ผลของความชื้นสัมพัทธ์อากาศและความสกปรกที่ผิวหน้าวัสดุภายในอาคารต่อการดูดซับก๊าซอินทรีย์ (Effects of Relative Humidity and Indoor Surface Soiling on Sorption of Gaseous Organic Compounds)

Abstract

บทคัดย่อ

กลไกการดูดซับและการคายก๊าซมลพิษอินทรีย์ที่วัสดุอาคารมีผลต่อรูปแบบการได้รับสัมผัสมลพิษของผู้อาศัยในอาคาร ในงานวิจัยนี้ศึกษาผลของความชื้นสัมพัทธ์และความสกปรกที่ผิวหน้าวัสดุอาคารต่อความสามารถในการดูดซับสารอินทรีย์ ได้แก่ Toluene, Tetrachloroethylene, Decane, Nicotine และ Phenol วัสดุในอาคารที่ทดสอบ คือ แผ่นพอลิโพรพิลีน ทำการทดลองการดูดซับในห้องขนาด 25 ลิตร ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 0%,  50%  และ 90% อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียสค่าพารามิเตอร์การดูดซับทางจลน์ทำนายจากแบบจำลองสมดุลมวลที่รวมกลไกการดูดซับที่ผิวหน้าและในเนื้อวัสดุด้วยวิธีเจนเนติกอัลกอลิทึม ผลการศึกษาพบว่าค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งส่วนของสารอินทรีย์ที่แผ่นวัสดุต่อที่อยู่ในอากาศ มีค่าอยู่ในช่วง 10⁰-10⁴ เมื่อเพิ่มความชื้นเป็น 50% และ 90% พบว่าค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับของ Toluene และ Decane ลดลง ในขณะที่ค่าของนิโคตินเพิ่มขึ้นที่ความชื้น 90% นอกจากนี้แผ่นวัสดุที่ผ่านการสัมผัสกับอากาศในห้องทำงานที่ปิดทึบมาก่อนมีค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับโทลูอีนลดลง 64% เมื่อเทียบกับการดูดซับของแผ่นวัสดุสะอาด

ABSTRACT

Sorption and desorption of gaseous organic pollutants onto indoor surfaces affect a pattern of occupant exposure to pollutants. This study aimed to measure the effects of relative humidity and surface soiling on sorptive capacity of indoor material. Target organic sorbates were toluene, tetrachloroethylene, decane, nicotine and phenol, while a studied indoor material was polypropylene. Sorption experiments were conducted using a 25-liter chamber at 0%, 50% and 90% relative humidity at 25°C. Kinetic sorption parameters were determined using a mass balance integrating sorption at surface and embedded sinks with a genetic algorithm. Results show that equilibrium partition coefficients between surface and gas phase for the tested organic compounds ranged from 10⁰ to 10⁴. Increasing the humidity to 50% and 90% decreased the sorption of toluene and decane, while the sorption of nicotine at 90% relative humidity increased. Regarding surface soiling, polypropylene surface exposed to the air of an air-tight room exhibited a decrease of a partition coefficient for toluene by 64%, comparing to the cleaned surface.