บทที่ 1 ความปลอดภัยและทักษะในการปฎิบัติการ

บทที่ 1 ความปลอดภัยและทักษะในการปฎิบตั ิการเคมี 1.1 ความปลอดภยั ในการทางานกับสารเคมี การทาปฏบิ ัติการเคมีสว่ นใหญ่ตอ้ งมีความเกย่ี วข้องกับสารเคมอี ุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ ซงึ่ ผู้ทาการ ปฏบิ ตั กิ ารตอ้ งตระหนักถงึ ความปลอดภัยของตนเองและผ้อู ่นื และสิง่ แวดลอ้ มโดยผูท้ าการปฏิบตั ิการควร ทราบเก่ียวกับประเภทของสารเคมที ี่ใช้ข้อควรปฏิบัตใิ นการทาการปฏิบตั ิการเคมีและการกาจดั สารเคมีที่ ใช้แล้วหลังเสรจ็ สนิ้ การปฏบิ ัติการเพื่อใหส้ ามารถทาปฏิบตั ิการเคมีได้อยา่ งปลอดภยั 1.1.1 ประเภทของสารเคมี สารเคมี มหี ลายประเภทแตล่ ะประเภทกจ็ ะแตกต่างกันออกไป สารเคมีจึงจาเปน็ ต้องมีฉลากที่มขี ้อมูล เก่ียวกบั ความอนั ตรายของสารเคมีเพื่อความปลอดภยั ในการจดั เก็บ โดย ฉลากของสารเคมีทใี่ ช้ใน หอ้ งปฏิบตั ิการควรมีข้อมลู ดังนี้ 1 ช่ือผลติ ภณั ฑ์ 2 รปู สัญลกั ษณแ์ สดงความเป็นอันตรายของสารเคมี 3 คาเตอื นขอ้ มูลความเป็นอนั ตรายและข้อควรระวัง 4 ขอ้ มลู ของบริษัทผผู้ ลิตสารเคมี ตัวอย่างฉลากสารเคมี บนฉลากบรรจุภณั ฑจ์ ะมสี ญั ลักษณ์ แสดงความเป็นอันตราย ทีส่ ือ่ ความหมายไดช้ ดั เจนในท่ีน้ีจะกลา่ วถึง สองระบบ ได้แก่ Globally Harmonized System of classification and labelling of chemicals (GHS) ซึ่งเปน็ ระบบทใี่ ชส้ ากล และ National fire protection association hazard identification system (NFPA) เป็นระบบท่ีใชใ้ นสหรัฐอเมรกิ า ตัวอยา่ งสญั ลกั ษณแ์ สดงความเปน็ อันตรายในระบบ GHS

สาหรับ สัญลกั ษณแ์ สดงความเป็นอันตรายในระบบ NFPA จะ ใชส้ ีแทนความเปน็ อันตรายในดา้ นต่างๆ ได้แกส่ แี ดง แทนความไวไฟ สีน้าเงินแทนความเป็นอนั ตรายตอ่ สขุ ภาพสีเหลืองแทนความวอ่ งไวในการ เกดิ ปฏกิ ิริยาเคมี โดยเศษตวั เลข 0-4 เพอ่ื ระบรุ ะดบั ความเป็นอันตรายจากน้อยไปหามากและชอ่ งสขี าวใช้ใส่ อกั ษรหรือสัญลักษณท์ ่ีแสดงสมบัตทิ ี่เป็นอันตรายด้านอนื่ ๆ ตัวอย่างสญั ลกั ษณ์แสดงความเปน็ อันตรายในระบบ NFPA 1.1.2 ขอ้ ควรปฏิบตั ิในการทาปฏิบัตกิ ารเคมี การทาปฏบิ ตั ิการเคมีให้เกดิ ความปลอดภยั นอกจากต้องทราบข้อมลู ของสารเคมที ใ่ี ช้แล้ว ผูท้ าปฏิบัตกิ าร ควรทราบเกี่ยวกบั การปฏบิ ตั ิตนเบือ้ งตน้ ทั้งก่อน ระหวา่ ง และหลังทาปฏิบตั ิการ ดังต่อไปน้ี กอ่ นทาการปฏบิ ัตกิ าร 1) ศึกษาข้ันตอนหรือวธิ ีการทาปฏบิ ตั ิการใหเ้ ขา้ ใจ วางแผนการทดลอง หากมีขอ้ สงสัยต้อง สอบถาม ครผู ู้สอนก่อนทจ่ี ะทาการทดลอง 2) ศึกษาข้อมลู ของสารเคมที ใี่ ชใ้ นการทดลอง เทคนิคการใช้เครอื่ งมือ วสั ดอุ ปุ กรณ์ ตลอดจน วิธกี าร ทดลองที่ถกู ต้องและปลอดภัย 3) แตง่ กายให้เหมาะสม เชน่ สวมกางเกงหรือกระโปรงยาว สวมรองเท้ามิดชดิ สน้ เต้ีย คนทีม่ ี ผมยาวควร รวบผมให้เรยี บร้อย หลีกเลยี่ งการสวมใสเ่ ครอื่ งประดับและคอนแทคเลนส์ ขณะทาปฏิบัติการ 1) ขอ้ ปฏบิ ัตโิ ดยทัว่ ไป 1.1 สวมแว่นตานริ ภยั สวมเสอื้ คลุมปฏบิ ตั ิการท่ีติดกระดุมทกุ เมด็ ควรสวมถุงมือเม่ือ ต้องใช้สารกดั กร่อนหรอื สารที่มีอนั ตราย ควรสวมผ้าปดิ ปากเม่ือต้องใช้สารเคมีทมี่ ีไอระเหย และทา ปฏิบัตกิ ารในที่ซ่ึงมี อากาศถ่ายเทหรือในตดู้ ดู ควัน ดงั รปู

1.2 ห้ามรับประทานอาหารและเคร่ืองดื่ม หรือทากิจกรรมอ่ืน ๆ ที่ไม่เกย่ี วข้องกบั การ ทาปฏิบัติการ 1.3 ไม่ทาการทดลองในห้องปฏบิ ัติการตามลาพังเพียงคนเดียว เพราะเมื่อเกดิ อุบัตเิ หตุขึน้ จะไม่มใี คร ทราบและไม่อาจชว่ ยได้ทนั ทว่ งที หากเกิดอบุ ตั ิเหตใุ นหอ้ งปฏบิ ตั กิ าร ตอ้ งแจ้งให้ครูผสู้ อน ทราบทนั ทที ุกครงั้ 1.4 ไม่เล่นและไม่รบกวนผ้อู ืน่ ในขณะท่ที าปฏบิ ตั กิ าร 1.5 ปฏบิ ตั ติ ามขั้นตอนและวธิ ีการอยา่ งเคร่งครัด ไม่ทาการทดลองใด ๆ ทน่ี อกเหนอื จากทไี่ ด้รับ มอบหมาย และไมเ่ คล่ือนยา้ ยสารเคมี เคร่อื งมือ และอุปกรณส์ ่วนกลางทต่ี ้องใช้ร่วมกนั นอกจากได้รับอนุญาต จากครูผสู้ อนเท่านัน้ 1.6 ไม่ปลอ่ ยให้อปุ กรณใ์ ห้ความรอ้ น เช่น ตะเกียงแอลกอฮอล์ เตาแผน่ ให้ความร้อน (hot plate) ทางานโดยไม้มคี นดูแล และหลงั จากใช้งานเสร็จแล้วใหด้ บั ตะเกยี งแอลกอฮอลห์ รือปิดเคร่ืองและถอดปล๊กั ไฟ ออกทันที แลว้ ปลอ่ ยไว้ให้เย็นก่อนการจดั เก็บ เม่ือใช้เตาแผน่ ให้ความรอ้ นต้อง ระวงั ไม่ให้สายไฟพาดบน อุปกรณ์ 2) ข้อปฏิบัติในการใชส้ ารเคมี 2.1 อ่านชือ่ สารให้แน่ใจก่อนนาไปใช้ 2.2 เคลอ่ื นย้ายสารเคมีด้วยความระมดั ระวงั 2.3 หันปากหลอดทดลองจากตัวเองและผู้อน่ื เสมอ 2.4 หา้ มชมิ สารเคมี 2.5 ห้ามเทน้าลงกรดต้องให้กรดลงนา้ 2.6 ไม่เกบ็ สารเคมีท่ีเหลอื เขา้ ขวดเดิม 2.7 ทาสารเคมหี กให้เช็ด หลังทาปฏิบตั กิ าร 1) ทาความสะอาดอุปกรณ์ต่างๆ 2) ก่อนออกจากหอ้ งให้ถอดอุปกรณ์ป้องกันอันตราย

1.1.3 การกาจัดสารเคมี การกาจัดสารเคมแี ต่ละประเภทสามารถปฏบิ ตั ไิ ด้ดังนี้ 1) สารเคมที ่เี ป็นของเหลวไม่อันตรายเปน็ กลาง ปรมิ าณไม่เกิน 1 ลติ ร สามารถเทลงอา่ งนา้ ได้ เลย 2) สารละลายเข้มขน้ บางชนิด ควรเจือจางก่อนเทลงอ่างนา้ 3) สารเคมที ่เี ปน็ ของแข็งไม่อันตราย ใสใ่ นภาชนะทีป่ ดิ มดิ ชิด กอ่ นทิ้งในท่จี ดั เตรียมไว้ 4) สารไวไฟ สารประกอบของโลหะเปน็ พษิ ห้ามทิ้งลงอา่ งนา้ 1.2 อบุ ตั ิเหตจุ ากสารเคมี ในการทาปฏิบตั ิการเคมีอาจเกดิ อุบัตเิ หตตุ ่าง ๆ จากการใชส้ ารเคมีได้ ซึง่ หากผ้ทู าปฏิบัติการมีความรู้ใน การปฐมพยาบาลเบื้องต้นจะสามารถลดความรนุ แรงและความเสียหายทีเ่ กดิ ขึน้ ได้ โดยการปฐมพยาบาล เบ้อื งต้นจากอุบตั ิเหตุจากการใชส้ ารเคมี มีข้อปฏบิ ัติดังนี การปฐมพยาบาลเมือ่ ร่างกายสมั ผสั สารเคมี 1. ถอดเส้ือผ้าบรเิ วณท่ีเป้ือนสารเคมีออก และซบั สารเคมอี อกจากร่างกายให้มากทสี่ ุด 2. กรณีเป็นสารเคมที ล่ี ะลายน้าได้ เช่น กรดหรอื เบส ใหล้ า้ งบริเวณท่ีสมั ผสั สารเคมีด้วยการเปิดน้าไหลผ่าน ปริมาณมาก 3. กรณเี ปน็ สารเคมที ่ไี ม่ละลายนา้ ใหล้ ้างบรเิ วณทสี่ มั ผัสสารเคมดี ว้ ยนา้ สบู่ 4. หากทราบว่าสารเคมีท่ีสมั ผสั รา่ งกายคือสารใด ใหป้ ฏบิ ตั ติ ามขอ้ กาหนดในเอกสารความ ปลอดภยั ของ สารเคมี กรณที ร่ี า่ งกายสัมผสั สารเคมีในปรมิ าณมากหรือมคี วามเข้มข้นสูง ให้ปฐมพยาบาลเบื้องต้นแล้วนาส่งแพทย์ การปฐมพยาบาลเม่ือสารเคมีเขา้ ตา ตะแคงศรี ษะโดยใหต้ าด้านทส่ี ัมผสั สารเคมอี ยู่ด้านลา่ ง ลา้ งตาโดยการเปิดนา้ เบา ๆ ไหลผา่ น ดง้ั จมูกใหน้ ้า ไหลผา่ นตาข้างที่โดนสารเคมี ดังรูป พยายามลืมตาและกรอกตาในนา้ อยา่ งน้อย 10 นาที หรือจนกว่าแน่ใจว่า ชะล้างสารออกหมดแล้ว ระวงั ไม้ให้นา้ เข้าตาอีกข้างหนึง่ แล้วนาสง่ แพทยท์ นั ที การปฐมพยาบาลเมอ่ื สารเคมเี ข้าตา

การปฐมพยาบาลเมอื่ สูดดมแกส๊ พิษ 1.เมื่อมีแก๊สพษิ เกดิ ข้นึ ตอ้ งรบี ออกจากบรเิ วณในบรเิ วณทม่ี อี ากาศถ่ายเทสะดวกทันที 2.หากมผี ทู้ ่ีสดู ดมแก๊สผดิ จนหมดสตหิ รือไมส่ ามารถช่วยตนเองได้ ต้องล้ิมเคลื่อนย้ายออกจากบริเวณนน้ั ทันที โดยทผ่ี ูช้ ่วยเหลอื ตอ้ งสง่ อุปกรณ์ปอ้ งกันทเ่ี หมาะสมเช่นหนา้ กากป้องกันแก๊สพษิ หรือผา้ ปิดปาก 3.ปลดเสอื้ ผา้ เพ่ือใหผ้ ู้ประสบอบุ ตั ิเหตุหายใจได้สะดวกถ้าหมดสติใหจ้ บั นอนควา่ แล้วตะแคงหน้าไป ทางดา้ นใดด้านหนึง่ เพ่ือป้องกันโคลน กดี ขวางทางเดินหายใจ การปฐมพยาบาลเมอ่ื โดนความร้อน แชน่ ้าเยน็ หรอื ปิดแผลดว้ ยผา้ ชบุ นา้ จนกว่าจะหายปวดแสบปวดร้อนและทายาขี้ผึ้งสาหรบั ไฟไหมแ้ ละ น้าร้อนลวก ถา้ เกิดบาดแผลใหญใ่ ห้นาสง่ แพทย์ กรณีทสี่ ารเคมเี ข้าตาใหป้ ฏิบตั ติ ามคาแนะนาตามเอกสารความปลอดภยั แล้วนาส่งแพทย์ทกุ กรณี 1.3 การวัดปริมาณสาร ในปฏิบัตกิ ารเคมจี าเปน็ ตอ้ งมีการช่ัง ตวง และวัดปรมิ าณสารซ่ึงการชง่ั ตวง วดั มีความคลาดเคลื่อนท่ี เกดิ จากอปุ กรณ์ ที่ใช้หรือผ้ทู าปฏิบตั ิการทจ่ี ะส่งผลใหผ้ ลการทดลองท่ีได้มีความมากกวา่ หรือนอ้ ยกวา่ ค่าจริง ความนา่ เช่ือถือของขอ้ มูลสามารถพิจารณาได้ 2 สว่ นด้วยกนั คือความเทีย่ ง และความแม่นของข้อมูลโดยความ เทย่ี งคือ ความใกล้เคียงของข้าวทไ่ี ดจ้ ากการวดั สว่ นความแม่นคอื ความใกล้เคยี งของค่าเฉล่ียจากการวัดซ้า เทยี บกบั ค่าจรงิ 1.3.1 อปุ กรณ์วัดปรมิ าตร อปุ กรณว์ ัดปริมาตรสารเคมที เี่ ป็นของเหลวที่ใช้ในห้องปฏิบตั กิ ารทางวทิ ยาศาสตร์มหี ลายชนิด แต่ละชนดิ มี ขีดและตวั เลขแสดงปรมิ าตรท่ีได้รบั การตรวจสอบมาตรฐาน และกาหนดความคลาดเคลอื่ น ท่ียอมรับได้ บาง ชนดิ มีความคลาดเคลือ่ นน้อย บางชนดิ มคี วามคลาดเคลื่อนมาก ในการเลอื กใชต้ ้อง คานงึ ถึงความเหมาะสม กบั ปริมาตรและระดับความแม่นทต่ี อ้ งการ อุปกรณ์วัดปริมาตรบางชนิดท่นี ักเรยี น ได้ใช้งานในการทา ปฏิบตั ิการทางวทิ ยาศาสตรท์ ี่ผ่านมา เชน่ บีกเกอร์ ขวดรปู กรวย กระบอกตวง เป็น อปุ กรณ์ทไี่ มส่ ามารถบอก ปริมาตรไดแ้ ม่นมากพอสาหรับการทดลองในบางปฏบิ ตั ิการ บีกเกอร์ บีกเกอร์ (beaker) มลี ักษณะเป็นทรงกระบอกปากกว้าง มขี ีดบอกปริมาตรในระดับมิลลลิ ติ ร มหี ลายขนาด ดงั รูป บีกเกอร์

ขวดรูปกรวย ขวดรปู กรวย (erlenmeyer flask) มีลักษณะคลา้ ยผลชมพู่ มีขีดบอกปรมิ าตรในระดับมิลลลิ ติ ร มี หลายขนาด ดังรปู ขวดรปู กรวย กระบอกตวง กระบอกตวง (measuring cylinder) มลี ักษณะเปน็ ทรงกระบอก มีขดี บอกปริมาตรในระดับ มลิ ลิลิตร มหี ลายขนาด ดงั รูป กระบอกตวง นอกจากนยี้ ังมีอปุ กรณ์ที่สามารถวดั ปริมาตรของของเหลวไดแ้ ม่นมากกว่าอปุ กรณ์ข้างตน้ โดยมที ั้งที่ เป็นการวดั ปรมิ าตรของของเหลวท่ีบรรจอุ ย่ภู ายใน และการวดั ปริมาตรของของเหลวที่ถ่ายเท เชน่ ปิเปตต์ บวิ เรตต์ ขวดกาหนดปรมิ าตร ปิเปตต์ ปิเปตต์ (pipette) เปน็ อุปกรณว์ ดั ปริมาตรท่มี คี วามแม่นสูง ซง่ึ ใชส้ าหรบั ถา่ ยเทของเหลว ปเิ ปตต์ ทีใ่ ชก้ ันท่ัวไปมี 2 แบบ คือ แบบปรมิ าตรซ่ึงมีกระเปาะตรงกลาง มขี ีดบอกปริมาตรเพยี งคา่ เดยี ว และแบบ ใช้ตวง มีขดี บอกปรมิ าตรหลายคา่ ดังรูป

บวิ เรตต์ บิวเรตต์ (burette) เปน็ อุปกรณส์ าหรบั ถ่ายเทของเหลวในปริมาตรต่าง ๆ ตามตอ้ งการ มีลกั ษณะ เป็นทรงกระบอกยาวที่มีขดี บอกปริมาตร และมีอปุ กรณค์ วบคมุ การไหลของของเหลวที่เรยี กวา่ กอ๊ ก ปดิ เปดิ (stop cock) ดังรูป บิวเรตต์ ขวดกาหนดปริมาตร ขวดกาหนดปรมิ าตร (volumetric flask) เปน็ อปุ กรณ์สาหรบั วัดปริมาตรของของเหลวท่ีบรรจุ ภายใน ใช้สาหรับเตรยี มสารละลายท่ีต้องการความเข้มข้นแน่นอน มีขีดบอกปริมาตรเพียงขีดเดียว มจี ุก ปิดสนิท ขวดกาหนดปรมิ าตรมีหลายขนาด ดังแสดงในรปู ขวดกาหนดปรมิ าตรขนาดต่างๆ การใช้อปุ กรณว์ ัดปรมิ าตรเหล่าน้ใี หไ้ ด้ค่าทีน่ า่ เชือ่ ถอื จะต้องมีการอ่านปริมาตรของของเหลว ใหถ้ ูกวธิ ี โดยต้องใหส้ ายตาอยู่ระดบั เดียวกนั กบั ระดบั ส่วนโคง้ ของของเหลว โดยถ้าสว่ นโคง้ ของ ของเหลวมลี ักษณะ เวา้ ใหอ่านปรมิ าตรทีจ่ ุดตา่ สุดของส่วนโค้งน้นั แต่ถา้ สว่ นโคง้ ของของเหลวมี ลกั ษณะนูน ให้อ่านปรมิ าตรท่ี จดุ สูงสุดของสว่ นโค้งน้ัน แสดงดงั รปู การอ่านคา่ ปริมาตรของ ของเหลวใหอ้ า่ นตามขดี บอกปรมิ าตรและ ประมาณคา่ ทศนิยมตาแหน่งสุดท้าย

การอ่านปริมาตรของเหลว อุปกรณ์วัดปริมาตรบางชนิด เชน่ ปเิ ปตตแ์ บบปริมาตร ขวดกาหนดปริมาตร มีขีดบอก ปริมาตรเพยี ง ขีดเดียว อปุ กรณป์ ระเภทนี้ออกแบบมาเพอ่ื ให้ใช้ในการถา่ ยเทหรอื บรรจขุ องเหลวทมี่ ี ปรมิ าตรเพยี งคา่ เดียวตามทรี่ ะบุบนอปุ กรณ์ ดังน้นั ผูใ้ ช้จึงจาเป็นต้องพยายามปรับระดับของเหลวให้ ตรงกบั ขดี บอก ปรมิ าตร การบนั ทึกคา่ ปริมาตรให้บนั ทกึ ตามขนาดและความละเอียดของอปุ กรณ์ เช่น ปิเปตต์มีความ ละเอียดของคา่ ปรมิ าตรถึงทศนิยมตาแหนง่ ทีส่ อง ดังนนั้ ปริมาตรของเหลวทีไ่ ด้จากการใช้ปิเปตต์ ขนาด 10 มลิ ลิลติ ร บันทกึ ค่าปรมิ าตรเป็น 10.00 มลิ ลลิ ติ ร 1.3.2 อปุ กรณ์วดั มวล เคร่ืองช่งั เป็นอุปกรณ์สาหรบั วัดมวลของสารทัง้ ที่เป็นของแขง็ และของเหลว ความน่าเช่ือถือ ของ คา่ มวลทีว่ ัดได้ขึ้นอยู่กบั ความละเอียดของเครื่องช่ังและวธิ กี ารใช้เคร่อื งชั่ง เครื่องชัง่ ที่ใชใ้ นหอ้ งปฏิบตั ิการ เคมีโดยทว่ั ไปมี 2 แบบ คือ เคร่ืองช่ังแบบสามคาน (triple beam) และเคร่ืองช่งั ไฟฟ้า (electronic balance) ซึ่งมีสว่ นประกอบหลกั ดังรูป ส่วนประกอบของเครื่องช่ังแบบสามคานและเคร่ืองชั่งไฟฟ้า ปจั จุบันเครื่องช่งั ไฟฟา้ ไดร้ บั ความนยิ มมากข้นึ เน่ืองจากสามารถใชง้ านไดส้ ะดวกและหาซ้ือได้งา่ ย ตัวเลขทศนิยมตาแหน่งสดุ ท้ายซ่งึ เป็นค่าประมาณของเคร่ืองช่งั แบบสามคานมาจากการประมาณของผู้ช่ัง ขณะท่ีทศนยิ มตาแหน่งสดุ ท้ายของเคร่อื งชั่งไฟฟา้ มาจากการประมาณของอปุ กรณ์

1.3.3 เลขนยั สาคัญ ค่าทไ่ี ด้จากการวัดดว้ ยอปุ กรณก์ ารวดั ต่าง ๆ ประกอบด้วยตัวเลขและหนว่ ย โดยคา่ ตัวเลขที่ วดั ได้ จากอุปกรณแ์ ตล่ ะชนิดอาจมีความละเอยี ดไมเ่ ทา่ กัน ซึ่งการบนั ทกึ และรายงานคา่ การอา่ นต้อง แสดง จานวนหลักของตัวเลขทสี่ อดคล้องกับความละเอยี ดของอุปกรณ์ จากรูป อุณหภมู ิที่อ่านได้จากเทอรม์ อมิเตอร์ทั้งสอง มีค่าเท่าใด การวดั อณุ หภูมนิ า้ จากรปู อณุ หภูมจิ ากเทอร์มอมิเตอร์แบบดิจิทลั อ่านไดเ้ ทา่ กับ 26.22 องศาเซลเซียส ขณะทอี่ ณุ หภมู ิ จากเทอรม์ อมเิ ตอร์ตาแหน่งของของเหลวอยู่ที่ขีดบอกอุณหภูมิ 26 ซงึ่ การบนั ทึก และรายงานค่าต้องมีการ ประมาณค่าในตาแหนง่ สดุ ท้ายด้วยเพ่อื ให้สอดคล้องกบั ความละเอียดของ อุปกรณ์ ดงั นั้นอาจบันทึก อุณหภมู ทิ ี่ไดเ้ ป็น 26.0 องศาเซลเซียส โดยตัวเลขทุกตัวถือว่ามคี วามสาคัญ และจานวนหลักของตวั เลข ทั้งหมด เรยี กว่า เลขนยั สาคัญ (significant figure) ดังน้ันคา่ ที่ได้จากการวดั อณุ หภูมิด้วยเทอร์มอมิเตอร์ แบบดิจทิ ัลและเทอร์มอมิเตอร์มเี ลขนยั สาคญั 4 และ 3 ตวั ตามลาดบั การนับเลขนยั สาคญั การนับเลขนยั สาคญั ของข้อมลู มหี ลักการ ดงั นี้ 1. ตัวเลขที่ไม่มเี ลขศนู ยท์ ้ังหมดนบั เปน็ เลขนยั สาคัญ เชน่ 1.23 มเี ลขนยั สาคัญ 3 ตวั 2. เลขศนู ยท์ อี่ ยู่ระหว่างตัวเลขอืน่ นบั เปน็ เลขนยั สาคัญ เช่น 6.02 มีเลขนยั สาคัญ 3 ตัว 72.05 มเี ลขนยั สาคัญ 4 ตวั 3. เลขศนู ยท์ ่ีอยหู่ นา้ ตัวเลขอ่ืน ไม่นับเปน็ เลขนยั สาคัญ เชน่ 0.25 มเี ลขนยั สาคัญ 2 ตัว

0.025 มีเลขนัยสาคัญ 2 ตวั 4. เลขศูนย์ที่อยู่หลังตัวเลขอ่ืนที่อย่หู ลงั ทศนยิ ม นบั เป็นเลขนัยสาคญั เช่น 0.250 มีเลขนยั สาคัญ 3 ตัว 0.0250 มีเลขนยั สาคญั 3 ตวั 5. เลขศนู ยท์ ่อี ยู่หลังเลขอ่ืนทไี่ ม่มที ศนยิ ม อาจนบั หรือไมน่ ับเป็นเลขนยั สาคญั กไ็ ด้ เชน่ 100 อาจมเี ลขนยั สาคัญเปน็ 1 2 หรือ 3 ตวั ก็ได้ เน่ืองจากเลขศูนย์ในบางกรณีอาจมคี า่ เป็นศนู ยจ์ ริง ๆ จากการวัด หรอื เปน็ ตวั เลขท่ใี ช้แสดงใหเ้ ห็น วา่ ค่าดังกลา่ วอยู่ในหลกั ร้อย 6. ตวั เลขทีแ่ มน่ ตรง (exact number) เป็นตัวเลขทท่ี ราบค่าแน่นอนมเี ลขนยั สาคัญเป็นอนันต์ เช่น ค่าคงท่ี เชน่ π = 3.142… มเี ลขนัยสาคัญเป็นอนันต์ ค่าจากการนับ เช่น ปิเปตต์ 3 ครง้ั เลข 3 ถอื ว่ามเี ลขนัยสาคญั เป็นอนันต์ คา่ จากการเทียบหน่วย เช่น 1 วนั มี 24 ชั่วโมง ทั้งเลข 1 และ 24 ถอื วา่ มเี ลขนยั สาคญั เปน็ อนนั ต์ 7. ข้อมูลท่ีมีค่าน้อย ๆ หรือมาก ๆ ใหเ้ ขยี นในรปู ของสัญกรณ์วทิ ยาศาสตร์ โดยตัวเลขสมั ประสทิ ธิ์ ทกุ ตัวนบั เป็นเลขนัยสาคัญ เช่น 6.02 × 10²³ มีเลขนัยสาคญั 3 ตัว 1.660 × 10-24 มเี ลขนัยสาคญั 4 ตวั ค่าตัวเลข 100 ในตวั อยา่ งข้อ 5 สามารถเขยี นในรูปของสัญกรณว์ ทิ ยาศาสตร์ แลว้ แสดง เลขนยั สาคัญได้อยา่ งชดั เจน เชน่ 1 × 10² มเี ลขนัยสาคญั 1 ตวั 1.0 × 10² มีเลขนัยสาคญั 2 ตัว 1.00 × 10² มีเลขนยั สาคัญ 3 ตวั การนาค่าตัวเลขที่ไดจ้ ากการวัดมาคานวณจะต้องคานงึ ถงึ เลขนัยสาคญั ของผลลัพธ์ โดยการคานวณ ส่วนใหญ่เกย่ี วขอ้ งกับตัวเลขที่ไดจ้ ากอปุ กรณีทแ่ี ตกต่างกนั ท้ังหนว่ ยและความละเอียด ดงั น้ัน ต้องมีการตัด ตวั เลขในผลลพั ธ์ด้วยการปัดเศษ ดังต่อไปนี้ การปัดตัวเลข การปดั ตวั เลข (rounding the number) พิจารณาจากตวั เลขที่อยถู่ ัดจากตาแหน่งท่ีตอ้ งการ ดงั น้ี

1. กรณที ่ตี ัวเลขถัดจากตาแหน่งทต่ี ้องการมีค่าน้อยกว่า 5 ให้ตดั ตัวเลขท่ีอยู่ถัดไปท้ังหมด เช่น 5.7432 ถ้าต้องการเลขนยั สาคัญ 2 ตวั ปัดเปน็ 5.7 ถ้าตอ้ งการเลขนยั สาคัญ 3 ตัว ปัดเป็น 5.74 2. กรณที ่ีตวั เลขถดั จากตาแหน่งทตี่ ้องการมีคา่ มากกว่า 5 ให้เพิ่มค่าของตัวเลขตาแหน่งสดุ ทา้ ย ที่ ต้องการอีก 1 เชน่ 3.7892 ถา้ ต้องการเลขนัยสาคญั 2 ตัว ปัดเป็น 3.8 ถา้ ตอ้ งการเลขนัยสาคญั 3 ตัว ปดั เป็น 3.79 3. กรณีท่ีตัวเลขถัดจากตาแหน่งทต่ี ้องการมคี า่ เท่ากบั 5 และมตี วั เลขอืน่ ท่ีไม่ใช่ 0 ต่อจากเลข 5 ใหเ้ พ่ิมคา่ ของตวั เลขตาแหนง่ สุดทา้ ยทต่ี อ้ งการอีก 1 เชน่ 2.1652 ถ้าตอ้ งการเลขนัยสาคัญ 3 ตัว ปัดเป็น 2.17 กรณีท่ีตวั เลขถดั จากตาแหนง่ ทต่ี อ้ งการมีค่าเท่ากับ 5 และมี 0 ต่อจากเลข 5 ใหพ้ ิจารณาโดย ใช้ หลกั การในข้อ 4 4. กรณีที่ตัวเลขถดั จากตาแหนง่ ที่ต้องการมีคา่ เท่ากบั 5 และไมม่ เี ลขอื่นต่อจากเลข 5 ต้อง พจิ ารณาตัวเลขทอี่ ยู่หน้าเลข 5 ดังน้ี 4.1 หากตวั เลขท่ีอยู่หน้าเลข 5 เปน็ เลขคี่ ใหต้ วั เลขดังกลา่ วบวกค่าเพ่ิมอีก 1 แลว้ ตดั ตัวเลข ตง้ั แตเ่ ลข 5 ไปท้ังหมด เชน่ 0.635 ถ้าต้องการเลขนัยสาคัญ 2 ตวั ปดั เป็น 0.64 4.2 หากตัวเลขที่อยู่หน้าเลข 5 เป็นเลขคู่ ให้ตวั เลขดงั กลา่ วเป็นตัวเลขเดิม แลว้ ตัดตวั เลข ตงั้ แต่เลข 5 ไปทงั้ หมด เชน่ 0.645 ถ้าตอ้ งการเลขนัยสาคัญ 2 ตวั ปัดเป็น 0.64 สาหรบั การคานวณหลายขัน้ ตอน การปดั ตวั เลขของผลลัพธ์ใหท้ าในขน้ั ตอนสุดท้ายของการ คานวณ 1.4 หน่วยวดั การระบหุ นว่ ยของการวดั ปรมิ าณตา่ ง ๆ ในชีวิตประจาวนั ไม่วา่ จะเป็นความยาว มวล อณุ หภมู ิ อาจแตกต่างกนั ในแตล่ ะประเทศ เชน่ การระบุนา้ หนักเปน็ กิโลกรัม ปอนด์ หรือ การระบุสว่ นสงู เป็น เซนตเิ มตร ฟุต ซึ่งทาให้ไม่สะดวกในการเปรียบเทยี บหรือสื่อสารให้เข้าใจตรงกัน และในบางกรณี อาจ นาไปสู่ความเข้าใจผดิ ท่ีทาใหเ้ กิดความเสียหายได้ ดงั น้ัน เพ่ือให้การส่ือสารข้อมูลจากการวดั เป็น ทีเ่ ขา้ ใจ ตรงกนั จึงมกี ารตกลงร่วมกันใหม้ หี นว่ ยมาตรฐานสากลข้ึน

1.4.1 หนว่ ยในระบบเอสไอ ในปี พ.ศ. 2503 ทปี่ ระชุมนานาชาตวิ ่าด้วยการ ชัง่ และการวัด (The General conference on Weights and Measures) ไดต้ กลงให้มหี น่วยวัดสากลข้ึน เรยี กว่า ระบบหน่วยวดั ระหวา่ งประเทศ หรอื เรียกยอ่ ๆ วา่ หน่วยเอสไอ (SI units) ซ่งึ เป็นหน่วยทด่ี ดั แปลงจาก หนว่ ยในระบบเมทริกซ์ โดยหนว่ ยเอส ไอแบ่งเปน็ หนว่ ยพ้นื ฐาน (SI base units) มี 7 หนว่ ย แสดงดังตาราง 1.1 ซงึ่ เป็นหน่วยที่ไมข่ ึ้นต่อกัน และ สามารถนาไปใชใ้ นการกาหนดหน่วยอน่ื ๆ ได้และหน่วยเอสไออนพุ ันธ์ (Derived SI units) ซ่งึ เปน็ หนว่ ย อ่นื ๆ ทีม่ ีความสมั พนั ธ์กันทางคณติ ศาสตร์ของหนว่ ยเอสไอพน้ื ฐาน ตวั อย่างแสดงดงั ตาราง 1.2 หน่วยระหว่างระบบเอสไอ นอกจากหนว่ ยในระบบเอสไอแล้ว ในทางเคมียังมหี นว่ ยอน่ื ท่ีได้รบั การ ยอมรับและมกี ารใชก้ นั อยา่ งแพร่หลาย ตวั อย่างดังตาราง 1.3

ในทางวิทยาศาสตรก์ ารคานวณเก่ียวกับปรมิ าณตา่ ง ๆ อาจจาเป็นต้องมีการเปล่ียนหน่วยให้ อยใู่ น หน่วยทเี่ หมาะสมโดยไมท่ าใหค้ ่าของปริมาณเปล่ียนแปลง เชน่ ในทางเคมีนิยมระบุพลงั งาน ในหนว่ ย แคลอรี ในขณะทหี่ นว่ ยเอสไอของพลังงานคอื จูล ดงั นน้ั นกั เคมจี งึ จาเปน็ ต้องเปลยี่ นหนว่ ย พลงั งาน ระหวา่ งแคลอรแี ละจูลเพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งาน การเปล่ียนหนว่ ยทาไดห้ ลายวธิ ี ในท่ีน้ี จะใชว้ ิธีการ เทยี บหน่วย ซึง่ ตอ้ งใชแ้ ฟกเตอรเ์ ปลี่ยนหน่วย 1.4.2 แฟกเตอรเ์ ปล่ยี นหน่วย แฟกเตอรเ์ ปลย่ี นหน่วย (conversion factors) เปน็ อัตราส่วนระหวา่ งหนว่ ยท่แี ตกตา่ งกนั 2 หนว่ ย ทม่ี ปี ริมาณเท่ากัน ตัวอยา่ งการหาแฟกเตอร์เปลย่ี นหนว่ ยเป็นดงั น้ี

ในทางคณติ ศาสตรเ์ มอ่ื คูณปริมาณด้วย “1” จะทาให้ค่าของปริมาณเดิมไม่เปลี่ยนแปลง และ แฟก เตอร์เปลี่ยนหน่วย และ กม็ ีค่าเท่ากับ 1 ดงั นัน้ จงึ สามารถนาแตล่ ะแฟกเตอร์ เปลยี่ นหนว่ ยไปใชใ้ นการ เปลย่ี นหนว่ ยของปรมิ าณท่ีวัดจากหน่วยหน่งึ ไปเปน็ หน่วยอ่ืนโดยปรมิ าณ ไม่เปลย่ี นแปลง สาหรับตวั อยา่ ง แฟกเตอร์เปล่ยี นหน่วยน้ี ใช้เปลย่ี นหนว่ ยจลู ใหเ้ ป็นแคลอรีหรอื แคลอรีให้เป็นจูล ตามลาดับ เช่น พลงั งาน 20 cal สามารถเปลยี่ นเปน็ หน่วยจลู ได้ ดังน้ี วธิ ีการเทียบหน่วย วธิ กี ารเทยี บหน่วย (factor label method) ทาได้โดยการคูณปริมาณในหน่วยเรมิ่ ตน้ ดว้ ย แฟก เตอร์เปลยี่ นหนว่ ยทม่ี หี น่วยที่ตอ้ งการอยู่ดา้ นบน ตามสมการ 1.5 วธิ ีการทางวทิ ยาศาสตร์ การทาปฏบิ ัตกิ ารเคมีนอกจากต้องมีการวางแผนการทดลอง การทาการทดลอง การบนั ทกึ ข้อมูล การสรปุ และวเิ คราะหข์ ้อมูล การนาเสนอข้อมลู และการเขียนรายงานการทดลองที่ถูกต้อง แลว้ ตอ้ ง คานงึ ถึงวธิ กี ารทางวิทยาศาสตร์ ทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร์ และจติ วิทยาศาสตร์ วธิ ีการทางวิทยาศาสตร์ (scientific method) เป็นกระบวนการศึกษาหาความรทู้ างวิทยาศาสตร์ ทม่ี แี บบแผนขนั้ ตอน โดยภาพรวมสามารถทาไดด้ ังน้ี 1. การสังเกต เปน็ จดุ เร่ิมตน้ ของการได้ข้อมูลเกย่ี วกบั ส่ิงท่ตี อ้ งการศึกษา โดยอาศัยประสาท สัมผสั ทง้ั 5 คอื การมองเห็น การฟังเสยี ง การได้กลิ่น การรับรส และการสมั ผสั จากข้อมูลดงั กล่าวจะ นาไปสู่ข้อสงสัยหรอื ตั้งเป็นคาถามทต่ี ้องการคาตอบ ดังนนั้ การสงั เกตจงึ เปน็ ทักษะที่สาคญั ทีก่ อ่ ให้เกิดการ เรยี นรขู้ องผู้เรียน 2. การต้งั สมมตฐิ าน เป็นการคาดคะเนคาตอบของคาถามหรือปัญหา โดยมีพนื้ ฐานจากการ สังเกต ความรู้หรือประสบการณ์เดิม โดยท่วั ไปสมมติฐานจะเขียนในรปู ของข้อความที่แสดงเหตุและผลท่ี เกดิ ขนึ้ หรอื อกี นยั หน่ึงจะเป็นความสัมพนั ธข์ องตัวแปรตน้ และตัวแปรตาม 3. การตรวจสอบสมมตฐิ าน เป็นกระบวนการหาคาตอบของสมมตฐิ าน โดยมีการออกแบบ การ ทดลองให้มกี ารควบคุมปจั จัยตา่ ง ๆ ท่ีมผี ลตอ่ การทดลอง รวมถึงขนั้ ตอนการทดลองท่ีชัดเจน 4. การรวบรวมข้อมลู และวเิ คราะห์ผล เปน็ การนาข้อมูลทไ่ี ด้จากการสงั เกต การตรวจสอบ สมมตฐิ าน มารวบรวม วเิ คราะห์ และอธบิ ายข้อเทจ็ จรงิ

5. การสรปุ ผล เปน็ การสรุปความรู้หรือข้อเทจ็ จรงิ ท่ีได้จากการตรวจสอบสมมติฐาน และมีการ เปรียบเทยี บกับสมมติฐานท่ีตั้งไวก้ ่อนหน้า ทัง้ นี้ ในการศึกษาหาความรู้ทางวทิ ยาศาสตร์นน้ั ไม่มีรูปแบบท่ตี ายตัว โดยอาจมีรายละเอียดที่ แตกต่างกันขน้ึ อย่กู ับคาถาม บรบิ ท หรือวธิ ีการทีใ่ ชใ้ นการสารวจตรวจสอบ นอกจากวิธีการทางวทิ ยาศาสตรแ์ ล้ว การเขียนรายงานการทดลองเปน็ สง่ิ สาคญั เชน่ กัน เพราะ นอกจากจะช่วยให็ผ้ ทู าการทดลองมขี ้อมลู ไวอ้ ้างองิ แลว้ รายงานยังเปน็ เครื่องมือสื่อสารท่ีผู้อื่นสามารถ นาไปศึกษาและปฏิบตั ิตามได้ โดยหัวขอ้ ทีค่ วรมีในรายงานการทดลองมดี ังน้ี 1. ชอ่ื การทดลอง 5. วธิ กี ารทดลอง 2. จุดประสงค์ 6. ผลการทดลอง 3. สมมติฐานและการกาหนดตวั แปร 7. อภิปรายและสรปุ ผลการทดลอง 4. อุปกรณ์และสารเคมี การศกึ ษาความรู้ทางวทิ ยาศาสตรต์ อ้ งอาศัยทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ (scientific process skill) และจติ วิทยาศาสตร์ (scientific mind) โดยมรี ายละเอยี ดดังนี้ ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ เป็นความสามารถและความชานาญในการคดิ เพ่ือค้นหา ความรู้และแกไ้ ขปญั หา โดยทักษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรป์ ระกอบดว้ ย 14 ทักษะ คอื การสงั เกต การวัด การลงความเหน็ จากข้อมูล การจาแนกประเภท การหาความสัมพนั ธ์ของสเปซกับเวลา การใช้ จานวน การจดั กระทาและสื่อความหมายข้อมูล การพยากรณ์ การต้งั สมมตฐิ าน การกาหนด นยิ ามเชงิ ปฏิบตั ิการ การกาหนดและควบคุมตวั แปร การทดลอง การตีความหมายข้อมูลและลงข้อสรปุ และการ สร้างแบบจาลอง จติ วิทยาศาสตร์ เป็นความร้สู กึ นกึ คิด พฤติกรรมหรือลกั ษณะนิสัย ทเ่ี ปน็ ผลมาจากประสบการณ์ และการเรียนรู้ ซ่งึ มีอิทธิพลต่อความคดิ การตัดสนิ ใจ หรือพฤติกรรมของบุคคลต่อความรูห้ รอื ส่งิ ทม่ี คี วาม เกีย่ วข้องกับวทิ ยาศาสตร์ เช่น ความอยากรอู้ ยากเห็น การใชว้ ิจารณญาณ ความใจกวา้ ง ความซอ่ื สตั ย์ ความมงุ่ ม่นั อดทน ความรอบคอบ การเห็นความสาคัญและคณุ ค่าของวิทยาศาสตร์ การที่นักเรียนมเี จตคติทีด่ ีต่อวทิ ยาศาสตร์ เห็นคณุ คา่ ของการเรียนวทิ ยาศาสตร์ ย่อมจะทาให้ มี ความฝกั ใฝใ่ นการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์และมีการนาความรไู้ ปใช้ประโยชนอ์ ยา่ งถูกตอ้ งเหมาะสม การศกึ ษาความรู้ทางวทิ ยาศาสตรน์ ้ัน นอกจากการเรยี นรูอ้ ยา่ งเป็นระบบตามวิธีการทาง วทิ ยาศาสตร์ โดยอาศยั ทกั ษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และจิตวิทยาศาสตร์แล้วนนั้ ผเู้ รียน ยงั ต้อง คานงึ ถงึ จริยธรรมซึ่งเกี่ยวข้องกับความถูกต้องในการศึกษาวิทยาศาสตรท้ ี่มีตอ่ ตนเอง ผู้อืน่ และ

สิง่ แวดล้อม ตวั อยา่ งจรยิ ธรรมทางวิทยาศาสตร้ เช่น ความซือ่ สัตย์ในการรายงานข้อมูลทางวทิ ยาศาสตร์ การวิเคราะห์และแปลความหมายขอ้ มูลอยา่ งอสิ ระบนพ้ืนฐานของขอ้ มลู ทม่ี ีอยู่ โดย ไมใ่ หข้ อ้ มลู จากแหลง่ ภายนอกมีอทิ ธิพลต่อการวิเคราะห์และการตคี วาม การอ้างองิ แหลง่ ของข้อมลู ต่าง ๆ อย่างเหมาะสม ความรบั ผิดชอบต่อสงั คมหรือสภาพแวดลอ้ ม ความร้แู ละทกั ษะปฏิบตั กิ ารตา่ ง ๆ ที่ได้ศึกษาในบทเรียนนี้เปน็ พ้ืนฐานสาคญั ในการเรียนรู้ วิชา เคมบี ทอืน่ ๆ ต่อไป