{++มาใหม่++} แนวข้อสอบ เจ้าพนักงานวิทยาศาสตร์ กรุงเทพมหานคร กทม. ปี 2567

แนวข้อสอบ เจ้าพนักงานวิทยาศาสตร์ กรุงเทพมหานคร กทม. ปี 2567

ถาม ตอบ  เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์

***********

 

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการใช้เครื่องมือวิทยาศาสตร์ในห้องปฏิบัติการ

1. ในการทำปฏิบัติการทดลองเคมี ผู้ทำการทดลองจาเป็นต้องรู้วิธีหรือเทคนิคต่างๆ ในการใช้อุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ เพื่ออะไร

ตอบ   เพื่อให้การทดลองเป็นไปด้วยความเรียบร้อย รวดเร็ว ถูกต้องและไม่เกิดอันตราย เสียหาย

2. จงอธิบายวิธีการใช้เครื่องชั่งที่ถูกต้อง

ตอบ    การใช้เครื่องชั่งต้องระวังรักษาให้ดี หากชารุดเสียหายการชั่งน้าหนักอาจคลาดเคลื่อนได้ การใช้เครื่องชั่งควรปฏิบัติดังนี้

1. เครื่องชั่งต้องตั้งอย่างแน่นหนามั่นคง อย่าให้มีการสั่นสะเทือนและฐานของเครื่องชั่งต้องอยู่ในแนวระนาบ โดยดูจากลูกน้าปรับระดับ

2. ตรวจดูว่าจานชั่งสะอาดหรือไม่ ถ้าไม่สะอาดให้เช็ดหรือใช้แปรงปัดให้สะอาด

3. เสียบปลั๊ก เปิดสวิตซ์ แล้วรอให้ตัวเลขและอักษร g ปรากฏบนหน้าจอ

4. กดปุ่มปรับศูนย์ (tarring button) ขณะนี้ควรอ่านตัวเลขได้ศูนย์

5. ค่อยๆ วางวัตถุลงบนจานรอจนตัวเลขแสดงน้าหนักขึ้น อ่านน้าหนักที่ได้

3. ข้อควรระวังในการใช้เครื่องชั่ง มีอะไรบ้าง

ตอบ   ในการใช้เครื่องชั่ง อย่าวางสารเคมีลงบนจานโดยตรง เพราะสารเคมีจะกัดกร่อนจานชั่งขณะชั่งควรใส่สารเคมีในขวดชั่งหรือภาชนะรองรับที่เหมาะสม เช่น กระจกนาฬิกา กระดาษชั่ง (อย่าใช้กระดาษขาวธรรมดา เพราะสารเคมีอาจซึมผ่านได้) เครื่องชั่งแต่ละชนิดมีความละเอียดในการชั่งต่างกัน โดยเฉพาะเครื่องชั่งที่มีความละเอียดถึงทศนิยมที่สี่ในหน่วยg (0.0001 g) การชั่งต้องใช้การระมัดระวังมาก การจับสิ่งของที่ชั่งด้วยนิ้วมือโดยตรงไม่ควรทา เพราะไขมันที่มืออาจมีผลทาให้น้าหนักที่มือที่ชั่งได้คลาดเคลื่อนไปจากความเป็นจริง

4. การถ่ายเทของเหลวที่มีปริมาตรแน่นอนทำโดยการใช้เครื่องมือใด

ตอบ   การใช้บิวเรต (Buret) หรือปิเปต (Pipet)

5. จงอธิบายวิธีการอ่านปริมาตรของของเหลวที่ถูกต้อง

ตอบ   เราทราบแล้วว่าระดับปกติของของเหลวในภาชนะใดๆ มักไม่เป็นระนาบตรงในแนวราบ แต่มีลักษณะเป็นพื้นผิวโค้งลง หรือโค้งขึ้น เรียก เมนิสคัส (Meniscus)  ในการอ่านระดับของของเหลวนั้น วิธีที่ถูกต้องคืออ่านระดับของส่วนต่ำสุด ของเมนิสคัสที่โค้งลง หรือส่วนที่สูงสุดของเมนิสคัสที่โค้งขึ้นโดยให้เมนิสคัสอยู่ตรงระดับตาพอดี และในบางกรณีก็อาจเพิ่มความถูกต้องในการอ่านปริมาตรได้ โดยเขียนเส้นตรงเข้มบนแผ่นกระดาษสีขาว นำไปทาบบนหลังเมนิสคัส พร้อมกับเลื่อนขึ้นลงจนเส้นตรงกับเมนิสคัสพอดี แล้วจึงอ่านปริมาตรจากตาแหน่งของเส้นตรง

6. ควรใช้นิ้วอะไรปิดปลายบนของปิเปต

ตอบ   นิ้วชี้ขวา

7. จงอธิบายขั้นตอนในการใช้ปิเปต

ตอบ    1. ใช้มือบีบอากาศออกจากลูกยาง แล้วนำลูกยางไปสวมที่ปลายบนของปิเปตที่แห้งและสะอาด โดยไม่ต้องให้แน่นเกินไป

2. จุ่มปลายล่างของปิเปตลงในของเหลวที่ต้องการวัดปริมาตร คลายมือที่บีบลูกยางออกให้ของเหลวถูกดูดขึ้นไปในปิเปตจนเลยขีดบอกปริมาตรบนก้านปิเปต แต่ห้ามถึงลูกยาง

3. ดึงลูกยางออกแล้วรีบใช้นิ้วชี้ขวาปิดปลายบนของปิเปตทันที ยกปิเปตขึ้นให้พ้นจากของเหลว ใช้กระดาษทิชชู่เช็ดของเหลวที่ติดภายนอกปิเปตให้แห้ง โดยที่นิ้วขวายังปิดอยู่ที่ปลายบนของปิเปต ค่อยๆ เลื่อนนิ้วชี้ขวา เพื่อปล่อยของเหลวในปิเปตออกเล็กน้อย จนส่วนโค้งของของเหลวลดลงมาแตะกับขีดบอกปริมาตรพอดี แล้วจึงกดนิ้วปิดให้แน่นไม่ให้อากาศเข้าได้อีก

4. จุ่มปลายปิเปตลงในภาชนะที่จะใส่ของเหลว ยกนิ้วชี้ขวาขึ้น ปล่อยให้ของเหลวในปิเปตไหลลงจนหมด แตะปลายปิเปตกับข้างภาชนะเพื่อให้ของเหลวหยดสุดท้ายไหลลงด้วย 

8. ข้อห้ามในการใช้ปิเปตมีอะไรบ้าง

ตอบ   ห้าม เขย่า เป่า หรือ เคาะปิเปตกับข้างภาชนะที่รองรับเป็นอันขาด ถึงแม้ว่ายังมีของเหลวติดอยู่ที่ปลายเพียงเล็กน้อยก็ตาม มิฉะนั้นปริมาตรของของเหลวที่ถ่ายออกจากปิเปตอาจผิดพลาดได้

9. จงอธิบายขั้นตอนในการใช้บิวเรต

ตอบ  1. นำบิวเรตที่สะอาดและแห้งมายึดติดกับขาตั้งด้วยที่ยึดบิวเรต ปิดก๊อกที่ปลายส่วนล่างของบิวเรตแล้วรินสารละลายที่ต้องการใช้ผ่านกรวยแก้วลงในบิวเรตจนเกือบเต็ม (ถ้าบิวเรตไม่แห้ง ให้ใช้ของเหลวปริมาตรเล็กน้อยกลั้วภายในบิวเรต แล้วไขทิ้งทางปลายล่าง ก่อนที่จะบรรจุของเหลวลงไป)

2. ใช้มือซ้ายเปิดก๊อกโดยจับคร่อมบิวเรต ปล่อยให้ของเหลวส่วนหนึ่งไหลออกเพื่อไล่อากาศจากปลายล่างของบิวเรต ทาการปรับระดับของเหลว อ่านและบันทึกระดับของเหลวในบิวเรตให้มีทศนิยม 2 ตำแหน่ง

3. เมื่อต้องการปล่อยของเหลวในบิวเรตลงทาปฏิกิริยากับของเหลวอีกชนิดหนึ่งในขวดรูปชมพู่ ให้ใช้มือขวาจับคอขวดรองรับตรงปลายล่างของบิวเรตและใช้มือซ้ายเปิดก๊อก ในลักษณะเดียวกับที่กล่าวมา และต้องแกว่งขวดเป็นวงตลอดเวลาขณะไตเตรตเพื่อให้ของเหลวทั้ง 2 ชนิดผสมเข้ากันดี

4. เมื่อถึงจุดยุติแล้วให้ปิดก๊อก อ่านและบันทึกระดับของเหลวในบิวเรตที่ใช้ในการไตเตรต

 

 

10. จงอธิบายวิธีการรินสารเคมีที่เป็นของเหลว 

ตอบ    การรินสารเคมีที่เป็นของเหลวจากภาชนะหนึ่งลงในภาชนะรองรับ ไม่ควรรินให้สารเคมีไหลลงไปกระทบกับภาชนะโดยตรง เพราะของเหลวอาจจะกระเด็นทาให้เปรอะเปื้อนหรือเป็นอันตรายได้ ควรรินให้ของเหลวไหลไปตามภาชนะรองรับ หรือแท่งแก้วคน

การรินทำได้โดยเปิดจุกขวด ยกขวดสารเคมีรินลงในบีกเกอร์อย่างช้าๆ โดยเอียงบีกเกอร์ทำมุม 45 องศา กับพื้น เพื่อให้สารเคมีไหลไปตามพื้นผิวด้านในของบีกเกอร์ ส่วนสารเคมีที่เป็นของแข็ง การเทจากขวดทาได้โดยการหมุนขวดพร้อมกับเคาะปากขวดเบาๆ

 

 

 

 

 

หรือ

ถาม – ตอบ

1.   การประกันคุณภาพและการควบคุมคุณภาพนอกจากจะทำให้ได้ข้อมูลที่มีความถูกต้องน่าเชื่อถือแล้ว

       การประกันคุณภาพและการควบคุมคุณภาพยังมีประโยชน์ในด้านใดอีกบ้าง

ตอบ     1. แก้ไขความผิดพลาดที่เกิดขึ้นได้ทันท่วงที

2. ลดความเสี่ยงในการตัดสินใจสำหรับผู้บริหาร

3. ข้อมูลการวิเคราะห์มีความสำคัญต่อความปลอดภัยและสุขภาพประชาชน

4. ข้อมูลการวิเคราะห์มีความสำคัญต่อการประเมิน ติดตามตรวจสอบและคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และการจัดสิ่งแวดล้อมเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ

5. ข้อมูลวิเคราะห์ใช้เป็นเกณฑ์ในการฟ้องร้องทางกฎหมาย

6. ปรับปรุงประสิทธิภาพในการทำงาน

7. ประหยัดงบประมาณและเวลา

2.   ให้อธิบายถึงลักษณะคุณภาพและชนิดของความคลาดเคลื่อนจากการวิเคราะห์

ตอบ     การวิเคราะห์ตัวอย่างมีวัตถุประสงค์เพื่อ ประมาณค่าจริงของคุณสมบัติบางประการในตัวอย่าง ในการวิเคราะห์มีเทอมที่บอกถึงคุณภาพของการวิเคราะห์ คือ ความเที่ยงตรง (precision) และความแม่นยำ (accuracy) ความเที่ยงตรง หมายถึง ความใกล้เคียงกันของผลการวิเคราะห์ที่ได้จากการวิเคราะห์ตัวอย่างเดียวหลาย ๆ ซ้ำ โดยใช้วิธีวิเคราะห์เดียวกัน ในช่วงเวลาใกล้เคียงกัน และสภาวะที่เหมือนกันซ้ำ ความเที่ยงตรงยังกล่าวถึง reproducibility ของผลการวิเคราะห์ที่ได้จากวิธีวิเคราะห์เดียวกัน แต่ต่างสภาวะกัน (เวลา ผู้วิเคราะห์ เครื่องมือ) ความเที่ยงตรงแสดงในรูปของส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (SD) หรือสัมประสิทธิ์ของการผันแปร (%RSD) (http://www.fao.org/docrep/W7295E/w7295e08.htm) ความเที่ยงตรงมี 2 แบบ (http://www.fao.org/docrep/W7295E/w7295e09.htm)

  1) reproducibility: การวัดความสอดคล้องกันระหว่างผลการวิเคราะห์ที่ได้จากวิธีวิเคราะห์เดียวกันภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน (ผู้วิเคราะห์ ห้องปฏิบัติการ เครื่องมือ เวลา)

  2) repeatability: การวัดความสอดคล้องกันระหว่างผลการวิเคราะห์ที่ได้จากวิธีวิเคราะห์เดียวกันภายใต้สภาวะที่เหมือนกัน (ผู้วิเคราะห์ ห้องปฏิบัติการ เครื่องมือ เวลา)

  ความเที่ยงตรงแสดงถึงความคลาดเคลื่อนแบบ random (Markert, 1994) ความคลาดเคลื่อน (error) หมายถึง ผลการวิเคราะห์แตกต่างจากค่าจริง ความคลาดเคลื่อนแบบ randomไม่สามารถควบคุมได้ เกิดจากการผันแปรของสภาวะต่าง ๆ ในระบบการวิเคราะห์ที่ควบคุมไม่ได้และไม่สามารถคาดเดาได้ในการวิเคราะห์ตัวอย่างแต่ละครั้ง เช่น เวลาของการทำปฏิกิริยาแตกต่างกัน ปริมาตรของสารที่เติมลงไป ความผันแปรของ blanks สภาวะของเครื่องมือวิเคราะห์ผันแปรการผันแปรในการอ่านสเกล (Keith, 1991; Rump and Krist, 1992)

  ความแม่นยำ (accuary) หมายถึง ผลการวิเคราะห์ใกล้เคียงกับค่าจริง ในเชิงปริมาณ ความแม่นยำแสดงเป็น % recovery หรือ % error ความแม่นยำแสดงถึงความคลาดเคลื่อนแบบ systematic หรือความลำเอียง (bias) ความคลาดเคลื่อนแบบ systematic ทำให้ผลการวิเคราะห์มีค่ามีค่าไปทางใดทางหนึ่ง ความคลาดเคลื่อนแบบนี้สามารถควบคุมได้ (Keith, 1991) สาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนแบบ systematic ได้แก่ (Rump and Krist, 1992; Einax et al.,1997)

  1) ความไม่เสถียรของตัวอย่างระหว่างการรวบรวมและการวิเคราะห์: ความเข้มข้นของสิ่งที่ต้องการวิเคราะห์บางรูปอาจเปลี่ยนแปลงระหว่างการเก็บตัวอย่างและการวิเคราะห์

  2) ไม่สามารถวิเคราะห์สิ่งที่ต้องการจะวิเคราะห์ได้ทุกรูป: สสารที่อยู่ในน้ำมีอยู่หลายชนิด (species) และในการแบ่งทางกายภาพอาจมีทางเคมีรวมอยู่ด้วย เช่น free ion และ complexes การที่ไม่สามารถวิเคราะห์รูปเหล่านี้ได้นำไปสู่ความลำเอียงเมื่อมีรูปนั้นอยู่ในตัวอย่าง

  3) สิ่งรบกวน: มีวิธีการวิเคราะห์ไม่มากนักที่สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างได้อย่างสมบูรณ์ นอกจากนั้นความคลาดเคลื่อนแบบ systematic ยังเกิดจาก biased calibration และbiased blank

3.  ให้ยกตัวอย่างวิธีที่สามารถใช้ตรวจสอบความถูกต้องของการวิเคราะห์

ตอบ     1. ในกรณีที่สิ่งที่ต้องการวิเคราะห์มีหลายรูป (forms) เช่น พวกธาตุอาหารต่าง ๆ (ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส) อันเป็นพารามิเตอร์พื้นฐานสำคัญที่ห้องปฏิบัติการวิเคราะห์น้ำส่วนใหญ่ของกรมประมงทำการวิเคราะห์กัน (ส่วนใหญ่จะวิเคราะห์หาไนโตรเจนในรูปของไนไตรท์ ไน-เตรท และแอมโมเนียรวม และออร์โธฟอสเฟตสำหรับฟอสฟอรัส) แต่ยังมีไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในรูปอื่น ๆ อีก เช่น ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสทั้งหมดซึ่งจะรวมไนโตรเจนและฟอสฟอรัสทุกรูปที่มีอยู่ในแหล่งน้ำ ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในรูปอนุภาค (Particulate Nitrogen, PN และ Particulate Phosphorus, PP) อินทรีย์ไนโตรเจนและอินทรีย์ฟอสฟอรัสที่ละลายน้ำ(Dissolved Organic Nitrogen, DON และ Dissolved Organic Phosphorus, DOP) เป็นต้น การวิเคราะห์ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสหลาย ๆ รูป ทำให้ทราบว่าการวิเคราะห์มีความคลาดเคลื่อนเพราะบางครั้งอาจพบว่าผลการวิเคราะห์ไนโตรเจนทั้งหมดมีค่าน้อยกว่าไนโตรเจนที่ละลายน้ำทั้งหมด หรือผลการวิเคราะห์ออร์โธฟอสเฟตมีค่ามากกว่าฟอสฟอรัสทั้งหมด หรือออร์โธฟอสเฟตมีค่ามากกว่าฟอสฟอรัสที่ละลายน้ำทั้งหมด

  2. ใช้ความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ที่ทำการวัดกับพารามิเตอร์อื่น ๆ พารามิ-เตอร์ที่ทำการวัดบางพารามิเตอร์มีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน เราสามารถใช้ความสัมพันธ์กันดังกล่าวตรวจสอบผลการวิเคราะห์ได้เช่นกัน หากผู้วิเคราะห์ไม่ได้พิจารณาถึงความสัมพันธ์ดังกล่าวอาจทำให้ผลการวิเคราะห์ที่ได้ผิดพลาดได้ แหล่งน้ำที่มีแพลงก์ตอนพืชบลูมบ่อย ๆ เช่น เรามักพบว่ามีค่าพีเอชของน้ำ และค่าออกซิเจนละลายสูง แต่อย่างไรก็ตามบ่อยครั้งทีเดียวที่พบว่า ค่าออกซิเจนละลายและค่าพีเอชที่วัดได้ตัวใดตัวหนึ่งหรือทั้งสองพารามิเตอร์มีค่าต่ำ

  3. คำนึงถึงแหล่งน้ำที่ทำการวัด ในกรณีนี้ใช้ตรวจสอบความเค็ม ค่าพีเอชของน้ำ โดยเฉพาะตามแหล่งน้ำกร่อยต่าง ๆ และทะเลเปิดทั่วไป น้ำในอ่าวไทยมีความเค็มสูงสุดประมาณ 33.5 psu (เพ็ญใจ, ติดต่อส่วนตัว) ส่วนน้ำทะเลปกติมีค่าพีเอช 8.0-8.3 (มนุวดี, 2532)

  4. พิจารณาจากค่าที่เคยมีการวิเคราะห์มาแล้ว กรณีนี้ทำได้โดยนำมา plott กราฟเพื่อดูการเปลี่ยนแปลงตามเวลา อาจทำให้สังเกตความผิดปกติของค่าที่วัดได้หรือข้อมูลได้

  5. ในกรณีที่วัดตัวอย่างจากหลาย ๆ สถานี อาจพิจารณาจากค่าที่วัดได้จากสถานีใกล้เคียงที่มีสภาพแวดล้อมต่างๆ เหมือนกัน บางครั้งเราพบว่าค่าที่วัดได้มีค่าสูงผิดปกติแตกต่างจากค่าที่เคยวัดได้ทั้งๆ ที่ไม่ได้มีเหตุการณ์อะไรผิดปก ติและสถานีดังกล่าวอยู่ห่างจากแหล่งที่มาของสิ่งปนเปื้อน ในขณะที่สถานีอื่น ๆ ที่อยู่ใกล้เคียงและมีสภาพแวดล้อมต่าง ๆ เหมือนกันนั้นยังคงมีค่าปกติ

  6. พิจารณาจากช่วงเวลาหรือฤดูกาลที่ทำการวิเคราะห์ ช่วงเวลาหรือฤดูกาลที่ทำ

  การวิเคราะห์มีอิทธิพลอย่างยิ่งต่อพารามิเตอร์ทางสิ่งแวดล้อมบางพารามิเตอร์ อย่างเช่น พีเอช

ความเค็ม ออกซิเจนละลาย ฯลฯ

4.    การวิเคราะห์ตัวอย่างจะเกิดขึ้นได้จะต้องมีองค์ประกอบอย่างน้อยกี่ประการ ได้แก่อะไรบ้าง

ตอบ      4 ประการ

  เมื่อรู้ว่าผลการวิเคราะห์ไม่ถูกต้อง ผู้วิเคราะห์หรือผู้ควบคุมดูแลห้องปฏิบัติการจำเป็นต้องแก้ไขปรับปรุง เพื่อให้การวิเคราะห์ในครั้งต่อ ๆ ไปมีความคลาดเคลื่อนหรือผิดพลาดน้อยที่สุด ซึ่งโดยทั่วไปการวิเคราะห์ตัวอย่างจะเกิดขึ้นได้จะต้องมีองค์ประกอบอย่างน้อย 4 ประการ คือ (1) ผู้วิเคราะห์ (2) เครื่องมือและวัสดุอุปกรณ์ต่าง ๆ รวมทั้งสารเคมี (2) วิธีวิเคราะห์และ (4) ตัวอย่าง ดังนั้นความคลาดเคลื่อนในการวิเคราะห์เกือบทั้งหมดจึงเกิดจากองค์ประกอบทั้ง 4 ดังกล่าวเป็นหลัก

5.   จงบอกความหมายและองค์ประกอบของการประกันคุณภาพ  

ตอบ     การประกันคุณภาพ หมายถึง กิจกรรมต่าง ๆ ที่ได้ปฏิบัติเพื่อให้ผลการวิเคราะห์จากห้องปฏิบัติการน่าเชื่อถือ (Bartram and Balance, 1996) เป้าหมายของการประกันคุณภาพเพื่อให้แน่ใจว่า 1) มาตรฐานการเก็บรวบรวมตัวอย่าง การวิเคราะห์ และเทคนิคการวิเคราะห์ยังคงเหมือนเดิม และเป็นไปอย่างถูกต้อง 2) จำนวนตัวอย่างที่สูญหาย เสียหาย และตัวอย่างที่ไม่ได้เก็บรวบรวมลดน้อยลง 3) การรวบรวมข้อมูลที่ได้จากการเก็บตัวอย่างเพื่อป้อนเป็นประวัติของข้อมูลจะยังคงมีอยู่ และได้จัดทำเป็นเอกสารไว้ 4) ข้อมูลเหล่านั้นเปรียบเทียบได้ และ 5) ผลเหล่านั้นสามารถคัดลอกได้ องค์ประกอบของการประกันคุณภาพมีดังนี้ (Bartram and Balance, 1996)

  1. การจัดการ องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดองค์ประกอบหนึ่งของโครงการการประกันคุณภาพในห้องปฏิบัติการคือ เอกสารการจัดการรวม เอกสารการจัดการนี้เป็นเอกสารที่อธิบายถึงโครงสร้างของห้องปฏิบัติการ เอกสารการจัดการควรประกอบด้วย สายการบังคับบัญชา หน้าที่ความรับผิดชอบของเจ้าหน้าที่ในห้องปฏิบัติการแต่ละคน การบันทึกต่าง ๆ ที่ทำอยู่เป็นประจำ เช่น การปรับเทียบและการดูแลรักษาเครื่องมือ

  2. การฝึกอบรม ห้องปฏิบัติการควรมีการให้ความรู้แก่เจ้าหน้าที่เกี่ยวกับงานที่แต่ละคนต้องปฏิบัติ การฝึกอบรมจะต้องทำเป็นเอกสารเพื่อให้บุคคลอื่นสามารถตรวจสอบได้ ระดับของการฝึกอบรมที่ต้องการของแต่ละกระบวนการควรกำหนดให้ชัดเจนเพื่อให้แน่ใจว่าความสามารถของเจ้าหน้าที่ตรงกับข้อกำหนดของกระบวนการ

  3. มาตรฐานวิธีปฏิบัติ (standard operating procedure, SOPs) มาตรฐานวิธีปฏิบัติเป็นเอกสารที่อธิบายถึงการปฏิบัติต่าง ๆ ที่ได้ทำซ้ำ ๆ อย่างสม่ำเสมอ เป้าหมายของมาตรฐานวิธีปฏิบัติ คือ เพื่อให้การปฏิบัตินั้นทำอย่างถูกต้อง และทำในลักษณะเดิมอยู่เสมอ มาตรฐานวิธีปฏิบัติไม่ใช่สำเนาของวิธีการวิเคราะห์หรือคู่มือการใช้เครื่องมือต่าง ๆ ขั้นตอนการปฏิบัติแต่ละขั้นตอนจะมีมาตรฐานวิธีปฏิบัติเป็นของตนเอง ตั้งแต่การสุ่มเก็บตัวอย่าง การลำเลียงตัวอย่าง การวิเคราะห์ การใช้เครื่องมือ การควบคุมคุณภาพ และการทำรายงาน เป็นต้น มาตรฐานวิธีปฏิบัติของแต่ละขั้นตอนควรประกอบด้วย

  1. ชื่อของมาตรฐานวิธีปฏิบัติ

  2. ผู้เขียน

3. วันที่ใช้

4. ผู้อนุมัติ

5. จำนวนสำเนา

6. หน้าที่ … ของ….(ตัวอย่างเช่น หน้าที่ 1 ของ 6 – แสดงอยู่ที่ด้านล่างของแต่ละหน้าของ

มาตรฐานวิธีปฏิบัติ )

7. ขอบเขตและการใช้

8. อุปกรณ์และสารเคมีที่ใช้

9. ขบวนการวิเคราะห์ (อธิบายคำสั่งทีละขั้นของขบวนการวิเคราะห์หรือการใช้เครื่องมือ ถ้าเป็น

มาตรฐานวิธีปฏิบัติในการเก็บตัวอย่างควรมีรายละเอียดและแผนที่ของจุดเก็บตัวอย่าง

10. หมายเหตุ ในมาตรฐานวิธีปฏิบัติจำเป็นต้องมี “หมายเหตุ” ไว้เพราะในการวิเคราะห์อาจมี

สถานการณ์พิเศษที่ต้องบอกไว้ อย่างเช่น สิ่งรบกวนในการวิเคราะห์

4. สิ่งอำนวยความสะดวกในห้องปฏิบัติการ ทรัพยากรต่าง ๆ ที่ต้องใช้ในการวิเคราะห์ตัวอย่างทั้งในช่วงปกติและในสถานการณ์อื่น ๆ เกี่ยวข้องกับคุณภาพผลการวิเคราะห์ห้องปฏิบัติการต่างๆ ต้องมีทรัพยากรเพียงพอกับงานที่ปฏิบัติ เช่น พื้นที่ เจ้าหน้าที่ อุปกรณ์ และวัสดุต่าง ๆ เป็นต้น ห้องปฏิบัติการวิเคราะห์บางอย่างจะต้องควบคุมสภาพแวดล้อมภายในห้องได้และสภาพแวดล้อมภายในห้องต้องสะอาด ห้องปฏิบัติการควรมีพื้นที่พอสำหรับการวิเคราะห์ตัวอย่างโดยไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงทั้งต่อคนและตัวอย่างที่วิเคราะห์ และมีพื้นที่พอสำหรับใช้เก็บเครื่องแก้ว สารเคมี และตัวอย่าง

5. การสอบเทียบและการดูแลรักษาอุปกรณ์ มีการดูแลรักษาเครื่องมือต่างๆสม่ำเสมอตามเกณฑ์ที่ห้องปฏิบัติการได้จัดทำไว้ พร้อมทั้งจดบันทึกข้อมูลไว้ ห้องปฏิบัติการต้องจัดทำและแนะนำในการดูแลอุปกรณ์แต่ละอย่างให้แก่เจ้าหน้าที่ผู้รับผิดชอบ การดูแลและการรักษาความสะอาดชิ้นส่วนต่าง ๆ ของเครื่องมือมีความสำคัญต่อคุณภาพของผลการวิเคราะห์ ซึ่งไม่ควรมองข้ามไป มีการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของเครื่องมือต่าง ๆ ทั้งที่ใช้วิเคราะห์โดยตรงและเครื่องมืออื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่น เครื่องชั่ง ไปเปต ฯลฯ อยู่เสมอ ความถี่ในการตรวจสอบขึ้นอยู่กับข้อสงสัยถึงความมีเสถียรภาพของเครื่องมือเหล่านั้น ควรเก็บข้อมูลการปรับเทียบและการดูแลรักษาที่ได้บันทึกไว้ ในกรณีเครื่องมือขัดข้องหรือชำรุดเสียหาย ข้อมูลเหล่านี้จะช่วยวิเคราะห์หาสาเหตุถึงความผิดปกติของเครื่องมือได้รวดเร็วและถูกต้องมากยิ่งขึ้น

6. การเก็บตัวอย่าง ควรมีการจัดทำขั้นตอนในการเก็บตัวอย่างอย่างละเอียดโดยเฉพาะข้อควรระวังในขณะเก็บตัวอย่าง ควรมีรายละเอียดที่ชัดเจน เอกสารการเก็บตัวอย่างที่ละเอียดจะทำให้ผู้เก็บตัวอย่างสามารถบันทึกข้อมูลต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับธรรมชาติของตัวอย่าง (เก็บตัวอย่างเมื่อไหร่ ที่ไหน และภายใต้สภาพแวดล้อมอย่างไร) ได้อย่างครบถ้วน การบันทึกข้อมูลภาคสนามมีความจำเป็น เพราะความผันแปรในกระบวนการเก็บตัวอย่างมีผลต่อผลการวิเคราะห์อย่างเห็นได้ชัด แต่ผลจากความผันแปรในการเก็บตัวอย่างนี้วัดได้ยาก ดังนั้นในทางปฏิบัติจะต้องบันทึกสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ในการเก็บตัวอย่างไว้ให้ละเอียดที่สุด ซึ่งในการเก็บตัวอย่างควรปฏิบัติ ดังนี้

  1) ยึดถือตามมาตรฐานวิธีปฏิบัติในการเก็บตัวอย่างอย่างเคร่งครัด

  2) ต้องแน่ใจว่าอุปกรณ์ต่าง ๆ สะอาดเพียงพอ และอยู่ในสภาพที่พร้อมจะทำงาน

 3) บันทึกสภาวะต่าง ๆ ทุกอย่างเท่าที่จะบันทึกได้

 4) ปฏิบัติตามคำเตือนอย่างเคร่งครัด

7. การรับตัวอย่าง การเก็บรักษาตัวอย่าง และการทิ้งตัวอย่างเป็นขั้นตอนที่สำคัญขั้นตอน

หนึ่งที่มีความสำคัญเกือบเท่ากับการเก็บตัวอย่าง คือ การเก็บรักษาตัวอย่างที่เหมาะสมก่อนที่จะทำการวิเคราะห์ และเพื่อให้แน่ใจว่า ตัวอย่างที่เก็บรวบรวมมาได้ได้เข้าสู่ระบบการวิเคราะห์ของห้องปฏิบัติการเรียบร้อยแล้วจึงจำเป็นต้องทำการบันทึกว่าได้มีการับตัวอย่างแล้ว และที่มีความสำคัญเท่ากันคือ การกำหนดเวลาสำหรับการทิ้งตัวอย่าง การทิ้งตัวอย่างควรทำเมื่อเก็บตัวอย่างไว้นานเกินเวลาที่กำหนดไว้

8. การรายงานผลการวิเคราะห์ ขั้นตอนแรกของการรายงานผลการวิเคราะห์คือ การตรวจสอบข้อมูลเพื่อดูว่าผลการวิเคราะห์เหมาะที่จะรายงานหรือไม่ ในระบบการประกันคุณภาพควรตรวจสอบข้อมูลด้วยหลายขั้นตอน และไม่ควรรายงานข้อมูลที่อยู่นอกเขตควบคุมอย่างไรก็ตามเมื่อข้อมูลพร้อมที่จะรายงานต้องแน่ใจว่ารายงานข้อมูลนั้นอย่างถูกต้องและอยู่ในลักษณะที่แปรผลง่าย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ข้อมูลที่เกี่ยวข้องในการแปลผล เช่น ธรรมชาติของตัวอย่าง หรือกระบวนการวิเคราะห์ที่ใช้ เมื่อผู้วิเคราะห์รายงานผลการวิเคราะห์ต้องระบุข้อมูลดังกล่าวด้วย

6.   ก่อนจะนำวิธีวิเคราะห์มาตรฐานมาใช้วิเคราะห์ตัวอย่าง ควรมีหลักพิจารณาอย่างไร

ตอบ     ปัจจุบันได้มีการพัฒนาวิธีวิเคราะห์สำหรับหาความเข้มข้นของสิ่งที่สนใจในตัวอย่างขึ้นมาให้เลือกใช้หลายวิธี แต่การจะเลือกใช้วิธีวิเคราะห์ใดจำเป็นต้องพินิจพิเคราะห์อย่างมาก เพื่อให้แน่ใจว่าให้ผลการวิเคราะห์ตรงตามความต้องการ เพราะวิธีวิเคราะห์ต่างกันอาจมีความเที่ยงตรงและความไวต่างกัน ในการเลือกวิธีวิเคราะห์ต้องพิจารณาสิ่งเหล่านี้ แม้ว่าบางครั้งเอกสารทางวิชาการไม่ได้ให้ข้อมูลเพียงพอ อย่างไรก็ตามก่อนนำวิธีวิเคราะห์มาตรฐานมาใช้วิเคราะห์ตัวอย่าง ควรพิจารณาก่อนว่าวิธีวิเคราะห์ดังกล่าวตรงตามที่ต้องตามหรือไม่ ดังนั้นก่อนใช้วิธีวิเคราะห์ใด ๆ จึงจำเป็นต้อง validated วิธีนั้น ๆ ดังนี้

1. linearity: linearity เป็นการแสดงให้เห็นว่า ช่วงความเข้มข้นของสารที่วิเคราะห์สัมพันธ์เป็นเส้นตรงกับค่าการตอบสนอง (response) (เช่น ค่า absorbance) จากเครื่องมือหรือไม่

2. ขีดจำกัดการวัด (limit of detection) : ขีดจำกัดการวัดเป็นปริมาณหรือความเข้มข้นต่ำสุดของสิ่งที่ต้องการวิเคราะห์ (analyte) ที่วิธีวิเคราะห์นั้น ๆ สามารถวัดได้ ณ ความเชื่อมั่น 95 % โดยทั่วไปขีดจำกัดการวัดเท่ากับ 3 x SD

3. precision : precision เป็นการตรวจสอบว่า ค่าที่ได้นั้นเข้าใกล้กันเพียงใดเมื่อฉีดตัวอย่างเดียวกันซ้ำ ๆ กัน ภายใต้สภาวะเดียวกัน โดยรายงานเป็น ค่า reproducibilityเมื่อฉีดตัวอย่างชนิดเดียวซ้ำ ๆ กัน เช่น ฉีดทุกวันต่อเนื่องกัน 3 วัน แต่ถ้าฉีดในวันเดียวกันในเวลาใกล้เคียงกันจะเรียกว่า ค่า repeatability รายงานผลเป็น %RSD หรือ %CV

4. accuracy: accuracy บอกถึงว่าค่าที่วิเคราะห์ได้ห่างออกไปจากค่าเป็นจริงเท่าใดด้วยการวิเคราะห์สารอ้างอิงที่รู้ความเข้มข้น (เช่น Certified Reference Materials,(CRM)) หรือวิเคราะห์เปรียบเทียบตัวอย่างกับห้องปฏิบัติการอื่น

7.   จงอธิบายเกี่ยวกับการควบคุมความแม่นยำด้วยการใช้สารมาตรฐานชนิดต่าง ๆ

ตอบ     ก. ตรวจสอบจาก Laboratory reference material (LRM) Laboratoryreference material เป็นน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติ เตรียมได้โดยนำน้ำตัวอย่างที่ต้องการจะใช้เป็น LRM มากรองด้วยแผ่นกรอง GF/C (หรือแผ่นกรองอื่น ๆ ที่ใช้กรองน้ำตัวอย่างในห้องปฏิบัติการ) แล้วปรับพีเอชให้ได้ 7.5 ด้วยกรดไฮโดรคลอริก จากนั้นนำไป sterilized ด้วย autoclave (120 องศาเซลเซียส นาน 20 นาที) น้ำตัวอย่างนี้สามารถเก็บไว้ได้นาน 14 เดือน (http://www.helcom.fi/manual2/anxb2.html) การวิเคราะห์ LRM นี้ใช้ตรวจสอบความแม่นยำในการวิเคราะห์ธาตุอาหาร เช่น ไนไตรท์ ไนเตรท แอมโมเนีย เป็นต้น การวิเคราะห์ LRM มีข้อดีเช่นเดียวกับการควบคุมคุณภาพด้วยการวิเคราะห์แบบสองซ้ำ กล่าวคือ สารที่ใช้ควบคุมภาพจะมี matrix เหมือนกับตัวอย่างและไม่ต้องลงทุนพิเศษใด ๆ เนื่องจากสามารถเตรียมขึ้นใช้เองได้

ข. ตรวจสอบจากสาร CRM สาร CRM อาจเป็นสารอ้างอิงที่มีค่าเพียงพารามิเตอร์เดียวหรือหลายพารามิเตอร์ที่ได้รับการรับรองโดยกระบวนการตามหลักวิชาการที่ถูกต้องโดยมีใบรับรองหรือเอกสารอื่นรับรอง สาร CRM ควรมี matrix คล้ายคลึงกับตัวอย่าง การวิเคราะห์สาร CRM นี้มีข้อดีอยู่ที่หากผลการวิเคราะห์มีค่าอยู่ในช่วงที่ระบุไว้ แสดงว่าห้องปฏิบัติการนั้นมีมาตรฐานอยู่ในระดับนานาชาติ แต่สาร CRM มีราคาค่อนข้างแพง โดยหาซื้อได้จากบริษัท VKI หรือจาก NIST เป็นต้น

ค. ตรวจสอบจากสารมาตรฐานที่รู้ความเข้มข้น สารมาตรฐานที่รู้ความเข้มข้นนี้อาจเตรียมได้ขึ้นใช้เองโดยเจ้าหน้าที่ของห้องปฏิบัติการหรือซื้อจากตัวแทนจำหน่ายก็ได้ ในการวิเคราะห์สารมาตรฐานที่รู้ความเข้มข้นขึ้นมาใช้เองเพื่อตรวจสอบความแม่นยำของผลการวิเคราะห์อย่างเช่นในการวิเคราะห์ไนไตรท์ ไนเตรท แอมโมเนีย หรือ ออร์โธฟอสเฟตควรเตรียมแยกจากสารมาตรฐานที่ใช้ทำกราฟมาตรฐานและผู้เตรียมก็ควรเป็นคนละคนกัน การตรวจสอบความแม่นยำด้วยสารมาตรฐานที่รู้ความเข้มข้นมีต้นทุนต่ำ แต่ผลที่ได้อาจไม่ได้มาตรฐานสากลก็ได้ เพราะอาจมีความคลาดเคลื่อนแบบ systematic เกิดขึ้นได้ โดยเฉพาะหากพิจารณาแต่ความเข้มข้นที่วิเคราะห์เพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตามในปัจจุบันได้มีการประโยชน์จากค่า molarabsorbtivity ซึ่งเป็นคุณสมบัติเฉพาะตัวของสาร จากค่า molar absorbtivity ของสารแต่ละสารสามารถคำนวณย้อนกลับได้ว่า ที่ความเข้มข้นหนึ่ง ๆ สารนั้นควรมีค่าการดูดกลืนแสงเป็นเท่าใด อาทิเช่น ไนไตรท์ และไนเตรทมีค่า molar absorbtivity เท่ากับ 46000 ดังนั้นไนไตรท์ และไนเตรทที่ความเข้มข้น 0.007 mg-N/L และ 0.07 mg-N/L จะมีค่าการดูดกลืนแสงเท่ากับ 0.023 และ 0.230ตามลำดับ (ตารางที่ 32) ดังนั้นในการตรวจสอบจากสารมาตรฐานที่รู้ความเข้มข้นควรดูจากค่าการดูดกลืนแสงจะทำให้ผลการวิเคราะห์มีความถูกต้องมากยิ่งขึ้น

8.   การควบคุมคุณภาพจากภายนอก (External Quality Control, EQC) เป็นการควบคุมคุณภาพแบบใด

ตอบ     การควบคุมคุณภาพผลการวิเคราะห์ข้างต้นจะจำกัดเฉพาะการควบคุมคุณภาพจากภายในห้องปฏิบัติการเท่านั้น ซึ่งได้ทำการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดเพื่อหาความเบี่ยงเบนที่ไม่ยอมรับที่เกิดขึ้นตามสถานการณ์ในช่วงก่อนหน้า อย่างไรก็ตามการกระทำเช่นนั้นเกิดขึ้นเฉพาะข้อมูลของตนเองเท่านั้นและอาจนำไปสู่ความลำเอียงของผลการวิเคราะห์ถึงขั้นรุนแรงได้

การควบคุมคุณภาพจากภายนอกทำได้โดยการเปรียบเทียบระหว่างห้องปฏิบัติการ (Interlaboratory comparision) ซึ่งเป็นการหาความแม่นยำของวิธีและขั้นตอนการวิเคราะห์ด้วยการเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์ที่ได้กับอีกห้องปฏิบัติการหนึ่งที่วิเคราะห์ด้วยวิธีและตัวอย่างเหมือนกัน การควบคุมคุณภาพจากภายนอกมีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินความแม่นยำของห้องปฏิบัติการต่าง ๆ ที่เป็นสมาชิก และเพื่อปรับปรุงการเปรียบเทียบระหว่างห้องปฏิบัติการ (inter-laboratorycomparability)

9.   อธิบายเกี่ยวกับการแปรผล การใช้และการแปรผล control chart

ตอบ     การแปรผล การใช้และการแปรผล control chart มีพื้นฐานจากกฎที่ได้จากสถิติความน่าจะเป็นของการกระจายแบบปกติ กล่าวคือผลการวิเคราะห์ตัวอย่างจริงในแต่ละวันและ/หรือชุด (batch) จะเป็นที่ยอมรับเมื่อผลการวิเคราะห์อยู่ในช่วง X+2SD และเมื่อผลการวิเคราะห์ตัวอย่างจริงในแต่ละวันและ/หรือชุด (batch) อยู่นอกช่วง X+2SD (warning limit) แสดงว่าอาจมีบางอย่างผิดพลาดหรือมีแนวโน้มที่จะผิดพลาด ในขณะที่ผลการวิเคราะห์อยู่นอก X+3SD(control limit หรือ action limit) แสดงว่าการวิเคราะห์นั้นอยู่เหนือการควบคุมทางสถิติและไม่ยอมรับผลการวิเคราะห์ที่ได้ เมื่อได้ทำการแก้ไขการวิเคราะห์แล้วให้วิเคราะห์ตัวอย่างชุดนั้นใหม่ ต่อไปนี้เป็นกฎที่ใช้แปรผล control chart

กฎการเตือน (warning rule) (ถ้าเกิดขึ้นให้ตรวจสอบข้อมูลต่อไป)

- เมื่อผลการวิเคราะห์ตัวอย่างควบคุมอยู่นอก warning limit กฎการปฏิเสธ ( rejection

rules) (ถ้าเกิดขึ้นไม่ใช้ข้อมูลที่วิเคราะห์ในครั้งนั้น)

1. ผลการวิเคราะห์อยู่นอก action limit

  2. ผลการวิเคราะห์อยู่ในเขต warning limit ด้านใดด้านหนึ่ง 2 ครั้งติดต่อกัน

  3. ผลการวิเคราะห์อยู่ด้านเดียวกับค่าเฉลี่ย 10 ครั้งติดต่อกัน

  4. เมื่อไรก็ตามที่ผลการวิเคราะห์ไม่น่าเป็นไปได้ (ได้ทำการตรวจสอบอย่างมีเหตุผลแล้ว)

เมื่อไม่แปรผลตามกฎการปฏิเสธข้อใดข้อหนึ่งควรดำเนินการอย่างใดอย่างหนึ่งดังนี้

  - วิเคราะห์ตัวอย่างใหม่ ถ้าผลการวิเคราะห์เป็นที่พอใจ วิเคราะห์ต่อไป แต่ถ้าไม่

  - หาสาเหตุ

  - ไม่ใช้ผลการวิเคราะห์ในวันนั้น หรือวิเคราะห์ตัวอย่างจนกว่าจะได้แก้ไขข้อผิดพลาด

เรียบร้อยแล้ว ใช้ผลการวิเคราะห์ที่ได้แก้ไขข้อผิดพลาดแล้วเท่านั้น

  - ถ้าไม่มีการแก้ไข หลังจากกำจัดแหล่งความคลาดเคลื่อนแล้ววิเคราะห์ตัวอย่างชุดนั้นซ้ำ

ถ้าผลการวิเคราะห์เป็นที่น่าพอใจ ทำการวิเคราะห์ตัวอย่างอื่นต่อไปได้

10.  เมื่อเราเลือกประเภทของสารมาตรฐานที่ต้องการควบคุมความแม่นยำของผลการวิเคราะห์แล้วนำสาร

       มาตรฐานนั้นมาวิเคราะห์พร้อมกับตัวอย่างจริง โดยวิเคราะห์อย่างน้อย 10 เปอร์เซ็นต์ของจำนวน

       ตัวอย่างจริง จากนั้นจะคำนวณผลการวิเคราะห์อย่างไร อธิบาย

ตอบ     คำนวณผลการวิเคราะห์ที่ได้ดังนี้

 

ตารางที่  ผลการวิเคราะห์ LRM ของห้องปฏิบัติการกลุ่มงานวิจัยระบบและการจัดการการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำชายฝั่ง สถาบันวิจัยการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำชายฝั่ง จังหวัดสงขลา

 

 

หรือ