วิทยาศาสตร์เพื่อพัฒนาทักษะชีวิต

บทท่ี 6 พนั ธะเคมี ชนิดของพนั ธะเคมี พันธะภายในโมเลกุล พนั ธะระหว่างโมเลกุล (intramolecular bond) (intermolecular bond) พนั ธะโคเวเลนต์ (covalent พนั ธะไฮโดรเจน bonds) (hydrogen bonds) พนั ธะไอออนิก (ionic แรงแวนเดอรว์ าลส์ (Van bonds) der Waals forces) พนั ธะโลหะ ( metallic แรงดงึ ดดู ระหวา่ งโมเลกลุ bonds) - ไอออน

(molecule-ion attractions) พันธะไอออนิก พนั ธะไอออนิก ( Ionic bond ) หมายถงึ แรงยดึ เหน่ียวท่เี กิดในสารประกอบท่ีเกิดขนึ้ ระหวา่ ง 2 อะตอมอะตอมท่ีมคี า่ อิเลก็ โตรเนกาติวติ ตี า่ งกนั มาก อะตอมท่ีมคี า่ อิเลค โตรเนกาติวิตีนอ้ ยจะใหอ้ เิ ลคตรอนแก่อะตอมท่ีมคี า่ อิเลคโตรเนกาตวิ ิตมี าก และทาให้ อิเล็กตรอนท่อี ยรู่ อบ ๆ อะตอมครบ 8 (octat rule ) กลายเป็นไอออนบวก และไอออน ลบตามลาดบั เกิดแรงดงึ ดดู ทางไฟฟา้ ระหวา่ งไอออนบวกและไอออนลบ และเกิดเป็น โมเลกลุ ขนึ้ เชน่ การเกิดสารประกอบ NaCl ดงั ภาพ จากตวั อยา่ ง Na ซง่ึ มีวาเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนเทา่ กบั 1 ไดใ้ หอ้ เิ ล็กตรอนแก่ Cl ท่มี วี าเลนซ์ อิเลก็ ตรอนเทา่ กบั 7 จงึ ทาให้ Na และ Cl มวี าเลนซอ์ ิเล็กตรอนเทา่ กบั 8 เกิดเป็น สารประกอบไอออนิก

สมบัตขิ องสารประกอบไอออนิก 1. มขี ัว้ เพราะสารประกอบไอออนกิ ไมไ่ ดเ้ กิดขนึ้ เป็นโมเลกลุ เด่ยี ว แต่จะเป็นของแข็ง ซง่ึ ประกอบดว้ ยไอออนจานวนมาก ซง่ึ ยดึ เหน่ียวกนั ดว้ ยแรงยดึ เหน่ียวทางไฟฟ้า 2. ไม่นาไฟฟ้าเมื่ออยู่ในสภาพของแขง็ แตจ่ ะนาไฟฟ้าได้เม่ือใส่สารประกอบ ไอออนิกลงในนา้ ไอออนจะแยกออกจากกนั ทาใหส้ ารละลายนาไฟฟา้ ในทานอง เดียวกนั สารประกอบท่หี ลอมเหลวจะนาไฟฟา้ ไดด้ ว้ ยเน่ืองจากเม่ือหลอมเหลวไอออน จะเป็นอสิ ระจากกนั เกิดการไหลเวียนอเิ ลคตรอนทาใหอ้ เิ ลคตรอนเคลอื่ นท่ีจงึ เกิดการ นาไฟฟา้ 3 . มจี ุหลอมเหลวและจุดเดอื ดสูง ความรอ้ นในการทาลายแรงดงึ ดดู ระหวา่ ง ไอออนใหก้ ลายเป็นของเหลวตอ้ งใชพ้ ลงั งานสงู 4 . สารประกอบไอออนิกทาใหเ้ กิดปฏกิ ริ ิยาไอออนิก คอื ปฏกิ ิรยิ าระหวา่ ง ไอออนกบั ไอออน ทงั้ นีเ้ พราะสารไอออนิกจะเป็นไอออนอสิ ระในสารละลาย ปฏิกิรยิ า จงึ เกิดทนั ที 5 . สมบัตไิ มแ่ สดงทศิ ทางของพันธะไอออนิก สารประกอบไอออนิกเกิดจาก ไอออนท่มี ีประจตุ รงกนั ขา้ มรอบ ๆ ไอออนแตล่ ะไอออนจะมีสนามไฟฟ้าซง่ึ ไมม่ ที ิศทาง จงึ ทาใหเ้ กิดสมบตั ิไมแ่ สดงทศิ ทางของพนั ธะไอออนิก 6. เป็ นผลกึ แข็ง แตเ่ ปราะและแตกงา่ ย การอา่ นช่ือสารประกอบไออนิก • กรณีเป็นสารประกอบธาตคุ ู่ ใหอ้ า่ นช่ือธาตทุ ่เี ป็นประจบุ วก แลว้ ตามดว้ ยธาตุ ประจลุ บ โดยลงทา้ ยเสียงพยางคท์ า้ ยเป็น “ ไอด”์ (ide) เชน่

• กรณีเป็นสารประกอบธาตมุ ากกวา่ สองชนดิ ใหอ้ ่านช่ือธาตทุ ่เี ป็นประจบุ วก แลว้ ตามดว้ ยกลมุ่ ธาตทุ ่เี ป็นประจลุ บไดเ้ ลย เช่น • กรณีเป็นสารประกอบธาตโุ ลหะทรานซิชนั ใหอ้ า่ นช่ือธาตทุ ่เี ป็นประจบุ วกและ จานวนเลขออกซิเดชนั หรอื ค่าประจขุ องธาตเุ สยี กอ่ น โดยวงเลบ็ เป็นเลขโรมนั แลว้ จงึ ตามดว้ ยธาตปุ ระจลุ บ เชน่ พันธะโควาเลนต์ พันธะโควาเลนต์ (Covalent bond) หมายถงึ พนั ธะในสารประกอบท่ีเกิดขนึ้ ระหวา่ ง อะตอม 2 อะตอมท่ีมีคา่ อิเลก็ โตรเนกาตวิ ิตใี กลเ้ คยี งกนั หรอื เทา่ กนั แตล่ ะอะตอมตา่ ง มคี วามสามารถท่จี ะดงึ อเิ ลก็ ตรอนไวก้ บั ตวั อิเล็กตรอนครู่ ว่ มพนั ธะจงึ ไมไ่ ดอ้ ยู่ ณ อะตอมใดอะตอมหน่งึ แลว้ เกิดเป็นประจเุ หมือนพนั ธะไอออนิก หากแตเ่ หมือนการใช้ อิเลก็ ตรอนรว่ มกนั ระหวา่ งอะตอมครู่ ว่ มพนั ธะนนั้ ๆและมีจานวนอเิ ล็กตรอนอยรู่ อบ ๆ แตล่ ะอะตอมเป็นไปตามกฎออกเตต ดงั ภาพ

เป็นพนั ธะท่ีเกิดจากการใชอ้ เิ ล็กตรอนขา้ งนอกรว่ มกนั ระหวา่ งอะตอมของธาตหุ นง่ึ กบั อีกธาตหุ น่งึ แบง่ เป็น 3 ชนิดดว้ ยกนั 1. พนั ธะเดยี่ ว (Single covalent bond )เกิดจากการใช้อเิ ลก็ ตรอนร่วมกัน 1 อิเล็กตรอน เช่น F2 Cl2 CH4 เป็ นต้น 2. พนั ธะคู่ (Double covalent bond) เกดิ จากการใช้อเิ ล็กตรอนร่วมกันของธาตุ ทงั้ สองเป็ นคู่ หรือ 2 อิเล็กตรอน เช่น O2 CO2 C2H4 เป็ นตน้ 3. พันธะสาม (Triple covalent bond) เกดิ จากการใชอ้ เิ ลก็ ตรอนร่วมกัน 3 อเิ ลก็ ตรอน ของธาตุทงั้ สอง เช่น N2 C2H2 เป็ นตน้

การอ่านช่อื สารประกอบโควาเลนซ์ • สารประกอบของธาตคุ ู่ ใหอ้ า่ นช่ือธาตทุ ่อี ย่ขู า้ งหนา้ กอ่ น แลว้ ตามดว้ ยช่ือธาตทุ ่ี อยหู่ ลงั โดยเปล่ยี นเสยี งพยางคท์ า้ ยเป็น “ ไอด”์ (ide) • ใหร้ ะบจุ านวนอะตอมของแตล่ ะธาตดุ ว้ ยเลขจานวนในภาษากรกี ดงั ตาราง • ถา้ สารประกอบนนั้ อะตอมของธาตแุ รกมีเพียงอะตอมเดยี ว ไมต่ อ้ งระบจุ านวน อะตอมของธาตนุ นั้ แตถ่ า้ เป็นอะตอมของธาตหุ ลงั ใหอ้ า่ น “ มอนอ” เสมอ

การพจิ ารณารูปร่างโมเลกุลโควาเลนต์ โมเลกลุ โควาเลนตใ์ นสามมิตนิ นั้ สามารถพจิ ารณาไดจ้ ากการผลกั กนั ของอเิ ล็กตรอน ท่มี ีอยรู่ อบ ๆ อะตอมกลางเป็นสาคญั โดยอาศยั หลกั การท่ีวา่ อเิ ลก็ ตรอนเป็นประจุ ลบเหมอื นๆ กนั ยอ่ มพยายามท่แี ยกตวั ออกจากกนใหม้ ากท่ีสดุ เทา่ ท่ีจะกระทาได้

ดงั นนั้ การพจิ ารณาหาจานวนกลมุ่ ของอิเลก็ ตรอนท่ีอยรู่ อบ ๆ นิวเคลยี สและอะตอม กลาง จะสามารถบง่ บอกถงึ โครงสรา้ งของโมเลกลุ นนั้ ๆ ได้ โดยท่ีกลมุ่ ตา่ ง ๆ มดี งั นี้ - อเิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเด่ียว - อเิ ลก็ ตรอนครู่ วมพนั ธะไดแ้ ก่ พนั ธะเด่ยี ว พนั ธะคู่ และพนั ธะสาม ทงั้ นีโ้ ดยเรยี งตามลาดบั ความสารารถในการผลกั อเิ ลคตรอนกลมุ่ อ่นื เน่ืองจาก อเิ ลคตรอนโดดเด่ยี วและอิเลคตรอนท่สี รา้ งพนั ธะนนั้ ตา่ งกนั ตรงท่ีอเิ ลก็ ตรอนโดยเด่ยี ว นนั้ ถกู ยดึ ดว้ ยอะตอมเพียงตวั เดยี ว ในขณะท่อี เิ ล็กตรอนท่ใี ชส้ รา้ งพนั ธะถกู ยดึ ดว้ ย อะตอม 2 ตวั จงึ เป็นผลใหอ้ ิเลคตรอนโดดเด่ียวมอี ิสระมากกวา่ สามารถครองพืน้ ท่ใี น สามมิติไดม้ ากกวา่ สว่ นอิเลก็ ตรอนเด่ียวและอิเลก็ ตรอนคโู่ ดดเด่ยี ว รวมไปถึง อเิ ล็กตรอนครู่ ว่ มพนั ธะแบบตา่ ง ๆ นนั้ มีจานวนอเิ ลคตรอนไมเ่ ทา่ กนั จงึ สง่ ผลในการ ผลกั อิเลคตรอนกลมุ่ อ่ืน ๆ ไดม้ เี ทา่ กนั โครงสรา้ งท่เี กิดจกการผลกั กนั ของอิเลก็ ตรอน นนั้ สามารถจดั เป็นกลมุ่ ไดต้ ามจานวนของอิเลก็ รอนท่ีมีอยไู่ ดต้ งั้ แต่ 1 กลมุ่ 2 กลมุ่ 3 กลมุ่ ไปเรอ่ื ย ๆ เรยี กวิธีการจดั ตวั แบบนีว้ า่ ทฤษฎีการผลกั กนั ของคอู่ เิ ล็กตรอนวงนอก (Valence Shell Electron Pair Repulsion : VSEPR) ดงั ภาพ ภาพแสดงรูปร่างโครงสร้างโมเลกุลโควาเลนตแ์ บบตา่ งๆ ตามทฤษฎี VSEPR

หมายเหตุ A คอื จานวนอะตอมกลาง (สแี ดง) X คือ จานวน อิเลก็ ตรอนครู่ วมพนั ธะ (สนี า้ เงนิ ) E คอื จานวนอเิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเด่ียว (สเี ขียว)

แรงยดึ เหนี่ยวระหว่างโมเลกุล ( Van de waals interaction) เน่ืองจากโมเลกลุ โควาเลนตป์ กติจะไมต่ อ่ เช่ือมกนั แบบเป็นรา่ งแหอย่างพนั ธะโลหะ หรอื ไอออนิก แตจ่ ะมีขอบเขตท่ีแนน่ อนจงึ ตอ้ งพิจารณาแรงยดึ เหน่ียวระหวา่ งโมเลกลุ ดว้ ย ซง่ึ จะเป็นสว่ นท่ีใชอ้ ธิบายสมบตั ทิ างกายภาพของโมเลกลุ โควาเลนต์ อนั ไดแ้ ก่ ความหนาแน่น จดุ เดือด จดุ หลอมเหลว หรอื ความดนั ไอได้ โดยแรงยดึ เหน่ียวระหวา่ ง โมเลกลุ นนั้ เกิดจากแรงดงึ ดดู เน่ืองจากความแตกตา่ งของประจเุ ป็นสาคญั ไดแ้ ก่ 1. แรงลอนดอน (London Force) เป็นแรงท่ีเกิดจากการดงึ ดดู ทางไฟฟา้ ของ โมเลกลุ ท่ไี มม่ ีขวั้ ซง่ึ แรงดงึ ดดู ทางไฟฟา้ นนั้ เกิดไดจ้ ากการเล่อื นท่ขี องอเิ ลก็ ตรอนอยา่ ง เสียสมดลุ ทาใหเ้ กิดขวั้ เลก็ นอ้ ย และขวั้ ไฟฟา้ เกิดขนึ้ ช่วั คราวนีเ้ อง จะเหน่ียวนากบั โมเลกลุ ขา้ งเคยี งใหม้ ีแรงยดึ เหน่ียวเกิดขนึ้ ดงั ภาพ อเิ ลก็ ตรอนสม่าเสมอ........................อเิ ลก็ ตรอนมกี ารเปลย่ี นแปลงตามเวลา ดงั นนั้ ย่งิ โมเลกลุ มีขนาดใหญ่ก็จยุ ่ิงมีโอกาสท่ีอิเลคตรอนเคลือ่ นท่ไี ดเ้ สยี สมดลุ มากจงึ อาจกลา่ วไดว้ า่ แรงลอนดอนแปรผนั ตรงกบั ขนาดของโมเลกลุ เช่น F2 Cl2 Br2 I2 และ CO2 เป็นตน้ 2. แรงดงึ ดดู ระหว่างขัว้ (Dipole-Dipole interaction) เป็นแรงยดึ เหน่ียวท่เี กิด ระหวา่ งโมเลกลุ ท่ีมีขวั้ สองโมเลกลุ ขนึ้ ไปเป็นแรงดงึ ดดู ทางไฟฟา้ ท่ีแขง็ แรงกวา่ แรง

ลอนดอน เพราะเป็นขนั้ ไฟฟา้ ท่ีเกิดขนึ้ อย่างถาวร โมเลกลุ จะเอาดา้ นท่ีมปี ระจตุ รงขา้ ม กนั หนั เขา้ หากนั ตามแรงดงึ ดดู ทางประจุ เช่น H2O HCl H2S และ CO เป็นตน้ ดงั ภาพ 3. พนั ธะไฮโดรเจน (hydrogen bond) เป็นแรงยดึ เหน่ียวท่มี คี า่ สงู มาก โดยเกิด ระหวา่ งไฮโดรเจนกบั ธาตทุ ่มี ีอเิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเด่ยี วเหลอื เกิดขนึ้ ไดต้ อ้ งมีปัจจยั ตา่ ง ๆ ไดแ้ ก่ ไฮโดรเจนท่ขี าดอเิ ลก็ ตรอนอนั เน่ืองจากถกู สว่ นท่ีมคี า่ อเิ ล็กโตรเนกาติวติ สี งู ใน โมเลกลุ ดงึ ไป จนกระทงั้ ไฮโดรเจนมีสภาพเป็นบวกสงู และจะตอ้ งมีธาตทุ ่มี ีอเิ ลคตรอน คโู่ ดดเด่ียวเหลอื และมีความหนาแน่นอิเลคตรอนสงู พอใหไ้ ฮโดรเจนท่ีขาดอิเลคตรอน นนั้ เขา้ มาสรา้ งแรงยดึ เหน่ียวดว้ ยไดเ้ ชน่ H2O HF NH3 เป็นตน้ ดงั ภาพ สภาพขั้วของโมเลกุลนา้ และก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์ การเกดิ พันธะไฮโดรเจนของโมเลกุลนา้

พนั ธะโลหะ พันธะโลหะ (Metallic Bond ) คอื แรงดงึ ดดู ระหวา่ งไออนบวกซ่งึ เรยี งชดิ กนั กบั อิเลก็ ตรอนท่อี ยโู่ ดยรอบหรอื เป็นแรงยดึ เหน่ียวท่เี กิดจากอะตอมในกอ้ นโลหะใชเ้ ว เลนสอ์ เิ ลก็ ตรอนทงั้ หมดรว่ มกนั อเิ ลก็ ตรอนอิสระเกิดขนึ้ ได้ เพราะโลหะมวี าเลนส์ อเิ ลก็ ตรอนนอ้ ยและมีพลงั งานไอออไนเซชนั ต่า จงึ ทาใหเ้ กิดกลมุ่ ของอเิ ล็กตรอนและ ไอออนบวกไดง้ า่ ย พลงั งานไอออไนเซชนั ของโลหะมีคา่ นอ้ ยมาก แสดงวา่ อเิ ลก็ ตรอนในระดบั นอกสดุ ของโลหะถกู ยดึ เหน่ียวไวไ้ มแ่ นน่ หนา อะตอมเหลา่ นีจ้ งึ เสียอิเลก็ ตรอนกลายเป็น ไอออนบวกไดง้ ่าย เม่อื อะตอมของโลหะมารวมกนั เป็นกลมุ่ ทกุ อะตอมจะนา เวเลนซอ์ เิ ล็กตรอนมาใชร้ ว่ มกนั โดยอะตอมของโลหะจะอยใู่ นสภาพของไอออน บวก สว่ นเวเลนซอ์ เิ ล็กตรอนทงั้ หมดจะอยเู่ ป็นอสิ ระ ไมไ่ ดเ้ ป็นของอะตอมใด อะตอมหน่งึ โดยเฉพาะ แตส่ ามารถเคลือ่ นท่ีไปไดท้ ่วั ทงั้ กอ้ นโลหะ และเน่ืองจาก อเิ ล็กตรอนเคลื่อนท่เี รว็ มาก จงึ มสี ภาพคลา้ ยกบั มกี ลมุ่ หมอกอเิ ลก็ ตรอนปกคลมุ กอ้ นโลหะนีน้ อยู่ เรยี กวา่ ทะเลอเิ ล็กตรอน โดยมไี อออนบวกฝังอยใู่ นกลมุ่ หมอก อิเลก็ ตรอนซง่ึ เป็นลบ จงึ เกิดแรงดงึ ดดู ท่ีแน่นหนาท่วั ไปทกุ ตาแหนง่ ภายในกอ้ นโลหะ นนั้ ดงั ภาพ

สมบตั ขิ องโลหะ • เป็ นตัวนาไฟฟ้าไดด้ ี เพราะมีอิเลก็ ตรอนเคลอื่ นท่ีไปไดง้ ่ายท่วั ทงั้ กอ้ นของ โลหะ แตโ่ ลหะนาไฟฟา้ ไดน้ อ้ ยลงเม่ืออณุ หภมู สิ งู ขนึ้ เน่ืองจากไอออนบวกมี การส่นั สะเทอื นดว้ ยความถ่ีและชว่ งกวา้ งท่ีสงู ขนึ้ ทาใหอ้ ิเลก็ ตรอนเคลื่อนท่ไี ม่ สะดวก • โลหะนาความร้อนไดด้ ี เพราะมีอิเลก็ ตรอนท่ีเคลอ่ื นท่ีได้ โดยอเิ ล็กตรอนซง่ึ อยตู่ รงตาแหน่งท่มี ีอณุ หภมู สิ งู จะมีพลงั งานจลนส์ งู และอเิ ลก็ ตรอนท่ีมี พลงั งานจลนส์ งู จะเคล่ือนท่ไี ปยงั สว่ นอ่ืนของโลหะจงึ สามารถถา่ ยเทความรอ้ น ใหแ้ ก่สว่ นอ่ืน ๆ ของแทง่ โลหะท่ีมีอณุ หภมู ติ ่ากวา่ ได้ • โลหะตแี ผเ่ ป็ นแผน่ หรอื ดงึ ออกเป็ นเส้นได้ เพราะไอออนบวกแตล่ ะ ไอออนอยใู่ นสภาพเหมือนกนั ๆ กนั และไดร้ บั แรงดงึ ดดู จากประจลุ บเทา่ กนั ทงั้ แทง่ โลหะ ไอออนบวกจงึ เล่อื นไถลผา่ นกนั ไดโ้ ดยไมห่ ลดุ จากกนั เพราะมี กลมุ่ ของอิเลก็ ตรอนทาหนา้ ท่ีคอยยดึ ไอออนบวกเหลา่ นีไ้ ว้ • โลหะมีผิวเป็ นมันวาว เพราะกลมุ่ ของอิเล็กตรอนท่เี คล่อื นท่ไี ดโ้ ดยอสิ ระจะ รบั และกระจายแสงออกมา จงึ ทาใหโ้ ลหะสามารถสะทอ้ นแสงซง่ึ เป็นคล่นื แมเ่ หลก็ ไฟฟ้าได้

• โลหะมจี ุดหลอมเหลวสูง เพราะพนั ธะในโลหะ เป็นพนั ธะท่เี กิดจากแรงยดึ เหน่ียวระหวา่ งวาเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนอสิ ระทงั้ หมดในดอ้ นโลหะกบั ไอออนบวกจงึ เป็นพนั ธะท่แี ขง็ แรงมาก บทท่ี 7 สารและการเปลยี่ นแปลง สาร และ สมบตั ขิ องสาร สสาร ( Matter ) หมายถงึ ส่ิงท่ีมีมวล ตอ้ งการท่ีอยู่ และ สามารถสมั ผสั ไดโ้ ดยประสาท สมั ผสั ทงั้ 5 เชน่ ดนิ นา้ อากาศ ฯลฯ ภายใน สสารเป็นเนือ้ ของสสาร เรยี กวา่ สาร ( Substance ) สาร ( Substance ) คือ สสารท่ีทราบสมบตั ิ หรอื สสารท่ีจะศกึ ษา ดงั นนั้ จงึ เป็นสสาร ท่เี ฉพาะเจาะจง ซง่ึ จะมีสมบัตขิ องสาร 2 ประเภท คือ - สมบตั กิ ายภาพ ( Physical Property ) หมายถึง สมบตั ทิ ่ีสงั เกตไดจ้ ากลกั ษณะ ภายนอก และ เก่ียวกบั วิธีการทางฟิสกิ ส์ เชน่ ความหนาแน่น , จดุ เดือด , จดุ หลอมเหลว - สมบตั ิทางเคมี ( Chemistry Property ) หมายถึง สมบตั ทิ ่เี กิดขนึ้ จากการทา ปฏิกิรยิ าเคมี เชน่ การติดไฟ , การเป็นสนิม , ความเป็น กรด - เบส ของสาร การเปลีย่ นแปลงสาร การเปลย่ี นแปลงสาร แบง่ ออกเป็น 2 รูปแบบ คือ - การเปลย่ี นแปลงทางกายภาพ ( Physical Change ) หมายถงึ การเปล่ียนแปลงของ สารท่ีเก่ียวกบั สมบตั ิกายภาพ โดยไมม่ ผี ลตอ่ องคป์ ระกอบภายใน และ ไมเ่ กิดสารใหม่ เชน่ การเปลย่ี นสถานะ , การละลายนา้

- การเปลีย่ นแปลงทางทางเคมี ( Chemistry Change ) หมายถงึ การเปลยี่ นแปลง ของสารท่ีเก่ียวขอ้ งกบั สมบตั ทิ างเคมี ซง่ึ มผี ลตอ่ องคป์ ระกอบภายใน และจะมสี มบตั ิตา่ งไปจากเดมิ น่นั คือ การเกิดสาร ใหม่ เช่น กรดเกลือ ( HCl ) ทาปฏิกิรยิ ากบั ลวดแมกนีเซียม ( Mg ) แลว้ เกิดสารใหม่ คือ ก๊าซไฮโดรเจน ( H2 ) การจัดจาแนกสาร จะสามารถจาแนกออกเป็น 4 กรณี ไดแ้ ก่ 1. การใชส้ ถานะเป็นเกณฑ์ แบง่ ออกเป็น 3 กลมุ่ คอื - สถานะท่ีเป็นของแขง็ ( Solid ) จะมีรูปรา่ ง และ ปรมิ าตรคงท่ี ซง่ึ อนภุ าคภายในจะ อยชู่ ิดติดกนั เชน่ ดา่ งทบั ทมิ ( KMnO4 ) , ทองแดง ( Cu ) - สถานะท่ีเป็นของเหลว ( Liquid ) จะมรี ูปรา่ งตามภาชนะท่ีบรรจุ และ มีปรมิ าตรท่ี คงท่ี ซง่ึ อนภุ าคภายในจะอยชู่ ิดกนั นอ้ ยกว่า ของแข็ง และ มีสมบตั เิ ป็นของไหล เชน่ นา้ มนั , แอลกอฮอล์ , ปรอท ( Hg ) ฯลฯ - สถานะท่ีเป็นก๊าซ ( Gas ) จะมีรูปรา่ ง และ ปรมิ าตรท่ไี มค่ งท่ี โดยรูปรา่ ง จะ เปลยี่ นไปตามภาชนะท่บี รรจุ อนภุ าคภายในจะอยู่ หา่ งกนั มากท่ีสดุ และ มสี มบตั ิเป็นของไหลได้ เชน่ ก๊าซหงุ ตม้ , อากาศ 2. การใชเ้ นือ้ สารเป็นเกณฑ์ จะมีสมบตั ทิ างกายภาพของสารท่ไี ดจ้ ากการสงั เกต ลกั ษณะความแตกตา่ งของเนือ้ สาร ซง่ึ จะจาแนก ไดอ้ อกเป็น 2 กลมุ่ คือ - สารเนือ้ เดียว ( Homogeneous Substance ) หมายถึง สารท่ีมีเนือ้ สารเหมือนกนั ทกุ สว่ น ทาใหส้ ารมีสมบตั เิ หมือนกนั ตลอดทกุ สว่ น เช่น แอลกอฮอล์ , ทองคา ( Au ) , โลหะบดั กรี

- สารเนือ้ ผสม ( Heterogeneous Substance ) หมายถึง สารท่มี ีเนือ้ สารแตกต่างกนั ในแตล่ ะสว่ น จะทาใหส้ ารนนั้ มสี มบตั ิ ไมเ่ หมือนกนั ตลอดทกุ สว่ น เช่น นา้ อบไทย , นา้ คลอง ฯลฯ 3. การละลายนา้ เป็นเกณฑ์ จะจาแนกไดอ้ อกเป็น 3 กลมุ่ คือ - สารท่ลี ะลายนา้ ได้ เช่น เกลือแกง ( NaCl ) , ดา่ งทบั ทิม ( KMnO4 ) ฯลฯ - สารท่ีละลายนา้ ไดบ้ า้ ง เช่น ก๊าซคลอรนี ( Cl2 ) , ก๊าซคารบ์ อนไดออกไซด์ ( CO2 ) ฯลฯ - สารท่ไี มส่ ามารถละลายนา้ ได้ เช่น กามะถนั ( S8 ) , เหลก็ ( Fe ) ฯลฯ 4. การนาไฟฟา้ เป็นเกณฑ์ จะจาแนกไดอ้ อกเป็น 2 กลมุ่ ไดแ้ ก่ - สารท่นี าไฟฟา้ ได้ เช่น ทองแดง ( Cu ) , นา้ เกลอื ฯลฯ - สารท่ีไมน่ าไฟฟา้ เชน่ หนิ ปนู ( CaCO3 ) , ก๊าซออกซิเจน ( O2 ) 5.ใชค้ วามเป็นโลหะเป็นเกณฑ์ ใชค้ วามเป็นโลหะเป็นเกณ์ แบง่ สารออกไดเ้ ป็น 3 กลมุ่ คือ •โลหะ (metal) เช่น ทองคา(Au) ทองแดง(Cu) เงนิ (Ag) เหลก็ (Fe) ปรอท(Hg) สงั กะส(ี Zn) ดบี กุ (Sn) ตะก่วั (Pb) โซเดยี ม(Na) แมกนีเซียม (Mg) เป็นตน้ •อโลหะ (non - metal) เชน่ คารบ์ อน(C) ฟอสฟอรสั (P) กามะถนั (S) ออกซเิ จน (O) ไฮโดรเจน(H) ฮีเลียม(He) คลอรนี (Cl) เป็นตน้ •กง่ึ โลหะ (metalloid) เชน่ ซลิ คิ อน(Si) ซีลิเนียม(Se) เจอรเ์ มเนียม(Ge) อารเ์ ซนิก (As) เป็นตน้ โดยสว่ นมากนกั วทิ ยาศาสตรจ์ ะจาแนกสารโดยใชเ้ นือ้ สารเป็นเกณฑด์ งั นี้

สารแบง่ ออกเป็ น 2 ชนิดคอื สารเนือ้ เดยี ว และสารเนือ้ ผสม สารเนือ้ เดียว สารเนือ้ เดยี ว คอื สารท่ีมองเหน็ เป็นเนือ้ เดยี ว และถา้ ตรวจสอบสมบตั ขิ องสาร จะเหมือนกนั ทกุ สว่ น อาจมีองคป์ ระกอบเดยี ว หรอื หลายองคป์ ระกอบ แบง่ เป็นสาร บรสิ ทุ ธิ์และสารละลาย 1. สารบรสิ ทุ ธิ์ เป็นสารท่ีมอี งคป์ ระกอบเพยี งชนดิ เดียว ไดแ้ ก่ ธาตแุ ละสารประกอบ ซง่ึ ก็คอื สารท่ีเกิดจากองคป์ ระกอบมากกวา่ หน่ึงชนิด แตม่ อี ตั ราสว่ นโดยมวลของสาร ท่เี ป็นองคป์ ระกอบ - ธาต(ุ Element ) คือ สารบรสิ ทุ ธิ์ท่ีประกอบดว้ ยอะตอมเพียงชนิดเดยี วกนั เชน่ คารบ์ อน ( C ) , กามะถนั ( S8 ) ซง่ึ ธาตแุ บง่ เป็น โลหะ (เชน่ เหล็ก ทองคา เงิน)

อโลหะ (เชน่ แก๊สออกซิเจน แก๊สไนโตรเจน) ก่ึงโลหะ (เชน่ อะลมู ิเนียม) - สารประกอบ ( Compound Substance ) เกิดจากธาตตุ งั้ แต่ 2 ชนิดขนึ้ ไปมารวมกนั โดยมีอตั ราสว่ นในการรว่ มกนั คงท่แี น่นอน ไดแ้ ก่ กรดนา้ สม้ ( CH3COOH ) , กรด ไฮโดรคลอรกิ ( HCl ) ฯลฯ 2. สารละลาย เป็นของผสมเนือ้ เดยี ว มอี ตั ราสว่ นโดยมวลของสารท่เี ป็นองคป์ ระกอบ ไมค่ งท่ี องคป์ ระกอบของสารละลาย มี 2 สว่ น คอื 1. ตวั ทาละลาย คือ สารท่มี ีปรมิ าณมากท่สี ดุ ในสารละลาย (กรณีสถานะองค์ ประกอบเหมือนกนั ) หรอื เป็นสารท่มี สี ถานะเดียวกบั สารละลาย (กรณีสถานะ องคป์ ระกอบตา่ งกนั ) 2. ตวั ละลาย คอื สารท่ีมีปรมิ าณอยนู่ อ้ ยในสารละลาย หรอื มสี ถานะตา่ งจากสาร ละลาย เช่น- นา้ เกลือ เป็นสารละลาย ประกอบดว้ ยนา้ และเกลือ พิจารณา นา้ เกลอื มี สถานะเป็นของเหลว และนา้ กม็ สี ถานะเป็นของเหลว ดงั นนั้ นา้ จงึ เป็นตวั ทาละลาย สว่ นเกลือ เป็นของแข็ง จงึ เป็นตวั ละลาย-อากาศ เป็นสารละลาย ประกอบดว้ ย1) แก๊สไนโตรเจน ประมาณ 78%2) แก๊สออกซเิ จน ประมาณ 21%3) แก๊ส คารบ์ อนไดออกไซดแ์ ละแก๊สเฉ่ือย 1%พิจารณา อากาศมีองคป์ ระกอบสถานะ เดียวกนั คอื แก๊ส จงึ ตอ้ งดปู รมิ าณสารท่ีเป็นองคป์ ระกอบ ดงั นนั้ แก๊สไนโตรเจน เป็น ตวั ทาละลาย (มีปรมิ าณมากกวา่ ) สว่ นแก๊สออกซเิ จน แก๊สคารบ์ อนไดออกไซดแ์ ละ แก๊สเฉ่ือยเป็นตวั ละลายขอ้ ควรทราบตวั ทาละลาย จะมเี พียงองคป์ ระกอบเดียว แตต่ วั ละลายสามารถมีหลายองคป์ ระกอบสารละลาย คือ ตวั ทาละลาย + ตวั ละลาย สารเนือ้ ผสม

สารเนือ้ ผสม คอื สารท่ีมีองคป์ ระกอบมากกวา่ หนง่ึ สว่ น สารท่มี องไมเ่ ป็นเนือ้ เดียว หรอื องคป์ ระกอบเดยี ว แต่จะสามารถเห็นเป็น 2 องคป์ ระกอบขนึ้ ไป - สารเนือ้ ผสม แบง่ เป็ น คอลลอยด์ และสารแขวนลอย - สารผสม แบ่งเป็ น สารละลาย คอลลอยด์ และสารแขวนลอย - สารแขวนลอย คือ สารผสมท่ีประกอบดว้ ยสารท่ีอนภุ าคมีเสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางยาว กวา่ เซนตเิ มตร กระจายอยใู่ นสารท่ีเป็นตวั กลางอีกชนิดหนง่ึ เม่ือทงิ้ ไวจ้ ะตกตะกอน สามารถท่จี ะแยกอนภุ าคในสารแขวนลอยไดโ้ ดยการใชก้ ระดาษกรอง - คอลลอยด์ คอื สารผสมท่ีประกอบดว้ ยสารท่ีอนภุ าคมีเสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางระหวา่ ง - เซนติเมตร กระจายอย่ใู นสารท่ีเป็นตวั กลางอีกชนิดหนง่ึ สามารถท่จี ะแยกอนภุ าคใน คอลลอยดอ์ อกจากตวั กลางไดโ้ ดยการใชก้ ระดาษเซลโลเฟนเทา่ นนั้ ไมส่ ามารถใช้ กระดาษกรองในการแยกอนภุ าคไดเ้ น่ืองจากอนภุ าคของคอลลอยดม์ ขี นาดเล็กกว่ารู ของกระดาษกรอง สรุปข้อแตกตา่ งระหวา่ งสารผสมกบั สารเนือ้ ผสม ขอ้ แตกตา่ งระหวา่ งสารผสมกบั สารเนือ้ ผสม คอื สารผสมมอี งคป์ ระกอบตงั้ แต่ 2 สว่ น ขนึ้ ไป ซง่ึ อาจจะมองเห็นเพียงสว่ นเดยี วหรอื หลายสว่ นก็ได้ (สว่ นเดยี ว คอื มองเหน็ เป็นเนือ้ เดียว ไดแ้ ก่ สารละลาย หลายสว่ น คือ มองเห็นเป็นเนือ้ ผสม ไดแ้ ก่ คอลลอยด์ และสารแขวนลอย) - สารผสม ตา่ งก็เป็นสารไมบ่ รสิ ทุ ธิ์ มีความแตกตา่ งกนั ในเร่อื งขนาดของอนภุ าค - สารแขวนลอย มีขนาดเสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางของอนภุ าคมากกวา่ เซนติเมตร ตวั อยา่ งสารแขวนลอย - คอลลอยด์ มขี นาดเสน้ ผ่านศนู ยก์ ลางของอนภุ าคอยรู่ ะหวา่ ง -เซนตเิ มตร

ตวั อยา่ งคอลลอยด์ - สารละลาย มีขนาดเสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางของอนภุ าคเลก็ กว่า เซนตเิ มตร ตวั อยา่ งสารละลาย วธิ ีการตรวจสอบสารผสมทงั้ 3 ชนิด ทาไดห้ ลายวธิ ี ดงั นี้ วธิ ีท่ี 1 ตงั้ สารตวั อยา่ งท่ตี อ้ งการตรวจสอบไว้ แลว้ ถา้ ตกตะกอนกแ็ สดงวา่ สารตวั อยา่ งนนั้ เป็นสารแขวนลอย (อนภุ าคขนาดใหญ่ มวลจงึ มาก ทาใหต้ กตะกอน) วธิ ีท่ี 2 ทดสอบโดยใชว้ ธิ ีการกรองผ่านกระดาษกรองและกระดาษเซลโลเฟน ซง่ึ กระดาษ กรองสามารถกรองสารท่ีมีเสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางใหญ่กวา่ เซนติเมตรขนึ้ ไป และกระดาษ เซลโลเฟนซง่ึ สามารถกรองสารท่ีมีขนาดเสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางใหญ่กวา่ เซนตเิ มตร สรุปผลการทดสอบ 1. สารแขวนลอย ไมส่ ามารถผ่านทงั้ กระดาษกรองและกระดาษเซลโลเฟนได้ (อนภุ าค > เซนติเมตร)

2. คอลลอยด์ ผา่ นกระดาษกรองได้ แตไ่ มส่ ามารถผา่ นกระดาษเซลโลเฟนได้ (เซนตเิ มตร > อนภุ าค > เซนติเมตร) 3. สารละลาย ผา่ นไดท้ งั้ กระดาษกรองและกระดาษเซลโลเฟน (อนภุ าค < เซนติเมตร) ข้อควรทราบ คอลลอยดม์ ลี กั ษณะพิเศษกวา่ สารผสมประเภทอ่ืน ๆ คอื สามารถเกิด \"ปรากฏการณ์ ทนิ ดอลล์ (Tyndall Effect)\" ปรากฏการณท์ ินดอลล์ คน้ พบโดย จอหน์ ทินดอลล์ (John Tyndall) นกั วทิ ยาศาสตร์ ชาวไอรแ์ ลนด์ ในปี พ.ศ. 2412 ปรากฏการณท์ นิ ดอลล์ คือ แสงกระทบอนภุ าคของคอลลอยดจ์ ะเกิดการกระเจิงแสง ทาใหม้ องเห็นเป็นลาแสงในคอลลอยดน์ นั้ โดยแสงไมส่ ามารถทะลผุ า่ นคอลลอยดไ์ ด้

จอหน์ ทนิ ดอลล์ ประเภทของคอลลอยด์ 1. เจล (gel) เป็นคอลลอยดท์ ่เี กิดจากสารท่ีมสี ถานะเป็นของแข็ง เป็นสารท่ีมีโมเลกลุ ขนาดใหญ่ ซง่ึ กระจายอยใู่ นสารท่ีเป็นตวั กลางท่ีมสี ถานะเป็นของเหลว และมกั จะมี ลกั ษณะท่ีมีความเหนียวหนืด เช่น กาวลาเทก็ ซ์ แปง้ เปียก แยมผลไมต้ า่ งๆ เยลลี่ เป็น ตน้ ตวั อยา่ งคอลลอยดช์ นิดเจล 2. โฟม (foam) เป็นคอลลอยดท์ ่ีอาจเกิดจากแก๊สท่กี ระจายอยใู่ นของแข็งและ ของเหลวได้

- แก๊สท่กี ระจายอยใู่ นของแข็ง เชน่ ขนมสาล่ี ฟองนา้ ท่ีใชส้ าหรบั ถตู วั เป็นตน้ - แก๊สท่กี ระจายอยใู่ นของเหลว เชน่ ฟองเบยี ร์ ฟองจากผงซกั ฟอก ฟองจากโฟมลา้ ง หนา้ เป็นตน้ ตวั อยา่ งคอลลอยดช์ นิดโฟม 3. แอโรซอล (aerosol) เป็นคอลลอยดท์ ่อี าจจะเกิดจากสารท่ีมีสถานะเป็นของแข็ง หรอื ของเหลวท่ีกระจายอยใู่ นแก๊สได้ - ของแขง็ ท่ีกระจายอยใู่ นแก๊ส เช่น ฝ่นุ ละอองท่ีกระจายอยใู่ นอากาศ กลมุ่ ควนั เป็น ตน้ - ของเหลวท่ีกระจายอยใู่ นแก๊ส เช่น สเปรยป์ รบั อากาศ ยาฆา่ แมลงชนิดสเปรย์ เป็น ตน้

กลมุ่ ควนั ตวั อยา่ งคอลอยดช์ นิดแอโรซอล 4. อมิ ลั ชนั (emulsion) เป็นคอลลอยดท์ ่เี กิดจากสารท่มี ีสถานะเป็นของเหลว และไม่ รวมกนั เป็นเนือ้ เดยี ว ถกู ทาใหร้ วมกนั โดยการเตมิ สารท่ีเป็นอิมลั ซิฟายเออร์ ซง่ึ เป็นตวั ประสานใหข้ องเหลวทงั้ สองรวมตวั กนั เกิดเป็นสารท่ีเรยี กวา่ อมิ ลั ชนั เชน่ - นา้ มนั ผสมกบั นา้ มนี า้ สบเู่ ป็นอมิ ลั ซฟิ ายเออร์ - นา้ สลดั (นา้ มนั พืช นา้ สม้ สายช)ู มีไขแ่ ดงเป็นอิมลั ซฟิ ายเออร์ ข้อควรทราบ - ของเหลวท่ีไมร่ วมตวั กนั มารวมตวั กนั ได้ เรยี กวา่ อิมลั ชนั (emulsion) - สารท่ที าใหเ้ กิดการประสานรวมกนั เรยี กวา่ อิมลั ซฟิ ายเออร์ (emulsifier)

5. ซอล (sol) เป็นคอลลอยดท์ ่เี กิดจากสารท่ีมสี ถานะเป็นของแขง็ มโี มเลกลุ ขนาดเลก็ กระจายอย่ใู นสารท่ีเป็นตวั กลางท่ีมสี ถานะเป็นของเหลว เช่น นา้ แปง้ นา้ อบไทย เป็น ตน้ นา้ แปง้ ตวั อยา่ งสารละลายประเภทซอล การแยกสาร สารในธรรมชาตสิ ว่ นมากจะผสมอยดู่ ว้ ยกนั ตงั้ แต่ 2 ชนิดขนึ้ ไปเป็นสาร ผสมซง่ึ องคป์ ระกอบของสารผสมจะแสดงสมบตั เิ ดมิ กอ่ นผสม ถา้ เราตอ้ งการแยก องคป์ ระกอบของสารผสมเราจะตอ้ งทราบสมบตั ขิ องสารองคป์ ระกอบเพ่อื จะเลือกวธิ ี ท่เี หมาะสมในการแยกสารและสามารถนาสารท่ีแยกไดไ้ ปใชป้ ระโยชนไ์ ด้ ซง่ึ การแยก สารมหี ลายวธิ ีดงั นี้ 1.การกรอง (Filtration) การกรอง คอื การทาใหข้ องแข็งและของเหลวแยกออกจากกนั โดยใช้

วสั ดตุ า่ ง ๆนอกเหนือจากกระดาษกรองกไ็ ด้ เชน่ ผา้ ขาวบางหรอื ผา้ ชนดิ ตา่ ง ๆ เป็นตน้ สว่ นวิธีกรองนนั้ ก็นาท่ีมสี ิ่งอ่ืน ๆเจือปนมาเทลงท่ีกระดาษกรองท่ีพบั เป็นรูปกรวยและ ใสก่ รวยแกว้ ไวแ้ ลว้ ถา้ ของแขง็ ท่เี จือปนอยใู่ นของเหลวนนั้ มขี นาดใหญ่กวา่ 10- 4 เซนติเมตร ของแข็งนนั้ ก็ไมส่ ามารถผา่ นกระดาษกรองไปไดแ้ ต่ถา้ เลก็ กวา่ กจ็ ะ สามารถผา่ นได้ สาหรบั กรณีท่ขี องแข็งเล็กกวา่ 10-4 เซนตเิ มตร นนั้ เราก็สามารถใช้ กระดาษเซลโลเฟนท่ีมขี นาด 10-7 เซนติเมตร ก็ได้ 2.การกล่ัน (Distillation) การกล่นั (distillation) เป็นการแยกสารท่มี ีสถานะเป็นของเหลวออกจาก สารละลาย โดยอาศยั จดุ เดอื ดท่ีตา่ งกนั โดยท่ีสารบรสิ ทุ ธิ์แตล่ ะชนิด เปลย่ี นสถานะได้ ท่อี ณุ หภมู จิ าเพาะ สารท่ีมีจดุ เดอื ดต่าจะเดอื ดเป็นไอออกมากอ่ น เม่ือทาใหไ้ อของสาร มอี ณุ หภมู ติ ่าลงจะควบแนน่ กลบั มาเป็นของเหลวอีกครงั้

3.การกล่ันแบบธรรมดาหรือการกล่ันอย่างงา่ ย (simple distillation) การกล่นั แบบธรรมดาหรอื การกล่นั อย่างง่าย (simple distillation)เป็น วิธีการท่ใี ชก้ ล่นั แยกสารท่ีระเหยงา่ ยซง่ึ ปนอยกู่ บั สารท่ีระเหยยาก การกล่นั ธรรมดานี้ จะใชแ้ ยกสารออกเป็นสารบรสิ ทุ ธิ์เพียงครงั้ เดียวไดส้ ารท่ีมีจดุ เดอื ดตา่ งกนั ตงั้ แต่ 80 องศาเซลเซยี ส ขนึ้ ไป 4.การกล่ันลาดบั ส่วน (fractional distillation) การกล่นั ลาดบั สว่ นเป็นวิธีการแยกของเหลวท่สี ามารถระเหยได้ ตงั้ แต่ 2 ชนิดขนึ้ ไป มี หลกั การเชน่ เดียวกนั กบั การกล่นั แบบธรรมดา คือเพ่ือตอ้ งการ แยกองคป์ ระกอบในสารละลายใหอ้ อกจากกนั แตก่ ็จะมีสว่ นท่ีแตกตา่ งจากการกล่นั แบบธรรมดา คอื การกล่นั แบบกล่นั ลาดบั สว่ นเหมาะสาหรบั ใชก้ ล่นั ของเหลวท่ีเป็น องคป์ ระกอบของสารละลาย ท่จี ดุ เดอื ดตา่ งกนั นอ้ ย ๆ ในขนั้ ตอนของกระบวนการ กล่นั ลาดบั สว่ น จะเป็นการ นาไอของแต่ละสว่ นไปควบแน่น แลว้ นาไปกล่นั ซา้ และ ควบแนน่ ไอเร่อื ย ๆ ซง่ึ เทียบไดก้ บั เป็นการกล่นั แบบธรรมดาหลาย ๆ ครงั้ น่นั เอง ความ แตกตา่ งของการกล่นั ลาดบั สว่ นกบั การกล่นั แบบธรรมดา จะอยทู่ ่คี อลมั น์ โดยคอลมั น์

ของการกล่นั ลาดบั สว่ นจะมีลกั ษณะเป็นชนั้ ซบั ซอ้ น เป็นชนั้ ๆ ในขณะท่ีคอลมั นแ์ บบ ธรรมดาจะเป็นคอลมั นธ์ รรมดา ไมม่ ีความซบั ซอ้ นของ คอลมั น์ 5.การสกัดโดยการกล่ันดว้ ยไอนา้ การสกดั โดยการกล่นั ดว้ ยไอนา้ เป็นวิธีการสกดั สารออกจากของผสม โดยใชไ้ อนา้ เป็นตวั ทาละลาย วธิ ีนีใ้ ชส้ าหรบั แยกสารท่ลี ะเหยงา่ ย ไมล่ ะลายนา้ และ ไมท่ าปฏิกิรยิ ากบั นา้ ออกจากสารท่รี ะเหยยาก การสกดั โดยการกล่นั ดว้ ยไอนา้ นอกจากใชส้ กดั สารระเหยงา่ ยออกจากสารระเหยยากแลว้ ยงั สามารถใชแ้ ยกสารท่ีมี จดุ เดอื ดสงู และสลายตวั ท่ีจดุ เดอื ดของมนั ไดอ้ ีก เพราะการกล่นั โดยวธิ ีนีค้ วามดนั ไอ เป็นความดนั ไอของไอนา้ บวกความดนั ไอของของเหลวท่ีตอ้ งการแยก จงึ ทาใหค้ วาม ดนั ไอเทา่ กบั ความดนั ของบรรยากาศก่อนท่ีอณุ หภมู จิ ะถึงจดุ เดือดของของเหลวท่ี ตอ้ งการแยก ของ ผสมจงึ กล่นั ออกมาท่ีอณุ หภมู ิต่ากวา่ จดุ เดอื ดของของเหลวท่ี ตอ้ งการแยก 6.การสกัดดว้ ยตวั ทาละลาย การสกดั ดว้ ยตวั ทาละลาย เป็นวธิ ีทาสารใหบ้ รสิ ทุ ธิ์ หรอื เป็นวธิ ีแยกสารออกจากกนั โดยอาศยั สมบตั ขิ องการละลายของสารแตล่ ะชนดิ เน่ืองจากสารต่างชนดิ กนั ละลาย ในตวั ทาละลายตา่ งชนิดกนั ไดต้ า่ งกนั และสารชนดิ เดียวกนั ละลายในตวั ทาละลาย ตา่ งชนดิ ไดต้ า่ งกนั การสกดั ดว้ ยตวั ทาละลายตอ้ งเลอื กตวั ทาละลายท่ีเหมาะสมคือ สกดั สารท่ีตอ้ งการไดม้ าก ตวั ทาละลายตอ้ งไมเ่ ป็นพษิ และแยกออกไดง้ ่าย 7.การใช้กรวยแยก การใชก้ รวยแยก ใชแ้ ยกสารเนือ้ ผสม ท่ีเป็นของเหลวผสมอยกู่ บั

ของเหลวแตไ่ มร่ วมเป็นเนือ้ เดยี วกนั โดยของเหลวท่มี ี ความหนาแน่นนอ้ ยกวา่ จะอยู่ ขา้ งบน ของเหลวท่ีมคี วามหนาแน่นมากกวา่ จะอยขู่ า้ งลา่ ง ตวั อยา่ ง การแยกนา้ มนั ท่ี ผสมปนอยกู่ บั นา้ ทาไดโ้ ดยนาของผสมมาใสล่ งในกรวยแยก นา้ มนั มคี วามหนาแนน่ นอ้ ยกวา่ นา้ จะลอยอยเู่ หนือนา้ จากนนั้ คอ่ ย ๆ เปิดก๊อกของกรวยแยกไข แยกนา้ ออกมาก่อน และแยกนา้ มนั ออกมาทหี ลงั 8.โครมาโทกราฟี (Chromatography) โครมาโทกราฟี เป็นวธิ ีแยกองคป์ ระกอบของสารเนือ้ เดยี วท่ีมอี งคป์ ระกอบ ของสารตงั้ แต่ 2 ชนิดขนึ้ ไปละลายในของเหลวเดยี วกนั โดยอาศยั สมบตั ิ 2 ประการ คือ 1.สารตา่ งชนิดกนั มคี วาม สามารถในการละลายในตวั ทาละลาย ได้ ตา่ งกนั 2.สารตา่ งชนิดกนั มีความสามารถในการถกู ดดู ซบั ดว้ ยตวั ดดู ซบั ได้ ตา่ งกนั โครมาโทกราฟีเป็นการแยกสารผสมท่มี สี ีหรอื สารท่สี ามารถทาใหเ้ กิดสีได้ หมายเหตุ สารท่ีละลายไดด้ จี ะเคล่ือนท่บี นตวั ดดู ซบั ไปอยไู่ กลจดุ เรม่ิ ตน้ สารท่ีถกู ดดู ซบั ดีจะเคลื่อนท่ีบนตวั ดดู ซบั ไปอยใู่ กลจ้ ดุ เรม่ิ ตน้ 9.การตกผลึก (Crystallization) การตกผลกึ (Crystallization) เป็นวธิ ีการแยกตวั ละลายท่ีเป็นของแข็งออก จากสารละลาย โดยอาศยั ความสามารถในการละลายของสารตา่ งชนิดกนั ในตวั ทา ละลายชนิดเดยี วกนั จะแตกตา่ งกนั ดว้ ยการทาใหส้ ารละลายอ่ิมตวั ท่ีอณุ หภมู ิสงู มี

อณุ หภมู ิลดลง สารท่ีมีความสามารถในการละลายต่าจะตกผลกึ ก่อนถา้ การตกผลกึ เกิดเรว็ จะไดผ้ ลกึ จะเลก็ ไมส่ มบรู ณ์ 10.การใช้แม่เหลก็ ดูด การใชอ้ านาจแมเ่ หลก็ เป็นวิธีท่ใี ชแ้ ยกองคป์ ระกอบของสารเนือ้ ผสมซง่ึ องคป์ ระกอบหนง่ึ มีสมบตั ิในการถกู แมเ่ หลก็ ดดู ได้ เชน่ ของผสมระหวา่ งผงเหลก็ กบั ผงกามะถนั โดยใชแ้ มเ่ หลก็ ถไู ปมาบนแผน่ กระดาษท่ีวางทบั ของผสมทงั้ สอง แมเ่ หลก็ จะดดู ผงเหลก็ แยกออกมา 11.การตกตะกอน การตกตะกอน ใชแ้ ยกของผสมเนือ้ ผสมท่ีเป็นของแขง็ แขวนลอยอยใู่ น ของเหลว ทาไดโ้ ดยนาของผสมนนั้ วางทงิ้ ไวใ้ หส้ ารแขวนลอยคอ่ ย ๆ ตกตะกอนนอน กน้ ในกรณีท่ตี ะกอนเบามากถา้ ตอ้ งการใหต้ กตะกอนเรว็ ขนึ้ อาจทาไดโ้ ดย ใชส้ าร ตวั กลางใหอ้ นภุ าคของตะกอนมาเกาะ เม่ือมีมวลมากขนึ้ นา้ หนกั จะมากขนึ้ จะ ตกตะกอนไดเ้ รว็ ขนึ้ เชน่ ใชส้ ารสม้ แกวง่ อนภุ าคของสารสม้ จะทาหนา้ ท่ีเป็นตวั กลาง ใหโ้ มเลกลุ ของสารท่ีตอ้ งการตกตะกอนมาเกาะตะกอนจะตกเรว็ ขนึ้

12.การระเหยแหง้ การแยกสารดว้ ยวธิ ีนีเ้ หมาะสาหรบั ใชแ้ ยกสารผสมท่ีเป็นของเหลวและมี ของแข็งละลายในของเหลวนี้ จนทาใหส้ ารผสมมีลกั ษณะเป็นของเหลวใส ซง่ึ เราเรยี ก สารผสมนีว้ า่ สารละลาย เชน่ นา้ ทะเล นา้ เช่ือมนา้ เกลอื เป็นตน้ การแยกสารโดย วิธีการระเหยแหง้ นิยมใชใ้ นการแยกเกลอื ออกจากนา้ ทะเล มีการนาเกลือเพ่ือแยกนา้ ทะเลใหไ้ ดเ้ กลอื สมทุ รโดยวิธีการระเหยแหง้

13.การใช้ความร้อน วธิ ีนีแ้ ยกของผสมชนิดก๊าซละลายในของเหลว 14.การเปลยี่ นอุณหภมู แิ ละความดนั วธิ ีนีใ้ ชส้ าหรบั แยกของผสมท่ีองคป์ ระกอบทงั้ หมดเป็นก๊าซแตล่ ะชนิดมีจดุ เดอื ดไม่ เท่ากนั บทท่ี 8 ปฏกิ ริ ิยาในชีวติ ประจาวัน ปฏกิ ิรยิ าเคมใี นชีวิตประจาวนั เชน่ 1. ปฏิกิรยิ าการเผาไหมเ้ ชือ้ เพลงิ ตา่ ง ๆ เช่น แก๊สหงุ ตม้ นา้ มนั เชือ้ เพลงิ 2. ปฏิกิรยิ าการเกิดสนมิ เหลก็ 3. ปกกิรยิ าการสลายตวั ของโซเดยี มไฮโดรเจนคารบ์ อนเนตดว้ ยความรอ้ นใหแ้ ก๊ส คารบ์ อนไดออกไซด์ เพ่ือใชใ้ นการทาขนมปัง 4. ปฏกิ ิรยิ าการสลายตวั ของไฮโดรเจนเปอรอ์ อกไซดใ์ ชฟ้ อกสผี มและฆา่ เชือ้ โรค 5. ปฏกิ ิรยิ าในแบตเตอรร์ ่ชี นิดตา่ ง ๆ 6. ปฏิกิรยิ าการสลายตวั ของหนิ ปนู ดว้ ยความรอ้ น ไดป้ นู ขาวใชใ้ นการผลติ ปนู ซีเมนต์ 7. ปฏกิ ิรยิ าระหวา่ งปนู กบั ฝนกรด ทาใหส้ ิ่งกอ่ สรา้ งดว้ ยหินปนู หรอื หินออ่ นสกึ กรอ่ น ปฏกิ ริ ยิ าการเผาไหม้

การเผาไหมเ้ ป็นปฏิกิรยิ าการรวมตวั กนั ของเชือ้ เพลงิ กบั ออกซิเจนอยา่ งรวดเรว็ พรอ้ ม กบั เกิดการลกุ ไหมแ้ ละการคายความรอ้ น ในการเผาไหมส้ ว่ นใหญ่จะไมใ่ ชอ้ อกซเิ จน ลว้ น ๆ เพราะสนิ้ เปลอื งคา่ ใชจ้ า่ ยมากแตจ่ ะใชอ้ ากาศแทน โดยอากาศจะมแี ก๊ส ออกซิเจนและแก๊สไนโตรเจนเป็นองคป์ ระกอบหลกั สว่ นแก๊สอ่ืนมปี ะปนอยนู่ อ้ ยมา (ในอากาศมีแก๊สออกซเิ จนประมาณรอ้ ยละ 21 และแก๊สไนโตเจนรอ้ ยละ 79 โดย ปรมิ าตร หรอื แก๊สออกซเิ จนประมาณรอ้ ยละ 23 และแก๊สไนโตเจนรอ้ ยละ 77 โดย นา้ หนกั ) เชือ้ เพลิงชีวมวลสว่ นใหญ่ประกอบดว้ ยคารบ์ อน (C), ไฮโดรเจน (H), ออกซเิ จน (O), และธาตอุ ่ืน ๆ ปะปนอยบู่ า้ งเชน่ ไนโตรเจน (N) และกามะถนั (S) ดงั นนั้ เม่อื นา เชือ้ เพลงิ ชีวมวลไปเผาไหมจ้ ะเกิดปฏกิ ิรยิ าเคมดี งั แสดงดว้ ยสมการตอ่ ไป 2C + O2 ® 2CO + 110380 kJ/kg-mol 2CO + O2 ® 2CO2 + 283180 kJ/kg-mol 2H2 + O2 ® 2H2O + 286470 kJ/kgmol S + O2 ® 2S2O + ความรอ้ น N + O2 ® 2NO 2 + ความรอ้ น

การเผาไหม้อยา่ งสมบรู ณ์ การเผาไหมอ้ ย่างสมบรู ณข์ องสารประกอบไฮโดรคารบ์ อน มีลกั ษณะดงั นี้ 1. มีแก๊สออกซิเจนอยา่ งเหลอื เฟือ 2. ผลติ ภณั ฑท์ ่ไี ดค้ อื แก๊สคารบ์ อนไดออกไซด์ และไอนา้ 3. การเผาไหมใ้ หเ้ ปลวไฟท่สี ะอาด สว่ นการเผาท่ีไมส่ มบรู ณข์ องสารประกอบไฮโดรคารบ์ อนมลี กั ษณะดงั นี้ ▪ มแี ก๊สออกซเิ จนไมเ่ พียงพอ แตม่ ีไฮโดรคารบ์ อนอยา่ งเหลอื เฟือ ▪ ผลติ ภณั ฑท์ ่ไี ดค้ ือ แก๊สคารบ์ อนมอนนอกไซด์ และ/หรอื คารบ์ อน และไอนา้ ▪ การเผาไมใ้ หเ้ ปลวไฟท่ีมีควนั ▪ ปฏิกิรยิ าการเกิดสนิมเหลก็ ▪ สนิม (rust) เป็นโลหะสว่ นท่ีมีการเปล่ยี นสภาพไปจากเดมิ เน่ืองจากไดร้ บั ปฏิกิรยิ าเคมีท่ีมีอากาศ นา้ หรอื ความรอ้ นเป็นตวั การสาคญั ทาใหโ้ ลหะมี คณุ สมบตั แิ ตกตา่ งไปจากเดิม เช่น สีท่ีเปลีย่ นไป มีความแขง็ แรงลดลง และทา ใหเ้ กิดการผกุ รอ่ น ตวั อยา่ งท่ีเราพบเห็นอยบู่ อ่ ย ๆ ไดแ้ ก่ เหลก็ จะมีสนมิ อยู่ 2

ชนิด คอื สนิมสนี า้ ตาลอมแดง หรอื สนิมสีแดง และสนิมสดี า นอกจากนีโ้ ลหะ แตล่ ะชนิดจะมีสสี นมิ ท่ีแตกต่างกนั ดว้ ย เป็นปฏกิ ิรยิ าท่พี บเห็นไดง้ า่ ยๆ กบั สง่ิ ก่อสรา้ งตา่ ง ๆ ท่ีมเี หลก็ เป็นองคป์ ระกอบ แตเ่ ป็นปฏกิ ิรยิ าท่ี แก๊ส NO2 ในอากาศ เม่ือถกู แสดงอาทติ ยจ์ ะสลายตวั เป็นแก๊ส NO และอะตอมอสิ ระของออกซเิ จน เกิดขนึ้ อยา่ งชา้ ๆ อาจจะกินเวลายาวนาน เกิดขนึ้ เม่อื มีเหลก็ สมั ผสั กบั นา้ และความชืน้ โดยจะคอ่ ยๆ สกึ กรอ่ น ซง่ึ สามารถรวมตวั กบั แก๊ส O2 เป็น O3 กลายเป็นเหลก็ ออกไซด์ หรอื ท่ีเรารูจ้ กั กนั วา่ สนิมเหลก็ (Fe2O3.H2O) สงั เกตไดจ้ ากสแี ละลกั ษณะอ่ืน ๆ ท่แี ตกตา่ งจากเหลก็ (Fe) ปฏิกิรยิ าการเกิดสนิม มีดงั นนั้ 1.การผกุ รอ่ นของโลหะ คอื ปฏกิ ิรยิ าเคมีท่ีเกิดระหวา่ งโลหะกบั ภาวะแวดลอ้ ม 2.ภาวะแวดลอ้ มท่ีทาใหผ้ กุ รอ่ น คอื ความชืน้ และออกซเิ จน (H2O, O2) หรอื H2O กบั อากาศ 3. ปฏกิ ิรยิ าเคมที ่ีเกิดในการผกุ รอ่ น เป็นปฏิกิรยิ ารดี อกซ์ 3.1 โลหะท่ีเกิดปฏกิ ิรยิ า Oxidation (ใหอ้ เิ ลก็ ตรอน) 3.2 ภาวะแวดลอ้ มเป็นฝ่ายรบั อเิ ลก็ ตรอน เกิดปฏิกิรยิ า Reduction 4. สมการแสดงปฏิกิรยิ าการผกุ รอ่ น

การปอ้ งกนั สนมิ เหลก็ 1.ทาสี ทานา้ มนั การรมดา และการเคลือบพลาสติก เป็นการปอ้ งกนั การถกู กบั O2 และความชืน้ ซง่ึ เป็นการปอ้ งกนั การเกิดสนมิ ของโลหะไดแ้ ละเป็นวิธีท่ี สะดวกและ ใหผ้ ลดี 2.โลหะ บางชนิดมีสมบตั พิ ิเศษ กลา่ วคือเม่อื ทาปฏกิ ิรยิ ากบั ออกซิเจนจะเกิดเป็น ออกไซดข์ องโลหะเคลือบอยบู่ น ผิวของโลหะนนั้ และไมเ่ กิดการผกุ รอ่ นอีกตอ่ ไป โลหะ ท่มี ีสมบตั ิดงั กลา่ วไดแ้ ก่ อลมู ิเนียม ดีบกุ และสงั กะสี การชบุ หรอื เคลอื บโดยโลหะท่ี Oxide ของโลหะนนั้ คงตวั สลายตวั ยาก จะเป็นผิวบาง ๆ คลมุ ผิวโลหะอีกที ไดแ้ ก่ Cr (โครเมียม) และอลมู เิ นียม (Al) เป็นตน้ ดงั นนั้ Cr2O3.Al2O3 สลายตวั ยาก เรยี กช่ือวา่ วิธี อโนไดซ์ (Anodize) (เหลก็ กลา้ ไมเ่ กิดสนิม (stainless steel) เป็น Fe ผสม Cr) 3.การผกุ รอ่ นของโลหะมปี ฏิกิรยิ าเกิดขนึ้ เช่นเดยี วกบั แอโนดในเซลลอ์ ิเลก็ โทรไลต์ ดงั นนั้ ถา้ ไมต่ อ้ งการใหเ้ กิดการผกุ รอ่ นจงึ ตอ้ งใหโ้ ลหะนนั้ มีสภาวะเป็นแคโทด หรอื

คลา้ ยกบั แคโทด โดยใชโ้ ลหะท่ีเสีย e- งา่ ยกวา่ เหลก็ ไปอยกู่ บั เหลก็ ไดแ้ ก่ Fe ชบุ Zn สาหรบั มงุ หลงั คา การฝังถงุ Mg ตามทอ่ หรอื การผกู Mg ตามโครงเรอื จะทาให้ Fe ผุ ชา้ ลง เน่ืองจาก Zn & Mg เสีย e งา่ ยกวา่ Fe จะเสยี e แทน Fe เรยี กช่ือวิธี แคโธดิก (Cathodic) 4.การปอ้ งกนั การผกุ รอ่ นของโลหะในระบบหลอ่ เยน็ แบบปิด เคร่อื งยนตท์ ่ใี ชใ้ นรถยนต์ หรอื เคร่อื งมือผลิตกระแสไฟฟ้าจะใชร้ ะบบหลอ่ เยน็ แบบปิดเพ่ือรกั ษาอณุ หภมู ิของ เคร่อื งยนตไ์ มใ่ หส้ งู มากเกินไป สารหลอ่ เยน็ ท่ีใชค้ อื นา้ ซง่ึ มอี อกซิเจนละลายอยู่ ถา้ เครอ่ื งยนตม์ โี ลหะผสมของอลมู เิ นียม ออกซเิ จนท่ีละลายอยใู่ นนา้ จะถกู ใชใ้ นการสรา้ ง ฟิลม์ อลมู เิ นียมออกไซด์ และฟิลม์ นีจ้ ะปอ้ งกนั การผกุ รอ่ นเครอ่ื งยนตไ์ ด้ แตถ่ า้ เคร่อื งยนตม์ ีสว่ นประกอบท่ีเป็นโลหะผสมของเหล็ก สว่ นประกอบของเคร่อื งยนตท์ ่ี สมั ผสั กบั นา้ จะเกิดการผกุ รอ่ นได้ เน่ืองจากออกไซดข์ องเหลก็ ไมม่ สี มบตั ใิ นการเป็น สารเคลือบผิว จงึ ตอ้ งเติมสารยบั ยงั้ การกดั กรอ่ นซง่ึ ประกอบดว้ ยสารประกอบของไน ไตรตโ์ บแรกซ์ สารนีจ้ ะทาใหน้ า้ ในระบบหลอ่ เย็นมี pH สงู กวา่ 8.5 และทาใหโ้ ลหท่ี เป็นสว่ นประกอบของเคร่อื งยนตเ์ กิดปฏิกิรยิ าออกซิเดชนั ไดย้ าก การผกุ รอ่ นของโลหะ

จงึ ลดลง นอกจากนีก้ ารใชร้ ะบบปิดมผี ลดีอีกประการหนง่ึ คือเป็นการจากดั ปรมิ าณ ของออกซอ เจนท่ลี ะลายลงไปในนา้ จงึ ทาใหก้ ารผกุ รอ่ นของโลหะลดลง ผลกระทบของก๊าซมลพษิ ภาพของฮโี มโกลบนิ 1. คารบ์ อนมอนอกไซด์ เป็นก๊าซท่เี กิดขนึ้ จากการเผาไหมไ้ มส่ มบรู ณข์ อง สารประกอบคารบ์ อน เป็นก๊าซท่ไี มม่ ีสีรสและกล่นิ เบากวา่ อากาศท่วั ไป เม่ือหายใจ เขา้ ไปก๊าซนีจ้ ะรวมตวั ฮีโมโกลบิน (hemoglobin) ในเม็ดเลือดแดงไดม้ ากกวา่ ออกซิเจนถงึ 200-250 เท่า เกิดเป็นคารบ์ อกซฮี ีโมโกลบนิ (Carboxyhemoglobin) ทาใหเ้ ม็ดเลือดแดงไมส่ ามารถรบั O 2 ไดต้ ามปกติรา่ งกาย ไดร้ บั O 2 นอ้ ยลงและหวั ใจตอ้ งสบู ฉีดโลหติ มากขนึ้ เพ่ือทาใหโ้ ลหิตผา่ นปอดมาก ขนึ้ จะไดม้ กี ารรบั O2 ใหม้ ากขนึ้ หวั ใจและปอดจะตอ้ งทางานหนกั ขนึ้ อาการท่วั ไป

เม่อื รา่ งกายไดร้ บั CO คือ วิงเวยี นศีรษะหายใจอดึ อดั คลื่นไสอ้ าเจียน ปวดศีรษะ มนึ งง หากรา่ งกายไดร้ บั คารบ์ อนไดออกไซดม์ ากอาจช็อกหมดสตหิ รอื ตายได้ 2. กา๊ ซออกไซดข์ องไนโตรเจน ออกไซดข์ องไนโตรเจนประกอบดว้ ยไนตรสั ออกไซด์ (N 2O) ไนตรกิ ออกไซด์ (NO) ไดไนโตรเจน ไตรออกไซด์ (N 2O 3) ไนโตรเจนไดออกไซด์ (N 2O) ไดไนโตรเจนเตตราออกไซด์ (N 2O 4) และไดไนโตรเจน เพนตะออกไซด์ (N 2O 5) โดยท่วั ไปก๊าซท่ที าใหเ้ กิดมลพิษทางอากาศ คือ ก๊าซไนตริ กออกไซด์ (NO) และก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO 2) 3. ก๊าซไนตริกออกไซด์ (NO) เป็นก๊าซเฉ่ือยมีคณุ สมบตั ิเป็นยาสลบ เป็นก๊าซไมม่ ีสี และกลิน่ ในธรรมชาตทิ ่วั ไปพบในปรมิ าณนอ้ ยกวา่ 0.5 ppm. ละลายนา้ ได้ เลก็ นอ้ ย สว่ นไนโตรเจนไดออกไซด์ ( NO 2) เป็นก๊าซสนี า้ ตาล ถา้ มจี านวนมากจะ มองเหน็ ก๊าซทงั้ สองชนิดจะเกิดขนึ้ เองตามธรรมชาติ ไดแ้ ก่ ฟ้าผา่ ฟา้ แลบ ภเู ขาไฟ ระเบดิ หรอื อาจเกิดจากกลไกของจลุ ินทรยี ์ และนอกจากนีอ้ าจเกิดจากมนษุ ย์ เชน่ อตุ สาหกรรมผลติ กรดไนตรกิ และกรดกามะถนั และโรงงานผลติ วตั ถรุ ะเบิด และการ เผาไหมเ้ ของเครอ่ื งยนต์ เป็นตน้ ก๊าซไนตรกิ ออกไซดท์ าปฏิกิรยิ ากบั โอโซนใน บรรยากาศจะเกิดเป็นไนโตเจนไดออกไซดแ์ ละออกซเิ จน ในทางตรงกนั ขา้ ม เม่ือมี แสงแดดจะทาใหไ้ นโตรเจนออกไซดเ์ กิดปฏิกิรยิ าผนั กลบั โดยท่วั ไป ก๊าซ NO 2 ไม่ เป็นอนั ตรายตอ่ รา่ งกาย เกิดอนั ตราย แต่ NO 2 จะรวมตวั กบั นา้ ในอากาศเป็น H NO 3 (กรดไนตรกิ ) ซง่ึ มีฤทธิ์กดั กรอ่ น 4. ซลั เฟอรอ์ อกไซด์ (SO x) ออกไซดซ์ ลั เฟอร์ ประกอบดว้ ย SO 2 และ SO 3 โดยท่วั ไปมกั เขียนแทนซลั เฟอรอ์ อกไซด์ ดว้ ย

SO x ซลั เฟอรไ์ ดออกไซด์ (SO 2) เป็นก๊าซไมม่ สี ี ไมต่ ิดไฟ มกี ล่ินแสบจมกู ละลาย ไดด้ ใี นนา้ โดยจะเปล่ียนเป็นกรดซลั ฟรู กิ ในธรรมชาตทิ ่วั ไปจะมีปรมิ าณนอ้ ยใน บรรยากาศคอื 0.02 – 0.1 ppm. แตถ่ า้ พบในปรมิ าณสงู แลว้ สว่ นมากจะเกิดจากการ เผาไหม้ โดยใชเ้ ชือ้ เพลงิ หรอื วสั ดทุ ่มี ีกามะถนั เป็นสว่ นประกอบปฏิกิรยิ าการเกิด ซลั เฟอรไ์ ดออกไซด์ ( SO 2) ถา้ SO 2 ทาปฏกิ รยิ ากบั O 2 ในอากาศจะได้ SO 3 ย่งิ ถา้ ในบรรยากาศมีตวั เรง่ ปฏกิ ิรยิ า เชน่ มงั กานีส เหลก็ หรอื กลมุ่ metallic oxide จะทา ใหป้ ฏิกรยิ าเรว็ ขนึ้ ถา้ ในบรรยากาศ มลี ะอองนา้ หรอื ความชืน้ สงู SO 2 จะเกิดการรวมตวั เป็นฝน กรด (acid rain) ซง่ึ จะสง่ ผลกระทบตอ่ ระบบนิเวศ ป่าไม้ แหลง่ นา้ ส่ิงมีชีวิตและมี ฤทธิ์กดั กรอ่ นอาคาร 5. Smog (ควัน) ควนั มที งั้ ควนั ดาและควนั ขาว ดงั นี้ ▪ ควนั ดำ คือ อนภุ าคของคารบ์ อนเป็นผงหรอื เขมา่ เลก็ ๆ ท่เี หลือจากการ เผาไหมข้ องเครอ่ื งยนตท์ ่มี กี ารใชน้ า้ มนั ดเี ซลเป็นสว่ นใหญ่ และจาก โรงงานอตุ สาหกรรม ▪ ควนั ขำว คอื สารไฮโดรคารบ์ อนหรอื นา้ มนั เชือ้ เพลงิ ท่ียงั เผาไหมไ้ ม่ สมบรู ณ์ ซง่ึ จะปลอ่ ยออกมาทางทอ่ ไอเสีย สารไฮโดรคารบ์ อนเหลา่ นี้

อาจเกิดปฏิกิรยิ าตอ่ จนไดเ้ ป็นก๊าซโอโซนในบรรยากาศเม่ือไดร้ บั แสงอาทิตยเ์ ป็นตวั เรง่ ปฏกิ ิรยิ า 6. ฝ่ ุนละออง (Suspended Particulate Matter) ฝ่นุ ละอองในบรรยากาศเป็น ปัญหามลพษิ ทางอากาศท่ีสาคญั ท่ีสดุ ของกรุงเทพมหานครและเมืองใหญ่ๆ ซง่ึ สง่ ผล กระทบตอ่ สขุ ภาพอนามยั ของประชาชนทงั้ ทางตรงและทางออ้ มประกอบดว้ ยสารตา่ ง ๆ ทงั้ ท่ีเป็นของแข็ง และ ของเหลว ท่ีกระจายอยใู่ นบรรยากาศ เป็นกลมุ่ ของโมเลกลุ ท่ี มองดว้ ยตาเปลา่ ไมเ่ หน็ มขี นาดตงั้ แต่ 0.002 ไมครอนไปจนถึง ฝ่นุ ท่มี ีขนาดใหญ่กวา่ 500 ไมครอน ซง่ึ แบง่ เป็น 3 ประเภทดงั นี้ ▪ ฝ่นุ ขนาดเลก็ กวา่ 10 ไมครอน ▪ ฝ่นุ รวม (Total Suspended Particulate: TSP) มีขนาดเล็กกว่า 100 ไมครอน ▪ ฝ่นุ หนกั (dust fall) ฝ่นุ ขนาดตงั้ แต่ 100 ไมครอนขนึ้ ไป แหลง่ ท่ีมาของฝ่นุ ละอองในบรรยากาศ แบง่ เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ 1. ฝ่นุ ละอองตามธรรมชาติ (natural particle) เช่น ดิน ทราย ละอองนา้ เขมา่ ควนั จากควนั ป่า ฝ่นุ เกลือจากทะเล 2. ฝ่นุ ละอองท่เี กิดจากกิจกรรมท่ีมนษุ ย์ (man-made particle) การคมนาคมขนสง่ การกอ่ สรา้ ง การปรบั ปรุงสาธารณปู โภค โรงงานอตุ สาหกรรม การเผาไหมเ้ ชือ้ เพลิง โลหะหนกั และสารประกอบของโลหะ หนกั เช่น แคดเมยี ม (Cd) ตะก่วั (Pb) โครเมยี ม(Cr) ทาใหเ้ กิดฝ่นุ สว่ น ใหญ่ โดยจะเป็นในรูปของอนภุ าคและจะแตกตวั ในนา้ และดินโดยไปสะสมอยไู่ ดท้ งั้ แบบแหง้ และเปียก (dry and wet depositions) และกอ่ ใหเ้ กิดปัญหานา้ และดิน

ปนเปื้อนสว่ นใหญ่แคดเมยี มมาจากโรงงานถลงุ สงั กะสี โรงงานผลิตรงควตั ถุ แคดเมียม (cadmium pigment) เป็นตน้ ตะก่วั มาจากโรงงานถลงุ ตะก่วั โรงงานผลิตรงควตั ถุ (pigment) โรงงานแกว้ และรถยนตท์ ่ใี ชน้ า้ มนั เตมิ สาร ตะก่วั สว่ นแหลง่ โครเมยี ม ไดแ้ ก่โรงงานผลิตรงควตั ถโุ ครเม่ยี ม (chromium pigment) เป็นตน้ ผลเสยี ของฝ่นุ ละอองในดา้ นตา่ ง ๆ แบง่ ไดด้ งั นีค้ อื 1. ผลตอ่ สภาพบรรยากาศท่วั ไป ทาใหท้ ศั นวิสยั ไมด่ ี เน่ืองจากเป็นอนภุ าคของแข็งท่ี ดดู ซบั และหกั เหแสงได้ ทงั้ นีข้ นึ้ อยกู่ บั ขนาดและความหนาแน่น และองคป์ ระกอบ ของฝ่นุ ละออง 2. ผลตอ่ วตั ถแุ ละสิ่งกอ่ สรา้ ง ทาใหเ้ กิดความสกปรกแก่ อาคาร และสิ่งกอ่ สรา้ ง และ ทาอนั ตรายตอ่ วตั ถแุ ละสิ่งก่อสรา้ งได้ เช่นกดั กรอ่ นผวิ หนา้ ของโลหะหนิ ออ่ นหรอื วตั ถุ อ่ืน ๆ เชน่ รวั้ เหลก็ หลงั คาสงั กะสี รูปปั้น ฯลฯ 3. ผลตอ่ สขุ ภาพอนามยั ของมนษุ ย์ ทาใหเ้ กิดอาการระคายเคอื งตาและ ยงั สง่ ผลตอ่ ระบบหายใจซง่ึ ขนึ้ อย่กู บั ขนาดของฝ่นุ ละออง ละอองขนาดใหญ่จะถกู ดกั ไวท้ ่ขี น จมกู สว่ นฝ่นุ ละอองท่ีสามารถเขา้ สรู่ ะบบทางเดนิ หายใจของมนษุ ยไ์ ดม้ ขี นาดเลก็ กวา่ 10 ไมครอน เม่ือเขา้ สรู่ ะบบทางเดนิ หายใจทาใหร้ ะคายเคอื งแสบจมกู ไอ จาม มี เสมหะหรอื มีการสะสมของฝ่นุ ในถงุ ลมปอด ทาใหก้ ารทางานของปอดเสอ่ื มลง ฝนกรด ฝนกรด หมายถงึ นา้ ฝนทม่ี ีค่า pH ตา่ กว่า 5.6 โดยส่วนมากเกดิ จากก๊าซ 2 ชนิด คอื

1. ก๊าซซลั เฟอรไ์ ดออกไซด์ ( SO 2) ทาใหเ้ กิดกรด ซลั ฟรุ กิ (H 2SO 4) 2. ออกไซดข์ องไนโตรเจน (NOx) ทาใหเ้ กิดกรด ไนตรกิ (HN O 3) ฝนกรดมกั พบในเขตอตุ สาหกรรมซง่ึ สามารถอยใู่ นรูปของฝน หมอก หมิ ะ ซง่ึ มี ผลกระทบตอ่ พืช สตั วน์ า้ และสง่ิ ก่อสรา้ งตา่ ง ๆ ซง่ึ กลไกการเปลย่ี นจากก๊าซ SO 2 และ NOx เป็นกรด เกิดไดท้ งั้ ในสถานะก๊าซและของเหลว มีดงั นี้ 1. ก๊าซซลั เฟอรไ์ ดออกไซด์ ( SO 2) ปฎกิ ิรยิ าของซลั เฟอรไ์ ดออกไซดก์ บั ออกซิเจนใน บรรยากาศ ดงั นี้ 2. ออกไซดข์ องไนโตรเจน (NOx) โดยปกตทิ งั้ O 2 และ NO 2 เป็นก๊าซท่ีไมว่ อ่ งไวใน การเกิดปฏิกิรยิ าแตถ่ า้ อยภู่ ายใตอ้ ณุ หภมู แิ ละความดนั สงู ก๊าซทงั้ สองชนดิ จะทา ปฏกิ ิรยิ ากนั เกิดเป็น nitrogen dioxide (NO 2) จากนนั้ NO จะทาปฏิกิรยิ ากบั O 2 ในบรรยากาศได้ nitrogen dioxide (NO 2) NO 2 เป็นก๊าซพิษมนี า้ ตาล และเป็นก๊าซท่วี อ่ งไวในการทาปฏิกิรยิ า ซง่ึ จะทาปฏกิ ิรยิ า กบั อนมุ ลู อิสระของหมู่ hydroxyl (OH) ในบรรยากาศไดก้ รดไนตรกิ HNO 3ซง่ึ จะ ละลายในนา้

ภาพแสดงกระบวนการเกดิ ฝนกรด ผลกระทบของฝนกรด ฝนกรดมผี ลกระทบตอ่ พืชและทรพั ยากรธรรมชาติ กลา่ วคอื ฝนกรดสามารถ ทาปฎิกิรยิ ากบั ธาตอุ าหารท่ีสาคญั ของพืช เชน่ แคลเซยี ม ไนเตรต แมกเน เซียม และโปรแตสเซียม ทาใหพ้ ืชไมส่ ามารถนาธาตอุ าหารเหลา่ นีไ้ ปใชไ้ ด้ และซลั เฟอรไ์ ดออกไซดใ์ นบรรยากาศยงั ไปปิดปากใบพชื ซง่ึ จะมผี ลกระทบตอ่ การ หายใจของพืช ความเป็นกรดท่ีเพ่ิมขนึ้ ของนา้ ยงั มีผลกระทบดา้ นระบบนเิ วศ ท่อี ยู่ อาศยั รวมถงึ การดารงชีวิตอีกดว้ ย ฝนกรดสามารถละลาย Calcium carbonate ใน หินทาใหเ้ กิดการสกึ กรอ่ น เช่น ปิรามิดในประเทศอียิปต์ และทชั มาฮาลในประเทศ อินเดยี เป็นตน้ นอกจากนีย้ งั มีฤทธิ์กดั กรอ่ นทาลายพวกโลหะทาใหเ้ กิดสนิมเรว็ ขนึ้ อีกดว้ ย ผลกระทบจากฝนกรด อาจสรุปไดด้ งั นีค้ ือ

1. ฝนกรดจะทาลายธาตอุ าหารบางชนิดในดิน เชน่ ไนเตรต ฟอสเฟต ทาใหด้ นิ เป็น กรดเพ่มิ ขนึ้ มผี ลตอ่ การ เพาะปลกู เชน่ ผลผลติ ของพชิ นอ้ ยกวา่ ปกติ เพราะฝนกรดทา ใหด้ นิ เปรยี้ วจลุ นิ ทรยี ห์ ลายชนดิ ในดนิ ท่ีมปี ระโยชนต์ อ่ การเจรญิ เตบิ โตของพืชถกู ทาลาย ซง่ึ จะมีผลกระทบในแงก่ ารย่อยสลายในดนิ และการเจรญิ เตบิ โตของพืช กรดท่ีเกิดจากก๊าซซลั เฟอรไ์ ดออกไซดแ์ ละเกิด จากก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ จะทาให้ นา้ ในแมน่ า้ ทะเลสาบ มีความเป็นกรดเพ่มิ ขนึ้ ถา้ เกิดอย่างรุนแรงอาจทาใหส้ ตั วน์ า้ ดงั กลา่ วตาย เชน่ อเมรกิ าตอนกลาง คา่ pH ของนา้ ในทะเลสาบลดลง ทาให้ ทะเลสาบ 85 แหง่ ไมม่ ีปลาซง่ึ เหตกุ ารณท์ านองนีเ้ กิดขนึ้ ในทะเลสาบ ในประเทศ สวีเดน ทะเลสาบบางแหง่ ปอ้ งกนั ตวั เองจาก ฝนกรดไดเ้ พราะในทะเลสาบนนั้ มีสาร พวกไบคารบ์ อเนต หรอื แรธ่ าตอุ ่ืนละลายอยู่ 2. ฝนกรดทาลายวสั ดสุ งิ่ กอ่ สรา้ งและอปุ กรณบ์ างชนดิ คอื จะกดั กรอ่ นทาลายพวก โลหะ เชน่ เหลก็ เป็นสนมิ เรว็ ขนึ้ สงั กะสีมงุ หลงั คา ท่ีใกล้ ๆ โรงงานจะ ผกุ รอ่ นเรว็ สงั เกตไดง้ ่าย นอกจากนีย้ งั ทาให้ แอร์ ตเู้ ย็น หรอื วสั ดอุ ่ืน ๆ เช่นปนู ซเี มนตห์ มดอายุ เรว็ ขนึ้ ผกุ รอ่ นเรว็ ขนึ้ เป็นตน้ 3. ฝนกรดจะทาลายทรพั ยากรธรรมชาติ เช่น ปู หอย กงุ้ อาจมจี านวนลดลงหรอื สญู พนั ธุไ์ ปไดเ้ พราะ ฝน การควบคมุ และปอ้ งกนั ลดการใชเ้ ชือ้ เพลงิ ฟอสซลิ ใหน้ อ้ ยลง จะสามารถทาใหค้ า่ ความเป็นกรดในนา้ ฝน ลดลงได้ ในชว่ งท่ีฝนตกใหมๆ่ นา้ ฝนจะไมส่ ะอาดมีความเป็นกรดสงู คอื pH อยรู่ ะหวา่ ง 3.5 – 5.0

บทที่ 9 ระบบนิเวศและการรักษาดุลยภาพของส่งิ ชวี ิต ความหมายของระบบนิเวศ ระบบนิเวศ (ecosystem) หมายถงึ ระบบความสมั พนั ธข์ องสิ่งมีชีวิตท่อี าศยั อยใู่ น แหลง่ ท่ีอยแู่ หลง่ ใดแหลง่ หน่งึ ซงึ้ มีความสมั พนั ธ์ 2 ลกั ษณะคือ 1.ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งกลมุ่ สง่ิ มีชีวติ ท่ีอาศยั อยรู่ วมกนั ในบรเิ วณแหลง่ ท่ีอยนู่ นั้ เรยี กวา่ ความสมั พนั ธท์ างชีวภาพ รูปแสดงความสมั พนั ธท์ างชีวภาพของสิ่งมีชีวิต 2.ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งกลมุ่ สิ่งมีชีวติ กบั สภาพแวดลอ้ มท่ไี มม่ ชี ีวติ ในบรเิ วณ แหลง่ ท่ีอยนู่ นั้ เรยี กวา่ ความสมั พนั ธท์ างกายภาพ เชน่ ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสงิ่ มีชีวติ กบั อณุ หภมู ิ นา้ อากาศ แรธ่ าตุ แสงสวา่ ง ตวั อยา่ งเชน่ ไสเ้ ดือนดนิ อาศยั อยใู่ นดินท่ี เปียกชืน้ แมลงสาบอาศยั อยใู่ นท่ีมดื

รูปแสดงความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งกลมุ่ สง่ิ มชี ีวติ กบั สภาพแวดลอ้ ม รูปแสดงแหลง่ ท่ีอยตู่ ามธรรมชาติ รูปแสดงแหลง่ ท่ีอยทู่ ่มี นษุ ยส์ รา้ งขนึ้ ความสมั พนั ธท์ งั้ สองลกั ษณะนีเ้ กิดขนึ้ ไดพ้ รอ้ ม ๆกนั และเกิดขนึ้ ในระบบนเิ วศ ทกุ ระบบ เน่ืองจากสิ่งมชี ีวิตทกุ ชนิดไมส่ ามารถอยตู่ ามลาพงั ได้ ซง่ึ ความสมั พนั ธ์ ระหวา่ งสิ่งมชี ีวิตกบั ส่งิ มีชีวติ ดว้ ยกนั และความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสิง่ มีชีวติ กบั สภาพแวดลอ้ มนีเ้ ป็นปัจจยั สาคญั ในการดารงชีวิต แหลง่ ท่ีอยู่ (habitat) หมายถงึ บรเิ วณท่ีกลมุ่ สิง่ มีชีวติ อาศยั อยู่ เช่น ลาคลอง เป็นแหลง่ ท่ีอยขู่ องปลาและกงุ้ ขอนไมท้ ่เี นา่ เป่ือยผพุ งั เป็นแหลง่ ท่ีอยอู่ าศยั ของเห็ด และราบางชนิด

ระดับความสัมพนั ธข์ องสิง่ มชี ีวิตในระบบนิเวศ ส่ิงมีชีวติ มีมากมายหลายชนิดในธรรมชาติ เชน่ ผงึ้ ตน้ ไม้ ปลา กงุ้ จดั เป็น สง่ิ มชี ีวิตแตล่ ะชนดิ ในธรรมชาติจะพบสิ่งมชี ีวติ หลายชนิดในลกั ษณะต่าง ๆ ท่มี ี ความสมั พนั ธก์ นั ซง่ึ จดั ระดบั ความสมั พนั ธเ์ ป็น 4 ระดบั ดงั นี้ 1. ระดบั ประชากร (population) หมายถงึ ระบบท่ีสิ่งมีชีวิตชนดิ เดียวกนั ตงั้ แต่ 2 ตวั ขนึ้ ไปมาอยรู่ วมกนั ในบรเิ วณหน่งึ เช่น ผงุ้ ในรงั ปลาหางนกยงุ ในขวดนา้ นก2ตวั เกาะ บนก่ิงไม้ ววั 10ตวั ในทงุ่ หญา้ และแปลงปลกู ผกั บงุ้ รูปแสดงประชากรววั ท่ีอาศยั อยใู่ นทงุ่ หญา้ 2. ระดบั ชมุ นมุ สิง่ มีชีวิต (community) หมายถงึ ระบบท่ีมสี ่งิ มีชีวติ ตงั้ แต่2ชนิดขนึ้ ไป อาศยั อยใู่ นบรเิ วณเดยี วกนั เชน่ มดและแมลงกระชอนท่ีอยใู่ ตค้ อ่ นไม้ กงุ้ และปลาใน คลอง นกเอีย้ งเกาะอยบู่ นหลงั ควาย

รูปแสดงความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งควายกบั นกเอีย้ ง 3. ระดบั ระบบนิเวศ (ecosystem) หมายถงึ ระบบท่ีรวมความสมั พนั ธข์ องชมุ นมุ สงิ่ มชี ีวิตกบั สงิ่ แวดลอ้ มบรเิ วณนนั้ มีการหมนุ เวียนสารและพลงั งานเป็นวฏั จกั ร เชน่ ระบบนิเวศป่าไมม้ หี มนุ เวียนแก๊สคารบ์ อนไดออกไซดแ์ ละแก๊สออกซเิ จน มีการ ถ่ายทอดพลงั งาน เชน่ หนอนกินใบไม้ นกกินหนอน รูปแสดงระบบนิเวศ การเปลี่ยนแปลงประชากรมีทงั้ ท่ีเกิดขนึ้ อยา่ งรวดเรว็ และอยา่ งชา้ ๆ ซง่ึ มีปัจจยั ท่ี เก่ียวขอ้ งกบั การเปลีย่ นแปลงขนาดของประชากร ดงั นี้

1. อาหาร ในแหลง่ ท่ีอยทู่ ่มี อี าหารอดุ มสมบรู ณส์ าหรบั สิง่ มีชีวติ ชนิด หน่งึ จานวนประชากรของส่ิงมีชีวิตนนั้ จะเจรญิ เตบิ โตอยา่ งสมบรู ณ์ มีการขยายพนั ธ์ และเพ่มิ จานวนประชากรอย่างรวดเรว็ แตถ่ า้ ขาดแคนอาหาร จะทาใหป้ ระชากรของ สิ่งมชี ีวติ เจรญิ เตบิ โตชา้ สิง่ มีชีวิตจะแยง่ อาหารกนั กิน เจ็บปวดและลม้ ตายขนาดของ ประชากรลดลง รูปแสดงทงุ่ หญา้ ท่ีเป็นแหลง่ อาหารของฝงู ววั 2.สิ่งแวดลอ้ มทางกายภาพ สตั วแ์ ละพชื บางชนิดจะเจรญิ เตบิ โตไดด้ ีใน ส่ิงแวดลอ้ มท่เี หมาะสม ในบรเิ วณท่มี ีความช่ืน เหด็ และราจะเจรญิ ไดอ้ ย่างรวดเรว็ เป็น การเพ่มิ ขนาดของประชากร แตใ่ นบรเิ วณท่ีแหง้ แลง้ เห็ด รา และแบคทเี รยี จะ เจรญิ เติบโตไดช้ า้ ส่ิงแวดลอ้ มทางกายภาพ เชน่ นา้ จะทาใหป้ ระชากรมดยา้ ยท่อี ยู่ ดงั นนั้ จานวนประชากรมดจงึ นอ้ ยลง นอกจากนีย้ งั มสี ่งิ แวดลอ้ มทางกายภาพอ่ืนๆ เชน่ แสง ความช่ืน ส่งิ ก่อสรา้ ง กอ้ นหิน คอ่ นไม้ มผี ลตอ่ การดาเนินชีวติ ส่งิ แวดลอ้ ม ทางกายภาพอาจเป็นทงั้ แหลง่ ท่ีอยอู่ าหาร และท่ีหลบภยั เชน่ ใตข้ อ่ นไมท้ ่มี คี วามช่ืน เล็กนอ้ ย จะมปี ระชากรปลวกและมดอาศยั อยซู่ ง่ึ เป็นทงั้ แหลง่ อาหารและท่ีหลบภยั