การใช้สีธรรมชาติจากกล้วยไม้เพื่อเป็นรีเอเจนท์สำหรับการตรวจวัดปริมาณแอมโมเนียในปุ๋ยเคมี

Abstract

          งานวิจัยนี้ได้นำสีที่สกัดจากกล้วยไม้ สกุลหวายพันธุ์เอียสกุล ‘Dendrobium sonia earsakul’ มาใช้ในการวิเคราะห์หาปริมาณแอมโมเนีย องค์ประกอบทางเคมีที่สำคัญของสารสกัดคือสารประกอบในกลุ่มแอนโทไซยานิน ซึ่งมีสีแดงในสารละลายกรด สีม่วงในสารละลายกลาง และสีเขียวเหลืองในสารละลายเบส วิธีอ้างอิงอาศัยหลักการวิเคราะห์ด้วยระบบการไหลอัตโนมัติแบบโฟลอินเจคชันร่วมกับอุปกรณ์แก๊สดิฟฟิวชัน โดยฉีดสารละลายตัวอย่างเข้าระบบเพื่อให้ทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์เกิดเป็นแก๊สแอมโมเนีย แก๊สที่เกิดขึ้นจะแพร่ผ่านเมเบรนของอุปกรณ์แก๊สดิฟฟิวชัน และละลายลงในกระแสตัวรับซึ่งเป็นอินดิเคเตอร์กรด-เบส โบรโมไทมอลบลู ทำให้ความเป็นกรด-เบส เปลี่ยนไป และเกิดการเปลี่ยนสีของสารละลาย ในงานวิจัยนี้ประยุกต์โดยการนำสารสกัดจากกล้วยไม้มาใช้แทนโบรโมไทมอลบลู พบว่าสามารถตรวจวัดด้วยสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ที่ความยาวคลื่น 600 นาโนเมตร วิธีวิเคราะห์ที่ใช้รีเอเจนท์ที่พัฒนาขึ้นนี้ให้ค่าความเป็นเส้นตรงดีโดยมีขีดจำกัดของการตรวจวัด (LOD) เท่ากับ 2.17 มิลลิโมลาร์ และขีดจำกัดความเข้มข้นของตัวอย่างที่หาปริมาณได้ (LOQ) เท่ากับ 2.99 มิลลิโมลาร์ความแม่นในการวิเคราะห์ภายในวันเดียวกันเท่ากับ 0.70% (n=10, 20 mM NH4Cl) และระหว่างวันเท่ากับ 2.62% (n=9, 20 mM NH4Cl) สามารถวิเคราะห์ได้ 48 ตัวอย่างใน 1 ชั่วโมง ผลการวิเคราะห์แอมโมเนียในปุ๋ยตัวอย่างเมื่อใช้รีเอเจนท์ธรรมชาติที่พัฒนาขึ้นจะนำไปเปรียบเทียบกับวิธีอ้างอิงต่อไป           In this work, use of natural pigment, crude aqueous extracted from orchid ‘Dendrobium sonia earsakul’, as a reagent for determination of ammonia was investigated. The extract contained anthocyanin compounds which is red in acidic solution, purple in neutral solution and greenish-yellow in alkaline solution. The reference method is based on flow injection analysis with gas diffusion unit (GD). The sample solution was injected and mixed with NaOH in order to generate ammonia gas. The gas consequently diffused through the PTFE membrane, at GD unit, and finally dissolved into bromothymol blue acceptor resulting in a change of pH. Our method proposes using of the orchid extract as acceptor reagent instead of using bromothymol blue. The change in color of the orchid extract is monitored using a spectrophotometer at 600 nm and correlates with the concentration of ammonia in the sample. The method shows good linear response with a detection limit of 2.17 mM and quantitation limit of 2.99 mM. Throughput of 48samples/h was achieved. The intra-day precision is 0.70% (n=10, 20 mM NH4Cl) and inter-day precision is 2.62% (n=9, 20 mM NH4Cl). Comparison of sample analysis results obtained from our method and those obtained from reference method will be discussed.