การตรวจวัดซัลเฟอร์ทั้งหมดในแกโซลีนด้วยขั้วไฟฟ้าชนิดพิมพ์สกรีน

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการใช้ขั้วไฟฟ้าชนิดพิมพ์สกรีนในการตรวจวัดปริมาณซัลเฟอร์ทั้งหมดในน้ำมันแกโซลีน โดยสารประกอบซัลเฟอร์ในแกโซลีนก่อให้เกิดการกัดกร่อนของเครื่องยนต์และเมื่อเกิดการเผาไหม้จะเกิดก๊าซพิษขึ้น ในหลายทศวรรษที่ผ่านมากลุ่มประเทศทวีปยุโรป (EURO) ได้ให้ความสำคัญและลดระดับของปริมาณซัลเฟอร์ทั้งหมดที่ยอมให้มีในน้ำมันเชื้อเพลิงได้อย่างต่อเนื่อง ปัจจุบันประเทศไทยใช้เกณฑ์มาตรฐานสากล EURO 4 เพื่อควบคุมปริมาณของซัลเฟอร์ในแกโซลีนให้มีได้ไม่เกิน 50 ppm ซึ่งถือว่าเป็นปริมาณที่ต่ำ ดังนั้นวิธีที่ใช้ในการวิเคราะห์จึงจำเป็นต้องมีความไวสูงในการตรวจวัด เคมีไฟฟ้าเป็นหนึ่งวิธีทางเลือกที่ทำให้บรรลุจุดประสงค์ดังกล่าวนี้ได้ และเพื่อที่จะลดขั้นตอนการเตรียมขั้วไฟฟ้าและการติดตั้งอุปกรณ์ จึงได้นำขั้วไฟฟ้าชนิดพิมพ์สกรีน (Screen – printed electrode) เข้ามาประยุกต์ใช้ในงานวิจัยนี้ แต่จากหลายงานวิจัยที่ผ่านมานั้นขั้วไฟฟ้าชนิดพิมพ์สกรีนนี้ถูกออกแบบให้ใช้สำหรับงานที่มีสารตัวกลางเป็นน้ำ ในการศึกษานี้จึงต้องเลือกตัวทำละลายที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานกับขั้วไฟฟ้าพิมพ์สกรีน และยังต้องสามารถละลายสารเกื้อหนุนโซเดียมแอซีเทต, ศึกษาอิทธิพลของความเข้มข้นของสารละลายเกื้อหนุน, ค่าพารามิเตอร์ต่างๆ ทางเคมีไฟฟ้า พร้อมปรับค่าเพื่อหาความไวของสัญญาณในการตรวจวัดที่ดีที่สุด การศึกษานี้พบว่าช่วงความเป็นเส้นตรง (Linear range) ของไดบิวทิลซัลไฟด์ที่ 20 ถึง 100 ppb และมีความไวในการตรวจวัดที่ดีที่สุด คือ 0.3734 µA/ppb และค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นเส้นตรงอยู่ที่ 0.9983 ค่าขีดจำกัดต่ำสุดของการวัดเชิงคุณภาพ และขีดจำกัดต่ำสุดในการวัดเชิงปริมาณ คือ 9.0 ppb และ 30 ppb ตามลำดับ และท้ายที่สุดได้ประยุกต์วิธีนี้เพื่อการตรวจวัดปริมาณซัลเฟอร์ทั้งหมดในตัวอย่างน้ำมันแกโซลีนจากสถานีบริการ โดยค่าต่างๆที่ได้จากการวิจัยนั้นได้ถูกเปรียบเทียบกับวิธีมาตรฐาน ASTM D2622 ซึ่งพบว่ามีค่าร้อยละความคลาดเคลื่อนระหว่าง 2 วิธีการวัดน้อยกว่า 6.7