การพัฒนาการตรวจหาปริมาณไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ด้วยการติดตามการเปลี่ยนแปลงสีบนกระดาษแอนโทไซยานิน

Abstract

รายงานการวิจัย เรื่อง การพัฒนาการตรวจหาปริมาณไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ด้วยการติดตามการเปลี่ยนแปลงสีบนกระดาษแอนโทไซยานิน เป็นการวิจัยพื้นฐานที่มุ่งศึกษาการพัฒนาใน 2 ส่วน ส่วนที่หนึ่ง พัฒนาเครื่องมือในการติดตามการตรวจวัดรหัสสีแดง เขียวและน้ำเงิน (RGB index) และ สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงของรหัสสีที่ขึ้นกับเวลาเรียกว่า เครื่องตรวจวัดแสงสะท้อน (light reflection sensor) และการพัฒนากระดาษแอนโทไซยานินเพื่อใช้เป็น้ตัวตรวจวิเคราะห์ปริมาณไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) ส่วนที่สอง การพัฒนากระดาษแอนโทไซยานินเตรียมจากสารสกัดหยาบแอนโทไซยานินของกะหล่ำปลีม่วง (Red Cabbage) ที่ผ่านการอบแห้งแบบเยือกแข็ง การทดสอบหาปริมาณความเข้มข้นของ H2O2 โดยสังเกตการณ์เปลี่ยนแปลงสีบนกระดาษแอนโทไซยานินด้วยเครื่องตรวจวัดแสงสะท้อนผลจากการวิจัยพบว่า เครื่องตรวจวัดแสงสะท้อนสามารถใช้อ่านค่ารหัสสี RGB โดยบันทึกค่าทุกๆ 0.1 วินาทีเป็นไฟล์สกุล CSV บนการ์ดแบบไมโครเอสดี การตั้งระยะห่างระหว่างวัตถุกับเซ็นเซอร์อยู่ที่ 4 เซนติเมตร ในแต่ละจุดเวลาพบค่าการแกว่างของการบันทึกผลอยู่ที่ +-5 ในขณะที่ผลของการทำซ้ำมีการแกว่างของข้อมูลอยู่ที่ +- 2 ค่ารหัสสี RGB ของกระดาษสีตัวอย่างที่อ่านโดยเครื่องตรวจวัดแสงสะท้อนเปรียบเทียบกับเครื่องตรวจวัดสีมาตรฐาน (Colorimeter) มีความสัมพันธ์กันด้วยค่า R2 = 0.89 R2 = 0.87 และ R2 = 0.80 ของแต่ละรหัสสีตามลำดับแสดงว่าเครื่องตรวจวัดแสงสะท้อนสามารถใช้อ่านค่ารหัสสีของวัตถุได้ สำหรับการหาปริมาณความเข้มข้นของสารตัวเทียบกับเทคนิคสเปกโตรโฟโตเมตรี (spectrophotometry) ได้ จากการหาค่ารหัสสีเทียบกับความเข้มแสงของการส่องผ่านสารละลายสารประกอบไอออนเหล็ก พบข้อมูลมีความสัมพันธ์ด้วยค่า R2=0.84 R2=0.97 และ R2 = 0.83 ของแต่สีตามลำดับ สำหรับการเตรียมกระดาษแอนโทไซยานินพบว่ามีค่ารหัสสีเฉลี่ยอยู่ที่ 1.51-54-79 ปฏิกิริยาระหว่างสารละลายไฮโตรเจนเปอร์ออกไซด์กับกระดาษแอนไทไซยานินทดสอบด้วยเครื่องตรวจวัดแสงสะท้อน พบว่า ความเข้มข้นของสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ที่วิเคราะห์ต้องมีปริมาณมากกว่า 0.2 M ขึ้นไป สำหรับการวิเคราะห์ปริมาณไฮดรอกไซด์เรดิคอลของไอละเหยของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ยังไม่สามารถตรวจวัดได้

This is a report of the topic “To develop the measurement of hydrogen peroxide by changing in color of anthocyanin paper”. The research is a basic science research and the aims of the research have two parts, the first develop the light detector sensor which can be detect the red, green, and blue light or RGB index and the changing in RGB index as a function of time. This sensor called the light reflection sensor. The second develop the anthocyanin paper which crude anthocyanin extract was prepared from the freeze-dried red cabbage. The concentration of Hydrogen peroxide (H2O2) was detected from the changing of color on the anthocyanin paper with the reflection sensor.The result shows the reflection sensor can be detected the RGB index in every 0.1 s and save in file CSV on micro SD card. The distance between sample and sensors is 4 cm. The standard deviation of EGB index at each point of time is +-5 whereas the repeatable result has +-2. The RGB index of the color papers which measured from the reflection sensor to compared with the commercial colorimeter have a correlation with R2 = 0.89 R2 = 0.87 และ R2 = 0.80 for each color index. That means the reflection sensor can be detect the RGB index form object. For detected the concentration of solution was compared with spectrophotometry technique. The RGB index of the ferrous ions in iron complex solution R2=0.84 R2=0.97 และ R2 = 0.83 for each color index. The average RGB index of the anthocyanin papers was observed from the reflection sensor. The concentration of Hydrogen peroxide solution that can be detected with the anthocyanin paper should higher than 0.2 M in concentration. For Hydroxide radicals of the irradiation Hydrogen peroxide is cannot detected.