วันศุกร์ที่ 17 เมษายน พ.ศ. 2563

หน้ากากสู้ Covid-19 และ PM2.5

หน้ากากสู้ Covid-19 และ PM2.5

ส่วนตัวของผู้เขียนว่าจะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับหน้ากาก ที่ศึกษาด้านกายภาพ โดยใช้กล้อง
จุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคป SEM และวิเคราะห์ธาตุวัสดุด้วย EDS ที่นำมาทำหน้ากาก
ตั้งแต่ไทยเกิดวิกฤตเรื่องฝุ่น PM2.5 แต่ยังไม่มีเวลา อีกอย่างผมยังไม่มีตัวอย่างหน้ากากN95
มาเปรียบเทียบ กับหน้ากากอนามัย หรือหน้ากากผ้า มาบทความนี้มีทั้ง 3 ตัวอย่าง3แบบที่จะ
นำมาเปรียบเทียบทางกายภาพโดยใช้กล้อง SEM และวิเคราะห์ธาตุด้วย EDS กันครับ
page All 5
ย้อนดูบทความเรื่องฝุ่น PM2.5 คลิกครับ




ตอนแรกเลยจะศึกษาทางด้านกายภาพอย่างเดียว แต่พอดูทางกายภาพแล้วยังมีข้อสงสัยกับ
ภาพที่ปรากฏเลยวิเคราะห์ธาตุต่อเลยเป็นที่มาว่าทำไมจะต้องวิเคราะห์ธาตุด้วย ส่วนตัวผมไม่
ได้เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านหน้ากากนะครับ การวิเคราะห์หน้ากากยังมีเครื่องมือหลากหลายที่นำมา
วิเคราะห์กัน แต่บทความนี้เราใช้แค่เครื่องมือที่อยู่ใกล้ตัวผมมาศึกษา 2เครื่องมือข้างต้นเท่านั้น
ตัวแรกที่เราจะนำมาศึกษากันคือหน้ากากอนามัย 4ชั้น เป็นตัวอย่างที่ผมได้มาจากประเทศ
เพื่อนบ้านยี่ห้อหนึ่ง ขอปิดยี่ห้อและแหล่งที่มานะครับ เพราะช่วงที่ผู้เขียนได้เขียนบทความนี้
หน้ากากนั้นมีราคาเหมือนทองคำเป็นสิ่งหายากและลำบากเหลือเกินครับ
page A
หน้ากากอนามัยแบบ 4 ชั้นตัวอย่างตามภาพด้านล่างครับ ถ้าเราดูด้วยตาเปล่าเราจะแทบมอง
ไม่ออกเลยนะครับ ว่าลักษณะเส้นใยจะเป็นแบบใด ทอลักษณะใหน ตัวอย่างตามภาพถ้าเรา
จะศึกษาทั้ง 4 ชั้นว่าจะเป็นลักษณะใดผมจะต้องตัดตัวอย่างให้มีขนาด 1x1ซม. ทั้ง4ชั้นเลย
ภาพด้านนอกหน้ากากอนามัยก่อนตัด

mask 4layer_1
ภาพด้านในหน้ากากอนามัยก่อนตัด
mask 4layer_2

การศึกษาทางกายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคป ผมจะใช้ทั้ง 2โหมดในการ
ศึกษา โหมดแรกเป็นโหมดความเป็นสูญญากาศต่ำ LV Mode (Low Vacuum) กับอีกโหมด
โหมดความเป็นสูญญากาศสูง HV Mode (High Vacuum)ซึ่งโหมด HV จะต้องมีการฉาบ
เคลือบให้ตัวอย่างนำไฟฟ้าก่อน วิธีการเตรียมไม่ได้เขียนไว้ให้นะครับเพราะบทความจะยาวไป
ตามภาพล่างบนจะถ่ายโหมด HV จะเห็นลักษณะเส้นใยไขว้กันไปมา ถ่ายที่กำลังขยาย 50x
หรือกำลังขยาย 50เท่า ภาพถ่าย2โหมดที่กำลังขยายต่ำ ถ้าไม่สังเกตุ ทางกายภาพจะดูว่าจะ
เหมือนกัน แท้จริงแล้วภาพที่ถ่ายด้วยโหมด LV ที่เราใช้ BEI detector เราจะเห็นมีเม็ดขาวๆ
เล็กๆเต็มไปหมด ความแตกต่างของสีในโหมดนี้ บ่งบอกถึงความแตกต่างด้านองค์ประกอบ
ของธาตุแตกต่างกัน หรือความต่างด้าน Atomic No.ของธาตุนั้นๆจะอธิบายให้เห็นภาพอีกที
ที่กำลังขยายภาพสูงกว่านี้ครับ

Layer 1 HV x50+LV 50

ภาพล่าง เรามาดูภาพรวมในแต่ละชั้นตั้งแต่ ชั้น1-4 จะสังเกตุได้ว่าทางกายภาพของเส้นใยจะ
เหมือนๆกันเลยทั้ง4ชั้น  ตามภาพเป็นภาพจากโหมดความเป็นสูญญากาศสูง HV Mode
กำลังขยายภาพ 350x เท่า
layer1-4 HV
ภาพล่าง ลักษณะทางกายภาพชั้น1-4 จะสังเกตุได้ว่าทางกายภาพของเส้นใยจะเหมือนๆ
กันเลยทั้ง4ชั้น  ตามภาพเป็นภาพจากโหมดความเป็นสูญญากาศต่ำ LV Mode ภาพที่ได้
จะแยกความแตกต่างตามอะตอมมิคนัมเบอร์ ธาตุเบาจะมีสีออกโทนมืดโทนเทา หากธาตุ
หนักจะมีสีโทนออกสว่างหรือขาวกว่าธาตุเบาครับ
layer1-4 LV
มาดูภาพขยายแต่ละโหมดกันชัดๆกันอีกทีนะครับ
ตามภาพล่างเป็นลักษณะเส้นใยถ่ายที่กำลังขยาย 350x เท่า ในโหมด HV Mode

Layer 4 HV x350

ตามภาพล่างเป็นลักษณะเส้นใยถ่ายที่กำลังขยาย 350x เท่า ในโหมด LV Mode

Layer 4 LV x350

ตามภาพบน หากดูภาพสองโหมดเทียบกันจะเห็นเม็ดๆฝั่งอยู่ในเส้นใยอย่างสม่ำเสมอกัน ดูภาพ
อย่างเดียวเราจะไม่ทราบได้ว่ามันคืออะไร เราก็จะวิเคราะห์ธาตุดูต่อนะครับว่ามันคืออะไร
เรามาวิเคราะห์ธาตุหน้ากากอนามัยด้วย EDS ด้านเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพกันต่อนะครับ

ตัวอย่างบทความวิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพคลิก

วิเคราะห์เชิงปริมาณจะได้ค่า ตามค่าด้านล่าง ดูค่าที่ช่อง Element Wt%นะครับ เราจะได้ค่า
Cคาร์บอน 71.24% Oออกซิเจน 17.86% Siซิลิกอน 0.11% Pฟอสฟอรัส 0.29% และ Ca
แคลเซียม 10.50% เป็นการวิเคราะห์โดยรวมที่กำลังขยาย 50เท่า
Mask_SP_Q
วิเคราะห์เชิงคุณภาพ ที่กำลังขยาย 50 เท่าเช่นกันจะได้ กราฟค่าตามภาพล่าง
Mask_SP
ตามภาพล่าง เราจะมากำหนดจุดตำแหน่งวิเคราะห์ให้ละเอียดขึ้น เพื่อจะเช็คองค์ประกอบของ
ธาตุระหว่างเส้นใยตำแหน่ง 2 กับเม็ดขาวๆตำแหน่ง 1 กันตามภาพล่างครับ

Mask Point

วิเคราะห์เชิงปริมาณตำแหน่งที่ 1 เม็ดๆสีขาว จะได้ค่า ตามค่าด้านล่าง ดูค่าที่ช่อง Element
Wt% นะครับ เราจะได้ค่า Cคาร์บอน 27.33% ,Oออกซิเจน 47.20% ,Siซิลิกอน 0.05%, P
ฟอสฟอรัส 7.99%, และ Ca แคลเซียม 17.43% จะมี P,Ca เพิ่มขึ้นมา

Mask Point 1_Q
เชิงคุณภาพ ตำแหน่ง 1 ตามกราฟล่าง
Mask Point 1_SP
วิเคราะห์เชิงปริมาณตำแหน่งที่ 2 เส้นใย จะได้ค่า ตามค่าด้านล่าง ดูค่าที่ช่อง Element
Wt% นะครับ เราจะได้ค่า Cคาร์บอน 78.50% ,Oออกซิเจน 14.53% ,Siซิลิกอน 0.04%, P
ฟอสฟอรัส 0.05%, และ Ca แคลเซียม 6.88% จะเห็นได้มามี C คาร์บอน Oออกซิเจนเป็น
องค์ประกอบส่วนใหญ่ เส้นใยไนล่อน และผ้าส่วนใหญ่ก็จะมี 2ธาตุนี้รวมกันเกือบ 100%

Mask Point 2_Q
Mask Point 2_SP
อีกโหมดหนึ่งการวิเคราะห์ EDS เราสามารถหาตำแหน่งของธาตุว่า บริเวณภาพที่เราวิเคราะห์
ได้ธาตุมาแล้วนั้น แต่ไม่ทราบว่าอยู่บริเวณใดของภาพ เราสามารถมาวิเคราะห์การกระจายตัว
ของธาตุได้ต่อ ตามภาพล่างเราได้วิเคราะห์การกระจายตัว Mapping จะได้ผลว่าเม็ดๆที่เรา
เห็นจะเป็นกลุ่มของ Ca แคลเซียมส่วนใหญ่ Pฟอสฟอรัสอีกเล็กน้อย ส่วนเส้นใยจะเป็คาร์บอน
ส่วนมาก
การวิเคราะห์การกระจายตัวของธาตุเชิงคุณภาพ คลิกดูรายละเอียด

Mask Mapping

มาดูหน้าการตัวอย่างที่ 2 กันครับเป็นแบบ N95
ตามภาพล่างจะเป็นตัวอย่างหน้ากากแบบ N95 ยี่ห้อหนึ่ง ขออนุญาตุไม่บอกว่ายี่ห้ออะไรนะ
ครับ จะเป็นหน้ากากที่ป้องกันเชื้อโรค และฝุ่นได้ดีกว่าแบบแรกข้างต้นครับ

page N95

รูปร่างหน้ากากแบบ N95 ด้านนอก

mask n95_2

รูปร่างหน้ากากแบบ N95 ด้านใน

mask n95_1

ตามภาพล่างเป็นลักษณะเส้นใยถ่ายที่กำลังขยาย 50 x เท่า ด้านนอก ในโหมด LV Mode
ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคป SEM แบบสูญญากาศต่ำ ผมไม่ขอตัดหน้า
กากนี้แบบตัวอย่างแรกนะครับ เพราะอย่างที่บอกไว้หน้ากากมีค่ามากกว่าที่จะทำลายในภาวะ
ช่วง Covid19 ช่วงนี้ครับ ใช้ได้ใช้ไปก่อน ส่วนตัวยังต้องทำความสะอาดซัก ตากแดดนำกลับ
มาใช้ใหม่อยู่ครับ

3M 9010_N95 LV x50

ภาพล่าง ลักษณะเส้นใยถ่ายที่กำลังขยาย 350x เท่า ด้านนอก ดูแล้วลักษณะการเรียงตัวของ
เส้นใย N95 จะเหมือนกับหน้ากากอนามัยแบบแรก แต่ถ้าดูทางกายภาพแล้ว เส้นใยN95จะมี
ขนาดเล็กกว่าเราจะเปรียบเทียบเรื่องขนาดอีกทีนะครับในตอนท้าย

3M 9010_N95 LV x350

ภาพล่าง ลักษณะเส้นใยถ่ายที่กำลังขยาย 50x เท่า ด้านใน

3M 9010_N95 LV x50 (In)

ภาพล่าง ลักษณะเส้นใยถ่ายที่กำลังขยาย 350x เท่า ด้านใน

3M 9010_N95 LV x.350 (In)

ตามภาพบน หากดูภาพสองภาพที่กำลังขยาย 350x จะเห็นเม็ดๆฝั่งอยู่ในเส้นใย เหมือนหน้า
กากอนามัยแบบแรก แต่มีน้อยกว่า และจะมีความต่างตรงมีเม็ดๆขาวๆก้อนใหญ่กว่า เกาะอยู่
ที่เส้นใยด้วยครับ ดูภาพอย่างเดียวเราจะไม่ทราบได้ว่ามันคืออะไร เราก็จะวิเคราะห์ธาตุดูต่อนะ
ครับว่ามันคืออะไร

เรามาวิเคราะห์ธาตุหน้ากากอนามัยด้วย EDS ด้านเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพกันต่อนะครับ
บทความวิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพคลิก
วิเคราะห์เชิงปริมาณจะได้ค่า ตามค่าด้านล่าง ดูค่าที่ช่อง Element Wt%นะครับ เราจะได้ค่า
Cคาร์บอน 77.64% Oออกซิเจน 18.58%  Mg แมกนีเซียม 0.42% Siซิลิกอน 1.09%
Ca แคลเซียม 1.89%  และTi ไททาเนียมอีก 0.39% เป็นการวิเคราะห์ที่กำลังขยาย 50เท่า
สังเกตุผลจะพบว่าตัวอย่างนี้จะไม่มี Pฟอสฟอรัส แต่ที่มีเพิ่ม Mg,Ti จากตัวอย่างก่อนหน้า

3M 9010 N95_Q
3M 9010 N95_SP
เราสามารถมาวิเคราะห์การกระจายตัวของธาตุได้ต่อ ตามภาพล่างเราได้วิเคราะห์การกระจาย
ตัว Mapping จะได้ผลว่าเม็ดๆที่เราเห็นจะเป็นกลุ่มของ Ca แคลเซียมที่ฝั่งอยู่กับเส้นใย คล้าย
กับตัวอย่าแรก ส่วนที่ไม่คล้ายจะเป็น Siซิลิกอน กับMgแมกนีเซียม ที่เกาะอยู่บนเส้นใยแทน
ไม่ใช่การฝั่งบนเส้นใย ส่วนเส้นใยจะเป็นคาร์บอนส่วนมาก
การวิเคราะห์การกระจายตัวของธาตุเชิงคุณภาพ คลิกดูรายละเอียด

N95 Mapping

มาตัวอย่างสุดท้ายกันนะครับ ที่จะนำมาเปรียบเทียบ คือหน้ากากผ้า ที่ช่วงเกิดCovid19 และ
มีการขาดแคลนหน้ากาก จะเห็นได้ทั่วๆไปมีการนำผ้ามาเย็บ 2ชั้นบ้าง 3ชั้นบ้าง เพื่อนำมาใช้
ทดแทน หน้ากากอนามัย หน้ากากN95 กัน เราจะมาดูโครงสร้างเส้นใย การทอ การเรียงตัว
เส้นใยผ้าหน้ากากแบบนี้กันครับ

page All 6

ตามภาพล่างคือตัวอย่างหน้ากากผ้าด้านนอก

mask P 1

ตามภาพล่างคือตัวอย่างหน้ากากผ้าด้านใน สังเกตุได้ด้วยตาเรา ในเบื้องต้นจะใช้ผ้าคนละแบบ

mask P 2

ตามภาพล่าง เป็นภาพถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคป SEM ที่กำลังขยาย
50x เท่า จะเห็นว่าลักษณะการทอการเรียงตัวของเส้นใยของหน้ากากด้านนอก

Mask P x50

ตามภาพล่าง เป็นภาพถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคป SEM ที่กำลังขยาย
50x เท่า จะเห็นว่าลักษณะการทอการเรียงตัวของเส้นใยของหน้ากากด้านใน ด้านในถ้าเทียบ
ด้านนอกกับด้านใน จะพบว่าการทอเส้นใยด้านในจะแน่นกว่า

Mask P x50 (IN)

ตามภาพล่าง เป็นภาพถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคป SEM ที่กำลังขยาย
350x เท่า จะเห็นว่าลักษณะการทอการเรียงตัวของเส้นใยของหน้ากากด้านนอก

Mask P x350_2

ตามภาพล่าง เป็นภาพถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไมโครสโคป SEM ที่กำลังขยาย
350x เท่า จะเห็นว่าลักษณะการทอการเรียงตัวของเส้นใยของหน้ากากด้านใน จะพบว่าตาม
เส้นใยจะไม่มีเม็ดๆสีขาวเกาะแบบเด่นชัดมาก

Mask P x350 (IN)

เรามาวิเคราะห์ธาตุหน้ากากอนามัยด้วย EDS ด้านเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพกันต่อนะครับ
บทความวิเคราะห์ธาตุเชิงปริมาณ เชิงคุณภาพคลิก
วิเคราะห์เชิงปริมาณจะได้ค่า ตามค่าด้านล่าง ดูค่าที่ช่อง Element Wt%นะครับ เราจะได้ค่า
Cคาร์บอน 57.06% Oออกซิเจน 42.84%  และTi ไททาเนียมอีก 0.10% เป็นการวิเคราะห์ที่
กำลังขยาย 50เท่า ตัวอย่างนี้จะไม่มี Mg แมกนีเซียม Pฟอสฟอรัส Si ซิลิกอน และ Ca แคล
เซียม จากตัวอย่างก่อนหน้า ตัวอย่างนี้ผมจะไม่ได้ทำการกระจายตัว Mapping นะครับ

Mask P
Mask P_SP
สรุปทั้งสามตัวอย่างที่เรามาวิเคราะห์ดูทางกายภาพ จะพบว่าตัวอย่างหน้ากากอนามัย กับ
ตัวอย่างหน้ากาก N95 การเรียงตัวของเส้นใยจะคล้ายกันกับ 2 ตัวอย่างนี้ จะแตกต่างกับตัว
อย่างหน้ากากผ้าอย่างมาก คือหน้ากากผ้าจะเรียงตัวจะเรียงตัวแน่นกว่า ช่องว่างแทบจะ
มองไม่เห็นเมื่อเทียบกับ 2 ตัวอย่างแรก ขนาดเส้นใยของหน้ากากผ้าจะมีขนาดเล็กสุด รองลง
มาจะเป็นหน้ากากN95 เส้นใยใหญ่สุดจะเป็นหน้ากากอนามัยครับ ตามภาพล่าง

page All 2

ด้านเชิงคุณภาพของหน้ากากทั้งสาม ตามกราฟด้านล่างเมื่อนำมาเทียบกัน เส้นใยไนล่อนทั่วๆ
ไปหากวิเคราะห์ด้วย EDS จะมี C คาร์บอน และ O ออกซิเจนเป็นองค์ประกอบหลัก ตามกราฟ
ในส่วนหน้ากากอนามัย และ N95 จะมีองค์ประกอบธาตุอื่นๆเจือมา เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพใน
การกักเชื้อโรค ดูดความชื้น ฆ่าเชื้อ ซึ่งจะไม่พบในหน้ากากผ้าแต่หน้ากากผ้าก็จะมีข้อดีกว่า 2
หน้ากากแรก คือลักษณะเส้นใยเรียงตัวกันอย่างหนาแน่น จำนวนเส้นใยเยอะ จะกักฝุ่นได้ค่อน
ข้างดีกว่า หน้ากากผ้าการทำต้นทุนก็จะแพงกว่าด้วยครับ แต่ด้วยที่เราหาวัตถุดิบได้ง่าย เราทำ
ด้วยตัวเองได้ จึงทำให้เรารู้สึกว่าไม่แพงครับ อีกอย่างยามที่หน้ากากแพงและหาอยากช่วงนี้
ทำหน้ากากผ้าไว้ใช้ ใช้ได้ดีเลยทีเดียวครับ เมื่อเทียบกับหน้ากากอีก2แบบที่ทำด้วยเครื่อง
จักรเกือบ100%

Quali ALL

การวัดขนาดของเส้นใยของหน้ากากทั้งสามแบบ
แบบแรกหน้ากากอนามัย มีขนาดเส้นใยมี่ขนาด 25-32 ไมครอน (um =ไมโครเมตร)
ระยะห่างระหว่างเส้นใย 80-150ไมครอน (um =ไมโครเมตร)
แบบสองน้ากาก N95 มีขนาดเส้นใยมี่ขนาด 16-18 ไมครอน (um =ไมโครเมตร)
ระยะห่างระหว่างเส้นใย 80-130 ไมครอน (um =ไมโครเมตร)
แบบสามหน้ากากผ้า มีขนาดเส้นใยมี่ขนาด 6-13 ไมครอน (um =ไมโครเมตร)
ระยะห่างระหว่างเส้นใย 10-15 ไมครอน (um =ไมโครเมตร)
page

ช่วงวิกฤตเช่นนี้ผู้เขียนขอให้ชาวไทย ชาวโลกทุกคนสามารถผ่าฟันวิกฤต Covid-19 และ
PM2.5 ไปได้ด้วยดี อยู่บ้าน หยุดเชื้อ เพื่อครอบครัว ผู้เขียนรู้ว่ามันมีความยากลำบาก
มากมายไม่ว่าสภาพจิตใจ สภาพทางการเงิน การอยู่การกินลำบากไปหมด สภาพคล่อง
หายไป รายได้ไม่มี เงินเก็บไม่มี ที่กล่าวมาทั้งหมดผู้เขียนกำลังประสบเช่นกัน และผมหวัง
ว่าเดือนหน้า เราคงจะเห็นและหวังว่าวิกฤตจะผ่านพ้นไป ให้กำลังใจทุกท่านทุกคนครับ สู้ๆ
และปลอดภัยจากไวรัสCovid-19ครับ

ขอขอบคุณมากๆ เพื่อนยอดชาย กฤตนัย EEC24 ที่มอบหน้ากาก N95 ให้เพื่อการเขียน
บทความครั้งนี้ด้วยนะครับ

วันพุธที่ 26 มิถุนายน พ.ศ. 2562

เมล็ดกาแฟ Coffee bean

เมล็ดกาแฟ Coffee bean

เคยสงสัยครับว่ากาแฟที่เราดื่มกันทุกวัน ทำไมแต่ละร้านที่เราสั่งมารสชาติไม่เหมือนกัน หรือ
แม้แต่ร้านเดียวกันแต่เปลี่ยนคนชง รสสัมผัสก็จะเปลี่ยนไป องค์ประกอบในเรื่องรสชาติมีหลาก
หลายส่วนครับไม่ว่าเครื่องชง คนชง วัตถุดิบ สูตรฯลฯ เรามาดูเรื่องที่ผมสงสัยมากคือการใช้สัด
ส่วนของเมล็ดกาแฟ บางสูตรบางร้านจะใช้เมล็ดกาแฟหลายสายพันธ์ผสมกันเพื่อให้ได้รสชาติ
ตามต้องการ หรือบทความนี้จะมาดูเรื่องการคั่วเมล็ดกาแฟที่อุณภูมิแตกต่างกัน เราจะไม่เปิด
เผยอุณหภูมิในการคั่วเมล็ดกาแฟนะครับ บอกแค่คั่วไฟอ่อน กลาง มาไฟแก่เท่านั้นนะครับ

เป็นที่มาของ บทความนี้ว่าเราจะมาศึกษาทางกายภาพของเมล็ดกาแฟกันครับ รวมทั้งวิเคราะห์
ธาตุว่ามีองค์ประกอบธาตุอะไรอยู่บ้าง สัดส่วนเท่าไรกัน


ตามภาพเป็นเมล็ดกาแฟที่ผ่านการคั่วในระดับไฟแตกต่างกัน ไล่ตามลำดับไฟอ่อนมาไฟแก่
จากภาพเรียงจากด้านซ้ายไปขวา










เราจะนำเมล็ดกาแฟทั้งสามแบบมาถ่ายภาพด้านตัดขวาง ด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป
(SEM) เพื่อศึกษาทางกายภาพของเมล็ดกาแฟที่ผ่านการคั่วในระดับอุณภูมิแตกต่างกัน ว่า
โครงสร้างจะเปลี่ยนไปในรูปใดครับ

แบบแรกที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟอ่อน
เมล็ดกาแฟคั่วไฟอ่อนถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา
กาศต่ำ LV Mode ระดับความดัน 30พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 100ไมครอน ถ่ายที่กำลังขยาย
x200 เท่า


























แบบแรกที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟอ่อน
เมล็ดกาแฟคั่วไฟอ่อนถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา
กาศต่ำ LV Mode ระดับความดัน 30พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 50ไมครอน ถ่ายที่กำลังขยาย
x500 เท่า


























แบบแรกที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟอ่อน
เมล็ดกาแฟคั่วไฟอ่อนถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา
กาศสูง HV Mode ระดับความดัน 9.6X10-5พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 50ไมครอน ถ่ายที่กำลัง
ขยาย x500 เท่า ตัวอย่างนี้นำไปฉาบทองคำเพื่อให้นำไฟฟ้า และสามารถถ่ายภาพ
ในโหมดนี้ได้ครับ


























แบบสองที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟกลาง
เมล็ดกาแฟคั่วไฟกลางถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา
กาศต่ำ LV Mode ระดับความดัน 30พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 100ไมครอน ถ่ายที่กำลังขยาย
x200 เท่า


























แบบสองที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟกลาง
เมล็ดกาแฟคั่วไฟกลางถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา
กาศต่ำ LV Mode ระดับความดัน 30พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 50ไมครอน ถ่ายที่กำลังขยาย
x500 เท่า


























แบบสองที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟกลาง
เมล็ดกาแฟคั่วไฟกลางถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา
กาศสูง HV Mode ระดับความดัน 9.6X10-5พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 50ไมครอน ถ่ายที่กำลัง
ขยาย x500 เท่า ตัวอย่างนี้นำไปฉาบทองคำเพื่อให้นำไฟฟ้า และสามารถถ่ายภาพ
ในโหมดนี้ได้ครับ

เราจะเริ่มเห็นรูพรุนมากขึ้น จากไฟอ่อนทางกายภาพผิวจะเรียบกว่าไฟกลางครับ


























แบบสามที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟแก่
เมล็ดกาแฟคั่วไฟแก่ ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา
กาศต่ำ LV Mode ระดับความดัน 30พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 100ไมครอน ถ่ายที่กำลังขยาย
x200 เท่า

ตามภาพที่กำลังขยาย x200 เราถ่ายด้วยตัวตรวจจับชนิด BEI COMPO ซึ่งจะแยกเฉดสีภาพ
ตาม Atomic No. หมายถึงหากบริเวณใดสีขาวมากกว่าอีกบริเวณ แสดงว่าบริเวณสีขาวจะมีเลข
อะตอมมากกว่าสีเทาหรือดำครับ เราจะไปวิเคราะห์ะธาตุดูกันอีกทีนะครับ ว่าคืออะไร


























แบบสามที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟแก่
เมล็ดกาแฟคั่วไฟแก่ ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา
กาศต่ำ LV Mode ระดับความดัน 30พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 50ไมครอน ถ่ายที่กำลังขยาย
x500 เท่า


























แบบสามที่เราจะมาศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) แบบคั่วด้วยไฟแก่
เมล็ดกาแฟคั่วไฟแก่ ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์ไมโครสโคป(SEM) ด้วยโหมดความเป็นสูญญา
กาศสูง HV Mode ระดับความดัน 9.6X10-5พาสคาล (Pa.) 20kV สเกล 50ไมครอน ถ่ายที่กำลัง
ขยาย x500 เท่า ตัวอย่างนี้นำไปฉาบทองคำเพื่อให้นำไฟฟ้า และสามารถถ่ายภาพ
ในโหมดนี้ได้ครับ


























เราจะพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพไฟอ่อนจะผิวเรียบสุด ส่วนไฟกลางจะเห็นความพรุน
ของผนังเซลล์เมล็ดกาแฟ ส่วนไฟแก่ผนังเซลล์จะขยายกว้างสุดและมีกลุ่มเม็ดเล็กๆสีขาวเพิ่ม
ขึ้นมา และเราจะมาวิเคราะห์ต่อว่ามันคืออะไรกัน

เราจะวิเคราะห์ธาตุด้วยเครื่อง EDS กันต่อนะครับ ตามภาพเราจะวิเคราะห์ 2 ตำแหน่ง ตามภาพ
ตำแหน่ง 1 จะวิเคราะห์จุดที่เป็นสีขาว กับจุด 2 เป็นเนื้อเมล็ดกาแฟที่เป็นผิวส่วนมากของเมล็ด
กาแฟ



























ตามภาพล่างเป็นผลจากตำแหน่ง 1 วิเคราะห์เชิงคุณภาพจาก EDS Energy Dispersive X-ray
จะพบว่ามีธาตุC คาร์บอน,O ออกซิเจน,Mg แมกนีเซียม,P ฟอสฟอรัส,S ซัลเฟอร์(กำมะถัน),
K โปแตสเซียม,Ca แคลเซียม และ Cu ทองแดง เป็นต้น
























ตามภาพล่างเป็นผลจากตำแหน่ง 1 วิเคราะห์เชิงปริมาณจาก EDS Energy Dispersive X-ray
จะพบว่ามีธาตุC คาร์บอน 54.52%, O ออกซิเจน 29.03% , Mg แมกนีเซียม 1.58% ,P ฟอสฟอรัส
4.36% ,S ซัลเฟอร์(กำมะถัน) 0.16% ,K โปแตสเซียม 4.63% ,Ca แคลเซียม 5.15% และ
Cu ทองแดง 0.56% เป็นต้น






















ตามภาพล่างเป็นผลจากตำแหน่ง 2 วิเคราะห์เชิงคุณภาพจาก EDS Energy Dispersive X-ray
จะพบว่ามีธาตุC คาร์บอน,O ออกซิเจน,Mg แมกนีเซียม,P ฟอสฟอรัส,S ซัลเฟอร์(กำมะถัน),
K โปแตสเซียม,Ca แคลเซียม และ Cu ทองแดง เป็นต้น

หากเราสังเกตุดูที่พีคจะพบว่าปริมาณของ Mg แมกนีเซียม , P ฟอสฟอรัส และ Ca แคลเซียม
มีปริมาณลดลง ลดลงเท่าไรเราไปดูเชิงปริมาณกันต่อครับ























ตามภาพล่างเป็นผลจากตำแหน่ง 2 วิเคราะห์เชิงปริมาณจาก EDS Energy Dispersive X-ray
จะพบว่ามีธาตุC คาร์บอน 70.55%, O ออกซิเจน 24.42% , Mg แมกนีเซียม 0.32% ,P ฟอสฟอรัส
0.21% ,S ซัลเฟอร์(กำมะถัน) 0.26% ,K โปแตสเซียม 3.44% ,Ca แคลเซียม 0.17% และ
Cu ทองแดง 0.64% เป็นต้น





















เพื่อเป็นการยืนยันผลวิเคราะห์ เราได้วิเคราะห์การกระจายตัวของธาตุ Mapping  ตามภาพล่าง
กันต่อ เราจะพบว่าเม็ดที่เราเห็นเป็นก้อนเล็กๆมีทั่วๆไป จะเป็น Mg แมกนีเซียม ,P ฟอสฟอรัส
 ,K โปแตสเซียม , และ Ca แคลเซียม เป็นส่วนใหญ่ ที่เหลือจะเป็น Cคาร์บอน, Oออกซิเจน และ
S ซัลเฟอร์ (กำมะถัน) การใช้ไฟแรงคั่วเท่านั้นถึงจะมองเห็นได้ทางกายภาพ




























หลังจากเราใช้เทคนิค SEM/EDS วิเคราะห์เมล็ดกาแฟ เราจะพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงทางกาย
ภาพไฟอ่อนจะผิวเรียบสุด ส่วนไฟกลางจะเห็นความพรุนของผนังเซลล์เมล็ดกาแฟ ส่วนไฟแก่
ผนังเซลล์จะขยายกว้างสุดและมีกลุ่มเม็ดเล็กๆสีขาวเพิ่มขึ้นมา ซึ่งก็จะเป็นMg แมกนีเซียม ,
P ฟอสฟอรัส,K โปแตสเซียม , และ Ca แคลเซียม เป็นส่วนใหญ่ การทดลองนี้ไม่ได้ทดลองซ้ำ
ผลการวิเคราะห์อาจมีความคาดเคลื่อนได้ครับ



























ผมไม่ใช่ผู้สันทัดด้านกาแฟ ใครมีอะไรเพิ่มเติม ส่งมาให้ได้ตามรายละเอียดด้านล่างนะครับ ผม
อยากได้เมล็ดกาแฟที่ยังไม่คั่วครับ เพื่อมาถ่ายภาพแต่หายังไม่ได้ครับ

สุดท้ายขอบคุณน้องๆทีมงาน Do SEM ที่ให้ Mr.Golf (สิงห์เฒ่าซ่อมเซ็ม) มีโอกาสนำความรู้
อันน้อยนิด มาแชร์ครับ ขอบคุณครับ 
น้อมรับทุกคำชี้แนะครับ Mr.Golf (สิงห์เฒ่าซ่อมเซ็ม) manatsanan2007@hotmail.com ติดตามเป็นเพื่อนผ่านโซเชียลเน็ตเวิร์ค ตามลิงค์
ด้านล่างเลยครับ