การวิจัยปรอทในก๊าซธรรมชาติ : รายงานฉบับสมบูรณ์

Abstract

การศึกษาปรอทในก๊าซธรรมชาติโยใช้เทคนิค cold vapor atomic absorption spectrometry (CV-AAS) ได้ศึกษาเปรียบเทียบเทคนิคของ Jerome ที่ใช้ dosimeter เป็นตัวจับปรอท พบว่า วิธี CV-AAS หาความเข้มข้นปรอทจากตัวอย่างเดียวกัน ได้สูงกว่าวิธี Jerome-dosimeter เกิน 50 % การใช้ dosimeter จับปรอทในก๊าซธรรมชาติ พบว่า บางครั้ง ประสิทธิภาพการจับปรอทของ dosimeter ลดลง และยังพบว่า บางครั้งการ desorption ปรอทออกจาก dosimeter เกิดขึ้นอย่างช้าๆ ทำให้การอ่านค่าความเข้มข้นปรอทผิดพลาด โยสรุป ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการอ่านคำถูกต้องของ Jerome-dosimeter มี 3 ประการ คือ 1) ประสิทธิภาพของ dosimeters 2) ความถูกต้องของเครื่อง Jerome และ 3) ตัวรบกวนการจับปรอทที่อาจมีตัวอย่างก๊าซธรรมชาติ การศึกษาความเสื่อมสภาพของ dosimeters โดยวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าของ dosimeters พบว่า มีค่าสูงเกิน 15 Ohms การศึกษาประสิทธิภาพของ dosimeters โดยใช้ไอปรอทและอ่านค่าด้วย Jerome พบว่าประสิทธิภาพการจับปรอทอยู่ช่วง 60-89% ความถูกต้องของค่าที่อ่านได้นี้ ยังขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของตัวเซ็นเซอร์ใน Jerome ซึ่งได้ศึกษาโดยทดสอบการทำงานที่เรียกว่า "functional test" พบว่า ประสิทธิภาพของ Jerome โดยเฉลี่ย 83 % เมื่อเทียบกับมวลปรอทที่ฉีดเข้าเซ็นเซอร์ การใช้ calibration curve ที่สร้างจากความสัมพันธ์ของค่าที่ Jerome อ่าน กับมวลปรอท สามารถแก้ไขการหาปริมาณของ Jerome ให้ถูกต้องได้ แต่ไม่สานารถแก้ไขปัญหาที่อ่านค่าได้ต่ำเนื่องจากตัวรบกวนบางอย่างในก๊าซธรรมชาติได้ การใช้ CV-ASS ที่ absorption cell มี pathlength 18 ซม. และเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 ซม. สามารถเพิ่ม sensitivity ของปรอทได้ต่ำถึง 0.2 ng ได้ใช้ cell ที่ทำขึ้นนี้ หาประสิทธิภาพของ dosimeters ใหม่ โดยอ่านค่า absorbance ของไอปรอทที่ได้จากการ desorption ปรอท ออกจาก dosimeter เทียบกับ absorbance ของไอปรอทที่ฉีดเข้า absorption cell โดยตรง พบว่าประสิทธิภาพของ dosimeters ที่ได้ ส่วนใหญ่เกินกว่า 95 % สารละลายจับปรอทและปรอทอินทรีย์ ที่ศึกษามี acetone, toluene, nitric acid,และ พบว่า ทุกสารละลายจับปรอทอินทรีย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพอัตราการจับที่ 200 มล./นาที ที่ใช้ในการทดลอง (ยกเว้น acetone จับปรอทได้ประมาณ 90 %) แต่ได้เลือกใช้สารละลาย เป็นตัวจับปรอทในก๊าซธรรมชาติที่เหมาะสมที่สุด การวัดค่า absorbance ของไอปรอทที่ได้จากสารละลาย ตามวิธีของ CV-AAS เข้าสู่ absorption cell โดยตรง พบว่า ให้ sensitivity ไม่ดี เนื่องจากยังเหลือปรอทละลายอยู่ในสารละลาย สูง จึงใช้ dosimeter เป็นตัวจับปรอทที่ออกมาจากสารละลาย ก่อน และจึงทำการ desorption เข้าสู่ absorption cell วัดด้วย ASS ทำให้ได้ sensitivity ของการวัดปรอท อยู่ในระดับ 1 ng การหาปริมาณปรอทในตัวอย่าง ethane และ propane โดยจับปรอทด้วยสารละลาย และวัดด้วย AAS พบว่า ปริมาณปรอทใน ethane อยู่ในระดับ 0.3-1 และใน propane อยู่ในระดับ 0.2 -0.5 นอกจากนี้ พบว่า การหาปรอทใน ethane ที่ก่อนผ่านค่าด่านสกัดจับปรอท และหลังผ่านด่านสกัดจับ มีปริมาณปรอทไม่แตกต่างกัน