Please use this identifier to cite or link to this item: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19314
Title: A Smartphone-based Colorimetric Probe from (3-Aminopropyl)triethoxysiloxane-glutaraldehyde Complex for Hydrogen Peroxide Determination in Antiseptic Commercial Product
Other Titles: การพัฒนาอุปกรณ์ตรวจวัดแบบตรวจวัดสี จากสารเชิงซ้อนของ (3-อะมิโนโพรพิล)ไตรเอทอกซีไซลอกเซนและกลูตารัลดีไฮด์ สำหรับการวิเคราะห์ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในผลิตภัณฑ์น้ำยาฆ่าเชื้อ
Authors: Apichai Phonchai
Petcharawut Ramsiri
Faculty of Science (Applied Science)
คณะวิทยาศาสตร์ ภาควิชาวิทยาศาสตร์ประยุกต์
Keywords: Hydrogen peroxide;colorimetric probe;APTES-GA complex
Issue Date: 2023
Publisher: Prince of Songkla University
Abstract: This thesis aims to develop a smartphone-based colorimetric probe for hydrogen peroxide determination in an antiseptic solution. The colorimetric probe employed (3-aminopropyl)triethoxysiloxane-glutaraldehyde complex (APTES-GA) as a chemical reagent that could react to hydrogen peroxide and give off a bleached colorimetric product. The change of the brick-red color to a pale yellow can be observed through the naked eye and quantified using a smartphone-based digital image analysis method with the assistance of a custom-built photographic box. The parameters of APTES-GA preparation as a colorimetric probe were optimized. The method development for hydrogen peroxide detection was investigated including the effects of the color detection mode, the volume ratio of APTES-GA and sample solution, reaction time, and water content on colorimetric analysis. Under the optimum conditions, a linear calibration curve for the hydrogen peroxide was established in the range of 0.17 %w/v to 1.36 %w/v using green intensity (R2 = 0.9909) as an analytical signal. The limit of detections (LOD) and limit of quantifications (LOQ) were calculated from the standard error of y-intercept and slope of the calibration curve and obtained as 0.10 %w/v and 0.32 %w/v, respectively. The intra-day and inter-day precisions were 0.074 - 0.363 %RSD and 0.268 - 0.910 %RSD, respectively. The intra-day and inter-day accuracies were 82.124 - 109.017% and 85.292 - 104.131%, respectively. The APTES-GA probe displayed an excellent shelf-life of evaluation and can be stored at 4 ºC and -18 ºC for up to 6 weeks without a decrease in performance. The proposed method was applied to detect hydrogen peroxide in antiseptic commercial products. The results agreed with those from TiOSO4 spectrophotometry which was used as a reference method. Overall, the device is simple, rapid, cost-effective, portable, disposable, and suitable for onsite screening.
Abstract(Thai): วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ ถูกจัดทำขึ้นโดยมีจุดประสงค์เพื่อพัฒนาอุปกรณ์ตรวจวัดแบบตรวจวัดสีด้วยโทรศัพท์มือถือ สำหรับตรวจวัดสารไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในผลิตภัณฑ์น้ำยาฆ่าเชื้อ โดยใช้สารเชิงซ้อนของ (3-อะมิโนโพรพิล)ไตรเอทอกซีไซลอกเซน-กลูตารัลดีไฮด์ (APTES-GA) ที่มีสีแดงอิฐ เป็นสารตรวจวัด เมื่อสารเชิงซ้อน APTES-GA ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะเกิดการเปลี่ยนแปลงสีจากสีแดงอิฐเป็นสีเหลืองซีด ซึ่งสามารถสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่า และสามารถตรวจวัดปริมาณสารไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ด้วยวิธีวิเคราะห์ภาพดิจิทัลโดยใช้โทรศัพท์มือถือเป็นเครื่องมือถ่ายภาพร่วมกับกล่องถ่ายภาพ วิทยานิพนธ์นี้ได้ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของการเตรียมสารเชิงซ้อน APTES-GA รวมไปถึงการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของการตรวจวัดสารไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ได้แก่ อัตราส่วนโดยปริมาตรของ APTES-GA ต่อสารละลายที่วิเคราะห์ ระยะเวลาการทดสอบ และผลของปริมาณน้ำในสารละลายที่วิเคราะห์ต่อการวิเคราะห์แบบตรวจวัดสี ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ช่วงความเป็นเส้นตรงของวิธีวิเคราะห์อยู่ในช่วงความเข้มข้น 0.17 %w/v ถึง 1.36% w/v (R2 = 0.9909) เมื่อวิเคราะห์ด้วยความเข้มสีเขียว ค่าขีดจำกัดการตรวจวัดและค่าขีดจำกัดการตรวจวัดเชิงปริมาณ เท่ากับ 0.10 %w/v และ 0.32 %w/v ตามลำดับ โดยคำนวณจากส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของจุดตัดแกน y และความชันของกราฟมาตรฐาน ความเที่ยงของการวิเคราะห์ภายในวันเดียวกันและระหว่างวัน มีค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์ในช่วง 0.074 - 0.363% และ 0.268 - 0.910% ตามลำดับ ความแม่นยำของการวิเคราะห์ภายในวันเดียวกันและระหว่างวัน อยู่ในช่วง 82.124 - 109.017% และ 85.292 - 104.131% ตามลำดับ อุปกรณ์ตรวจวัดที่เตรียมจากสารเชิงซ้อน APTES-GA มีอายุการเก็บรักษานาน 6 สัปดาห์ เมื่อเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4 ºC และ -18 ºC อุปกรณ์ตรวจวัดที่พัฒนาขึ้นสามารถตรวจวัดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในผลิตภัณฑ์น้ำยาฆ่าเชื้อได้ และให้ผลการวิเคราะห์สอดคล้องกับวิธีมาตรฐานยูวีวิสิเบิลสเปกโตรโฟโตเมทรีที่ใช้น้ำยาเคมีไทเทเนียมออกซีซัลเฟต (TiOSO4) เป็นสารทดสอบ โดยสรุป อุปกรณ์ตรวจวัดที่พัฒนาขึ้นสามารถใช้งานได้ง่ายและรวดเร็ว มีราคาถูก พกพาสะดวก และเหมาะสมกับการใช้งานเพื่อวิเคราะห์เบื้องต้น
Description: Master of Science (Forensic Science), 2023
URI: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19314
Appears in Collections:340 Thesis

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
6310220034.pdf11.01 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons