AP-Part 2 Elements, Compounds and Mixtures

1

1

2 การกลายเปน็ ไอ การควบแนน่

3 สารต่าง ๆ มักอยู่ร่วมกับสารอ่ืนในรูปของสารเนื้อเดียว หรือสารเนื้อผสม ถ้าต้องการสาร เพียงชนิดเดียวเพ่ือนามาใช้ประโยชน์ อาจทาได้โดยแยกสารออกมาโดยอาศัยสมบัติเฉพาะตัวของสาร การแยกสารเนื้อผสมท่ีไม่เป็นเนื้อเดียวทาได้โ้ดยใช้วิธีการทางกายภาพ เช่น หยิบออก ร่อนด้วย ตะแกรง ใช้แม้ ่เหลก็ ดูด การแยกสารทีเ่ ป็นเนอื้ เดยี วอาจแยกได้โ้ดยการระเหยจนแห้ง

4 ใช้ในกรณีที่ตัวถูกละลายเป็นของแข็งและตัวทาละลายเป็นของเหลว หรือของแข็งละลายใน ของเหลว เช่น เมื่อนาเกลือแกงซ่ึงเป็นของแข็งมาละลายในน้าจะได้ของผสมเนื้อเดียวกัน เรียกว่า สารละลายเกลือแกง ในกรณที ีเ่ ราตอ้ งการแยกเกลอื แกงและนา้ ออกจากสารละลายเกลือแกงทาได้โดย การนาสารดงั กล่าวมาใหค้ วามร้อน เพ่ือระเหยตัวละลาย ในที่น้ีคือน้าออกไป ส่ิงที่เหลืออยู่ในภาชนะคือ ตวั ถูกละลาย ที่เป็นของแขง็ ในทน่ี ี้คอื เกลอื แกง (โซเดียมคลอไรด์ : NaCl)

5 เป็นเทคนิคการแยกสารเนื้อเดียวออกจากกันให้เป็นสารบริสุทธิ์ โดยอาศัยหลักการที่ว่า \"สารแต่ละชนิดมีความสามารถในการละลายต่างกัน และถูกดูดซับต่างกัน จึงทาให้สารแต่ละชนิด แยกออกจากกนั ได้\" ดังนนั้ การแยกสารด้วยเทคนคิ โครมาโตกราฟี จงึ ตอ้ งอาศยั สมบตั ขิ องสารดงั น้ี 2.1 สารตา่ งชนดิ กนั มีความสามารถในการละลายในตัวทาละลายชนดิ เดียวกันได้ดไี ม่เท่ากนั สารที่ละลายได้ดีจะเคลอ่ื นทไ่ี ปไดเ้ รว็ 2.2 สารต่างชนดิ กันถูกดูดซบั โดยตวั ดดู ซบั ไดด้ ไี มเ่ ทา่ กันสารทีถ่ กู ดดู ซบั ได้ดจี ะเคลอ่ื นท่ไี ดช้ า้ 2.3 สารที่ละลายในตัวทาละลายไดด้ ี และถูกดดู ซับนอ้ ยจะเคลื่อนท่ี ไดเ้ รว็ ไปไดไ้ กล 2.4 สารทล่ี ะลายในตัวทาละลายไดน้ อ้ ยและถกู ดดู ซบั มากจะเคลอ่ื นท่ี เคลอ่ื นทีช่ า้ ไปได้ไมไ่ กล

6 อตั ราการเคล่ือนทข่ี องสาร (Rf = Rate of flow) ระยะทางที่สารเคลอื่ นท่ี R f = ระยะทางที่ตัวทาละลายเคลือ่ นท่ี สมบัตขิ องค่า Rf 1. คา่ Rf ไมม่ หี น่วย / มคี า่ ไมเ่ กนิ 1 2. คา่ Rf ข้นึ อยู่กบั ชนิดของสารและชนิดตวั ทาละลาย ข้อสั งเกต 1.สารละลายดจี ะเคลอื่ นทเ่ี รว็ และดดู ซบั นอ้ ย 2.สารละลายไมด่ จี ะเคลอื่ นทชี่ า้ และดดู ซบั มาก

7 ประโยชน์ ของโครมาโทกราฟี Analysis complex mixtures 1. ใช้ในการแยกสารเนอื้ เดียวทีม่ ีสว่ นผสมหลาย ๆ ชนดิ ให้ได้เปน็ สารบริสทุ ธิ์ 2. ใชใ้ นการวเิ คราะหห์ าปรมิ าณและชนดิ ของสาร 3. ใช้ทดสอบหรือแยกสารตวั อยา่ งทม่ี ปี รมิ าณนอ้ ย ๆ ได้ 4. ใช้แยกสารไดท้ ัง้ สารทมี่ สี แี ละไม่มสี ี Food coloring Forensic science

8 การกลั่นแบบธรรมดา เป็นกระบวนการที่ทาให้ของเหลวได้รับความร้อนจนกลายเป็นไอ ทาใหแ้ ยกตัวทาละลายและตัวถกู ละลายทีต่ า่ งกเ็ ปน็ ของเหลวออกจากกนั ได้โโยอาศยั ความแตกตา่ งกนั ของ จุดเดือด การกล่ันจะใช้ได้ผลต่อเม่ือตัวทาละลายและตัวถูกละลายเดือดที่อุณหภูมิต่างกันค่อนข้างมาก (ต่างกันอย่างน้อย 20 องศาเซลเซียส) เช่น การแยกน้าจากน้าทะเล การแยกน้าจากน้าคลอง การแยก นา้ จากน้าเกลอื หรอื น้าเช่อื ม เปน็ ต้น

การกลั่นดว้ ยไอนา้ เป็นการแยกสารทร่ี ะเหยงา่ ย 9 ออกจากสารทร่ี ะเหยยาก นิยมใชใ้ นการสกดั นา้ มนั หอมระเหย จากสว่ นต่าง ๆ ของพชื โดยมีหลกั การคอื มีการผ่านไอน้าจากเคร่ืองกาเนิดไอน้า เขา้ ไปในหมอ้ ควบคุมความดันที่บรรจุวัตถุดิบของ พืชท่ีนามากลั่นน้ามันหอมระเหย เม่ือความร้อน จากไอน้ากระทบกับวัตถุดิบ ไอน้าก็จะนาพา น้ามันหอมระเหยที่อยู่ในพืชชนิดนั้น ๆ ออกมา ผ่านท่อเกลียวท่ีหล่อเล้ียงด้วยน้าเย็นเพ่ือให้เกิด การลดอุณหภูมิและควบแน่นกลายเป็นของเหลว หลังจากน้ันของเหลวจากการควบแน่นที่ได้ก็จะ ไหลผ่านท่อควบแน่นเข้าสู่หลอดแก้ว ได้น้ามัน หอมระเหยทแ่ี ยกช้ันออกจากนา้

10 การกล่ันลาดับส่วน เป็นวิธีการแยก ของเหลวที่สามารถระเหยได้ตั้งแต่ 2 ชนิดข้ึนไป มีหลักการเช่นเดียวกันกับการกล่ันแบบธรรมดา คือ เพื่อต้องการแยกองค์ประกอบในสารละลายให้ออก จากกัน แต่ก็จะมีส่วนที่แตกต่างจากการกล่ันแบบ ธรรมดา คือ การกลั่นแบบกล่ันลาดับส่วนเหมาะ สาหรับใช้กลั่นของเหลวที่เป็นองค์ประกอบของ สารละลายท่ีจุดเดือดต่างกันน้อย ๆ เช่น น้ามันดบิ (Crude oil)

11 ในข้ันตอนของกระบวนการกลั่นลาดับส่วนจะเป็นการ นาไอของแตล่ ะส่วนไปควบแนน่ แลว้ นาไปกลน่ั ซา้ และควบแนน่ ไอเร่ือย ๆ ซึ่งเทียบได้กับเป็นการกล่ันแบบธรรมดาหลาย ๆ ครั้งน่ันเอง ความแตกต่างของการกลั่นลาดับส่วนกับการกลั่น แบบธรรมดา จะอยู่ท่ีคอลัมน์ โดยคอลัมน์ของการกลั่นลาดับ สว่ นจะมลี กั ษณะเปน็ ช้ันซบั ซอ้ นเปน็ ช้นั ๆ ในขณะทค่ี อลมั น์แบบ ธรรมดาจะเป็นคอลัมน์ธรรมดา ไมม่ ีความซบั ซ้อนของคอลมั น์

12 การร่วั ไหลของน้ามนั ดิบ จากเรือขนส่งน้ามันส่งผล ให้สิ่งมีชีวิตในน้ารวมถึง ส่ิงมีชีวิตท่ีหากินบริเวณ แหล่งน้าได้รับผลกระทบ จ า ก ค ร า บ น้ า มั น ที่ เ ก า ะ ตามผวิ ทาใหเ้ คลื่อนไหวได้ ไม่สะดวก และบางส่วน ขาดออกซิเจน

13 ใชแ้ ยกของแขง็ -ของเหลว ใช้แยกของเหลว-ของเหลว และของแข็งทลี่ ะลายในของเหลว และผสมเปน็ เนอ้ื เดยี วกนั ของผสมจดุ เดอื ดตา่ งกนั ของผสมจดุ เดอื ดตา่ งกนั มากกวา่ 20˚C น้อยกวา่ 20˚C ของเหลวแยกตวั ออกมากอ่ น ของเหลวท่มี จี ดุ เดอื ดตา่ เหลอื ของแข็งในภาชนะ แยกตวั ออกมากอ่ น

14 การสกัดด้วยตัวทาละลาย เป็นวิธีแยกสารท่ีเป็นของเหลวปนกับของเหลว หรือของแข็ง ปนของแข็ง โดยอาศัยสมบัติการละลายของสาร และเป็นการแยกสารท่ีต้องการออกจากส่วนต่าง ๆ ของพชื หรือของผสมหลักการสาคัญของการสกดั ด้วยตวั ทาละลาย คอื การเลือกตัวทาละลายทเ่ี หมาะสม ในการสกดั สารทต่ี อ้ งการออกมาให้มากที่สดุ เพราะสารแตล่ ะชนดิ จะละลายในตัวทาละลายต่างกัน และ ละลายได้ปริมาณตา่ งกัน เช่น ในขิงจะมีท้ังสารท่ีมีสีและสารที่มีกลิ่น โดยสารท่ีมีสีจะละลายในเอทานอลได้ดีกว่าในน้า แต่สารท่ีมีกลิ่นจะละลายในน้าไดด้ กี ว่าในเอทานอล

15 เป็นกระบวนการที่ทาให้ตัวถูกละลายในสารละลายตกผลึก สารละลายดังกล่าวจะต้องอ่ิมตัวอย่าง ยง่ิ ยวด จากการมปี ริมาณของตัวถกู ละลายมากกวา่ ปกตขิ องสารละลายอมิ่ ตวั ซ่ึงผลกึ ทีส่ มบรู ณข์ องสารแตล่ ะ ชนิดจะมีรูปร่างและโครงสร้างที่แตกต่างกันออกไป ตามกระบวนการตกผลึกหรือการเย็นตัวลงของ สารละลายดังกล่าว โดยทั่วไป สารละลายอ่ิมตัวที่มีอุณหภูมิลดต่าลงอย่างรวดเร็วมักก่อให้เกิดผลึกของแข็ง หรือคริสตลั ขนาดเลก็ ขณะท่กี ารเย็นตัวลงอย่างชา้ ๆ มกั ก่อใหเ้ กดิ ผลกึ ที่มขี นาดใหญ่

16

17 1. การระเหย สารละลายท่ปี ระกอบด้วยของแขง็ ท่ี ระเหยยากและตวั ทาละลายทร่ี ะเหยงา่ ย 2. การกรอง ใชแ้ ยกสารท่ีมสี ถานะของเหลวออกจาก ของแขง็ 3. การระเหิด ใชแ้ ยกของแขง็ ซง่ึ เปลยี่ นสถานะเปน็ แกส๊ ด้วย ความรอ้ นโดยไมผ่ า่ นขน้ั ตอน ให้กลายเปน็ ของเหลว

19 4. การหยบิ ออก ใชแ้ ยกของแข็งทเ่ี ปน็ กอ้ นออกจากกนั 5. การทาให้ตกตะกอน เป็นการแยกของเหลวทมี่ ลี กั ษณะข่นุ 6. การใช้แม่เหล็กดูด ใช้แยก สารแม่เหล็กออกจากสารท่ไี ม่ใชส่ ารแม่เหลก็ 7. การร่อน เป็นการแยกสารท่ีมี สถานะของแขง็ ออกจากกัน เช่น การรอ่ นแร่ การรอ่ นแปง้ ทาขนม

หนิ /กรวด วัสดอุ ปุ กรณท์ ตี่ ้องเตรยี ม 19 ทราย 1. ทราย วสั ดุการกรองแตล่ ะชน้ั จะมคี ณุ สมบตั ิดังนี้ ถา่ น 2. ถ่าน กรวด/หนิ – กรองหยาบ 3. กรวดละเอยี ด หรอื หนิ ทราย – กรองละเอยี ด สาลี 4. สาลี / ผ้าขาว ถา่ น – ช่วยปรบั กล่นิ 5. ขวดนา้ ใหญแ่ บบใส สาลี – กรองละเอยี ดมาก ขน้ั ตอนการกรองนา้ ให้สะอาด ** ถา้ กลนิ่ แรงใหใ้ สถ่ า่ นซอ้ นกันอกี ชั้นจะชว่ ยไดม้ าก สิง่ ทีต่ ้องเตรียม : ตัดขวดพลาสติกออก ประมาณ 1/4 สว่ น (โดยใหด้ า้ นปากขวดมคี วาม ยาวกว่าก้นขวด) จากน้นั คว่าปากขวดทตี่ ดั ลง แล้วนาส่วนท่เี หลือเตรยี มไวเ้ ปน็ ฐานรองน้า โดยเรยี งลาดบั การใส่ดงั นี้ 1. ใสส่ าลลี งไปชนั้ แรกอดั ให้แน่น ๆ 2. ใส่ทรายละเอยี ดเตมิ ลงไป 3. กรวดละเอยี ดหรอื หิน 4. ถา่ น 5. กรวดหยาบ ใสช่ ้ันบนสุด 6. จากน้นั เทนา้ สกปรกลงไป รอสกั พักจะได้น้าสะอาด (กวา่ เดิม) มาใช้งาน

2

21 เกลือสมุทร (Sea salt) คือ เกลือทไ่ี ดจ้ ากสบู นา้ ทะเลเขา้ มาขงั ไวใ้ นทน่ี า ผงึ่ แดดและลมจนนา้ ระเหยเหลอื แตผ่ ลกึ เกลอื สขี าว ขน้ั ตอนการผลติ เกลอื สมทุ ร มดี ังน้ี 1. การเตรยี มพื้นท่ีนา โดยท่วั ไปใชพ้ น้ื ทป่ี ระมาณ 40 ไร่ จากน้ันกข็ ดุ ตอไมร้ ากไม้ ปรับพืน้ ทใี่ หเ้ รยี บ แบง่ ท่นี าออกเปน็ แปลง ๆ แปลงละ 1 ไร่ ยกขอบแปลงให้สงู แล้วทารอ่ งระบายนา้ ระหวา่ งแปลง

22 2. การทานาเกลอื 2.1 แบ่งพน้ื ทท่ี านาเปน็ 3 ตอน ไดแ้ ก่ นาตาก นาเชอื้ และนาปลง ซ่ึงมรี ะดบั พนื้ ทลี่ ดหลนั่ ลงตามลาดบั เพ่ือความ สะดวกในการระบายนา้ และขงั นา้ 2.2 กอ่ นถงึ ฤดกู ารทานาเกลอื ใหร้ ะบายนา้ เขา้ เกบ็ ขงั ไวเ้ พอื่ ใหน้ า้ สะอาด ผงโคลนตม แรธ่ าตุ จะได้ตกตะกอนลง พ้ืนทท่ี ข่ี งั นา้ ไวใ้ นตอนนบี้ างทเี รยี กวา่ นาขงั 2.3 จากนั้นระบายน้าเข้าสนู่ าตาก ให้ระดับน้าสูงกว่าพ้ืนนา เม่ือน้าระเหยไปจึงถ่ายน้าเข้าสู่นาเชื้อ เพื่อให้แคลเซียม ซัลเฟตตกผลึกออกมาเปน็ ผลพลอยได้ สว่ นน้าทะเลที่เหลอื ปล่อยให้ระเหยไป จงึ ระบายน้าทะเลนั้นเข้าสู่นาปลง 2 วัน โซเดียม คลอไรดเ์ รม่ิ ตกผลกึ และจะเพม่ิ ขนึ้ เรอื่ ย ๆ ในขณะเดยี วกนั นา้ ทะเลทเ่ี หลอื มคี วามเขม้ ขน้ ของแมกนเี ซียม แคลเซียม และซัลเฟต ไอออนเพิ่มข้ึน จึงต้องระบายน้าจากนาเช้ือเพิ่มเพ่ือกันมิให้แมกนีเซียมคลอไรด์และแมกนีเซียมซัลเฟต ตกผลึกปนกับโซเดียม คลอไรด์ ซึ่งจะทาให้เกลือที่ได้มีมลทิน คุณภาพไม่ดี มีความช้ืนสูง โดยปกติจะปล่อยให้โซเดียมคลอไรด์ตกผลึกประมาณ 9–10 วนั จงึ ขดู เกลอื ออกขณะทมี่ นี ้าทะเลขงั อยเู่ กลอื ท่ีได้นาไปตากแดด 1 – 2 วัน แล้วจึงเกบ็ เขา้ ฉาง

23 การผลติ เกลอื สมทุ รใชห้ ลกั การ 1. การระเหย 2. การตกผลกึ 1 น้ำทะเล Na+ - Mg2+ Ca2+ SO42- Cl 2 วงั น้ำขงั ทาให้โคลนตกตะกอน

3 นำตำก 24 ทาให้สิ่งสกปรกตกตะกอน 4 นำเชอ้ื ตกผลึก CaSO4 (ยปิ ซัม) 5 นำปลง ตกผลกึ NaCl ผลผลติ 2.5-6 กิโลกรมั /ตารางเมตร

25 เกลือสนิ เธาว์ หรือเกลือหิน (Rock salt) หมายถึง เกลือท้่ีได้จากดนิ เค็ม โดยนาเอาน้าเกลือจากการ ละลายหนิ เกลอื ทอี่ ย่ใู ตด้ นิ มาตม้ เคยี่ วจนไดเ้ กลอื เนอื้ ละเอียดสีขาว การผลติ เกลือสินเธาวจ์ ะแตกตา่ งกนั ออกไป ตามแหล่งทมี่ า และลักษณะการเกิดของเกลือ ซงึ่ สามารถจาแนกได้ดังนี้ 1. เกลอื จากผวิ ดิน จะใช้วธิ ีขดุ คราบเกลอื ตามผวิ ดนิ มาละลายนา้ กรองเศษตะกอนออก แล้วนาน้าเกลือไป เคี่ยวใหแ้ หง้ จะได้ตะกอนเกลือตกผลึกออกมา นิยมทาเกลือชนิดนที้ างภาคตะวันออกเฉียงเหนือ 2. เกลอื จากนา้ เกลอื บาดาล เกลือทไ่ี ดจ้ ากแหล่งนอ้ี ยใู่ นระดับตน้ื 5 - 10 เมตร หรอื ระดบั ลกึ 30 เมตร

26 วิธีการผลิตเกลือใช้วิธีการขุดหรือเจาะลงไปใต้ดินและสูบน้าเกลือข้ึนมา ต้มน้าเกลือในกระทะ เหล็กใบใหญ่ โดยใช้ฟืนหรอื ลิกไนตเ์ ปน็ เช้อื เพลงิ จนนา้ เกลือแหง้ จะได้เกลอื ตกผลกึ ออกมา การผลิตเกลือนี้นอกจากจะต้มแล้ว อาจจะใช้วิธีการตาก ซึ่งไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในด้านเชื้อเพลิง เพราะใช้พลงั งานแสงอาทิตย์ ด้วยการสูบเกลือจากบอ่ น้าบาดาลมาใส่ไว้ในนาตาก ซ่ึงทาเป็นลานดินหรือ ลานซีเมนต์ แล้วทาใหน้ า้ ระเหยออกไป จะได้เกลอื ตกผลึกออกมา เรยี กวธิ นี ีว้ า่ การทานาตาก

27 ข้อดขี องเกลือสินเธาว์ เปน็ เกลอื ทเี่ หมาะใชใ้ นการอตุ สาหกรรม เพราะมีความชนื้ แมกนเี ซยี ม และแคลเซยี มคอ่ นขา้ งต่า ข้อเสียของเกลอื สินเธาว์ ไมม่ ีไอโอดนี เหมือนเกลอื ทะเลหรอื เกลอื สมุทร ถ้าขาดไอโอดีนจะเปน็ โรคคอพอก และถา้ ขาดต้งั แตย่ งั เดก็ รา่ งกายจะแคระแกรน็ สติปัญญาตา่ และเปน็ อมั พาต แตถ่ า้ ใชบ้ รโิ ภคในทางการคา้ จะตอ้ งผสมไอโอดนี เขา้ ไปดว้ ย เกลือชมพ/ู เกลอื หิมาลยั (Himalayan Pink Salt) 1. มสี ารอเิ ลก็ โทรไลตแ์ ละแรธ่ าตสุ งู กวา่ เกลอื ทว่ั ไป 2. มไี อโอดีนตามธรรมชาติ 3. ช่วยปรบั สมดลุ คา่ pH ให้กับเซลล์ 4. ชว่ ยควบคมุ ระดบั นา้ ตาลในเลอื ด

28 น้ามันหอมระเหย เป็นสารอินทรีย์ที่พืชผลิตขึ้นตามธรรมชาติ เก็บไว้ตามส่วนต่าง ๆ เช่น กลีบดอก ผิวของผล เกสร ราก เปลือกของ ลาต้น หรือยางทอี่ อกมาจากเปลอื ก มอี งคป์ ระกอบทางเคมที ซี่ บั ซอ้ นและ แตกต่างกันนับร้อยชนิด น้ามันมีลักษณะเป็นของเหลวไม่เหนียว เหนอะหนะเหมอื นน้ามันพืช มกี ล่ินหอมระเหยงา่ ย Essential Oil Extraction การกลั่นน้ามันหอมระเหยด้วยวิธีการกลั่นด้วยไอน้า เป็นวิธีท่ี นิยมใช้ในการกล่ันน้ามันหอมระเหยเกือบท้ังหมดที่มีการผลิตขึ้น โดยการ กลั่นน้ามันหอมระเหยอาจใช้วิธีการอื่น ๆ เช่น การสกัดเย็น หรือการสกัด โดยใช้ตวั ทาละลายก็ได้ ข้นึ อยกู่ บั ลักษณะของพืชทีน่ ามาสกัด