ออกซิเจนในน้ำคืออะไร? | ทำไมต้องวัดออกซิเจนในน้ำ?
เลือกอ่านเฉพาะหัวข้อ..คลิ๊ก!
◼ วิธีการหาปริมาณออกซิเจนในน้ำ (Dissolved Oxygen)
◼ ประเภทของเครื่องวัดออกซิเจนในน้ำ แบ่งตามประเภทของของเซนเซอร์ (Membrane Sensor)
◼ วิธีการเลือกซื้อเครื่องวัดออกซิเจนในน้ำ Dissolved Oxygen Meter: DO Meter
◼ การวัดออกซิเจนในน้ำเพื่อประโยชน์ในด้านต่างๆ
ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ หรือดีโอ (Dissolved Oxygen: DO)โดยปกติออกซิเจนที่ละลายในน้ำได้มาจากบรรยากาศและการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชน้ำ ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ Dissolved Oxygen จะแปรผกผันกับอุณหภูมิ และความเข้มข้นของแร่ธาตุที่ละลายในน้ำ ถ้าหากอุณหภูมิและความเข้มข้นของแร่ธาตุในน้ำสูง จะทำให้ออกซิเจนจะละลายในน้ำได้น้อยลง
- น้ำในธรรมชาติทั่วไปปกติจะมีค่าดีโอ Dissolved Oxygen ประมาณ 5-7 มิลลิกรัมต่อลิตร (mg/L)
- มาตรฐานน้ำที่มีคุณภาพดึ จะมีค่า DO ประมาณ 5 – 8 mg/L
- น้ำเสีย จะมีค่า DO ต่ำกว่า 3 mg/L
- ปริมาณออกซิเจนในน้ำ สำหรับสัตว์น้ำ
ต่ำกว่า 4 mg/L ปลาตายหมด
ต่ำกว่า 4 -6 mg/L ปลาจำนวนน้อยมากๆ สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้
ต่ำกว่า 6.5 – 9.5 mg/L ปลาตัวใหญ่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ ปลาตัวเล็กๆอยู่ไม่ได้
ต่ำกว่า 9.5 – 12 mg/L ปลาทุกขนาดสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้
วิธีการหาปริมาณออกซิเจนในน้ำ (Dissolved Oxygen)
1. วิธีการหาปริมาณออกซิเจนในน้ำ Dissolved Oxygen โดยการวิเคราะห์ทางเคมี (การไทเทรต: Titration) ใช้หลักการที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาในน้ำตัวอย่างที่จะตรวจสอบแล้วเกิดเป็น ไอโอดีน ซึ่งปริมาณของไอโอดีที่เกิดขึ้นจะเท่ากับปริมาณของออกซิเจน Dissolved Oxygen ที่มีอยู่ ในตัวอย่างนั้น วิธีที่นิยมมากที่สุด คือ วิธีการ Winkler ซึ่ง ปัจจุบันได้ดัดแปลงให้สามารถใช้วิเคราะห์ในน้ำสภาพต่างๆ กัน เหมาะสำหรับการใช้เครื่องมือนั้น การวัดตัวอย่างน้ำที่ต้องการวิเคราะห์เป็นจำนวนมาก หรือเมื่อต้องการวัดปริมาณออกซิเจนในระดับความลึกต่างๆ กันในแม่น้ำ หรืออ่างเก็บน้ำ
2. ใช้เครื่องวัดออกซิเจน (Dissolved Oxygen Meter: DO Meter ) เป็นวิธีที่สะดวกที่สุดในการวัดภาคสนาม เช่น การวัดออกซิเจนในบ่อกุ้ง หรือแหล่งน้าธรรมชาติ คุณสมบัติเด่นของเครื่องวัดออกซิเจนDissolved Oxygen Meter: DO Meter นั้น นอกจากการใช้งานที่สะดวกรวดเร็วแล้วยังมีความแม่นยำสูงอีกด้วย เครื่องวัดออกซิเจน Dissolved Oxygen Meter (DO Meter)มีให้เลือกมากมายหลายแบบ หลากหลายยี่ห้อ ทั้งแบบพกพา และแบบติดตั้ง
ประเภทของเครื่องวัดออกซิเจนในน้ำ แบ่งตามประเภทของของเซนเซอร์ (Membrane Sensor)
1. Polarographic Cell หรือ Clark Cell
2. Galvanic Cell เครื่องวัดปริมาณออกซิเจนในน้ำ (Dissolved Oxygen) ทั้งแบบ Polarographic Cell และ Galvani Cell ใช้หลักการของไฟฟ้าเคมี (Electrochemical) ภายในหัววัดประกอบด้วย ขั้วแคโทด ขั้วแอโนดสารละลายอิเล็กโทรไลต์ และเยื่อหุ้มหัววัด ( Membrane) เป็นวัสดุที่มีความสามารถในการเลือกให้เฉพาะออกซิเจนผ่านได้ โดย Polarographic Cell ใช้แรงดันไฟฟ้าจากภายนอกเพื่อช่วยเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้กับเซลล์จากแบตเตอรี่เป็นแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าจากภายนอก ส่วน Galvanic Cell หัววัดชนิดนี้เป็นหัววัดที่ก่อให้เกิดการ polarize และสร้างกระแสไฟฟ้าได้ด้วยตัวเอง (Self- Polizing Amperometric Cell)
Polarographic Cell ใช้โลหะเช่น ทอง ทองคำขาว (Platinum) หรือ พัลลาเดียม เป็นขั้วแคโทดGalvanic Cell ใช้ตะกั่วกับทอง หรือตะกั่วกับเงิน เป็นขั้วแคโทด
3. Optional Sensor เซนเซอร์ประเภทนี้ เป็นแบบ Optical โดยใช้หลักการของ Fluorescence ในการวัดปริมาณออกซิเจนในน้ำ Dissolved Oxygen meter: Do Meter โดยใช้หลักการของแสงที่จำกัดความยาวคลื่น Wavelength และควบคุมค่าความเข็มข้นของแสง ตกกระทบลง บนแผ่นเลนส์ ประมวณผลและจากค่าความแตกแตกระหว่างการส่งไป-กลับ คำนวณออกมาเป็นค่าออกซิเจนในน้ำ Dissolved Oxygen : DO
วิธีการเลือกซื้อเครื่องวัดออกซิเจนในน้ำ Dissolved Oxygen Meter: DO Meter
แบ่งประเภทของเครื่องวัดออกซิเจนในน้ำ (DO Meter)
1. เครื่องวัดออกซิเจนในน้ำแบบตั้งโตีะ (Bench Type Dissolved Oxygen Meter – DO Meter) เครื่องวัดรุ่น WA-2015 เป็นเครื่องวัดคุณภาพน้ำเอนกประสงค์ สามารถวัดปริมาณออกซิเจนในน้ำ Dissolved Oxygen: DO, กรด-ด่าง pH, ค่าความต่างศักดิ์โออาร์พี ORP, ค่าการนำไฟฟ้า ตะกอน Conductivity/TDS
การวัดปริมาณออกซิเจนในน้ำ Dissolved Oxygen: DO วิธีการที่ดีที่สุดคือการวัด on site (การสุ่มและนำน้ำตัวอย่างมาวัดหาปริมาณออกซิเจนในน้ำในห้องทดลอง อาจส่งผลให้ปริมาณออกซิเจนเปลี่ยนแปลงได้จากหลายๆปัจจัย)
2. เครื่องวัดออกซิเจนในน้ำแบบพกพา (Portable Dissolved Oxygen meter – Do Meter)สามารถนำเครื่องวัดหาปริมาณออกซิเจน Dissolved Oxygen: DOจากแหล่งน้ำได้เลย นิยมใช้เนื่องจากการใช้งานสะดวก ได้ผลการวัดรวดเร็ว แม่นยำ
3. เครื่องวัดออกซิเจนในน้ำแบบติดตั้ง/ออนไลน์ (On-line Dissolved Oxygen Meter – DO Meter) วิธีการเลือกซื้อเครื่องวัดออกซิเจน Dissolved Oxygen Meter: DO Meter แบบติดตั้งสิ่งที่สำคัญหรือเป็นหัวใจหลักคือ เซนเซอร์วัดออกซิเจน ในปัจจบันมีเครื่องวัดออกซิเจนในน้ำ Dissolved Oxygen Meter: DO Meter ให้เลือกมากมาย หลากหลายยี่ห้อเซนเซอร์หรือโพรบวัดออกซิเจนที่แนะนำคือ Optical เซนเซอร์ใช้หลักการของ Fluorescence ในการวัดปริมาณออกซิเจนในน้ำ Dissolved Oxygen: DO โดยใช้หลักการของแสงที่จำกัดความยาวคลื่น Wavelength และควบคุมค่าความเข็มข้นของแสง ตกกระทบลง บนแผ่นเลนส์ ประมวณผลและจากค่าความแตกแตกระหว่างการส่งไป-กลับ คำนวณออกมาเป็นค่าออกซิเจนอายุการใช้งานยาวนานกว่าเซนเซอร์ประเภทอื่นๆและการดูแลรักษาง่าย
การวัดออกซิเจนในน้ำเพื่อประโยชน์ในด้านต่างๆ
- อุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ การวัดออกซิเจนในน้ำเป็นการตรวจคุณภาพน้ำที่มีผลสำคัญต่อการดำรงชีวิตของสัตว์น้ำ
- มาตรฐานน้ำดื่ม ระดับ DO 8 -9 mg/L คุณภาพน้ำดี ใช้สำหรับการอุปโภคบริโภค
ระดับ DO (mg/L) | คุณภาพของน้ำ | การใช้ประโยชน์ |
8-9 6.7-8 4.5-6.7 ต่ำกว่า 4.5 ต่ำกว่า 4 ต่ำกว่า 2 |
ดี เริ่มมีการปนเปื้อน ปนเปื้อนปานกลาง มีการปนเปื้อนมาก น้ำอยู่ในภาวะวิกฤติ น้ำอยู่ในภาวะวิกฤติ |
อุปโภค บริโภค ใช้ในการอุปโภค ใช้ในการเกษตรกรรมและอุตสาหกรรม พืชและสัตว์น้ำเริ่มได้รับอันตรายใช้ประโยชน์ได้น้อย พืชและสัตว์น้ำได้รับอันตราย ใช้ประโยชน์ไม่ได้ พืชและสัตว์น้ำไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ใช้ประโยชน์ไม่ได้เลย |