หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 การแยกสาร

หน่วยการเรียนรู้ท่ี 3 การแยกสารในชีวติ ประจาวนั โดย... ครูสุมนา ตนั ประเสริฐ

หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 การแยกสารในชีวติ ประจาวนั การจาแนกสาร สารรอบตวั เราสว่ นใหญ่เป็นสารผสม หากตอ้ งการแยกสาร บางชนิดออกจากสารผสม เพ่ือนามาศกึ ษาหรอื ใชป้ ระโยชน์ ตา่ ง ๆ เราจาเป็นตอ้ งทราบสมบตั ขิ องสารท่ีเป็นองคป์ ระกอบ

ในสารผสมนนั้ และเลอื กวธิ ีแยกสารผสมใหเ้ หมาะสมจงึ จะ สามารถแยกสารออกจากกนั ได้ สารผสม คือ สารท่ีประกอบดว้ ยสารตงั้ แต่ 2 ชนิดขนึ้ ไปผสมอยู่ รวมกนั สารผสมแตล่ ะชนิดจงึ มีความแตกตา่ งกนั ตามลกั ษณะ ของสารท่ีเป็นองคป์ ระกอบ เราสามารถจาแนกสารผสม โดยใช้ เนือ้ สารเป็นเกณฑ์ การจดั กลุ่มสารตามลักษณะเนือ้ สาร สารผสม สารเนือ้ เดยี ว สารเนือ้ ผสม สารบริสุทธิ์ สารละลาย

สารเนือ้ เดยี ว คอื สารท่ีมองเหน็ ลกั ษณะเนือ้ สารเป็นเนือ้ เดยี วกนั ตลอดทกุ สว่ น ซง่ึ อาจมีสารเพียงชนิดเดียวหรอื หลายชนิดมาผสม กนั ก็ได้ และเม่อื นาสารไปทดสอบสมบตั ิตา่ ง ๆ พบวา่ มีสมบตั ิ เหมือนกนั ทกุ ประการ เช่น

ดงั นนั้ จงึ จดั สารเนือ้ เดยี วตามองคป์ ระกอบของสารไดด้ งั นี้ 1.สารบริสุทธิ์ หมายถึงสารท่ีมีองคป์ ระกอบของสารเพียง ชนิดเดียว ไมม่ ีองคป์ ระกอบของสารชนิดอ่ืนปนอยู่ เช่น ทองคา เงนิ 2.สารละลาย หมายถึงสารเนือ้ เดียวท่ีเกิดจากสารตงั้ แต่ 2 ชนิดขนึ้ ไป มาผสมกนั ทาใหส้ ารรวมเป็นเนือ้ เดยี วกนั โดยสารท่ีไดย้ งั เป็น สารเดมิ อยู่ เช่น นา้ เกลอื เกิดจาก นา้ + เกลอื นา้ หวาน เกิดจาก นา้ + นา้ ตาล นา้ อดั ลม เกิดจาก นา้ ตาล + แก๊สคารบ์ อนไดออกไซด์ ทองเหลอื ง เกิดจาก ทองแดง + สงั กะสี

ข้อควรทราบเก่ียวกับสารละลาย สารละลายแบง่ ออกเป็น ตวั ทาละลาย คอื สารท่ีมีปรมิ าณมากหรอื มีสถานะเดยี วกบั สารละลาย และตวั ละลาย คือสารท่ีมีปรมิ าณนอ้ ยกวา่ หรอื มีสถานะตา่ งจากสารละลาย สารเนือ้ ผสม หมายถงึ สารท่ีเกิดจากสารตงั้ แต่ 2 ชนดิ ขนึ้ ไปผสมกนั มองเห็นลกั ษณะเนือ้ สารไมเ่ ป็นเนือ้ เดยี วกนั ตลอดทกุ สว่ น โดยมีบางสว่ น แยกกนั และมีองคป์ ระกอบของสารหลายชนิดมาผสมกนั เชน่

สารเน้ือผสมบางชนิดถูกจดั เป็น สารแขวนลอย สารแขวนลอย คอื สารเนือ้ ผสมท่ีของแข็งไมล่ ะลายในของเหลว โดย เนือ้ สารท่ีเป็นของแขง็ จะกระจายตวั อยใู่ นของเหลว เม่ือตงั้ ทิง้ ไวจ้ ะ ตกตะกอน เช่น นา้ โคลน นา้ อบไทย นา้ แปง้ ดบิ

สารเนื้อผสม จะต่างจาก สารผสม คือ อนุภาคในสารมขี นาดใหญ่ ทาให้สามารถแยกองค์ประกอบของสารได้ชัดเจน การแยกสาร รอบตวั เรามีสารผสมอยหู่ ลายชนิด ซง่ึ เราสามารถแยกสารผสมออก จากกนั ได้ โดยเลือกใชว้ กี ารแยกสารตา่ ง ๆ เชน่ การหยบิ ออก การ รอ่ น การกรอง การตกตะกอน การรนิ ออก การใชแ้ ม่เหลก็ ดงึ ดดู การระเหยแหง้ เราสามารถนาวธิ ีการแยกสารเหลา่ นีไ้ ปใชป้ ระโยชนใ์ น ชีวติ ประจาวนั ได้ เชน่ รอ่ นแปง้ ใหล้ ะเอียดเพ่ือนาไปทาขนม รนิ นา้ ซาว ขา้ วออกจากเมลด็ ขา้ วสาร

การแยกสาร สารผสมประกอบดว้ ยสารทมี่ อี งคป์ ระกอบ แตกตา่ งกันมาผสมกัน การทจ่ี ะนาสารทเี่ ป็ นองคป์ ระกอบมาใช้ ประโยชนไ์ ดน้ ั้น ตอ้ งผ่านขั้นตอนการแยกสารก่อน โดยวธิ ีการ แยกทเี่ หมาะสมขนึ้ อยกู่ บั ลกั ษณะและสมบตั ขิ องสารท่ีผสมกนั

ประเภทของการแยกสาร - การแยกของแขง็ ออกจากของแขง็ เช่น การหยบิ ออก การฝัด การรอ่ น - การแยกของแขง็ ทไ่ี ม่ละลายในของเหลวออกจากของเหลว เชน่ การ ตกตะกอน การรนิ ออก การกรอง - การระเหดิ - การแยกสารแม่เหล็กออกจากสารผสม ถา้ ใชเ้ นือ้ สารเป็นเกณฑ์ แบง่ ออกเป็น 2 ประเภท 1.การแยกสารเนือ้ เดียว เช่น การกล่นั การระเหยแหง้ 2.การแยกสารเนือ้ ผสม เชน่ การหยบิ ออก การรอ่ น การกรอง การใชแ้ มเ่ หลก็ ดดู การระเหดิ การตกตะกอน การใชก้ รวยแยก

ประเภทของการแยกสาร การแยกของแขง็ ออกจากของแข็ง สารผสมท่ีมีองคป์ ระกอบเป็นของแข็งขนาดแตกตา่ งกนั ชดั เจนมา ผสมกนั สามารถแยกสารไดด้ ว้ ยวธิ ีการ ดงั นี้

การหยบิ ออก เป็นวิธีแยกของแขง็ ท่ีมีลกั ษณะภายนอกแตกตา่ งกนั เช่น สี ขนาด รูปรา่ ง ออกจากกนั เชน่ การหยิบขา้ วตา่ งชนิดออกจากกนั การเลือกหยบิ ถ่วั ท่ีตอ้ งการรบั ประทานออกจากถ่วั ผสมหลายชนิด การคดั แยกไข่ใบใหญ่ กบั ไขใ่ บเลก็ การหยิบลกู บอลสีสม้ ออกจากลกู บอลสีตา่ ง ๆ

การฝัด เป็นวิธีการแยกของแข็งออกจากกนั โดยอาศยั แรงลมชว่ ยพดั ของแข็งท่ีเบา ใหป้ ลวิ ออก สว่ นของแข็งท่ีหนกั ก็จะตกลงบนภาชนะ เช่น การฝัดขา้ ว

การร่อน เป็นวิธีแยกของแข็งขนาดแตกตา่ งกนั ชดั เจนออกจากกนั ซง่ึ สารอาจมี ขนาดเล็ก และไมส่ ามารถใชม้ ือหยิบออกได้ โดยของแข็งท่ีมีขนาดเล็ก กวา่ รูของเครอ่ื งมือสาหรบั รอ่ นจะลอดผา่ นรูไปได้ สว่ นของแขง็ ท่ีมีขนาดใหญ่ จะตดิ อยบู่ นเครอ่ื งมือท่ีใชร้ อ่ น ควรเลอื กใชอ้ ปุ กรณท์ ่ีมีความกวา้ งของรู

ใหเ้ หมาะสมกบั อนภุ าคของสารท่ีตอ้ งการแยก เช่น ตะแกรง กระชอน ตวั อยา่ งการแยกสารดว้ ยการรอ่ น เชน่ การรอ่ นแปง้ ทาขนม การรอ่ น ทราย

การแยกของแขง็ ทไ่ี ม่ละลายในของเหลวออกจากของเหลว สารผสมท่ีมีองคป์ ระกอบเป็นของแข็งท่ีไม่ละลายในของเหลวผสมกบั ของเหลว สามารถแยกสารไดด้ ว้ ยวิธีการ ดงั นี้ การตกตะกอน สารท่ีแยกดว้ ยการตกตะกอนเป็นสารผสมท่ีมีของแข็งแขวนลอยอยใู่ น ของเหลว สารจะมีลกั ษณะขนุ่ โดยเม่อื ตงั้ สารผสมทิง้ ไวข้ องแขง็ ท่ีมี นา้ หนกั จะตกตะกอน เช่น ( แขวนลอย หมายถงึ ภาวะทอ่ี นุภาคซง่ึ มขี นาดจากัดแผ่กระจายอยู่ใน ของไหลหรือของแขง็ โดยไม่ละลายหรือสลายตัวรวมเป็ นเนือ้ เดยี วกัน กับของไหลหรือของแขง็ นั้น )

เม่ือผสมปนู แดงกบั นา้ แลว้ ทิง้ ไวใ้ หป้ นู แดงตกตะกอน ก็จะไดน้ า้ ปนู ใส

นา้ คลอง เม่ือวางทิง้ ไวต้ ะกอนจะตกลงไปอยดู่ า้ นลา่ งของภาชนะตาม แรงโนม้ ถ่วงของโลกอยา่ งชา้ ๆ แตส่ ามารถทาใหต้ กตะกอนเรว็ ขึน้ โดย การใชส้ ารส้มแกวง่ ลงไปในนา้ คลอง สารสม้ จะไปจบั ตวั กบั อนภุ าคของ ของแข็งในนา้ ขนุ่ ทาใหเ้ กิดการรวมตวั กนั จนมีขนาดใหญ่และมนี า้ หนกั มากขนึ้ จงึ ตกตะกอนลงสู่ภาชนะไดเ้ ร็วขนึ้



การรินออก เป็นการแยกของเหลวออกจากของแข็งท่ีตกตะกอนแลว้ โดยของแข็ง จะไมล่ ะลายในของเหลวนนั้ เชน่ การรนิ นา้ ลา้ งขา้ วออกจากขา้ วสาร



การกรอง เป็นการแยกสารเนือ้ ผสมท่ีเป็นของแข็งไมล่ ะลายในของเหลวโดยให้ สารผสมผ่านวสั ดกุ รอง โดยของเหลวจะไหลผา่ นรูของวสั ดกุ รอง สว่ น ของแขง็ ท่ีมีขนาดใหญ่กวา่ รูของวสั ดกุ รองจะตดิ อยดู่ า้ นบน อุปกรณท์ ่ีใช้ ในการกรอง ไดแ้ ก่ กระดาษกรอง สาลี กระชอน และผา้ ขาวบาง ตวั อยา่ งการแยกสารดว้ ยการกรอง ไดแ้ ก่ การกรองกากมะพรา้ วออก จากกะทิ

การกรองนา้ ในเครอ่ื งกรองนา้ การกรองในเครอ่ื งชงกาแฟ



การระเหิด นอกจากวิธีการแยกสารท่ีกลา่ วมาแลว้ ยงั มกี ารแยกสารท่ีใชป้ ระโยชน์ จากสมบตั เิ ฉพาะตวั ของสารไดอ้ ีก น่นั คอื การระเหิด สารท่ีแยกดว้ ยการ ระเหิดเป็นสารทมี่ ีของแข็งทร่ี ะเหดิ ไดผ้ สมกบั ของแขง็ ท่ีระเหดิ ไม่ได้ ระเหดิ ของแขง็ แกส๊ เช่น การแยกผงการบรู (ระเหดิ ได)้ ออกจากเกลือ การแยกเศษลกู เหมน็ (ระเหิดได)้ ออกจากนา้ ตาลทราย

การผสมระหวา่ งทรายกบั เกล็ดไอโอดีน (ระเหิดได)้ ตัวอยา่ ง สารท่ีเกิดการเปล่ยี นสถานะโดยการระเหิด นา้ แขง็ แหง้ ลกู เหมน็ การบรู

พิมเสน เมนทอล กอ้ นหอมดบั กลน่ิ เช่น ในหอ้ งนา้ ในรถยนต์ ในตเู้ สือ้ ผา้



การแยกสารแม่เหลก็ ออกจากสารผสม สมบตั เิ ฉพาะของสารท่ีนามาใชป้ ระโยชนใ์ นการแยกสารยงั มีอีกหนง่ึ สมบตั ิคอื การเป็ นสารแม่เหล็ก โดยจะใชแ้ ยกสารผสมท่ีเป็นของแข็ง ผสมกบั ของแขง็ ท่ีเป็นสารแมเ่ หลก็ สารแม่เหล็ก ( เหลก็ นิกเกิล โคบอลต์ ) จะมีสมบตั ใิ นการถกู แมเ่ หลก็ ดงึ ดดู ได้ เขน่ ผงตะไบเหลก็ ตะปู เป็นตน้ เรยี กวิธีการนีว้ า่ การใช้แม่เหล็กดงึ ดดู ตวั อยา่ งการ แยกสารโดยการใชแ้ มเ่ หล็กดงึ ดดู เชน่ การแยกผงตะไบเหลก็ (แม่เหล็ก ดดู ได)้ ท่ีผสมอยกู่ บั ผงกามะถนั

ตวั อยา่ งการแยกสารดว้ ยวธิ ีนี้ เชน่

การระเหยแห้ง การระเหยแหง้ ใชแ้ ยกสารผสมท่ีมีของแข็งละลายอยใู่ นของเหลวอยา่ ง ผสมกลมกลืนจนเป็นเนือ้ เดียวกนั หรอื เรยี กวา่ สารละลาย ตวั อยา่ งการ แยกสารดว้ ยวธิ ีนี้ เชน่ การทานาเกลอื สมทุ ร การทานาเกลอื สินเธาว์ นา้ เกลือไดร้ บั ความรอ้ นจากดวงอาทติ ยจ์ นนา้ คอ่ ย ๆ ระเหยและเหลอื เกลืออยู่ในนาเกลอื





การกลน่ั เป็นวธิ ีการแยกสารผสมท่ีมีของเหลวผสมกบั ของเหลวท่ีมีจดุ เดือดตา่ งกนั โดยการใหค้ วามรอ้ นกบั สารละลาย จนของเหลวท่ีมีจดุ เดอื ดต่ากลายเป็น ไอออกมาก่อน แลว้ จงึ ควบแน่นกลบั มาเป็นของเหลวท่ีบรสิ ทุ ธิ์ใหม่ เชน่ - เม่ือนานา้ เช่ือมไปกล่นั จะไดน้ า้ บรสิ ทุ ธิ์แยกออกมา เพราะอณุ หภมู ิ ของจดุ เดอื ดนา้ กบั จดุ เดอื ดนา้ ตาลทรายท่ีละลายอยใู่ นนา้ แตกตา่ งกนั - การกล่นั นา้ ท่ีผสมกบั แอลกอฮอลล์ า้ งแผล โดยนา้ มีจุดเดอื ด 100 องศาเซลเซยี ส สว่ นแอลกอฮอลล์ า้ งแผลมีจดุ เดือด 80 องศาเซลเซยี ส จะไดแ้ อลกอฮอลบ์ รสิ ทุ ธิ์ออกมาเพราะกลายเป็นไอก่อนนา้



นอกจากการกล่นั ธรรมดาแลว้ ยงั มีการกล่นั อีกวิธีคือ การกล่ันลาดบั ส่วน ใชใ้ นการแยกสารท่ีมีจดุ เดือดใกลเ้ คยี งกนั โดยการใชก้ ารกล่นั ธรรมดา ไม่ได้ ใชก้ บั การกล่นั นา้ มนั ดบิ หรอื แก๊สธรรมชาติ ดว้ ยการใหค้ วามรอ้ น ทาใหส้ ารท่ีมีจดุ เดอื ดต่ากวา่ เปลยี่ นสถานะจากของเหลวเป็นไอเพ่ือแยก ออกมาจากของเหลวท่ีมีจดุ เดือดสงู แลว้ ควบแนน่ ออกมาเป็นของเหลว สารใดท่ีมีจดุ เดอื ดต่ากวา่ จะกลายเป็นไอและควบแนน่ ออกมาทางดา้ น ของหอกล่นั สว่ นสารท่ีมีจดุ เดือดสงู กวา่ จะควบแน่นแยกออกท่ีชนั้ ถดั ลง ไปเรอ่ื ย ๆ ตามความสงู ของหอกล่นั ในแตล่ ะช่วงอณุ หภมู ิ

การกลนั่ น้ามนั ดิบหรือแก๊สธรรมชาติ

ผลติ ภัณฑ์ท่ไี ด้จากการกลน่ั นา้ มันดบิ มอี ะไรบ้างนะ ?

การตกผลกึ เป็นการแยกสารท่ีเป็นของแขง็ ซง่ึ ละลายอยใู่ นสารละลายโดยการ ใหค้ วามรอ้ นเพ่อื ระเหยตวั ทาละลายออกไปบางสว่ นจนเกิดเป็น สารละลายอมิ่ ตวั เม่ือสารเย็นลงจะทาใหเ้ กิดการตกผลกึ ของของแขง็ ท่ีมีรูปรา่ งเป็นรูปทรงเรขาคณิตของสารนนั้ ๆ ออกมา ทงั้ ยงั มีความบรสิ ทุ ธิ์ มากย่งิ ขนึ้ อีกดว้ ย เชน่ การตกผลกึ ของเกลอื แกงจากนา้ เกลอื อ่มิ ตวั ภายหลงั จากการตกผลกึ แลว้ จะมผี ลกึ ท่ีเป็นของแข็งรวมอยกู่ บั สารละลาย ท่ีเป็นของเหลว เราจงึ สามารถแยกผลกึ ออกไดโ้ ดยการหยิบออกหรอื การกรอง

ผลึก หมายถงึ ของแข็งท่ีมีรูปรา่ งแนน่ อน มีจานวนหนา้ หรือเหล่ียม ชดั เจนแนน่ อน เกิดขนึ้ จากการจดั อนภุ าคของสารอยา่ งมรี ะเบยี บแบบแผน และพบวา่ สารแตล่ ะชนดิ จะมรี ูปรา่ งผลกึ เฉพาะตวั แตอ่ าจมีขนาดใหญ่ เลก็ แตกตา่ งกนั ได้ เชน่ ผลกึ ของเกลอื แกง

ผลกึ นา้ ตาล ผลกึ จนุ สี ผลกึ สารสม้

ในสภาพธรรมชาตเิ ราสามารถพบการตกผลกึ ของสารได้ แตผ่ ลกึ ของสาร ท่ีพบบางชนิดยงั ไมม่ ีความเงางามและไม่มีประกาย ตอ้ งนามาผ่านการ เจียระไนก่อน เพ่ือใหเ้ ป็นเหล่ยี มมากขนึ้ ซง่ึ ทาใหผ้ ลกึ ของสารนนั้ มรี าคา สงู ขนึ้ ดว้ ย เช่น การเจียระไนเพชร

การสกดั สาร การสกดั สารเป็นการแยกสารโดยใชต้ วั ทาละลายท่ีเหมาะสม ตวั อยา่ ง การสกดั สาร เชน่ การสกดั สีจากใบพืชโดยการตดั สว่ นของใบพืชท่ีตอ้ งการ จะแยกออกมา แลว้ นาไปแช่ในตวั ทาละลาย สีในใบพืชจะถกู แยกออกมา ปนอยกู่ บั ตวั ทาละลาย แลว้ จงึ นาตวั ทาละลายไปกล่นั เพ่ือใหไ้ ดส้ ารท่ี บรสิ ทุ ธิ์ตอ่ ไป

การสกดั สารสว่ นใหญ่จะใชน้ า้ เป็นตวั ทาละลาย เพราะไมเ่ ป็นอนั ตราย และสามารถนาสารท่ีสกดั ไดไ้ ปบรโิ ภคไดท้ นั ที แตก่ ารสกดั นา้ มนั พืชจาก ถ่วั เหลือง งา ราขา้ ว หรอื ผลปาลม์ จะตอ้ งใชเ้ ฮกเซนซง่ึ เป็นอนั ตรายตอ่ รา่ งกายเป็นตวั ทาละลาย ทาใหเ้ ม่ือสกดั เอานา้ มนั ออกมาไดแ้ ลว้ จะตอ้ ง นาไปกล่นั แยกเฮกเซนออกมาใหห้ มดก่อนนามาใช้

สาระน่ารู้ พืชจาพวกตะไคร้ สะระแหน่ และสม้ จะมีตอ่ มสรา้ งและกกั เก็บนา้ มนั หอมระเหยท่ีพืชสรา้ งขนึ้ มา นา้ มนั หอมระเหยนีจ้ ะเป็นสารอินทรยี ท์ ่ีมี กล่นิ หอมและระเหยง่าย การแยกนา้ มนั หอมระเหยออกมาทาไดโ้ ดยใช้ วธิ ีการสกดั มีทงั้ การสกดั โดยใชน้ า้ ใชไ้ อนา้ ใชต้ วั ทาละลายและใชไ้ ขมนั ซง่ึ แตล่ ะวิธีจะเหมาะสมตอ่ การสกดั พืชท่ีมีลกั ษณะแตกตา่ งกนั ออกไป

การใช้กรวยแยก เป็นการแยกสารผสมท่ีของเหลวตงั้ แต่ 2 ชนดิ ขนึ้ ไปไมล่ ะลายรวมเป็น เนือ้ เดยี วกนั เช่น นา้ มนั กบั นา้ นา้ มคี วามหนาแน่นมากกวา่ อยดู่ า้ นลา่ ง สว่ นนา้ มนั มีความหนาแนน่ นอ้ ยกวา่ จะอยชู่ นั้ บน สามารถแยกออกจาก กนั ไดโ้ ดยรนิ สารผสมลงในกรวยแยกทางดา้ นบน ตงั้ ทิง้ ไวจ้ นสารผสม แยกชนั้ กนั อยา่ งชดั เจน จากนนั้ จงึ ไขวาลวเ์ ปิด – ปิดของกรวยแยก ปลอ่ ยใหข้ องเหลว ท่ีอยชู่ นั้ ลา่ งไหลลงสภู่ าชนะรองรบั

สรุปสาระสาคญั หน่วยท่ี 3

แบบฝึกหดั หน่วยที่ 3 1.ใหน้ กั เรยี นจาแนกสารตอ่ ไปนีว้ า่ เป็นสารเนือ้ เดียวหรอื สารเนือ้ ผสม นา้ เกลอื เหลก็ ปนู ซีเมนต์ นา้ มนั นา้ เช่ือม นา้ อดั ลม นา้ ตาลทราย นา้ ปลา นา้ จิม้ ไก่ นา้ ผลไม้ นา้ ปลาหวาน นา้ โคลน นา้ มนั ผสมนา้ ดา่ งทบั ทิม นา้ กล่นั นา้ ขีเ้ ถา้ สารเนือ้ เดยี ว.................................................................................. ..................................................................................................... ..................................................................................................... สารเนือ้ ผสม..................................................................................... ..................................................................................................... ......................................................................................................

2.ใหน้ กั เรียนระบุสารต่อไปน้ีวา่ เป็นสารประเภทใด นา้ เช่ือม นา้ พรกิ กะปิ นา้ อดั ลม ดนิ โคลน ทองเหลือง นา้ อบไทย นา้ คลอง นา้ หวาน กาแฟเยน็ นา้ สม้ คนั้ สารละลาย.................................................................................. ................................................................................................. สารแขวนลอย............................................................................. ..................................................................................................