Please use this identifier to cite or link to this item:
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19558
Title: | การพัฒนาชุดตรวจวัดไนเตรทและไนไตรท์ราคาประหยัด |
Other Titles: | Development of cost effective test kits for nitrate and nitrite |
Authors: | อารีย์ ชูดำ จันทร์ทิพย์ เที่ยงธรรม Faculty of Technology and Environment คณะเทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม |
Keywords: | ไนไตรท์ เครื่องมือและอุปกรณ์ |
Issue Date: | 2019 |
Publisher: | มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ |
Abstract: | Cost effective colorimetric test kits were successfully developed for nitrate and nitrite detection. The developed test kits were inexpensive, simple, small size and portable for on-site detection with low risk from chemical hazardous. Nitrite test kit was developed based on the entrapment of Griess reagents within poly vinyl alcohol (PVA) hydrogel matrix with poly ethylene glycol diglycidyl ether (EGDE) as a cross-linker. The polymeric sensor was fabricated on 24-well plate in a freezer 24 hours resulting in a clear gel and colorless. When standard solution of nitrite (1.5 mL) was dropped on the polymeric sensor, pink violet product was obtained. For nitrate test kit, it was developed based on the reduction of nitrate to nitrite by zinc powder which was entrapped within tapioca starch film. The film was fabricated on the lid of small plastic tube by incubating the polymeric mixture (zinc powder and starch solution) at 120°C for 15 minutes. The lid containing gray thin film with 8.36 μm thickness could be used to reduce nitrate to be nitrite before testing of nitrite with the nitrite test kit. The test kits were used in conjunction with digital image colorimetry (DIC) to demonstrate the rapid quantitative analysis of nitrate and nitrite. Red-Green- Blue (RGB) intensities of the pink-violet products obtained from the reaction between standard solutions and test kits were analyzed using custom-built color analysis application on smartphone. These RGB color data from the color product were used to establish calibration graphs. The blue intensity provided the most sensitivity for nitrite detection (20.6 ± 1.2 a.u./(mg)), while red channel was observed for nitrate detection (3.8 ± 0.1 a.u/mgL-1)). The intra-day precision for analysis of nitrite was 0.29- 0.84%RSD and 0.37-1.43% RSD for nitrate, while inter-day precision (n=3) was obtained in the range of 0.20-0.69% RSD for nitrite and 0.31-1.48%RSD for nitrate. The linear range was obtained in the range of 0.05 to 5 mgL-1 for nitrite, and 1 to 50 mgl-1 for nitrate with good linearity (r2 > 0.99). A low detection limit was achieved at 0.05 ± 0.07 mgl1 for nitrite and 0.42 ± 0.04 mgl-1 for nitrate. The accuracy of developed method on analyzing standard sodium nitrite solution of known concentration (0.1 mgl") was 0.75-8.22% relative error and 1.86-7.87% relative error for nitrate (2.5 mgl-1). The developed method was applied for detection nitrite and nitrate in marine water at Chalong Bay, Phuket. Concentration of nitrite was found at 0.06 mgl and nitrate at 0.57 mgL1. The results of developed method were in good agreement with the spectrophotometric method. |
Abstract(Thai): | งานวิจัยนี้ประสบความสําเร็จในการพัฒนาชุดตรวจวัดไนเตรทและในไตรท์แบบ เปรียบเทียบสี ชุดตรวจที่พัฒนาขึ้นมีราคาประหยัด มีขนาดเล็ก พกพาสะดวก ใช้งานง่าย ลดความ เสี่ยงจากอันตรายของสารเคมีและสามารถวิเคราะห์ภาคสนามได้ ชุดตรวจในไตรท์พัฒนาขึ้นจาก พอลิเมอร์ชนิดพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (Poly Vinyl Alcohol: PVA) ซึ่งทําหน้าที่เป็นตัวกักเก็บน้ํายา เคมีชนิดเกรส (Grless reagents) และใช้พอดี เอทีลีน ไกลคอล ไดกลิซิดิล อีเทอร์ (Poly Ethylene Glycol Diglycidyl Ether: EGDE) เป็นตัวเชื่อมสายพอลิเมอร์ และขึ้นรูปให้อยู่ในรูปแบบก้อน พอลิเมอร์ภายในจานหลุม (24-well plate) โดยการแช่แข็งที่อุณหภูมิ -20 องศาเซลเซียส นาน 24 ชั่วโมง ก้อนพอลิเมอร์ที่ได้มีลักษณะเป็นก้อนเจลทรงกลม ใส และไม่มีสี เมื่อเติมสารละลายมาตรฐาน โซเดียมไนไตรท์ปริมาตร 1.5 มิลลิลิตร ลงในจานหลุมที่บรรจุชุดตรวจ จะได้เป็นผลิตภัณฑ์สีม่วงชมพู ในขณะที่ชุดตรวจไนเตรทพัฒนาขึ้นโดยอาศัยหลักการรีดิวซ์ไอออนไนเตรทให้เป็นไอออนไนไตรท์โดย ใช้ ผงสังกะสีซึ่งถูกกักเก็บไว้ในฟิล์มบางของแป้งมันสําปะหลังแล้วจึงตรวจวัดไนไตรท์ที่เกิดขึ้นด้วยชุด ตรวจในไตรท์ ฟิล์มบางของผงสังกะสีสังเคราะห์โดยการเตรียมสารละลายผสมของแป้งมันสําปะหลัง และผงสังกะสีและอบที่อุณหภูมิ 120 องศาเซลเซียส นาน 15 นาที ชุดตรวจไนเตรทที่ได้มีลักษณะ เป็นแผ่นบางสีเทาอ่อน เคลือบอยู่บนฝาปิดของหลอดพลาสติกปริมาตร 1.5 มิลลิลิตร มีความหนา 8.36 ไมโครเมตร สามารถใช้งานได้โดยการเติมสารละลายมาตรฐานในเตรหลงในหลอดพลาสติก ปริมาตร 1.5 มิลลิลิตร แล้วจึงปิดด้วยฝาปิดหลอดที่เคลือบด้วยฟิล์มบางของผงสังกะสี เขย่า และนํา สารละลายที่ได้ทดสอบด้วยชุดตรวจในไตรท์ เมื่อประยุกต์ใช้ชุดตรวจไนเตรทและไนไตรท์ร่วมกับ เทคนิคการวิเคราะห์ภาพดิจิทัลเพื่อวิเคราะห์หาไนเตรทและไนไตรท์ในเชิงปริมาณโดยใช้แอพพลิเคชั่น บนโทรศัพท์เคลื่อนที่เพื่อหาค่าความเข้มแสงของสีพื้นฐาน 3 สี (แดง เขียว น้ําเงิน) ของผลิตภัณฑ์สีที่ ได้จากปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างชุดตรวจและสารละลายมาตรฐานพบว่า ค่าความเข้มของแสงสีน้ําเงิน มีความไวในการตรวจวัดในไตรท์สูงสุด (20.6 + 1.2 3.น./mg. -) ในขณะที่ค่าความเข้มแสงสีแดงให้ ความไวของการตรวจวัดไนเตรทสูงสุดเท่ากับ 3.8 + 0.1 a...Amg) ร้อยละของส่วนเบี่ยงเบน มาตรฐานสัมพัทธ์ของการตรวจวัดไนไตรท์และไนเตรทภายในหนึ่งวันเท่ากับ 0.29 ถึง 0.84% และ 0.37 ถึง 1.43% ตามลําดับ ในขณะที่การตรวจวัดในไตรท์และไนเตรท จํานวน 3 วัน มีร้อยละของ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์ตั้งแต่ 0.20 ถึง 0.69% และ 0.31 ถึง 1.48% ตามลําดับ ช่วงความ เป็นเส้นตรงสําหรับการตรวจวัดในไตรท์ตั้งแต่ 0.05 ถึง 5.0 มิลลิกรัมต่อลิตร (1 > 0.99) และการ ตรวจวัดไนเตรทตั้งแต่ 1 ถึง 50 มิลลิกรัมต่อลิตร (1 > 0.99) ขีดจํากัดในตรวจวัดไนไตรท์เท่ากับ 0.05 ± 0.07 และ 0.42 ± 0.04 มิลลิกรัมต่อลิตรสําหรับตรวจวัดในเตรท ระบบที่พัฒนาขึ้นมีค่าความ คลาดเคลื่อนสัมพัทธ์สําหรับการวิเคราะห์หาในไตรท์ (0.1 มิลลิกรัมต่อลิตร) อยู่ในช่วง 0.75 ถึง 8.22% และค่าความคลาดเคลื่อนสัมพัทธ์ของไนเตรท (2.5 มิลลิกรัมต่อลิตร) อยู่ในช่วง 1.86 ถึง 7.87% เมื่อประยุกต์ใช้ระบบที่พัฒนาขึ้นสําหรับวิเคราะห์ไนเตรทและไนไตรท์ในตัวอย่างน้ําทะเลที่ เก็บจากบริเวณท่าเทียบเรืออ่าวฉลอง จังหวัดภูเก็ต จํานวน 10 จุด ตรวจพบไนไตรท์และไนเตรท จํานวน 1 จุด และเมื่อวิเคราะห์หาความเข้มข้นของไนไตรท์และไนเตรทด้วยเทคนิคการวิเคราะห์ภาพ ดิจิทัล พบว่า ไนไตรท์มีความเข้มข้น 0.06 มิลลิกรัมต่อลิตร และตรวจพบไนเตรทที่ความเข้มข้น 0.57 มิลลิกรัมต่อลิตร ผลการวิเคราะห์ที่ได้จากการวิธีที่พัฒนาขึ้นนี้แตกต่างอย่างไม่มีนัยสําคัญกับวิธี มาตรฐาน (เทคนิคสเปกโทรโฟโตเมทรี) |
Description: | วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (เทคโนโลยีและการจัดการสิ่งแวดล้อม), 2562 |
URI: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19558 |
Appears in Collections: | 978 Thesis |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
435436.pdf | 3.89 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License