วัสดุตรวจวัดเอทานอลในอากาศด้วยวิธีทางสี

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาวัสดุตรวจวัดเอทานอลในอากาศช่วงระดับความเข้มข้น 0-1,000 พีพีเอ็ม ด้วยวิธีทางสี โดยเอทานอลทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์สารประกอบโลหะทรานซิชัน เพื่อหาชนิดของวัสดุรองรับ (กระดาษไนลอน แผ่นซิลิกาเจล และอนุภาคซิลิกอนไดออกไซด์) และชนิดของสารเคมี (โปแทสเซียมไดโครเมต และ โปแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต) ภายใต้สภาวะต่าง ๆ (4±2, 28±3 และ 28±3 องศาเซลเซียสที่ความชื้นอิ่มตัว) สำหรับการทำปฏิกิริยาเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสี จากการทดลองพบว่าโปแทสเซียมไดโครเมตที่เคลือบฝังบนอนุภาคซิลิกอนไดออกไซด์นั้นเป็นสารเคมีและวัสดุรองรับที่เหมาะสมที่สุด ในอัตราส่วนปริมาตรของโปแทสเซียมไดโครเมตความเข้มข้น 0.1 โมลาร์ ต่อกรดซัลฟิวริกความเข้มข้น 98 เปอร์เซ็นต์เท่ากับ 3 ต่อ 0.5 สำหรับตรวจวัดเอทานอลในช่วงความเข้มข้น 0-1,000 พีพีเอ็ม อัตราการลดลงของเอทานอลในระบบตรวจวัดในแต่ละวันคือ 15.22-37.68 เปอร์เซ็นต์โดยความเข้มข้นต่อชั่วโมง มีค่ามากกว่าอัตราการรั่วไหลของเอทานอลออกจากระบบ (1.3 เปอร์เซ็นต์ต่อชั่วโมง) อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมที่มีผลต่อระบบตรวจวัดพบว่าระบบที่มีอุณหภูมิสูงจะมีอัตราการทำปฏิกิริยารวดเร็วกว่าระบบที่มีอุณหภูมิต่ำ และระบบที่มีความชื้นสูงจะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสีของวัสดุตรวจวัดเอทานอลทำให้มีสีเข้มขึ้น ผลการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของวัสดุตรวจวัดเอทานอลภายใต้สภาวะอุณหภูมิห้อง อุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิห้องที่ความชื้นอิ่มตัวเมื่อตรวจวัดในวันที่ 7 ของการทดสอบ มีช่วงความเป็นเส้นตรงของความเข้มข้นเอทานอลในช่วง 200-600, 200-400 และ 200-800 พีพีเอ็ม มีความว่องไวต่อการตอบสนองคือ -1.39 x 10-6 (R2 = 0.9971), -1.75 x 10-6 (R2 = 0.9971) และ -9.04 x 10-7 พีพีเอ็ม-1 (R2 = 0.9849) และความเข้มข้นของก๊าซเอทานอลต่ำสุดที่สามารถวัดได้ 160, 50 และ 90 พีพีเอ็มตามลำดับ มีเปอร์เซ็นต์ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานการผลิตซ้ำ 10 ครั้ง เท่ากับ 0.82 และการจัดเก็บวัสดุตรวจวัดพบว่าการจัดเก็บในโหลแก้วจะรักษาเสถียรภาพของวัสดุตรวจวัดได้ดีกว่าการจัดเก็บในพลาสติกพอลิเอทิลีน และพบว่าพลาสติกชนิดพอลิเอทิลีนนั้นมีความเหมาะสมที่สุดสำหรับการทดสอบวัสดุห่อหุ้ม (พอลิโพรพิลีน พอลิเอทิลีน และพอลิไวนิลคลอไรด์) กับเม็ดตรวจวัด