ทฤษฎี
ฟอสฟอรัส (อังกฤษ: phosphorus) เป็นธาตุอโลหะ เลขอะตอม 15 สัญลักษณ์ P
ฟอสฟอรัสอยู่ในกลุ่มไนโตรเจน มีวาเลนซ์ได้มาก ปรากฏในหลายอัลโลโทรป พบทั้งในหินฟอสเฟต และเซลล์สิ่งมีชีวิตทุกเซลล์ (ในสารประกอบในดีเอ็นเอ) เนื่องจากสามารถทำปฏิกิริยาได้สูง จึงไม่ปรากฏในรูปอิสระในธรรมชาติ
วัฏจักรฟอสฟอรัส (Phosphorus cycle)
กระบวนการที่ฟอสฟอรัสถูกหมุนเวียนจากดินสู่ทะเลและจากทะเลสู่ดินซึ่งเรียกกระบวนการนี้ว่า
กระบวนการการตกตะกอนฟอสฟอรัสเป็นธาตุที่มีอยู่ในธรรมชาติเพียงน้อยมาและเกิดขึ้นจากการ
เปลี่ยนแปลง ของธรณีวิทยา ฟอสฟอรัสนำมาใช้หมุนเวียนระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิต
ในปริมาณจำกัด อสฟอรัสจะหายไปในห่วงโซ่อาหารในลักษณะตกตะกอนของสารอินทรีย์ไปสู่พื้นน้ำ
เช่น ทะเล แหล่งน้ำต่าง ๆ
อีกส่วนหนึ่งของฟอสฟอรัสจะอยู่ในรูปของสารประกอบ ซึ่งทับถมกันเป็นกองฟอสเฟต
รวมทั้งโครงกระดูก เปลือกหอย และซากปะการังใต้ทะเล และมหาสมุทร โพรติสต์ในทะเล
ที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ สามารถนำเอาสารประกอบฟอสเฟตเหล่านี้ไปใช้ได้
ทำให้มีปริมาณแพลงก์ตอนพืชเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แพลงก์ตอนนพืชเหล่านี้ถูกกิน
โดยแพลงก์ตอนสัตว์ และสัตว์อื่นๆ ต่างกินกันต่อๆ ไปตามห่วงโซ่อาหาร
ฟอสฟอรัสจะถูกถ่ายทอดไป ตามลำดับขั้นเช่นเดีายวกัน จนกระทั่งในที่สุดสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ
เหล่านั้นตาย หรือขับถ่ายลงนำ้ จะมีจุลินทรีย์บางพวกเปลี่ยนฟอสฟอรัส ให้เป็นสารประกอบ
ฟอสเฟตอยู่ในนำ้อีกครั้ง นอกจากนั้นนกทะเลถ่ายออกมามีมูลที่เป็นสารประกอบฟอสฟอรัสปริมาณสูง
มูลเหล่านั้นเมื่อลงทะเล จะเป็นอาหารของปลา และสัตว์อื่นๆ ได้เช่นกัน
ปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมด หมายถึง ปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมดในขยะซึ่งจะอยู่ในรูปของสารประกอบออโทฟอสเฟต ( Ortho-Phosphate )
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
จุดประสงค์
1.เพื่อศึกษาการหาปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมดตามขั้นตอนอย่างถูกต้องตามกระบวนการได้
2.เพื่อศึกษาการใช้อุปกรณ์ต่างๆได้อย่างถูกต้อง
อุปกรณ์ในการวิเคราะห์
1.ตู้อบ( Hot air oven )
2.เดสิเคเตอร์ ( Desiccator )
3.เครื่องชั่งน้ำหนักอย่างละเอียด ( Analytical Balance )
4.เครื่องบดขยะ ( Grinder )
5.Hot Plate
6.ชุดเครื่องแก้วสำหรับ Digest ที่ผ่านการทำความสะอาดด้วย 1: 1 HCl ขณะร้อน หรือ 1:1 HNO3 แล้วล้างด้วยน้ำประปาหรือน้ำกลั่นอีกครั้ง
7.Photometer ( เช่น Spectrophotometer ที่มีความยาวคลื่น 880 mm )
8.ตู้ควัน( Hood )
สารเคมี
1 ) 5 N H2 SO4 : น้ำ 70 ml H2SO4 conc ละลายด้วยน้ำกลั่นจนมีปริมาตร 500 ml Antimony potassium tartrate solution : น้ำ 1.3715 กรัม K ( SbO ) C4H4O6* ½ H2O เติมน้ำกลั่น 400 ml แล้วทำให้ปริมาตรเป็น 500 ml เก็บไว้ในขวดแก้วสีชาที่ 4° C
2 ) Ammonium molybdate solution : ละลาย 20 กรัม( NH4 ) 6Mo7O24*4H2O ด้วยน้ำกลั่นจนได้ปริมาตร 500 ml. เก็บในขวดพลาสติกที่ 4 ° C
3 ) Ascorbic acid 0.1 M : นำ Ascorbic acid 1.76 กรัม ละลายในน้ำกลั่น 100 ml. สารละลายน้ำจะคงตัวอยู่ในช่วงเวลา 1 สัปดาห์ที่ 4 ° C
4).Combined reagent :
100 ml. 5 N H2 SO4
10 ml. Antimony potassium tartrate solution
30 ml. Ammonium molybdate solution
60 ml. Ascorbic acid solution
ผสมกันตามลำดับเขย่าทุกครั้งที่เติม Reagent แต่ละตัว และต้องเตรียมใหม่ทุกครั้งที่ใช้
5 ) Sulfuric acid conc.
6 ) Ammonium persulfate
7 ) Stock phosphate solution : นำ Potassium dihyrogen phosphate ( KH2PO4 ) มาอบในตู้ ( Oven ) ที่ 105 ° C อย่างน้อย 2 ชั่วโมง แล้วนำมา 0.4394 กรัม มาละลายน้ำกลั่นให้มีปริมาตรเป็น 1 ลิตร สารละลายที่ได้ 1.0 ml. = 0.1mg.P
8 ) Standard phosphous solution : ละลาย 10 ml. Stock phosphorua solution ด้วยน้ำกลั่นให้มีปริมาตร 1000 ml. สารละลายที่ได้ 1.0 ml = 1.0 ugP
9 ) 6 N Sodium hydroxide
ขั้นตอนการวิเคราะห์
นำขยะที่ผ่านการอบแห้งและบดแล้ว มาอบในตู้อบที่อุณหภูมิ 75 ° C เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ปล่อยให้เย็นใน Desiccator จากนั้นสุ่มตัวอย่างขยะประมาณ 1 - 2 กรัม นำมาวิเคราะห์ด้วยวิธี Acorbic acid Method ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้
1.การ Digest
ชั่งน้ำหนักขยะประมาณ 1 กรัม ใส่ Kjeldahl flash ใส่ conc. H2 SO4 25 ml. ammonium persulfate ประมาณ 0.4 กรัม เพื่อเป็น catalyst ใส่ เม็ดแก้ว ( Glass bead ) เพื่อกระจายความร้อน digest จนกระทั่ง สมบูรณ์คือ สารละลายใส แต่บางครั้งในขยะมี Interfernce ซึ่งจะทำให้สารละลายที่ได้ เป็นสารละลายเข้มออกใสจากนั้นทิ้งไว้ให้เย็นแล้วนำมาปรับ pH จนได้ค่าประมาณ 7 ±0.2
2.การทำให้เกิดสี
หลังจากปรับ pH จนได้ 7 ±0.2 แล้วนำตัวอย่างมาปรับปริมาตรให้เป็น 200 ml. จากนั้นนำตัวอย่างมาในอัตราส่วนต่างๆ ( dilution )โดยปรับปริมาตรให้เป็น 50 ml. จากนั้นเติม combined reagent 8.0 ml. จะได้สีน้ำเงินถึงน้ำเงินเข้ม แล้วนำไปวัดค่า Color absorbance ที่ 880 mm ภายใน 10 - 30 นาที
3.นำค่า absorbance มาเปรียบเทียบ standard curve ( ควรทำ standard curve ใหม่ทุกครั้งที่ทำการวิเคราะห์ )
ตารางบันทึกผลการทดลอง
กราฟเปรียบเทียบ standard curve
สรุปผลการทดลอง
จากผลการทดลอง ค่าที่ได้จากน้ำตัวอย่าง เกิดจากการ dilute เวลาต้องการปริมาณที่แท้จริงจึงต้อง คูณ 10 เพราะจะได้ความเข้มที่แท้จริง เช่น 0.122 x 10 = 1.22 mg/1 ทำให้สามารถเปรียบเทียบค่า Standard Curve ได้พบว่าตัวอย่างครั้งที่ 1 และครั้งที่ 3 ค่าอยู่ที่ช่วง 0.297 ปริมาณ Standard Solution 15 ml.
รูปประกอบการทดลอง
ภาพแสดง การต้มใหม่ๆ
ภาพแสดง หลังการต้มจนได้สีฟางข้าว และ พร้อมนำไปทดลอง
ภาพแสดง การวัดค่า absorbance
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น