มลพิษที่เกิดขึ้นในแหล่งน้ำธรรมชาติ สามารถเกิดได้จากหลายสาเหตุ เช่น น้ำทิ้งจากแหล่งชุมชน แหล่งเกษตรกรรม แหล่งอุตสาหกรรมต่างๆที่ปราศจากการบำบัดน้ำเสียก่อนปล่อยลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ  ก่อให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำ และกระทบต่อระบบนิเวศน์ของสิ่งมีชีวิตอื่นที่อาศัยอยู่โดยรอบ  หนึ่งในปัญหาสำคัญที่สามารถพบได้โดยทั่วไปคือการปนเปื้อนสารอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatile Organic Compounds, VOCs)

         สาร VOCs มีทั้งส่วนที่ก่อให้เกิดพิษเฉียบพลันและพิษเรื้อรัง จึงจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์ปริมาณสาร VOCs ที่ปนเปื้อนในน้ำเพื่อเป็นการควบคุมคุณภาพของน้ำให้สามารถใช้อุปโภคและบริโภคได้อย่างปลอดภัย  วิธีวิเคราะห์สาร VOCs ในตัวอย่างน้ำโดยมากจะใช้เทคนิคแก๊สโครมาโตกราฟี (Gas Chromatography, GC) ร่วมกับการเตรียมตัวอย่างที่ช่วยเพิ่มความเข้มข้นของสารก่อนการวิเคราะห์ เช่น การสกัดด้วยตัวทำละลาย หรือ การสกัดด้วยความร้อน 

          เทคนิคการเตรียมตัวอย่างแบบเฮดสเปซ (Headspace, HS) เป็นเทคนิคที่ใช้ความร้อนในการสกัดสาร VOCs จากน้ำได้ แต่เทคนิคนี้มีข้อจำกัดจากการที่ไม่สามารถฉีดตัวอย่างปริมาตรสูงๆได้ ทำให้ไม่สามารถวิเคราะห์สาร VOCs ที่มีความเข้มข้นน้อยๆ และไอระเหยของน้ำที่ปะปนเข้าสู่ระบบ GC ก็อาจจะส่งผลต่อผลการวิเคราะห์ได้

          ปัจจุบันได้มีการพัฒนาเทคนิคการเตรียมตัวอย่างแบบเฮดสเปซ ร่วมกับการเพิ่มความเข้มข้นของสารก่อนฉีดเข้าสู่ระบบ GC เรียกเทคนิคนี้ว่า Headspace-trap โดยมีขั้นตอนการทำงานดังแสดงในรูปที่ 1 โดยเริ่มจากอุ่นตัวอย่างในภาชนะปิด จากนั้นดูดไอระเหยของสารตัวอย่างเข้าสู่ Focusing trap ที่ควบคุมอุณหภูมิได้ต่ำสุดถึง –30 องศาเซลเซียส โดยไม่ต้องใช้ไนโตรเจนเหลว  เพื่อจับสาร VOCs ไว้ และสามารถดูดไอระเหยจากตัวอย่างซ้ำได้หลายครั้ง หรือจากหลายขวดตัวอย่างเพื่อเพิ่มความเข้มข้นของสาร VOCs ก่อนวิเคราะห์ และสามารถเพิ่มขั้นตอนการกำจัดน้ำ จากนั้นจึงให้ความร้อนกับ Focusing trap อย่างรวดเร็วเพื่อปล่อยสาร VOCs สู่เครื่อง GC-MS เพื่อทำการวิเคราะห์ซึ่งจะทำให้ได้ขนาดสัญญาณสูงกว่าเมื่อเทียบกับเทคนิค Headspace เดิม ส่งผลให้ Sensitivity และ Detection limit ของการวิเคราะห์ดีขึ้น

รูปที่ 1 ขั้นตอนการทำงานของเทคนิค Headspace-trap

          วิธี Headspace-trap-GC/MS เป็นวิธีที่สามารถใช้สำหรับการวิเคราะห์สาร VOCs ในตัวอย่างน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยสามารถตรวจวิเคราะห์สาร VOCs ได้ในระดับความเข้มข้นต่ำ และเป็นวิธีการเตรียมตัวอย่างที่ไม่จำเป็นต้องใช้สารละลายอินทรีย์ในการสกัด ทำให้ปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงานและลดของเสียจากห้องปฏิบัติการ นอกจากนี้ยังสามารถประยุกต์ใช้วิธีนี้สำหรับการวิเคราะห์สาร VOCs ในตัวอย่างอื่นๆ ได้เช่น ดิน บรรจุภัณฑ์ อาหารต่างๆ เป็นต้น 

อ่านบทความเพิ่มเติมได้ที่ : AN21_Centri_VOCsWater

สนใจผลิตภัณฑ์ : คลิก Centri®