Written by Vichanee Sornsa
Category:

       

       การเตรียมตัวอย่างก่อนการวิเคราะห์เป็นสิ่งที่มีความสำคัญยิ่ง เนื่องจากสารตัวอย่างที่นำมาวิเคราะห์ส่วนใหญ่มีองค์ประกอบหลายชนิด เช่น การวิเคราะห์สารที่สนใจในตัวอย่างประเภท อาหาร เครื่องดื่ม ดิน พลาสติก ซึ่งการเตรียมตัวอย่างเป็นการดึงสารที่เราสนใจออกจาก matrix เหล่านั้น มาอยู่ในรูปที่สามารถนำไปวิเคราะห์ด้วยเทคนิคต่างๆได้  การเตรียมตัวอย่างสามารถทำได้หลากหลายวิธี เช่น การสกัดด้วยตัวทำละลาย การตกตะกอน การกรอง

การเตรียมตัวอย่างสำหรับวิเคราะห์ทางโครมาโทกราฟี ส่วนใหญ่จะใช้เทคนิคในการสกัด ซึ่งสามารถแยกเทคนิคในการสกัดแบบง่ายๆ เป็น 3 วิธีดังนี้

  1. Solid/Liquid Extraction เป็นการใช้ตัวทำละลายที่เหมาะสมละลายสารที่ต้องการออกมาจากสาร

ผสมซึ่งเป็นของแข็ง การสกัดวิธีนี้ทำได้โดยแช่ของแข็งที่ต้องการสกัดในตัวทำละลายที่ต้องการเป็นเวลานานโดยใช้ ภาชนะที่เหมาะสม เช่น เครื่องมือสกัดแบบซ็อกเล็ต (Soxhlet extractor) การสกัดทำโดยอาศัยหลักการการให้ตัวทำละลาย ระเหยกลายเป็นไอ จากนั้นกลั่นตัวเป็นของเหลวผ่านลงไปในสาร (ของแข็งหรือของเหลว) จากนั้นตัว ทำละลายที่ได้สัมผัสกับสารจะไหลลงสู่ขวดรองรับ ตัวทำละลายที่พาสารลงมาในขวดนี้จะถูกระเหย กลับขึ้นไป (ทิ้งสารที่สกัดออกมาไว้ในขวดรองรับ) แล้วกลั่นตัวลงบนสารซ้ำแล้วซ้ำอีกดังนี้ไปเรื่อยๆ การกระทำเช่นนี้จะทำให้ได้สารที่ต้องการสกัดในขวดรองรับในที่สุด แต่การสกัดเช่นนี้จะใช้เวลาในการสกัดนาน

  1. Liquid/Liquid Extraction เป็นการใช้ตัวทำละลายที่เหมาะสมละลายสารที่ต้องการออกมาจากสาร

ผสมซึ่งเป็นของเหลว โดยจะแยกสารอนินทรีย์ออกจากสารอินทรีย์ ซึ่งนิยมให้ของผสมละลายหรือแขวนลอยในน้ำ เรียกว่า ชั้นน้ำ (aqueous layer) และสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ (organic solvent) ที่ไม่ละลายน้ำ แยกชั้นอยู่เรียกว่าชั้นสารอินทรีย์ (organic layer) ตัวทำละลายนี้ได้แก่ อีเทอร์ (ether) เมทิลลีนคลอไรด์ (methylene chloride) คลอโรฟอร์ม (chloroform) คาร์บอนเตตราคลอไรด์ (carbon tetrachloride) เบนซีน (benzene) และเอ็นเฮกเซน (n–hexane) ในการสกัดวิธีนี้นิยมทำในกรวยแยก (Separatory funnel) โดยของผสมจะแยกชั้นอยู่ตามความสามารถในการละลายคือสารอนินทรีย์หรือเกลือที่ละลายน้ำจะแตกตัวเป็นไอออนอยู่ในชั้นน้ำ ในขณะที่สารอินทรีย์จะละลายอยู่ในชั้นสารอินทรีย์ โดยวิธีนี้สารจะถูกถ่ายเทจากตัวทำละลายหนึ่งไปยังอีกตัวทำละลายหนึ่ง โดยทั่วไปสารหนึ่งๆ จะละลายในตัวทำละลาย 2 ชนิด ในอัตราส่วนที่คงที่ที่อุณหภูมิหนึ่ง

  1. Acid/Base Extraction เป็นการใช้ปฏิกิริยากรดเบสเพื่อแยกสารอินทรีย์ที่มีสมบัติเป็นกรดแก่ กรดอ่อน กลาง และเบส

ในการเตรียมตัวอย่างในแต่ละเทคนิคมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกัน และในบางครั้งเราอาจจะต้องเสียเวลาสำหรับการเตรียมตัวอย่างยาวนานกว่าการวิเคราะห์เพื่อให้ได้ผลการวิเคราะห์ที่ดี แต่ในบัจจุบันเราอาจจะหลีกเลี่ยงการเตรียมตัวอย่างที่น่าเบื่อออกไป โดยใช้เครื่องเตรียมตัวอย่างแบบอัตโนมัติ เพื่อหลีกเลี่ยงกับการสัมผัสสารเคมี และการใช้สารเคมีแบบสิ้นเปลืองในการเตรียมตัวอย่าง

 

             แนะนำเครื่องสกัดด้วยตัวทำละลายแบบเร่งด่วน (Accelerated Solvent Extraction, ASE)

ASE เป็นเทคนิคการสกัดแบบอัตโนมัติซึ่งอาศัยการให้ความร้อนที่สูงในการสกัด และควบคุมความดันภายในเซลล์ที่ทำการสกัดตัวอย่างให้สูงเพียงพอที่รักษาสถานะความเป็นของเหลวของตัวทำละลายไว้เมื่ออยู่ในอุณหภูมิที่สูงกว่าจุดเดือดในความดันบรรยากาศปกติ ซึ่งส่งผลให้การสกัดทำได้ภายในเวลาที่รวดเร็วเมื่อเปรียบเทียบกับเทคนิคการสกัดอื่นๆ เช่น Soxhlet ซึ่งอุณหภูมิสูงสุดที่ใช้ได้คือ จุดเดือดของตัวทำละลายแต่ละชนิดที่ใช้ในการสกัด สามารถใช้ได้ทั้งตัวอย่างแบบของแข็ง ของเหลว

            การสกัดที่อุณหภูมิสูงจะทำให้ความสามารถในการละลายของสารที่ต้องการวิเคราะห์ในตัวทำละลายที่ใช้สกัดมีประสิทธิภาพสูงขึ้น ตลอดจนการเพิ่มอุณหภูมิยังเป็นการเพิ่มอัตราการแพร่ของตัวทำละลายและสารที่ต้องการวิเคราะห์ผ่าน matrix ของตัวอย่างให้สูงขึ้น