solids by keralaguest

VIEWS: 105 PAGES: 4

									ปฏิบติการวิชา MIC 452 Environmental Microbiology
    ั                                                                                                                                        13

                                                           ิ
                                                   ปฏิบัตการเรื่ อง
                                          การวิเคราะห์ ปริมาณของแข็งในนา
                                                       ปริ              ้
                                              (Determination of Solids)

             Solids                    ห ม า ย ถึ ง สิ่ ง เ จื อ ป น ใ น น ้า ที่ เ ห ลื อ อ ยู่ เ มื่ อ ร ะ เ ห ย น ้า อ อ ก จ น ห ม ด
                                                                   ้
ไม่ ร วมถึ ง สารบางอย่ า งที่ ร ะเหยไ ปกั บ น า เช่ น กรดอิ น ทรี ย์ แ ละกรดต่ า งๆที่ ล ะลายในน า                                            ้
                                              ้ ้
สิ่ ง เจื อ ปนที่ เ หลื อ เป็ นของแข็ ง นี มี ทั ง สารอิ น ทรี ย์ แ ละอนิ น ทรี ย์ ซึ่ ง อาจจะละลายในน า หรื อ ไม่ ก็ ไ ด้  ้
                                                            ้
การวิ เ คราะห์ ห าปริ มาณของแข็ ง ในน า ท าได้ โดยการชั่ ง น า หนั ก (gravimetric         ้                                        method)
แล้ วรายงานผลในรูปน ้าหนักสารต่อปริมาตรของน ้าตัวอย่าง
                                                                 ่
             Total Solids (TS) คือสิ่งที่เหลืออยูภายหลังการระเหยน ้าออกจนหมดและอบให้ แห้ งที่อณหภูมิ                                   ุ
103-105๐C TS อาจแบ่งออกได้ เป็ น 2 ชนิดตามลักษณะการละลาย คือ
                                                                                              ่
             1) Dissolved Solids (DS) หมายถึง ส่วนที่ละลายได้ ในน ้า ซึงส่วนมากได้ แก่ กรดอนินทรี ย์ เช่น
                NaCl และสารอินทรี ย์บางอย่าง เช่น น ้าตาล
             2) Insoluble Solids หมายถึง ส่วนที่ไม่ละลายในน ้า แบ่งเป็ น 2 ชนิดตามขนาดของชิ ้นส่วนที่
                ไม่ละลาย คือ
                   - Suspended                                Solids                        (SS)                              ห ม า ย ถึ ง
                                                     ้
                      ส่ ว นที่ ไ ม่ ล ะลายในน า แต่ มี ข นาดเล็ ก พอที่ จ ะแขวนลอย(suspend)                                               ้
                                                                                                                              อยู่ ใ นน า ได้
                                                               ้
                      หาได้ โดยการกรองตัวอย่างนาด้ วยกระดาษกรองใยแก้ ว (glass fiber filter, GF/C)
                      แล้ วนาไปอบให้ แห้ งที่อณหภูมิ 103-105๐C
                                                   ุ
                  - Settleable Solids หมายถึง ตะกอนที่มีขนาดใหญ่ และมีความถ่วงจ าเพาะสูงกว่านา                                                  ้
                      จ ะ ต ก ต ะ ก อ น ร ว ม กั น ที่ ส่ ว น ล่ า ง เ นื่ อ ง จ า ก แ ร ง โ น้ ม ถ่ ว ง ข อ ง โ ล ก
                      หาได้ โดยนาน ้าตัวอย่างมาใส่ใน ภาชนะที่เรี ยกว่า Imhoff cone หรื อ กระบอกตวงขนาด 1
                                ้
                      ลิตร ตังทิ ้งไว้ 1 ชม. แล้ วอ่าน ปริมาตรของตะกอนที่ตกลงมา มีหน่วยเป็ น มล./ลิตร
             Volatile Solids (VS) and Fixed Solids (FS) หมายถึง ของแข็งที่สลายไปเมื่อเผาที่อณหภูมิ                                   ุ
550-600 ๐ C ซึ่ ง ส่ ว นใหญ่ จ ะเป็ นสารประกอบอิ น ทรี ย์ ก ลายเป็ น                                     CO2           และ                 H2 O
ใ น ข ณ ะ ที่ ส า ร อ นิ น ท รี ย์ ส่ ว น ใ ห ญ่ จ ะ ไ ม่ เ กิ ด ก า ร แ ย ก ส ล า ย ที่ อุ ณ ห ภู มิ ดั ง ก ล่ า ว
        ้
ดังนันน ้าหนักที่หายไปคือน ้าหนักของสารอินทรี ย์ ส่วนตะกอนที่เหลือคือของแข็งคงตัวซึงเป็ นสารอนินทรี ย์             ่
             ก า ร วิ เ ค ร า ะ ห์ ข อ ง แ ข็ ง ไ ม่ ว่ า จ ะ อ ยู่ ใ น รู ป ใ ด จ ะ ใ ช้ วิ ธี gravimetric
                    ้
คื อ การชั่ ง น า หนั ก หลั ง จา กท าให้ แห้ ง แล้ ว ดั ง นั ้น ภ าช นะก่ อ น ที่ จะน าม าใช้ จะ ต้ อง แห้ ง
ปราศจากฝุ่ นละอองหรื อความชื ้น โดยจะต้ องนาภาชนะไปทาให้ แห้ งในตู้อบ (oven) ที่อณหภูมิ 180๐C                           ุ
                                        ้                                                   ้
ประมาณ 2 ชม. น ามาทิ ง ให้ เ ย็ น ใน dessicator แล้ ว จึง ชั่ง น า หนัก หลัง การชั่ง น า หนัก ครั ง ที่ 1                 ้              ้
ปฏิบติการวิชา MIC 452 Environmental Microbiology
    ั                                                                                               14

                       ้                                                                ้
แล้ วภาชนะควรจะมีนาหนักคงที่ ถ้ าน ้าหนักเปลี่ยนแปลงให้ นาภาชนะไปอบจนกว่าจะได้ นาหนักคงที่
สาหรับตัวอย่างที่ต้องการหา volatile solids ต้ องนาภาชนะที่ใช้ ไปเผาที่อณหภูมิ 550  50๐C ในเตาเผา
                                                                         ุ
(muffle furnace) 1 ชม.เมื่อทาให้ เย็นใน dessicator แล้ วจึงจะนามาใช้ ได้
อุปกรณ์และเครื่ องมือ
1. ถ้ วยกระเบื ้อง (evaporating dish)
2. อ่างไอน ้า (water bath)
3. กระดาษกรองใยแก้ ว GF/C ขนาดเส้ นผ่า ศ.ก. 70 mm
             ่
4. เครื่ องชังละเอียด 4 ตาแหน่ง
5. ตู้อบแห้ ง (oven)
6. dessicator
7. เครื่ องกรองดูดพร้ อมปั๊ มดูดอากาศ
8. Bucher’s funnel
9. Imhoff cone หรื อกระบอกตวงขนาด 1 ลิตร

วิธีวิเคราะห์

Total Solids (TS)
                                                              ่
1. นาถ้ วยกระเบื ้องที่มีน ้าหนักคงที่แล้ วจาก dessicator มาชัง สมมติให้ นาหนัก = A กรัม
2. คนตัวอย่างน ้าให้ เข้ ากันดีแล้ วตวงโดยใช้ กระบอกตวง                                         100-200
   มล.(ปริมาตรที่ใช้ ขึ ้นกับปริมาณของแข็งในน ้า)                  ใส่ในถ้ วยกระเบื ้องข้ อ           1
   นาไประเหยบนอ่างไอน ้าจนแห้ ง
3. นาถ้ วยกระเบื ้องที่ระเหยน ้าแห้ งแล้ วไปใส่ในตู้อบที่มีอณหภูมิ
                                                            ุ                                 103-105๐C
   เพื่อไล่ความชื ้นนานประมาณ 1 ชม. แล้ วนาไปทาให้ เย็นใน dessicator
                             ่
4. เมื่อเย็นแล้ วจึงนามาชัง สมมติ = B กรัม

                                      TS, mg/l     =        (B – A) x 106
                                                             ml sample
Suspended Solids (TSS)
                           ่            ่
1. นากระดาษกรอง GF/C มาชังโดยเครื่ องชังละเอียด สมมติได้ น ้าหนัก = C กรัม
   นาไปวางบนevaporating dish หรื อ petridish ก็ได้
                                                ่
2. วางกระดาษกรองลงบน Buchner’s funnel ซึงต่อเข้ ากับเครื่ องดูดอากาศโดยใช้ ปากคีบที่สะอาด ใช้
          ่                    ั่                                                    ั
   น ้ากลันฉีดบนกระดาษกรองให้ ทว แล้ วเปิ ดปั๊ มดูดอากาศเพื่อให้ กระดาษกรองแนบสนิทดีกบกรวย
ปฏิบติการวิชา MIC 452 Environmental Microbiology
    ั                                                                                                  15

3. ปิ เปตตัวอย่างน ้า 50-100 มล.(ปริมาตรที่ใช้ ขึ ้นกับของแข็งแขวนลอยในน ้า) ใส่ไปบนกระดาษกรอง
                                                                    ่
   ทีละน้ อยพร้ อมกับเปิ ดปั๊ มดูดอากาศ พยายามให้ ของแข็งกระจายไปทัวๆกระดาษกรอง
              ่                   ิ ่
4. ใช้ น ้ากลันฉีดล้ างของแข็งที่ตดอยูข้างกรวยจนหมดและรอจนกว่าจะแห้ ง
   แล้ วใช้ ปากคีบค่อยๆหยิบกระดาษกรองออกนาไปวางบนภาชนะที่ใส่เดิม
5. นาไปอบให้ แห้ งในตู้อบที่มีอณหภูมิ 103-105๐C นานประมาณ 1 ชม. ทาให้ เย็นใน dessicator
                                   ุ
                 ่
    แล้ วนาไปชังน ้าหนัก สมมติได้ = D กรัม

                                      SS, mg/l              =   (D – C) x 106
                                                                 ml sample
Dissolved Solids (DS)
       สามารถหาได้ โดย -                การคานวณ DS = TS – TSS
  -                                     การระเหย โดยนา filtrate ที่ได้ จากการหา SS มาระเหยบนอ่างไอน ้า
                                        น ้าหนักที่เพิ่มขึ ้นหลังจากระเหยน ้าไปแล้ วคือ Dissolved Solids

Total Volatile Solids (TVS)
1. นาถ้ วยกระเบื ้องหลังจากหา TS แล้ วมาเผาใน muffle furnace ที่อณหภูมิ 550๐C จนได้ เถ้ าสีขาว
                                                                  ุ
    ลดอุณหภูมิของถ้ วยกระเบื ้องลงโดยนาออกจากเตาเผาไปใส่ในตู้อบก่อน แล้ วจึงนาไปทาให้ เย็นใน
    dessicator
          ่
2. นาไปชังน ้าหนักสมมติได้ = E กรัม

                                      TVS, mg/l             =   (B – E) x 106
                                                                 ml sample
                                      FS, mg/l              =   TS – TVS

Sludge Volume Index (SVI) หมายถึงปริมาตรของ Activated sludge 1 กรัม (นน.แห้ ง)
เมื่อทิ ้งให้ ตกตะกอนในเวลา 30 นาที มีหน่วยเป็ น ml/g หาได้ โดย
                                                                                    ้
1. นาตัวอย่างน ้าจากถังเติมอากาศใส่ใน Imhoff cone หรื อกระบอกตวงขนาด 1 ลิตร ตังทิ ้งไว้ ให้
     ตกตะกอนเป็ นเวลา 30 นาที สมมติได้ ปริมาตร = F ml/l
2. กวนตัวอย่างน ้าในภาชนะในข้ อ 1 ให้ เข้ ากันดี แล้ วหาปริมาณ TSS สมมติได้ = G g/l

                   ค่า SVI            =            F ml/l       =       F/G ml/g
ปฏิบติการวิชา MIC 452 Environmental Microbiology
    ั                                                                                                    16

                                      G g/l
       ค่า SVI จะแสดงให้ เห็นประสิทธิภาพในการตกตะกอนของ solids ในถังเติมอากาศ ถ้ าค่าของ
                                                              ่
SVI สูงแสดงว่าการตกตะกอนไม่ดี ตะกอนอาจตกแล้ วไม่แน่นทาให้ มีสวนที่เป็ นน ้าใสน้ อย ค่า SVI
สามารถบอกได้ คร่าวๆดังนี ้
       ถ้ าค่า SVI ประมาณ 50 ประสิทธิภาพในการตกตะกอน ดีมาก
               SVI “       100              “           ดี
               SVI “       200              “           พอใช้
               SVI “       300              “           เลว

ข้ อควรระวัง
        1. อุณหภูมิที่ใช้ อบแห้ งในการวิเคราะห์ TS, DS และ SS มี 2 ค่า คือ
         -           103-105oC ซึงจะกาจัดน ้าอิสระ (free water) ออก HCO3- -----> CO32-
                                   ่
                                                      ู
        เนื่องจากการสูญเสีย CO2 แต่สารอินทรี ย์สญเสียน้ อย ข้ อเสียคือใช้ เวลานานกว่าน ้าหนักจะคงที่
         -           180  2oC จะสูญเสียน ้าที่ถกปิ ดบังไว้ ภายในของแข็งทังหมด (occluded water)
                                                    ู                             ้
                               ่
        แต่น ้าผลึกอาจเหลืออยูบ้าง สารอินทรี ย์ลดลงมากกว่าแต่ไม่ทงหมด    ั้
        2. อุณหภูมิ                  600oC                                     ุ
                                                        เป็ นอุณหภูมิที่ต่าที่สดของการออกซิไดซ์สารอินทรี ย์
                                                 ุ
             และจะมีสารอนินทรี ย์สลายตัวน้ อยที่สด ยกเว้ น MgCO3 และ NH4HCO3 ในกากตะกอน
                          MgCO3                    MgO + CO2
                          NH4HCO3                  NH3 + H2O + CO2
        3. ตัวอย่างครึ่งแข็งครึ่งเหลวเป็ นกากตะกอน                                      หรื อที่เป็ นของแข็ง
                   ่
             ควรชังน ้าหนักแทนการดูดด้ วยปิ เปต

								
To top