Page 9 - การประเมินปริมาณโพแทสเซียมในดิน ด้วยเทคนิคเนียร์อินฟราเรด (NIR) The evaluation of Potassium content in soil by Near Infrared.

ห้องสมุดกรมพัฒนาที่ดิน

9

อินฟราเรดจะมี H-atom เป็นองค์ประกอบ เช่น O-H จะพบในโครงสร้างของโมเลกุลน้ำ N-H พบในโครงสร้างของ

โมเลกุลโปรตีน และ C-H พบในโครงสร้างของโมเลกุลแป้ง ไขมันและน้ำตาล ยิ่งแสงถูกดูดซับมากเท่าใด ก็ยิ่ง
กลายเป็นค่าการดูดซับมากขึ้นเท่านั้น

2.2 เครื่องมือและอุปกรณ์ของ NIRs

ส่วนประกอบของเครื่อง NIRs ที่สำคัญได้แก่ (1) แหล่งกำเนิดแสง (light source) เป็นแหล่งให้พลังงาน
แสง (2) โมโนโครมาเตอร์ (monochromator) เป็นอุปกรณ์แยกความยาวคลื่นแสงออกเป็นแต่ละความยาวคลื่น

โดยอาศัยเกรตติ้ง (grating) ที่มีช่องผ่านแสงเข้าและแสงออก เพื่อควบคุมให้อยู่ในช่วงความยาวคลื่นที่ต้องการ (3)
ตำแหน่งที่วางตัวอย่าง (sample cell) โดยที่แสงจะกระทำกับตัวอย่างในรูปแบบที่ต้องการวิเคราะห์ (4) ตัว

ตรวจวัดสัญญาณ (detector) เป็นอุปกรณ์ที่วัดความเข้มของแสงหรือค่าการดูดกลืนแสงของตัวอย่าง (5) ระบบ

อ่านสัญญาณ (read out) เป็นตัวแปลค่าออกมา อาจเป็นตัวเลข หรือเป็นเส้นกราฟ แล้วบันทึกผลด้วยคอมพิวเตอร์
การเตรียมตัวอย่างและการจัดวางตัวอย่างสำหรับการสแกนเพื่อให้ได้สเปกตรัมที่น่าเชื่อถือ ซึ่งการเตรียม

ตัวอย่างควรเตรียมให้มีสภาพใกล้เคียงกับตัวอย่างดั้งเดิมให้มากที่สุด มีการควบคุมอุณหภูมิ ความชื้นและควรมีการ
เลือกอุปกรณ์ใส่ตัวอย่างที่เหมาะสม ซึ่งมีทั้งเซลล์ใส่ตัวอย่างที่เป็นผง เซลล์ใส่ตัวอย่างที่มีลักษณะคล้ายแป้งเปียก

เซลล์ใส่ตัวอย่างที่เป็นของเหลว หรือเป็นอุปกรณ์วางผลไม้ เป็นต้น

การปรับแต่งสเปกตรัมก่อนการวิเคราะห์ มีวิธีดังนี้ (1) Smoothing เป็นการหาค่าเฉลี่ยคลื่น ซึ่งสามารถ
ลดปัญหาของสัญญาณรบกวนต่อค่าการดูดกลืนแสง โดยจะได้สเปกตรัมที่มีลักษณะเหมือนสเปกตัมดั้งเดิม แต่จะ

เรียบสม่ำเสมอมากกว่า (2) Derivative เป็นการหาความชันของเส้นสเปกตรัม เพื่อแก้ปัญหาพีกที่มีฐานกว้าง

(broad peak) เนื่องจากการซ้อนทับกันของพีก (overlapping) โดยการแปลงข้อมูลสเปกตรัมด้วยอนุพันธ์อันดับที่
1 (first derivative) ทำให้เส้นสเปกตรัมเลื่อนมาชิดกัน แต่พีกของสเปกตรัมยังมีฐานกว้าง จึงไม่สามารถแยกพีค

ออกจากกันอย่างชัดเจนได้ ส่วนการแปลงข้อมูลด้วยอนุพันธ์อันดับที่ 2 (second derivative) สามารถแยกพีก
สเปกตรัมที่มีการซ้อนทับกันออกจากกันได้อย่างชัดเจนทำให้ทราบตำแหน่งความยาวคลื่น แต่สเปกตรัมมีลักษณะ

หัวกลับลงมาด้านล่าง (3) Multiplicative Scattering Correction (MSC) เป็นการหาค่าเฉลี่ยของข้อมูลทั้ง

สเปกตรัม ใช้ในการลดค่าผิดพลาด
2.3 หลักการ Chemometrics การสร้างสมการ และทดสอบสมการ

Chemometrics คือ การใช้ความรู้ทางด้านเคมี ร่วมกับคณิตศาสตร์ สถิติ และตรรกวิทยา เพื่อให้
กระบวนการทดสอบมีประสิทธิภาพที่ดี ให้ข้อมูลการวิเคราะห์ทางเคมี มีความน่าเชื่อถือ

การวิเคราะห์เชิงปริมาณโดยทั่วไป ต้องมีการสร้างสมการทำนายปริมาณองค์ประกอบทางเคมี มี 2

ขั้นตอนหลัก คือ