290 likes | 710 Views
Measurement of Gases. Dr.Jutarut Tasara. PSU Pattani Campus. Measurement of gases. การเก็บตัวอยางและการประเมินมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและไอระเหย . หลักและวิธีการเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและ ไอใชหลักการสําคัญ 5 หลักการ คือ. การดูด ซึม. การ ดูดซั บ. การแทนที่. การควบแน่น.
E N D
Measurement ofGases Dr.JutarutTasara PSU Pattani Campus 230-333 Environmental Control
Measurement of gases การเก็บตัวอยางและการประเมินมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและไอระเหย หลักและวิธีการเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและไอใชหลักการสําคัญ 5 หลักการ คือ การดูดซึม การดูดซับ การแทนที่ การควบแน่น การใช้ถุงเก็บ 230-333 Environmental Control
Measurement of gases หลักและวิธีการเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและไอระเหย พิจารณาสมบัติของกาซและไอระเหย น้ำหนักของกาซ การละลาย อุณหภูมิและความดัน ความไวในการทําปฏิกิริยา การระเหย 230-333 Environmental Control
Measurement of gases 1 การเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและไอระเหยโดยวิธีการดูดซึม(Absorption) หลักการ คือ • มลพิษที่เปนกาซและไอระเหยจะถูกแยกตัวออกจากตัวอยางอากาศโดยการถูกดูดซึมไวในของเหลวหรือสารที่ทําหนาที่เปนตัวกลางในการดูดซึม • มลพิษทางอากาศจะละลายหรือรวมตัวเปนเนื้อเดียวกันกับของเหลวหรือสารที่ทําหนาที่เปนตัวกลางในการดูดซึม สิ่งสําคัญสําหรับการเก็บมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและไอระเหยโดยวิธีนี้คือ การเลือกใชตัวกลางในการดูดซึม (Absorption medium) ที่เหมาะสม 230-333 Environmental Control
Measurement of gases • วิธีการดูดซึม(Absorption) 1 • การเลือกใชตัวกลางในการดูดซึม (Absorption medium) • พิจารณาจากความสามารถในการละลายไดของมลพิษ, สมบัติในการทําปฏิกิริยาของมลพิษที่จะเก็บและวิธีการวิเคราะห ไดแก • การใชน้ำกลั่นเปนตัวกลางสําหรับดูดซึมกาซและไอระเหยที่ละลายไดในน้ำ เชน • การใชกรดซัลฟวริก ดูดซึมกาซโมโนเมธิลอะนิลีน สงวิเคราะหที่หองปฏิบัติการโดยวิธีกาซโครมาโตกราฟ (Gas Chromatography/ Flamed Ionization Detector: GC/FID) • การใชสารเอธิลอะซิเตตดูดซึมกาซเตตระไนโตรมีเทน และสงวิเคราะหที่หองปฏิบัติการโดยวิธีกาซโครมาโตกราฟ (Gas Chromatography/ Nitrogen phosphorous detector: GC/NPD) เปนตน 230-333 Environmental Control
Measurement of gases • วิธีการดูดซึม(Absorption) 1 วิธีการเก็บตัวอยาง มลพิษ มลพิษ มลพิษ มลพิษ ตัวกลางในการดูดซึม (Vial) นําสงวิเคราะหที่หองปฏิบัติการ 230-333 Environmental Control
Measurement of gases • วิธีการดูดซึม(Absorption) 1 แบงออกเปน 4 ประเภท คือ 1.1 Simple Gas Wash Bottle • ละลายไดดีในของเหลวที่เปนตัวดูดซึม • สามารถเปลี่ยนสภาพเปนสารละลายไดเกือบสมบูรณ์ Midget impinger เมทธานอลในน้ำและเอสเทอรในแอลกอฮอล • เปนเครื่องมือที่ไดรับความนิยมในการเก็บตัวอยางมลพิษเปนอยางมาก 230-333 Environmental Control
Measurement of gases • วิธีการดูดซึม(Absorption) 1 1.2 Fritted Bubblers • ประสิทธิภาพดีกวาแบบแรก • สามารถเก็บตัวอย่างที่ละลายไดคอน ขางนอยในของเหลวที่เป็นตัวกลางในการดูดซึม 230-333 Environmental Control
Measurement of gases • วิธีการดูดซึม(Absorption) 1 1.2 Fritted Bubblers หลักการคือ • เมื่อตัวอยางอากาศผานมายัง Fritted Glass Bubblers ซึ่งจุม อยู่ในของเหลวที่เปนตัวดูดซึม จะทําใหเกิดฟองเล็กๆ เปนจํานวนมากเพื่อเพิ่มพื้นผิวในการที่มลพิษจะสัมผัสกับของเหลวตัวกลางและเพิ่มระยะเวลาในการสัมผัสกับของเหลวตัวกลางมากขึ้นเชนกัน • ทําใหประสิทธิภาพในการละลายเปนสารละลายของมลพิษเพิ่มมากขึ้น โดยทั่วไปแลวมักใชอัตราการไหลของการเก็บตัวอยางอากาศนอยกวา Impingerเมื่อใชตัวดูดซึมชนิดเดียวกัน 230-333 Environmental Control
Measurement of gases • วิธีการดูดซึม(Absorption) 1 ละลายไดปานกลางในตัวกลางที่ใชเปนตัวดูดซึม 1.3 Spiral Absorber จะคลายกับ Midget impinge • เวลาในการเก็บตัวอยางเพิ่มขึ้น 5 – 10 เทา • เพิ่มเวลาใหมลพิษสัมผัสกับตัวกลางไดนานขึ้น • ชวยใหมลพิษละลายในของเหลวตัวกลางไดดีขึ้น • ทําใหเพิ่มประสิทธิภาพในการเก็บมากยิ่งขึ้น Midget impinger 230-333 Environmental Control
Measurement of gases • วิธีการดูดซึม(Absorption) 1 1.4 Column Packed With Glass Beads • มักใชกับการเก็บตัวอยางมลพิษของเบนซีนและไอระเหยของสารอะโรมาติกไฮโดรคารบอนอื่นๆ • ใชอัตราการไหลของการเก็บตัวอยางอากาศต่ำ คือ 0.25-0.5 ลิตรตอนาที 230-333 Environmental Control
Measurement of gases 2 • การเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศที่เปน • กาซและไอระเหยโดยวิธีการดูดซับ (Adsorption) หลักการ • มลพิษทางอากาศจะถูกแยกตัวออกจากตัวอยางอากาศโดยการถูกดูดซับไวดวยตัวกลางที่มีสมบัติในการดูดซับโดยไมทําปฏิกิริยากับตัวมลพิษ เปนวิธีที่นิยมแพรหลายที่สุด • มลพิษไมสามารถละลายไดหรือไมไวในการทําปฏิกิริยา และถึงแมมลพิษในตัวอยางอากาศจะมีน้อยก็สามารถใชวิธีนี้ได 230-333 Environmental Control
Measurement of gases • วิธีการดูดซับ (Adsorption) 2 ดูดตัวอยางอากาศเขาไปในหลอดแกวที่บรรจุสารที่เป็นของแข็งที่เปนรูพรุนสามารถดูดซับกาซและไอระเหยไดดี • Molecular sieves Activated charcoal Silica gel Activated alumina 230-333 Environmental Control
Measurement of gases • วิธีการดูดซับ (Adsorption) 2 วิธีที่มีประสิทธิภาพมาก ผงถานกัมมันต สารกลุ่มอะโรมาติกไฮโดรคารบอน (Aromatic hydrocarbon) เชน โทลูอีน (Toluene) ไซลีน (Xylene) สารกลุมไฮโดรคารบอน (Hydrocarbon) เชน ไซโคลเฮกเซน (Cyclohexane) เอ็นเฮกเซน (n-hexane) เปนตน • อะนิลีน (Aniline) • โอ-โทลูอิดีน (o-Toluidine) • ซิลิกาเจล 230-333 Environmental Control
Measurement of gases 3 • การเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและไอระเหย • โดยวิธีการแทนที่ (Displacement) แบงไดเปน 2 ประเภท การใชหลอดแกวสุญญากาศ (Evacuated flask)ซึ่งมีขนาดบรรจุตั้งแต 200-1,000 มิลลิลิตร เก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศ สําหรับการเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศทําไดโดยการหักปลายของหลอดแกวสุญญากาศ ซึ่งจะทําใหอากาศที่อยูรอบๆ ถูกดูดเขาไปในหลอดแกว จากนั้นจึงปดปลายหลอดแกวดวยขี้ผึ้งหรือพาราฟลมหรือจุกพลาสติกใหแนนแลวสงไปวิเคราะหที่หองปฏิบัติการ 230-333 Environmental Control
Measurement of gases วิธีการวิธีการแทนที่ (Displacement) 3 รูปแบบ 2 การใชภาชนะที่ทําจากแกวหรือพลาสติกหรือโลหะขนาดตั้งแต 125-500 มิลลิลิตร ซึ่งหลอดดังกลาวมีลักษณะเป็นสุญญากาศเล็กนอย สวนปลายของหลอดทั้งสองขางสามารถเปด-ปดไดดวยสกรูหรือกอกลูก การเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศทําไดโดยเปดปลายขางหนึ่งของหลอดเพื่อเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและไอระเหย จากนั้นปดปลายขางที่เปดใหแนนแลวนําสงไปวิเคราะหที่หองปฏิบัติการ 230-333 Environmental Control
Measurement of gases วิธีการวิธีการแทนที่ (Displacement) 3 ขอดี สามารถเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและไอระเหยไดทุกชนิด ขอจำกัด ปริมาณตัวอยางมลพิษทางอากาศที่ไดจะไมมากนักเพราะถูกจํากัดดวยปริมาตรของหลอดแกว 230-333 Environmental Control
Measurement of gases 4 • การเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและไอระเหยโดยวิธีการควบแนน (Condensation) • การควบแนน ทําใหมลพิษอยูในสภาพที่เปน ของเหลวหรือของแข็ง 230-333 Environmental Control
Measurement of gases 4 • การเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและไอระเหยโดยวิธีการควบแนน (Condensation) ตัวอยางอากาศจะถูกเก็บโดยการดูดอากาศผานตัวดักจับ (Trap) ซึ่ง จุมอยูในตัวกลางที่เย็น (Cooling medium) คือ น้ำแข็งแหงและ อะซิโตน หรืออากาศเหลว หรือไนโตรเจนเหลว • มลพิษนั้นก็จะควบแนนกลายเปนของเหลวหรือของแข็ง จากนั้นจึงสงไปวิเคราะห์ที่หองปฏิบัติการ 230-333 Environmental Control
Measurement of gases • วิธีการควบแนน (Condensation) 4 ขอดี ชวยใหกาซหรือไอนั้นคงอยูในสถานะตามธรรมชาติ โดยปราศจากการทําปฏิกิริยาทางเคมี ขอจํากัด • เครื่องมือมีขนาดใหญ ไมเหมาะสําหรับใชงานภาคสนาม • อาจมีสารอื่นที่ปนอยูในตัวอยางอากาศที่ถูกควบแนนออกมาดวย เชน ไอน้ำ ไฮโดรคารบอน และมลพิษอื่นๆ ที่เปนกาซซึ่งพรอมจะควบแน่นเป็นของเหลวไดที่อุณหภูมิของน้ำแข็ง 230-333 Environmental Control
Measurement of gases 5 • การเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศที่เปนกาซและไอระเหยโดยวิธีการใชถุงเก็บตัวอยางอากาศ (Sampling Bag) ถุงเก็บตัวอยางอากาศ อากาศที่มีมลพิษ วิเคราะหที่หองปฏิบัติการ อากาศที่มีมลพิษ • รูปทรงตางๆ กัน ขนาด 1-250 ลิตร วัสดุตางๆ เชน โพลีเอสเตอร (Polyester) โพลีไวนิลคลอไรด (Polyvinyl chloride) เทฟลอน (Teflon) 230-333 Environmental Control
Measurement of gases • วิธีการใชถุงเก็บตัวอยางอากาศ (Sampling Bag) 4 ข้อดี 1. ไมยุงยาก ประหยัดคาใชจายเพราะสามารถนํามาใชซ้ำไดหลายครั้ง 2. สะดวกตอการนําไปเก็บตัวอยางอากาศในภาคสนาม 3. เก็บตัวอยางมลพิษที่มีสารอินทรียหรือสารอนินทรเจือปนอยูในระดับความเขมขนตั้งแตสวนในพันลานสวนจนถึงมากกว่ารอยละ 10 ของปริมาตรอากาศ 4. เก็บตัวอยางอากาศไวไดหลายวันกอนสงไปทําการวิเคราะห์ 230-333 Environmental Control
Measurement of gases • วิธีการใชถุงเก็บตัวอยางอากาศ (Sampling Bag) 4 ข้อจำกัด • ควรคํานึงถึงปฏิกิริยาที่อาจเกิดขึ้นระหวางกาซและไอระเหยของมลพิษกับวัสดุที่ใชทําถุงเก็บตัวอยางอากาส ดังนั้นจึงควรทราบขอมูลเกี่ยวกับวัสดุที่ใชทําถุงเก็บตัวอย่างอากาศตางๆ เพื่อประกอบการพิจารณาเลือกถุงเก็บตัวอยางอากาศใหเหมาะสมกับมลพิษทางอากาศ และที่สําคัญกอนที่จะนําถุงเก็บตัวอยางอากาศไปใชเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศควรทดสอบหารอยรั่วทุกครั้งเพื่อใหการเก็บตัวอยางมลพิษทางอากาศมีประสิทธิภาพมากที่สุด 230-333 Environmental Control
การตรวจวัดและการประเมินอันตรายจากก๊าซไอและสารละลายการตรวจวัดและการประเมินอันตรายจากก๊าซไอและสารละลาย • เครื่องมือในการตรวจวัด - เครื่องมือตรวจวัดที่สามารถอ่านค่าได้โดยตรง (Direct Reading Instrument) - เครื่องมือและอุปกรณ์เก็บตัวอย่างอากาศเพื่อนำไปวิเคราะห์หาปริมาณความเข้มข้นสารเคมีที่เราต้องการทราบในห้องปฏิบัติการ(Indirect Reading Instrument)
Direct Reading Instrument • Ambient Air Analyzer • Hand Pump • เครื่องวัดปริมาณออกซิเจนและก๊าซพิษ • Detecter tube
Indirect Reading Instrument • การวิเคราะห์ปริมาณก๊าซและไอโดยวิธี Tritrametric method • การวิเคราะห์ปริมาณก๊าซและไอโดยวิธีการเปลี่ยนแปลงของสี • การวิเคราะห์ปริมาณก๊าซและไอโดยวิธี Spectrophometric method • การวิเคราะห์ปริมาณก๊าซและไอโดยวิธี Gas chromatographic • Atomic absorption spectrophotometry