การพัฒนาระบบการไหลอัตโนมัติร่วมกับอุปกรณ์วัดค่าการนำไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสสารละลาย เพื่อวิเคราะห์ยูเรียในปัสสาวะ

Abstract

            งานวิจัยนี้เสนอวิธีใหม่เพื่อตรวจวัดยูเรียโดยใช้ระบบวิเคราะห์การไหลอัตโนมัติชนิดโฟลอินเจคชัน โดยสารละลายตัวอย่างถูกฉีดเข้าสู่กระแสตัวให้ซึ่งเป็นสารละลายบัฟเฟอร์ระหว่างไกลซีนกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ พีเอช 8.8 และถูกส่งผ่านยูรีเอสคอลัมน์เกิดเป็นแก๊สแอมโมเนียแล้วไหลเข้าสู่อุปกรณ์แก๊สดิฟฟิวชันไปละลายเป็นแอมโมเนียมไอออนอยู่ในกระแสตัวรับซึ่งเป็นน้ำปราศจากไอออน ทำให้ค่าการนำไฟฟ้าของกระแสตัวรับเปลี่ยนไปตามความเข้มข้นของยูเรียในตัวอย่าง ซึ่งตรวจวัดได้ด้วยอุปกรณ์วัดค่าการนำไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสสารละลายที่ประดิษฐ์ขึ้นในห้องปฏิบัติการ เมื่อใช้สภาวะที่เหมาะสมพบว่าช่วงความเป็นเส้นตรงสำหรับวิเคราะห์ยูเรียอยู่ในช่วง 1.0-5.0 มิลลิโมลาร์ (สัมประสิทธิ์ความเป็นเส้นตรง 0.9903) และวิเคราะห์ได้เร็ว 19 ตัวอย่างต่อชั่วโมง อีกทั้งมีความเที่ยงในการวิเคราะห์สูง โดยมีค่าร้อยละการเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์เท่ากับ 2.12 (วิเคราะห์จากสารละลายยูเรียเข้มข้น 2.0 มิลลิโมลาร์ จำนวน 10 ครั้ง) วิธีที่พัฒนาขึ้นในงานนี้นำไปใช้จริงเพื่อวิเคราะห์ยูเรียในปัสสาวะ พบว่ามีค่าการวิเคราะห์ได้กลับคืนอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าวิธีนี้ทำได้ง่าย รวดเร็ว และราคาถูก และเนื่องจากขั้วไฟฟ้าของอุปกรณ์ตรวจวัดไม่ได้สัมผัสสารละลาย จึงช่วยแก้ปัญหาการปนเปื้อนที่ผิวหน้าขั้ว และลดการสึกกร่อนของขั้วได้

           This work presents a new method for determination of urea by using an effective flow injection analysis (FIA) system.  Sample solution was injected and propelled through a urease column by means of a donor stream of glycine-NaOH buffer pH 8.80.  Urea was hydrolyzed by urease in the column to produce NH₃(g).  Using a gas diffusion unit (GD), the generated NH₃(g) in a donor stream was separated and trapped into an acceptor stream of deionized water as NH₄⁺(aq) form.  Changing of conductivity related to the concentration of urea in sample was monitored using an in-house contactless conductivity detector.  At the optimum condition, the GD-FIA system shows linear range of 1.0-5.0 mM (R²=0.9903)with throughput of 19 sample/h.  High precision of 2.12 %RSD (2.0 mM, n=10) was achieved.  This method was successfully applied to analysis of human urine samples and good recovery was obtained.  Advantages of our developed method are rapid, simple and low cost.  Using the contactless conductivity detector, the problem of electrode corrosion and electrode fouling are resolved.