การคำนวณหาเวลาที่ใช้ออกซิเจนได้ ก่อนจะหมดถัง...

       ผู้ป่วยที่มีค่าความอิ่มตัวออกซิเจนในเลือดต่ำและมีความต้องการเพิ่มออกซิเจนให้กับร่างกาย ใช้สำหรับการเดินทาง ไม่ว่าจะไปทำกิจกรรมนอกบ้าน หรือใช้ระหว่างเดินทางไปโรงพยาบาล ฯลฯ ถังออกซิเจนเป็นอีกตัวเลือกหนึ่งที่มีราคาย่อมเยาและสามารถจับต้องได้ แต่บางในบางครั้งการใช้งานถังออกซิเจนอาจจะต้องคำนึงถึงปริมาณแก๊สออกซิเจนที่อยู่ในถัง ว่าจะใช้งานได้นานเท่าใดถึงจะหมด...

Adler Medical Supply จะมาสอนการคำนวณระยะเวลาที่สามารถเปิดใช้แก๊สออกซิเจนที่อยู่ในถัง

อันดับแรกต้องทำความเข้าใจว่าเราจะไม่สามารถนำจำนวนแก๊สที่มีในถังมาเทียบบัญญัติไตรยางค์หาเวลาว่าแก๊สจะหมดเมื่อไหร่ได้เลย นั่นเป็นเพราะว่าแรงดันข้างนอกถัง(แรงดันบรรยากาศที่เราอยู่) มีค่าน้อยกว่าแรงดันภายในถังนั่นเอง จึงจำเป็นที่จะต้องใช้สูตรในการคำนวณ และสมาการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือสมาการของแก๊สในอุดมคติค่ะ

สูตรคำนวณ

(1) ปริมาณแก๊สในถังที่มี = (ความดันเกจ์ที่อ่านค่าได้หน่วยเป็นpsi x ปริมาตรV ที่ระบุมากับถัง) / 14.69

(2) ออกซิเจนที่เหลืออยู่ในถังจะใช้ได้นาน = ปริมาณแก๊สในถังที่มี / อัตราการไหลที่แพทย์สั่ง

ตัวอย่าง

1. ค่า V ที่ระบุบนถัง = 2.9
2. อ่านค่าแรงดันบนเกจ์ได้ = 1,500 psi
3. แพทย์สั่งให้เปิดออกซิเจน 2 ลิตรต่อนาที

วิธีคำนวณ

ปริมาณแก๊สในถังที่มี = (1,500 x 2.9) / 14.69 = 296.11

ออกซิเจนที่เหลืออยู่ในถังจะใช้ได้นาน = 296.11/2 = 148.05 นาที หรือ 2 ชั่วโมง 28 นาที

เพียงเท่านี้เราก็สามารถคำนวณหาเวลาที่จะใช้ออกซิเจนในถังได้นานเท่าใด โดยดูค่าความดันที่เปลี่ยนไปที่เกจ์ออกซิเจน และนำมาคำนวณหาได้แบบง่ายๆ ทั้งนี้สูตรคำนวณเป็นการคำนวนในเชิงทฤษฎี แนะนำว่าต้องเผื่อๆเวลาไว้ด้วยเล็กน้อยนะคะเพื่อความปลอดภัยของทุกท่าน และคุณที่คุณรัก

สำหรับที่ไปที่มาของสูตรที่ใช้ในการทำนวณมาจากไหน?

เนื่องจากโจทย์ที่เราต้องการหาคำตอบคือ อยากทราบเวลาที่สามารถเปิดใช้ออกซิเจนในถังได้เป็นเวลานานแค่ไหน...แก๊สถึงจะหมดถัง ดังนั้นดเราต้องรู้ปริมาตรของออกซิเจนที่อยู่ในถังก่อนว่ามีปริมาณเท่าใด แล้วค่อยนำมาเทียบกับจำนวนที่เปิดใช้นั่นเอง

ปริมาตรของแก๊สหาจาก กฎของแก๊สอุดมคติ ( ideal gas law) เป็นสมการของสภาวะของแก๊สอุดมคติ (ideal gas) สมมุติและเป็นการประมาณพฤติกรรมของแก๊สที่ดีภายใต้สภาวะต่าง ๆ สมการนี้เป็นการรวมกันของกฏของบอยล์ (Boyle's law), กฎของชาร์ล (Charles's law), กฎของอาโวกาโดร และกฎของแก-ลูว์ซัก (Gay-Lussac's law)

PV=nRT

โดย P , V และ T คือความดัน, ปริมาตร และอุณหภูมิ (Thermodynamic temperature) n คือจำนวนของสสาร (amount of substance) และ R คือค่าคงตัวของแก๊สซึ่งมีค่าเท่าเดิมไม่ว่าเป็นแก๊สชนิดใด

และจากโจทย์ที่เราต้องหาต้องอาศัยกฎของกฎของบอยล์ (Boyle’s law) ในการอธิบายเพิ่มเติมให้คุณผู้อ่านเข้าใจมากยิ่งขึ้น

ในปี ค.ศ.1662 รอเบิร์ต บอยล์ (Robert Boyle) ได้ทำการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่าง ความดัน และ ปริมาตร ของแก๊สเมื่ออุณหภูมิคงที่ เขาพบว่าปริมาตรของแก๊สจะลดลงครึ่งหนึ่งเมื่อเพิ่มความดันเป็น 2 เท่า ในทางตรงกันข้ามปริมาตรของแก๊สจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า เมื่อความดันลดลงครึ่งหนึ่ง

ซึ่งสรุปได้ว่า ความดันของแก๊สจะแปรผกผันกับปริมาตรของแก๊สที่มีปริมาณคงที่เมื่ออุณหภูมิคงที่ ซึ่งเขียนเป็นความสัมพันธ์เป็น

 P = 1/V

ภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน 2 สภาวะ เมื่ออุณหภูมิคงที่จะได้เป็น

 P₁V₁ = P₂V₂

เมื่อ

P₁ = ความดันที่สภาวะที่หนึ่ง

V₁ = ปริมาตรที่สภาวะที่หนึ่ง

P₂ = ความดันที่สภาวะที่สอง

V₂ = ปริมาตรที่สภาวะที่สอง

เนื่องจากแก๊สเป็นแก๊สชนิดเดียวกันเราสามารถ ใช้สูตรนี้ในการคำนวนได้เลย

แทนค่า

P₁ = ความดันที่สภาวะนอกถัง ความดันปกติที่เราอยู่นั่นคือความดันบรรยากาศ (1 atm)

V₁ = ปริมาตรที่เราต้องการทราบว่ามีปริมาณเท่าใดถ้าถูกเปิดออกมาจากถัง (หน่วยเป็นลิตร L)

P₂ = ความดันที่สภาวะภายในถัง (อ่านค่าจากเกจ์ออกซิเจน ปกติการวัดแรงดันนั้นตามเกจ์ทั่วไป จะมีหน่วยเป็นกิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร (kg/cm²) หรือ ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (psi))

V₂ = ปริมาตรที่แก๊สอยู่ในถัง (หน่วยเป็นลิตร L)

แต่เนื่องจากหน่วยความดันของแก๊สในถังละความดันนอกถังนั้นคนละหน่วย**เราต้องแปลงเป็นหน่วยเดียวกันก่อนถึงจะนำไปคำนวณได้

แรงดันบรรยากาศ ปกติบนโลก หรือ 1 atm มีค่าเท่ากับ 14.69 PSI (ความดันบรรยากาศ มักจะเขียนย่อว่า atm อาจเรียกว่า standard atmosphere และ PSI เป็นหน่วยของความดันที่แสดงเป็นปอนด์ต่อตารางนิ้วของพื้นที่)

ต่อมาเราต้องรู้ปริมาตรหรือความจุของถัง หรือแทนด้วย V ในที่นี้หมายถึงปริมาตรของถัง ปริมาตรนี้หาได้จากการใส่น้ำลงไปในถัง ดังนั้นนั่นคือจำนวนลิตรของน้ำ และเช่นเดียวกัน หากเราเอาน้ำออกแล้วใส่แก๊สออกซิเจนเข้าไปแทนที่แรงดัน 1 บรรยากาศหรือบรรยากาศปกติ เราก็จะได้จำนวนลิตรของแก๊สออกซิเจนเท่ากันกับน้ำเพราะของไหลจะมีปริมาตรเท่ากันถ้าใช้ภาชนะเดียวกันหรือท่อที่ไหลผ่านขนาดเท่ากัน ทำให้เราสามารถใช้ค่าเดียวกันได้เลย ดังนั้นสามารถดูค่าจำนวนลิตรน้ำที่ให้มาที่ถังระบุไว้ค่ะ

แทนค่าลงไปตามสูตรคำนวณ จะได้ว่า

V₁ = [(1,500 PSP)(2.9 L)] / 14.69 PSI

V₁ = 296.11 L

เมื่อ

P1 = 14.69 PSI

V1 = ปริมาตรแก๊สสภาวะนอกถังต้องการหา?

P2 = 1,500 PSI (ความดันที่อ่านค่าได้จากเกจ์)

V2 = 2.9 L น้ำ (ขนาดถัง 0.5 คิว)

เมื่อได้ปริมาณแก๊สในถังที่มี = 296.11 L

เราก็นำมาหาออกซิเจนที่เหลืออยู่ในถังจะใช้ได้นานเท่าไหร่คำนวณจากอัตราการไหลที่แพทย์แนะนำให้เปิด เช่น แนะนำเปิดออกซิเจนอัตราการไหลที่ 2 ลิตร/นาที

จะได้ว่า

ออกซิเจนที่เหลืออยู่ในถังจะใช้ได้นาน = (296.11L) / (2 L/min) = 148.05 นาที หรือ 2 ชั่วโมง 28 นาที

เป็นยังไงกันบ้างคะกับการใช้ความรู้ที่เรียนช่วงมอปลายมาปรับใช้ประโยชน์ได้จริง แต่อย่างลืมไปนะคะว่าการคำนวนเป็นการคำนวณในเชิงทฤษฎี ซึ่งเป็นกฎแก๊สในอุดมคติ ดังนั้นอาจจะมีปัจจัยแวดล้อมอื่นๆ ที่ส่งผลให้การคำนวณของเราคลาดเคลื่อนไปจากเดิมได้บ้าง แอดมินขอแนะนำว่าคำนวณกันแล้วก็เผื่อๆ ไว้ให้เกินจะดีกวาขาดนะคะ

     
สำหรับผู้ที่กำลังมองหาและต้องการเลือกออกซิเจนสำหรับพกพาทางร้านแอ็ดเลอร์ เมดิคอล ซัพพลาย มีจำหน่ายทั้งถังออกซิเจน และเครื่องออกซิเจนแบบพกพาค่ะ รวมถึงเครื่องผลิตออกซิเจนที่ใช้ภายในบ้าน เครื่องผลิตออกซิเจน 3 ลิตร 5 ลิตร 8-10 ลิตร แอ็ดเลอร์ เมดิคอล ซัพพลาย เราให้บริการจัดจำหน่ายสินค้าเพื่อการแพทย์แบบครบวงจร พร้อมมีเจ้าหน้าที่ผู้เชี่ยวชาญ ที่มีประสบการณ์เกี่ยวกับเครื่องผลิตออกซิเจน 3 ลิตร 5 ลิตร 8 ลิตร หลากหลายรุ่น ที่พร้อมจะให้คำแนะนำและคำปรึกษาลูกค้าทุกท่านในการเลือกซื้ออุปกรณ์การแพทย์และเครื่องผลิตออกซิเจนให้ตรงตามวัตถุประสงค์ในการใช้งาน และความต้องการของผู้ป่วยที่แตกต่างกันมากที่สุด 

ผู้เขียนบทความ: สุวิณี มะณีเทพ

สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ :
Customer services : 096-924-6604
Facebook : @AdlerMedicalSupply
Line@ : https://page.line.me/adlermed
Website : https://www.adlerthailand.com