หน่วยที่ 3 สารละลายและการสกัดสาร

วิชา วิทยาศาสตร์เพอื่ งานธุรกิจท่องเทยี่ วและการโรงแรม รหสั วชิ า 3000-1306 หน่วยการเรียนรู้ที่ 3แลสะการาลรสะลกาดั ยสาร





สารละลาย สารเนือ้ เดียวท่ีประกอบดว้ ยธาตหุ รอื สารประกอบตงั้ แตต 2 ชนิดขนึ้ ไป มารวมตวั กนั โดยมีสารหนง่ึ แเป็นตวั ทาละลาย สวน อีกสารหน่งึ แเป็นตวั ละลาย มีขนาดอนภุ าคเลก็ กวา 10-7 เซนติเมตร • ตวั ทาละลาย มีสถานะเดียวกบั สารละลายเสมอ • ตวั ละลาย ตผกระจายไปในสาร อีกชนิดมีสถานะเดยี วกนั หรือตางแ จากสารละลายกไ็ ด้

ขนาดอนุภาคจาแนกสารได้ 3 ประเภท ไดต้ ก สารตขวนลอย คอลลอยด์ ตละ สารละลาย น้ ำโคลนเป็ น สีทำบำ้ นเป็น น้ ำเกลือเป็ น สำร สำร สำรละลำย แขวนลอย คอลลอยด์

• 3. การฉายแสงผ่านสาร ถา้ ฉายตสงแผานสารชนิดตางแๆจะพบวาใน

การกาหนดว่า สารใดเป็ นตัวทาละลาย และ สารใดเป็ นตวั ละลาย ใหพ้ จิ ารณาจากปริมาณ และสถานะขององคป์ ระกอบ • ถ้าสารอยู่ในสถานะเดยี วกัน จะกาหนดใหส้ ารทม่ี ีปริมาณมากกว่า เป็ นตวั ทาละลาย ส่วนสารทม่ี ปี ริมาณน้อยกว่าเป็ นตวั ละลาย • ถา้ สารอยใู่ นสถานะตา่ งกัน หากสารผสมกันแล้ว สารใหม่ทไี่ ดอ้ ยู่ใน สถานะเหมือนกับสารชนิดใด ใหถ้ อื ว่าสารนั้นเป็ นตวั ทาละลาย ส่วนอกี สารหนึ่งเป็ นตวั ละลาย







ชนิดของสารละลาย 1. สารละลายเข้มข้น (ConcentrationSolution) หมายถงึ สารละลายท่ีมีตวั ถกู ละลายอยมู าก 2. สารละลายเจอื จาง (Dilute Solution) หมายถงึ สารละลายท่ีมีปรมิ าณตวั ถกู ละลายละลายอยนู อ้ ย

ชนิดของสารละลาย 3. สารละลายอมิ่ ตัว ( Saturated Solution ) หมายถึงแ สารละลายท่ีมีตวั ถกู ละลายอยอู ยางแเต็มท่ี ในหน่งึ แหนวยปรมิ าตรของแตวั ทาละลาย ตละ ไมสามารถละลายเพ่มิ เขา้ ไปไดอ้ ีก ณ อณุ หภมู คิ งแท่ี 4. สารละลายไม่อม่ิ ตวั ( Unsaturated Solution ) หมายถงึ แ สารละลายท่ีมีตวั ถกู ละลาย ละลายอยนู อ้ ยกวาท่ีมนั ควร จะละลายได้ ถา้ เพม่ิ ตวั ถกู ละลายเขา้ ไปอีก มนั ก็จะละลายไดอ้ ีก โดยไมตอ้ งแเปล่ยี นตปลงแอณุ หภมู ิ ตบงแเป็น

ความเข้มข้นของสารละลาย ร้อยละโดยมวลต่อมวล เป็นหน่วยควำมเขม้ ขน้ ที่บอกถึงมวลตวั ละลำยต่อมวลของสำรละลำย ร้อยละโดยมวล = มวลของตัวละลาย  100 มวลของสารละลาย ตวั อย่าง จงหำควำมเขม้ ขน้ ของสำรละลำยน้ำตำลกลูโคส ซ่ึงประกอบดว้ ยน้ำตำล 8.0 กรัม ละลำยในน้ำ 200 กรัม ร้อยละโดยมวล = มวลของตวั ละลำย  100 มวลของสำรละลำย = 2808กรกัมรัม  100 = 3.85 ดงั น้นั สำรละลำยน้ำตำลกลูโคสมีควำมเขม้ ขน้ 3.85 %

ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร เป็นหน่วยควำมเขม้ ขน้ ที่บอกถึงปริมำตรของตวั ละลำยต่อปริมำตรของสำรละลำย ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร = ปริมาตรของตัวละลาย  100 ปริมาตรของสารละลาย ตัวอย่าง สำรละลำยเอทิลแอลกอฮอล์ 50 ลูกบำศกเ์ ซนติเมตร ละลำยอยใู่ นน้ำ 200 ลูกบำศกเ์ ซนติเมตร จงหำควำมเขม้ ขน้ ของสำรละลำย ปริมำตรของสำรละลำย = 200 + 50 = 250 cm3 ร้อยละโดยปริมำตรต่อปริมำตร = ปริมำตรของตวั ละลำย  100 ปริมำตรของสำรละลำย = 50 cm3  100 250 cm3 = 20 ดงั น้นั สำรละลำยเอทิลแอลกอฮอลม์ ีควำมเขม้ ขน้ 20%

ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร เป็นหน่วยควำมเขม้ ขน้ ท่ีบอกถึงมวลของตวั ละลำยต่อปริมำตรของสำรละลำย ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร = มวลของตัวละลาย  100 ปริมาตรของสารละลาย ตัวอย่าง สำรละลำยเกลือแกง 20 กรัม ในน้ำ 500 ลูกบำศกเ์ ซนติเมตร จงหำควำมเขม้ ขน้ ของสำรละลำย ร้อยละโดยน้ำหนกั ต่อปริมำตร = น้ำหนกั ของตวั ละลำย  100 ปริมำตรของสำรละลำย = 20 กรัม 500 cm3  100 =4 ดงั น้นั สำรละลำยเกลือแกงมีควำมเขม้ ขน้ 4 % โดยมวลต่อปริมำตร

จานวนโมลของตวั ละลายในตัวทาละลาย เป็นหน่วยควำมเขม้ ขน้ ท่ีบอกถึงจำนวนโมลของตวั ละลำยที่มีอยู่ ในตวั ทำละลำย • โมลาริตี (Molarity , mol/L , M ) ระบุ จานวนโมลตัวละลายท่ี อยู่ในสารละลายปริมาตร 1 ลติ ร • โมแลริตี (Molality , molal , m ) ระบุ จานวนโมลตวั ละลายท่ี อยู่ในสารละลาย 1 กโิ ลกรัม



จานวนส่ วนของตัวละลายในตัวทาละลาย เป็นหน่วยควำมเขม้ ขน้ ที่บอกถึงปริมำณของตวั ละลำยท่ีมีอยใู่ นตวั ทำละลำย • ส่วนในพนั ส่วน (part per thousand : ppt) หมำยถึง มีตวั ละลำยอยู่ 1 ส่วนในตวั ทำละลำย 1 พนั ส่วน • ส่วนในล้านส่วน (part per million : ppm) หมำยถึง มีตวั ละลำยอยู่ 1 ส่วนในตวั ทำละลำย 1 ลำ้ นส่วน • ส่วนในพนั ล้านส่วน (part per billion : ppb) หมำยถึง มีตวั ละลำย อยู่ 1 ส่วนในตวั ทำละลำย 1 พนั ลำ้ นส่วน



พลังงานกับการละลาย

พลังงานกับการละลาย การเปลีย่ นแปลงพลังงาน แบง่ ออกเป็ น 2 ชนิด 1. การละลายประเภท คายความร้อน 2. การละลายประเภท ดดู ความร้อน







พลังงานกับการละลาย • การละลายประเภทคายความร้อน คอื การละลายท่เี กิดขนึ้ ตลว้ ใหพ้ ลงั แงแานความรอ้ นออกมา ทาใหส้ ง่ิ แตวดลอ้ มมีอณุ หภมู ิสงู แขนึ้ แยกอนุภาค อนุภาคยดึ เหน่ียว (ดดู ) กับนา้ (คาย)

พลังงานกบั การละลาย • การละลายประเภทดดู ความร้อน คอื การละลายท่ีเกิดขนึ้ ตลว้ ดดู ความรอ้ นจากส่งิ แตวดลอ้ มเขา้ ไป ทาใหส้ ิ่งแตวดลอ้ มมี อณุ หภมู ิลดลงแ แยกอนุภาค อนุภาคยดึ เหนี่ยว (ดดู ) กับนา้ (คาย)



สารละลายกรด สารประกอบทมี่ ธี าตุไฮโดรเจนเป็ นองคป์ ระกอบ เมอื่ ละลายนา้ แล้วสามารถแตกตวั ใหไ้ ฮโดรเจน ไอออน (H+)ได้

ประเภทของสารละลายกรดแบง่ ตามความแรง • 1.1 กรดแก่ • 1.2 กรดอ่อน • 1.3 กรดเข้มข้น • 1.4 กรดเจอื จาง

ประเภทของสารละลายกรดแบ่งตามแหล่งกาเนิด กรดอนิ ทรยี ์ • กรดทไ่ี ดจ้ ากสง่ิ มชี วี ติ เช่น พชื สัตว์ จุลนิ ทรีย์ หรือจากการสังเคราะห์ • เมอ่ื ทดสอบกับสารละลายเจนเชยี นไวโอเลตจะไม่เกดิ การเปลย่ี นแปลง • กรดแอซตี กิ (acetic acid) หรือกรดนา้ ส้ม ได้ จากการหมักแป้งหรือนา้ ตาลโดยใช้จุลนิ ทรีย์ ซง่ึ นิยมใช้ในการผลติ นา้ ส้มสายชู • กรดซติ ริก (citric acid) หรือกรดมะนาว พบใน ผลไม้ทม่ี รี สเปรีย้ ว เช่น ส้ม มะนาว เป็ นต้น

กรดอนินทรยี ์ • กรดท่ีไดจ้ ากตรธาตุ จงึ แอาจเรยี กวา กรดตร (mineral acid) • เม่ือทดสอบกบั สารละลายเจนเชียนไวโอเลต จะเปล่ยี นสีของแ สารละลายเจนเชียนไวโอเลตจากสมี วงแเป็นสีเขียว • กรดกามะถนั หรอื กรดซลั ฟิวรกิ (sulphuric acid) • กรดเกลอื หรอื กรดไฮโดรคลอรกิ (hydrochloric acid) • กรดดินประสิว หรอื กรดไนตรกิ (nitric acid)

สารละลายกรดในชวี ิตประจาวัน • กรดนา้ สม้ ตละกรดท่ีไดจ้ ากพืช เชน มะนาว มะขาม เป็นตน้ ใชป้ รุงแตตงแอาหาร • กรดไฮโดรคลอรกิ กรดซลั ฟิวรกิ เป็นสวนประกอบในนา้ ยา ทาความสะอาด

สมบตั ขิ องสารละลายกรด • มรี สเปรีย้ ว • เปล่ียนสีกระดาษลิตมัสจากสีนา้ เงนิ เป็ นสีแดง (มคี ่า pH < 7) • ทาปฏิกิริยากับโลหะ เช่น สังกะสี ทองแดง แมกนีเซยี ม อะลูมิเนียม เป็ นต้น จะไดฟ้ องแก๊ส • กัดกร่อนโลหะ หนิ ปูน และเนือ้ เยอ่ื ของร่างกายส่งิ มีชวี ติ • ทาปฏกิ ริ ิยากับหนิ ปูน ไดแ้ ก๊สคารบ์ อนไดออกไซด์ • นาไฟฟ้าไดด้ ี • ทาปฏิกริ ิยากับเบส ไดเ้ กลือและนา้

สารละลายเบส สารประกอบท่ีทาปฏกิ ิรยิ ากบั กรดตลว้ ไดเ้ กลอื กบั นา้ เม่ือละลายนา้ ตลว้ สามารถตตกตวั ให้ ไฮดรอกไซดไ์ อออน (OH-)ได้ สารละลายเบส

ประเภทสารละลายเบส • 1. แบง่ ตามความแรง • 1.1 เบสแก่ • 1.2 เบสอ่อน • 2. แบง่ ตามการละลายนา้ ได้ • 2.1 เบสละลายนา้ ได้ • 2.2 เบสละลายนา้ ไม่ได้

สมบัตขิ องสารละลายเบส • มีรสฝาดหรอื เฝ่ือน • เปลีย่ นสกี ระดาษลิตมสั จากสตี ดงแเป็นสีนา้ เงแนิ (มีคา pH > 7) • ทาปฏิกิรยิ ากบั นา้ มนั พชื หรอื นา้ มนั หมู ไดส้ ารละลายมีฟองแคลา้ ยสบู • ทาปฏิกิรยิ ากบั ตอมโมเนียมไนเตรต ไดต้ ก๊สท่ีมีกลนิ่ ฉนุ ของแตอมโมเนีย • เป็นสารละลายท่ีนาไฟฟา้ ได้ • กดั กรอนโลหะอะลมู ิเนียมตละสงั แกะสี ตลว้ เกิดฟองแตก๊สขึน้ • ทาปฏิกิรยิ ากบั กรด ไดเ้ กลอื ตละนา้

สารละลายเบสในชีวติ ประจาวัน • โซดาซกั ผา้ (โซเดยี มคารบ์ อเนต) ใชใ้ นอตุ สาหกรรมเคมี ตละผงแซกั ฟอก • โซดาไฟ (โซเดยี มไฮดรอกไซด)์ ใชใ้ นอตุ สาหกรรมสบู ผงแซกั ฟอก ตละการ ฟอกหนงั แ • ดางแคลี (โพตทสเซียมไฮดรอกไซด)์ ใชใ้ นอตุ สาหกรรมสบู ตละสารทา ความสะอาด • ผงแฟู (โซเดยี มไฮโดรเจนคารบ์ อเนต) ใชใ้ นอตุ สาหกรรมอาหาร ตละขนม บางแชนิด

การตรวจสอบสารละลายกรด-เบส กระดาษลิตมสั ซง่ึ แมี 2 สี คอื สตี ดงแ ตละสนี า้ เงแนิ กระดาษลิตมสั สีตดงแ จมุ เปล่ยี นเป็นสีนา้ เงนิ ในสารละลาย เบส กระดาษลติ มสั สีนา้ เงแิน จมุ เปล่ยี นเป็นสแี ดง ในสารละลาย กรด

การตรวจสอบสารละลายกรด-เบส สารละลายลติ มสั ทาจากส่งิ แมชี ีวิตพวกไลเคน มีสีมวงแเขม้ เมื่อหยดลงในสำรละลำยกรด เปลี่ยนเป็น สีแดง เม่ือหยดลงในสำรละลำยเบส เปลี่ยนเป็น สีนา้ เงนิ

ยนู ิเวอรซ์ ัลอนิ ดเิ คเตอร์ เน่ืองแจากสารละลายลิตมัสตละ กระดาษลิตมสั สามารถบอกไดเ้ พียงแ วาสารละลายนั้นๆ มีฤทธิ์เป็นกรด กลางแ หรอื เบส ซ่งึ แหากตอ้ งแการทราบ คา pH ของแสารละลาย ควรใชย้ นู ิ เวอรซ์ ัลอินดิเคเตอร์ ซ่ึงแจะบอกคา pH ของแสารละลายไดอ้ ยางแคราวๆ

เคร่ืองวัดคา่ pH บอกคาได้ละเอียดกวา การตรวจสอบดว้ ยอินดิเค เตอรต์ างแๆ โดยจะตสดงแคา เป็นตัวเลขที่หนา้ ปัด ตละ สามารถตสดงแคา pH ที่ เ ป ล่ี ย น ต ป ล งแ ไ ป อ ย า งแ ตอเนื่องแได้

การไทเทรต หรือ การทาใหเ้ ป็ นกลาง หากตอ้ งแการรูค้ าของแกรด ทาไดโ้ ดยการหยดเบสลงแไปทีละหยด จน สารละลายเป็ นกลางแ โดยดูได้จากการเปล่ียนสีของแอินดิเคเตอร์ ปฏิกิรยิ าระหวางแกรดกบั เบสจะไดส้ ารละลายเกลือกบั นา้ เรยี กปฏิกิรยิ า นีว้ า ปฏกิ ริ ิยาสะเทนิ (neutralization)

การสกัดแยกและพสิ ูจนเ์ อกลักษณข์ องสารสาคญั จากสมุนไพร (Isolation, Separaton and Identification of Active Principles from Medicinal Plants)