ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê...

48
แผนบริหารการสอนประจาบทที4 เรื่อง ความรู้เบื้องต้นก่อนการตรวจวิเคราะห์คุณภาพนหัวข้อเนื้อหาประจาบท 1. ข้อคานึงในการทาปฏิบัติการ 2. ปริมาณวิเคราะห์และการเตรียมสารละลาย 3. เทคนิคการปฏิบัติการ 4. ความปลอดภัยในห้องปฏิบัติการ 5. สรุป 6. แบบฝึกหัดบทที4 7. เอกสารอ้างอิง วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม เมื่อนักศึกษาเรียนบทนี้แล้ว นักศึกษาสามารถ 1. ทราบสิ่งที่ควรคานึงถึงในการทาปฏิบัติการได้ 2. คานวณและเตรียมสารเคมีได้ 3. อธิบายเทคนิคการทาปฏิบัติการได้ 4. อธิบายลักษณะของห้องปฏิบัติการที่มีความปลอดภัยได้ วิธีการสอน 1. ศึกษาเอกสารประกอบการสอนบทที4 2. ทาปฏิบัติการเรื่องการเลือกเครื่องมือในการตวงเบื้องต้น 3. อภิปรายกลุ่ม ตอบข้อซักถาม 4. ทาแบบฝึกหัดท้ายบท พร้อมอภิปรายร่วมกัน 5. สรุปผลการเรียนรู้ให้กับนักศึกษาอีกครั้ง สื่อการเรียนการสอน 1. เอกสารประกอบการสอน 2. สื่อประกอบการสอน (Power point) 3. แบบฝึกหัดท้ายบท 4. บทปฏิบัติการ

Upload: others

Post on 24-Aug-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

85

แผนบรหารการสอนประจ าบทท 4 เรอง ความรเบองตนกอนการตรวจวเคราะหคณภาพน า

หวขอเนอหาประจ าบท

1. ขอค านงในการท าปฏบตการ 2. ปรมาณวเคราะหและการเตรยมสารละลาย 3. เทคนคการปฏบตการ 4. ความปลอดภยในหองปฏบตการ 5. สรป 6. แบบฝกหดบทท 4 7. เอกสารอางอง

วตถประสงคเชงพฤตกรรม

เมอนกศกษาเรยนบทนแลว นกศกษาสามารถ 1. ทราบสงทควรค านงถงในการท าปฏบตการได 2. ค านวณและเตรยมสารเคมได 3. อธบายเทคนคการท าปฏบตการได 4. อธบายลกษณะของหองปฏบตการทมความปลอดภยได

วธการสอน

1. ศกษาเอกสารประกอบการสอนบทท 4 2. ท าปฏบตการเรองการเลอกเครองมอในการตวงเบองตน 3. อภปรายกลม ตอบขอซกถาม 4. ท าแบบฝกหดทายบท พรอมอภปรายรวมกน 5. สรปผลการเรยนรใหกบนกศกษาอกครง

สอการเรยนการสอน

1. เอกสารประกอบการสอน 2. สอประกอบการสอน (Power point) 3. แบบฝกหดทายบท 4. บทปฏบตการ

Page 2: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

86

การวดผลและประเมนผล 1. ประเมนผลจากการอภปรายกลม 2. ประเมนผลจากการตอบแบบฝกหดทายบท 3. ประเมนผลจากการท าปฏบตการและการอภปรายผล 4. ประเมนผลจากการสอบประจ าภาคการศกษา

Page 3: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

87

บทท 4 ความรเบองตนกอนการวเคราะหคณภาพน า

การวเคราะหคณภาพน าเปนขนตอนหนงในการลงมอปฏบตในภาคสนามเพอใหไดมาซงผลของคณภาพน าทตองการ โดยวธการในการตรวจวเคราะหในแตละพารามเตอรตองมความรเกยวกบการเลอกใชวสดอปกรณและวธการส าหรบการวเคราะหทางเคมเบองตน เนองจากหากเลอกใชอปกรณผดประเภทหรอมการตวง ชงสารคลาดเคลอนอาจสงผลตอผลการวเคราะหได ดงนน ผทท าการวเคราะหคณภาพน าจงควรทราบเกยวกบเทคนคการปฏบตการเบองตนในดานการชง การตวง การวด การไตเตรท การกรอง รวมถงความปลอดภยในการท าปฏบตการดวย ซงการท าปฏบตการ มขอทควรค านงถงดงน

ขอค านงในการท าปฏบตการ การทดลองทางวทยาศาสตรมการใชเทคนคในการชง ตวง วด การเลอกใชอปกรณ

ในการทดลอง การอานผลของแตละวธมความแตกตางกน การบนทกผลจากการทดลองอยางถกตองถอเปนสงส าคญใหผลการวเคราะหมความนาเชอถอ ดงนนผท าการทดลองตองรจกเครองมอและเขาใจวธการทดลอง เพอใหสามารถเลอกเครองมอวเคราะห การอานผลการทดลอง และการสรปอภปรายผลไดอยางถกตอง เหมาะสม ซงมขอควรค านงถงดงน

1. ความคลาดเคลอนจากการทดลอง ในการวเคราะหเชงปรมาณไมวาจะเปนการชง การตวง หรอการวด มกเกด

ความคลาดเคลอนขนไดเสมอ ซงสามารถแบงลกษณะของความคลาดเคลอนออกไดเปน 3 แบบ (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549) คอ

1.1 ความคลาดเคลอนพารลแลกซ (Parallax error) เกดขนจากต าแหนงของสายตาของผทดลองไมอยตรงกบสเกลการอานของอปกรณหรอเครองมอนน (ภาพท 4.1) ท าให การอานคาคลาดเคลอนจากจดทอาน หรออปกรณบางชนดมสวนประกอบของกระจกกนหลงเขมช ท าใหเกดเงาของเขมขนบนสเกล ซงการอานทถกตองนนตองใหเงาเขมทบกบต าแหนงของเขมจรง (ภาพท 4.2)

Page 4: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

88

ภาพท 4.1 ลกษณะการเกดความคลาดเคลอนพารลแลกซจากต าแหนงของสายตา ทมา (Investigation science, 2014)

ภาพท 4.2 ลกษณะการเกดความคลาดเคลอนพารลแลกซจากเงาของอปกรณ ทมา (Muelaner, 2013)

Page 5: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

89

1.2 ความคลาดเคลอนศนย (Zero error) เกดจากเขมบนเครองมออานคา ไมอยในต าแหนงศนยกอนการใชงาน ดงนนผทดลองควรตรวจสอบอปกรณหรอเครองมอเพอปรบเขมใหอยตรงกบต าแหนงเรมตน หากไมสามารถปรบไดตองใชวธการหกลบกบคาทอานได (ภาพท 4.3)

ภาพท 4.3 ลกษณะการเกดความคลาดเคลอนศนย ทมา (Micrometer screw-guage, 2011) 1.3 ความคลาดเคลอนจากการอาน (Reading error) เกดจากการต าแหนงการอานอยระหวางชองสเกล ดงนน คาทอานไดจงเปนคาทเกดจากการตดสนใจของผทดลอง (ภาพท 4.4)

ภาพท 4.4 ลกษณะการเกดความคลาดเคลอนจากการอาน ทมา (Muelaner, 2013)

รปแบบของความคลาดเคลอนทเกดขนนนมปจจยหลก 3 ประการ คอ 1. ตวผท าการทดลอง สามารถท าใหเกดความคลาดเคลอนไดเนองจาก ความไมช านาญ หรอขาดทกษะในการท าปฏบตการ การใชอปกรณ การอานคา การวเคราะหผล หรอการออกแบบการทดลองทไมเหมาะสม รวมถงสขภาพรางกายของผทดลองทสามารถท าใหการอานผลผดพลาดและเกดความคลาดเคลอนได

Page 6: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

90

2. สภาพแวดลอม สามารถท าใหเกดความเคลอนไดหลากหลายทงในดานของสภาพอากาศ ความชน อณหภม ลม หรอแสงทอาจสงผลตอการชง ตวง วดได รวมถงต าแหนงของการวางอปกรณหรอเครองมอในการวเคราะหทไมเหมาะสมสามารถสงผลตอการอานคาทถกตองได 3. เครองมอทท าการวเคราะห สามารถท าใหเกดความคลาดเคลอนไดเนองจากอปกรณและเครองมอแตละชนดมมาตรฐานแตกตางกน วสดอปกรณทมมาตรฐานสงไดรบการรบรองคณภาพสามารถลดคาความคลาดเคลอนทอาจเกดขนได เนองจากกระบวนการผลตใหไดมาตรฐานนนตองมการตรวจสอบคณภาพระดบหนงแลว นอกจากนวสดทใชผลตอปกรณหรอรนการผลต ทแตกตางกนสามารถสงผลใหการวเคราะหในแตละครงไมตรงกนได ดงนนการเลอกใชอปกรณทมมาตรฐานสงหรอรนการผลตเดยวกนอาจเปนตวชวยในการลดคาความคลาดเคลอนจากการทดลองได

คาความคลาดเคลอนของการทดลองเปนสงทหลกเลยงไดยาก การทดลองทม ความคลาดเคลอนมากอาจท าใหผลการวเคราะหไมนาเชอถอ ดงนนการทดลองทกครงจงตองม การท าซ าเพอหาคาเฉลยของผลการทดลอง ผลของการทดลองในแตละครงจะมคาความถกตองและความแมนย าแตกตางกน ซงอาจไดคาทถกตองแตไมแมนย า หรอคาทไมถกตองแตแมนย า หรอไมถกตองและไมแมนย า หรอถกตองและแมนย ากได (ภาพท 4.5) ขนอยกบปจจยตางๆ ขางตน ซงความแตกตางของคาความคลาดเคลอนในแตละครงสามารถค านวณเพอบงบอกความแมนย าและความถกตองไดดงน

ความแมนย า (Precision) หมายถง คาทไดจากการทดลองซ าหลายๆ ครง แลวไดคาทมความใกลเคยงกน ซงอาจเปนคาทถกตองหรอไมกได สามารถตรวจสอบความแมนย าของเครองมอไดจากการค านวณรอยละความแตกตางของการวด ดงน

รอยละความแตกตาง = (คาทวดไดมากทสด – คาทวดไดนอยทสด) (Percent different) คาเฉลย

กลาวคอ ยงมคารอยละความแตกตางนอยแสดงวามความแมนย าสง ตวอยางเชน วดเสนผานศนยกลางของลกปงปอง 3 ครง ได 3.95, 4.03 และ 3.89 เซนตเมตร มคารอยละ ความแตกตางดงน รอยละความแตกตาง = (4.03 – 3.89)

3.96 = 0.04

ความถ กตอง (Accuracy) หมายถ ง ค าท ได จากการวดมความถกตอ ง เมอเปรยบเทยบกบคามาตรฐาน ซงสามารถตรวจสอบความถกตองของเครองมอไดจากการค านวณรอยละความคลาดเคลอนของการวด ดงน

Page 7: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

91

รอยละความคลาดเคลอน = (คาทไดจากการวด – คามาตรฐาน) x 100 (Percent error) คามาตรฐาน

กลาวคอ ยงคารอยละความคลาดเคลอนเขาใกลศนย แสดงวามคาใกลเคยงกบ คามาตรฐาน คอ มความถกตองสง ตวอยางเชน ลกปงปองมเสนผานศนยกลางตามมาตรฐาน 4.00 เซนตเมตร ผท าการทดลองวดเสนผานศนยกลางของลกปงปองได 3.95 เซนตเมตร รอยละความคลาดเคลอน = (3.95 – 4.00) x 100 4.00 = - 1.25

ดงนน คารอยละความคลาดเคลอนทวดไดมคาตดลบ แสดงวา เปนคาทนอยกวา คามาตรฐาน (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549)

ภาพท 4.5 การเปรยบเทยบลกษณะของผลทมความถกตองและความแมนย า ทมา (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549)

ไมมความถกตอง ไมมความแมนย า

มความถกตอง ไมมความแมนย า

ไมมความถกตอง มความแมนย า

มความถกตอง มความแมนย า

Page 8: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

92

2. การอานเลขนยส าคญ การท าปฏบตการอาศยเทคนคการอานคาของผทดลองเปนหลกไมวาจะเปนวธการชง การตวง การวด ซงตองมตวเลขเขามาเกยวของในกระบวนการ สเกลในการอานคามขดบอก ความละเอยดไมเทากน ยงมคาความละเอยดของสเกลมากจะท าใหอานคาไดถกตองและแมนย ามาก แตหากสเกลการอานมความละเอยดนอย การอานมกใชการประมาณคาจากตวของผทดลองเปนหลก ท าใหคาทไดมความถกตองนอยลง (ภาพท 4.6)

ภาพท 4.6 การอานคาจากเครองมอวดทมความละเอยดตางกน นอกจากนสวนส าคญส าหรบการอานคาจากตวเลขในการค านวณ คอ การอาน เลขนยส าคญ (Significant figures) ซงเปนตวเลขทแสดงความหมายของคาทไดจากการวด มาจากคาทอานไดจากเครองมอ เปนตวเลขทแสดงความแนนอน รวมกบคาทอานไดจากการประมาณของ ผทดลอง เปนตวเลขทแสดงความไมแนนอน เชน การวดแทงไมดวยไมบรรทดทมความละเอยดระดบมลลเมตร อานคาได 3.35 เซนตเมตร แสดงวา คาทอานไดจรงจากไมบรรทดคอ 3.3 เซนตเมตร และมคาทอานไดจากการประมาณ คอ 0.05 เซนตเมตร ท าใหไดคาตวเลขนยส าคญออกมาเปน 3.35 เซนตเมตร (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549) ซงการอานเลขนยส าคญโดยทวไปมแนวปฏบต ดงน 1. ตวเลขทไมใช 0 (ศนย) เปนเลขนยส าคญ เชน 845 มเลขนยส าคญ 3 ตว 2.754 มเลขนยส าคญ 4 ตว 2. เลข 0 (ศนย) ทอยระหวางตวเลขถอเปนเลขนยส าคญ เชน 409 มเลขนยส าคญ 3 ตว 50,802 มเลขนยส าคญ 5 ตว

Page 9: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

93

3. เลข 0 (ศนย) ทอยทางซายของตวเลขทไมใชศนย ไมถอเปนเลขนยส าคญ เนองจากมจดมงหมายเพอแสดงต าแหนงของจดทศนยม เชน 0.03 มเลขนยส าคญ 1 ตว 0.00006972 มเลขนยส าคญ 4 ตว 4. เมอตวเลขมคามากกวา 1 ใหเลขศนยทเขยนอยทางขวาถอเปนเลขนยส าคญ เชน 2.0 มเลขนยส าคญ 2 ตว 57.074 มเลขนยส าคญ 5 ตว 6.080 มเลขนยส าคญ 4 ตว แตถาตวเลขมคานอยกวา 1 ใหเลขศนยทอยทายตวเลขและระหวางตวเลข ถอเปนเลขนยส าคญ เชน 0.040 มเลขนยส าคญ 2 ตว 0.2005 มเลขนยส าคญ 4 ตว 0.000136 มเลขนยส าคญ 3 ตว

การบวก และการลบ เลขนยส าคญทมทศนยมจะคงจ านวนทศนยมไวเทากบจ านวน ตวเลขทมต าแหนงทศนยมนอยทสด เชน

20.2 + 3.0 + 0.3 = 23.5 2.12 + 3.895 + 5.4236 = 11.4386

กรณนตวเลขทมต าแหนงทศนยมนอยทสดม 2 ต าแหนง ค าตอบทถกตองจงควรมทศนยม 2 ต าแหนงดวย แตตวเลขหลงทศนยมต าแหนงท 2 คอ เลข 8 ซงมคามากกวา 5 จะใชวธการปดเศษของทศนยมต าแหนงท 2 ขน จากตวเลข 3 เปน 4 ดงนน ค าตอบ คอ 11.44 การคณและการหาร เลขนยส าคญของผลลพธทไดจะเทากบเลขนยส าคญทม เลขนยส าคญนอยทสด เชน 21.1 x 0.029 x 83.2 = 50.91008 กรณน 0.029 มเลขนยส าคญ 2 ตว ดงนน ค าตอบทไดคอ 51 (วกต ารา, 2557)

การปดเศษ หมายถง การลดทอนเลขนยส าคญของจ านวนหนง ซงผลทไดจากการ ปดเศษจะมตวเลขหรอจ านวนทศนยมลดนอยลง รวมถงท าใหความแมนย าลดลง แตงายแกการน าไปใช ซงวธการปดเศษมหลายรปแบบ แตส าหรบเอกสารประกอบการสอนนจะแสดงเฉพาะวธการปดเศษเลขคณตแบบสมมาตร (Symmetric arithmetic rounding) เนองจากเปนวธทเขาใจไดงาย มหลกการดงน

Page 10: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

94

1. ก าหนดต าแหนงตวเลขทจะปดเศษ แลวพจารณาตวเลขทถดไปทางขวา 2. หากตวเลขเทากบหรอมากกวา 5 ใหปดคาตวเลขในต าแหนงกอนหนาขน เชน

ก าหนดใหอานคาโดยใชทศนยม 2 ต าแหนง ของคา 3.045 ดงนนพจารณาทตวเลขถดไปทางขวาของต าแหนงทตองการปดเศษเปนเลข 5 ใหปดเลขในต าแหนงทก าหนดไวเพมขน มคาเปน 3.05

3. หากตวเลขนอยกวา 5 ใหปดคาตวเลขถดจากตวเลขทก าหนดต าแหนงทง เชน ก าหนดใหอานคาโดยใชทศนยม 2 ต าแหนง ของคา 3.041 ดงนน การปดเศษจะพจารณาทตวเลขถดไปทางขวาจากต าแหนงทตองการปดเศษ นนคอ เลข 1 ซงมคานอยกวา 5 ดงนน ตองปดเศษทง จะไดคาเทากบ 3.04 (ปรฐกร ปงกน, ม.ป.ป.) 3. หนวย ในการชง ตวง วดปรมาณตางๆ จ าเปนตองก าหนดหนวยของการวดนนๆ เพอให เปนทเขาใจไดตรงกนหรออานคาในสงเดยวกน ซงหนวยวดมาตรฐานททวโลกยอมรบ เรยกวา หนวยเอสไอ (SI Units: International System of Units) แสดงดงตารางท 4.1 ซงเปนหนวยสากลทใชและยอมรบระหวางชาต เชน กโลกรม (Kilogram, Kg) เปนหนวยของมวล ซงเทากบมวลตนแบบทท าดวย แทงโลหะ Platinum-iridium alloy 1 กโลกรม วนาท (Second, s) เปนหนวยของเวลา ซงเทากบระยะเวลาทอะตอมซเซยม-133 ทอยในสภาวะปกตเปลยนสภาวะไปโดยแผรงส 9,192,631,770 รอบ เมตร (Metre, m) เปนหนวยของระยะทาง ซงเทากบระยะทางทแสงเดนทางภายในสญญากาศภายในเวลา 1/299,792,458 วนาท แอมแปร (Ampere, A) เปนหนวยของกระแสไฟฟาทไหลผานลวดเสนตรง 2 เสน ทขนานกน มความยาวไมจ ากดในสญญากาศ และท าใหเกดแรงระหวางเสนลวดทงสองขนาด 2 x 10-7 นวตน ในทกความยาว 1 เมตร เคลวน (Kelvin, K) เปนหนวยของอณหภม ซงเทากบ 1/273.16 ของอณหภม ณ จดทน าแขง น าและไอน าอยรวมกนไดในเวลาเดยวกน ในมาตราวดอณหภมสมบรณ โมล (Mole, mol) เปนหนวยของปรมาณสสาร ซงเทากบปรมาณของสารทมอนภาคจ านน 6.032 x 1023 อนภาค แคนเดลา (Candela, cd) เปนหนวยของความเขมแสง ซงเทากบความเขมแสง จากวตถด าทมพนท 1/600,000 ตารางเมตร ณ อณหภมทจดเยอกแขงของแพลตนมทมความดน 101,325 นวตนตอตารางเมตร

Page 11: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

95

ตารางท 4.1 หนวยวดพนฐานของระบบเอสไอ ปรมาณ หนวย สญลกษณ ความยาว (Length) มวล (Mass) เวลา (Time) กระแสไฟฟา (Electric current) อณหภม (Temperature) ความเขมแสง (Luminous intensity) ปรมาณมวลสาร (Amount of substance) มมเชงระนาบ (Plane angle) มม (Sold Angle)

เมตร (Meter) กโลกรม (Kilogram)

วนาท (Second) แอมแปร (Ampere)

เคลวน (Kelvin) แคนเดลา (Candela)

โมล (Mole) เรเดยน (Rradian)

สเตอเรเตยน (Steradian)

m Kg s A K cd

mol rad sr

ทมา (สมศกด แจมแจง, ม.ป.ป.) นอกจากการอานหนวยพนฐานยงมการระบค าน าหนาหนวยตางๆ เพอระบคาทมากหรอนอยเกนกวาหนวยพนฐานนน ซงเปนคาทไมนยมเขยนหรอพดเนองจากมความยาวมากเกนไป จงมการใชค าอปสรรค (Prefixes) น าหนาหนวยนนๆ เพอแสดงคาแฟกเตอรในการคณเพมเตม เชน 0.000003 กรม สามารถเขยนเปน 3 x 10-6 กรม และเมอเตมค าอปสรรคน าหนาสามารถอานไดเปน 3 ไมโครกรม เปนตน ซงค าอปสรรคน าหนาแสดงไดดงตารางท 4.2

Page 12: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

96

ตารางท 4.2 ค าอปสรรคน าหนาหนวย Prefix Symbol Factor Meaning Exa- Peta- Tera- Giga- Mega- Kilo- Hecto- Deca- - Deci- Centi- Milli- Micro- Nano- Pico- Femto- Atto-

E P T G M k h da - d c m µ n p f a

1018

1015

1012

109

106

103

102

101

100

10-1

10-2

10-3

10-6

10-9

10-12

10-15

10-18

1,000,000,000,000,000,000 1,000,000,000,000,000 1,000,000,000,000 1,000,000,000 1,000,000 1,000 100 10 1 0.1 0.01 0.001 0.000 001 0.000 000 001 0.000 000 000 001 0.000 000 000 000 001 0.000 000 000 000 000 001

ทมา (Uncertainty in Measurements, 2011)

ปรมาณวเคราะหและการเตรยมสารละลาย สารละลาย คอ สารทไมบรสทธ เกดจากรวมตวกนของตวถกละลาย (Solute) และตวท าละลาย (Solvent) เปนของผสมเนอเดยวกนหมดทกสวนเมอมองดดวยตาเปลา มคณสมบตตางๆ เหมอนกน แตมลกษณะทางกายภาพตางจากสารบรสทธ (ธาตและสารประกอบ) คอ จดเดอด1 จดหลอมเหลว2 และจดเยอกแขง3 (ด ารงค คงสวสด, 2544) ซงในการเตรยมสารละลายนนตองทราบ 1 จดเดอด (Boiling point) คอ อณหภมทเปลยนสถานะจากของเหลวกลายเปนไอ

2 จดหลอมเหลว (Melting point) คอ อณหภมทเปลยนสถานะจากของแขงกลายเปนของเหลว

3 จดเยอกแขง (Freezing point) คอ อณหภมทเปลยนสถานะจากของเหลวกลายเปนของแขง

(สารบรสทธมจดหลอมเหลวเทากบจดเยอกแขง)

Page 13: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

97

ลกษณะของสารแตละชนดและเลอกใชสารเคมใหเหมาะสมกบงาน โดยเฉพาะคณภาพของสารและการหาความเขมขนของสารส าหรบการเตรยมสารทถกตอง ซงประเภทของสารละลายและการหาความเขมขนส าหรบการเตรยมสารละลายแสดงรายละเอยดดงน 1. ประเภทของสารละลาย การวเคราะหคณภาพน าตองมขนตอนการเตรยมสารละลายส าหรบใชท าปฏกรยา ในการวเคราะหหาสงทตองการ โดยทวไปสารเคมมคณภาพหลายระดบขนอยกบความบรสทธของสาร การเลอกใชตองศกษาลกษณะของคณภาพทใชเตรยมสารละลายดวยเพอใหเหมาะกบงาน ทวเคราะห ซงแบงออกไดดงน 1.1 คอมเมอรเชยลเกรด (Commercial grade) หรอเทคนคลเกรด (Technical grade) สารเคมกลมนใชส าหรบงานทไมตองการความบรสทธของสารมากนก เนอสารอาจมสารอนปนเปอนอยมาก มกใชตามโรงงานอตสาหกรรมเปนสวนใหญและการออกภาคสนาม ไมนยมใชในหองปฏบตการ 1.2 ยเอสพเกรด (U.S.P grade) หรอแลปเกรด (Laboratory grade) สารเคมกล มนมการท าใหบรสทธ ขน แตอาจยงมสาร อนปะปนอย ในเน อสารบาง มการ ผานกระบวนการทตองผานการทดสอบดวยวธของ U.S. Pharmacopoeia สารกลมนเหมาะส าหรบการใชในหองปฏบตการทวไปทไมตองการความบรสทธของสารมากนก 1.3 ซพเกรด (Chemical pure grade, C.P. grade) สารเคมกลมนมความบรสทธมากกวายเอสพเกรด มการผานกระบวนการท าใหบรสทธทเปนมาตรฐานการผลตของแตละโรงงาน สามารถจดระดบคณภาพไดเทยบเทากบรเอเจนตเกรด หรอแอนาไลซเกรดได อยางไรกตามความบรสทธของสารไมแนนอนขนอยกบโรงงานทผลต ซงปจจบนสารเคมกลมนมการผลตลดลงมาก 1.4 รเอเจนตเกรด (Reagent grade) หรอแอนาไลซเกรด (Analyzed grade) สารเคมกลมนจดไดวามความบรสทธมากทสด ผานกระบวนการท าใหบรสทธและทดสอบ ใหมสารปนเปอนบางอยางต ากวามาตรฐานทก าหนดโดยคณะกรรมการตรวจสอบสารเคมทใชในงานวเคราะหของสมาคมนกเคมของสหรฐอเมรกา (Committee on Analytical Reagents of the American Chemical Society) โดยทภาชนะบรรจสารเคมกลมนตองมการระบปรมาณสารปนเปอนก ากบไว การวเคราะหในหองปฏบตการเคมวเคราะหตองใชสารเคมกลมน เพอใหผลการวเคราะหออกมาถกตองและแมนย ามากทสด

อยางไรกตามมโรงงานผลตสารเคมบางแหงทผลตสารและใชมาตรฐานของ AnalaR Standards for Laboratory Chemicals (AnalaR grade) ซงสารกลมนจดไดวามความบรสทธมากและเทยบเทากบรเอเจนตเกรด (Reagent grade) หรอแอนาไลซเกรด (Analyzed grade) ไดเชนเดยวกน (ศภชย ใชเทยมวงศ, 2543)

Page 14: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

98

2. ความเขมขนของสารละลาย นอกจากคณภาพของสารทผวเคราะหคณภาพน าตองทราบแลว ความรทางดาน การค านวณปรมาณสารสมพนธเพอหาความเขมขนสารทตองการเตรยมเปนสารละลายส าหรบ การทดลองตางๆ ยงเปนสงจ าเปนดวย ซงวธการเตรยมสารละลายนนตองค านวณหาน าหนกของสารเพอชงน าหนกส าหรบการเตรยม หรอค านวณหาปรมาตรของสารทตองการเจอจางหรอเตรยมสาร ทความเขมขนตางๆ ดงนนความรเบองตนเกยวกบการค านวณจงเปนสงส าคญ ซงมรปแบบของ การค านวณหาความเขมขนของสารโดยทวไปดงน 2.1 รอยละโดยมวล (Percent weight by weight, %w/w) รอยละเปนหนวยแสดงความเขมขนของสารละลายในหนงรอยสวนจะม ตวถกละลายอยกสวน ซงรอยละโดยมวล แสดงถง น าหนกของตวถกละลายในน าหนกของสารละลายหนงรอยสวน โดยตวถกละลายอาจอยในรปของแขงหรอของเหลว เชน โซเดยมไฮดรอกไซด (NaOH) รอยละ 0.5 โดยมวล หมายถง ในสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด 100 กรม มเนอสารของโซเดยม ไฮดรอกไซดถกละลายอย 0.5 กรม หนวยทใชเปนหนวยของน าหนก เชน กรม (g) กโลกรม (kg) เปนตน สามารถหารอยละโดยมวลนออกมาโดยใชการเทยบบญญตไตรยางศหรอการใชสตรค านวณ ดงน

รอยละโดยมวล = น าหนกของตวถกละลาย x 100 น าหนกของตวถกละลาย + น าหนกของตวท าละลาย

หรอ รอยละโดยมวล = น าหนกของตวถกละลาย x 100 น าหนกของสารละลาย ตวอยางท 2.1.1 ถาละลายสารโซเดยมไธโอซลเฟต (Na2S2O3) 3 กรม ในน าจนไดสารละลายโซเดยม ไธโอซลเฟต 1.6 กโลกรม สารละลายนมความเขมขนคดเปนรอยละโดยมวลเทาไร จากโจทยเปลยนหนวยจาก 1.6 กโลกรม เปน 1,600 กรม จากนนเทยบบญญตไตรยางศ สารละลายโซเดยมไธโอซลเฟต 1,600 กรม มโซเดยมไธโอซลเฟต ละลายอย 3 กรม

ถาสารละลายโซเดยมไธโอซลเฟต 100 กรม จะมโซเดยมไธโอซลเฟต ละลายอย (3 / 1,600) x 100 กลาวคอ มโซเดยมไธโอซลเฟต ละลายอย 0.1875 กรม

ดงนนสารละลายโซเดยมไธโอซลเฟตมความเขมขนรอยละ 0.1875

หรอ จากโจทย ละลายสารโซเดยมไธโอซลเฟต 3 กรมในน า คอ ตวถกละลาย ไดสารละลายโซเดยมไธโอซลเฟต 1,600 กรม คอ สารละลาย

Page 15: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

99

ดงนน รอยละโดยมวล = น าหนกของตวถกละลาย x 100 น าหนกของสารละลาย = (3 / 1,600) x 100 = 0.1875 ตวอยางท 2.1.2 ตองการเตรยมสารละลายโซเดยมคลอไรด (NaCl) เขมขนรอยละ 15 โดยมวล จะตองใชโซเดยมคลอไรดกกรมละลายในน า 100 กรม จากโจทย ในสารละลาย 100 + A กรม มโซเดยมคลอไรด อย A กรม ดงนน รอยละโดยมวล = น าหนกของตวถกละลาย x 100 น าหนกของสารละลาย 15 = A x 100 100 + A A = 17.65 กลาวคอ ตองชงโซเดยมคลอไรด 17.65 กรม เพอเตรยมสารละลายโซเดยมคลอไรด ใหมความเขมขนรอยละ 15 โดยมวล 2.2 รอยละโดยมวลตอปรมาตร (Percent weight by volume, %w/v) รอยละโดยมวลตอปรมาตร แสดงถงสารละลายมน าหนกของตวถกละลายอย กหนวยน าหนกในสารละลายปรมาตร 100 หนวยปรมาตร (ด ารงค คงสวสด, 2544) มสตรค านวณ ดงน

รอยละโดยมวลตอปรมาตร = น าหนกของตวถกละลาย x 100 ปรมาตรของตวถกละลาย + ปรมาตรของตวท าละลาย

หรอ รอยละโดยมวลตอปรมาตร = น าหนกของตวถกละลาย x 100 ปรมาตรของสารละลาย ตวอยางท 2.2.1 ถาละลายแมกนเซยมซลเฟต (MgSO4) 2.1 กรม ลงในน าจนไดสารละลาย 1 ลตร สารละลายนจะมความเขมขนรอยละโดยมวลตอปรมาตรเทาไร รอยละโดยมวลตอปรมาตร = น าหนกของตวถกละลาย x 100 ปรมาตรของสารละลาย = (2.1 x 100) / 1000 = 0.21

Page 16: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

100

2.3 รอยละโดยปรมาตร (Percent volume by volume, %v/v) รอยละโดยปรมาตร หมายถง มสารทเปนตวถกละลายกหนวยปรมาตรในปรมาตรของสารละลายหนงรอยหนวยปรมาตร (ด ารงค คงสวสด, 2544) ซงมสตรค านวณไดดงน

รอยละโดยปรมาตร = ปรมาตรของตวถกละลาย x 100 ปรมาตรของสารละลาย ตวอยางท 2.3.1 ถาละลายกรดอะซตก (C2H4O2) 0.80 มลลลตร ลงในน าจนไดสารละลายเขมขน รอยละ 0.04 โดยปรมาตร จะตองใชน ากลตรในการละลาย รอยละโดยปรมาตร = ปรมาตรของตวถกละลาย x 100 ปรมาตรของสารละลาย 0.04 = (0.80 x 100) / ปรมาตรของสารละลาย ปรมาตรของสารละลาย = 2,000 มลลลตร แตสารละลาย 2,000 มลลลตร เกดจากตวถกละลายผสมกบตวท าละลาย ตวถกละลายคอกรดอะซตก 0.80 มลลลตร ละลายในน า 2,000 – 0.80 = 1,999.20 มลลลตร ดงนน ตองใชน าปรมาตร 1,999.20 มลลลตร ในการละลาย 2.4 โมลารต หรอโมลาร (Molarity, M) โมลารตหรอโมลาร เปนหนวยความเขมขนทแสดงถงจ านวนโมลของสารในสารละลาย 1 ลตร (mol/L) ซงโมลของสาร คอ น าหนกของสารประกอบหรอธาตนน (กรม) ตอผลรวมของมวลอะตอมหรอมวลโมเลกล (Molecular weight, Mw) โดยการหาโมลารตหรอโมลารสามารถใชสตรค านวณไดดงน

โมลาร (M) = mol / L mol = น าหนกของสาร (กรม) มวลโมเลกลของสาร

ดงนน โมลาร = น าหนกของสาร (กรม) มวลโมเลกลของสาร

ในสารละลาย 1 ลตร

Page 17: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

101

ตวอยางท 2.4.1 ก ามะถน (S) หนก 4 กรม คดเปนกโมล มวลอะตอมของก ามะถน คอ 32.066 จ านวนโมลของก ามะถน = น าหนกของสาร / มวลอะตอมของธาตนน = 4 / 32.066 = 0.125 โมล ตวอยางท 2.4.2 น าตาลกลโคส (C6H12O6) 250 กรม ละลายในน า 1 ลตร จะมความเขมขนกโมลาร มวลโมเลกลของกลโคส คอ (12.01x6)+(1.01x12)+(15.99x6) = 180.156 โมลาร (M) = น าหนกของสาร (กรม) มวลโมเลกลของสาร

โมลาร = (250 / 180.156) = 1.39 โมลตอลตร ตวอยางท 2.4.3 จงเตรยมสารละลายดางทบทม (KMnO4) เขมขน 0.4 โมลาร จ านวน 300 มลลลตร (มวลอะตอมของ K = 39.098, Mn = 54.938 และ O = 15.99) จากโจทย สงทตองการ คอ น าหนกของดางทบทมทตองชง (g) สงทโจทยให คอ โมลาร และปรมาตร มวลโมเลกล = [39.098 + 54.938 + (15.99x4)] = 158.032 โมลาร = โมล / ลตร โมล = น าหนกของสาร (กรม) / มวลโมเลกล 0.4 โมลาร = น าหนกของสาร (กรม) / 158.032 น าหนกของสาร (กรม) = 0.4 x 158.032 = 63.21 กรม ในสาร 1 ลตร ดงนน ในสาร 1 ลตร ตองชงดางทบทม 63.21 กรม ถาในสาร 300 มลลลตร ตองชงดางทบทม เทากบ (63.21 x 300) / 1,000 = 18.96 กรม

ในสารละลาย 1 ลตร

Page 18: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

102

2.5 นอรมาลต หรอนอรมอล (Normality, N) นอรมาลต หรอนอรมอล เปนหนวยความเขมขนทแสดงถงในสารละลาย 1 ลตร มตวถกละลายอยกนอรมอล เชน กรดไฮโดรคลอรก (HCl) 0.2 นอรมอล หมายถง สารละลาย กรดไฮโดรคลอรก 1 ลตร มเนอกรดไฮโดรคลอรกละลายอย 0.2 นอรมอล ซงสตรค านวณหานอรมอลแสดงดงน นอรมอล = น าหนกของสาร (กรม) กรมสมมลของสาร

กรมสมมลของสาร คอ ผลรวมของน าหนกอะตอมหรอมวลโมเลกลตอสภาพความเปนเบสของกรด (Basicity of acid) ซงดไดจากจ านวน H+ ทแตกตวออกจากกรด หรออาจดจากจ านวนอะตอมของไฮโดรเจนในสตรเคมของกรด หรอจ านวนประจบวกของเกลอทผานการดล (Balancing) จนมประจรวมเปนศนย ดงตารางท 4.3 (ด ารงค คงสวสด, 2544) สามารถการหากรมสมมลสามารถเขยนเปนสตรการค านวณไดดงน

กรมสมมล = ผลรวมของมวลอะตอม หรอมวลโมเลกลของสาร สภาพความเปนเบสของกรดหรอจ านวนประจทผานการดล

ตวอยางท 2.5.1 จงหานอรมอลของกรดซลฟวรก (H2SO4) 50 กรม (มวลอะตอมของ H = 1.008 S = 32.066 และ O = 15.99) จากโจทย 1. หากรมสมมลของกรดซลฟวรค ดงน มวลโมเลกลของกรดซลฟวรค = (1.008x2) + (32.066x1) + (15.99x4) = 98.078 สภาพเบสของกรด = 2 (ดจากจ านวนอะตอมของไฮโดรเจน) ดงนน กรมสมมล = ผลรวมของมวลอะตอม หรอมวลโมเลกลของสาร สภาพความเปนเบสของกรด = 98.078 / 2 = 49.039 กรมตอนอรมอล

จากโจทย 2. หานอรมอลของกรดซลฟวรคจากสตร ดงน นอรมอล = น าหนกของสาร กรมสมมลของสาร = 50 / 49.039 = 1.019 ดงนน กรดซลฟวรค 50 กรม เทากบ 1.109 นอรมอล

Page 19: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

103

ตารางท 4.3 การดลประจไฟฟาในสตรเคมของเกลอ

เกลอละลายน า การดลจ านวนประจไฟฟา

จ านวนประจ ทผานการดล สตรเคม ชอวทยาศาสตร

NaCl

CaCl2

MgSO4

Al2(SO4)3

NaClO4

Sodium chloride Calcium chloride Magnesium sulfate Aluminum sulfate Sodium perchlorate

NaCl CaCl2 --> MgSO4 -->

Al2(SO4)3 -->

NaClO4 --

= (1x(+1)) + (1x(-1)) = +1 – 1 = 0 Ca+2 + 2Cl- = (1x(+2)) + (2x(-1)) = +2 -2 = 0 Mg+2 + SO4

-2

= (1x(+2)) + (1x(-2)) = +2 -2 = 0

> 2Al+3 + 3(SO4)-2

= (2x(+3)) + (3x(-2)) = +6 -6 = 0 > Na+1 + ClO4

-1

= (1(+1)) + (1(-1) = 0

1 2 2 6 1

ทมา (ด ารงค คงสวสด, 2544) ตวอยางท 2.5.2 ละลายอะลมเนยมซลเฟต (Al2(SO4)3) จ านวน 8.5 กรม ลงในน าจนไดสารละลาย 500 มลลลตร จงหาความเขมขนของสารละลายเปนหนวยนอรมอล (มวลอะตอมของ Al = 26.98 S = 32.06 และ O = 15.99) จากโจทย 1. หากรมสมมลของอะลมเนยมซลเฟต ดงน มวลโมเลกลของอะลมเนยมซลเฟต = (26.98x2) + (32.066x1) + (15.99x4) = 149.986 จ านวนประจบวกของอะลมเนยมซลเฟต ทผานการดล = (3x2) = 6

ดงนน กรมสมมล = ผลรวมของมวลอะตอม หรอมวลโมเลกลของสาร จ านวนประจทผานการดล = 149.986 / 6 = 25 กรมตอนอรมอล

Page 20: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

104

จากโจทย 2. หานอรมอลของอะลมเนยมซลเฟต จากสตร ดงน นอรมอล = น าหนกของสาร กรมสมมลของสาร = 8.5 / 25 = 0.34 ในสารละลาย 300 มลลลตร มอะลมเนยมซลเฟตอย 0.34 นอรมอล ถาในสารละลาย 1,000 มลลลตร มอะลมเนยมซลเฟต (0.34 x 1,000) / 300 = 1.13 ดงนน สารละลายอะลมเนยมซลเฟต มความเขมขน 1.13 นอรมอล 2.6 การเปลยนความเขมขนของของเหลว

การเปลยนความเขมขนของของเหลวจะใชส าหรบการเปลยนความเขมขน ของสารทเตรยมไวแลวซงมความเขมขนสงกวาสารทตองการเปลยนความเขมขน กลาวคอ เปนการเจอจางสารจากสารทมความเขมขนสงกวาไปเปนสารทมความเขมขนต ากวา เชน ตองการเตรยมสารละลายโซเดยมไธโอไซยาเนตเขมขน 0.025 นอรมอล จากสารสารละลายโซเดยมไธโอไซยาเนต ทเตรยมไวแลวเขมขน 0.05 นอรมอล วธการเจอจางสารละลายนสามารถใชสตรส าหรบการค านวณไดดงน

C1V1 = C2V2

เมอ C1 คอ ความเขมขนของสารละลายทเตรยมไว V1 คอ ปรมาตรของสารละลายทเตรยมไว C2 คอ ความเขมขนของสารละลายทตองการเตรยม V2 คอ ปรมาตรของสารละลายทตองการเตรยม ตวอยางท 2.6.1 จงเตรยมสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด (NaOH) 0.01 นอรมอล จ านวน 100 มลลลตร จากสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด เขมขน 0.03 นอรมอล สงทเตรยมไวแลว คอ สารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด เขมขน 0.03 นอรมอล สงทตองการ คอ สารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด 0.01 นอรมอล จ านวน 100 มลลลตร ดงนน C1V1 = C2V2

(0.03 นอรมอล) V1 = (0.01 นอรมอล) x (100 มลลลตร) V1 = (0.01 นอรมอล) x (100 มลลลตร) (0.03 นอรมอล) = 3.3 มลลลตร

Page 21: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

105

สรปคอ ตองดดสารละลายโซเดยมไฮดรอกไซด เขมขน 0.03 นอรมอล ทเตรยมไวแลวปรมาตร 3.3 มลลลตร ปรบปรมาตรดวยน ากลนใหครบ 100 มลลลตร จะไดสารละลาย โซเดยมไฮดรอกไซด เขมขน 0.01 นอรมอล

เทคนคการท าปฏบตการ การท าปฏบตการตองอาศยทกษะการชง ตวง วด การไตเตรท การกรอง ซงหากขาดทกษะเหลานจะท าใหผลการวเคราะหผดพลาดและไมนาเชอถอ ดงนน ผวเคราะหตองมการฝกทกษะ ในแตละดาน มความร ความเขาใจ ในกระบวนการทดลองเบองตน ซงมขอมลและแนวปฏบตดงตอไปน

1. การชง การชงเปนการหาน าหนกของสารหรอวตถซงตองอาศยอปกรณทสามารถก าหนด

น าหนกของสารหรอวตถนนได นนคอ เครองชง ซงเครองชงแตละชนดมความไวและใหคาทถกตอง ไมเทากน เครองชงไฟฟาทแสดงคาเปนตวเลขจะมความไวและความละเอยดถกตองมากกวาเครองชงแบบอนๆ ความไวของเครองชงไฟฟามหลายระดบ ตงแต 0.0-0.000000 กรม ในการอานคาทกครงตองรอใหเลขตวสดทายคงทกอน คาทถกตองจะเปนคาทต าแหนงทศนยมกอนตวสดทาย 1 ต าแหนง สวนคาทศนยมต าแหนงสดทายเปนคาทมความนาเชอถอนอยทสด

นอกจากนในการเลอกเครองชงตองเลอกใหเหมาะสมกบน าหนกทจะชง การชงสารทมปรมาณนอยๆ ดวยเครองชงแบบหยาบ จะท าใหไดคาทมความคลาดเคลอนมากกวาเครองชงทมความละเอยด ในทางตรงกนขาม การชงสารปรมาณมากดวยเครองชงทละเอยดเกนไปจะท าให เกดความลาชา และไมมความจ าเปน เพราะคาทคลาดเคลอนนนถอวานอยมากเมอเทยบกบน าหนก ทชง (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549) 1.1 ชนดของเครองชง

เครองชงเปนอปกรณทส าคญในหองปฏบตการ ใชส าหรบการวเคราะห เชงปรมาณทตองทราบน าหนกของสงของหรอสารเพอใชในการเตรยมตวอยางส าหรบการทดลอง เครองชงมหลายรปแบบสามารถจ าแนกตามระบบการท างานไดเปน 2 ระบบ คอ ระบบกล และระบบไฟฟา การเลอกใชเครองชงทดควรมความเทยงและความถกตองสง เหมาะสมกบความตองการ

นอกจากนสภาพแวดลอมทไมเหมาะสม เชน อณหภมสง มลมพด การวางเครองชงไมอยในแนวระนาบ เปนตน สามารถสงผลตอคาทไดจากการชงในแตละครงไดเชนกน ดงนนการจดวางเครองชงในสถานททเหมาะสมจงเปนสงจ าเปน ซงเครองชงทใชในปจจบนมหลายรปแบบ ดงน

Page 22: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

106

1.1.1 เครองชงลกตมน าหนก เครองชงชนดนจดเปนการท างานแบบระบบกลทตองทราบน าหนกเปรยบเทยบกบน าหนกมาตรฐานโดยอาศยสมดลของคาน ใชชงสารหรอวตถท ไมตองการ ความละเอยดมากนก ตองอาศยทกษะและความช านาญในการใชงาน จงไมคอยนยมใชในการตรวจวเคราะหมากนก แบงออกเปน 2 แบบ คอ เครองชงลกตมแบบ 2 จาน (Double beam balance) ดงภาพท 4.7 และเครองชงลกตมแบบเลอน (Triple beam balance) ดงภาพท 4.8

ภาพท 4.7 เครองชงลกตมแบบ 2 จาน

ภาพท 4.8 เครองชงลกตมแบบเลอน

1.1.2 เครองชงไฟฟา (Digital balance) ใชส าหรบการชงสารหรอวตถทวไป มความละเอยดและถกตองสงกวา

เครองชงแบบลกตมทง 2 แบบ แสดงผลออกมาเปนตวเลข ซงเครองชงแบบไฟฟาแตละรนสามารถรบน าหนกสงสด (Capability) และความไว (Sensitivity) ในการชงไมเทากน ดงนนตองเลอกเครองชงทเหมาะสม ซงรปทรงของเครองชงมความแตกตางกนขนอยกบความละเอยดทตองการชง (ภาพท 4.9)

Page 23: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

107

ภาพท 4.9 เครองชงไฟฟารปแบบตางๆ ทมา (กองตรวจสอบรบรองมาตรฐานคณภาพสตวน าและผลตภณฑสตวน า, ม.ป.ป.) 1.2 อปกรณอนๆ ทเกยวของกบการชง นอกเหนอจากเครองชงทมความจ าเปนส าหรบการชงแลว อปกรณทใชประกอบกบการชงเปนสงส าคญ เพอปองกนการชงทผดพลาดและกอใหเกดความเสยหายกบเครองชง จงตองเลอกใชอปกรณใหเหมาะสมกบการชง ซงมสวนประกอบดงน 1.2.1 ภาชนะส าหรบชงสาร การเลอกภาชนะส าหรบช งสารเคมนนควรพจารณาจากชนด ของสารเคมนนๆ วามความเปนกรดหรอดางเพยงใด หากมฤทธกดกรอนหรอมลกษณะชน ขน เหนยว ควรเลอกใชภาชนะเฉพาะ นอกจากนภาชนะทเลอกมาใชควรเหมาะสมกบปรมาณของสารทชง และน าหนกรวมตองไมเกนขดจ ากดสงสดของเครองชง เพราะหากชงสารทมน าหนกมากเกนขดจ ากดเครองชง อาจท าใหเครองชงเสยหายและไมตรงกบความเปนจรง ซงภาชนะทใช ส าหรบการชงสาร มดงน 1.2.1.1 กระดาษชงสาร (Weighing paper) ใชส าหรบชงสาร ทเปนของแขง ปรมาณนอย กระดาษมลกษณะผวมนเรยบหนงดานเคลอบดวยโพลเอทธลนเปน ฟลมบาง เพอปองกนการตดคางของสารเคมในขณะการถายสารไปยงภาชนะ สามารถปองกน การกดกรอนทไมรนแรงได อกดานของกระดาษเปนผวธรรมดาเพอใชส าหรบเขยนรายละเอยด 1.2.1.2 บกเกอร (Beaker) ใชส าหรบชงสารไดทงของเหลวและของแขง มหลายขนาดใหเลอกใชไดตามความเหมาะสมกบปรมาณสาร แตตองระวงไมเลอกใชขนาดของบกเกอรทใหญและมน าหนกมากเกนกวาขดจ ากดสงสดของเครองชง 1.2.1.3 ขวดชงสาร (Weighing bottle) ใชส าหรบการทดลองทตองการความถกตองเชงปรมาณสง (Quantitative) สารเคมทชงจะเกบอยในสภาพทปราศจาก

Page 24: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

108

ความชน (Anhydrous) เพอใหไดน าหนกทแทจรงของสารเคมนน (ไมรวมน าหนกโมเลกลของน า) ในการทดลองตองระวงเรองความชน ดงนนจงควรใชคมคบหรอกระดาษพนขวดชงสารแทนการจบดวยมอโดยตรง (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549) 1.2.2 ชอนตกสาร (Scoop/Spatula) ชอนตกสารเปนอปกรณทใชส าหรบการตกสารเคมทเปนของแขง ออกจากภาชนะบรรจ ท าจากวสดทเปนพลาสตกหรอโลหะ มหลายขนาดใหเลอกใชตามความเหมาะสม (ภาพท 4.10) ซงไมควรตกสารเคมหลายชนดโดยใชชอนอนเดยวกน หากตองการใชซ า ควรลางและเชดใหแหงกอนทกครง

ภาพท 4.10 ชอนตกสาร 1.2.3 แปรงส าหรบท าความสะอาด (Brush) แปรงส าหรบท าความสะอาดใชในการปดฝนหรอเศษสารเคมท หกเลอะบนเครองชง 1.2.4 ตมน าหนก (Calibration weight) ตมน าหนกเป นวตถทมน าหนกหรอมวลมาตรฐาน ใชส าหรบเปรยบเทยบหาน าหนกของวตถ โดยสรางมวลมาตรฐานชดแรกขนและถกเกบไวท International Bareau of Weight and Measure ทกรงปารส สวนตมน าหนกมาตรฐานจ าลองถกเกบไวท National Bareau of Standard (NBS) ทกรงวอชงตนประเทศสหรฐอเมรกา เพอใชเปรยบเทยบกบตมน าหนกมาตรฐานทผลตจ าหนายทวไป ตมน าหนกอาจท าดวยทองเหลอง เหลกกลาไรสนม (Stainless steel) เหลก หรอพลาสตก ขนอยกบคณภาพและราคา อาจท าออกมาเปน รปทรงกระบอก หกเหลยม หรอแบบแผนสเหลยม ดงภาพท 4.11

Page 25: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

109

ภาพท 4.11 ตมน าหนกมาตรฐานรปแบบตางๆ ทมา (แอดวานซ เมทโทรโลย จ ากด, ม.ป.ป.) ส านกงานมาตรฐานนานาชาต หรอ NBS (National Bureau of Standards) ไดก าหนดชวงของความผดพลาดทยอมรบไดของตมน าหนกมาตรฐานไว โดยตมน าหนกมาตรฐานแบงคาความถกตองออกเปนชนดตางๆ ซงเรยงจากชนดทมความถกตองมากไปหานอย ไดดงน J > M > S > S-1 > P > Q > T การเลอกใชขนอยกบลกษณะการใชงาน (ชชาต อารจตรานสรณ, ม.ป.ป.) ส าหรบงานทเราท าการวเคราะหในหองปฏบตการนนควรใชตมน าหนกชนด S ซงมความถกตองเพยงพอ สวนงานทไมตองการความถกตองมากนกอาจจะใชลกตม ชนดต ากวา S ได ซงโดยสวนใหญใชตมน าหนกเพยงแคชนด S ถง Q 1.3 ขอควรระวงในการใชงานเครองชง เครองชงเปนอปกรณทมความไวตอการเปลยนแปลงในลกษณะตางๆ มาก ดงนนการเลอกพนทในการวางเครองชงตองค านงถงสงตอไปนดวย 1.3.1 สภาพแวดลอมภายในหองเครองชง เชน อณหภม ความชนสมพทธทไมคงทสามารถท าใหน าหนกทชงผดพลาดได ดงนนหองทวางเครองชงควรควบคมอณหภม ความชน เพอเฝาระวงการเปลยนแปลงของอณหภมของหองวางเครองชง โดยทวไปมกก าหนดอณหภม ทเหมาะสมกบการท างานของเครองชงในชวง 10-30 องศาเซลเซยส สวนความชนสมพทธทอยในชวงรอยละ 45-60 หากความชนสมพทธนอยกวารอยละ 45 จะท าใหอากาศแหงจนเกดไฟฟาสถตเปน แรงดดหรอแรงผลกระหวางเครองชงและภาชนะทใสตวอยางหรอกบตวอยางเอง แตถาความชนสมพทธเกนรอยละ 60 จะท าใหสงทชงมน าหนกเกนจรง

Page 26: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

110

1.3.2 การวางเครองชงไวใกลกบอปกรณทท าใหเกดความรอนหรอ ความชน หรอเครองมอทใชระบบการเหนยวน าไฟฟา เชน ตอบ เครององไอน า (Water bath) สามารถสงผลตอระบบการท างานของเครองชง 1.3.3 ไมควรใชมอจบภาชนะใสตวอยางโดยตรง เพราะอาจท าใหเกด การปนเปอนหรออณหภมเปลยนแปลงได และควรวางสงทตองการชงบรเวณกลางจานชง เพอปองกนการอานคาน าหนกทผดพลาดไป 1.3.4 ควรท าความสะอาดเครองชงและจานชงหลงใชงานเสรจทกครง อาจใชแปรงปด หรอผาเชดดานบนของจานชง หากมรอยเปอนเปนคราบอาจใชผาชบน าหมาดๆ หรอชบสารละลาย 50% เอทานอล เชด สวนดานลางจานชงใหใชลมเปาสงสกปรกหรอฝนผงออก 1.3.5 กอนท าการปรบตงเครองชง ตองตรวจสอบสมดลของเครองชง ดต าแหนงของลกน าใหอยกงกลางของต าแหนงทก าหนดไวและปรบระดบใหเครองชงตงตรงอยใน แนวระนาบและใหแสดงหนาจอเปนศนย (Zero reading) กอนเสมอ (กองตรวจสอบรบรองมาตรฐานคณภาพสตวน าและผลตภณฑสตวน า, ม.ป.ป.) 1.4 การทวนสอบเครองชง (Verification) การทวนสอบเครองชง เปนวธการยนยนวาเครองชงมคณลกษณะเหมาะสมกบคาความผดพลาดสงสดทยอมรบไดของการใชงานหรอไม โดยน าผลการสอบเทยบเครองชง มาพจารณาความผดพลาดหรอความคลาดเคลอนของการท างาน เพอใหเครองชงมความถกตองและความนาเชอถอในการใชงาน โดยปกตมกท าการทวนสอบเครองชงปละ 1 ครงกบหนวยงานทมมาตรฐานรบรอง (กองตรวจสอบรบรองมาตรฐานคณภาพสตวน าและผลตภณฑสตวน า, ม.ป.ป.)

2. การตวง

การตวงเปนวธการหาปรมาตรของสาร โดยใชภาชนะทเหมาะสมในการตวงสารนน การเลอกภาชนะแตละประเภทมาใชในการตวงสงผลตอความละเอยดและความถกตองของปรมาณสารทตองการความแมนย าดวย โดยทวไปการวเคราะหเชงปรมาณสารทมคณสมบตเปนของแขงมกใชวธการชงมากกวาการตวง แตหากใชวธการตวงสารทเปนของแขงจะท าการตกสารใหเตมอปกรณ ทก าหนดปรมาตรไวโดยไมตองอดใหแนนแลวใชชอนปาดผวดานบนออก สวนการตวงสารทเปนของเหลวตองเลอกใชภาชนะทเหมาะสมกบปรมาณทตองการเพอใหไดปรมาตรทถกตองและแมนย า เครองแกวส าหรบการตวงสารมหลายประเภท เชน กระบอกตวง ขวดวดปรมาตร ปเปต ขวดรปชมพ และบกเกอร ซงการเลอกใชอปกรณส าหรบการตวงแตละชนดจะมวตถประสงคของการใชงานตางกน บกเกอรเหมาะส าหรบการผสมสารมากกวาการตวง แตสามารถใชบกเกอร

Page 27: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

111

ตวงสารในกรณของการประมาณปรมาตรของสารได ขวดรปชมพออกแบบมาใหมคอขวดแคบเหมาะกบการไตเตรทเพอปองกนของเหลวกระเดนหกออกมาจากการแกวงขวด สามารถประมาณปรมาตรไดเบองตน แตไมเหมาะส าหรบการตวงทตองการปรมาตรทถกตองและแมนย าได ขวดวดปรมาตร กระบอกตวงและปเปต จงเปนอปกรณทหมาะสมกบการตวงและใหปรมาตรทแมนย าทสด (อรทย ชวาลภาฤทธ, 2545) ซงลกษณะของการใชงานของอปกรณส าหรบการตวงมดงน 2.1 กระบอกตวง (Graduated cylinder) กระบอกตวงเปนอปกรณทออกแบบมาเพอใชส าหรบการตวงโดยเฉพาะ มใหเลอกใชไดหลายขนาด (ภาพท 4.12) มความละเอยดและความถกตองเชงปรมาณคอนขางสงเมอเปรยบเทยบกบบกเกอร หรอขวดรปชมพ อยางไรกตามการเลอกขนาดของกระบอกตวงทเหมาะสมกบการตวงจะท าใหคาความละเอยดเชงปรมาณมความถกตองมากขน

ภาพท 4.12 กระบอกตวงปรมาตรตางๆ 2.2 ปเปต (Pipette) ปเปตเปนอปกรณทมความละเอยดและความถกตองมากกวากระบอกตวง มลกษณะเปนหลอดแกวใส ยาว ปลายเปด ใชส าหรบถายเทของเหลวตามปรมาตรทตองการ เหมาะส าหรบการตวงสารปรมาตรนอยๆ มกใชคกบอปกรณเสรมเพอชวยในการดดสาร เชน ลกยาง ปมพลาสตก หรอปเปตทป เปนตน มหลายรปแบบใหเลอกใชซงมวตถประสงคของการใชงานตางกน ดงน

Page 28: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

112

2.2.1 ปเปตแกวแบบกระเปาะหรอปเปตแกวแบบปรมาตร (Volumetric pipette) มลกษณะของปเปตทปองเปนกระเปาะตรงกลาง มขดบอกปรมาตร 1 ขดทสวนบนของ ปเปต มหลายขนาดใหเลอกใชขนอยกบปรมาตร (ภาพท 4.13)

ภาพท 4.13 ปเปตแบบกระเปาะ 2.2.2 ปเปตแกวแบบตวง (Measuring pipette) เปนปเปตชนดทมขดบอกปรมาตรแสดงไวตลอดความยาวของปเปต (ภาพท 4.14) ใชส าหรบตวงสารตามปรมาตรทตองการ มหลายขนาด สามารถใชแทนปเปตแบบกระเปาะได แตความละเอยดและความถกตองของปรมาตร ทตวงสารไดนอยกวาการใชปเปตแบบกระเปาะ รวมถงระดบชนคณภาพของปเปตทตางกนสงผลตอความผดพลาดในการตวงตางกนดวย

ภาพท 4.14 ปเปตแบบตวง กรณของปเปตแกวทงสองแบบนนจะมขอความหรอสญลกษณทพมพอยบนตวปเปตเพอบอกทมาและวตถประสงคส าหรบการใชงานของปเปต เชน ปรมาตรของปเปต ระดบชนคณภาพ ความคลาดเคลอนของปเปต ซงขอความทปรากฏบนปเปตแสดงดงภาพท 4.15 นอกจากนยงบอกถงวธการใชงานของปเปตวามลกษณะแบบใด แบงออกเปน

Page 29: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

113

1. To contain ตวยอคอ TC หรอ In หมายถง ปเปตทตวงตามปรมาตร โดยแบงออกเปนขดตางๆ เมอปลอยของเหลวออกจากปเปตแลวอาจมของเหลวตดคางอยทปลาย ปเปตได 2. To deliver ตวยอคอ TD หรอ Ex หมายถง ปเปตทใชส าหรบ การปลอยของเหลวออกจากปลายปเปต ซงแบงออกเปน Blow out pipette คอ ชนดทเมอปลอยสารหมดแลวตองใชจกยางเปาเพอระบายของเหลวออก ซงจะมสญลกษณแสดงรปแบบการใชปเปตชนดทตองมการเปาเปนแถบสดานบนของปเปต และชนดทไมตองเปาออก แตจะตองแตะปลายปเปตตดกบขางภาชนะคางไวประมาณ 10-15 วนาท รอใหของเหลวไหลออกจนหมด (อรทย ชวาลภาฤทธ, 2545)

ภาพท 4.15 รายละเอยดขอความตางๆ บนปเปต ทมา (Veterinary Medicine Khon Kane University, n.d.) นอกจากนปเปตขนาดเดยวกนสามารถมระดบชนคณภาพตางกน ซงสงผลตอปรมาตรทถกตองของสารไดแตกตางกนดวย โดยระดบชนคณภาพ A (Class A) มคาความผดพลาดจากการตวงนอยกวาระดบชนคณภาพ B (Class B) ดงตารางท 4.4

Page 30: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

114

ตารางท 4.4 คาความผดพลาดในการตวงสารทใชปเปตแบบกระเปาะทมระดบชนคณภาพตางกน

ความจสาร (มลลลตร)

คาความผดพลาด (มลลลตร) Class A Class B

0.5 1 5 10 20 50

±0.006 ±0.006 ±0.01 ±0.02 ±0.03 ±0.05

±0.012 ±0.012 ±0.02 ±0.04 ±0.06 ±0.10

ทมา (ASTM, 2012) 2.2.3 ปเปตอตโนมต (Autopipette) เปนปเปตชนดทออกแบบมาส าหรบการตวงสารปรมาณนอยมากๆ ในระดบไมโครลตรจนถงระดบมลลลตร สามารถปรบตงคาการดดสารไดตามทตองการ ปเปตชนดนใหความละเอยดและความถกตองสงทสดในชนดของปเปตทงหมดจงมกใชในงานวจยระดบสง การใชงานมขนตอนทแตกตางจากการใชปเปตแบบกระเปาะและปเปตแบบตวงตรงทไมตองใชจกยางในการดดสาร แตมสวนทกดดดสารในตวอปกรณและใชคกบปเปตทป (Pipette tip) ซงผใชตองมความช านาญพอสมควร เนองจากปเปตอตโนมตมหลายขนาด ซงแตละขนาดมชวงของการดดสารแตกตางกน หากเลอกใชงานผดขนาดหรอหมนปรบตงคาเกนคาขดจ ากดของเครองอาจท าใหเครองมอเกดความเสยหายได ดงภาพท 4.16

ภาพท 4.16 ปเปตอตโนมต

ปเปตทป

ปเปตอตโนมต

Page 31: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

115

2.3 บวเรต (Burette) บวเรตเปนอปกรณทใชส าหรบการไตเตรท (Titration) เพอหาปรมาณ ของสารทท าปฏกรยาพอดทจดยต (End point) โดยใชอนดเคเตอร ( Indicator) เปนตวบอก ความเปลยนแปลงทเกดขน เปนอปกรณทมความละเอยดถกตองสง มขอตอหมนเพอปด-เปดสาร บวเรตตองใชคกบขาตงและตวหนบเสมอดงภาพท 4.17 (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549)

ภาพท 4.17 บวเรตพรอมอปกรณขาตง ทมา (Burette Using A Burette, n.d.) 2.4 ขวดวดปรมาตร (Volumetric flask) ขวดวดปรมาตรเปนอปกรณส าหรบเตรยมสารละลายมาตรฐาน มลกษณะเปนขวดคอยาว ฐานเปนกระเปาะ มขดบอกปรมาตร 1 ขด อยทคอขวด (ภาพท 4.18) เปนอปกรณทมความถกตองสง มหลายขนาด

Page 32: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

116

ภาพท 4.18 ขวดวดปรมาตร 2.5 บกเกอร (Beaker) บกเกอรเปนภาชนะส าหรบการตวงของเหลวทมปรมาตรมากได (ภาพท 4.19) แตไดคาทมความละเอยดต า มขดบอกปรมาตรโดยประมาณ มความถกตองนอย จงมกใชกบการบรรจสารส าหรบการเตรยมสารเคม การใหความรอนกบสารเพอท าปฏกรยาเคม และการถายสารออกไปยงภาชนะอน

ภาพท 4.19 บกเกอร นอกจากการเลอกภาชนะทใชส าหรบการตวงสารเปนเรองทควรพจารณาแลวนน ควรใหความส าคญกบการอานคาปรมาตรของเหลวในภาชนะนนดวย เนองจากของเหลวทอยในภาชนะจะมแรงดงดดระหวางของเหลวกบผวภาชนะท าใหมองเหนระดบของของเหลว เปนเสนโคง (ภาพท 4.20)

Page 33: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

117

ภาพท 4.20 แรงดงดดระหวางของเหลวกบผวภาชนะ ทมา (ศวช พรแดง และคณะ, ม.ป.ป.) การอานคาปรมาตรของเหลวนนตองอานโดยใหสายตาอยในระดบเดยวกบจดต าสดของสวนโคงทองน า แลวอานคาทจดนน ซงหากต าแหนงของระดบสายตาไมอยในระดบเดยวกบ สวนโคงต าสดของสารละลายแลวจะท าใหเกดการอานปรมาตรผดพลาดได เรยกความผดพลาดทเกดขนนวาความผดพลาดพาราแลกซ (Parallax error) กลาวคอ ถาระดบสายตาอยเหนอสวนโคงเวาต าสดของสารละลายจะท าใหปรมาตรทอานไดมากกวาความจรง แตในทางตรงกนขามถ าระดบสายตาอยต ากวาสวนโคงเวาต าสดของสารละลายจะท าใหปรมาตรทอานไดนอยกวาความจรง ดงภาพท 4.21 (ศวช พรแดง และคณะ, ม.ป.ป.)

ภาพท 4.21 การอานคาปรมาตรในต าแหนงของระดบสายตาทแตกตางกน ทมา (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549)

ต าแหนงการอานคา

Page 34: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

118

3. การไตเตรท (Titration) การไตเตรทเปนเทคนคการวเคราะหเชงปรมาณเพอหาจดยตของสารละลายท ท าปฏกรยากนพอด โดยใชอนดเคเตอรเปนตวบงบอกการเปลยนแปลงทเกดขน สวนใหญเปนการหาปรมาณของสารละลายกรดและเบส โดยทเมอกรด (Acid) ท าปฏกรยากบเบส (Base) จะเกดเปนเกลอนน คาความเปนกรด-เบสหรอคาพเอชในสารละลายจะเกดการเปลยนแปลงตลอดเวลาในขณะทท าการไตเตรทจนถงจดทกรดท าปฏกรยาพอดกบเบส เรยกวา จดยต (End point) โดยสงเกตจดยตจากการเปลยนสของสารละลายทหยดอนดเคเตอรลงไป ซงจดนคาพเอชของสารละลายจะเปนกลาง (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549) โดยขนตอนและการไตเตรท มองคประกอบ ดงน 3.1 อนดเคเตอร (Indicator) อนดเคเตอรเปนสารอนทรยทมฤทธเปนกรดหรอเบสออน เปนสารประกอบ ทเปลยนสไดเมอคาความเปนกรด-ดางของสารละลายเปลยนไปในชวงทเฉพาะเจาะจง เชน ฟนอลฟทาลน (Phenolphthalein) จะไมมสเมออยในสารละลายกรด แตจะเปลยนเปนสชมพเมอ อยในสารละลายเบสทมคาความเปนกรด-ดาง 8.3 การเปลยนสของอนดเคเตอรขนอยกบปรมาณของ H3O

+ ในปฏกรยาของสารละลาย ซงปฏกรยาทเกดขนแสดงดงภาพท 4.22

HIn (aq) + H2O (l) H3O

+ (aq) + In- (aq) ไมมส สชมพ (รปกรด) (รปเบส) ภาพท 4.22 ปฏกรยาการเปลยนสของฟนอลฟทาลน ทมา (คลงความรสความเปนเลศ, 2555) กรณทม H3O

+ มาก (สารละลายมสภาพเปนกรด) H3O+ จะเกดการรวมตวกบ

In- ไดเปน HIn สของสารละลายจะเปนสรปกรด คอไมมส แตถามปรมาณ OH- มาก OH- จะท าปฏกรยากบ H3O

+ เกดเปน In- มากขนจะเกดสของรปเบสเหนเปนสชมพ (คลงความรสความเปนเลศ, 2555) อนดเคเตอรแตละชนดจะมชวง pH ของการเปลยนสแตกตางกน โดยท การเลอกใชอนดเคเตอรในการหาคาพเอชของสารละลายอาจตองใชอนดเคเตอรมากกวาหนงชนด ซงชวงพเอชของอนดเคเตอรแตละชนดแสดงไดดงตารางท 4.5 อยางไรกตามในการไตเตรทมกใชกบ

Page 35: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

119

สารละลายทไมมสหรอมสออน เนองจากหากสารละลายมสเขมจะท าใหสของอนดเคเตอรผดเพยนไปจนสงเกตความแตกตางไมได นอกจากนความถกตองของการไตเตรทขนอยกบสายตาและ การตดสนใจของผท าการทดลองดวยวาสทเกดขนถงจดยตแลวหรอยง ตารางท 4.5 ชวงพเอชของอนดเคเตอรชนดตางๆ

Indicator Acid color Range Base color Methyl violet

Cresol red Orange IV Phloxine B

2,4-Dinitrophenol Methyl orange α-Naphthyl red

Methyl red 4-nitrophenol

Bromothymol blue Brilliant yellow

Cresol red 2,6-Divanillylidenecyclohexanon

Ethyl bis (2,4-dinitrophenyl) acetate Thymolphthalein Alizarin yellow R

Malachite green hydrochloride Methyl blue

Orange G 2,4,6-Trinotrotoluene

Yellow Red Red

Colorless Colorless

Red Red Red

Colorless Yellow Yellow Yellow Yellow

Colorless Colorless Yellow

Green-blue Blue

Yellow Colorless

0.0 – 1.6 1.0– 2.0 1.4 – 2.6 2.1 – 4.1 2.8 – 4.0 3.2 – 4.4 4.0 – 5.6 4.8 – 6.0 5.4 – 6.6 6.0 – 7.6 6.6 – 7.9 7.0 – 8.8 7.8 – 9.4 8.4 – 9.6 9.4 – 10.6 10.0 – 12.0 10.2 – 12.5 10.6 – 13.4 11.5 – 14.0 11.7 – 12.8

Blue Yellow Yellow Pink

Yellow Yellow Yellow Yellow Yellow Blue

Orange Red Red Blue Blue Red

Colorless Pale violet

Pink Orange

ทมา (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549)

Page 36: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

120

3.2 อปกรณและเทคนคการไตเตรท อปกรณส าหรบการไตเตรท คอ บวเรต ซงตองประกอบเขากบขาตงทม ตวหนบส าหรบยดบวเรตใหตงตรง ปรบระดบความสงต าตามตองการ (ภาพท 4.17) เมอตองการ ไตเตรท ควรใชสารละลายกลวในบวเรตเลกนอย จากนนหมนตวปด-เปดการไหล (Stopcock) ใหอยในแนวขวางกบบวเรตเพอปดการไหลของสารละลาย โดยการจบ Stopcock ทถกตองแสดงดงภาพท 4.23 จากนนเทสารละลายใสลงในบวเรตแลวหมน Stopcock เปดใหสารละลายไหลออกจาก บวเรตจนไมมฟองอากาศตดคางอยทปลายบวเรต แลวจงปด Stopcock เพอเตมสารละลายส าหรบการไตเตรทจนปรมาตรถงขดวดระดบทตองการ เมอเรมท าการไตเตรทตองจดคาเรมตนของสารในบวเรต จากนนคอยๆ หมนจกหมนปด-เปดการไหล (Stopcock) จนสารละลายไหลลงในขวดรปชมพทมสารทตองการทดสอบเลกนอย จากนนหยดอนดเคเตอรประมาณ 2-3 หยด สงเกตสทเกดขน แลวน ามาไตเตรทตอจนเหนการเปลยนส (ระหวางการไตเตรทตองเขยาขวดรปชมพเพอผสมสารดวย) จากนนอานปรมาตรท บวเรตอกครงเพอน ามาค านวณหาปรมาตรสารละลายในบวเรตทใชไป ซงวธการค านวณขนอยกบ การวเคราะหแตละประเภท

ภาพท 4.23 การจบตวหมนจกหมนปด-เปดการไหลทถกตอง ทมา (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549)

Page 37: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

121

4. การกรอง (Filtration) การกรองเปนวธการแยกอนภาคของของแขงออกจากของเหลวโดยการเทของผสมผานเยอ (Membrane) ทมรพรน (Pore) สารทมอนภาคเลกจะผานเยอลงมาได สวนสารทมอนภาคใหญจะตดคางอยบนเยอ ซงสามารถเลอกน าแตละสวนทกรองไดไปใชวเคราะหตอ สวนส าคญส าหรบการกรองประกอบดวยกระดาษกรองและเทคนคการกรอง ซงมรายละเอยดดงตอไปน 4.1 กระดาษกรอง กระดาษกรองทน ามาใชกรองสารมหลายชนดขนอยกบการเลอกใช เชน ขนาดของเสนผานศนยกลาง คณภาพกระดาษ และความพรนของกระดาษกรอง เปนตน การทดลองทตองการกรองสารปรมาณมากอาจเลอกใชกระดาษกรองทมขนาดใหญ หรอตองการทดลองหาปรมาณเถา (Ash) ตองใชคณภาพกระดาษกรองเกรดทไมมเถา (Ashless) คอ เมอเผาทความรอนสงแลวกระดาษจะสลายหมดจนไมเหลอเถา ความพรนของกระดาษกรองมใหเลอกหลายขนาด กระดาษกรองทมรพรนเลกเกนไปจะท าใหกรองไดชาและอาจเกดการตนได แตถาเลอกกระดาษกรองทมรพรนใหญกวาอนภาคทตองการวเคราะหมากเกนไปอาจท าใหอนภาคไหลผานกระดาษกรอง จนไมมการตกคางบนกระดาษกรอง ดงนนการเลอกใชกระดาษกรองควรเลอกใหเหมาะสมกบ สงทตองการวเคราะห นอกจากนกระดาษกรองมวสดท ใชท าเยอแตกตางกน ซ ง แตละชนด มคณสมบตเฉพาะตวทเหมาะกบการวเคราะหแตละประเภท เยอทท าจากวสดสงเคราะหทมคณสมบตพเศษจะน ามาใชกบการทดลองทไมสามารถใชกรองกบกระดาษกรองธรรมดาได เชน มขนาดรพรนเลกมาก หรอสามารถกรองเชอจลนทรยได มความทนทานตอสภาวะกรดและเบส ทนตออณหภมสง หรอคณสมบตอนๆ ได ซงเยอทนยมน ามาใชท ากระดาษกรองมดงน 4.1.1 เสนใยเซลลโลส (Cellulose fiber) มขนาดรพรนคอนขางใหญ (มากกวา 2.5 ไมครอน) เหมาะกบการกรองสารละลายทไมมฤทธกดกรอน ใชงานงาย ราคาถก 4.1.2 เซลลโลสไนเตรท (Cellulose nitrate) มขนาดรพรนเลกระดบ 0.1 ไมครอน สามารถกรองแยกเชอจลนทรยบางชนดได ทนตอความรอนและความดนสงได 4.1.3 เสนใยแกว (Glass fiber) มขนาดรพรนเลก เหมาะกบการกรองสารละลายทเปนกรดและดาง สามารถใชในการทดลองเชงปรมาณได มกใชเปนสวนกนของเบากรองซนเทอรกลาส (Sintered glass crucible) (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549)

Page 38: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

122

4.2 เทคนคการกรอง การกรองเปนการแยกอนภาคของแขงออกจากของเหลวโดยผานเยอกรอง ม รปแบบการกรอง 2 รปแบบ ซงมสวนประกอบทส าคญเหมอนกน คอ ตองใชกระดาษกรอง เปนตวแยกสารวางในอปกรณรองรบ แตตางกนตรงทวธการดงน 4.2.1 การกรองแบบทวไป (Filtration) การกรองแบบทวไปเปนการกรองทอาศยแรงโนมถวงของโลกในการใหของเหลวไหลผานกระดาษกรองลงมาสภาชนะรองรบ มการพบกระดาษกรองใหบรรจอยใน กรวยกรอง (ภาพท 4.24) วธนมขอเสยตรงทตองรอจนกวาของเหลวจะไหลจนหมดท าใหใชเวลานาน

ภาพท 4.24 การกรองแบบทวไป ทมา (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549) 4.2.2 การกรองแบบแบบสญญากาศ (Vacuum filtration) การกรองแบบสญญากาศเปนการกรองทอาศยปมสญญากาศเปน ตวชวยในการดดของเหลวใหผานกระดาษกรองลงสภาชนะไดเรวขน ท าใหไมตองเสยเวลาในการรอใหของเหลวไหลเอง วธนมขอเสยตรงทตองใชอปกรณหลายชนมาประกอบเขาดวยกน (ภาพท 4.25)

Page 39: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

123

ภาพท 4.25 การกรองแบบสญญากาศ ทมา (ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต, 2549)

ความปลอดภยในหองปฏบตการ การทดลองในหองปฏบตการตองค านงถงความปลอดภยตอตนเองและตอผอน เนองจากในหองปฏบตการมเครองมอ อปกรณและสารเคมทสามารถกอใหเกดอนตรายกบผทดลองไดตลอดเวลา ผท าการทดลองจงควรมความรความเขาใจในการใชเครองมอ อปกรณและสารเคม รวมถงวธการปองกนและแกไขหากเกดปญหาในหองปฏบตการเบองตนได ซงมขอควรค านงถงดงตอไปน

1. การจดการสถานท หองปฏบตการเปนสถานททมความเสยงตอการไดรบอนตรายจากสารเคมและ

อปกรณตางๆ หากมการตดตงอปกรณหรอการวางต าแหนงทไมเหมาะสม ดงนนการจดการ ดานสถานทของหองปฏบตการจงเปนสงทตองค านงถงดวย ซงประกอบดวยหวขอดงน

1.1 ขนาดพนทส าหรบหองปฏบตการ หองปฏบตการในการทดลองแตละประเภทตองใชพนทตางกน ขนาดของโตะ

ปฏบตการ จ านวนของโตะและเกาอ ระยะหางของทางเดน สงผลตอพนทในหองปฏบตการดวย ซงตามมาตรฐานส าหรบหองปฏบตการทางวทยาศาสตรสามารถแสดงไดดงตารางท 4.6

Page 40: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

124

ตารางท 4.6 ขนาดพนทมาตรฐานส าหรบหองปฏบตการทางวทยาศาสตรแตละประเภท

ประเภทของพนทหองปฏบตการ (Laboratory area categories) (ตารางเมตรตอนกวจยหนงคน)

กจกรรมหลก คานอยสด–เฉลย

ส านกงาน คานอยสด–เฉลย

หองปฏบตการ คานอยสด–เฉลย

สวนสนบสนน Lab คานอยสด–เฉลย

รวม ตร.ม.* คานอยสด–เฉลย

ชววทยาโมเลกล เพาะเลยงเนอเยอ เคมวเคราะห ชวเคม เคมอนทรย เคมเชงฟสกส สรรวทยา

5.5–9.0 5.5–9.0 5.5–9.0 5.5–9.0 5.5–9.0 5.5–9.0 5.5–9.0

12.0–13.0 9.5–13.0 11.0–15.0 13.0–17.5 15.0–19.0 17.0–20.0 15.0–17.0

8.0

9.5

20.0–35.0

60.0–80.0

40.0–50.0

30.0–40.0

20.0–40.0

25.5–30.0

24.5–31.5

18.5–27.5

24.5–34.5

24.5–33.0

25.5–33.0

22.5–30.0

หมายเหต * ขนาดพนทรวมยงไมรวมพนทอนๆ เชน พนทเลยงสตวทดลอง สวนบรหาร สวนเจาหนาท หรอสวนสนบสนนตางๆ ของอาคาร ทมา (โครงการยกระดบมาตรฐานความปลอดภยหองปฏบตการวจยในประเทศไทย, 2557)

1.2 วสดพนผวส าหรบหองปฏบตการ

วสดทใชเปนพนผวของพน ผนง เพดาน ของหองปฏบตการตองม ความเหมาะสมตอการใชงานภายในหองปฏบตการ พนผวควรมลกษณะเปนเนอเดยวกน ผวเรยบ ปราศจากรอยตอ เพอปองกนการสะสมของคราบสกปรกและสารเคมระหวางแนวรอยตอ ทนไฟ ไมเปนอนตรายเมอเกดไฟไหมและไมตดไฟเมอเกดอคคภย กนลน กนรวซม กนไฟฟาสถต มความคงทนตอสารเคม น าและความชน สามารถซอมแซมไดเมอเกดความเสยหาย (โครงการยกระดบมาตรฐานความปลอดภยหองปฏบตการวจยในประเทศไทย, 2557) 1.3 ปายสญลกษณ

หองปฏบตการทดควรมปายแผนผงของอาคารทแสดงรายละเอยดของอาคาร เชน บนไดหนไฟ ต าแหนงอปกรณแจงเหตเพลงไหม ต าแหนงอปกรณดบเพลง และเสนทางอพยพ ในแตละชนเพอใหผปฏบตการไดทราบในกรณเกดเหตฉกเฉน ซงลกษณะของปายแผนผงอาคาร ควรมขนาดทใหญพอสมควร เหนและอานไดชดเจนในระยะ 1 เมตร 1.4 การจดวางครภณฑ/เฟอรนเจอร/เครองมอและอปกรณ ขนาดและระยะของครภณฑและอปกรณตางๆ ในหองปฏบตการทม ความเหมาะสมกบขนาดและสดสวนรางกายของผปฏบตการตามหลกของการยศาสตร (Ergonomic)

Page 41: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

125

1.5 ระบบไฟฟาแสงสวางฉกเฉน หองปฏบตการควรมแหลงจายไฟอสระทไมขนกบแหลงจายไฟแสงสวางปกต

เพอใหแสงสวางฉกเฉนเมอแสงสวางจากแหลงจายไฟฟาปกตลมเหลว และตองสามารถจายไฟฟา ไดทนททเกดเหตฉกเฉนภายใน 5 วนาท ตองท างานไดอยางตอเนองและท างานไดอกโดยอตโนมต

1.6 วงจรไฟฟาชวยชวต วงจรไฟฟาชวยชวตตองออกแบบเปนพเศษใหสามารถทนตอความรอน

จากอคคภย มความแขงแรงเปนพเศษ คงสภาพความปลอดภยตอกระแสไฟฟารวหรอลดวงจร เพอใหสามารถชวยชวตผคนทตดอยในสถานทนนๆ ไดทนการณ

การจายไฟฟาฉกเฉนส าหรบวงจรไฟฟาชวยชวต ตองมแหลงไฟฟาจายไฟฟาฉกเฉนในระยะเวลานานพอเพยงทจะสนองความตองการของระบบวงจรไฟฟาชวยชวตสวนทตองมไฟฟาใชทนานทสดไดดวยและการมไฟฟาจายใหระบบวงจรไฟฟาชวยชวตนจะตองไมถกกระทบจากเหตใดๆ ทท าใหไมมไฟฟาจายใหได

1.7 ระบบระบายอากาศส าหรบหองปฏบตการ ระบบระบายอากาศส าหรบหองปฏบตการ ไดแก ระบบระบายอากาศเสย

ของหองปฏบตการ ระบบครอบดดลมหรอตควน (Laboratory hoods) อปกรณระบายอากาศเฉพาะท และระบบอนๆ ส าหรบระบายอากาศเสยในพนทหองปฏบตการ ไดแก แกสตดไฟ ไอระเหย หรออนภาคตางๆ ทถกปลดปลอยออกมา ซงอากาศทระบายออกไปตองไมกลบเขามาหมนเวยน ในหองปฏบตการอก และหองปฏบตการทมสารเคมตองมการระบายอากาศอยางตอเนอง

1.8 มาตรฐานเสนทางหนไฟ ลกษณะทวไปทางหนไฟ (Fire exit) ตองมการกอสรางตามมาตรฐาน

การปองกนอคคภย วสท. 3002–51 ประกอบดวยรายละเอยดเบองตน ดงน 1.8.1 การกนแยกออกจากสวนอนของอาคารโดยทมการปดลอม

ทางหนไฟทกดานดวยวสดททนไฟอยางตอเนองจนถงทางออก ชองเปดตางๆ ตองปองกนดวยประตทนไฟทมอปกรณดงหรอผลกใหสามารถกลบมาอยในต าแหนงปดสนทไดโดยอตโนมต ไมควรม สงกดขวางใดๆ วางไวบรเวณทางหนไฟเดดขาด และหามไมใหตดตงกระจกในทางหนไฟหรอบรเวณใกลกบทางหนไฟทอาจจะท าใหเกดความสบสนในการอพยพหนไฟ

1.8.2 ระยะความสงของเสนทางหนไฟตองไมนอยกวา 2.2 เมตร โดยวดตามแนวดงจากระดบผวบนสดของพน (Finished floor) ในกรณทมคานหรออปกรณใดตดยนลงมาจากเพดาน ระยะความสงตองไมนอยกวา 2.0 เมตร ความสงของบนไดจะตองไมนอยกวา 2.0 เมตร โดยวดตามแนวดงจากระดบลกนอนของขนบนได

Page 42: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

126

1.8.3 ผวทางเดนบนเสนทางหนไฟตองมการปองกนการลนตลอดเสนทาง การเปลยนระดบบนเสนทางหนไฟ ตองใชทางลาดเอยงหรอบนได 1.9 ปายบอกทางหนไฟ ปายตองมรปแบบทไดมาตรฐาน ทงในรปแบบอกษรหรอสญลกษณ ใชตวอกษรทอานงายและชดเจน ขนาดตวอกษร หรอสญลกษณไมเลกกวา 100 มลลเมตร และ หางจากขอบ 25 มลลเมตร โดยใชค าวา เชน FIRE EXIT หรอ ทางหนไฟ ตวอกษรตองหางกน อยางนอย 10 มลลเมตร ความหนาอกษรไมนอยกวา 12 มลลเมตร ความกวางตวอกษรทวไป 50–60 มลลเมตร สของปายใหใชอกษรหรอสญลกษณสขาวบนพนสเขยว พนทสเขยวตองมอยางนอยรอยละ 50 ของพนทปาย (โครงการยกระดบมาตรฐานความปลอดภยหองปฏบตการวจยในประเทศไทย, 2557) 2. การจดเกบสารเคม

การจดเกบสารเคมทไมถกตองเปนสาเหตหนงของการเกดอนตรายตางๆ ดงนนขอก าหนดเกยวกบการจดเกบสารเคมจงเปนสงส าคญ โดยขอก าหนดทวไปของการจดเกบสารเคม ในหองปฏบตการมดงน 2.1 จดเกบสารเคมเปนกลมตามประเภทของสารเคม หรอตามค าแนะน า ในเอกสารขอมลความปลอดภย (Safety Data Sheet, SDS) ของสารนนๆ 2.2 ชนวางสารเคมตองอยในสภาพด คอ แขงแรง ไมผหรอเปนสนม ไมโคงงอ และมขอบกน 2.3 ตเกบสารเคมทวางอยในพนทสวนกลาง ตองมการระบชอเจาของหรอผดแล พรอมทงตดสญลกษณแสดงความเปนอนตรายของสารเคมในต (ถาเปนไปไดใหแสดงชอสารเคมทอยภายในตดวย) 2.4 สารเคมทกชนดในหองปฏบตการตองมต าแหนงการเกบทแนนอน 2.5 บรเวณทเกบสารเคมทเปนพษตองมปายแสดงอยางชดเจน 2.6 สารเคมทมความเปนอนตรายสงตองเกบในตทมกญแจลอค 2.7 หามเกบสารเคมไวในตควนอยางถาวร 2.8 การเกบสารเคมทเปนของเหลวในตเยนและตแชแขง ขวดสารเคมตองมภาชนะรองรบ (Secondary container) ทเหมาะสม เชน ถาดพลาสตก ภาชนะรองรบตองสามารถปองกนการหกหรอรวไหลของสารเคมได หรอสามารถรองรบปรมาณสารเคมทอยในขวด ไดอยางเพยงพอหากเกดการหกหรอรวไหล 2.9 หองปฏบตการควรก าหนดเงอนไขการวางขวดสารเคมทหงหรอโตะ การทดลอง เชน จ ากดประเภทปรมาณและเวลา เพอความเปนระเบยบและปลอดภย เชน หามวาง

Page 43: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

127

ขวดสารเคมไวบนโตะปฏบตการนานกวา 1 วน หากเปนของเหลวตองมปรมาณไมเกน 1 ลตร ยกเวน ขวดสารเคมทเตรยมขนเองส าหรบการทดลอง เชน สตอกสารละลาย (Stock solution) 2.10 หามวางสารเคม (รวมถงถงแกส) บรเวณระเบยงทางเดน 2.11 ในกรณทจ าเปนตองวางขวดหรอภาชนะบรรจสารเคมบนพนหองปฏบตการ ตองมภาชนะรองรบมความจมากกวาปรมาณรวมของสารเคมทมอยในภาชนะทกใบ และไมวางเกะกะการท างานของผปฏบตงานและทางเดน ในกรณภาชนะเปนแกวตองอยในต าแหนง ทไมแตกไดโดยงาย 2.12 ไมวางสารเคมใกลทอระบายน า ใตหรอในอางน า หากจ าเปนตองมภาชนะรองรบ เพอปองกนสารเคมรวไหลสสงแวดลอม (โครงการยกระดบมาตรฐานความปลอดภยหองปฏบตการวจยในประเทศไทย, 2557)

3. การจดการกบตวบคคล

อปกรณปองกนสวนบคคล เปนสงทส าคญส าหรบปองกนผสวมใสจากอนตรายท เกดจากการปฏบตการ อยางไรกตามอปกรณเหลานไมไดชวยลดหรอก าจดความเปนอนตรายของสารเคมแตอยางใด เพยงแคท าหนาทปองกนผสวมใสเทานน

อปกรณปองกนสวนบคคล ประกอบดวย ถงมอ อปกรณกรองอากาศ อปกรณปองกนตา และเสอผาทปองกนรางกาย ซงการเลอกใชอปกรณขนอยกบประเภทของงานและตองเรยนรวธใชงานของอปกรณนนใหเขาใจสามารถน าไปปฏบตใชไดอยางถกตอง ดงน 3.1 อปกรณปองกนหนา (Face protection) หรอ หนากากปองกนใบหนา (Face shield) ใชกบงานทตองสมผสกบสารเคมอนตรายเพอปองกนการกระเดนของสารเคม โดนใบหนา ซงสามารถใชรวมกนกบแวนตาได (ภาพท 4.26)

ภาพท 4.26 หนากากปองกนใบหนา ทมา (โครงการยกระดบมาตรฐานความปลอดภยหองปฏบตการวจยในประเทศไทย, 2557)

Page 44: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

128

3.2 อปกรณปองกนตา (Eye protection) ใชสวมใสเพอปองกนดวงตาจากอนภาค แกว เศษเหลก และสารเคม ลกษณะของแวนตาทใชในหองปฏบตการม 2 ประเภท คอ 3.2.1 แวนตากนฝน ลม ไอระเหย (Goggles) เปนแวนตาทปองกนตาและพนทบรเวณรอบดวงตาจากอนภาค ของเหลวตดเชอ หรอสารเคม/ไอสารเคม (ภาพท 4.27)

ภาพท 4.27 แวนตากนฝน ลม ไอระเหย ทมา (โครงการยกระดบมาตรฐานความปลอดภยหองปฏบตการวจยในประเทศไทย, 2557) 3.2.2 แวนตานรภย (Safety glasses) จะคลายกบแวนตาปกตทมเลนส ซงทนตอการกระแทกและมกรอบแวนตาทแขงแรงกวาแวนตาทวไป แวนตานรภยมกมการชบงดวยอกษรเครองหมาย "Z87" ตรงกรอบแวนตาหรอบนเลนส 3.3 อปกรณปองกนมอ (Hand protection) หรอถงมอ (Gloves) มหนาท ในการปองกนมอจากสารเคม สงปนเปอนและการตดเชอ ไฟฟา อณหภมสง และอนตรายของเครองมอ สงของมคมซงอาจท าใหเกดบาดแผลได ซงถงมอแตละชนดมสมบตและอายการใชงานแตกตางกน ดงนนจงตองพจารณาเลอกใชใหถกตองเพอใหเกดความปลอดภยสงสด 3.4 อปกรณปองกนเทา (Foot protection) ใชสวมใสในหองปฏบตการเปนรองเทาทปดนวเทาและสวมใสตลอดเวลา รองเทาควรท าจากวสดทสามารถทนตอการกดกรอนของสารเคม ตวท าละลาย หรอการซมผานของน าได เชน รองเทายางทสวมหมรองเทาธรรมดา และรองเทาบท ส าหรบรองเทาหนงไมควรน ามาสวมอกหากสารเคมอนตรายหกรด เนองจากสามารถดดซบสารเคมได (โครงการยกระดบมาตรฐานความปลอดภยหองปฏบตการวจยในประเทศไทย, 2557)

Page 45: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

129

สรป การวเคราะหคณภาพน าเปนขนตอนทตองอาศยความรเกยวกบดานตางๆ เชน การเลอกใชวสดอปกรณ วธการใชงาน การเตรยมสารละลาย และวธการวเคราะหตางๆ ทเกยวของ นอกจากนประสบการณการวเคราะหคณภาพน าท าใหความคลาดเคลอนทเกดจากการทดลองลดลง สงผลตอการวเคราะหทถกตองและแมนย ามากขน ซงเทคนคทใชในหองปฏบตการ คอ การชง การตวง การวด การไตเตรท และการกรอง ตองมการฝกฝนใหเกดทกษะและความเชยวชาญ เนองจากอปกรณ แตละชนดมขอควรระวงในการใชงาน และการเลอกใชอปกรณในการชง ตวง วด ไตเตรท และ การกรองทผดประเภทจะสงผลตอผลการทดลองได

การอานคาจากอปกรณหรอเครองมอเปนสงจ าเปนทผวเคราะหตองอานในระดบหรอต าแหนงทถกตอง การเตรยมสารละลายทถกตองนนตองอาศยการค านวณและพนฐานความร ทางดานเคมและปรมาณสารสมพนธ นอกจากนในการทดลองตางๆ รวมถงในหองปฏบตการ ตองปฏบตงานดวยความปลอดภย มการจดพนทใหเหมาะสม จดเกบสารเคมใหเปนระเบยบ และตองทราบวธการปองกนหรอแกไขปญหาจากสถานการณฉกเฉนทเกดขนจากการท าปฏบต การได เปนอยางด ซงกระบวนการทกลาวมาขางตนถอเปนสงส าคญทผท าการทดลองหรอผวเคราะหตองทราบกอนลงมอปฏบตจรง

Page 46: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

130

แบบฝกหดบทท 4

ค าชแจง จงตอบค าถามตอไปนมาพอเขาใจ 1. ความคลาดเคลอนทเกดจากการทดลองเกดจากปจจยใดบาง 2. จงบอกจ านวนเลขนยส าคญของตวเลขตอไปน

2.1. 5.032 2.2. 0.00000123 2.3. 1.000043 2.4. 3,390 2.5. 24.340

3. ถาตองการเตรยมสารละลายโซเดยมไอโอเดต (NaIO3) เขมขน 0.5 โมลาร จ านวน 500 มลลลตร จะตองชงโซเดยมไอโอเดตกกรม (มวลอะตอมของ Na = 23, I = 127, O = 16)

4. ในการเจอจางสารละลายกรดซลฟวรก (H2SO4) 0.5 โมลาร ใหมความเขมขนเปน 0.1 โมลาร จ านวน 20.0 มลลลตร จะตองเตมน าลงไปปรบปรมาตรจ านวนเทาใด

5. ฉลากของสารละลายขวดหนง ระบวาเปนกรดไฮโดรคลอรก 0.8 โมลาร (0.8 M HCl) ถาตองการ กรดไฮโดรคลอรก 0.05 โมลาร ใชในการท าปฏกรยาจ านวน 200 มลลลตร ตองรนสารละลายกรดไฮโดรคลอรกออกมาจากขวดเทาใด

6. หากนกศกษาตองการเตรยมสารโดยวธการชง กอนการชงนกศกษาตองเตรยมตวหรอตรวจสอบอะไรบาง

7. นกศกษามอปกรณส าหรบการตวง ดงน กระบอกตวง ขนาด 100 มลลลตร ปเปตขนาด 25 มลลลตร และบกเกอร ขนาด 50 มลลลตร หากตองการตวงสารละลาย ปรมาตร 50 มลลลตร นกศกษาจะเลอกใชอปกรณใด เพราะเหตใด

8. ใหนกศกษาอธบายการอานคาสารละลายทบรรจในบวเรตวาตองอานในลกษณะใดเพอให การอานคาถกตอง

9. การทวนสอบอปกรณหรอเครองมอ (Calibration) มวตถประสงคเพออะไร และควรท า อยางนอยเทาไร

10. ความปลอดภยในหองปฏบตทสามารถปองกนไดทตวผท าการทดลองมอะไรบาง เฉลย ขอ 2.1 ตอบ 4, ขอ 2.2 ตอบ 3, ขอ 2.3 ตอบ 7, ขอ 2.4 ตอบ 4, ขอ 2.5 ตอบ 5

Page 47: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

131

ขอ 3 ตอบ 49.5 กรม, ขอ 4 ตอบ 16 มลลลตร, ขอ 5 ตอบ 12.5 มลลลตร

เอกสารอางอง

กองตรวจสอบรบรองมาตรฐานคณภาพสตวน าและผลตภณฑสตวน า (ม.ป.ป.). หลกปฏบต ในการใชงานเครองชงระบบไฟฟาส าหรบหองปฏบตการทดสอบ. เขาถงไดจาก http://www.fisheries.go.th/quality/หลกปฏบตในการใชงานเครองชงระบบไฟฟาส าหรบหองปฏบตการทดสอบ.pdf. เมอวนท 28 กรกฎาคม 2556.

คลงความรสความเปนเลศ (2555). บทเรยนท 11 อนดเคเตอร. เขาถงไดจาก http://www.scimath.org/socialnetwork/groups/viewbulletin/1469-บทเรยนท+11+อนดเคเตอร groupid=269. เมอวนท 28 กรกฎาคม 2556.

โครงการยกระดบมาตรฐานความปลอดภยหองปฏบตการวจยในประเทศไทย (2557). แนวปฏบต เพอความปลอดภยในหองปฏบตการ. กรงเทพฯ: ส านกงานคณะกรรมการวจยแหงชาต.

ชชาต อารจตรานสรณ (ม.ป.ป.). เครองมอวทยาศาสตร. เขาถงไดจาก http://home.kku.ac.th/ chuare/12/balance.pdf. เมอวนท 27 กรกฎาคม 2556.

ด ารงค คงสวสด (2544). สารละลาย. กรงเทพฯ: องคการคาครสภา. ปรฐกร ปงกน (ม.ป.ป.). เลขนยส าคญ (Significant figure) และการปดเศษ (Rounding

number). เขาถงไดจาก http://www.reo3.go.th/newversion/images/stories/ article56/article57/57_1001.pdf. เมอวนท 15 กรกฎาคม 2556.

วกต ารา (2557). เลขนยส าคญ. เขาถงไดจาก http://th.wikibooks.org/wiki/เลขนยส าคญ. เมอวนท 15 กรกฎาคม 2556.

ศวช พรแดง และคณะ (ม.ป.ป.). Cylinder. คณะสตวแพทยศาสตร มหาวทยาลยขอนแกน. เขาถงได จาก http://vet.kku.ac.th/physio/labbiochem/16/contact.html. เมอวนท 30 กรกฎาคม 2556. ศภชย ใชเทยมวงศ (2543). ปฏบตการเคมปรมาณวเคราะห. กรงเทพฯ: โรงพมพแหงจฬาลงกรณ

มหาวทยาลย. สมศกด แจงแจง (ม.ป.ป.). สาระนารเกยวกบการใชหนวย SI. เขาถงไดจาก

http://www.rtna.ac.th/article/article02.pdf. เมอวนท 15 กรกฎาคม 2557. ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต (2549). รใช...รเทคนคในหองปฏบตการ.

กระทรวงวทยาศาสตรและเทคโนโลย. อรทย ชวาลภาฤทธ (2545). คมอการวเคราะหน าและน าเสย. วศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชปถมภ.

Page 48: ø ÜðÙüöø a ï ÜêaîÖ`îÖø êøüÝ ü ÙødÙ èõóî … · 3. ìÙî ÙÖøðä ïê Öø 4. Ùüöðúéõ÷ îaÜðä ïê Öø 5. ÿø ð 6. ïïòYÖéïìì ð

132

แอดวานซ เมทโทรโลย จ ากด (ม.ป.ป.). ตมน าหนกมาตรฐาน. เขาถงไดจาก

http://www.adm-adm.com/825308/standard-weight-special. เมอวนท 15 กรกฎาคม 2556.

ASTM (2012). Standard specification for glass volumetric (transfer) pipets. Retrieved July 15, 2013 from http://www.astm.org/Standards/E969.htm. Burette Using a Burette (n.d.). Retrieved July 29, 2013 from http://www.realmagick. com/burette-using-a-burette. Investigation science (2014). Retrieved July 9, 2013 from https://wikis.engrade.

com/year7/Investigatingscience. Micrometer screw-guage (2011). Retrieved July 9, 2013 from

http://www.almohandes.org/vb/showthread.php?t=56612. Muelaner J. (2013). Evaluating Uncertainty of Measurement. Retrieved July 9,

2013 from http://www.muelaner.com/uncertainty-of-measurement. Uncertainty in Measurements (2011). Retrieved July 15, 2013 from

http://the3chemiteers. blogspot.com/2011/09/accurate-or-precise.html. Veterinary Medicine Khon Kane University (n.d.). Pipette. Retrieved August 8, 2013

from http://vet.kku.ac.th/physio/labbiochem/16/pipette-type1.html.