มาตรฐาน HJ 1453-2026 “คุณภาพน้ำ – การหาปริมาณ Cu, Pb, Cd, Ni และ Cr – การวิเคราะห์ด้วยสเปกโทรโฟโตเมตรีแบบดูดกลืนอะตอมด้วยเตาเผากราไฟต์” ได้รับการประกาศใช้อย่างเป็นทางการแล้ว โดยถือเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการตรวจวัดโลหะหนักในคุณภาพน้ำ และจะมีผลบังคับใช้ในวันที่ 1 พฤษภาคม 2026 มาตรฐานนี้ให้ข้อกำหนดทางเทคนิคที่เชื่อถือได้และมีอำนาจสำหรับการหาปริมาณธาตุโลหะหนักหลักทั้งห้าชนิดนี้ในน้ำผิวดิน น้ำบาดาล น้ำเสียจากครัวเรือน และน้ำเสียจากอุตสาหกรรม ภายใต้การกำกับดูแลที่เข้มงวดมากขึ้นและความต้องการมาตรฐานการตรวจวัดที่สูงขึ้น การวิเคราะห์ด้วยสเปกโทรโฟโตเมตรีแบบดูดกลืนอะตอมด้วยเตาเผากราไฟต์จะกลายเป็นเครื่องมือสนับสนุนที่สำคัญสำหรับการตรวจสอบโลหะหนักในคุณภาพน้ำ เนื่องจากมีความไวสูง ขีดจำกัดการตรวจวัดต่ำ และคุณลักษณะที่เสถียรและเป็นที่ยอมรับ
เครื่องสเปกโทรโฟโตมิเตอร์แบบดูดกลืนอะตอม BFRL WFX-220A
1 การทดลอง
1.1 การเตรียมอุปกรณ์และสารเคมี
เครื่องสเปกโทรโฟโตมิเตอร์แบบดูดกลืนอะตอม WFX-220A: BFRL;
เครื่องย่อยอาหารด้วยคลื่นไมโครเวฟและเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะ: Yiyao Technology, M3;
สารละลายมาตรฐานของ Cu, Pb, Cd, Ni, Cr (1000 μg/mL); กรดไนตริก กรดไฮโดรคลอริก และแพลเลเดียมไนเตรต ล้วนมีความบริสุทธิ์สูง
1.2 การเตรียมตัวอย่าง
หลังจากเก็บตัวอย่างแล้ว ให้เติมกรดไนตริกในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อปรับความเป็นกรดให้มีค่า pH ≤ 2 เก็บไว้ในที่มืด และวัดค่าภายใน 40 วัน
ตวงตัวอย่างน้ำผิวดิน 25.0 มิลลิลิตรอย่างแม่นยำลงในถังย่อยด้วยไมโครเวฟ เติมกรดไนตริก 3 มิลลิลิตร และกรดไฮโดรคลอริก 1 มิลลิลิตร แล้วนำไปใส่ในเครื่องย่อยด้วยไมโครเวฟเพื่อทำการย่อย (ตารางที่ 1) หลังจากย่อยแล้ว ปล่อยให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง วางบนเครื่องย่อยด้วยความร้อนไฟฟ้า และระเหยสารละลายจนเกือบแห้ง นำออกและปล่อยให้เย็น ล้างผนังด้านในด้วยกรดไนตริก 1% อย่างน้อย 3 ครั้ง ถ่ายลงในหลอดวัดสีขนาด 25 มิลลิลิตร เจือจางปริมาตรด้วยกรดไนตริก 1% จนถึงขีดบอกปริมาตร เขย่าให้เข้ากัน แล้วทำการทดสอบ
ตารางที่ 1 ขั้นตอนการให้ความร้อนเพื่อย่อยสลายด้วยไมโครเวฟ
| อุณหภูมิการย่อย | เวลาในการทำความร้อน (นาที) | ระยะเวลาการคงสภาพ (นาที) |
| อุณหภูมิห้อง→120℃ | 0 | 3 |
| 120→150℃ | 0 | 3 |
| 150→180℃ | 0 | 20 |
1.3 เงื่อนไขการทดลอง
ใช้วิธีสเปกโทรสโกปีการดูดกลืนอะตอมในการวิเคราะห์ โดยเงื่อนไขอ้างอิงของเครื่องมือแสดงอยู่ในตารางที่ 2 ด้านล่าง
ตารางที่ 2 เงื่อนไขอ้างอิงของเครื่องมือเตาเผากราไฟต์
| องค์ประกอบ | Cu | Pb | Cd | Ni | Cr |
| กระแสไฟหลอดไฟ | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| ความยาวคลื่น | 324.7 | 283.3 | 228.8 | 232 | 357.9 |
| แบนด์วิดท์สเปกตรัม | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| อุณหภูมิในการอบแห้ง（℃）/เวลา（วินาที） | 120/30 | 100/30 | 100/30 | 100/30 | 100/30 |
| อุณหภูมิการเผาไหม้ (℃) / เวลา (วินาที) | 900/30 | 550/15 | 550/15 | 800/15 | 850/15 |
| อุณหภูมิการพ่นละออง (℃) / เวลา (วินาที) | 2300/3 | 2200/3 | 2000/3 | 2500/4 | 2500/3 |
| ปริมาณการฉีด (μL) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| ปริมาณการฉีดสารปรับปรุงเมทริกซ์ (μL) | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| วิธีการแก้ไขพื้นหลัง | หลอดไฟดิวเทอเรียม | หลอดไฟดิวเทอเรียม | หลอดไฟดิวเทอเรียม | หลอดไฟดิวเทอเรียม | หลอดไฟดิวเทอเรียม |
การเตรียมสารปรับปรุงเมทริกซ์: ชั่งแพลเลเดียมไนเตรต 0.1 กรัม เติมกรดไนตริก (2.1) 1 มิลลิลิตรเพื่อละลาย และปรับปริมาตรให้เป็น 100 มิลลิลิตรด้วยน้ำในห้องปฏิบัติการ
การสร้างกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นและประสิทธิภาพ: สารละลายมาตรฐานของ Cu, Pb, Cd, Ni และ Cr ที่มีจำหน่ายทั่วไป (1000 μg/mL) ถูกเจือจางทีละขั้นตอน เตรียมเป็นสารละลายใช้งานที่มีความเข้มข้น 50 μg/L, 10 μg/L, 1 μg/L, 30 μg/L และ 10 μg/L จากนั้นจึงทำการสร้างกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นและประสิทธิภาพโดยใช้เครื่องป้อนตัวอย่างอัตโนมัติ
2. ผลการวิจัยและการอภิปราย
ภายใต้เงื่อนไขการทดลองที่เลือก ความสัมพันธ์เชิงเส้นดีในช่วง 0~50 μg/L สำหรับ Cu, 0~10 μg/L สำหรับ Pb, 0~1 μg/L สำหรับ Cd, 0~30 μg/L สำหรับ Ni และ 0~10 μg/L สำหรับ Cr ซึ่งสามารถมีค่ามากกว่า 0.999 ได้ โดยกราฟสอบเทียบแสดงอยู่ในรูปที่ 1 ถึงรูปที่ 5 ด้านล่าง
รูปที่ 1 เส้นโค้งสอบเทียบ Cu
รูปที่ 2 เส้นโค้งสอบเทียบ Pb
รูปที่ 3 เส้นโค้งสอบเทียบ Cd
รูปที่ 4 เส้นโค้งสอบเทียบ Ni
รูปที่ 5 เส้นโค้งสอบเทียบ Cr
เตรียมสารละลายเปล่าตามวิธีการทดลอง และทำการวัด 11 ครั้ง โดยค่าขีดจำกัดการตรวจวัดของวิธีการคำนวณคือ 17.34 pg สำหรับ Cu, 1.51 pg สำหรับ Pb, 0.42 pg สำหรับ Cd, 17.77 pg สำหรับ Ni และ 1.28 pg สำหรับ Cr
ตัวอย่างน้ำผิวดินที่ผ่านการบำบัดแล้วได้รับการทดสอบภายใต้เงื่อนไขการทดลองที่เลือกไว้ และผลการทดสอบแสดงอยู่ในตารางที่ 3 ด้านล่าง
ตารางที่ 3ผลการวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำผิวดิน
| องค์ประกอบ | ตัวอย่างที่ 1 | ตัวอย่างที่ 2 | ||
| ค่าที่วัดได้ (ไมโครกรัม/ลิตร) | อัตราการฟื้นตัวที่พุ่งสูงขึ้น (%) | ค่าที่วัดได้ (ไมโครกรัม/ลิตร) | อัตราการฟื้นตัวที่พุ่งสูงขึ้น (%) | |
| Cu | 18.7 | 94.5 | 24.2 | 92.1 |
| Pb | 1.2 | 97.8 | 1.4 | 99.6 |
| Cd | น้อยกว่า 0.06 | 91.2 | น้อยกว่า 0.06 | 94.5 |
| Ni | 7.9 | 102.3 | 8.2 | 97.4 |
| Cr | 1.3 | 105.5 | 1.8 | 96.9 |
วัสดุอ้างอิง Cu, Pb, Cd, Ni และ Cr ถูกทดสอบซ้ำ 7 ครั้งติดต่อกัน และผลการทดสอบแสดงอยู่ในตารางที่ 4 ด้านล่าง
ตารางที่ 4ผลการทดสอบวัสดุอ้างอิง Cu, Pb, Cd, Ni และ Cr
| องค์ประกอบ | ตัวเลข | ค่าที่ปรับเทียบแล้ว (ไมโครกรัม/ลิตร) | การวัด (ไมโครกรัม/ลิตร) | ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์ (%) |
| Cu | GSB 07-3186-2014 | 497±25 | 522.00 | 1.9 |
| Pb | GSB 07-3186-2014 | 0.241±0.012 | 0.243 | 2.1 |
| Cd | GSB 07-3186-2014 | 0.138±0.008 | 0.137 | 1.5 |
| Ni | GSB 07-3186-2014 | 258±14 | 253.4 | 2.6 |
จากตารางที่ 3 และ 4 พบว่าอัตราการฟื้นตัวของ Cu, Pb, Cd, Ni และ Cr ในตัวอย่างน้ำผิวดินอยู่ที่ 91.2% ถึง 105.5% และค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์ของตัวอย่างมาตรฐานอยู่ที่ 1.5% ถึง 2.6% สำหรับการวัดแบบขนาน 7 ครั้ง
3. บทสรุป
ตามข้อกำหนดของ “มาตรฐานคุณภาพสิ่งแวดล้อมน้ำผิวดิน” (GB 3838-2002) ปริมาณ Cu, Pb, Cd และ Ni ในน้ำผิวดินเป็นไปตามมาตรฐานน้ำระดับ 2 ในครั้งนี้ ได้ใช้เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์แบบดูดกลืนอะตอม WFX-220A ในการหาปริมาณ Cu, Pb, Cd, Ni และ Cr โดยอ้างอิงจาก HJ 1453-2026 “การหาปริมาณ Cu, Pb, Cd, Ni และ Cr ในคุณภาพน้ำโดยใช้สเปกโตรโฟโตมิเตอร์แบบดูดกลืนอะตอมด้วยเตาเผากราไฟต์” และผลลัพธ์ที่ได้คือ ระดับขีดจำกัดการตรวจวัด ความถูกต้อง และความเที่ยงตรงของตัวอย่างเป็นที่น่าพอใจ
เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์แบบดูดกลืนอะตอม WFX-220A มีความไวสูง ความแม่นยำสูง และใช้งานได้หลากหลาย จุดเด่นที่สุดคือระบบอัตโนมัติระดับสูง สามารถสลับระหว่างเปลวไฟและเตาเผากราไฟต์ได้ด้วยการคลิกเพียงครั้งเดียว ผสานกับการควบคุมการไหลที่แม่นยำสูงและซอฟต์แวร์อัจฉริยะที่มีฐานข้อมูลผู้เชี่ยวชาญในตัว ทำให้ใช้งานง่ายและมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกัน เครื่องมือนี้ใช้การออกแบบแบบโมดูลาร์สำหรับการบำรุงรักษาประจำวัน และมีระบบล็อคความปลอดภัยหลายชั้นและการป้องกันการควบคุมอุณหภูมิที่ผสานซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์เข้าด้วยกันเพื่อให้มั่นใจได้ว่าการทำงานจะไม่ผิดพลาด นอกจากนี้ยังรองรับวิธีการใช้เปลวไฟอุณหภูมิสูง วิธีการไฮไดรด์ และส่วนขยายเครื่องป้อนตัวอย่างอัตโนมัติหลากหลายรูปแบบ ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการวิเคราะห์โลหะในด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อม อาหารและยา และสาขาอื่นๆ ได้อย่างครบถ้วน
วันที่เผยแพร่: 15 พฤษภาคม 2569