การทดสอบหาค่าความชื้น Moisture Analyzer

A moisture analyzer  เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดหาปริมาณความชื้นในวัสดุ moisture analyzer ใช้วัดกับตัวอย่างได้หลายประเภท และในความเป็นจริง moisture analyzers ก็ใช้ในอุตสาหกรรมหลายประเภท โดยเฉพาะในกระบวนการผลิตอาหาร ยา หรือการเตรียมการทางเคมี

การวิเคราะห์ความชื้นมีหลายวิธี  ค่าเปอร์เซ็นต์ความชื้น เป็นหนึ่งใน spec.ที่ต้องแสดงในการผลิตอาหารเพื่อการค้า

วิธีการวิเคราะห์ปริมาณความชื้นและน้ำ
ปริมาณความชื้นมีผลกับคุณสมบัติทางกายภาพของสาร เช่นน้ำหนัก, ความหนาแน่น, ความหนืด, ค่าดัชนีการหักเหของแสง, การนำไฟฟ้า และอื่น ๆ เทคนิคทางเคมี, เทคนิคทางกายภาพด้วยความร้อน หรือเทคนิคการวิเคราะห์หาน้ำหนักที่สูญเสียไปเมื่อให้ความร้อน จะถูกนำมาวิเคราะห์ค่านี้

ทำไมต้องมีการเคราะห์ปริมาณความชื้น

เพราะวัสดุธรรมชาติจะมีความชื้นเป็นส่วนประกอบ ปริมาณน้ำหรือความชี้นในตัวอย่างไม่ค่อยเป็นที่สนใจ แต่ต้องแสดงเพื่อการค้าหรือใช้ค้นหาคุณสมบัติอื่นๆตามมาตรฐาน เช่น

- ระยะเวลาการเก็บรักษา - การจับตัวของผงแป้ง - การควบคุมปริมาณของจุลินทรีย์ - คุณสมบัติการไหล,ความหนืด - ปริมาณส่วนประกอบที่ไม่รวมความชื้น - ความเข้มข้น หรือความบริสุทธิ์ - ตามข้อกำหนดของกฎหมาย

การวิเคราะห์หาความชื้นจึงเป็นการตรวจสอบอย่างหนึ่ง ที่มีความสำคัญมาก เพราะปริมาณความชื้นจะบอกให้ทราบว่าวัสดุนั้น มีคุณภาพดีหรือไม่ อายุการเก็บรักษานานเท่าใด และปริมาณหรือน้ำหนักที่แท้จริงเท่าไร ส่วนจะเลือกใช้วิธีวิเคราะห์วิธีใดนั้นขึ้นอยู่กับ ลักษณะและส่วนประกอบของวัสดุ ความรวดเร็วในการวิเคราะห์และความถูกต้องแม่นยำของผลที่จะได้รับ

หลักการทำงาน

Thermogravimetry คือ กระบวนการวัดค่าการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักขณะที่วัสดุได้รับความร้อน วัสดุจะถูกชั่งก่อนและหลังการอบเพื่อหาค่าความแตกต่าง กระบวนการ THERMOGRAVIMETRY มาจากคำภาษาลาติน 3 คำ คือ:

Thermo = heat  (ความร้อน)

Gravi = weight  (น้ำหนัก)

Metry = method  (วิธีการ)

Material humidity จะรวมอยู่ในส่วนประกอบของวัสดุและผลิตภัณฑ์ ซึ่งจะระเหยเมื่อได้รับความร้อน ค่าความชื้นของวัสดุจะแตกต่างจากการปนของน้ำในวัสดุ

ระหว่าง drying process เราจะพบคำว่า “open water”  หรือกระบวนการคายน้ำนั้นคือกระบวนการที่จะไล่น้ำออกจากตัวอย่างก่อนการทดสอบ ซึ่งวัสดุจะคายน้ำที่อุณหภูมิ 105 เซลเซียส

สรุปก็คือใช้หลักการชั่งน้ำหนักเปรียบเทียบระหว่างวัสดุที่มีความชื้น (อมน้ำ) กับน้ำหนักวัสดุคายน้ำจนหมดนั่นเอง ซึ่งอุณหภูมิส่วนใหญ่จะอยู่ที่ 105-107องศาเซลเซียส 

ซึ่งเครื่องมือที่ใช้คือเครื่องชั่งอ่านละเอียด 3 ตำแหน่งและมี Chamber สำหรับอบให้ชิ้นงานแห้งอยู่ในตัวเดียวกัน

แหล่งกำเนิดความร้อน Heating elements  ที่นิยมใช้งานในปัจจุบันมี 3 แบบ

1.ขดลวดความร้อน

   เป็นแหล่งให้ความร้อนที่นิยมใช้งานในช่วงแรก ข้อดีคือราคาไม่สูง ทนทาน แต่ใช้ระยะเวลานาน ช่วง      รอความเย็นลดลง

2.Halogen lamps เป็นแหล่งให้ความร้อนที่นิยมกันมากในปัจจุบันของ moisture analyzer  ข้อดีคือร้อน         เร็ว เย็นเร็ว ดูแลรักษาง่าย ตัวอย่างทดสอบจะเริ่มได้รับความร้อนจากการสัมผัสกับอากาศ นั่นคือจะมี       การถ่ายเทความร้อนจากภายนอกสู่ภายใน

IR sensors 

การแผ่รังสีจะถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนเมื่อกระทบกับวัสดุทดสอบ ในกรณีนี้ตัวอย่างทดสอบจะร้อนจากข้างในและส่งผ่านความร้อนออกด้านนอก

โดยในการทดสอบน้ันต้องเกลี่ยชิ้นงานให้กระจายทั่วภาชนะ

ตัวอย่างทดสอบต้องไม่หนาเกินไป เพราะความชื้นจะระเหยจากผิว ถ้าเป็นไปได้ตัดชิ้นงานให้มีขนาดเล็กลง

หากต้องการหาค่าความชื้นของ ของเหลวจะต้องใช้อุปกรณ์ประกอบในการทดสอบ เช่น ทรายซิลิกา

ตัวอย่างผลการทดสอบหาค่า Moisture Analyzer

ลิงค์วีดีโอการทดสอบ https://www.youtube.com/watch?v=_ZitHpP8XJk
ข้อมูลจาก RADWAG THAILAND .www.radwag.co.th

ร้อน จะถูกนำมาวิเคราะห์ค่านี้