Glassware Chemical, เครื่องแก้ว สารเคมี อุปกรณ์วิทยาศาสตร์

Archive for the ‘สารเคมี (chemicals)’ Category

สารเคมี คืออะไร มีคำจำกัดความได้หลากหลาย ดังต่อไปนี้

สารเคมี คือวัสดุใดๆ ที่สามารถระบุองค์ประกอบทางเคมีที่แน่นอนได้ เช่น น้ำบริสุทธิ์(H₂O) ประกอบด้วยธาตุ ไฮโดรเจน(H) 2 อะตอม และออกซิเจน(O) 1 อะตอม รวมตัวกัน หรือเกลือโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ก็ประกอบด้วยธาตุ Na และ Cl อย่างละ 1 อะตอม

สารเคมี ในความหมายกว้างๆ สารเคมีหมายถึงสารอนินทรีย์ หรือสารอินทรีย์ที่มีสามารถระบุโมเลกุลของสารได้ อาจปรากฏอยู่ในธรรมชาติ หรือถูกสังเคราะห์ขึ้นจากปฏิกิริยาต่างๆ ก็ได้

โดยทั่วไปแล้ว สารเคมีจะมีสถานะอยู่  3 สถานะเช่นเดียวกันกับสสาร ได้แก่ ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ หรือ พลาสมา สามารถเปลี่ยนสถานนะได้ เมื่อสภาวะหรือเงื่อนไขเปลี่ยนไป เช่น เปลี่ยนอุณหภูมิ ความดัน โดยใช้ปฏิกิริยาทางเคมี ก็สามารถเปลี่ยนจากสารเคมีหนึ่ง ไปเป็นสารเคมีตัวใหม่ได้ ส่วนพลังงาน เช่น แสง หรือความร้อน ไม่จัดอยู่ในรูปของสสาร จึงไม่อยู่ในกลุ่มของสารเคมีในคำจำกัดความนี้

ธาตุ ก็มีความหมายถึงสารเคมีเหมือนกัน ไม่สามารถทำลายหรือเปลี่ยนรูปไปเป็นสารเคมีตัวอื่นๆ ด้วยการใช้ปฏิกิริยาทางเคมี แต่สามารถเปลี่ยนรูปโดยใช้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ เนื่องจากอะตอมของธาตุแต่ละชนิดจะมีนิวตรอน โปรตอน และอิเล็คตรอน หากเปลี่ยนโดยการเพิ่มนิวตรอนของธาตุเดิม ก็จะได้ไอโซโทป(isotope) ของธาตุนั้นเกิดขึ้นใหม่ เป็นต้น ปัจจุบันมีการค้นพบธาตุเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ อยู่ที่ประมาณ 120 ธาตุ มี 80 ธาตุที่มีความเสถียร ธาตุหลักๆ จัดอยู่ในกลุ่มของโลหะ เช่น ทองแดง(Cu) เหล็ก(Fe) ทองคำ(Au) ซึ่งมีคุณสมบัติ นำไฟฟ้า และนำความร้อนได้ดี ส่วนธาตุอโลหะ เช่น คาร์บอน(C) ไนโตรเจน(N) และออกซิเจน(O) จะมีคุณสมบัติที่แตกต่างจะโลหะข้างต้น นอกจากนั้นยังมีธาตุในกลุ่มกึ่งโลหะ(metalloids) เช่น ซิลิกอน(Si) จะมีคุณสมบัติเป็นทั้งโลหะและอโลหะ

สารประกอบ เกิดจากการรวมตัวกันของธาตุมากกว่า 2 อะตอมขึ้นไปในสัดส่วนที่คงที่ ซึ่งจะมีคุณสมบัติแตกต่างจากธาตุเริ่มต้น

ของผสม ประกอบด้วยสารผสมกันตั้งแต่  2 ชนิดขึ้นไป เช่น นม อากาศ ซีเมนต์ เครื่องดื่ม ซึ่งมีองค์ประกอบไม่คงที่ ขึ้นอยู่กับสภาวะต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่น อากาศที่มีแตกต่างกัน ระหว่างบริเวณชานเมือง และในตัวเมือง ของผสมแบ่งย่อยได้อีก 2 ประเภท คือ ของผสมเนื้อเดียว (ทุกส่วนละลายเป็นเนื้อเดียวกันทั้งหมด) และของผสมเนื้อผสม (ทุกส่วนไม่ละลายเป็นเนื้อเดียวกันทั้งหมด)

Popularity: 49% [?]

 สารเคมีรั่ว แหลมฉบังเป็นสารเคมีที่มีชื่อเรียกว่าโซเดียมเปอร์ซัลเฟต Sodium persulfate หรือ Sodium peroxydisulphate (Na₂S₂O₈) ซึ่งเป็นสารประกอบเคมี ที่มีสมบัติเป็นสารออกซิไดส์ที่แรง นั่นหมายถึงความสามารถทำปฏิกิริยากับสารที่เป็นตัวรีดิวซ์ได้ง่าย อาจเกิดปฏิกิริยาที่รุนแรงได้

ความเป็นอันตรายของโซเดียมเปอร์ซัลเฟตต่อบุคคล จะทำให้เกิดการระคายเคืองต่อดวงตา ผิวหนัง และระบบทางเดินหายใจ โดยมากแล้วสารชนิดนี้จะไม่ดูดความชื้นสามารถเก็บไว้ได้เป็นเวลานาน ง่ายต่อการจัดเก็บและนำมาใช้งาน ตัวมันเองไม่สามารถติดไฟได้ แต่เป็นแหล่งกำเนิดออกซิเจนที่ดีจึงช่วยเสริมให้ไฟที่ลุกไหม้อยู่แล้ว ลุกไหม้ได้ดียิ่งขึ้น

การนำไปประโยชน์ ใช้เป็นสารฟอกขาว ฟอกเส้นผม หรือใช้เป็นสารฟอกขาวโดยการผสมในผงซักฟอก ใช้อุตสาหกรรมการพิมพ์ บอร์ดวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ใช้เป็นสารเคมีในกระบวนการปรับคุณสมบัติของแป้ง

ข้อควรระวังในการนำไปใช้งาน และการจัดเก็บ หลีกเลี่ยงการใช้งานและการจัดเก็บโซเดียมเปอร์ซัลเฟตใกล้กับบริเวณที่มี ความชื้น ความร้อน เปลวไฟ แหล่งกำเนิดประกายไฟ สารรีดิวซ์ สารอินทรีย์ โซเดียมเปอร์ออกไซด์ อะลูมิเนียม และโลหะผง

Popularity: 10% [?]

ผงฟู มีชื่อเรียกทางเคมีว่าโซเดียมไบคาร์บอเนต หรือ โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต (Sodium bicarbonate or sodium hydrogen carbonate) เป็นสารประกอบที่มีสูตรทางเคมี NaHCO3 ผงฟูมีลักษณะเป็นของแข็งสีขาว มีโครงสร้างเป็นผลึก แต่ปรากฎในรูปผงละเอียด มีคุณสมบัติเป็นเบส ผงฟูมีชื่อทางการค้าที่เรียกกันทั่วไปหลายชื่อด้วยกัน เช่น เบรกิ้งโซดา(baking sda) เบรดโซดา(bread soda) คุ๊กกิงโซดา (cooking soda) และ ไบคาร์บอเนตโซดา (bicarbonate of soda)

กระบวนการผลิต (production)

NaHCO3 เตรียมได้จากกระบวนการโซลเวย์ (Solvay process) โดยใช้มีปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องดังนี้

1. ใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ทำปฏิกิริยากับโซดาไฟ ได้ผลิตภัณฑ์เป็น โซเดียมคาร์บอเนตและน้ำ

CO2 + 2 NaOH → Na2CO3 + H2O

2. จากนั้นเติมคาร์บอนไดออกไซด์ให้ไปทำปฏิกิริยากับ โซเดียมคาร์บอเนต ก็จะได้โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต หรือผงฟูตกตะกอนลงมาเมื่อมีความเข้มข้นมากเพียงพอ

Na2CO3 + CO2 + H2O → 2 NaHCO3

การสลายตัวเมื่อได้รับความร้อน (Thermal decomposition)

            เมื่อผงฟูได้รับความร้อนมากกว่า 70 °C จะค่อยๆ สลายตัวไปเป็น โซเดียมคาร์บอเนต (Na2CO3)  น้ำ และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ปฏิกิริยาการสลายตัวนี้จะเกิดขึ้นได้เร็วที่อุณหภูมิ 250 °C

            2 NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

            หากเผาโซเดียมคาร์บอเนตต่อที่อุณหภูมิ 1000 °C ก็จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นโซเดียมออกไซด์ และคาร์บอนไดออกไซด์

            Na2CO3 → Na2O + CO2

การนำไปใช้งาน (Applications)

            ที่พบได้ทั่วไปคือ ใช้ในการทำอาหาร ทำเบเกอรี่  ซึ่งผงฟูนี้จะ ใช้เป็นแหล่งให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยการสลายตัว ในขั้นตอนการอบเบเกอรี่ ทำให้เกิดช่องว่างขึ้นภายใน ทั้งนี้สามารถผสมผงฟูเป็นส่วนประกอบของเบเกอรี่ชนิดต่างๆ  และสามารถทิ้งส่วนผสมนี้ไว้โดยที่ไม่เกิดก๊าซ CO2 ก่อนขั้นตอนการอบได้  นอกจากนั้นยังใช้ปรับสภาพสระว่ายน้ำ หรือตู้ปลาให้มีความเป็นกลาง เนื่องจากการเติมคลอรีนที่มากเกินไปทำให้สระว่ายน้ำมีความเป็นกรดมากเกินไป

Popularity: 48% [?]

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: 46% [?]