เบนซีน(Benzene) จัดเป็นสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatile Organic Compounds,VOCs) ชนิดหนึ่ง โดยเป็นองค์ประกอบตามธรรมชาติของปิโตรเลียมและสามารถสังเคราะห์ขึ้นได้จากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมอื่นๆ เบนซีนเป็นสารอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ทั้งพิษเฉียบพลันและเรื้อรัง โดยสามารถทำให้เสียชีวิตและก่อให้เกิดโรคมะเร็งได้ทุกส่วนของร่างกาย จัดเป็นสารอันตรายชนิดที่ 3 ตาม พรบ. วัตถุอันตราย พ.ศ. 2535
ดังนั้นในโรงงานกลั่นน้ำมันและโรงงานปิโตรเลียมอื่นๆ ที่มีสารเบนซีนเกิดขึ้นในกระบวนการผลิตจึงต้องการมีควบคุมปริมาณสารเบนซีนที่ถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม โดยใช้วิธีมาตรฐาน US EPA Method 325 ซึ่งจะต้องทําการเก็บตัวอย่างด้วยหลอดเก็บตัวอย่าง (Sample Tube) เป็นเวลา 2 สัปดาห์ จากนั้นจึงนําไปวิเคราะห์ผลด้วยเครื่อง Thermal Desorption with Gas Chromatograph Mass Spectrometer (TD-GCMS) โดยจะต้องมีปริมาณสารเบนซีนที่ตรวจวิเคราะห์ได้ไม่เกิน 9 µg/m3
วิธีการเก็บตัวอย่าง
ขั้นตอนในการเก็บตัวอย่างเริ่มจากการกำหนดจุดสำหรับวางหลอดเก็บตัวอย่างให้ครอบคลุมบริเวณโดยรอบของโรงงานและจัดวางหลอดเก็บตัวอย่างที่ความสูง 1.5-3 เมตรพร้อมมีอุปกรณ์ป้องกันน้ำหรือฝุ่นที่จะตกลงใส่หลอดเก็บตัวอย่าง
ภายในหลอดเก็บตัวอย่างจะบรรจุสารที่สามารถดูดซับสารเบนซีนและสารอินทรีย์ระเหยง่ายอื่นๆ ที่สนใจวิเคราะห์ไว้(สามารถเลือกชนิดของสารดูดซับได้) วิธีการวางหลอดเก็บตัวอย่างจะต้องเปิดปลายด้านหนึ่งไว้เพื่อให้สารเบนซีนและสารอินทรีย์ระเหยง่ายอื่นๆ ค่อยๆ แพร่เข้าสู่หลอดเก็บตัวอย่าง (Passive sampling) แล้วถูกดูดซับไว้ โดยมีอัตราการดูดซับแตกต่างกันขึ้นกับชนิดของสารดูดซับ และเมื่อวางหลอดเก็บตัวอย่างไว้จนครบระยะเวลาแล้ว หลอดเก็บตัวอย่างจะถูกปิดและนำส่งห้องปฏิบัติการ
สำหรับวิธีการวิเคราะห์จะใช้วิธีการวิเคราะห์โดยใช้ Thermal Desorption with Gas Chromatograph Mass Spectrometer (TD-GCMS) โดยแบ่ง 2 ขั้นตอนการคือ
1. การเตรียมตัวอย่างด้วยเทคนิค Thermal Desorption โดยจะมีการให้ความร้อนกับหลอดเก็บตัวอย่างเพื่อให้สารเบนซีนและสารอินทรีย์ระเหยง่ายอื่นๆที่อยู่ภายในหลอดตัวอย่างระเหยออกไปที่ focusing (cold) trap เพื่อกำจัดสารอื่นๆ ที่ไม่ต้องการวิเคราะห์ออกเช่น ความชื้น เป็นต้น จากนั้นจึงให้ความร้อนกับ focusing (cold) trap อย่างรวดเร็วเพื่อชะให้สารเบนซีนและสารอินทรีย์ระเหยง่ายอื่นๆ เข้าสู่ระบบแก๊สโครมาโทกราฟีแมสสเปคโตรมิตรี
2. การวิเคราะห์ตัวอย่างด้วยวิธีแก๊สโครมาโทกราฟีแมสสเปคโตรมิตรี หลังจากที่สารเบนซีนและสารอินทรีย์ระเหยง่ายอื่นๆ ถูกชะเข้าสู่ระบบแก๊สโครมาโทกราฟีแล้วตัวอย่างไอระเหยที่เป็นสารผสมกันอยู่จะถูกแยกออกเป็นสารเดี่ยวแล้วตรวจวัดด้วยแมสสเปคโตรมิเตอร์ โดยผลการวิเคราะห์จะเรียกว่าโครมาโทแกรมดังแสดงในรูปที่ 4 ที่สามารถวิเคราะห์ได้ทั้งเชิงคุณภาพโดยดูจากเวลาทีสารนั้นๆถูกชะออกจากคอลัมน์และเชิงปริมาณโดยดูจากขนาดสัญญาณที่ตรวจวัดได้
ในการตรวจติดตามการปล่อยทิ้งสารเบนซีนและมลพิษอื่นจากโรงงานกลั่นนำมันปิโตรเลียมตามวิธีมาตรฐาน US EPA 325 นั้นมีวัสดุอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการเก็บตัวอย่างและการวิเคราะห์ตัวอย่าง ตลอดจนการทําความสะอาดหลอดเก็บตัวอย่าง ซึ่ง Markes International มีผลิตภัณฑ์ที่รองรับการวิเคราะห์ตามมาตรฐานนี้ โดยการออกแบบที่มีระบบตรวจสอบ ควบคุมการทํางาน ทุกขั้นตอนอย่างมั่นใจ ตั้งแต่จุดที่เก็บตัวอย่างจนถึงห้องปฏิบัติการ
อ่านบทความฉบับเต็มได้ที่ : https://www.scispec.co.th/app/2021TH/AN21_TDGCMS_325.pdf