นโยบายการจัดการความรู้ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ 1.ให้ใช้เครื่องมือการจัดการความรู้ผลักดัน คุณภาพคน และกระบวนทำงาน 2.ส่งเสริมการแลกเปลี่ยนประสบการณ์การทำงาน จากหน้างาน 3.ส่งเสริมให้มีเวทีเรียนรู้ร่วมกัน
อ่าน: 1732
ความเห็น: 0

Pyrolysis-Gas chromatography/Mass spectrometry (Py-GC/MS)

เทคนิคการวิเคราะห์แต่ละเทคนิคจะมีข้อจำกัดข้อดีข้อเสียแตกต่างกันออกไป การเลือกใช้งานก็เลือกให้เหมาะสมกับตัวอย่าง เหมาะสมกับงาน

วันนี้เข้าสู่โหมดบันทึกงานทางด้านวิชาการกันบ้าง 

งานทางด้านวิทยาศาสตร์นั้นค่อนข้างหลากหลาย ตัวอย่างที่ต้องการทดสอบ สารที่ต้องการวิเคราะห์ในตัวอย่างก็มากมายหลายชนิดขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ที่จะทดสอบ เทคนิคการทดสอบตัวอย่างมีเยอะแยะไปหมด แต่อย่างไรก็ตามแต่ละเทคนิคแต่ละตัวอย่างก็จะมีข้อจำกัดในตัวของมันเอง เราจึงเห็นการพัฒนาเทคนิคการทดสอบ เทคนิคการวิเคราะห์ตัวอย่างกันอย่างต่อเนื่องเพื่อที่จะนำมาใช้ให้เหมาะกับตัวอย่างแต่ละประเภท สำหรับบันทึกนี้จะขอกล่าวถึงเทคนิค pyrolysis

เทคนิค pyrolysis คืออะไร?

เทคนิค pyrolysis คือ เป็นวิธีการทดสอบทางด้านเคมี โดยการให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงประมาณ 500-1400 องศาเซลเซียส (ref 1)  (อุณหภูมิขึ้นอยู่กับ application ของแต่ละงาน) ในสภาวะที่ไร้อากาศ (inert atmosphere) หรือในสภาวะที่ไม่มีแก๊สออกซิเจน (oxygen free) กับสารตัวอย่างที่เราต้องการวิเคราะห์ สารตัวอย่างซึ่งมีโมกุลขนาดใหญ่ (macromolecules) จะถูกทำให้แตกพันธะเคมีด้วยความร้อน ทำให้ได้สารที่มีขนาดโมเลกุลเล็กลงเมื่อเปรียบเทียบกับสารตั้งต้น

Pyrolysis ทำงานอย่างไร และต่อเข้ากับเครื่องมือวิทยาศาสตร์อะไรได้บ้าง?

ตัวอย่างที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ (macromolecules) จะถูกให้ความร้อนใน pyrolyser ที่อุณหภูมิสูง (500-1400 องศาเซลเซียส ขึ้นอยู่กับ application ของงานนั้นๆ) อย่างรวดเร็วหรือแบบช้าๆก็ได้ขึ้นอยู่กับ application เหมือนกัน สำหรับเทคนิคการให้ความร้อนในระบบของ pyrolyser มีอยู่ด้วยกัน 3 แบบคือ isothermal furnace, inductive heating (Curie Point filament) และ การใช้ resistive heating platinum filament  

สำหรับ pyrolyser แบบ isothermal furnace และ resistive heating platinum filament นั้นสามารถให้ความร้อนได้ทั้งแบบ ช้าๆ และแบบรวดเร็วได้ แต่กรณีของ Curie point นั้นจะเป็นแบบให้ ความร้อนแบบรวดเร็วอย่างเดียว (สำหรับการเลือกใช้งานว่าจะเลือกแบบไหน ก็ลองพิจารณาดูตามความเหมาะสม และงบประมาณ) รายละเอียดและรูปร่างหน้าตาของ pyrolyser แต่ละชนิดค่อยลงรายละเอียดในบันทึกต่อไป

สารที่เกิดขึ้นในกระบวนการ pyrolysis จากโมกุลขนาดใหญ่ (macromolecules) จะกลายเป็นสารที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก เนื่องจากเกิดการแตกพันธะทางเคมีด้วยความร้อน สารโมเลกุลขนาดเล็กที่เกิดขึ้นมีความสามารถในการระเหยกลายเป็นไอได้มากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับสารโมเกลุลขนาดใหญ่ตั้งต้น สารโมเลกุลขนาดเล็กที่เกิดขึ้นจะถูกแยกและถูกตรวจวัดด้วยเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ งานวิจัยหลายๆงานจะนำเทคนิค pyrolysis มาใช้งานร่วมกับเทคนิค Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) หรือ อาจจะนำมาต่อเข้ากับเครื่อง Gas chromatograph ด้วย detector ที่หลากหลาย เช่น Flame ionisation detector (FID) หรือ Mass spectrometer (MS) ขึ้นอยู่กับ application ที่ต้องการจะใช้งาน 

ในที่นี้ขอพูดถึง Pyrolysis-Gas chromatography/Mass spectrometer (Py-GC/MS) ตามที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นว่าเมื่อสารที่เกิดขึ้นในกระบวนการของ pyrolysis จะถูกแยกโดยใช้หลักการ gas chromatography และสารจะถูกตรวจวัดด้วย mass spectrometer และดูรูปแบบการ fragment ของสารแต่ละตัวเปรียบเทียบกับ library 

เทคนิค pyrolysis เหมาะสมกับตัวอย่างประเภทใด?

สำหรับ application ของเทคนิค Py-GC/MS ครอบคลุมงานในหลาย สาขามาก ใช้ในการวิเคราะห์สารพวก polymers, co-polymers, สารเติมแต่งใน automobils, tires, packaging materials, textile fiber และอีกหลากหลาย

References

1. Kusch, P., Knupp, G., W, Schroeder-Obst, D., Obst, V., and Steinhaus, J. (2014) Application of pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry for the identification of polymetric materials. LCGC North America, 32 (3) 210212-210217.

2. B. King. Pyrolysis:instrument and application. can be found under http://mtweb.mtsu.edu/nchong/Pyrolysis-Ben-6200.ppt. [Accessed 31st January 2016].

3. Pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry. can be found under https://en.wikipedia.org/wiki/Pyrolysis-gas_chromatography-mass_spectrometry. [Accessed 31st January 2016].

เทคนิคการวิเคราะห์แต่ละเทคนิคจะมีข้อจำกัดข้อดีข้อเสียแตกต่างกันออกไป การเลือกใช้งานก็เลือกให้เหมาะสมกับตัวอย่าง เหมาะสมกับงาน ค่อยต่อกันบันทึกหน้าค่ะ

 

หมวดหมู่บันทึก: พัฒนางานประจำ
สัญญาอนุญาต: ซีซี: แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน Cc-by-nc-sa
สร้าง: 31 มกราคม 2559 17:29 แก้ไข: 12 สิงหาคม 2560 08:53 [ แจ้งไม่เหมาะสม ]
ดอกไม้
สมาชิกที่ให้กำลังใจ: Ico24 Zenki, Ico24 คนธรรมดา, และ 3 คนอื่น.
สมาชิกที่ให้กำลังใจ
 
Facebook
Twitter
Google

บันทึกอื่นๆ

ความเห็น

ไม่มีความเห็น

ร่วมแสดงความเห็นในหน้านี้

ชื่อ:
อีเมล:
IP แอดเดรส: 18.207.255.49
ข้อความ:  
เรียกเครื่องมือจัดการข้อความ
   
ยกเลิก หรือ