หน่วย รายวิชา วิทยาศาสตร์ รหัสวิชา ว22102 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2562 หน่วยการเรียนรู้ที่ 2 เรื่อง การแยกสารและการนำไปใช้
ชั่วโมง การแยกสารและการนำไปใช้
เรื่อง สรุปการแยกสาร วันที่ 19 ธ.ค. 62 (มีใบกิจกรรม)
รายละเอียดคอร์ส สารละลายและปัจจัยที่มีผลต่อสภาพละลายได้ • การพิจารณาตัวทำละลายและตัวละลาย • การละลายน้ำของสาร • พลังงานกับการละลายของสาร • สภาพละลายได้ของสาร การคำนวณความเข้มข้นของสารละลาย • หน่วยของความเข้มข้น การเตรียมสารละลาย • การเตรียมสารละลายจากสารบริสุทธิ์ • การเตรียมสารละลายจากสารละลายเดิม • การเตรียมสารละลายจากการผสมสาร ข้อสอบฝึกทักษะ เรื่อง สารละลาย การแยกสาร • การหยิบออก • การร่อน • การดึงดูดด้วยแม่เหล็ก • การระเหิด • การตกตะกอน • การรินออก • การใช้กรวยแยก • การกรอง • การระเหย • การกลั่น • การสกัดด้วยตัวทำละลาย • การตกผลึก • โครมาโทกราฟี การใช้ประโยชน์เรื่องการแยกสาร ข้อสอบฝึกทักษะ เรื่อง การแยกสาร
00:00 สรุปการเตรียมสารละลายจากสารละลายเดิม
09:32 Exercise ข้อ 8
16:04 Exercise ข้อ 9
อธิบายหลักการแยกสารแต่ละวิธี และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ได้
การจำแนกสาร
1.การกรอง (filtration) ใช้แยกของแข็งออกจากของเหลว โดยที่สารนั้นต้องไม่ละลายและทำปฏิกิริยากับตัวทำละลาย ซึ่งควรใช้วัสดุให้เหมาะสม เช่น ใช้กระดาษกรองแยกผงถ่านกับเกลือแกง ใช้ผ้าขาวบางแยกน้ำมะพร้าวออกจากน้ำกะทิ
2.การตกผลึก (crystallization) ใช้แยกสารที่มีความสามารถในการละลายต่างกัน โดยนำสารมาละลายในตัวทำละลายจนอิ่มตัวที่อุณหภูมิสูง เมื่อลดอุณหภูมิ สารนั้นจะตกผลึก เช่น สารส้ม เกลือแกง
3. การสกัด
การสกัดด้วยไอน้ำ (steam distillation) เป็นการสกัดสารที่ระเหยง่าย มีจุดเดือดต่ำ และไม่ละลายน้ำ เช่น น้ำมันหอมระเหยจากพืช โดยไอน้ำจะเป็นตัวพาน้ำมันหอมระเหย เมื่อควบแน่น น้ำมันหอมระเหยแยกชั้นกับน้ำ
การสกัดด้วยตัวทำละลาย (solvent extraction) เหมาะกับสารที่ระเหยง่าย ตัวทำละลายต่างกันจะใช้สกัดสารต่างกัน ซึ่งตัวทำละลายต้องละลายสารได้ดีและไม่ทำปฏิกิริยากับสารที่จะสกัด เช่น การสกัดสีม่วงจากอัญชันจะใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย การสกัดน้ำมันถั่วเหลืองจะใช้เฮกเซน
4. การกลั่น (distillation) เป็นการแยกสารที่มีสถานะเป็นของเหลว โดยอาศัยความแตกต่างของจุดเดือด สารที่มีจุดเดือดต่ำจะระเหยเป็นไอ ควบแน่น และกลายเป็นหยดน้ำออกมาก่อน
การกลั่นแบบธรรมดา (simple distillation) ใช้สำหรับสารที่มีจุดเดือดต่างกัน 80 องศาเซลเซียสขึ้นไป ในขณะที่กลั่นตัวทำละลายจะแยกออกมา ตัวถูกละลายจะยังคงอยู่ในขวดกลั่น ทำให้ได้สารที่บริสุทธิ์
การกลั่นลำดับส่วน (fractional distillation) ใช้สำหรับสารที่มีจุดเดือดต่างกันเล็กน้อย โดยให้ไอของสารระเหยขึ้นไปในคอลัมน์ลำดับส่วนหรือหอกลั่น ไอจะแยกออกเป็นส่วนๆตามช่วงอุณหภูมิ ทำให้สารที่มีจุดเดือดต่ำอยู่บนสุดของหอกลั่น ส่วนสารที่มีจุดเดือดสูงกว่าจะอยู่ส่วนล่าง เช่น การกลั่นปิโตรเลียม การแยกน้ำจากแอลกอฮอล์
5. โครมาโทกราฟี (chromatography) เป็นการใช้แยกสารที่มีความสามารถในการละลายและการดูดซับต่างกัน เหมาะกับสารที่มีปริมาณน้อยและไม่มีสี จากนั้นนำไปวิเคราะห์ด้วยการคำนวณหาค่า Rf
ค่า Rf (Rate of frow) เป็นค่าเฉพาะของสาร ไม่มีหน่วย และมีค่าไม่เกิน 1 และขึ้นอยู่กับชนิดของตัวทำละลายและชนิดของตัวดูดซับ