Home หลักวิธีดำเนินการตรวจวัดสิ่งแวดล้อม l Protocol การตรวจวัดออกซิเจนที่ละลายในน้ำ (Dissolved Oxygen: DO)

การตรวจวัดออกซิเจนที่ละลายในน้ำ (Dissolved Oxygen: DO)

สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ ที่อาศัยอยู่ในน้ำต้องการปริมาณออกซิเจนแตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปแล้วสิ่งมีชีวิตในน้ำต้องการออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำอย่างน้อยที่สุด 6 ppm เพื่อการเติบโตและการพัฒนาการของชีวิต อุณหภูมิของน้ำและระดับความสูงของพื้นที่มีอิทธิพลต่อปริมาณออกซิเจนที่สามารถละลายได้ในน้ำ หรือเรียกว่า “ค่าสมดุล” โดยทั่วไปแล้วพบว่าน้ำที่อุ่นกว่าไม่สามารถดึงหรือละลายออกซิเจนไว้ได้มากเท่ากับน้ำที่เย็นกว่า ในทำนองเดียวกันน้ำที่พบในระดับที่มีความสูงกว่าไม่สามารถดึงหรือละลายออกซิเจนไว้ได้มากเท่ากับน้ำที่พบในพื้นที่ระดับที่ต่ำกว่า

ปริมาณของออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่ตรวจวัดได้นั้น อาจจะสูงกว่าหรือต่ำกว่าค่าสมดุลได้ เนื่องจากแบคทีเรียในแหล่งน้ำจะใช้ออกซิเจนในขณะที่กำลังย่อยสลายเศษซากพืช ซากสัตว์ในแหล่งน้ำนั้น ซึ่งอาจทำให้ระดับของออกซิเจนที่ละลายในน้ำในแหล่งน้ำนั้นลดลง ในทางกลับกันพบว่าสาหร่ายในน้ำจะสร้างออกซิเจนในขณะที่ทำการสังเคราะห์แสง ซึ่งทำให้ในบางครั้งพบว่า ในช่วงฤดูร้อน ระดับของออกซิเจนที่ละลายในน้ำจะสูงกว่าในฤดูอื่น

ในการตรวจวัดออกซิเจนละลายน้ำสามารถทำได้โดยวิธีการไตเตรต ซึ่งอาจเก็บน้ำตัวอย่างมาตรวจวัดทันทีในห้องปฏิบัติการหรืออาจตรวจวัดในภาคสนามโดยชุดตรวจวัดออกซิเจนที่ละลายในน้ำ ซึ่งจะมีคู่มือแสดงขั้นตอนการตรวจวัดอย่างชัดเจน

วิธีการตรวจวัด

1. วิธีการเก็บตัวอย่างน้ำ


1.1 ล้างขวดและจุกขวดเก็บตัวอย่างน้ำ และล้างมือของผู้ทำการทดลองด้วยน้ำตัวอย่าง 3 ครั้ง และล้างขวดแก้วขนาดเล็กด้วยน้ำกลั่น 3 ครั้ง

1.2 ปิดจุกขวดเก็บตัวอย่างน้ำ

1.3 จุ่มขวดเก็บตัวอย่างลงในน้ำ ตัวอย่างให้จมอยู่ใต้ผิวหน้าน้ำจึงเปิดจุกและปล่อยให้น้ำไหลสู่ขวดจนเต็ม

1.4 เคาะขวดเก็บตัวอย่างน้ำเบา ๆ เพื่อไล่ฟองอากาศ

1.5 ปิดจุกขวดให้เรียบร้อย ในขณะที่ขวดเก็บตัวอย่างยังจมอยู่ในน้ำแล้วจึงยกขวดขึ้นจากน้ำ

1.6 ตรวจสอบอีกครั้งหนึ่งว่าไม่มีฟองอากาศอยู่ในขวด ถ้าพบว่ายังคงมีฟองอากาศอยู่ให้ทำการเก็บตัวอย่างน้ำใหม่ทันที

2. วิธีการเก็บรักษาตัวอย่างน้ำและทดลอง


do-kit

ภาพที่ 1 ชุดทดสอบออกซิเจนละลายในน้ำสำเร็จรูป

2.1 ตักแมกนีเซียมซัลเฟตด้วยช้อนตักสารที่แห้ง 1 ช้อน เทลงในน้ำตัวอย่าง แล้วปิดฝาให้สนิท

2.2 ใช้นิ้วชี้กดที่ฝาขวดไว้ (ดังภาพที่ 2) แล้วเขย่าสารให้เข้ากัน โดยคว่ำและหงายขวดขึ้นช้าๆ สลับกันไป พักไว้สักครู่ให้ออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่ถูกตรึงไว้ตกเป็นตะกอนสีน้ำตาล ถ้าน้ำตัวอย่างมีออกซิเจนที่ละลายในน้ำปริมาณมาก จะมีตะกอนสีน้ำตาลเข้มจำนวนมากที่ก้นขวด (ดังภาพที่ 3) และถ้าน้ำตัวอย่างมีออกซิเจนที่ละลายในน้ำปริมาณน้อยจะมีตะกอนสีน้ำตาลอ่อนปริมาณเล็กน้อย

shake brown-precipitate

ภาพที่ 2 วิธีเขย่าขวดที่ถูกต้อง ภาพที่ 3 ตะกอนสีน้ำตาลของออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่ถูกตรึงไว้

2.3 เปิดฝาและเติมกรดซัลฟามิก (Sulfamic Acid) หรือกรดซัลฟูริก(Sulfuric acid) ลงไปเพื่อละลายตะกอนสีน้ำตาลปิดฝาแล้วเขย่าให้เข้ากัน จะได้เป็นน้ำสีน้ำตาลใส (ดังน้ำตัวอย่างขวดที่ 1 ในภาพที่ 4)

water-sample

1              2              3             4

ภาพที่ 4 ตัวอย่างน้ำในการตรวจวัดออกซิเจนที่ละลายในน้ำตามขั้นตอนต่างๆ

2.4 เติม Alk Pot Iodide Azide ลงไปเพื่อทำให้น้ำตัวอย่างเกิดสีเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำแป้ง (ดังน้ำตัวอย่างขวดที่ 2 ในภาพที่ 4)

2.5 หยดน้ำแป้ง (Starch Indicator) ลงไปทำปฏิกิริยากับน้ำตัวอย่างเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน (ดังน้ำตัวอย่างขวดที่ 3 ในภาพที่ 4)

2.6 หาปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ โดยการไตเตรตด้วยไธโอซัลเฟต (Thiosulfate) 0.025N จนกว่าสีน้ำเงินของน้ำตัวอย่างจะเป็นน้ำใส (ดังน้ำตัวอย่างขวดที่ 4 ในภาพที่ 4) ถือเป็นจุดยุติ

2.7 อ่านค่าปริมาณไธโอซัลเฟตที่ใช้ไป ซึ่งก็คือค่าปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำนั่นเอง

2.8 บันทึกค่าปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่ได้จากนักเรียนทุกกลุ่มใส่ลงในใบบันทึกข้อมูล

2.9 หาค่าเฉลี่ยของปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่วัดโดยนักเรียนทุกกลุ่มถ้าค่าที่วัดได้จากนักเรียนทุกกลุ่มแตกต่างจากค่าเฉลี่ยไม่เกิน ±1 กรัม/ลิตร (g/l) ถือว่ายอมรับได้แต่ถ้าไม่เป็นไปตามนี้ให้ทำการตรวจวัดซ้ำใหม่

2.10 เทของเหลวที่ใช้แล้วทั้งหมดจากการตรวจวัดลงในขวดสำหรับทิ้งน้ำยา