การสร้างขั้วไฟฟ้าคาร์บอนเพสที่ปรับปรุงด้วยอนุภาคแม่เหล็กนาโนเคลือบพอลิเมอร์สำหรับตรวจวัดโลหะอันตรายเพื่อติดตามคุณภาพน้ำทะเลบริเวณชายหาดบางแสน

Abstract

โครงการวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาและวิจัยต่อยอดจากโครงการวิจัยฯ ก่อนหน้า (สัญญาเลขที่ 73/2558 และ 60/2559) โดยการนำอนุภาคแม่เหล็กนาโนเคลือบไคโตซานมาสร้างเป็นขั้วไฟฟ้าเพื่อวิเคราะห์โครเมียม(VI) ถูกใช้เป็นตัวแทนของโลหะอันตราย ซึ่งในโครงการวิจัยฯ นี้ได้ทำการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเตรียมขั้วไฟฟ้าจากอนุภาคแม่เหล็กนาโนที่พัฒนาขึ้น โดยปัจจัยที่ทำการศึกษา ได้แก่ ชนิดของวัสดุรองรับ ขนาดของวัสดุรองรับ ชนิดของสารเชื่อมขวาง ปริมาตรของสารเชื่อมขวาง และน้ำหนักของอนุภาคแม่เหล็กนาโนเคลือบด้วยไคโตซาน เป็นต้น นอกจากนี้ยังได้ศึกษาการศึกษาความสามารถในการนำไฟฟ้าขั้วไฟฟ้าที่พัฒนาขึ้น โดยใช้เทคนิคอิเล็กโทรเคมีคอล อิมพีแดนซ์ สเปกโทรสโคปี (EIS) อีกทั้งยังได้ศึกษาพฤติกรรม (behavior) ระหว่างขั้วไฟฟ้าที่พัฒนาขึ้น และโครเมียม(VI) จากผลการศึกษา พบว่าขั้วไฟฟ้าที่พัฒนาขึ้นได้แสดงพฤติกรรมการดูดซับโครเมียม (VI) ขึ้นที่ผิวหน้าของขั้วไฟฟ้า และสำหรับผลการศึกษาคุณลักษณะในการวิเคราะห์ พบว่าช่วงความเป็นเส้นตรงในการวิเคราะห์โครเมียม(VI) ด้วยวิธีที่พัฒนาขึ้นนี้ มีอยู่ 2 ช่วง คือ 0.01 0.3 g/L และ 0.5-30 g/L โดยมีสมการเส้นตรงคือ y = 52.775x + 1.637 (r2 = 0.997) และ y = 4.084x + 23.027 (r2 = 0.997) ตามลำดับ อีกทั้งมีค่าขีดจำกัดต่ำสุด (LOD) เท่ากับ 0.0061 g/L และ 0.0784 g/L ตามลำดับ และเมื่อนำขั้วไฟฟ้าที่พัฒนาขึ้นมาประยุกต์ใช้สำหรับการวิเคราะห์โครเมียม (VI) ในตัวอย่างน้ำทะเลเปรียบเทียบกับวิธีมาตรฐาน (ยูวี วิสิเบิลสเปกโทรโฟโตเมทรี) พบว่าผลการวิเคราะห์จากทั้งสองวิธีไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญที่ระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 95 (tcal เท่ากับ 0.97 และ tcrit เท่ากับ 3.18) ซึ่งแสดงให้เห็นว่าขั้วไฟฟ้าอนุภาคแม่เหล็กนาโนที่พัฒนาขึ้นมีศักยภาพในการวิเคราะห์โครเมียม(VI) ในตัวอย่างจริงได้