Glassware Chemical, เครื่องแก้ว สารเคมี อุปกรณ์วิทยาศาสตร์

Archive for December, 2009

คำอธิบายอักษรที่ปรากฏบนปิเปตต์ (inscriptions on bulb pipette/volumetric pipette/transfer pipette)

1. แบรนด์ผู้ผลิต

2. แบรด์เครื่องหมายการค้าซึ่งแสดงเกรดอุปกรณ์วัดปริมาตร ที่มีคุณภาพสูงสุด

3. ปริมาตรของปิเปตต์

4. ขนาดความไม่แน่นอน (maximum error limit)

5. สัญลักษณ์แสดงว่าผ่านการรับรองมาตรฐาน “Eichrdnung” ประเทศเยอรมัน

6. ผ่านการรับรองมารตรฐาน DIN

7. อุณหภูมิที่ใช้ในการสอบเทียบมาตรฐาน

8. TD,Ex หมายถึง อุปกรณ์ใช้ในการถ่ายเทสารละลาย

9. 15s หมายถึง หลังจากถ่ายเทสารละลายจนหมดแล้วต้องรอให้ครบ 15 วินาทีจึงจะเอาปิเปตต์ที่แตะอยู่ข้างภาชนะออกได้

10.  A หมายถึง แก้วเกรด A คุณภาพดีที่สุด และ S หมายถึง สามารถถ่ายเทสารละลายได้อย่างรวดเร็ว

11. ประเทศผู้ผลิต 

Popularity: 45% [?]

แก้วทนอุณหภูมิสูงและแก้วที่แสงอัลตร้าไวโอเลตส่องผ่านได้ (the high temperature and UV-transmission glasses) เป็นแก้วชนิดสุดท้ายที่พบในห้องปฏิบัติการ หรือเรียกกันทั่วไปว่าแก้วควอทซ์ หรือ ซิลิก้าบริสุทธิ์ (pure SiO2) แต่ยังคงมีโลหะอัลคาไลน์ (Na Mg) ไฮดรอกซิล (OH-) และออกไซด์ (Oxide) เจือปนอยู่เล็กน้อย (น้อยกว่า 1%)

                ในกระบวนการผลิตแก้วควอทซ์ทางอุตสาหกรรม จะใช้ซิลิกอนเตตระคลอไรด์ (silicon tetrachloride, SiCl4) หรือผลึกควอทซ์บริสุทธิ์ (pure quartz crystal, sand) เป็นสารตั้งต้น

                สมบัติของแก้วชนิดนี้ได้แก่ มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นต่ำ มีความแข็งแกร่ง มีความต้านทานต่อสารเคมีและไฟฟ้าแม้ในขณะร้อน ไม่ดูดกลืนแสงในช่วงอัลตร้าไวโอเลตและวิสิเบิ้ล (Ultraviolet-Visible)

            แก้วควอทซ์นี้ใช้ประโยชน์ในการทำเครื่องแก้ววิทยาศาสตร์พิเศษที่ทนทานต่อสารเคมี และใช้ในการทดลองที่มีอุณหภูมิสูงๆ ใช้เป็นวัสดุสะท้อนแสงเลเซอร์ ใช้ทำครูซิเบิ้ล (crucible) สำหรับผลิตผลึกเดี่ยวของซิลิก้าบริสุทธิ์เพื่อใช้ในงานทางอิเล็กทรอนิก นอกจากนี้ยังใช้ทำกระจกสำหรับกล้องโทรทัศน์และดาวเทียมอีกด้วย 

Popularity: 25% [?]

การไทเทรต (titration) เป็นการวิเคราะห์หาปริมาณของสารที่ไม่ทราบความเข้มข้น (unknown) ด้วยการวัดปริมาตรของสารละลาย ซึ่งปริมาตรของสารละลายจะมีความสัมพันธ์กับปริมาณสาร โดยทำปฏิกิริยากับสารที่ทราบปริมาณหรือความเข้มข้นที่แน่นอน สารที่ไม่ทราบความเข้มข้นจะบรรจุในขวดรูปชมพู่เรียกว่าไทแทรนด์ (titrand) สมมุติให้เป็นสาร A ส่วนสารที่ทราบความเข้มข้นแล้วหรือเรียกว่าสารมาตรฐาน จะถูกบรรจุในบิวเรตต์ เรียกว่าไทแทรนต์ (titrant) สมมุติให้เป็นสาร B โดยมีวัสดุอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง และพบได้ทั่วไปในห้องปฏิบัติการ (ดังภาพ) ประกอบด้วย ขาตั้งเหล็ก (stand) ที่ยึดบิวเรตต์ (buret clamp) บิวเรตต์  (burette) ขวดรูปชมพู่ (erlenmeyer flask) และกระเบื้องสีขาว (tile)

วิธีการไทเทรตทำได้โดยค่อยๆ ปล่อยสารละลายจากบิวเรตต์ (สาร B) ลงในขวดรูปชมพู่ สารทั้งสอง จะเริ่มทำปฏิกิริยากันจนกระทั่งถึงจุดสมมูล (equivalent point)  คือจุดที่สารทำปฏิกิริยากันพอดี ซึ่งจำเป็นต้องใช้เครื่องมือวัดเพื่อบอกจุดสมมูล หรืออาจใช้สารบ่งชี้ (indicator) ที่สามารถเปลี่ยนสีได้เมื่อถึงจุดสมมูล จากนั้นบันทึกปริมาตรของสาร B

สามารถคำนวณหาความเข้มข้นของ สาร A ได้โดยใช้ความสัมพันธ์

จำนวนโมลของสาร A = จำนวนโมลของสาร B

Ca X Va = Cb X Vb

เมื่อ Ca = ความเข้มข้นของสาร A (unkonwn or analyst)

Cb = ความเข้มข้นของสาร B (สารมาตรฐาน)

Vb= ปริมาตรของสาร B ได้จากการไทเทรต อ่านค่าจากบิวเรตต์เมื่อถึงจุดสมมูล

Va = ปริมาตรของสาร A ทราบได้เพราะว่าเราปิเปตต์สาร unknown ด้วยปริมาตรที่แน่นนอนใส่ลงในขวดรูปชมพู่

ทำให้คำนวณหาค่า ความเข้มข้นของสาร A (Ca) ได้ เพราะว่าทราบค่าต่างๆ ทุกค่าแล้ว

Popularity: 19% [?]

การเป่าแก้ว (glassblowing)  เป็นการนำแก้วมาดัดแปลงให้เป็นรูปร่างต่างๆ ตามความต้องการ การเป่าแก้วนั้นมีความสัมพันธ์ระหว่างงานทางวิชาการและศิลปะ ต้องอาศัยการฝึกปฏิบัติให้มีความชำนาญจึงจะสามารถเป่าแก้วได้ตรงตามวัตถุประสงค์ของผู้ใช้งาน โดยทั่วไปพิจารณาวัตถุประสงค์การเป่าแก้วได้ 2 อย่างคือ

1. 1. การเป่าแก้วทางวิทยาศาสตร์ (scientific glassblowing) หมายถึงการสร้างหรือซ่อมอุปกรณ์เครื่องแก้ว ที่ใช้ในการทดลองทางด้านงานวิทยาศาสตร์ และการทำวิจัย
2. 2. การเป่าแก้วทางศิลปะ (artistic glassblowing) หมายถึง การเป่าแก้วเพื่อใช้เป็นอุปกรณ์ในการประดับ ตกแต่ง เช่น เป่าเป็นดอกไม้ หรือรูปสัตว์ต่างๆ

หากแบ่งการเป่าแก้วตามลักษณะการทำแก้วให้เป็นรูปร่างตามต้องการจะแบ่งได้เป็น 2 ประเภทด้วยกันคือ

ก.      การเป่าแก้วโดยไม่ใช้ตะเกียงเป่าแก้ว เป็นวิธีการดั้งเดิม โดยนำแก้วหลอมมารวมกันไว้ที่ปลายท่อเหล็กที่ใช้เป่า (iron blow pipe) และเป่าให้เป็นรูปร่างตามความต้องการ ซึ่งการเป่าด้วยวิธีนี้ต้องใช้ช่างเป่าแก้วที่มีความชำนาญเป็นพิเศษ และใช้ระยะเวลาในการเป่านาน

ข.      การเป่าแก้วโดยใช้ตะเกียงเป่าแก้ว เป็นวิธีการที่ใช้ตะเกียงเป่าแก้วมาช่วยหลอมแก้ว ทำให้เป่าแก้วได้รวดเร็ว และสามารถเรียนรู้ฝึกฝนได้ง่าย

Popularity: 23% [?]

แก้วบอโรซิลิเกต (borosilicate glass) หรือ แก้วแข็ง (the hard glasses) เป็นแก้วอีกชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วไปในห้องปฏิบัติการ เหตุผล 2 ประการที่เรียกว่าแก้วแข็งเนื่องจาก 1. มีความแข็งทนต่อการกระแทก มากกว่า 3 เท่า เมื่อเทียบกับแก้วอ่อน และ 2. ทนความร้อน นอกจากนั้นแก้วแข็งมีค่าสัมประสิทธ์การขยายตัวต่ำเมื่อเทียบกับแก้วอ่อน เมื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูงแล้วรูปร่างของแก้วจะไม่เปลี่ยนแปลง และยังทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีต่างๆ ได้หลายชนิด รวมทั้งสารละลายเบสด้วย เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH)

            ในทางการค้าจะพบแก้วบอโรซิลิเกตที่ถูกนำมาใช้ในงานหลายๆ ด้าน เช่น ใช้ทำเป็นกระจกของเตาอบ ฝาหม้อสุกี้ เป็นต้น เนื่องจากว่าทนความร้อนได้นั่นเอง  หรือมีการใช้ทำกระจกครอบไฟรถยนต์ และกระจกครอบไฟส่องสว่างที่ใช้ภายในและภายนอกอาคาร ส่วนภายในห้องปฏิบัติการก็ใช้ทำ บีกเกอร์ ขวดรูปชมพู่ บิวเรตต์ และขวดก้นกลม เป็นต้น โดยผู้ผลิตมี 3 ยี่ห้อ ด้วยกันคือ Pyrex, Kimax และ Duran

            แม้ว่าแก้วบอโรซิลิเกตจะทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีหลายชนิดก็ตาม แต่มีสารเคมีบางชนิดที่สามารถละลายแก้วบอโรซิลิเกตได้ เช่น กรดไฮโดรฟลูออริก (HF) กรดฟอสฟอริกร้อน (hot H3PO4) สารละลายเบสแก่ (conc.NaOH) เพราะฉะนั้นควรระลึกไว้เสมอว่า ห้ามเก็บสารเคมีเหล่านี้ไว้ในขวดแก้ว หรือหากจำเป็นต้องเก็บสารละลายเบสอ่อนก็ไม่ควรเก็บไว้นานจนเกินไป 

Popularity: 29% [?]

หลักการพื้นฐานในการล้างแก้ว (basic cleaning concepts)

หลักการล้างเครื่องแก้ว (basic cleaning concepts) การล้างเครื่องแก้วในการทำปฏิบัติการ นับเป็นสิ่งที่ไม่ควรมองข้าม เพราะส่งผลโดยตรงต่อความถูกต้องของผลการทดลอง สิ่งใดๆ ก็ตามที่มีความสกปรก สิ่งนั้นๆ จะต้องได้รับการทำความสะอาด และต้องไม่ลืมว่าบางสิ่งมองด้วยสายตาแล้วสะอาด แต่จริงๆ แล้วไม่ได้หมายความว่าสิ่งนั้นสะอาดเสมอไป ถ้าไม่แน่ใจว่าเครื่องแก้ว (glassware) ที่เรานำมาใช้นั้นสะอาดหรือเปล่า ให้ยอมสละเวลาล้างซักนิด ดีกว่าต้องเสียเวลาเป็นชั่วโมงเพื่อทำการทดลองใหม่ เพราะว่าผลการทดลองที่ได้นั้นผิดเพี้ยนไป หรืออาจเกิดการรวมตัวของสารเคมีที่ติดอยู่ที่เครื่องแก้ว และสารเคมีตัวใหม่ที่ใส่ลงไป เกิดผลิตภัณฑ์เป็นก๊าซพิษ (toxic gas) หรือเกิดปฏิกิริยารุนแรงระเบิดได้ (explosion)

เราสามารถสังเกตอย่างง่ายด้วยตาเปล่าได้ว่าเครื่องแก้วสะอาดหรือเปล่า โดยดูจากหยดน้ำที่เกาะบนแก้ว หากน้ำเกาะแล้วมีลักษณะเป็นหยด แสดงว่าแก้วไม่สะอาด หากน้ำที่เกาะมีลักษณะเป็นแผ่นฟิล์มบางๆ แสดงว่าแก้วนั้นสะอาด

จะเห็นได้ว่าเครื่องแก้วมีความจำเป็นต้องทำความสะอาดก่อนใช้งานเสมอ แต่ก็ไม่ควรใช้เวลาในการทำความสะอาดนานเกินไป หรือทำความสะอาดผิดวิธี จะทำให้เสียเวลา เสียค่าใช้จ่ายโดยใช่เหตุ จึงจำเป็นต้องมีความรู้ขั้นตอนการทำความสะอาด เหมือนกับจำเป็นต้องรู้ขั้นตอนต่างๆ ในการใช้เครื่องมือต่างๆ นั่นเอง โดยกรดจะใช้กำจัดสารอินทรีย์ที่ติดอยู่บนเครื่องแก้ว ในทางตรงข้ามเบสจะใช้กลั้วสะเทินกรดที่เหลือในขั้นตอนสุดท้าย นอกจากนั้นในการทดลองวิเคราะห์หาปริมาณสารที่มีความเข้มข้นน้อยๆ (0.001 ppm) โดยเครื่องมือที่มีความละเอียดสูง จะต้องมีระบบการล้างที่พิเศษกว่าปกติ

การทำความสะอาดเครื่องแก้ว (cleanning glassware) จะมีหลายขั้นตอนด้วยกัน ขึ้นอยู่กับสิ่งสกปรกหรือสิ่งเจือปน เช่น ถ้าสิ่งสกปรกสามารถทำความสะอาดได้ด้วยน้ำยาล้างจานและน้ำ อย่างน้อยก็มี 2 ขั้นตอนหรือมากกว่า คือ ล้างด้วยน้ำยาล้างจาน ตามด้วยล้างด้วยน้ำประปา สุดท้ายกลั้วด้วยน้ำกลั่น และตากแห้ง หรือถ้ามีเศษวัสดุติดอยู่ทีแก้ว  ก็ให้ใช้แปรงหรือผ้าเช็ดสิ่งสกปรกนั้นออกก่อน แล้วจึงทำการล้างตามปกติ เช่นเดียวกันหากมีการทากรีส (grease) หรือวาสสินกับเครื่องแก้วจะต้องกำจัดกรีสออกก่อนโดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ หลังจากนั้นจึงทำการล้างตามปกติ

ในบางครั้งเครื่องแก้วมีความสกปรกมากเนื่องจากสิ่งสกปรก หรือสารเคมีที่ใช้ในการทดลองเกาะที่ผิวแก้วได้อย่างเหนียวแน่น จำเป็นต้องละลายผิวแก้วออกบางส่วน เรียกว่า stripping โดยใช้กรดกัดแก้ว เป็นต้น เพื่อกำจัดสิ่งสกปรก ผลที่ตามมาคือแก้วจะบาง อายุการใช้งานจะสั้นลง โดยมากจะทำการ stripping กับเครื่องแก้วที่ไม่ใช้ในการวัดปริมาตร เช่น บีกเกอร์ ส่วนแก้วที่ใช้ในการวัดปริมาตรจะไม่ใช้วิธีนี้เพราะจะทำให้ปริมาตรเปลี่ยนไปต้องทำการปรับเทียบมาตรฐานใหม่จึงจะนำมาใช้งานได้

จากที่กล่าวมาทั้งหมด การล้างเครื่องแก้วจึงเป็นทั้งศาสตร์และศิลป์ เราจำเป็นต้องรู้ว่าสิ่งสกปรกคืออะไร และจะละลายสิ่งสกปรกนั้นด้วยสารใด โดยหลักการละลายทั่วไปที่พูดติดปากกันว่า “like dissolved like” นั่นหมายความว่าสารที่จะละลายกันได้จะมีคุณสมบัติของความมีขั้วคล้ายกัน เช่น สารที่มีขั้วจะละลายได้ดีกับสารที่มีขั้ว ส่วนสารที่ไม่มีขั้วจะละลายได้ดีกับสารที่ไม่มีขั้ว

Popularity: 17% [?]