
115Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
รมถนน มฝนละอองมาก ตใสผลไมไมมฝาปดปองกนฝน
หรอแมลงมาตอม ผขายมสขอนามยทไมด เปนปจจยท
ทำาใหผลไมสดตดแตงมการปนเปอนของจลนทรยไดอก
ดวย มหลายงานวจยทแสดงใหเหนวาขนตอนและสภาพ
แวดลอมในการเตรยมผลไมสดตดแตงมผลตอปรมาณ
และชนดของเชอจลนทรย [10,11,15]
ผลการศกษานพบการปนเปอนของจลนทรยใน
ผลไมหนชน แสดงใหเหนวาผลไมหนชนมความเสยงใน
การเปนแหลงแพรเชอโรคอาหารเปนพษ ผบรโภคจงควร
ระมดระวงเลอกซอผลไมสดหนชน โดยเลอกซอจากราน
ทสะอาด รถเขนมฝาปดมดชด ภาชนะ และถาดบรรจ
ผลไมท สะอาด ผขายมสขลกษณะทด เชน แตงกาย
สะอาด มการสวมถงมอขณะหนหรอปอกเปลอกผลไม
และในขณะสวมถงมอไมควรหยบจบสงของ อปกรณ เงน
และอนๆ ผลไมดสดสะอาด ไมเละหรอมรอยชำา เมอซอ
มาแลวควรรบรบประทาน ไมควรเกบไวนาน ถายงไมรบ
ประทาน ควรเกบใสในตเยน [16]
สวนหนวยงานของรฐทเกยวของควรควบคม
คณภาพผลไมสดตดชนใหมความปลอดภยในการ
บรโภค โดยนำามาตรฐานสขลกษณะทดในการผลตอาหาร
(Good Hygiene Practices) มาใช เพอลดปรมาณและ
ชนดของเชอในผลไมสดหนชนใหอยในระดบทความ
ปลอดภยตอผบรโภค มการควบคม ดแล ใหคำาแนะนำา
ฝกอบรมการปรบปรงการผลตใหถกตองเหมาะสมตาม
หลกสขาภบาลอาหารทดแกผเตรยม/จำาหนายผลไมสด
ตดชน เพอทจะไดจำาหนายผลไมทมคณภาพและปลอดภย
รวมถงควรมการประชาสมพนธอยางตอเนองเรองความ
เสยงและความปลอดภยของอาหารใหผบรโภคเกด
ความตนตวและตระหนกในเรองความปลอดภยในการ
บรโภคผลไมสดตดชน และมพฤตกรรมการเลอกซอและ
การบรโภคผลไมสดตดแตงทสะอาดและปลอดภยจาก
เชอจลนทรยททำาใหเกดโรค
4.สรป(Conclusion) จากการตรวจสอบคณภาพทางจลชววทยา
ของผลไมสดหนชนทไดจากรถเขนและรานแผงลอย ใน
กรงเทพมหานคร จำานวน 52 ตวอยาง 8 ชนด ไดแก
ขนน แคนตาลป ชมพ แตงโม ฝรง มะมวง มะละกอ
และสบปะรด โดยนำามาทดสอบ ยสต เชอรา อ. โคไล
ซ�ลโมเนลล� และ สแตไฟโลคอกคส ออเรยส พบวา
ผลไมสวนใหญมการปนเปอนดวยจลนทรย เมอนำาผล
ทไดไปเปรยบเทยบกบประกาศกรมวทยาศาสตรการ
แพทย เรอง เกณฑคณภาพทางจลชววทยาของอาหาร
และภาชนะสมผสอาหาร ฉบบท 2 พบวาตวอยางผลไม
ตดชนทมความปลอดภยตอการบรโภคตามเกณฑ 28
ตวอยาง จาก 52 ตวอยาง คดเปนรอยละ 53.8 โดยมการ
ปนเปอนยสตเกนเกณฑมาตรฐานจำานวน 20 ตวอยาง
(รอยละ 38.5) และ เชอรา 8 ตวอยาง (รอยละ 15.4) พบ
อ.โคไล ในผลไมสดตดแตง 3 ตวอยาง (รอยละ 7) แต
ไมเกนเกณฑคณภาพ นอกจากนยงตรวจพบจลนทรยท
ทำาใหเกดโรค สแตไฟโลคอกคส ออเรยส ในผลไมสด
ตดแตง 3 ตวอยาง (รอยละ 7) แตไมมตวอยางผลไม
ใดทพบเชอซ�ลโมเนลล� ผลการศกษานแสดงใหเหนวา
การรบประทานผลไมหนชนทจำาหนายตามรถเขนหรอ
รานแผงลอยมความเสยงตอการไดรบเชอจลนทรยทอาจ
ทำาใหเกดโรค ผบรโภคจงควรระมดระวงในการเลอกซอ
มารบประทาน
5.กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement) ขอขอบคณกรมวทยาศาสตรบรการท ได
สนบสนนทนวจยตลอดโครงการน ขอบคณผอำานวยการ
โครงการวทยาศาสตรชวภาพ นกวทยาศาสตร และเจาหนาท
ของกลมงานจลชววทยาทกทาน ทมสวนรวมและผลกดน
ใหงานวจยนสำาเรจไดดวยด
6.เอกสารอางอง(References) [1] นภาพร เชยวชาญ. การควบคมการปนเปอน
จลนทรยในผกและผลไม. วารสารจารพา, กรกฎาคม/
สงหาคม, 2546, ปท 10, ฉบบท 73, หนา 38-41.
116 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
[2] Fresh Produce: A Growing Cause of
Outbreak of Foodborne Illness in the United States,
1973 through 1997. Journal of Food Protection,
2004, Vol 67, No.10, p.2342-2353.
[3] แบคทเรยในอาหาร. สำานกหอสมดและ
ศนยสารสนเทศ วทยาศาสตรและเทคโนโลย. กรม
วทยาศาสตรบรการ พฤษภาคม 2553
[4] Downes, FP., and Ito, K. Compendium
of Methods for the Microbiological Examination of
Foods. 4th ed. Washington, DC : Sheridan Books,
Inc, 2001, p 209 -211.
[5] FDA Bacteriological Analytical Manual
online 2001. Chapter 4: Escherichia coli and the
Coliform Bacteria, U.S. Food & Drug Administration,
Center for Food Safety & Applied Nutrition. [online]
[cited 5 April 2013]. Available from Internet :http;//
www.cfsan.fda.gov/ ebam/bam-4.html.
[6] Official methods of analysis of AOAC
international. 18th ed. AOAC official method 975.55
Staphylococcus aureus in Foods. AOAC international,
2005, chapter 17, p.73-74.
[7] กรมวทยาศาสตรการแพทย. เกณฑคณภาพ
ทางจลชววทยาของอาหารและภาชนะสมผสอาหาร.
[ออนไลน] อางถงวนท 30 มกราคม 2554 ถงไดจาก
http://www.dmsc.moph.go.th/webroot/BQSF/file/
varity/cheme/confict.htm.
[8] Chukwu, C. O. C., Chukwu, I. D.,
Onyimba, I. A., Umoh, E. G., Olarubofin, F. and
Olabode. A. O. Microbiological quality of pre-cut
fruits on sale in retail outlets in Nigeria. Journal of
Agricultural Research. 2010, 17: 2272-2275.
[9] SCF/CS/FMH/SURF/Final, Risk Profile on
the Microbiological Contamination of Fruits and
Vegetables Eaten Raw, Report of the Scientific
Committee on Food, European Commission Health
& Consumer Protection Directorate-General, 29
April 2002
[10] Badosa, E., Trias, R., Par s, D., Pla, M.,
and Montesinos, E. Microbiological quality of fresh
fruit and vegetable products in Catalonia (Spain)
using normalised plate count methods and real
time polymerase chain reaction (QPCR). Journal
of the Science of Food and Agriculture. 2008, 88:
605-611.
[11] Centre for Disease Control and
Prevention (CDC). Salmonella oranienburg
gastroenteritis associated consumption of precut
watermelons-Illinois. Morbidity and Mortality
Weekly Report, 1979, 28 522- 523.
[12] Centre for Disease Control and
Prevention (CDC), Surveillance of food borne
disease outbreaks in United States in 2006.
Morbidity and Mortality Weekly Report, 2009.
58(22) 609-615.
[13] สดสายชล หอมทอง และคณะ. การแพร
กระจายของ Staphylococcus aureus ในผลไมพรอม
บรโภคบรเวณ อำาเภอเมองชลบร จงหวดชลบร. วชาการ
มหาวทยาลยอบลราชธาน, 2554, 25 (3) : 12-18.
[14] กรมวทยฯ ตรวจพบนำาแขงบดปนเปอน
เชอโรคมากทสด [ออนไลน] สามารถเขาถงไดจาก
http://new.goosiam.com/variety/html/0003022.
html เขาถงขอมลวนท 3 พฤษภาคม 2556
[15] Barro, N., Iboudo, I. and Traore, A.S.
Hygienic status assessment of dishwater, utensils,
hands and pieces of money in street food vending
sites in Ouagadougou, Burkina Faso, African Jour-
nal, Biotechnol. 2006, 5 1107-1112
[16] Muinde, O.K. and Kuria, E. Hygienic
and sanitary practices of vendors of street foods in
Nairobi, Kenya, AJFAND. 2005, 5 1-3 [6]
117Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
คำาแนะนำาในการสงตนฉบบวารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการ
Bulletin of Applied Sciences
วารสารผลงานวชาการกรมวทยาศาสตรบรการ ยนดรบบทความวชาการทางดานวทยาศาสตรและเทคโนโลย
โดยบทความทสงตพมพจะตองไมเคยตพมพหรออยในระหวางการรอพจารณาเพอตพมพในวารสารอน บทความทเสนอ
มาเพอตพมพอาจเขยนเปนภาษาไทยหรอภาษาองกฤษกได แตบทคดยอตองมทงสองภาษา ทงนบทความทกเรองจะ
ไดรบการพจารณาตรวจแกจากผทรงคณวฒในสาขาทเกยวของ และกองบรรณาธการขอสงวนสทธในการตรวจแกไข
ตนฉบบและพจารณาตพมพตามลำาดบกอนหลง
ความรบผดชอบ บทความทตพมพในวารสารผลงานวชาการกรมวทยาศาสตรบรการ ถอเปนผลงานทางวชาการ และเปนความ
เหนสวนตวของผเขยน ไมใชความเหนของกรมวทยาศาสตรบรการ หรอกองบรรณาธการ ผเขยนตองรบผดชอบ
ตอบทความของตน
การเตรยมตนฉบบและการสงตนฉบบ
ชอเรอง: ชอเรองตองมทงภาษาไทยและภาษาองกฤษ ตวอกษร Cordia New ขนาด 18 ตวหนา จด
วางขอความชอเรองตรงกงกลางหนากระดาษ โดยชอเรองภาษาองกฤษเฉพาะคำาขนตน ใหพมพตวใหญ
ชอผวจยผวจยรวม: ชอผวจย ผวจยรวม ตองมทงภาษาไทยและภาษาองกฤษ ตวอกษร Cordia New
ขนาด 12 ตวปกต จดวางขอความชอผวจย ผวจยรวมกงกลางหนากระดาษ ใชเลข 1.2.3….โดยยกกำาลงแสดงตรงชอ
และเปนเลขเดยวกนเพอแสดงทอย และe-mail address.
ตวอยาง
อรวรรณ ปนประยร1*, กรรณการ บตรเอก2**
Orawan Pinprayoon1* , Kannika Butraek2**1กรมวทยาศาสตรบรการ2ศนยประสานงานกระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย ประจำาภมภาค ภาคใต
*E-mail address : [email protected]
**Corresponding author E-mail address : [email protected]
118 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
บทคดยอ (Abstract): บทคดยอตองมทงภาษาไทยและภาษาองกฤษ ตวอกษร Cordia New ขนาด14 ตว
ปกต เนอหาในคดยอ ควรระบวตถประสงค ผลการวจย และบทสรปโดยยอ
คำาสำาคญ(Keywords): คำาสำาคญตองมทงภาษาไทยและภาษาองกฤษ ระบคำาสำาคญหรอวลสนๆ จำานวน
3-5 คำา คำาท 1, คำาท 2, คำาท 3 ตวอกษร Cordia New ขนาด 12 ตวปกต
เนอเรอง :แบงเปนสวนตางๆดงน
1. บทนำา(Introduction): หวขอบทนำา ตวอกษร Cordia New ขนาด16 ตวหนา จดชดขอบดานซาย หวขอยอย
ตวอกษร Cordia New ขนาด14 ตวหนา เนอหา ตวอกษร Cordia New ขนาด14 ตวปกต
2. วธการวจย(Experimental): หวขอวธการวจย ตวอกษร Cordia New ขนาด16 ตวหนา จดชดขอบดานซาย
หวขอยอย ตวอกษร Cordia New ขนาด 14 ตวหนา เนอหา ตวอกษร Cordia New ขนาด14 ตวปกต
3. ผลและวจารณ(ResultsandDiscussion): หวขอผลและวจารณ ตวอกษร Cordia New ขนาด16 ตวหนา
จดชดขอบดานซาย หวขอยอย ตวอกษร Cordia New ขนาด 14 ตวหนา เนอหา ตวอกษร Cordia New ขนาด14
ตวปกต
4. สรป(Conclusion): หวขอสรป ตวอกษร Cordia New ขนาด16 ตวหนา จดชดขอบดานซาย เนอหา ตวอกษร
Cordia New ขนาด14 ตวปกต
5. กตตกรรมประกาศ(Acknowledgement): หวขอกตตกรรมประกาศ ตวอกษร Cordia New ขนาด16 ตวหนา
จดชดขอบดานซาย เนอหา ตวอกษร Cordia New ขนาด14 ตวปกต
6. เอกสารอางอง(References):การอางองเอกสารใหใชระบบเรยงตามตวเลข ใสหมายเลขในวงเลบเหลยม [ ]
เรยงตามลำาดบการอางองในเรอง เอกสารอางองทกฉบบจะตองมการอางองหรอกลาวถงในบทความ
ตวอยาง
[1] Chan, A.H.S. and Lee, P.S.K. “Effect of display factors on Chinese reading times, comprehension
scores and preferences.” Behav. Info. Techn., 2005, 24 (2): 81-9
[2] Cai, D., Chi, C.F. and You, M. “The legibility threshold of Chinese characters in three-type
styles.” Int. J. Industrial Ergonomics. 2001, 27, 9-17.
[3] Bernard, M., Chaparro, B., Mills, M. and Halcomb, C. “Examining children’s Reading performance
and preference for different computer-displayed text.”
Behav Info Techn. 2002, 21(2), 87-96.
ตาราง(Table)และรป(Figure): ตารางและรปใหใชภาษาองกฤษ ตวอกษร Cordia New ขนาด12 ตวปกต
- ตาราง : ใหระบลำาดบทของตาราง หวตารางใหจดชดขอบดานซาย ชอตารางใหอยดานบนของตาราง
- รป : ใหระบลำาดบทของรป คำาบรรยายรปภาพใหอยใตรปภาพ และจดกงกลางคอลมน
การสงตนฉบบ
1. การสงตนฉบบทางไปรษณย สงตนฉบบ 1 ชด และสำาเนา 2 ชด พรอมแผนดสเกตท กองบรรณาธการ
วารสารวชาการกรมวทยาศาสตรบรการ (Bulletin of Applied Sciences) กรมวทยาศาสตรบรการ
เลขท 75/7 ถนนพระรามท 6 เขตราชเทว กรงเทพฯ 10400
2. การสงตนฉบบทางไปรษณยอเลกทรอนกส (e-mail) สงตนฉบบมายง [email protected]
119Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
ดรรชนชอผแตงวารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการ ปท 2 ฉบบท 2 สงหาคม 2556
ก
กรธรรม สถรกล : 90
กรรณการ บตรเอก : 62
กอพงศ หงษศร : 48
กจตศกด ยศอนทร : 77
จ
จารณ เมฆสวรรณ : 108
จตตกานต อนเทยง : 84
จราภรณ บราคร : 100
เจนจรา ภรรกษพตกร : 26
ด
ดวงกมล เชาวศรหมด : 55
ธ
ธรดา สขธรรม : 100
น
นงลกษณ บรรยงวมลณฐ : 100
นพมาศ สะพ : 108
บ
เบญจพร บรสทธ : 55
ป
ปราณ จนทรลา : 17
ปวณ งามเลศ : 100
ปวณา เครอนล : 55
พ
พจมาน ทาจน : 69
ภ
ภวด ตจนดา : 48
ร
รววรรณ อาจสำาอาง : 69
ล
ลดา พนธสขมธนา : 9
ว
วรรณภา ตนยนยงค : 40
วรรณา ต.แสงจนทร : 17
วราภรณ กจชยนกล : 35
วราล บางหลวง : 9
วชร คตนนทกลวชร : 26
วนด ลอสายวงศ : 40
ศ
ศนศนย รกไทยเจรญชพ : 17
ส
สกลยา พลเดช : 69
สพรรณ เทพอรณรตน : 108
สพะไชย จนดาวฒกล : 100
อ
อภญญา บญประกอบ : 90
อรวรรณ ปนประยร : 62
อนทรา มาฆพฒนสน : 9
120 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
AUTHOR INDEXBulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013
A
Apinya Boonprakob : 90
B
Benchaporn Borisuthi : 55
D
Duangkamol Chaosrimud : 55
I
Inthira Markhapattanasin : 9
J
Jarunee Meksuwan : 108
Jenjira Phuriragpitikhon : 26
Jiraporn Burakron : 100
Jittakant Intiang : 84
K
Kannika Butraek : 62
Kijtisak Yotinn : 77
Korntham Sathirakul : 90
Korpong Hongsri : 48
L
Lada Punsukmtana : 9
N
Nongluk Bunyovimonnat : 100
Nopamart Sapoo : 108
O
Orawan Pinprayoon : 62
P
Paweena Kreunin : 55
Pawin Ngamlert : 100
Pochaman Tageen : 69
Poovadee Tuchinda : 48
Pranee Junlar : 17
R
Raviwan Artsamang : 69
S
Sansanee Rugthaicharoencheep : 17
Sukanya Pondet : 69
Supachai Jindavutikul : 100
Supannee Theparoonrat : 108
T
Thirada Suktham : 100
V
Vannapa Tanyuenyoung : 40
Vararee Bangluang : 9
W
Wandee Luesaiwong : 40
Wanna T.saengechantara : 17
Waraporn Kitchainukul : 35
Watcharee Katinonkul : 26
121Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
ดรรชนชอเรองวารสารผลงานวชาการ กรมวทยาศาสตรบรการ ปท 2 ฉบบท 2 สงหาคม 2556
ก
การคดเลอกสายพนธจลนทรยทสามารถผลต : 100
กรดแลคตกโดยใชกลเซอรอลเปนแหลงคารบอน
การดดซบปรอทในนำาสงเคราะหดวยเถาลอย : 35
จากโรงไฟฟา
การตรวจสอบความสมเหตสมผลของ : 40
วธทดสอบโครเมยม นกเกล แมงกานส
โมลบดนม ซลคอน คารบอน ฟอสฟอรส
และกำามะถน ในเหลกกลาไรสนม
โดยเทคนคสปารกอมสชนสเปกโทรเมตร
การทดสอบความชำานาญรายการ การนบจำานวน : 69
จลนทรยในแปง
การปรบสภาพเปลอกขาวโพดและเปลอกมะพราว : 26
ดวยของเหลวไอออนก เพอเพมผลผลตนำาตาลกลโคส
การเปรยบเทยบปรมาณสารประกอบ AOX : 48
ในนำาทงกอนเขาและออกจากระบบบำาบดนำาเสยใน
โรงงานอตสาหกรรมเยอและกระดาษในประเทศไทย
การพฒนาระบบการจดการความปลอดภย : 55
ในหองปฏบตการโลหะและธาตปรมาณนอย
การพฒนาระบบตดตามการเคลอนทของ : 90
ดวงอาทตยตนทนตำาเพอการประยกตใชใน
งานพลงงานทดแทน
ก
การศกษาผลกระทบของเนอสารตวอยาง : 77
และประเภทของแบคทเรยทมผลตอ
คาความไมแนนอนของการทดสอบทางจลชววทยา
การศกษาสมบตกายภาพของเซรามกเนอพรน : 9
เพอการพฒนาเซรามกทมกลนหอม
การสงเคราะหคอรเดยไรตจากตะกรน : 17
หลอมอะลมเนยม
ค
ความสมพนธระหวางความหยาบผวกบ : 84
คาความเสถยรของตมนำาหนกมาตรฐาน
คณภาพทางจลชววทยาของผลไมสดหนชน : 108
จากรานหาบเรแผงลอยทจำาหนายในกรงเทพมหานคร
ถ
ถงมอยางทใชงานในอตสาหกรรมอาหาร : : 62
ความเสยงตอการปนเปอนของโลหะหนก
122 Bulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013.
TITLE INDEXBulletin of Applied Science Vol.2 No.2 August 2013
A
A comparison of the amount of AOX : 48
in effluent before entering and after leaving
wastewater treatment system in pulp and paper
mills in Thailand
A physical properties study of porous : 9
ceramics for the development of the
fragrance ceramic
A synthesis of cordierite from : 17
aluminium slag
Adsorption of mercury contaminated : 35
synthetic water by fly ash from coal fired
power plant
G
Gloves for food industry: risk from : 62
contamination of heavy metals
M
Method validation for determination : 40
of chromium, nickel, manganese, molybdenum,
silicon, carbon, phosphorous and sulfur in stainless
steel using spark emission spectrometry
Microbiological quality of fresh-cut : 108
fruits from street vendors sold in Bangkok
P
Pretreatment of corn husk and coconut : 26
husk using ionic liquid to enhance glucose
recovery
Proficiency Testing: Aerobic plate count : 69
in starch
R
Relationship between surface roughness : 84
and stability of standard weight
S
Screening of microorganisms producing : 100
lactic acid using glycerol as a sole carbon
source
T
The development of a low-cost solar : 90
tracking system for renewable energy
applications
The development of laboratory safety : 55
management in metals and trace elements
testing laboratory
The effect of matrices and bacterial type : 77
on uncertainty of microbiological testing