เยี่ยมห้องวิเคราะห์น้ำ ศูนย์วิจัยและพัฒนาประมงชายฝั่งจันทบุรี
ตอน การวิเคราะห์คลอรีน (Chlorine)
 

     เว็บเพจเยี่ยมห้องวิเคราะห์น้ำ ผมจะแบ่งการนำเสนอออกเป็นหลายตอน สำหรับหน้านี้คือหน้าที่ 3 ขอนำเสนอตอน  การวิเคราะห์คลอรีนในน้ำ (Chlorine) ประกอบด้วย 4 หัวข้อย่อย (สนใจชมตอนอื่นๆ คลิ๊กที่ห้องวิเคราะห์น้ำ)      
    

     1. หลักการวิเคราะห์คลอรีนในน้ำ
     2. ภาพการวิเคราะห์คลอรีนด้วยเทสท์คิต
  
  3. ภาพขั้นตอนการเตรียมน้ำยาเคมี
4.
คลอรีนกับผู้เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ
     
   
 
1. หลักการวิเคราะห์คลอรีน
 
การวิเคราะห์ปริมาณคลอรีนในน้ำมีหลายวิธีครับ แต่ที่ผมนำเสนอเป็นวิธีที่ง่ายๆ และนำเสนอเฉพาะการดัดแปลงมาเป็นชุดทดสอบเบื้องต้นเท่านั้น โดยใช้สารเคมี 3 ตัว คือ โปตัสเซียมไอโอไดด์ (KI) ฟอร์มาลิน และแป้งมันครับ
หลักการวิเคราะห์คลอรีนในน้ำที่จะนำเสนอดัดแปลงจากวิธี 408A (APHA 1980) ชื่อวิธี Iodometric method 1มีหลักการที่ง่ายๆ คือ ใส่ สารเคมีชื่อ โปตัสเซียมไอโอไดด์ (KI) ผสมกับน้ำแป้งลงในน้ำ หากในน้ำมีคลอรีน ตัวคลอรีนจะทำปฏิกริยากับโปตัสเซียมไอโอไดด์ (KI) ที่เราใส่ลงไป ทำให้ไอโอดีนถูกขับออกมา (Chlorine will liberate free iodine from KI) เกิดเป็นสารสีเหลือง แต่เมื่อเจอกับน้ำแป้งก็จะเปลี่ยนเป็น สีน้ำเงิน หากในน้ำมีคลอรีนมาก ไอโอดีนก็จะถูกขับออกมามาก สีน้ำเงิน ก็จะเข้มมากตามไปด้วย
ดังนั้นหากในน้ำมีคลอรีนน้อย สีน้ำเงิน ก็จะจาง หากในน้ำมีคลอรีนมาก สีน้ำเงิน ก็จะเข้ม การเปรียบเทียบความเข้มของ สีน้ำเงิน ก็พอจะรู้ปริมาณคลอรีนได้อย่างกว้างๆครับ
แต่หากต้องการทราบปริมาณคลอรีนอย่างละเอียด วิธี 408 A (APHA 1980) ก็จะใช้วิธี Tritration ด้วยการหยดสารละลาย โซเดียมไธโอซัลเฟต ที่ทราบความเข้มข้นลงไป (0.01N) ก็สามารถคำนวณหาปริมาณคลอรีนที่แท้จริงจากปริมาณโซเดียมไธโอซัลเฟตที่ใช้ไปจนทำให้สีน้ำเงินจางหายไปได้
ผมไม่นำเสนอวิธี ไตเตรชั่น เพราะทางปฏิบัติแล้ว เราพอดูปริมาณคลอรีนจากความเข้มของสีน้ำเงินได้ และสิ่งที่ต้องการมากที่สุด คือ ดูว่าในน้ำที่จะนำมาใช้ไม่มีคลอรีนหลงเหลืออยู่
สำหรับความเข้มข้นทางเคมีนิยมใช้หน่วย น้ำหนักของคลอรีนต่อปริมาตรน้ำ 1 ลิตร คือ มิลลิกรัมคลอรีน/ลิตร หรือ mg Cl as Cl2/L แต่เขียนสั้นๆเป็น มิลลิกรัม/ลิตร หรือ มก./ล. ก็เป็นที่เข้าใจกัน แต่บางครั้งในรายงานบางฉบับ อาจใช้เป็นน้ำหนักของเม็ดคลอรีนก็มี โดยมักเป็นหน่วย กรัม/ลูกบาศก์เมตร หรือ พีพีเอ็ม หรือ ส่วนในล้านส่วน (ค่าเท่ากับ มิลลิกรัม/ลิตร) ซึ่งหากใช้เป็นน้ำหนักของเม็ดคลอรีน ความเข้มข้นคลอรีนจริงจะน้อยกว่า เพราะคลอรีนเม็ดจะมีเปอร์เซ็นต์คลอรีนไม่เต็มร้อยเปอร์เซ็นต์ครับ
   
 
2. ภาพขั้นตอนการวิเคราะห์คลอรีนด้วยเทสท์คิต
 

ตวงน้ำตัวอย่างให้ได้ปริมาตร 6 มิลลิลิตร (ตามขีดที่กำหนด) แล้วหยดน้ำยา เคไอ ลงไป 2 หยด เขย่าให้เข้ากัน รอ 10 วินาที

ดูสี หากมีสีน้ำเงินแสดงว่ายังมีคลอรีนครับ (ตัวอย่างสีของน้ำที่มีคลอรีนความเข้มข้น 0, 1, 2, 5, 10, 20, 30 กรัมของเม็ดคลอรีน/ลูกบาศก์เมตร)

น้ำตัวอย่างที่เห็นเป็นน้ำเค็มครับ หากเป็นน้ำจืดโทนสีจะต่างจากนี้เล็กน้อย นอกจากนี้หากน้ำมีคลอรีนมากๆ เช่น 5,000 มิลลิกรัม/ลิตร หากหยดน้ำยาน้อย คลอรีนจะกัดสีน้ำเงินบ้างเหลือให้เห็นเป็นสีเหลืองของไอโอดีน  แต่ความเข้มข้นมากขนาดนั้นวงการเพาะเลี้ยงไม่ใช้กันหรอกครับ แค่ 50-60 กรัม/ ลูกบาศก์เมตร ก็มากแล้ว

ตัวอย่างสีของน้ำที่มีคลอรีนความเข้มข้น 30, 20, 10, 5, 2, 1, 0 กรัมเม็ดคลอรีน/ลูกบาศก์เมตร (มิลลิกรัมของเม็ดคลอรีน/ลิตร ) ตามลำดับจากซ้ายมาขวา

เทคนิคการดูสี ต้องมองจากข้างบนลงมาครับ (ภาพข้างบน) ส่วนภาพด้านข้างลงให้ดูการไล่ความเข้มสี

หมายเหตุ เม็ดคลอรีนที่ใช้มีเปอร์เซ็นต์ แคลเซียมไฮโปคลอไรท์ 65 เปอร์เซ็นต์

   
 
3. ภาพขั้นตอนการเตรียมน้ำยาเคมีชุดเทสท์คิตทดสอบคลอรีน
 

ชั่งผงโปตัสเซียมไอโอไดด์ (KI) 30 กรัม ละลายในน้ำกลั่น 200 มิลลิลิตร (ตามภาพ) โดยต้องกวนจนผงโปตัสเซียมไอโอไดด์ละลายจนหมด (ละลายไม่ยากเท่าไหร่ครับ)

หากท่านไม่มีเครื่องชั่ง ก็ใช้ช้อนชาตักมาประมาณ 6 ช้อนได้ครับ

ชั่งผงแป้ง 2 กรัม ลงในน้ำกลั่น 50 มิลลิลิตร (ตามภาพ) กวนให้เข้ากัน ในภาพเป็นแป้งที่เรียกว่า Iodometric Indicater (strach)

หากไม่มีแป้งตัวนี้ใช้แป้งมันแบบที่ขายกันทั่วไปได้ครับ และหากไม่มีเครื่องชั่ง ก็ใช้ช้อนชาตักประมาณ 1/3 - 1/2 ช้อนชาได้ครับ

จากนั้นนำน้ำแป้งไปอุ่นด้วยไฟอ่อนๆ พร้อมกวนเพื่อไม่ให้แป้งไหม้ สักครู่แป้งก็จะใส (ตามภาพ) เมื่อเย็นใส่ฟอร์มาลีนลงไปประมาณ 0.2- 0.4 มิลลิลิตร (ป้องกันการบูด)
จากนั้นเทน้ำแป้งจำนวน 30 มิลลิลิตร ลงในสารละลายโปตัสเซียมไอโอไดด์ 200 มิลลิลิตร ซึ่งเราจะได้น้ำยาวัดคลอรีน จำนวน 230 มิลลิลิตร ซึ่งสามารถใช้วัดน้ำได้จำนวนประมาณ 2,500 ตัวอย่าง

บรรจุน้ำยา เคไอ ที่ผสมน้ำแป้ง ลงในขวดหยด

(น้ำยาตัวนี้เมื่อเตรียมแล้วควรเก็บในที่เย็น ป้องกันแป้งบูด แต่ผมลองตั้งข้างนอกไม่แช่ตู้เย็น 3 เดือนก็ยังใช้ได้ดีอยู่ครับ)

        สำหรับน้ำยาเคมีตัวนี้สามารถใช้ตรวจสอบโอโซน (O3) ได้ด้วยนะครับ เนื่องจากโอโซนในน้ำสามารถขับไอโอดีนออกจากโปตัสเซียมไอโอไดด์ได้เหมือนกับคลอรีน ซึ่งหากน้ำมีโอโซนและหยดน้ำยาเคไอลงไปก็จะเกิดสีน้ำเงินเหมือนกันครับ

        หากท่านผู้ชมอ่านเนื้อหาการทำเทสท์คิต และได้ลองเตรียมสารเองแล้ว ได้ผลประการใด บอกให้ทราบบ้างก็ดีครับ ทาง กระดาน ถาม-ตอบ ของเว็บก็ได้ครับ

   
 
4. คลอรีนกับผู้เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ
 

ปกติแล้วจะไม่พบคลอรีนในแหล่งน้ำธรรมชาติ เพราะไม่มีการปนเปื้อน อีกทั้งคลอรีนสลายตัวได้ง่าย

ประโยชน์ของคลอรีนกับผู้เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ สรุปได้ดังนี้
ฆ่าเชื้อโรค
ปรับปรุงคุณภาพน้ำ เช่น ลดแอมโมเนีย เหล็ก แมงกานีส ซัลไฟด์
ทำลายสารอินทรีย์บางชนิด
เป็นตัวช่วยตกตะกอน โดยการเติมคลอรีนน้อยๆ ก่อน
ลด บีโอดี ของน้ำ
คลอรีนปริมาณน้อยๆ (1 พีพีเอ็ม หรือ 1 กรัม/ลูกบาศก์เมตร) ช่วยควบคุมโปรโตซัวในการเพาะแพลงก์ตอนพืชบางชนิด
(กรรณิการ์ 2544, ธิดา และมาวิทย์ 2532 และ APHA 1980)

คลอรีนที่จำหน่ายมี 2 แบบ ได้แก่
แบบน้ำ            อยู่ในรูป โซเดียมไฮโปคลอไรท์ (NaOCl)
แบบผงหรือเม็ด อยู่ในรูป แคลเซียมไฮโปคลอไรท์  (Ca(OCl)2)

เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้คลอรีนขึ้นกับปัจจัย 2 ประการ คือ
1. ความเข้มข้นคลอรีน
2. ระยะเวลาสัมผัสน้ำของคลอรีน

ดังนั้นการใช้คลอรีนเพื่อฆ่าเชื้อโรค ต้องให้คลอรีนตามความเข้มข้นที่ต้องการสัมผัสน้ำให้นานที่สุด และตัวการสำคัญที่ทำให้คลอรีนสลายตัวคือ แสงแดด ดังนั้นหากต้องการฆ่าเชื้อในน้ำด้วยคลอรีน ต้องเริ่มใส่คลอรีนเมื่อไม่มีแสงแดด ความเข้มข้นของคลอรีนจะได้คงอยู่นานๆ ตลอดคืน

สำหรับความเป็นพิษของคลอรีนต่อสัตว์น้ำ จากผลการทดลองในห้องปฏิบัติการพบว่า คลอรีนระดับความเข้มข้น 0.2-0.5 มิลลิกรัม/ลิตร สามารถทำให้ปลากะพงขาวและกุ้งก้ามกรามตายภายใน 48 ชั่วโมง (ไมตรีและจารุวรรณ 2528)

ส่วนกุ้งกุลาดำ พบว่าความเข้มข้นของคลอรีนที่ทำให้ลูกกุ้ง พี 6 และ พี 15 ตาย 50 เปอร์เซนต์ใน 24 ชั่วโมง คือ 2.66 และ 2.77 มิลลิกรัม/ลิตร ตามลำดับ (สุวรรณา และพรเลิศ 2539)

ลูกกุ้งกุลาดำระยะ พี 15 ที่ทดลองอนุบาลในน้ำที่มีคลอรีน 0, 0.276, 0.828 และ 1.380 มิลลิกรัม/ลิตร พบว่าอัตรารอดตายและการเจริญเติบโตไม่ต่างกัน (สุวรรณา และพรเลิศ 2539)

หากสนใจรายละเอียดส่วนนี้เพิ่มเติม คลิ๊กอ่านได้ตรงนี้

ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ หากน้ำฆ่าเชื้อยังมีคลอรีนเหลืออยู่บ้างแต่ต้องการนำมาใช้ สามารถกำจัดคลอรีนให้หมดได้ด้วยการใส่ โซเดียมไธโอซัลเฟต (Na2S2O3*5H2O) ลงไปในน้ำ (มั่นสินและไพพรรณ 2544)
   
 
เอกสารอ้างอิง
 
  กรรณิการ์ สิริสิงห์. 2544. เคมีของน้ำ น้ำโสโครก และการวิเคราะห์. พิมพ์ครั้งที่ 3 370 หน้า
  ธิดา เพชรมณี และมาวิทย์ อัศวอารีย์. 2532. การใช้สารประกอบคลอรีนควบคุมโปรโตซัวในการเพาะเลี้ยง Chlorella รายงานการสัมมนาวิชาการประจำปี 2532 กรมประมง. หน้า 255-261
  มั่นสิน ตัณฆุลเวศม์ และไพพรรณ พรประภา. 2544. การจัดการคุณภาพน้ำและการบำบัดน้ำเสียในบ่อเลี้ยงปลาและสัตว์น้ำอื่นๆ เล่ม 1 การจัดการคุณภาพน้ำ. ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณืมหาวิทยาลัย. 319 หน้า.
  ไมตรี ดวงสวัสดิ์ และจารุวรรณ สมศิริ. 2528. คุณสมบัติของน้ำและวิธีวิเคราะห์. ฝ่ายวิจัยสิ่งแวดล้อมสัตว์น้ำ สถาบันประมงน้ำจืดแห่งชาติ กรมประมง. 115 หน้า.
  สุวรรณา วรสิงห์ และ พรเลิศ จันทร์รัชชกูล. 2539. ความเป็นพิษเฉียบพลันและผลของคลอรีนที่มีต่อกุ้งกุลาดำ Penaeus monodon Frabricus. ศูนย์พัฒนาการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำชายฝั่งจันทบุรี กองเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำชายฝั่ง กรมประมง 26 หน้า
  APHA, AWWA and WPCF. 1980. Standard Method for the Examination Water and Wastewater 15th ed. American Public Health Publisher Inc., New York. 1,134 pp.
ศูนย์วิจัยและและพัฒนาประมงชายฝั่งจันทบุรี
ตำบล บางกะจะ อำเภอเมือง จังหวัด จันทบุรี 22000
โทร 0-3945-7987-8 โทรสาร 0-3939-1025
email : crchantaburi@dof.thaigov.net หรือ chanfisheries@yahoo.com