การพัฒนาอุปกรณ์เก็บตัวอย่างแบบแพสซีฟและการตรวจวัดสารอินทรีย์ระเหยง่ายในอากาศ
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (เทคโนโลยีและการจัดการสิ่งแวดล้อม), 2564
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | Thai |
| Published: |
มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/17915 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Prince of Songkhla University |
| Language: | Thai |
| id |
th-psu.2016-17915 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
Prince of Songkhla University |
| building |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| continent |
Asia |
| country |
Thailand Thailand |
| content_provider |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| collection |
PSU Knowledge Bank |
| language |
Thai |
| topic |
วัสดุดูดซับ สไตรีน แกรฟีนออกไซด์แพสซีฟแซมเปลอร |
| spellingShingle |
วัสดุดูดซับ สไตรีน แกรฟีนออกไซด์แพสซีฟแซมเปลอร บุษกร เกลี้ยงเกลา การพัฒนาอุปกรณ์เก็บตัวอย่างแบบแพสซีฟและการตรวจวัดสารอินทรีย์ระเหยง่ายในอากาศ |
| description |
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (เทคโนโลยีและการจัดการสิ่งแวดล้อม), 2564 |
| author2 |
วรวิทย์ วงศ์นิรามัยกุล |
| author_facet |
วรวิทย์ วงศ์นิรามัยกุล บุษกร เกลี้ยงเกลา |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
บุษกร เกลี้ยงเกลา |
| author_sort |
บุษกร เกลี้ยงเกลา |
| title |
การพัฒนาอุปกรณ์เก็บตัวอย่างแบบแพสซีฟและการตรวจวัดสารอินทรีย์ระเหยง่ายในอากาศ |
| title_short |
การพัฒนาอุปกรณ์เก็บตัวอย่างแบบแพสซีฟและการตรวจวัดสารอินทรีย์ระเหยง่ายในอากาศ |
| title_full |
การพัฒนาอุปกรณ์เก็บตัวอย่างแบบแพสซีฟและการตรวจวัดสารอินทรีย์ระเหยง่ายในอากาศ |
| title_fullStr |
การพัฒนาอุปกรณ์เก็บตัวอย่างแบบแพสซีฟและการตรวจวัดสารอินทรีย์ระเหยง่ายในอากาศ |
| title_full_unstemmed |
การพัฒนาอุปกรณ์เก็บตัวอย่างแบบแพสซีฟและการตรวจวัดสารอินทรีย์ระเหยง่ายในอากาศ |
| title_sort |
การพัฒนาอุปกรณ์เก็บตัวอย่างแบบแพสซีฟและการตรวจวัดสารอินทรีย์ระเหยง่ายในอากาศ |
| publisher |
มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ |
| publishDate |
2023 |
| url |
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/17915 |
| _version_ |
1762854938478641152 |
| spelling |
th-psu.2016-179152023-03-08T09:23:38Z การพัฒนาอุปกรณ์เก็บตัวอย่างแบบแพสซีฟและการตรวจวัดสารอินทรีย์ระเหยง่ายในอากาศ Development of the Passive Sampler and Analytical Method for Volatile Organic Compound in Air บุษกร เกลี้ยงเกลา วรวิทย์ วงศ์นิรามัยกุล Faculty of Technology and Environment คณะเทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม วัสดุดูดซับ สไตรีน แกรฟีนออกไซด์แพสซีฟแซมเปลอร วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (เทคโนโลยีและการจัดการสิ่งแวดล้อม), 2564 In this study, a passive sampler was successfully developed to trap styrene as volatile organic compounds (VOCs) contaminated in air. The adsorbent was produced from the mixture of graphene oxide and agar powder. The agar was introduced to the sampled as a support material, due to its advantages of naturally derived, biodegradable, low cost,and easy-to-find in the marketplace. The styrene was then analyzed by Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). The experimental results showed that the optimum condition for the adsorbent synthesis was 3 g agar powder with 200 mg graphene oxide per 50 mL deionized water. The mixture was heated and stirred until the homogeneous solution was formed. It was then molded in the small plastic tube by freezing it overnight, before being thawed and dried in the hot air oven at 140 °C for 1.5 h. The absorbent material was obtained as black solid xerogel. The following settings were found to be appropriate for styrene analysis using the gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) technique: 120 ºC injector temperature, helium gas flow rate of 1 mL min-1 , 50 ºC initial column temperature for 1 min, 10 ºC min-1 ramp rate, and 120 ºC final temperature for 1 min. The analytical performance showed a wide linear range of calibration graphs at 0.01 to 200 ppm and 0.005 to 200 ppmv for styrene as liquid and gas state, respectively. The good correlation coefficient (R2 ) was greater than 0.99 throughout all experiments. The limit of detection and quantitation in liquid form was as low as 0.01±0.00 and 0.02±0.00 ppm, and in gas form as 0.001±0.000 and 0.003±0.000 ppmv . The developed method presented great performances of accuracy with a relative error percentage in the acceptable range of less than 10. The performance of the designed passive devices was compared with commercially available devices by applying to the prefabricated swimming pool factory. The samplers were suspended at the area for 3 days with high styrene concentration and 7 days at low ones. Styrene in collected samplers was then desorbed at 140 °C for 20 min and evaluated by using gas chromatography-mass spectrometry. The results showed that both types of sampling devices provided 2% and 12.26% differences for areas of low and high concentration, respectively. The cost of produced passive is 145 baht per analysis, and it can be stored in a desiccator for 3 weeks. งานวิจัยนี้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาอุปกรณ์ชนิดแพสซีฟสำหรับเก็บตัวอย่าง สารอินทรีย์ระเหยง่ายจำพวกสไตรีนที่ปนเปื้อนในอากาศ โดยอุปกรณ์เก็บตัวอย่างถูกพัฒนาขึ้นให้อยู่ ในรูปวัสดุดูดซับที่สังเคราะห์จากวุ้น ผสมกับแกรฟีนออกไซด์ ซึ่งเป็นการพัฒนาจากวัสดุธรรมชาติ หา ได้ง่ายตามท้องตลาด ต้นทุนต่ำ สามารถย่อยสลายได้ง่ายตามธรรมชาติ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม อุปกรณ์เก็บตัวอย่างดังกล่าว สามารถนำมาใช้ในการตรวจวัดเชิงปริมาณโดยอาศัยการวิเคราะห์ด้วย เทคนิคแก๊สโครมาโทกราฟี-แมสสเปกโตรเมทรี (Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC MS) ผลการศึกษาพบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์วัสดุดูดซับคือ ปริมาณผงวุ้นที่ใช้ 3 กรัม ผสมกับปริมาณแกรฟีนออกไซด์ 200 มิลลิกรัม ต่อน้ำปราศจากไอออน 50 มิลลิลิตร นำไปให้ความ ร้อนและกวนจนสารละลายเป็นเนื้อเดียวกันและนำไปขึ้นรูปในหลอดพลาสติกและแช่แข็งค้างคืน จากนั้นนำมาละลายน้ำแข็งและอบแห้งที่อุณหภูมิ 140 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง 30 นาที ซึ่ง วัสดุดูดซับซีโรเจล (xerogel) ที่ได้ จะมีลักษณะเป็นของแข็งสีดำ จากการวิเคราะห์สารสไตรีนด้วย เทคนิคแก๊สโครมาโทกราฟี-แมสสเปกโตรเมทรี (Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC MS) พบว่า มีสภาวะที่เหมาะสมในการวิเคราะห์ดังนี้ อุณหภูมิส่วนนำเข้าสาร 120 องศาเซลเซียส อัตราการไหลของแก๊สฮีเลียม 1 มิลลิลิตรต่อนาที อุณหภูมิคอลัมน์เริ่มต้นที่ 50 องศาเซลเซียส เป็น เวลา 1 นาที อัตราการเพิ่มอุณหภูมิ 10 องศาเซลเซียสต่อนาที อุณหภูมิสุดท้าย 120 องศาเซลเซียส และคงที่ไว้ 1 นาทีซึ่งสภาวะดังกล่าวจะให้กราฟมาตรฐานที่มีช่วงความเป็นเส้นตรง (Linear range) ในระหว่าง 0.01 ถึง 200 ppm และ 0.005 ถึง 200 ppmv สำหรับการวิเคราะห์สารสไตรีนรูป ของเหลวและแก๊สตามลำดับ โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (R 2 ) ที่มากกว่า 0.99 และให้ค่าขีดจำกัด ในการตรวจวัดและขีดจำกัดการวัดเชิงปริมาณในรูปของเหลวต่ำสุดเท่ากับ 0.01±0.00 และ 0.02±0.00 ppm และในรูปของแก๊สต่ำสุดเท่ากับ 0.001±0.000 และ 0.003±0.000 ppmv และมี ความแม่น (Accuracy) ของระบบที่พัฒนาขึ้นสูง โดยมีค่าร้อยละความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์ (% Relative Error) มีค่าน้อยกว่า 10 ซึ่งอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ จากการนำอุปกรณ์เก็บตัวอย่างที่ พัฒนาขึ้นไปใช้ในการเก็บตัวอย่างสไตรีนในพื้นที่โรงงานประกอบสระว่ายน้ำสำเร็จรูปและ เปรียบเทียบประสิทธิภาพกับอุปกรณ์ที่มีขายเชิงพาณิชย์ พบว่าการแขวนตัวอย่างจุดที่ความเข้มข้น ของสไตรีนสูงจะใช้เวลาในการเก็บตัวอย่าง 3 วัน ขณะที่จุดที่มีความเข้มข้นต่ำจะใช้เวลา 7 วัน โดย สภาวะในการคายการดูดซับด้วยความร้อนที่เหมาะสม คือ อุณหภูมิ 140 องศาเซลเซียส เวลา 20 นาที โดยอุปกรณ์เก็บตัวอย่างทั้งสองชนิดจะดูดซับสารสไตรีนได้แตกต่างกัน 2% และ 12.26% สำหรับพื้นที่เก็บตัวอย่างที่มีความเข้มข้นต่ำและสูงตามลำดับ สำหรับตัวแพสซีฟที่ได้พัฒนาขึ้นนั้นมี ต้นทุนในการวิเคราะห์ต่อหนึ่งครั้งเท่ากับ 145 บาท และสามารถเก็บรักษาไว้ภายในตู้ดูดความชื้น (desiccator) ได้ในระยะเวลา 3 สัปดาห์ 2023-03-08T09:23:38Z 2023-03-08T09:23:38Z 2021 Thesis http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/17915 th Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ application/pdf มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ |