อุปกรณ์อย่างง่ายที่ใช้กล้องสมาร์ทโฟนสำหรับการหาปริมาณกรดซาลิไซลิกในอาหาร ยา และ เครื่องสำอางA Simple Device with a Smartphone Camera for Determination of Salicylic Acid in Foods, Drugs and Cosmetics

Abstract

อุปกรณ์อย่างง่ายที่ประยุกต์ใช้กล้องสมาร์ทโฟนได้ถูกออกแบบและพัฒนาขึ้นสำหรับใช้วิเคราะห์หาความเข้มข้นของกรดซาลิไซลิกในตัวอย่างอาหาร ยาและเครื่องสำอาง โดยอาศัยการเกิดปฏิกิริยาของกรดซาลิไซลิกกับสารละลายไอร์ออน (III) คลอไรด์ เกิดผลิตภัณฑ์เป็นสารละลายสีม่วง แล้วทำการวิเคราะห์ค่าสีโดยใช้ระบบค่าสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ด้วยแอพลิเคชันวิเคราะห์ค่าสีทั่วไป จากการศึกษาสภาวะการทดลองพบว่า ค่าความเข้มสีเขียวมีความสัมพันธ์เป็นเชิงเส้นตรงกับความเข้มข้นของกรดซาลิไซลิกมากที่สุด โดยภายใต้สภาวะที่เหมาะสมที่มีความเข้มข้นของไอร์ออน (III) คลอไรด์ เท่ากับร้อยละ 0.05 โดยมวลต่อปริมาตร ค่าพีเอชช่วง 2–9 และเวลาที่ใช้ในการเกิดปฏิกิริยา 30 นาที เมื่อวิเคราะห์หาปริมาณกรดซาลิไซลิกในตัวอย่าง 13 ตัวอย่าง โดยใช้กล้องสมาร์ทโฟน 3 ยี่ห้อ ที่มีความละเอียดของกล้องแตกต่างกัน พบว่าสมาร์ทโฟนที่มีความละเอียดของกล้อง 12–13 ล้านพิกเซล ให้ผลค่าความเข้มข้นของกรดซาลิไซลิกที่สอดคล้องกับการวิเคราะห์โดยเทคนิคยูวี-วิสิเบิลสเปกโทรโฟโตเมตรี และมีความแม่นยำที่ดี ด้วยค่าร้อยละส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์น้อยกว่า 5 ซึ่งแสดงว่าอุปกรณ์อย่างง่ายที่พัฒนาขึ้นนี้สามารถใช้ในการวิเคราะห์หาความเข้มข้นของกรดซาลิไซลิกในตัวอย่างต่างๆ ได้เป็นอย่างดี ประโยชน์ของงานวิจัยนี้สามารถใช้เป็นแนวทางในการสร้างเครื่องมือวิเคราะห์ตัวอย่างอื่นๆ ที่มีสี เพื่อช่วยลดค่าใช้จ่ายในการซื้อเครื่องมือขั้นสูง หรือใช้เป็นอุปกรณ์อย่างง่ายประกอบการสอนวิชาเคมีในระดับชั้นมัธยมศึกษาได้

A simple colorimetric detection device using a smartphone camera was designed and developed for determination of salicylic acid in some foods, drugs, and cosmetics. The reaction between salicylic acid and iron (III) chloride solution was employed to produce the violet solution, which was further analyzed for color intensity of red, green, and blue using the common color analysis application program. As a result, intensity of green color showed the best linear relationship to the concentration of salicylic acid. Under the optimum conditions, i.e. concentration of iron (III) chloride of 0.05% (weight/volume); the pH range of 2–9; and the reaction time of 30 minutes, the device was set to analyze salicylic acid content in 13 samples using 3 different camera resolution smartphones. The smartphone with camera resolution of 12–13 megapixel provided consistent results with that obtained by UV-Vis spectrophotometry and showed good precision with percentage of relative standard deviation less than 5. The concentration of salicylic acid in samples can be successfully determined by our simple device. This experiment bring a significant benefit, serving as a guideline to create a simple tool for analyzing any colored substances, an ideal alternative for expensive, advanced instruments. More importantly, the device can be used as a simple tool for teaching chemistry in the secondary education level.