น้ำดื่มที่ใสดูปลอดภัย อาจซ่อนปัจจัยเล็ก ๆ ที่ส่งผลต่อทั้งรสชาติ ระบบท่อ และคุณภาพในระยะยาวอย่าง คลอไรด์ เมื่อมาตรฐานคุณภาพน้ำเข้มงวดขึ้น ห้องปฏิบัติการจึงต้องการวิธีวิเคราะห์ที่ รวดเร็ว แม่นยำ และลดความคลาดเคลื่อนจากมนุษย์ บทความนี้จะพาคุณไปรู้จักการวิเคราะห์คลอไรด์ในน้ำดื่มด้วย เทคนิค Discrete Photometry แบบอัตโนมัติ ที่ช่วยยกระดับการทำงานของแล็บให้ตอบโจทย์ยุคปัจจุบันได้อย่างลงตัว
ในปัจจุบัน โลกกำลังเผชิญกับความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมอย่างต่อเนื่อง ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อทรัพยากรน้ำ โดยเฉพาะน้ำดื่มที่ใช้เพื่อการอุปโภคบริโภค ทำให้หน่วยงานกำกับดูแลในหลายประเทศมีการปรับปรุงมาตรฐานและข้อกำหนดด้านคุณภาพน้ำให้มีความเข้มงวดมากยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม ห้องปฏิบัติการหลายแห่งยังคงประสบปัญหาในการรองรับความต้องการด้านการวิเคราะห์ที่เพิ่มสูงขึ้น โดยเฉพาะเมื่อใช้วิธีการวิเคราะห์แบบดั้งเดิม ซึ่งมักต้องอาศัยแรงงานคน ใช้เวลานาน และมีโอกาสเกิดความคลาดเคลื่อนจากขั้นตอนการปฏิบัติงาน
ความสำคัญของการตรวจวัดคลอไรด์ในน้ำดื่ม
คลอไรด์ (Chloride) เป็นหนึ่งในพารามิเตอร์สำคัญที่ใช้ประเมินคุณภาพน้ำดื่ม แม้ว่าคลอไรด์จะไม่ก่อให้เกิดผลกระทบต่อสุขภาพโดยตรงในระดับที่พบทั่วไป แต่มันมีผลต่อคุณภาพด้านรสชาติของน้ำ โดยเฉพาะเมื่อมีความเข้มข้นสูงจะทำให้น้ำมีรสเค็ม ซึ่งอาจไม่เป็นที่ยอมรับของผู้บริโภค นอกจากนี้ คลอไรด์ในปริมาณสูงยังสามารถเร่งการกัดกร่อนของระบบท่อประปา และในกรณีที่รุนแรงอาจทำให้เกิดการชะละลายของโลหะ เช่น ทองแดงและตะกั่ว ส่งผลให้เกิดการปนเปื้อนโลหะหนักในน้ำดื่มได้
ข้อจำกัดของวิธีการวิเคราะห์คุณภาพน้ำแบบดั้งเดิม
วิธีการวิเคราะห์คลอไรด์แบบดั้งเดิม เช่น การไตเตรต (Titration) เป็นวิธีที่ได้รับการยอมรับในด้านความถูกต้องและความแม่นยำมาอย่างยาวนาน อย่างไรก็ตาม วิธีการดังกล่าวมีข้อจำกัดด้านระยะเวลา ความซับซ้อนของขั้นตอน และการพึ่งพาทักษะของผู้ปฏิบัติงาน ซึ่งอาจนำไปสู่ความผิดพลาดได้ ด้วยเหตุนี้ จึงมีการพัฒนาเทคนิคการวิเคราะห์สมัยใหม่ที่สามารถลดข้อจำกัดของวิธีการแบบดั้งเดิม และเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของห้องปฏิบัติการ
การวิเคราะห์ด้วยเทคนิค Discrete Photometry แบบอัตโนมัติ
เทคนิค Discrete Photometry แบบอัตโนมัติ ได้รับการพัฒนาเพื่อใช้ในการวิเคราะห์คุณภาพน้ำดื่มอย่างมีประสิทธิภาพ หนึ่งในระบบที่ได้รับการยอมรับคือเครื่อง Gallery Discrete Analyzer Series ซึ่งพัฒนาโดยบริษัท Thermo Scientific ประเทศสหรัฐอเมริกา ระบบดังกล่าวใช้ร่วมกับรีเอเจนต์ที่พร้อมใช้งาน และขั้นตอนการวิเคราะห์ที่อ้างอิงตามข้อกำหนดของพระราชบัญญัติน้ำดื่มที่ปลอดภัย (Safe Drinking Water Act; SDWA) ของสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (US EPA)
เทคนิคนี้เป็นระบบอัตโนมัติที่สามารถวิเคราะห์พารามิเตอร์หลายชนิดได้พร้อมกันจากตัวอย่างเดียว มีความยืดหยุ่นในการตั้งค่าพารามิเตอร์การทดสอบ การควบคุมคุณภาพ และการรายงานผลผ่านเทมเพลตที่สามารถปรับให้เหมาะสมกับความต้องการของห้องปฏิบัติการ
หลักการทำงานของการวิเคราะห์คลอไรด์
หลักการของการวิเคราะห์คลอไรด์ด้วยเทคนิค Discrete Photometry อาศัยการวัดการดูดกลืนแสงของสารประกอบเชิงซ้อนของเหล็ก (III) ไทโอไซยาเนต โดยคลอไรด์ในตัวอย่างจะทำปฏิกิริยากับปรอท (II) ไทโอไซยาเนต เกิดเป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้และไม่มีประจุ ส่งผลให้ไอออนไทโอไซยาเนตถูกปลดปล่อยออกมา จากนั้นไอออนไทโอไซยาเนตจะทำปฏิกิริยากับเหล็ก (III) ไนเตรตในสภาวะกรด เกิดเป็นสารประกอบเชิงซ้อนไทโอไซยาเนตของเหล็ก (III) ซึ่งมีสีแดงหรือน้ำตาล ความเข้มของสีที่เกิดขึ้นจะถูกวัดที่ความยาวคลื่น 480 นาโนเมตร โดยความเข้มของสัญญาณที่วัดได้จะแปรผันตรงกับความเข้มข้นของคลอไรด์ในตัวอย่าง
รูปที่ 1 ขั้นตอนการทำงานของเครื่อง Gallery Discrete Analyzer
ประโยชน์ของระบบอัตโนมัติในห้องปฏิบัติการ
เนื่องจากเครื่อง Gallery Discrete Analyzer เป็นระบบอัตโนมัติแบบครบวงจร จึงช่วยลดการใช้สารเคมีที่เป็นอันตราย ลดการพึ่งพาทักษะของผู้ปฏิบัติงาน และเพิ่มความรวดเร็วและความสม่ำเสมอของผลการวิเคราะห์ ส่งผลให้ห้องปฏิบัติการสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน และรองรับความต้องการด้านการวิเคราะห์คุณภาพน้ำที่เพิ่มสูงขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ