SlideShare a Scribd company logo
1 of 24
Download to read offline
พื้นฐานการวิเคราะหทางเคมี
บทที่
เนื้อหาในบท
 อุปกรณ์พื้นฐานในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม
 ความคลาดเคลื่อนของเครื่องแก้วสําหรับวัดปริมาตร
 สารละลายที่ใช้ในการทําความสะอาดเครื่องแก้ว
 เครื่องมือพื้นฐานในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม
 ตัวเลขนัยสําคัญและการปัดตัวเลข
 สรุป
 คําถามทบทวน
เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ2
การติดตามตรวจสอบคุณภาพสิ่งแวดล้อมอาศัยพื้นฐานทางเคมีในการวิเคราะห์หาความ
เข้มข้นของสารพิษที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม ไม่ว่าจะเป็นสารพิษที่ปนเปื้อนในน้ํา สารพิษที่ปนเปื้อน
ในอากาศ หรือสารพิษที่เป็นองค์ประกอบของขยะ เป็นต้น การวิเคราะห์ทางเคมีมีหลายรูปแบบ
ผู้วิเคราะห์จําเป็นต้องเลือกใช้วิธีการที่ถูกต้อง มีความชํานาญในการใช้อุปกรณ์และเครื่องมือชนิด
ต่าง ๆ มีทักษะการวิเคราะห์ทางเคมีที่ดี มีความรอบคอบ ระมัดระวัง มิฉะนั้นแล้วจะทําให้ผลของ
การวิเคราะห์มีความผิดพลาด คลาดเคลื่อนจากความเป็นจริง พื้นฐานทางการวิเคราะห์ทางเคมีจึง
เป็นสิ่งจําเป็นอย่างยิ่งเพื่อให้ผลการวิเคราะห์สารมลพิษที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมซึ่งมีปริมาณความ
เข้มข้นน้อย ๆ มีความถูกต้องและน่าเชื่อถือ
อุปกรณ์พื้นฐานในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม
การวิเคราะห์สารมลพิษในสิ่งแวดล้อมมีการใช้อุปกรณ์และเครื่องมือพื้นฐานทาง
วิทยาศาสตร์หลายชนิด ซึ่งเป็นอุปกรณ์พื้นฐานสําหรับห้องปฏิบัติการทางเคมี ทั้งนี้ ผู้ปฏิบัติการ
วิเคราะห์ต้องเลือกใช้อุปกรณ์ให้ถูกต้องและเหมาะสมเพื่อให้ผลการวิเคราะห์มีความถูกต้อง
น่าเชื่อถือ อุปกรณ์ที่สําคัญและมีการใช้กันมากมีรายละเอียดดังนี้
1. ประเภทและลักษณะของเครื่องแก้ว
ห้องปฏิบัติการทางเคมีหรือวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมใช้เครื่องแก้วชนิดบอโรซิลิเกต
(borosilicate) อะลูมิโนซิลิเกต (aluminosilicate) และควอตซ์ (quartz) เครื่องแก้วชนิดบอโรซิลิ-
เกตสามารถใช้งานในช่วงอุณหภูมิห้องถึง 230 องศาเซลเซียส เครื่องแก้วที่ทําด้วยควอตซ์สามารถ
ใช้งานในเตาอุณหภูมิสูง เครื่องแก้วสามารถทนสารเคมีได้หลายชนิด แต่ไม่สามารถทนต่อกรดฟอสฟอริก
ที่ร้อน เบสแก่ และสารที่มีไอออนของฟลูออไรด์ เช่น กรดไฮโดรฟลูออริก และโพแทสเซียมฟลูออไรด์
เครื่องแก้วใหม่มีความเป็นด่างเล็กน้อย ดังนั้น ก่อนใช้งานควรล้างแช่ในกรดไฮโดรคลอริก
หรือกรดไนทริกที่มีความเข้มข้น 1% และทําความสะอาดก่อนนําไปใช้งาน
2. บีกเกอร์
บีกเกอร์ (beaker) ดังภาพที่ 1.1 มี 2 ประเภท คือ กริฟฟินบีกเกอร์ (griffin beaker) และ
เบอร์เซเลียสบีกเกอร์ (berzelius beaker) บีกเกอร์ทั้ง 2 ประเภทมีปาก (spout) บนขอบบีกเกอร์
เพื่อให้เทได้ง่าย แต่กริฟฟินบีกเกอร์มีลักษณะสั้นและกว้างกว่าชนิดเบอร์เซเลียสบีกเกอร์ที่มีปริมาตร
เท่ากัน ขีดบอกปริมาตรของบีกเกอร์เป็นค่าโดยประมาณ บีกเกอร์มีหลายขนาด ที่นิยมนํามาใช้ เช่น
50, 100, 250, 500 และ 1,000 มิลลิลิตร บีกเกอร์มีประโยชน์สําหรับใช้ผสมสารละลาย เก็บ
ตัวอย่าง ทําปฏิกิริยา การย่อย และงานทั่วไป แต่ไม่เหมาะในการตวงปริมาตรสารละลายที่ต้องการ
ทราบปริมาตรที่แน่นอน
พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 3
ภาพที่ 1.1 บีกเกอร์
3. ขวดรูปชมพู่
ขวดรูปชมพู่ (erlenmeyer flasks) ดังภาพที่ 1.2 เป็นภาชนะสําหรับใช้งานทั่วไป และใช้
ทําปฏิกิริยา ผนังแก้วหนา มีทั้งปากกว้างและแคบ ขวดรูปชมพู่ปากกว้างใช้สําหรับการไทเทรตและ
การผสมสาร
ภาพที่ 1.2 ขวดรูปชมพู่
เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ4
4. กระจกนาฬิกา
กระจกนาฬิกา (watch glass) ดังภาพที่ 1.3 ใช้ปิดบีกเกอร์เพื่อป้องกันการปนเปื้อนหรือ
สิ่งเจือปนลงในบีกเกอร์ กระจกนาฬิกาทําด้วยผิวเรียบลื่น เมื่อสารถูกทําให้เดือดเป็นไอ ไอร้อน
กระทบกับกระจกนาฬิกาที่เย็นกว่า และควบแน่นเป็นหยดของเหลวกลับลงมาในสารละลาย
ภาพที่ 1.3 กระจกนาฬิกา
5. ขวดสําหรับสุญญากาศหรือขวดสําหรับกรอง
ขวดสําหรับสุญญากาศ (vacuum flask) ดังภาพที่ 1.4 หรือขวดสําหรับกรอง (filtering
flask) เป็นขวดรูปชมพู่ที่มีผนังแก้วหนา และมีส่วนด้านข้าง (side arm) ใกล้ปากขวดสําหรับ
ประกอบกับปั๊มสุญญากาศ (vacuum source) ควรใช้จุกปิด (gasket) ที่ทําด้วยยางนีโอพรีน
(neoprene) ต่อระหว่างกรวยกรองและขวดรูปชมพู่ ไม่ควรใช้แก้วต่อแก้วโดยตรง ใช้ในการกรอง
เพื่อตรวจวัดปริมาณของแข็งในน้ํา
ภาพที่ 1.4 ขวดสําหรับกรองแบบสุญญากาศ
พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 5
6. ขวดแก้ว
ขวดแก้ว (glass bottle) ดังภาพที่ 1.5 ใช้สําหรับบรรจุสารตัวอย่าง สารเคมี (reagent)
และสารละลายต่าง ๆ ขวดแก้วมีทั้งขวดแก้วสีชาและขวดแก้วใสปากกว้างหรือปากแคบ ขวดแก้วไม่
ควรใช้เตรียมสารเคมีหรือให้ความร้อนโดยตั้งบนแผ่นร้อน (hot plate)
ภาพที่ 1.5 ขวดแก้ว
7. หลอดเจลดาห์ล
หลอดเจลดาห์ล (kjeldahl flask) ดังภาพที่ 1.6 เป็นขวดก้นกลม ผนังแก้วหนา มีคอยาวใช้
สําหรับการย่อยเพื่อทดสอบสารอินทรีย์ไนโตรเจน ขวดแบบนี้ถูกออกแบบมาเพื่อให้สามารถใช้ความ
ร้อนและทําปฏิกิริยาเคมีรุนแรง ข้อควรระวังคืออย่าให้ขวดสัมผัสโดยตรงกับโลหะที่ให้ความร้อน
ภาพที่ 1.6 หลอดเจลดาห์ล
เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ6
8. กรวยแยก
กรวยแยก (separatory funnel) ดังภาพที่ 1.7 ใช้สําหรับสกัดสารโดยเทคนิคการแยก
ของเหลวออกจากของเหลว (liquid-liquid extraction) เพื่อแยกสารอินทรีย์ออกจากตัวอย่างน้ํา
โดยสารอินทรีย์อยู่ในชั้นตัวทําละลายอินทรีย์ซึ่งแยกจากชั้นน้ํา เช่น ใช้ในการแยกชั้นไขมันออกจาก
น้ําโดยใช้สารเฮกเซน หรือแยกสารป้องกันและกําจัดศัตรูพืชออกจากน้ํา
ภาพที่ 1.7 กรวยแยก
9. ขวดกําหนดปริมาตร
ขวดกําหนดปริมาตร (volumetric flask) ดังภาพที่ 1.8 เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เตรียมสารละลาย
มาตรฐานหรือสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าสารละลายเดิม ขวดวัดปริมาตรมีหลายขนาด เช่น
ขนาด 25 50 100 250 500 1,000 และ 2,000 มิลลิลิตร ซึ่งปริมาตรของสารที่บรรจุอยู่ในขวดวัด
ปริมาตรนั้นมีการกําหนดที่อุณหภูมิคงที่ เช่น 25 องศาเซลเซียส
ภาพที่ 1.8 ขวดกําหนดปริมาตร
พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 7
10. กระบอกตวง
กระบอกตวง (graduated cylinder) ดังภาพที่ 1.9 เป็นหลอดแก้วหรือพลาสติกที่มีขีด
บอกปริมาตรอยู่ด้านข้าง ใช้ในการตวงสารละลาย
ภาพที่ 1.9 กระบอกตวง
การอ่านปริมาตรของสารละลายในกระบอกตวงต้องให้สายตาอยู่ในระดับเดียวกับ
สารละลาย ดังภาพที่ 1.10 โดยถือว่าโค้งต่ําสุดของสารละลายเป็นเกณฑ์ในการอ่านค่าดังภาพที่
1.10
ภาพที่ 1.10 ตําแหน่งในการอ่านค่าปริมาตรสารละลายในกระบอกตวง
อ่านปริมาตรที่ท้องน้ํา
ในระดับสายตาในการ
อ่านค่าปริมาตร
สารละลาย
เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ8
11. บิวเรตต์
บิวเรตต์ (burette) เป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรที่ใช้ในการไทเทรต บิวเรตต์มีขีดบอกปริมาตร
ต่าง ๆ ไว้ ขีดบอกปริมาตรตั้งแต่ 0 ที่อยู่ด้านบนของบิวเรตต์บ่งบอกปริมาตรที่ปล่อยออกมา
บิวเรตต์จะถูกยึดให้ติดกับขาตั้งดังภาพที่ 1.11 เมื่อจะใส่สารละลายลงในบิวเรตต์ ต้องล้างบิวเรตต์
ด้วยสารละลายนั้นก่อน เทสารละลายลงในบิวเรตต์ให้อยู่เหนือระดับขีดศูนย์เพียงเล็กน้อย การ
ไทเทรตทําได้ดังภาพที่ 1.12
ภาพที่ 1.11 การเตรียมบิวเรตต์เพื่อใช้ในการไทเทรต
ภาพที่ 1.12 การไทเทรต
พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 9
การอ่านระดับของสารละลายในบิวเรตต์ต้องให้สายตาอยู่ในระดับเดียวกับสารละลาย โดย
ถือเส้นโค้งต่ําสุดของสารละลายเป็นเกณฑ์ในการอ่านค่า ดังตัวอย่างในภาพที่ 1.13 อ่านค่าได้ 3.50
ภาพที่ 1.13 การอ่านปริมาตรของสารละลายในบิวเรตต์
12. ปิเปตต์
ปิเปตต์ (pipette) เป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรของสารละลาย ปิเปตต์ใช้ในการถ่ายเทหรือการ
เตรียมสารละลายที่ต้องการปริมาตรที่แน่นอน ปิเปตต์มีหลายแบบ ได้แก่
12.1 เมชเชอร์ริงปิเปตต์ (measuring pipette) หรือมอห์รปิเปตต์ (mohr pipette)
ดังภาพที่ 1.14 เป็นปิเปตต์ที่ทําจากแท่งแก้วตรง มีรูตรงกลางขนาดสม่ําเสมอ และมีขีดบอกปริมาตร
ตั้งแต่ 0 ที่อยู่ใกล้ด้านบนของปิเปตต์ถึงด้านล่างใกล้ปากปิเปตต์ (ดังภาพที่ 1.14) ปิเปตต์บอก
ปริมาตรทั้งหมดและปริมาตรย่อย (ดังภาพที่ 1.15) เช่น “10 ml in 0.1” หมายความว่า ปิเปตต์มี
ความจุทั้งหมด 10 มิลลิลิตร และมีขีดบอกปริมาตรทุก ๆ 0.1 มิลลิลิตร ใช้เพื่อบ่งชี้ปริมาตรที่ถ่ายเท
ใช้ในการเติมหรือถ่ายเทสารเคมี
12.2 ทรานสเฟอร์ปิเปตต์ (transfer pipette) หรือโวลุมเมตริกปิเปตต์
(volumetric pipette) ดังภาพที่ 1.16 เป็นปิเปตต์ที่มีส่วนที่เป็นกระเปาะและมีขีดบอกปริมาตร
เพียงขีดเดียว ใช้สําหรับถ่ายเทของเหลว มีความถูกต้องมากกว่าปิเปตต์ชนิดเมชเชอร์ริงปิเปตต์ นิยม
ใช้ดูดตัวอย่างและสารละลายมาตรฐาน
ระดับสายตาในการ
อ่านค่าปริมาตร
สารละลายในบิวเรตต์
เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ10
ภาพที่ 1.14 เมชเชอร์ริงปิเปตต์หรือมอห์รปิเปตต์
ภาพที่ 1.15 การระบุความละเอียดในการวัดของปิเปตต์
ภาพที่ 1.16 ทรานสเฟอร์ปิเปตต์หรือโวลุมเมตริกปิเปตต์
พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 11
ในการใช้งานปิเปตต์เมื่อปล่อยสารออกจากปิเปตต์แล้ว ห้ามเป่าสารละลายที่ตกค้างอยู่ที่
ปลายของปิเปตต์ แต่ควรแตะปลายที่อยู่ข้างในปิเปตต์กับข้างภาชนะเหนือระดับสารละลายในภาชนะ
นั้นสักครู่ ประมาณ 5 วินาที (ดังภาพที่ 1.17-1.18) เพื่อให้สารละลายที่อยู่ข้างในปิเปตต์ไหลออกมา
อีก สําหรับสารละลายที่เหลืออยู่ในปิเปตต์นั้นมิใช่ปริมาตรของสารละลายที่จะวัด
ภาพที่ 1.17 การใช้ปิเปตต์ที่ถูกต้อง
ภาพที่ 1.18 การใช้ปิเปตต์ที่ถูกต้อง
เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ12
ความคลาดเคลื่อนของเครื่องแก้วสําหรับวัดปริมาตร
เครื่องแก้วมีการจัดแบ่งออกเป็น 2 รูปแบบคือ รูปแบบ A (class A) และรูปแบบ B (class
B) โดยผู้ผลิตจะมีการระบุชนิดของเครื่องแก้วไว้ในรูปแบบของอักษร A และ B บนเครื่องแก้ว โดย
ชนิด A มีความเที่ยงตรงในการวัดมากกว่าชนิด B แต่มีราคาที่แพงกว่า ความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้
ซึ่งกําหนดโดยสํานักมาตรฐานแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (Natural Bureau of Standard: NBS) ดัง
ตารางที่ 1.1 โดยเครื่องแก้วรูปแบบ B มีความคลาดเคลื่อนเป็น 2 เท่าของรูปแบบ A
ตารางที่ 1.1 ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ของบิวเรตต์ ปิเปตต์ และขวดกําหนดปริมาตร รูปแบบ A
ขนาด (มิลลิลิตร)
ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ (tolerance, มิลลิลิตร)
ทรานสเฟอร์ปิเปตต์ บิวเรตต์ ขวดกําหนดปริมาตร
0.5  0.006
1  0.006
2  0.006
5  0.01  0.01  0.02
10  0.01  0.02  0.02
25  0.03  0.03  0.03
50  0.05  0.05  0.05
100  0.08  0.10  0.08
250  0.12
500  0.20
1,000  0.30
2,000  0.50
ที่มา : กรมควบคุมมลพิษ (2547ก : 32-36).
สารละลายที่ใช้ในการทําความสะอาดเครื่องแก้ว
เมื่อไม่สามารถล้างเครื่องแก้วให้สะอาดได้ด้วยน้ํายาทําความสะอาด สามารถนํามาล้างด้วย
สารละลายทําความสะอาดเพื่อให้เครื่องแก้วมีความสะอาด น้ํายาทําความสะอาดมีหลายชนิด
ดังต่อไปนี้
พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 13
1. สารละลายทําความสะอาดไดโครเมต-กรดซัลฟิวริก สารละลายทําความสะอาดชนิดนี้
เตรียมได้จากการละลายสารโซเดียมไดโครเมต (Na2Cr2O7.2H2O) หนัก 92 กรัมในน้ําที่ปราศจาก
ไอออนปริมาตร 458 มิลลิลิตร (อาจใช้โพแทสเซียมไดโครเมตก็ได้ แต่จะละลายน้อยกว่าสารโซเดียม
ไดโครเมต) จากนั้นค่อย ๆ เติมกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ปริมาตร 800 มิลลิลิตร คนด้วยแท่งแก้ว
สารละลายจะมีความร้อนเกิดขึ้นมากและสารละลายเปลี่ยนเป็นสารครึ่งแข็งครึ่งเหลวสีแดง เมื่อล้าง
เครื่องแก้วด้วยน้ํายาทําความสะอาดเครื่องแก้วแล้ว ให้เทสารละลายไดโครเมตนี้ลงไปเล็กน้อย ให้ไหล
ไปทั่วพื้นผิวของเครื่องแก้ว แล้วล้างด้วยน้ําและน้ํากลั่นจนแน่ใจว่าสะอาด
2. สารละลายทําความสะอาดกรดไนทริกเจือจาง สารละลายทําความสะอาดกรดไนทริก
เจือจาง ใช้ทําความสะอาดฝ้าที่อยู่ด้านในขวดรูปชมพู่หรือขวดหรืออุปกรณ์ที่เป็นเครื่องแก้วต่าง ๆ
โดยเทกรดไนทริกอย่างเจือจางลงไปให้พื้นผิวของเครื่องแก้วเหล่านั้นเปียกชุ่มด้วยกรดไนทริก แล้วล้าง
ด้วยน้ําและน้ํากลั่นหลาย ๆ ครั้ง
3. สารละลายทําความสะอาดกรดกัดทอง กรดกัดทองเป็นสารละลายผสมระหว่างกรด
เกลือและกรดไนทริกเข้มข้น ในอัตราส่วน 3 : 1 โดยปริมาตร ตามลําดับ สารละลายทําความสะอาด
ชนิดนี้มีอํานาจสูงมาก และอันตรายเพราะมีอํานาจในการกัดกร่อนสูง การนํามาใช้จึงต้องระมัดระวัง
เป็นพิเศษ
4. สารละลายทําความสะอาดโพแทสเซียมหรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ในแอลกอฮอล์
สารละลายทําความสะอาดชนิดนี้เตรียมได้โดยละลายสารโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) หนัก 120
กรัม หรือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) หนัก 150 กรัมในน้ําที่ปราศจากไอออนปริมาตร 120
มิลลิลิตร แล้วเติมเอทานอล 95% เพื่อทําให้มีปริมาตรเป็น 1 ลิตร สารละลายทําความสะอาดชนิดนี้
เป็นสารละลายทําความสะอาดที่ดีมาก เพราะไม่กัดกร่อนเครื่องแก้ว และเหมาะสําหรับกําจัดสิ่ง
ปนเปื้อนที่มีลักษณะเหมือนถ่าน
5. สารละลายทําความสะอาดไทรโซเดียมฟอสเฟต สารละลายชนิดนี้เตรียมโดยละลายสาร
ไตรโซเดียมฟอสเฟต (Na3PO4) หนัก 57 กรัม และสารโซเดียมโอลีเอต หนัก 28.5 กรัม ในน้ําที่
ปราศจากไอออน ปริมาตร 470 มิลลิลิตร สารละลายนี้เหมาะสําหรับกําจัดสารพวกคาร์บอน ถ้าให้
เครื่องแก้วเปียกด้วยสารละลายนี้แล้วใช้แปรงถูจะทําความสะอาดได้ง่าย
เครื่องมือพื้นฐานในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม
ในการวิเคราะห์เพื่อหาปริมาตรสารปนเปื้อนสิ่งแวดล้อม เครื่องมือพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์มี
ความสําคัญ ดังนั้นจึงจําเป็นต้องเรียนรู้ชนิด การใช้งาน และประโยชน์ของเครื่องมือแต่ละชนิด
เครื่องมือพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ในการวิเคราะห์สารมลพิษมีรายละเอียดดังนี้
เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ14
1. เครื่องชั่งสาร
เครื่องชั่งสาร (balance) เป็นอุปกรณ์พื้นฐานในห้องปฏิบัติการทั่วไป ดังภาพที่ 1.19 เครื่อง
ชั่งที่นิยมใช้ในห้องปฏิบัติการเป็นเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ชนิดจานเดียว (single pan electronic
balance) ที่มีความละเอียด 4 ตําแหน่ง การสอบเทียบความถูกต้องทําได้โดยใช้ตุ้มน้ําหนักมาตรฐาน
ที่ทราบน้ําหนักที่แน่นอน ในปัจจุบันเครื่องชั่งมีส่วนที่ปรับเป็นศูนย์อัตโนมัติทําให้ไม่จําเป็นต้องชั่ง
น้ําหนักภาชนะและน้ําหนักสารมาหักลบกัน
ภาพที่ 1.19 เครื่องชั่งสาร
2. มาตรกรด-เบส
มาตรกรด-เบส (pH meter) ดังภาพที่ 1.20-1.21 ใช้วัดค่ากรดหรือเป็นเบสของสารละลาย
ที่มีน้ําเป็นตัวทําละลาย
มาตรกรด-เบส มีส่วนประกอบที่สําคัญ 2 ส่วน คือ
(1) ขั้วไฟฟ้า ทําหน้าที่เป็นส่วนรับความเข้มข้นของไฮโดรเจนอิออนในสารละลาย สารละลาย
ที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 7 ความต่างศักย์ระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสองคือ ขั้วไฟฟ้าอ้างอิงกับขั้วไฟฟ้าตรวจวัด
จะมีค่าความต่างศักย์เท่ากับ 0 มิลลิโวลต์ (0 mV) ถ้าความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนเพิ่มขึ้นหรือ
ลดลง ความต่างศักย์ก็จะเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลายนั้น
โดยมีขั้วไฟฟ้าเป็นตัวทําหน้าที่รับสัญญาณ
พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 15
ภาพที่ 1.20 มาตรกรด-เบสแบบที่ใช้ในภาคสนาม
ภาพที่ 1.21 การวัดกรด-เบสด้วยมาตรกรด-เบส
ขั้วไฟฟ้าปัจจุบันส่วนใหญ่เป็น combination pH electrode ซึ่งออกแบบไว้ให้สะดวกใน
การใช้งาน โดยรวมส่วนของขั้วไฟฟ้าอ้างอิง (reference electrode) และขั้วไฟฟ้าตรวจวัด (glass
electrode) อยู่ด้วยกัน
ขั้วไฟฟ้าตรวจวัดทําด้วยแก้วชนิดพิเศษที่ยอมให้เฉพาะไฮโดรเจนไอออนผ่าน ส่วนใหญ่
ออกแบบเป็นรูปกระเปาะ ภายในบรรจุบัฟเฟอร์ (buffer) เอาไว้
ขั้วไฟฟ้าอ้างอิงทําหน้าที่ให้ศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นที่ขั้วตรวจวัดเดินครบวงจร โดยสารละลาย
โพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) ชนิดอิ่มตัวที่อยู่ในขั้วไฟฟ้าอ้างอิงซึมผ่านออกมาเป็นสะพานเกลือ (salt
bridge) เชื่อมขั้วไฟฟ้าตรวจวัด
เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ16
(2) มาตรกรด-เบส คือโพเทนชิออมิเตอร์ (potentiometer) ทําหน้าที่ดังนี้
(2.1) ปรับความต่างศักย์ให้กับขั้วไฟฟ้าอ้างอิงให้มีค่าความต่างศักย์เป็น 0 และคงที่
(2.2) แปลงสัญญาณจากความต่างศักย์ของไอออนของขั้วไฟฟ้าให้เป็นความต่าง
ศักย์ไฟฟ้า
(2.3) ขยายสัญญาณค่าความต่างศักย์ทางไฟฟ้าให้เพิ่มมากขึ้นอย่างเพียงพอที่จะแสดงผล
ที่มิเตอร์แบบเข็มหรือตัวเลข
3. อุปกรณ์ในการเผาสารให้แห้งและการทําสารให้แห้ง
การเผาสารให้แห้งและการทําสารให้แห้งเป็นการทําให้น้ําที่มีอยู่ในสารมีการระเหยออกไป
และเปลี่ยนสารให้อยู่ในรูปที่ต้องการชั่ง
อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการเผาสารให้แห้งหรือการทําสารให้แห้ง มีดังนี้
3.1 ตะเกียงก๊าซ ที่นิยมใช้คือ ตะเกียงบุนเซน (bunsen) หรือตะเกียงแอลกอฮอล์
3.2 เตาเผา (muffle furnace) ดังภาพที่ 1.22 ใช้ไฟฟ้าทําให้ขดลวดเกิดความร้อน ให้
อุณหภูมิสูงถึง 1,400 องศาเซลเซียส ใช้สําหรับเผาสารที่อุณหภูมิสูง สามารถเผาได้ที่อุณหภูมิสูงถึง
1,400 องศาเซลเซียส เช่น ใช้ในการหาของแข็งคงตัวในน้ํา
3.3 เตาไฟฟ้า (electric hotplate) ดังภาพที่ 1.23 ให้อุณหภูมิสูงประมาณ 200-250
องศาเซลเซียส ใช้เป็นเตาให้ความร้อนในการต้มสาร
3.4 เตาอบไฟฟ้า (electric oven) ดังภาพที่ 1.24 ให้อุณหภูมิสูงประมาณ 300 องศา
เซลเซียส เตาอบหากมีขนาดใหญ่ภายในอาจจะต้องมีพัดลมเพื่อระบายอากาศให้ภายในเตาอบมี
อุณหภูมิสม่ําเสมอเท่ากัน ใช้สําหรับอบแห้งสารก่อนนําไปใช้หรือใช้อบกระดาษกรองเพื่อวิเคราะห์หา
ปริมาณของแข็งในน้ํา หรืออบชามระเหยในการวิเคราะห์หาปริมาณของแข็งที่ละลายน้ําได้ เป็นต้น
3.5 ภาชนะทําแห้ง หรือโถดูดความชื้น หรือเดซิกเคเตอร์ (desiccator) ดังภาพที่ 1.25
(a) หรือตู้ดูดความชื้น ดังภาพที่ 1.25 (b) หรือเดซิกเคเตอร์ ใช้ในการดูดความร้อนเพื่อทําให้สาร
ตัวอย่างหรือเครื่องแก้วปราศจากความชื้นก่อนนําไปชั่งน้ําหนัก
สารที่ใช้ในการดูดความชื้น ได้แก่
(1) แคลเซียมคลอไรด์ที่ปราศจากน้ํา (granular anhydrus calcium chloride) มีราคาถูก
และมีประสิทธิภาพในการดูดความชื้นไม่ดีมากนัก และเมื่อใช้ไปนาน ๆ จะจับติดกัน
(2) กรดกํามะถันเข้มข้น มีประสิทธิภาพในการดูดความชื้นได้ดี
(3) ฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ สามารถดูดความชื้นได้ดี แต่เมื่อใช้ไปนาน ๆ จะเกิดกรดฟอส-
ฟอริกเคลือบที่ผิว และเมื่อเปลี่ยนจากผงสีขาวกลายเป็นของแข็งคล้ายแก้วต้องทําการเปลี่ยนใหม่
(4) ซิลิกาเจล (silica gel) และอะลูมินากัมมันต์ (activated alumina) มีลักษณะเป็นเม็ด มี
การผสมสารอินดิเคเตอร์ (เกลือของโคบอลต์) เมื่อสีเปลี่ยนจากสีฟ้าเป็นสีชมพูให้ทําการล้าง
พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 17
(regenerate) แล้วนํากลับมาใช้ใหม่ โดยการล้างเพื่อนํากลับมาใช้ใหม่ของซิลิกาเจลให้เผาที่อุณหภูมิ
150-180 องศาเซลเซียส สําหรับอะลูมินากัมมันต์ ให้เผาที่อุณหภูมิ 200-230 องศาเซลเซียส
ภาพที่ 1.22 เตาเผา
ภาพที่ 1.23 เตาไฟฟ้า
เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ18
ภาพที่ 1.24 เตาอบไฟฟ้า
(a) ภาชนะทําแห้งแบบโถ (b) ภาชนะทําแห้งแบบตู้ไฟฟ้า
ภาพที่ 1.25 ภาชนะทําแห้ง
พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 19
4. อุปกรณ์ในการกรอง
อุปกรณ์ที่สําคัญในการกรองคือ กระดาษกรอง (filter) กระดาษกรองที่นิยมใช้เป็นกระดาษ
กรองยี่ห้อ Whatman ในการวิเคราะห์ด้านมลพิษทางน้ํา อาจใช้กระดาษกรองชนิดเมมเบรน
(membrane) หรือชนิดใยแก้ว (glass fiber) ขนาดของรูมีขนาดตั้งแต่ 0.2-1.2 ไมครอน กระดาษ
กรองที่ใช้เป็นกระดาษกรองเกรด AR ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของกระดาษกรองที่นิยมใช้ เช่น 47 70
90 และ 120 มิลลิเมตร
กระดาษกรองใยแก้ว (glass fiber: GF) มีหลายชนิด ดังนี้
(1) GF/A ขนาดธรรมดา ใช้ทั่วไป
(2) GF/B คล้าย GF/A แต่หนากว่า
(3) GF/C (รูละเอียด) ใช้ทั่วไปในการวิเคราะห์ของแข็ง (solid) ขนาดรู 1.2 ไมครอน
(4) GF/D กรองช้า เกือบเท่าเมมเบรน
(5) GF/F รูเล็กถึง 0.7 ไมครอน
การเลือกใช้กระดาษกรอง ควรเลือกใช้กระดาษกรองที่มีขนาดรูเล็กที่สุดที่ยังสามารถกรองได้
รวดเร็ว เวลากรองไม่ควรเกิน 5 นาที
การเลือกกระดาษกรองในการกรองสารละลายหรือน้ําต้องเลือกตามขนาดและการใช้งาน
ดังนี้
(1) กระดาษกรองเบอร์ 5, 42 และ 542 ใช้สําหรับกรองตะกอนละเอียด
(2) กระดาษกรองเบอร์ 4, 41 และ 541 ใช้สําหรับกรองตะกอนหยาบหรือตะกอนขนาดใหญ่
(3) กระดาษกรองเบอร์ 2, 40 และ 540 ใช้สําหรับตะกอนที่หยาบปานกลาง
(4) กระดาษกรองชนิด GF/C ใช้วิเคราะห์หาของแข็งในน้ํา
การอบกระดาษกรองสําหรับการวิเคราะห์คุณภาพน้ําที่อุณหภูมิ 105 หรือ 180 องศา
เซลเซียสจะไม่ทําความเสียหายให้แก่กระดาษ แต่ถ้าเผาที่อุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียส กระดาษกรอง
แบบไม่มีเถ้าจะถูกทําลายและเหลือเถ้าไม่เกิน 0.007% ส่วนกระดาษกรองแบบมีเถ้าจะถูกทําลายและ
เหลือเถ้าไม่เกิน 0.06% แต่ถ้าเผากระดาษกรองใยแก้ว กระดาษกรองจะไม่เสียหายและมีน้ําหนักเท่า
เดิม แต่ใยแก้วอาจหลอมละลายได้ที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส
กระดาษกรองที่ใช้ในการเก็บตัวอย่างอากาศมีหลายชนิดและหลายขนาดขึ้นอยู่กับ
วัตถุประสงค์ในการนําไปใช้งาน เช่น
(1) กระดาษประเภทใยแก้ว (glass fiber filter) ทําจากใยแก้วโบโรซิลิเกต มีประสิทธิภาพใน
การเก็บอนุภาคฝุ่นที่มีขนาดมากกว่า 0.3 ไมโครเมตร หรือ 0.3 ไมครอน สามารถทนต่อการกัดกร่อน
ของกรดได้และทนอุณหภูมิสูงถึง 540 องศาเซลเซียส
(2) กระดาษประเภทควอตซ์ (quatz fiber) หรือกระดาษกรองชนิดใยหิน ใช้ในการเก็บ
อนุภาคฝุ่นที่มีขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน
(3) กระดาษประเภทเซลลูโลส (cellulose) ทําจากเซลลูโลสบริสุทธิ์
เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ20
(4) กระดาษประเภทมิกซ์เซลลูโลส (mix cellulose)
(5) กระดาษประเภทพอลิคาร์บอเนต (polycarbonate)
(6) กระดาษประเภทพอลิเอสเตอร์ (polyester)
(7) กระดาษประเภทพอลิยูรีเทน (polyurethane)
การเก็บตัวอย่างอนุภาคฝุ่นในบรรยากาศโดยใช้เครื่องเก็บตัวอย่างอากาศปริมาตรสูงและ
กระดาษแผ่นสี่เหลี่ยมที่มีขนาด 8 x 10 นิ้ว ส่วนการเก็บตัวอย่างที่ตัวบุคคลและสถานประกอบการใช้
กระดาษกรองวงกลม มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มิลลิเมตร
ตัวเลขนัยสําคัญและการปัดตัวเลข
ในการคํานวณผลการวิเคราะห์หรือการวัดทางวิทยาศาสตร์ เลขนัยสําคัญเป็นสิ่งที่มี
ความสําคัญ ดังนั้นจึงต้องทําความเข้าใจในตัวเลขนัยสําคัญและการปัดตัวเลขดังนี้
1. ตัวเลขนัยสําคัญ
ทุกครั้งที่ได้ผลการทดลองจากการชั่ง ตวง วัด การนําผลที่ได้นี้มารายงาน ผู้ทดลองหรือ
วิเคราะห์ต้องตระหนักอยู่เสมอว่าผลที่ได้นั้นมีความถูกต้องและใกล้เคียงความเป็นจริงเพียงใด ตัวเลข
ทุกตัวที่รายงานจะบอกถึงความแม่นยําในการวัดของเครื่องมือ การรายงานตัวเลขมากไปหรือน้อยไป
1 ตําแหน่งจะทําให้เกิดความเข้าใจผิดเกี่ยวกับความแม่นยําของเครื่องมือได้ เช่น ในการวัดปริมาตร
ของสารละลายด้วยกระบอกตวง 2 ชนิด ดังภาพที่ 1.26
(1) (2)
ภาพที่ 1.26 การอ่านปริมาตรจากกระบอกตวง
พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 21
กระบอกตวงที่ 1 เป็นชนิดที่แบ่งขีด ขีดละ 1 มิลลิลิตร และในแต่ละ 1 มิลลิลิตร แบ่งเป็น
ขีดย่อย ๆ อีก 10 ขีด (ขีดละ 0.1 มิลลิลิตร)
กระบอกตวงที่ 2 เป็นชนิดที่แบ่งขีด ขีดละ 1 มิลลิลิตร
กระบอกตวงที่ 1 ควรอ่านปริมาตรของสารละลายได้เป็น 3.20 มิลลิลิตร ส่วนกระบอก
ตวงที่ 2 อ่านได้เป็น 3.2 มิลลิลิตร ซึ่งการอ่านค่าตัวเลขสุดท้ายเป็นการกะประมาณด้วยสายตา
ปริมาตรที่แท้จริงเป็นเท่าไรนั้นไม่ทราบค่า ทั้งนี้ ไม่ว่าจะใช้เครื่องมือวัดชนิดใดก็ตามจะปรากฏว่าค่าที่
ได้นั้นจะรวมเอาค่าประมาณไว้ด้วยเสมอ ตัวเลขทุกตัวที่รายงานโดยรวมถึงตําแหน่งของตัวเลขที่อ่าน
ได้โดยประมาณนี้เรียกว่า “ตัวเลขนัยสําคัญ (significant figure)” ซึ่งตัวเลขตัวสุดท้ายเป็นตัวเลขที่ไม่
แน่นอน
พรพรรณ อุดมกาญจนนันท์ และสุชาดา จูอนุวัฒนกุล (2551 : 29) กล่าวว่า “ตัวเลข
นัยสําคัญ ประกอบด้วยตัวเลขทุกตัวที่แน่นอนและตัวเลขตัวแรกที่ไม่แน่นอน”
การรายงานผลของการทดลอง หากมีการทดลองหลายซ้ํา เมื่อนําค่ามาเฉลี่ยจะต้อง
รายงานค่าเฉลี่ยนั้นให้มีเลขนัยสําคัญที่สอดคล้องตัวเลขหรือผลที่วัดได้ เช่น ในการทดลอง 4 ซ้ํา หาก
ได้ผลเป็น 61.10, 64.46, 61.55 และ 61.61 จะมีค่าเฉลี่ยเป็น 61.555 ในการรายงานจะรายงานเป็น
61.56 เนื่องจากมีตัวเลขนัยสําคัญ 4 ตัว
จากที่กล่าวมา รวมความได้ว่า ตัวเลขนัยสําคัญ (significant figure) หมายถึง ตัวเลขตัว
สุดท้ายที่ได้จากการวัดซึ่งเป็นตัวเลขที่ไม่แน่นอน ไม่ได้เป็นค่าที่แท้จริงของการวัด แต่เป็นค่าที่ได้จาก
การประมาณค่าของเครื่องมือวัดนั้น ๆ
ตัวอย่างในการชั่งสารได้หนัก 4.2 กรัม การที่รายงานค่าน้ําหนักเป็น 4.2 กรัมนั้น
หมายความว่า ความไม่แน่นอนของการชั่งอยู่ที่ 0.2 กรัม น้ําหนักที่แท้จริงอาจเป็นไปได้ตั้งแต่ 4.1-4.3
กรัม หรือความไม่แน่นอนเท่ากับ  0.1 กรัม ถ้าต้องการเปลี่ยนหน่วยเป็นมิลลิกรัมจะได้เป็น 4,200
มิลลิกรัม แต่ถ้ารายงานผลเป็น 4,200 มิลลิกรัม พบว่าความหมายจะผิดไป เพราะการรายงานเป็น
4,200 มิลลิกรัม แสดงว่าความไม่แน่นอนของการวัดเท่ากับ  0.1 มิลลิกรัม ดังนั้น การรายงานผลที่
ถูกต้องจะต้องรายงานผลเป็น 4.2 x 103
มิลลิกรัม
2. การปัดตัวเลข
ในการคํานวณข้อมูลต่าง ๆ อาจมีการปัดตัวเลขเพื่อให้การคํานวณได้ง่ายขึ้นโดยคําตอบไม่ผิด
หรือให้การตอบเป็นไปตามเลขนัยสําคัญ การปัดเลขมีกฎเกณฑ์ดังนี้
1) ถ้าตัวเลขที่ต้องการจะปัดมากกว่า 5 ให้ปัดขึ้น เช่น 2.457 ให้ปัดเป็น 2.46
2) ถ้าตัวเลขที่ต้องการจะปัดน้อยกว่า 5 ให้ปัดทิ้ง เช่น 2.452 ให้ปัดเป็น 2.45
3) ถ้าตัวเลขที่ต้องการจะปัดเท่ากับ 5 พอดี ถ้าเลขหน้าเลข 5 เป็นเลขคี่ให้ปัดขึ้น ถ้าเป็น
เลขคู่ให้ปัดทิ้ง เช่น 1.235 ให้ปัดเป็น 1.24 หรือ 1.245 ให้ปัดเป็น 1.24
เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ22
4) ถ้าตัวเลขที่ต้องการจะปัดเท่ากับ 5 แต่มีเลขอื่น ๆ ยกเว้นเลข 0 มาต่อท้ายเลข 5
จะต้องปัดเลข 5 ขึ้นเสมอ ไม่ว่าหน้าเลข 5 จะเป็นเลขคู่หรือเลขคี่ เช่น 1.2352 ให้ปัดเป็น 1.24 หรือ
1.2353 ให้ปัดเป็น 1.24
สรุป
การใช้อุปกรณ์หรือเครื่องมือ รวมทั้งประสบการณ์ของผู้วิเคราะห์ เป็นปัจจัยที่มีความสําคัญ
ในการวิเคราะห์ทางเคมี หากมีการใช้อุปกรณ์หรือการอ่านค่าที่ได้จากการวัดโดยอุปกรณ์นั้น ๆ ไม่
ถูกต้องจะทําให้ผลการตรวจวัดมีความผิดพลาด ดังนั้น การเรียนรู้ การรู้จักชนิดของอุปกรณ์พื้นฐานที่
ใช้ในการวิเคราะห์ การอ่านค่าที่ถูกต้องจากการวัด และการใช้อุปกรณ์และเครื่องมือที่ถูกต้อง เป็นสิ่ง
ที่จําเป็นอย่างมากต่อการทํางานด้านการวิเคราะห์ทางคุณภาพหรือการวิเคราะห์ทางปริมาณ
คําถามทบทวน
จงอธิบายและตอบคําถามให้ถูกต้อง
1. จงอ่านปริมาตรของสารละลายในบิวเรตต์ ในภาพที่ 1.27
ภาพที่ 1.27 ปริมาตรของสารละลายในบิวเรตต์
2. จงอธิบายขั้นตอนการวัดค่ากรด-ด่างของน้ําให้ถูกต้อง
3. หากในการวิเคราะห์ค่าบีโอดีในน้ําตัวอย่าง ซึ่งทําการวิเคราะห์จํานวน 3 ซ้ํา ได้ผลดังนี้
20.56, 21.19 และ 21.15 มิลลิกรัมต่อลิตร จงคํานวณหาว่ามีค่าเฉลี่ยของการวิเคราะห์ครั้งนี้เท่ากับ
เท่าใด และหากต้องการรายงานผลโดยไม่มีค่าทศนิยมจะรายงานผลเท่าใด
พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 23
4. จงบอกชนิดหรือชื่อเครื่องแก้วหรืออุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดเชิงปริมาตรมาจํานวน 3 ชนิด
(โดยบอกเป็นชื่อภาษาอังกฤษ)
5. จงบอกชื่อหรือชนิดของอุปกรณ์ที่ใช้ในการทําให้สารแห้งมา 3 ชนิด (โดยบอกเป็นชื่อ
ภาษาอังกฤษ)
6. หากต้องทําการกรองสารละลายที่มีของแข็งขนาดเล็กปนเปื้อนที่มีความละเอียดจะต้อง
เลือกใช้กระดาษกรองชนิดใด
7. จงอธิบายความหมายของเลขนัยสําคัญมาให้เข้าใจ
8. จงบอกอุปกรณ์ที่ใช้ในการถ่ายเทสารละลายมา 3 ชนิด
9. กระดาษกรองที่ใช้ในการวิเคราะห์หาของแข็งในน้ํา เป็นกระดาษกรองชนิดใด
10. ถ้าบนเครื่องแก้วมีตัวเลข 25  0.5 หมายความว่าอย่างไร
11. จงอธิบายขั้นตอนในการวัดค่ากรด-เบสของสารละลายโดยใช้มาตรกรด-เบสมาให้
ถูกต้อง
เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ24

More Related Content

What's hot

แผนการจัดการเรียนรู้ค่าpH กับความเป็นกรดเบส
แผนการจัดการเรียนรู้ค่าpH กับความเป็นกรดเบสแผนการจัดการเรียนรู้ค่าpH กับความเป็นกรดเบส
แผนการจัดการเรียนรู้ค่าpH กับความเป็นกรดเบสNoopatty Sweet
 
ปริมาณสารสัมพันธ์ - Stoichiometry
ปริมาณสารสัมพันธ์ - Stoichiometryปริมาณสารสัมพันธ์ - Stoichiometry
ปริมาณสารสัมพันธ์ - StoichiometryDr.Woravith Chansuvarn
 
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมีบทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมีJariya Jaiyot
 
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibriumกรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion EquilibriumDr.Woravith Chansuvarn
 
แบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศ
แบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศแบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศ
แบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศdnavaroj
 
บทที่ 3 เครื่องสำอางในชีวิตประจำวัน
บทที่ 3  เครื่องสำอางในชีวิตประจำวันบทที่ 3  เครื่องสำอางในชีวิตประจำวัน
บทที่ 3 เครื่องสำอางในชีวิตประจำวันJariya Jaiyot
 
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์oraneehussem
 
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธฺื๋ทางการเรียน หน่วย พลังงานไฟฟ้า
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธฺื๋ทางการเรียน  หน่วย พลังงานไฟฟ้าแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธฺื๋ทางการเรียน  หน่วย พลังงานไฟฟ้า
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธฺื๋ทางการเรียน หน่วย พลังงานไฟฟ้าdnavaroj
 
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศพัน พัน
 
2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา
2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา
2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยาSircom Smarnbua
 
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีJariya Jaiyot
 
8แบบทดสอบการรักษาดุลยภาพของกรด เบสในร่างกาย
8แบบทดสอบการรักษาดุลยภาพของกรด   เบสในร่างกาย8แบบทดสอบการรักษาดุลยภาพของกรด   เบสในร่างกาย
8แบบทดสอบการรักษาดุลยภาพของกรด เบสในร่างกายสำเร็จ นางสีคุณ
 
บทที่ 8 กรด เบส
บทที่ 8 กรด เบสบทที่ 8 กรด เบส
บทที่ 8 กรด เบสoraneehussem
 
การแลกเปลี่ยนแก๊ส การคายน้ำ และการลำเลียงสารในพืช
การแลกเปลี่ยนแก๊ส การคายน้ำ และการลำเลียงสารในพืชการแลกเปลี่ยนแก๊ส การคายน้ำ และการลำเลียงสารในพืช
การแลกเปลี่ยนแก๊ส การคายน้ำ และการลำเลียงสารในพืชLi Yu Ling
 
วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืน
วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืนวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืน
วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืนSatapon Yosakonkun
 
6แบบฝึกกรดเบสเผยแพร่
6แบบฝึกกรดเบสเผยแพร่6แบบฝึกกรดเบสเผยแพร่
6แบบฝึกกรดเบสเผยแพร่npapak74
 

What's hot (20)

แผนการจัดการเรียนรู้ค่าpH กับความเป็นกรดเบส
แผนการจัดการเรียนรู้ค่าpH กับความเป็นกรดเบสแผนการจัดการเรียนรู้ค่าpH กับความเป็นกรดเบส
แผนการจัดการเรียนรู้ค่าpH กับความเป็นกรดเบส
 
ปริมาณสารสัมพันธ์ - Stoichiometry
ปริมาณสารสัมพันธ์ - Stoichiometryปริมาณสารสัมพันธ์ - Stoichiometry
ปริมาณสารสัมพันธ์ - Stoichiometry
 
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมีบทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
 
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibriumกรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
 
แบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศ
แบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศแบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศ
แบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศ
 
บทที่ 3 เครื่องสำอางในชีวิตประจำวัน
บทที่ 3  เครื่องสำอางในชีวิตประจำวันบทที่ 3  เครื่องสำอางในชีวิตประจำวัน
บทที่ 3 เครื่องสำอางในชีวิตประจำวัน
 
แก๊ส
แก๊ส แก๊ส
แก๊ส
 
Ast.c2560.5t
Ast.c2560.5tAst.c2560.5t
Ast.c2560.5t
 
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
 
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธฺื๋ทางการเรียน หน่วย พลังงานไฟฟ้า
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธฺื๋ทางการเรียน  หน่วย พลังงานไฟฟ้าแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธฺื๋ทางการเรียน  หน่วย พลังงานไฟฟ้า
แบบทดสอบวัดผลสัมฤทธฺื๋ทางการเรียน หน่วย พลังงานไฟฟ้า
 
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ
 
2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา
2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา
2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา
 
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
 
8แบบทดสอบการรักษาดุลยภาพของกรด เบสในร่างกาย
8แบบทดสอบการรักษาดุลยภาพของกรด   เบสในร่างกาย8แบบทดสอบการรักษาดุลยภาพของกรด   เบสในร่างกาย
8แบบทดสอบการรักษาดุลยภาพของกรด เบสในร่างกาย
 
การแยกสาร (Purification)
การแยกสาร (Purification)การแยกสาร (Purification)
การแยกสาร (Purification)
 
โครมาโทกราฟี
โครมาโทกราฟีโครมาโทกราฟี
โครมาโทกราฟี
 
บทที่ 8 กรด เบส
บทที่ 8 กรด เบสบทที่ 8 กรด เบส
บทที่ 8 กรด เบส
 
การแลกเปลี่ยนแก๊ส การคายน้ำ และการลำเลียงสารในพืช
การแลกเปลี่ยนแก๊ส การคายน้ำ และการลำเลียงสารในพืชการแลกเปลี่ยนแก๊ส การคายน้ำ และการลำเลียงสารในพืช
การแลกเปลี่ยนแก๊ส การคายน้ำ และการลำเลียงสารในพืช
 
วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืน
วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืนวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืน
วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืน
 
6แบบฝึกกรดเบสเผยแพร่
6แบบฝึกกรดเบสเผยแพร่6แบบฝึกกรดเบสเผยแพร่
6แบบฝึกกรดเบสเผยแพร่
 

More from CUPress

9789740337737
97897403377379789740337737
9789740337737CUPress
 
9789740337560
97897403375609789740337560
9789740337560CUPress
 
9789740337478
97897403374789789740337478
9789740337478CUPress
 
9789740337270
97897403372709789740337270
9789740337270CUPress
 
9789740337102
97897403371029789740337102
9789740337102CUPress
 
9789740337096
97897403370969789740337096
9789740337096CUPress
 
9789740337072
97897403370729789740337072
9789740337072CUPress
 
9789740337027
97897403370279789740337027
9789740337027CUPress
 
9789740336914
97897403369149789740336914
9789740336914CUPress
 
9789740336907
97897403369079789740336907
9789740336907CUPress
 
9789740336686
97897403366869789740336686
9789740336686CUPress
 
9789740336457
97897403364579789740336457
9789740336457CUPress
 
9789740336440
97897403364409789740336440
9789740336440CUPress
 
9789740336389
97897403363899789740336389
9789740336389CUPress
 
9789740336280
97897403362809789740336280
9789740336280CUPress
 
9789740336365
97897403363659789740336365
9789740336365CUPress
 
9789740336303
97897403363039789740336303
9789740336303CUPress
 
9789740336242
97897403362429789740336242
9789740336242CUPress
 
9789740336235
97897403362359789740336235
9789740336235CUPress
 
9789740336099
97897403360999789740336099
9789740336099CUPress
 

More from CUPress (20)

9789740337737
97897403377379789740337737
9789740337737
 
9789740337560
97897403375609789740337560
9789740337560
 
9789740337478
97897403374789789740337478
9789740337478
 
9789740337270
97897403372709789740337270
9789740337270
 
9789740337102
97897403371029789740337102
9789740337102
 
9789740337096
97897403370969789740337096
9789740337096
 
9789740337072
97897403370729789740337072
9789740337072
 
9789740337027
97897403370279789740337027
9789740337027
 
9789740336914
97897403369149789740336914
9789740336914
 
9789740336907
97897403369079789740336907
9789740336907
 
9789740336686
97897403366869789740336686
9789740336686
 
9789740336457
97897403364579789740336457
9789740336457
 
9789740336440
97897403364409789740336440
9789740336440
 
9789740336389
97897403363899789740336389
9789740336389
 
9789740336280
97897403362809789740336280
9789740336280
 
9789740336365
97897403363659789740336365
9789740336365
 
9789740336303
97897403363039789740336303
9789740336303
 
9789740336242
97897403362429789740336242
9789740336242
 
9789740336235
97897403362359789740336235
9789740336235
 
9789740336099
97897403360999789740336099
9789740336099
 

9789740335719

  • 1. พื้นฐานการวิเคราะหทางเคมี บทที่ เนื้อหาในบท  อุปกรณ์พื้นฐานในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม  ความคลาดเคลื่อนของเครื่องแก้วสําหรับวัดปริมาตร  สารละลายที่ใช้ในการทําความสะอาดเครื่องแก้ว  เครื่องมือพื้นฐานในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม  ตัวเลขนัยสําคัญและการปัดตัวเลข  สรุป  คําถามทบทวน
  • 2. เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ2 การติดตามตรวจสอบคุณภาพสิ่งแวดล้อมอาศัยพื้นฐานทางเคมีในการวิเคราะห์หาความ เข้มข้นของสารพิษที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม ไม่ว่าจะเป็นสารพิษที่ปนเปื้อนในน้ํา สารพิษที่ปนเปื้อน ในอากาศ หรือสารพิษที่เป็นองค์ประกอบของขยะ เป็นต้น การวิเคราะห์ทางเคมีมีหลายรูปแบบ ผู้วิเคราะห์จําเป็นต้องเลือกใช้วิธีการที่ถูกต้อง มีความชํานาญในการใช้อุปกรณ์และเครื่องมือชนิด ต่าง ๆ มีทักษะการวิเคราะห์ทางเคมีที่ดี มีความรอบคอบ ระมัดระวัง มิฉะนั้นแล้วจะทําให้ผลของ การวิเคราะห์มีความผิดพลาด คลาดเคลื่อนจากความเป็นจริง พื้นฐานทางการวิเคราะห์ทางเคมีจึง เป็นสิ่งจําเป็นอย่างยิ่งเพื่อให้ผลการวิเคราะห์สารมลพิษที่ปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมซึ่งมีปริมาณความ เข้มข้นน้อย ๆ มีความถูกต้องและน่าเชื่อถือ อุปกรณ์พื้นฐานในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม การวิเคราะห์สารมลพิษในสิ่งแวดล้อมมีการใช้อุปกรณ์และเครื่องมือพื้นฐานทาง วิทยาศาสตร์หลายชนิด ซึ่งเป็นอุปกรณ์พื้นฐานสําหรับห้องปฏิบัติการทางเคมี ทั้งนี้ ผู้ปฏิบัติการ วิเคราะห์ต้องเลือกใช้อุปกรณ์ให้ถูกต้องและเหมาะสมเพื่อให้ผลการวิเคราะห์มีความถูกต้อง น่าเชื่อถือ อุปกรณ์ที่สําคัญและมีการใช้กันมากมีรายละเอียดดังนี้ 1. ประเภทและลักษณะของเครื่องแก้ว ห้องปฏิบัติการทางเคมีหรือวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมใช้เครื่องแก้วชนิดบอโรซิลิเกต (borosilicate) อะลูมิโนซิลิเกต (aluminosilicate) และควอตซ์ (quartz) เครื่องแก้วชนิดบอโรซิลิ- เกตสามารถใช้งานในช่วงอุณหภูมิห้องถึง 230 องศาเซลเซียส เครื่องแก้วที่ทําด้วยควอตซ์สามารถ ใช้งานในเตาอุณหภูมิสูง เครื่องแก้วสามารถทนสารเคมีได้หลายชนิด แต่ไม่สามารถทนต่อกรดฟอสฟอริก ที่ร้อน เบสแก่ และสารที่มีไอออนของฟลูออไรด์ เช่น กรดไฮโดรฟลูออริก และโพแทสเซียมฟลูออไรด์ เครื่องแก้วใหม่มีความเป็นด่างเล็กน้อย ดังนั้น ก่อนใช้งานควรล้างแช่ในกรดไฮโดรคลอริก หรือกรดไนทริกที่มีความเข้มข้น 1% และทําความสะอาดก่อนนําไปใช้งาน 2. บีกเกอร์ บีกเกอร์ (beaker) ดังภาพที่ 1.1 มี 2 ประเภท คือ กริฟฟินบีกเกอร์ (griffin beaker) และ เบอร์เซเลียสบีกเกอร์ (berzelius beaker) บีกเกอร์ทั้ง 2 ประเภทมีปาก (spout) บนขอบบีกเกอร์ เพื่อให้เทได้ง่าย แต่กริฟฟินบีกเกอร์มีลักษณะสั้นและกว้างกว่าชนิดเบอร์เซเลียสบีกเกอร์ที่มีปริมาตร เท่ากัน ขีดบอกปริมาตรของบีกเกอร์เป็นค่าโดยประมาณ บีกเกอร์มีหลายขนาด ที่นิยมนํามาใช้ เช่น 50, 100, 250, 500 และ 1,000 มิลลิลิตร บีกเกอร์มีประโยชน์สําหรับใช้ผสมสารละลาย เก็บ ตัวอย่าง ทําปฏิกิริยา การย่อย และงานทั่วไป แต่ไม่เหมาะในการตวงปริมาตรสารละลายที่ต้องการ ทราบปริมาตรที่แน่นอน
  • 3. พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 3 ภาพที่ 1.1 บีกเกอร์ 3. ขวดรูปชมพู่ ขวดรูปชมพู่ (erlenmeyer flasks) ดังภาพที่ 1.2 เป็นภาชนะสําหรับใช้งานทั่วไป และใช้ ทําปฏิกิริยา ผนังแก้วหนา มีทั้งปากกว้างและแคบ ขวดรูปชมพู่ปากกว้างใช้สําหรับการไทเทรตและ การผสมสาร ภาพที่ 1.2 ขวดรูปชมพู่
  • 4. เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ4 4. กระจกนาฬิกา กระจกนาฬิกา (watch glass) ดังภาพที่ 1.3 ใช้ปิดบีกเกอร์เพื่อป้องกันการปนเปื้อนหรือ สิ่งเจือปนลงในบีกเกอร์ กระจกนาฬิกาทําด้วยผิวเรียบลื่น เมื่อสารถูกทําให้เดือดเป็นไอ ไอร้อน กระทบกับกระจกนาฬิกาที่เย็นกว่า และควบแน่นเป็นหยดของเหลวกลับลงมาในสารละลาย ภาพที่ 1.3 กระจกนาฬิกา 5. ขวดสําหรับสุญญากาศหรือขวดสําหรับกรอง ขวดสําหรับสุญญากาศ (vacuum flask) ดังภาพที่ 1.4 หรือขวดสําหรับกรอง (filtering flask) เป็นขวดรูปชมพู่ที่มีผนังแก้วหนา และมีส่วนด้านข้าง (side arm) ใกล้ปากขวดสําหรับ ประกอบกับปั๊มสุญญากาศ (vacuum source) ควรใช้จุกปิด (gasket) ที่ทําด้วยยางนีโอพรีน (neoprene) ต่อระหว่างกรวยกรองและขวดรูปชมพู่ ไม่ควรใช้แก้วต่อแก้วโดยตรง ใช้ในการกรอง เพื่อตรวจวัดปริมาณของแข็งในน้ํา ภาพที่ 1.4 ขวดสําหรับกรองแบบสุญญากาศ
  • 5. พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 5 6. ขวดแก้ว ขวดแก้ว (glass bottle) ดังภาพที่ 1.5 ใช้สําหรับบรรจุสารตัวอย่าง สารเคมี (reagent) และสารละลายต่าง ๆ ขวดแก้วมีทั้งขวดแก้วสีชาและขวดแก้วใสปากกว้างหรือปากแคบ ขวดแก้วไม่ ควรใช้เตรียมสารเคมีหรือให้ความร้อนโดยตั้งบนแผ่นร้อน (hot plate) ภาพที่ 1.5 ขวดแก้ว 7. หลอดเจลดาห์ล หลอดเจลดาห์ล (kjeldahl flask) ดังภาพที่ 1.6 เป็นขวดก้นกลม ผนังแก้วหนา มีคอยาวใช้ สําหรับการย่อยเพื่อทดสอบสารอินทรีย์ไนโตรเจน ขวดแบบนี้ถูกออกแบบมาเพื่อให้สามารถใช้ความ ร้อนและทําปฏิกิริยาเคมีรุนแรง ข้อควรระวังคืออย่าให้ขวดสัมผัสโดยตรงกับโลหะที่ให้ความร้อน ภาพที่ 1.6 หลอดเจลดาห์ล
  • 6. เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ6 8. กรวยแยก กรวยแยก (separatory funnel) ดังภาพที่ 1.7 ใช้สําหรับสกัดสารโดยเทคนิคการแยก ของเหลวออกจากของเหลว (liquid-liquid extraction) เพื่อแยกสารอินทรีย์ออกจากตัวอย่างน้ํา โดยสารอินทรีย์อยู่ในชั้นตัวทําละลายอินทรีย์ซึ่งแยกจากชั้นน้ํา เช่น ใช้ในการแยกชั้นไขมันออกจาก น้ําโดยใช้สารเฮกเซน หรือแยกสารป้องกันและกําจัดศัตรูพืชออกจากน้ํา ภาพที่ 1.7 กรวยแยก 9. ขวดกําหนดปริมาตร ขวดกําหนดปริมาตร (volumetric flask) ดังภาพที่ 1.8 เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เตรียมสารละลาย มาตรฐานหรือสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าสารละลายเดิม ขวดวัดปริมาตรมีหลายขนาด เช่น ขนาด 25 50 100 250 500 1,000 และ 2,000 มิลลิลิตร ซึ่งปริมาตรของสารที่บรรจุอยู่ในขวดวัด ปริมาตรนั้นมีการกําหนดที่อุณหภูมิคงที่ เช่น 25 องศาเซลเซียส ภาพที่ 1.8 ขวดกําหนดปริมาตร
  • 7. พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 7 10. กระบอกตวง กระบอกตวง (graduated cylinder) ดังภาพที่ 1.9 เป็นหลอดแก้วหรือพลาสติกที่มีขีด บอกปริมาตรอยู่ด้านข้าง ใช้ในการตวงสารละลาย ภาพที่ 1.9 กระบอกตวง การอ่านปริมาตรของสารละลายในกระบอกตวงต้องให้สายตาอยู่ในระดับเดียวกับ สารละลาย ดังภาพที่ 1.10 โดยถือว่าโค้งต่ําสุดของสารละลายเป็นเกณฑ์ในการอ่านค่าดังภาพที่ 1.10 ภาพที่ 1.10 ตําแหน่งในการอ่านค่าปริมาตรสารละลายในกระบอกตวง อ่านปริมาตรที่ท้องน้ํา ในระดับสายตาในการ อ่านค่าปริมาตร สารละลาย
  • 8. เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ8 11. บิวเรตต์ บิวเรตต์ (burette) เป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรที่ใช้ในการไทเทรต บิวเรตต์มีขีดบอกปริมาตร ต่าง ๆ ไว้ ขีดบอกปริมาตรตั้งแต่ 0 ที่อยู่ด้านบนของบิวเรตต์บ่งบอกปริมาตรที่ปล่อยออกมา บิวเรตต์จะถูกยึดให้ติดกับขาตั้งดังภาพที่ 1.11 เมื่อจะใส่สารละลายลงในบิวเรตต์ ต้องล้างบิวเรตต์ ด้วยสารละลายนั้นก่อน เทสารละลายลงในบิวเรตต์ให้อยู่เหนือระดับขีดศูนย์เพียงเล็กน้อย การ ไทเทรตทําได้ดังภาพที่ 1.12 ภาพที่ 1.11 การเตรียมบิวเรตต์เพื่อใช้ในการไทเทรต ภาพที่ 1.12 การไทเทรต
  • 9. พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 9 การอ่านระดับของสารละลายในบิวเรตต์ต้องให้สายตาอยู่ในระดับเดียวกับสารละลาย โดย ถือเส้นโค้งต่ําสุดของสารละลายเป็นเกณฑ์ในการอ่านค่า ดังตัวอย่างในภาพที่ 1.13 อ่านค่าได้ 3.50 ภาพที่ 1.13 การอ่านปริมาตรของสารละลายในบิวเรตต์ 12. ปิเปตต์ ปิเปตต์ (pipette) เป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรของสารละลาย ปิเปตต์ใช้ในการถ่ายเทหรือการ เตรียมสารละลายที่ต้องการปริมาตรที่แน่นอน ปิเปตต์มีหลายแบบ ได้แก่ 12.1 เมชเชอร์ริงปิเปตต์ (measuring pipette) หรือมอห์รปิเปตต์ (mohr pipette) ดังภาพที่ 1.14 เป็นปิเปตต์ที่ทําจากแท่งแก้วตรง มีรูตรงกลางขนาดสม่ําเสมอ และมีขีดบอกปริมาตร ตั้งแต่ 0 ที่อยู่ใกล้ด้านบนของปิเปตต์ถึงด้านล่างใกล้ปากปิเปตต์ (ดังภาพที่ 1.14) ปิเปตต์บอก ปริมาตรทั้งหมดและปริมาตรย่อย (ดังภาพที่ 1.15) เช่น “10 ml in 0.1” หมายความว่า ปิเปตต์มี ความจุทั้งหมด 10 มิลลิลิตร และมีขีดบอกปริมาตรทุก ๆ 0.1 มิลลิลิตร ใช้เพื่อบ่งชี้ปริมาตรที่ถ่ายเท ใช้ในการเติมหรือถ่ายเทสารเคมี 12.2 ทรานสเฟอร์ปิเปตต์ (transfer pipette) หรือโวลุมเมตริกปิเปตต์ (volumetric pipette) ดังภาพที่ 1.16 เป็นปิเปตต์ที่มีส่วนที่เป็นกระเปาะและมีขีดบอกปริมาตร เพียงขีดเดียว ใช้สําหรับถ่ายเทของเหลว มีความถูกต้องมากกว่าปิเปตต์ชนิดเมชเชอร์ริงปิเปตต์ นิยม ใช้ดูดตัวอย่างและสารละลายมาตรฐาน ระดับสายตาในการ อ่านค่าปริมาตร สารละลายในบิวเรตต์
  • 10. เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ10 ภาพที่ 1.14 เมชเชอร์ริงปิเปตต์หรือมอห์รปิเปตต์ ภาพที่ 1.15 การระบุความละเอียดในการวัดของปิเปตต์ ภาพที่ 1.16 ทรานสเฟอร์ปิเปตต์หรือโวลุมเมตริกปิเปตต์
  • 11. พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 11 ในการใช้งานปิเปตต์เมื่อปล่อยสารออกจากปิเปตต์แล้ว ห้ามเป่าสารละลายที่ตกค้างอยู่ที่ ปลายของปิเปตต์ แต่ควรแตะปลายที่อยู่ข้างในปิเปตต์กับข้างภาชนะเหนือระดับสารละลายในภาชนะ นั้นสักครู่ ประมาณ 5 วินาที (ดังภาพที่ 1.17-1.18) เพื่อให้สารละลายที่อยู่ข้างในปิเปตต์ไหลออกมา อีก สําหรับสารละลายที่เหลืออยู่ในปิเปตต์นั้นมิใช่ปริมาตรของสารละลายที่จะวัด ภาพที่ 1.17 การใช้ปิเปตต์ที่ถูกต้อง ภาพที่ 1.18 การใช้ปิเปตต์ที่ถูกต้อง
  • 12. เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ12 ความคลาดเคลื่อนของเครื่องแก้วสําหรับวัดปริมาตร เครื่องแก้วมีการจัดแบ่งออกเป็น 2 รูปแบบคือ รูปแบบ A (class A) และรูปแบบ B (class B) โดยผู้ผลิตจะมีการระบุชนิดของเครื่องแก้วไว้ในรูปแบบของอักษร A และ B บนเครื่องแก้ว โดย ชนิด A มีความเที่ยงตรงในการวัดมากกว่าชนิด B แต่มีราคาที่แพงกว่า ความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ ซึ่งกําหนดโดยสํานักมาตรฐานแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (Natural Bureau of Standard: NBS) ดัง ตารางที่ 1.1 โดยเครื่องแก้วรูปแบบ B มีความคลาดเคลื่อนเป็น 2 เท่าของรูปแบบ A ตารางที่ 1.1 ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ของบิวเรตต์ ปิเปตต์ และขวดกําหนดปริมาตร รูปแบบ A ขนาด (มิลลิลิตร) ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ (tolerance, มิลลิลิตร) ทรานสเฟอร์ปิเปตต์ บิวเรตต์ ขวดกําหนดปริมาตร 0.5  0.006 1  0.006 2  0.006 5  0.01  0.01  0.02 10  0.01  0.02  0.02 25  0.03  0.03  0.03 50  0.05  0.05  0.05 100  0.08  0.10  0.08 250  0.12 500  0.20 1,000  0.30 2,000  0.50 ที่มา : กรมควบคุมมลพิษ (2547ก : 32-36). สารละลายที่ใช้ในการทําความสะอาดเครื่องแก้ว เมื่อไม่สามารถล้างเครื่องแก้วให้สะอาดได้ด้วยน้ํายาทําความสะอาด สามารถนํามาล้างด้วย สารละลายทําความสะอาดเพื่อให้เครื่องแก้วมีความสะอาด น้ํายาทําความสะอาดมีหลายชนิด ดังต่อไปนี้
  • 13. พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 13 1. สารละลายทําความสะอาดไดโครเมต-กรดซัลฟิวริก สารละลายทําความสะอาดชนิดนี้ เตรียมได้จากการละลายสารโซเดียมไดโครเมต (Na2Cr2O7.2H2O) หนัก 92 กรัมในน้ําที่ปราศจาก ไอออนปริมาตร 458 มิลลิลิตร (อาจใช้โพแทสเซียมไดโครเมตก็ได้ แต่จะละลายน้อยกว่าสารโซเดียม ไดโครเมต) จากนั้นค่อย ๆ เติมกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ปริมาตร 800 มิลลิลิตร คนด้วยแท่งแก้ว สารละลายจะมีความร้อนเกิดขึ้นมากและสารละลายเปลี่ยนเป็นสารครึ่งแข็งครึ่งเหลวสีแดง เมื่อล้าง เครื่องแก้วด้วยน้ํายาทําความสะอาดเครื่องแก้วแล้ว ให้เทสารละลายไดโครเมตนี้ลงไปเล็กน้อย ให้ไหล ไปทั่วพื้นผิวของเครื่องแก้ว แล้วล้างด้วยน้ําและน้ํากลั่นจนแน่ใจว่าสะอาด 2. สารละลายทําความสะอาดกรดไนทริกเจือจาง สารละลายทําความสะอาดกรดไนทริก เจือจาง ใช้ทําความสะอาดฝ้าที่อยู่ด้านในขวดรูปชมพู่หรือขวดหรืออุปกรณ์ที่เป็นเครื่องแก้วต่าง ๆ โดยเทกรดไนทริกอย่างเจือจางลงไปให้พื้นผิวของเครื่องแก้วเหล่านั้นเปียกชุ่มด้วยกรดไนทริก แล้วล้าง ด้วยน้ําและน้ํากลั่นหลาย ๆ ครั้ง 3. สารละลายทําความสะอาดกรดกัดทอง กรดกัดทองเป็นสารละลายผสมระหว่างกรด เกลือและกรดไนทริกเข้มข้น ในอัตราส่วน 3 : 1 โดยปริมาตร ตามลําดับ สารละลายทําความสะอาด ชนิดนี้มีอํานาจสูงมาก และอันตรายเพราะมีอํานาจในการกัดกร่อนสูง การนํามาใช้จึงต้องระมัดระวัง เป็นพิเศษ 4. สารละลายทําความสะอาดโพแทสเซียมหรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ในแอลกอฮอล์ สารละลายทําความสะอาดชนิดนี้เตรียมได้โดยละลายสารโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) หนัก 120 กรัม หรือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) หนัก 150 กรัมในน้ําที่ปราศจากไอออนปริมาตร 120 มิลลิลิตร แล้วเติมเอทานอล 95% เพื่อทําให้มีปริมาตรเป็น 1 ลิตร สารละลายทําความสะอาดชนิดนี้ เป็นสารละลายทําความสะอาดที่ดีมาก เพราะไม่กัดกร่อนเครื่องแก้ว และเหมาะสําหรับกําจัดสิ่ง ปนเปื้อนที่มีลักษณะเหมือนถ่าน 5. สารละลายทําความสะอาดไทรโซเดียมฟอสเฟต สารละลายชนิดนี้เตรียมโดยละลายสาร ไตรโซเดียมฟอสเฟต (Na3PO4) หนัก 57 กรัม และสารโซเดียมโอลีเอต หนัก 28.5 กรัม ในน้ําที่ ปราศจากไอออน ปริมาตร 470 มิลลิลิตร สารละลายนี้เหมาะสําหรับกําจัดสารพวกคาร์บอน ถ้าให้ เครื่องแก้วเปียกด้วยสารละลายนี้แล้วใช้แปรงถูจะทําความสะอาดได้ง่าย เครื่องมือพื้นฐานในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ในการวิเคราะห์เพื่อหาปริมาตรสารปนเปื้อนสิ่งแวดล้อม เครื่องมือพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์มี ความสําคัญ ดังนั้นจึงจําเป็นต้องเรียนรู้ชนิด การใช้งาน และประโยชน์ของเครื่องมือแต่ละชนิด เครื่องมือพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ในการวิเคราะห์สารมลพิษมีรายละเอียดดังนี้
  • 14. เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ14 1. เครื่องชั่งสาร เครื่องชั่งสาร (balance) เป็นอุปกรณ์พื้นฐานในห้องปฏิบัติการทั่วไป ดังภาพที่ 1.19 เครื่อง ชั่งที่นิยมใช้ในห้องปฏิบัติการเป็นเครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์ชนิดจานเดียว (single pan electronic balance) ที่มีความละเอียด 4 ตําแหน่ง การสอบเทียบความถูกต้องทําได้โดยใช้ตุ้มน้ําหนักมาตรฐาน ที่ทราบน้ําหนักที่แน่นอน ในปัจจุบันเครื่องชั่งมีส่วนที่ปรับเป็นศูนย์อัตโนมัติทําให้ไม่จําเป็นต้องชั่ง น้ําหนักภาชนะและน้ําหนักสารมาหักลบกัน ภาพที่ 1.19 เครื่องชั่งสาร 2. มาตรกรด-เบส มาตรกรด-เบส (pH meter) ดังภาพที่ 1.20-1.21 ใช้วัดค่ากรดหรือเป็นเบสของสารละลาย ที่มีน้ําเป็นตัวทําละลาย มาตรกรด-เบส มีส่วนประกอบที่สําคัญ 2 ส่วน คือ (1) ขั้วไฟฟ้า ทําหน้าที่เป็นส่วนรับความเข้มข้นของไฮโดรเจนอิออนในสารละลาย สารละลาย ที่มีค่าพีเอชเท่ากับ 7 ความต่างศักย์ระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสองคือ ขั้วไฟฟ้าอ้างอิงกับขั้วไฟฟ้าตรวจวัด จะมีค่าความต่างศักย์เท่ากับ 0 มิลลิโวลต์ (0 mV) ถ้าความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนเพิ่มขึ้นหรือ ลดลง ความต่างศักย์ก็จะเพิ่มขึ้นหรือลดลงตามความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลายนั้น โดยมีขั้วไฟฟ้าเป็นตัวทําหน้าที่รับสัญญาณ
  • 15. พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 15 ภาพที่ 1.20 มาตรกรด-เบสแบบที่ใช้ในภาคสนาม ภาพที่ 1.21 การวัดกรด-เบสด้วยมาตรกรด-เบส ขั้วไฟฟ้าปัจจุบันส่วนใหญ่เป็น combination pH electrode ซึ่งออกแบบไว้ให้สะดวกใน การใช้งาน โดยรวมส่วนของขั้วไฟฟ้าอ้างอิง (reference electrode) และขั้วไฟฟ้าตรวจวัด (glass electrode) อยู่ด้วยกัน ขั้วไฟฟ้าตรวจวัดทําด้วยแก้วชนิดพิเศษที่ยอมให้เฉพาะไฮโดรเจนไอออนผ่าน ส่วนใหญ่ ออกแบบเป็นรูปกระเปาะ ภายในบรรจุบัฟเฟอร์ (buffer) เอาไว้ ขั้วไฟฟ้าอ้างอิงทําหน้าที่ให้ศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นที่ขั้วตรวจวัดเดินครบวงจร โดยสารละลาย โพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) ชนิดอิ่มตัวที่อยู่ในขั้วไฟฟ้าอ้างอิงซึมผ่านออกมาเป็นสะพานเกลือ (salt bridge) เชื่อมขั้วไฟฟ้าตรวจวัด
  • 16. เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ16 (2) มาตรกรด-เบส คือโพเทนชิออมิเตอร์ (potentiometer) ทําหน้าที่ดังนี้ (2.1) ปรับความต่างศักย์ให้กับขั้วไฟฟ้าอ้างอิงให้มีค่าความต่างศักย์เป็น 0 และคงที่ (2.2) แปลงสัญญาณจากความต่างศักย์ของไอออนของขั้วไฟฟ้าให้เป็นความต่าง ศักย์ไฟฟ้า (2.3) ขยายสัญญาณค่าความต่างศักย์ทางไฟฟ้าให้เพิ่มมากขึ้นอย่างเพียงพอที่จะแสดงผล ที่มิเตอร์แบบเข็มหรือตัวเลข 3. อุปกรณ์ในการเผาสารให้แห้งและการทําสารให้แห้ง การเผาสารให้แห้งและการทําสารให้แห้งเป็นการทําให้น้ําที่มีอยู่ในสารมีการระเหยออกไป และเปลี่ยนสารให้อยู่ในรูปที่ต้องการชั่ง อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการเผาสารให้แห้งหรือการทําสารให้แห้ง มีดังนี้ 3.1 ตะเกียงก๊าซ ที่นิยมใช้คือ ตะเกียงบุนเซน (bunsen) หรือตะเกียงแอลกอฮอล์ 3.2 เตาเผา (muffle furnace) ดังภาพที่ 1.22 ใช้ไฟฟ้าทําให้ขดลวดเกิดความร้อน ให้ อุณหภูมิสูงถึง 1,400 องศาเซลเซียส ใช้สําหรับเผาสารที่อุณหภูมิสูง สามารถเผาได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 1,400 องศาเซลเซียส เช่น ใช้ในการหาของแข็งคงตัวในน้ํา 3.3 เตาไฟฟ้า (electric hotplate) ดังภาพที่ 1.23 ให้อุณหภูมิสูงประมาณ 200-250 องศาเซลเซียส ใช้เป็นเตาให้ความร้อนในการต้มสาร 3.4 เตาอบไฟฟ้า (electric oven) ดังภาพที่ 1.24 ให้อุณหภูมิสูงประมาณ 300 องศา เซลเซียส เตาอบหากมีขนาดใหญ่ภายในอาจจะต้องมีพัดลมเพื่อระบายอากาศให้ภายในเตาอบมี อุณหภูมิสม่ําเสมอเท่ากัน ใช้สําหรับอบแห้งสารก่อนนําไปใช้หรือใช้อบกระดาษกรองเพื่อวิเคราะห์หา ปริมาณของแข็งในน้ํา หรืออบชามระเหยในการวิเคราะห์หาปริมาณของแข็งที่ละลายน้ําได้ เป็นต้น 3.5 ภาชนะทําแห้ง หรือโถดูดความชื้น หรือเดซิกเคเตอร์ (desiccator) ดังภาพที่ 1.25 (a) หรือตู้ดูดความชื้น ดังภาพที่ 1.25 (b) หรือเดซิกเคเตอร์ ใช้ในการดูดความร้อนเพื่อทําให้สาร ตัวอย่างหรือเครื่องแก้วปราศจากความชื้นก่อนนําไปชั่งน้ําหนัก สารที่ใช้ในการดูดความชื้น ได้แก่ (1) แคลเซียมคลอไรด์ที่ปราศจากน้ํา (granular anhydrus calcium chloride) มีราคาถูก และมีประสิทธิภาพในการดูดความชื้นไม่ดีมากนัก และเมื่อใช้ไปนาน ๆ จะจับติดกัน (2) กรดกํามะถันเข้มข้น มีประสิทธิภาพในการดูดความชื้นได้ดี (3) ฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ สามารถดูดความชื้นได้ดี แต่เมื่อใช้ไปนาน ๆ จะเกิดกรดฟอส- ฟอริกเคลือบที่ผิว และเมื่อเปลี่ยนจากผงสีขาวกลายเป็นของแข็งคล้ายแก้วต้องทําการเปลี่ยนใหม่ (4) ซิลิกาเจล (silica gel) และอะลูมินากัมมันต์ (activated alumina) มีลักษณะเป็นเม็ด มี การผสมสารอินดิเคเตอร์ (เกลือของโคบอลต์) เมื่อสีเปลี่ยนจากสีฟ้าเป็นสีชมพูให้ทําการล้าง
  • 17. พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 17 (regenerate) แล้วนํากลับมาใช้ใหม่ โดยการล้างเพื่อนํากลับมาใช้ใหม่ของซิลิกาเจลให้เผาที่อุณหภูมิ 150-180 องศาเซลเซียส สําหรับอะลูมินากัมมันต์ ให้เผาที่อุณหภูมิ 200-230 องศาเซลเซียส ภาพที่ 1.22 เตาเผา ภาพที่ 1.23 เตาไฟฟ้า
  • 18. เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ18 ภาพที่ 1.24 เตาอบไฟฟ้า (a) ภาชนะทําแห้งแบบโถ (b) ภาชนะทําแห้งแบบตู้ไฟฟ้า ภาพที่ 1.25 ภาชนะทําแห้ง
  • 19. พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 19 4. อุปกรณ์ในการกรอง อุปกรณ์ที่สําคัญในการกรองคือ กระดาษกรอง (filter) กระดาษกรองที่นิยมใช้เป็นกระดาษ กรองยี่ห้อ Whatman ในการวิเคราะห์ด้านมลพิษทางน้ํา อาจใช้กระดาษกรองชนิดเมมเบรน (membrane) หรือชนิดใยแก้ว (glass fiber) ขนาดของรูมีขนาดตั้งแต่ 0.2-1.2 ไมครอน กระดาษ กรองที่ใช้เป็นกระดาษกรองเกรด AR ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของกระดาษกรองที่นิยมใช้ เช่น 47 70 90 และ 120 มิลลิเมตร กระดาษกรองใยแก้ว (glass fiber: GF) มีหลายชนิด ดังนี้ (1) GF/A ขนาดธรรมดา ใช้ทั่วไป (2) GF/B คล้าย GF/A แต่หนากว่า (3) GF/C (รูละเอียด) ใช้ทั่วไปในการวิเคราะห์ของแข็ง (solid) ขนาดรู 1.2 ไมครอน (4) GF/D กรองช้า เกือบเท่าเมมเบรน (5) GF/F รูเล็กถึง 0.7 ไมครอน การเลือกใช้กระดาษกรอง ควรเลือกใช้กระดาษกรองที่มีขนาดรูเล็กที่สุดที่ยังสามารถกรองได้ รวดเร็ว เวลากรองไม่ควรเกิน 5 นาที การเลือกกระดาษกรองในการกรองสารละลายหรือน้ําต้องเลือกตามขนาดและการใช้งาน ดังนี้ (1) กระดาษกรองเบอร์ 5, 42 และ 542 ใช้สําหรับกรองตะกอนละเอียด (2) กระดาษกรองเบอร์ 4, 41 และ 541 ใช้สําหรับกรองตะกอนหยาบหรือตะกอนขนาดใหญ่ (3) กระดาษกรองเบอร์ 2, 40 และ 540 ใช้สําหรับตะกอนที่หยาบปานกลาง (4) กระดาษกรองชนิด GF/C ใช้วิเคราะห์หาของแข็งในน้ํา การอบกระดาษกรองสําหรับการวิเคราะห์คุณภาพน้ําที่อุณหภูมิ 105 หรือ 180 องศา เซลเซียสจะไม่ทําความเสียหายให้แก่กระดาษ แต่ถ้าเผาที่อุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียส กระดาษกรอง แบบไม่มีเถ้าจะถูกทําลายและเหลือเถ้าไม่เกิน 0.007% ส่วนกระดาษกรองแบบมีเถ้าจะถูกทําลายและ เหลือเถ้าไม่เกิน 0.06% แต่ถ้าเผากระดาษกรองใยแก้ว กระดาษกรองจะไม่เสียหายและมีน้ําหนักเท่า เดิม แต่ใยแก้วอาจหลอมละลายได้ที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส กระดาษกรองที่ใช้ในการเก็บตัวอย่างอากาศมีหลายชนิดและหลายขนาดขึ้นอยู่กับ วัตถุประสงค์ในการนําไปใช้งาน เช่น (1) กระดาษประเภทใยแก้ว (glass fiber filter) ทําจากใยแก้วโบโรซิลิเกต มีประสิทธิภาพใน การเก็บอนุภาคฝุ่นที่มีขนาดมากกว่า 0.3 ไมโครเมตร หรือ 0.3 ไมครอน สามารถทนต่อการกัดกร่อน ของกรดได้และทนอุณหภูมิสูงถึง 540 องศาเซลเซียส (2) กระดาษประเภทควอตซ์ (quatz fiber) หรือกระดาษกรองชนิดใยหิน ใช้ในการเก็บ อนุภาคฝุ่นที่มีขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอน (3) กระดาษประเภทเซลลูโลส (cellulose) ทําจากเซลลูโลสบริสุทธิ์
  • 20. เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ20 (4) กระดาษประเภทมิกซ์เซลลูโลส (mix cellulose) (5) กระดาษประเภทพอลิคาร์บอเนต (polycarbonate) (6) กระดาษประเภทพอลิเอสเตอร์ (polyester) (7) กระดาษประเภทพอลิยูรีเทน (polyurethane) การเก็บตัวอย่างอนุภาคฝุ่นในบรรยากาศโดยใช้เครื่องเก็บตัวอย่างอากาศปริมาตรสูงและ กระดาษแผ่นสี่เหลี่ยมที่มีขนาด 8 x 10 นิ้ว ส่วนการเก็บตัวอย่างที่ตัวบุคคลและสถานประกอบการใช้ กระดาษกรองวงกลม มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มิลลิเมตร ตัวเลขนัยสําคัญและการปัดตัวเลข ในการคํานวณผลการวิเคราะห์หรือการวัดทางวิทยาศาสตร์ เลขนัยสําคัญเป็นสิ่งที่มี ความสําคัญ ดังนั้นจึงต้องทําความเข้าใจในตัวเลขนัยสําคัญและการปัดตัวเลขดังนี้ 1. ตัวเลขนัยสําคัญ ทุกครั้งที่ได้ผลการทดลองจากการชั่ง ตวง วัด การนําผลที่ได้นี้มารายงาน ผู้ทดลองหรือ วิเคราะห์ต้องตระหนักอยู่เสมอว่าผลที่ได้นั้นมีความถูกต้องและใกล้เคียงความเป็นจริงเพียงใด ตัวเลข ทุกตัวที่รายงานจะบอกถึงความแม่นยําในการวัดของเครื่องมือ การรายงานตัวเลขมากไปหรือน้อยไป 1 ตําแหน่งจะทําให้เกิดความเข้าใจผิดเกี่ยวกับความแม่นยําของเครื่องมือได้ เช่น ในการวัดปริมาตร ของสารละลายด้วยกระบอกตวง 2 ชนิด ดังภาพที่ 1.26 (1) (2) ภาพที่ 1.26 การอ่านปริมาตรจากกระบอกตวง
  • 21. พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 21 กระบอกตวงที่ 1 เป็นชนิดที่แบ่งขีด ขีดละ 1 มิลลิลิตร และในแต่ละ 1 มิลลิลิตร แบ่งเป็น ขีดย่อย ๆ อีก 10 ขีด (ขีดละ 0.1 มิลลิลิตร) กระบอกตวงที่ 2 เป็นชนิดที่แบ่งขีด ขีดละ 1 มิลลิลิตร กระบอกตวงที่ 1 ควรอ่านปริมาตรของสารละลายได้เป็น 3.20 มิลลิลิตร ส่วนกระบอก ตวงที่ 2 อ่านได้เป็น 3.2 มิลลิลิตร ซึ่งการอ่านค่าตัวเลขสุดท้ายเป็นการกะประมาณด้วยสายตา ปริมาตรที่แท้จริงเป็นเท่าไรนั้นไม่ทราบค่า ทั้งนี้ ไม่ว่าจะใช้เครื่องมือวัดชนิดใดก็ตามจะปรากฏว่าค่าที่ ได้นั้นจะรวมเอาค่าประมาณไว้ด้วยเสมอ ตัวเลขทุกตัวที่รายงานโดยรวมถึงตําแหน่งของตัวเลขที่อ่าน ได้โดยประมาณนี้เรียกว่า “ตัวเลขนัยสําคัญ (significant figure)” ซึ่งตัวเลขตัวสุดท้ายเป็นตัวเลขที่ไม่ แน่นอน พรพรรณ อุดมกาญจนนันท์ และสุชาดา จูอนุวัฒนกุล (2551 : 29) กล่าวว่า “ตัวเลข นัยสําคัญ ประกอบด้วยตัวเลขทุกตัวที่แน่นอนและตัวเลขตัวแรกที่ไม่แน่นอน” การรายงานผลของการทดลอง หากมีการทดลองหลายซ้ํา เมื่อนําค่ามาเฉลี่ยจะต้อง รายงานค่าเฉลี่ยนั้นให้มีเลขนัยสําคัญที่สอดคล้องตัวเลขหรือผลที่วัดได้ เช่น ในการทดลอง 4 ซ้ํา หาก ได้ผลเป็น 61.10, 64.46, 61.55 และ 61.61 จะมีค่าเฉลี่ยเป็น 61.555 ในการรายงานจะรายงานเป็น 61.56 เนื่องจากมีตัวเลขนัยสําคัญ 4 ตัว จากที่กล่าวมา รวมความได้ว่า ตัวเลขนัยสําคัญ (significant figure) หมายถึง ตัวเลขตัว สุดท้ายที่ได้จากการวัดซึ่งเป็นตัวเลขที่ไม่แน่นอน ไม่ได้เป็นค่าที่แท้จริงของการวัด แต่เป็นค่าที่ได้จาก การประมาณค่าของเครื่องมือวัดนั้น ๆ ตัวอย่างในการชั่งสารได้หนัก 4.2 กรัม การที่รายงานค่าน้ําหนักเป็น 4.2 กรัมนั้น หมายความว่า ความไม่แน่นอนของการชั่งอยู่ที่ 0.2 กรัม น้ําหนักที่แท้จริงอาจเป็นไปได้ตั้งแต่ 4.1-4.3 กรัม หรือความไม่แน่นอนเท่ากับ  0.1 กรัม ถ้าต้องการเปลี่ยนหน่วยเป็นมิลลิกรัมจะได้เป็น 4,200 มิลลิกรัม แต่ถ้ารายงานผลเป็น 4,200 มิลลิกรัม พบว่าความหมายจะผิดไป เพราะการรายงานเป็น 4,200 มิลลิกรัม แสดงว่าความไม่แน่นอนของการวัดเท่ากับ  0.1 มิลลิกรัม ดังนั้น การรายงานผลที่ ถูกต้องจะต้องรายงานผลเป็น 4.2 x 103 มิลลิกรัม 2. การปัดตัวเลข ในการคํานวณข้อมูลต่าง ๆ อาจมีการปัดตัวเลขเพื่อให้การคํานวณได้ง่ายขึ้นโดยคําตอบไม่ผิด หรือให้การตอบเป็นไปตามเลขนัยสําคัญ การปัดเลขมีกฎเกณฑ์ดังนี้ 1) ถ้าตัวเลขที่ต้องการจะปัดมากกว่า 5 ให้ปัดขึ้น เช่น 2.457 ให้ปัดเป็น 2.46 2) ถ้าตัวเลขที่ต้องการจะปัดน้อยกว่า 5 ให้ปัดทิ้ง เช่น 2.452 ให้ปัดเป็น 2.45 3) ถ้าตัวเลขที่ต้องการจะปัดเท่ากับ 5 พอดี ถ้าเลขหน้าเลข 5 เป็นเลขคี่ให้ปัดขึ้น ถ้าเป็น เลขคู่ให้ปัดทิ้ง เช่น 1.235 ให้ปัดเป็น 1.24 หรือ 1.245 ให้ปัดเป็น 1.24
  • 22. เคมีวิเคราะห์สารมลพิษ22 4) ถ้าตัวเลขที่ต้องการจะปัดเท่ากับ 5 แต่มีเลขอื่น ๆ ยกเว้นเลข 0 มาต่อท้ายเลข 5 จะต้องปัดเลข 5 ขึ้นเสมอ ไม่ว่าหน้าเลข 5 จะเป็นเลขคู่หรือเลขคี่ เช่น 1.2352 ให้ปัดเป็น 1.24 หรือ 1.2353 ให้ปัดเป็น 1.24 สรุป การใช้อุปกรณ์หรือเครื่องมือ รวมทั้งประสบการณ์ของผู้วิเคราะห์ เป็นปัจจัยที่มีความสําคัญ ในการวิเคราะห์ทางเคมี หากมีการใช้อุปกรณ์หรือการอ่านค่าที่ได้จากการวัดโดยอุปกรณ์นั้น ๆ ไม่ ถูกต้องจะทําให้ผลการตรวจวัดมีความผิดพลาด ดังนั้น การเรียนรู้ การรู้จักชนิดของอุปกรณ์พื้นฐานที่ ใช้ในการวิเคราะห์ การอ่านค่าที่ถูกต้องจากการวัด และการใช้อุปกรณ์และเครื่องมือที่ถูกต้อง เป็นสิ่ง ที่จําเป็นอย่างมากต่อการทํางานด้านการวิเคราะห์ทางคุณภาพหรือการวิเคราะห์ทางปริมาณ คําถามทบทวน จงอธิบายและตอบคําถามให้ถูกต้อง 1. จงอ่านปริมาตรของสารละลายในบิวเรตต์ ในภาพที่ 1.27 ภาพที่ 1.27 ปริมาตรของสารละลายในบิวเรตต์ 2. จงอธิบายขั้นตอนการวัดค่ากรด-ด่างของน้ําให้ถูกต้อง 3. หากในการวิเคราะห์ค่าบีโอดีในน้ําตัวอย่าง ซึ่งทําการวิเคราะห์จํานวน 3 ซ้ํา ได้ผลดังนี้ 20.56, 21.19 และ 21.15 มิลลิกรัมต่อลิตร จงคํานวณหาว่ามีค่าเฉลี่ยของการวิเคราะห์ครั้งนี้เท่ากับ เท่าใด และหากต้องการรายงานผลโดยไม่มีค่าทศนิยมจะรายงานผลเท่าใด
  • 23. พื้นฐานการวิเคราะห์ทางเคมี 23 4. จงบอกชนิดหรือชื่อเครื่องแก้วหรืออุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดเชิงปริมาตรมาจํานวน 3 ชนิด (โดยบอกเป็นชื่อภาษาอังกฤษ) 5. จงบอกชื่อหรือชนิดของอุปกรณ์ที่ใช้ในการทําให้สารแห้งมา 3 ชนิด (โดยบอกเป็นชื่อ ภาษาอังกฤษ) 6. หากต้องทําการกรองสารละลายที่มีของแข็งขนาดเล็กปนเปื้อนที่มีความละเอียดจะต้อง เลือกใช้กระดาษกรองชนิดใด 7. จงอธิบายความหมายของเลขนัยสําคัญมาให้เข้าใจ 8. จงบอกอุปกรณ์ที่ใช้ในการถ่ายเทสารละลายมา 3 ชนิด 9. กระดาษกรองที่ใช้ในการวิเคราะห์หาของแข็งในน้ํา เป็นกระดาษกรองชนิดใด 10. ถ้าบนเครื่องแก้วมีตัวเลข 25  0.5 หมายความว่าอย่างไร 11. จงอธิบายขั้นตอนในการวัดค่ากรด-เบสของสารละลายโดยใช้มาตรกรด-เบสมาให้ ถูกต้อง