Archive for January, 2010

อะตอมมิกแอบซอร์พชันสเปกโทรสโกปี (AAS)

atomic_absorption

อะตอมมิกแอบซอร์พชันสเปกโทรสโกปี (atomic absorption spectroscopy) เรียกสั้นๆ ว่า AAS หรือ AA

ในการศึกษาด้านเคมีวิเคราะห์ สเปกโตรสโกปีการดูดกลืนแสงของอะตอม (atomic absorption spectroscopy) เป็นเทคนิคที่ใช้สำหรับวิเคราะห์หาปริมาณของโลหะในตัวอย่างต่างๆ เช่น วิเคราะห์หาปริมาณโลหะตะกั่วที่เจือปนอยู่ในหม้อก๋วยเตี๋ยว วิเคราะห์หาปริมาณเงินหรือทองคำที่เจืออยู่ในสินแร่ เป็นต้น ซึ่งเทคนิคนี้สามารถใช้วิเคราะห์หาปริมาณโลหะได้มากถึง 70 ธาตุด้วยกัน ระดับความเข้มข้นที่วิเคราะห์ได้อยู่ในระดับ ppm (part per million, หนึ่งในล้านส่วน)

หลักการอย่างง่าย อิเล็กตรอนที่อยู่ภายในอะตอม เมื่อได้รับพลังงานจะดูดกลืนพลังงาน และเปลี่ยนวงโคจร ไปอยู่ในวงโคจรใหม่ที่ระดับพลังงานสูงขึ้นกว่าเดิม เพียงชั่วครู่เท่านั้น ซึ่งพลังงานที่ให้กับอะตอมจะใช้พลังงานแสงที่มีความจำเพาะกับธาตุแต่และชนิด โดยค่าการดูดกลืนแสงมีความสัมพันธ์โดยตรงกับความเข้มข้นของโลหะ เมื่อโลหะมีความเข้มข้นมากจะดูดกลืนพลังงานแสงได้มาก ในทางตรงข้ามหากโลหะมีปริมาณน้อยก็จะดูดกลืนพลังงานแสงได้น้อย เป็นไปตามกฎของเบียร์-แลมเบอร์ต (Beer-Lambert law)

diagramAAS

แผนภาพแสดงส่วนประกอบของเครื่อง AAS

ในการวิเคราะห์จะต้องเปลี่ยนรูปของโลหะที่ปนอยู่ในสารละลายตัวอย่าง ให้กลายเป็นอะตอมโดยใช้พลังงานจากเปลวไฟด้วยส่วนสร้างอะตอม (atomizer) อะตอมที่เกิดขึ้นจะดูดกลืนพลังงานแสงที่ได้จากแหล่งกำเนิดแสง (radiation source) หลังจากนั้นแสงที่ผ่านการดูดกลืนแล้วจะถูกเลือกเฉพาะความยาวคลื่นที่จำเพาะกับธาตุแต่ละชนิด และถูกตรวจวัดด้วยดีเทคเตอร์(detector) เพื่อเปลี่ยนจากสัญญาณแสงเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า จากนั้นเข้าไปที่หน่วยขยายสัญญาณ (amplifier) สิ้นสุดกระบวนการด้วยการประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ (signal processor)

Popularity: 42% [?]

พีเอชมิเตอร์ (pH meter)

pH_meter

พีเอชมิเตอร์ (pH meter) เป็นเครื่องมือทางอิเล็กทรอนิก ใช้วัดค่าพีเอชหรือ ค่าความเป็นกรด-ด่าง ของสารละลาย โดยมีส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน ได้แก่ probe หรือ อิเล็กโทรด และ เครื่องวัดศักย์ไฟฟ้า (meter)  อิเล็คโทรดที่พบได้ในห้องปฏิบัติการส่วนมากแล้วจะเป็นชนิด glass electrode ที่เชื่อมต่อกับเครื่องวัดศักย์ไฟฟ้าแล้วเปลี่ยนการแสดงผลเป็นค่าพีเอช

พีเอชอิเล็กโทรดจะใช้วัดค่า แอคติวิตี้ของไอออนไฮโดรเจน (activity of hydrogen ions) ที่อยู่รอบผนังบางๆ ของกระเปาะแก้ว ซึ่งอิเล็กโทรดจะให้ค่าความต่างศักย์เล็กน้อยประมาณ 0.06 โวล์ท ต่อ หน่วยพีเอช

ส่วนเครื่องวัดศักย์ไฟฟ้าจะเปลี่ยนค่าศักย์ไฟฟ้าที่วัดได้ให้เป็นค่าพีเอช โดยค่าความต้านทานในการวัดมีค่าสูงมากประมาณ 20 ถึง 1000 MΩ

การใช้งาน จะต้องปรับเทียบมาตรฐานก่อนการใช้โดยการปรับเทียบกับสารละลายบัฟเฟอร์มาตรฐาน(พีเอช 4 ,7 หรือ 10) อย่างน้อย 2 ค่า ที่มีค่าครอบคลุมในช่วงที่เราต้องการวัด วิธีการวัดทำได้โดยล้างอิเล็กโทรดด้วยน้ำปราศจากไอออน (deionized water) หรือน้ำกลั่น (distilled water) และซับด้วยกระดาษทิชชู แล้วรีบจุ่มอิเล็กโทรดลงในสารละลายที่ต้องการวัดอย่างรวดเร็ว

การเก็บอิเล็กโทรดห้ามเก็บแห้ง โดยทั่วไปเก็บในสารละลายกรดที่มีพีเอชประมาณ  3 และไม่เก็บหรือแช่ในน้ำกลั่น เพราะว่าไอออนที่อยู่ในอิเล็กโทรดจะแพร่ออกมาทำให้ความเข้มข้นของไออออนภายในอิเล็กโทรดลดลง โดยปกติแล้วควรทำความสะอาดอิเล็กโทรดประมาณเดือนละครั้งโดยการแช่ด้วยกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ความเข้มข้น 0.1 โมลาร์ (M) 

Popularity: 52% [?]

ลูกยางดูดปิเปตต์ (rubber bulb)

rubber_bulb

ลูกยางดูดปิเปตต์ (rubber bulb) ใช้ร่วมกับอุปกรณ์ปิเปตต์ สำหรับดูดสารละลายเข้ามาในปิเปตต์พบได้ทั่วไปในห้องปฏิบัติการ 2 ชนิดด้วยกัน ได้แก่ลูกยางดูดปิเปตต์ชนิดธรรมดา และลูกยางดูดปิเปตต์ชนิด 3 ทาง (three way rubber bulb)

วิธีการใช้งานลูกยางดูดปิเปตต์ธรรมดา ก็ทำได้ง่ายไม่ซับซ้อนคือบีบลูกยางเพื่อไล่อากาศออกและสวมเข้าไปที่ปลายของปิเปตต์ไม่ต้องแน่นมาก หรือให้จุกยางแนบสนิทก็พอ แล้วจุ่มลงปิเปตต์ลงในสารละลาย จากนั้นก็ค่อยๆ คลายมือที่บีบลูกยางออก สารละลายก็จะถูกดูดเข้ามาในปิเปตต์ โดยให้สารละลายถูกดูดเข้ามาเกินขีดบอกปริมาตร และใช้นิ้วชี้ปิดที่ปลายของปิเปตต์อย่างรวดเร็ว จากนั้นใช้กระดาษทิชชูเช็ดที่ปลายปิเปตต์ แล้วค่อยๆ คลายนิ้วชี้ที่ปิดปลายปิเปตต์ไว้ สารละลายจะไหลออกมาจนถึงระดับของขีดบอกปริมาตร จากนั้นก็ถ่ายสารละลายทั้งหมดใส่ในภาชนะที่ต้องการ ซึ่งวิธีนี้ต้องใช้เวลาในการฝึกดูดสารละลายพอสมควร

ส่วนลูกยางดูดปิเปตต์ชนิด 3 ทาง หรือมีวาล์วควบคุมการไหลเข้าออกของอากาศ 3 ตำแหน่งด้วยกัน ลูกยางชนิดนี้ทำขึ้นมาเพื่อให้ดูดสารละลายได้ง่ายขึ้น วิธีใช้ก็ต้องทำความเข้าใจกับอักษรที่บอกชนิดของวาล์วปิด-เปิดเพื่อควบคุมอากาศให้เข้าออกเสียก่อน โดยตัวอักษรภาษาอังกฤษตัวแรกคือตัว A ย่อมาจาก air แปลว่า อากาศ ส่วนอักษร S ย่อมาจาก suction แปลว่า ดูด และอักษร E ย่อมาจาก evacuate แปลว่า ถ่ายออก วิธีการใช้งานทำได้โดย

1.นำลูกยาง 3 ทาง สวมเข้ากับปิเปตต์ในตำแหน่งวาล์ว S

2. บีบไล่อากาศในลูกยางออก โดยกดที่วาล์ว A และบีบลูกยางเพื่อไล่อากาศที่อยู่ภายในออก

3. จุ่มปิเปตต์ลงในสารละลาย และกดวาล์ว S เพื่อดูดสารละลายเข้ามาในปิเปตต์ จนกระทั่งเกินขีดบอกปริมาตร

4. เช็ดที่ปลายปิเปตต์ด้วยกระดาษทิชชู และกดวาล์ว E เพื่อปล่อยสารละลายส่วนที่เกินออกมาให้ได้ระดับขีดบอกปริมาตร

5. ถ่ายสารละลายทั้งหมดใส่ในภาชนะที่ต้องการ

Popularity: 35% [?]

คอปเปอร์ซัลเฟต (copper sulfate)

copper_sulfate

คอปเปอร์ซัลเฟต (Copper(II) sulfate)  เป็นสารประกอบ มีสูตรทางเคมี CuSO4  โดยเกลือนี้จะอยู่ในรูปสารประกอบที่มีน้ำและไม่มีน้ำอยู่ในโมเลกุล ในกรณีที่ไม่มีน้ำอยู่ในโมเลกุล (anhydrous form)จะปรากฏสีขาวเทา หากมีน้ำอยู่ในโมเลกุล (hydrated form, CuSO4.5H2O) จะมีสีน้ำเงิน

การใช้ประโยชน์

ใช้เป็นสารที่ใช้ในการวิเคราะห์ทดสอบ (analytical reagent) โดยเป็นส่วนผสมของสารละลาย Fehling’s  และ Benedict’s  สำหรับทดสอบน้ำตาลรีดิวซ์ (reducing sugars) ซึ่งน้ำตาลจะไปรีดิวซ์สารละลายคอปเปอร์(II) ซัลเฟต ได้ผลิตภัณฑ์เป็นตะกอนสีน้ำตาลแดงของคอปเปอร์(I)ออกไซด์ (Cu2O) นอกจากนั้น CuSO4 ยังเป็นส่วนผสมของสารละลายไบยูเรต (biuret solution) ที่ใช้ในการทดสอบโปรตีนอีกด้วย

ในแวดวงการศึกษาที่พบได้บ่อยๆ คือ ใช้ CuSO4 ในการทดลองเรื่องการตกผลึก และการชุบทองแดงด้วยไฟฟ้า และใช้สาธิตปฏิกิริยาคายความร้อนโดยใช้แผ่นแมกนีเซียม(Magnesium ribbon) จุ่มลงในสารละลายของ CuSO4 นอกจากนั้นยังใช้ทดลองการเติมน้ำเข้าไปในโครงผลึก (hydration) โดยสังเกตได้จากสีของ CuSO4 ที่เปลี่ยนไป ซึ่งเมื่อให้ความร้อนกับ CuSO4.5H2O (สีน้ำเงิน) โมเลกุลของน้ำจะหลุดออกจากโครงสร้างได้ CuSO4 (สีขาวเทา) ในทำนองเดียวกันเมื่อน้ำเข้าไปอยู่ในโมเลกุลของ CuSO4 ก็จะกลับไปเป็น CuSO4.5H2O สังเกตได้จากการเปลี่ยนสีจากสีขาวเทาเป็นสีน้ำเงิน

Popularity: 47% [?]

Search
Glassware Chemical Products