การวิเคราะห์ผลของตัวกลางต่อสัญญาณของปรอท และการตกค้างของปรอทที่ความเข้มข้นสูงระหว่างการตรวจวัดด้วยเครื่อง ICP-OES

Abstract

ปรอท (Mercury (Hg)) เป็นธาตุที่มีอยู่ตามธรรมชาติ สามารถถูกปลดปล่อยออกมาสู่สิ่งแวดล้อมผ่านการกระทำของมนุษย์ ปรอทเป็นธาตุที่มีความเป็นพิษสูงทั้งต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม ด้วยเหตุนี้ การวิเคราะห์เพื่อหาความเข้มข้นของปรอทในตัวอย่างสิ่งแวดล้อมจึงมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง โดยทั่วไปแล้วการวิเคราะห์ปริมาณของปรอทในตัวอย่างนั้น จะต้องเริ่มด้วยการดำเนินการย่อยตัวอย่างด้วยกรดความเข้มข้นสูงเพื่อให้ได้ตัวอย่างที่พร้อมสำหรับการวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือต่าง ๆ ขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างนั้นมีผลทำให้ตัวกลาง หรือ Matrix ของตัวอย่างเปลี่ยนไป และส่งผลต่อเนื่องให้สัญญาณของปรอทจากการตรวจวัดเปลี่ยนไป ผลการทดลองพบว่าสัญญาณของปรอทที่ความเข้มข้น 1000 ug/L ในตัวกลางกรดที่ความเข้มข้น 1% และ 5% HNO₃ เป็นตัวกลางนั้นให้ความเข้มข้นของสัญญาณสูงสุดเมื่อเทียบกับกรด 3% HCI และ DI ซึ่งให้สัญญาณที่ใกล้เคียงกัน และเมื่อความเข้มข้นของ HCI เพิ่มขึ้นจาก 3% เป็น 10% พบว่าสัญญาณของปรอทนั้นลดลง เนื่องจากผลกระทบของการเกิด Polyatomic Interference เมื่อนำผลการทดลองไปสร้างกราฟมาตรฐานปรอทในตัวกลางที่ต่างกัน 3 ชนิด ได้แก่ 3% HCI 1% HNO₃ และสารละลาย Aqua Regia เจือจาง 10 เท่า พบว่าตัวกลางแต่ละชนิดให้ผลของสัญญาณที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถสังเกตได้จากความชันของกราฟ เมื่อพิจารณาผลของสัญญาณของปรอทในกลางชนิดต่าง ๆ พบว่า กราฟของปรอทที่อยู่ในตัวกลางชนิดเดียวกันจะมีความเป็นเส้นตรง (linear) สูง จึงสามารถสรุปได้ว่าการเตรียมตัวอย่างเพื่อวิเคราะห์ปรอทนั้นจะต้องดำเนินการให้ตัวอย่างและกราฟมาตรฐานอยู่ในตัวกลางชนิดเดียวกัน นอกเหนือไปจากนั้นแล้วยังพบว่าการตรวจวัดความเข้มข้นของปรอทด้วยเครื่องมือ ICP-OES นั้นมักพบปัญหา Memory Effect กล่าวคือ การทำการตรวจวัดปรอทที่มีความเข้มข้นสูง อาจส่งผลให้ผลการตรวจวัดตัวอย่างในลำดับถัดไปผิดพลาดไปจากความเป็นจริง จึงได้ทำการทดลองหาสารเคมีที่ใช้ล้างระบบเพื่อลดปัญหา Memory Effect และพบว่าสารละลาย Aqua Regia เจือจาง 10 เท่า นั้นสามารถล้างปรอดทออกจากระบบของเครื่องมือ ICP-OES ได้อย่างสมบูรณ์อีกทั้งยังใช้เวลาน้อยที่สุดในการทำให้เกิดปฏิกิริยา Oxidation ของปรอทให้กลายเป็น Hg(II) จนเกิดปฏิกิริยารวมกับ Cl เกิดเป็น Tetrachloromercurate ([HgCl] ²) แล้วจึงถูกชะล้างออกจากระบบของเครื่องมือ ICP-OES ในที่สุด