ถาม ตอบ เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการใช้เครื่องมือวิทยาศาสตร์ในห้องปฏิบัติการ

1. ในการทำปฏิบัติการทดลองเคมี ผู้ทำการทดลองจาเป็นต้องรู้วิธีหรือเทคนิคต่างๆ ในการใช้อุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ เพื่ออะไร

ตอบ   เพื่อให้การทดลองเป็นไปด้วยความเรียบร้อย รวดเร็ว ถูกต้องและไม่เกิดอันตราย เสียหาย

2. จงอธิบายวิธีการใช้เครื่องชั่งที่ถูกต้อง

ตอบ    การใช้เครื่องชั่งต้องระวังรักษาให้ดี หากชารุดเสียหายการชั่งน้าหนักอาจคลาดเคลื่อนได้ การใช้เครื่องชั่งควรปฏิบัติดังนี้

1. เครื่องชั่งต้องตั้งอย่างแน่นหนามั่นคง อย่าให้มีการสั่นสะเทือนและฐานของเครื่องชั่งต้องอยู่ในแนวระนาบ โดยดูจากลูกน้าปรับระดับ
2. ตรวจดูว่าจานชั่งสะอาดหรือไม่ ถ้าไม่สะอาดให้เช็ดหรือใช้แปรงปัดให้สะอาด
3. เสียบปลั๊ก เปิดสวิตซ์ แล้วรอให้ตัวเลขและอักษร g ปรากฏบนหน้าจอ
4. กดปุ่มปรับศูนย์ (tarring button) ขณะนี้ควรอ่านตัวเลขได้ศูนย์
5. ค่อยๆ วางวัตถุลงบนจานรอจนตัวเลขแสดงน้าหนักขึ้น อ่านน้าหนักที่ได้
6. ข้อควรระวังในการใช้เครื่องชั่ง มีอะไรบ้าง

ตอบ   ในการใช้เครื่องชั่ง อย่าวางสารเคมีลงบนจานโดยตรง เพราะสารเคมีจะกัดกร่อนจานชั่งขณะชั่งควรใส่สารเคมีในขวดชั่งหรือภาชนะรองรับที่เหมาะสม เช่น กระจกนาฬิกา กระดาษชั่ง (อย่าใช้กระดาษขาวธรรมดา เพราะสารเคมีอาจซึมผ่านได้) เครื่องชั่งแต่ละชนิดมีความละเอียดในการชั่งต่างกัน โดยเฉพาะเครื่องชั่งที่มีความละเอียดถึงทศนิยมที่สี่ในหน่วยg (0.0001 g) การชั่งต้องใช้การระมัดระวังมาก การจับสิ่งของที่ชั่งด้วยนิ้วมือโดยตรงไม่ควรทา เพราะไขมันที่มืออาจมีผลทาให้น้าหนักที่มือที่ชั่งได้คลาดเคลื่อนไปจากความเป็นจริง

4. การถ่ายเทของเหลวที่มีปริมาตรแน่นอนทำโดยการใช้เครื่องมือใด

ตอบ   การใช้บิวเรต (Buret) หรือปิเปต (Pipet)

5. จงอธิบายวิธีการอ่านปริมาตรของของเหลวที่ถูกต้อง

ตอบ   เราทราบแล้วว่าระดับปกติของของเหลวในภาชนะใดๆ มักไม่เป็นระนาบตรงในแนวราบ แต่มีลักษณะเป็นพื้นผิวโค้งลง หรือโค้งขึ้น เรียก เมนิสคัส (Meniscus)  ในการอ่านระดับของของเหลวนั้น วิธีที่ถูกต้องคืออ่านระดับของส่วนต่ำสุด ของเมนิสคัสที่โค้งลง หรือส่วนที่สูงสุดของเมนิสคัสที่โค้งขึ้นโดยให้เมนิสคัสอยู่ตรงระดับตาพอดี และในบางกรณีก็อาจเพิ่มความถูกต้องในการอ่านปริมาตรได้ โดยเขียนเส้นตรงเข้มบนแผ่นกระดาษสีขาว นำไปทาบบนหลังเมนิสคัส พร้อมกับเลื่อนขึ้นลงจนเส้นตรงกับเมนิสคัสพอดี แล้วจึงอ่านปริมาตรจากตาแหน่งของเส้นตรง

6. ควรใช้นิ้วอะไรปิดปลายบนของปิเปต

ตอบ   นิ้วชี้ขวา

7. จงอธิบายขั้นตอนในการใช้ปิเปต

ตอบ    1. ใช้มือบีบอากาศออกจากลูกยาง แล้วนำลูกยางไปสวมที่ปลายบนของปิเปตที่แห้งและสะอาด โดยไม่ต้องให้แน่นเกินไป

2. จุ่มปลายล่างของปิเปตลงในของเหลวที่ต้องการวัดปริมาตร คลายมือที่บีบลูกยางออกให้ของเหลวถูกดูดขึ้นไปในปิเปตจนเลยขีดบอกปริมาตรบนก้านปิเปต แต่ห้ามถึงลูกยาง
3. ดึงลูกยางออกแล้วรีบใช้นิ้วชี้ขวาปิดปลายบนของปิเปตทันที ยกปิเปตขึ้นให้พ้นจากของเหลว ใช้กระดาษทิชชู่เช็ดของเหลวที่ติดภายนอกปิเปตให้แห้ง โดยที่นิ้วขวายังปิดอยู่ที่ปลายบนของปิเปต ค่อยๆ เลื่อนนิ้วชี้ขวา เพื่อปล่อยของเหลวในปิเปตออกเล็กน้อย จนส่วนโค้งของของเหลวลดลงมาแตะกับขีดบอกปริมาตรพอดี แล้วจึงกดนิ้วปิดให้แน่นไม่ให้อากาศเข้าได้อีก
4. จุ่มปลายปิเปตลงในภาชนะที่จะใส่ของเหลว ยกนิ้วชี้ขวาขึ้น ปล่อยให้ของเหลวในปิเปตไหลลงจนหมด แตะปลายปิเปตกับข้างภาชนะเพื่อให้ของเหลวหยดสุดท้ายไหลลงด้วย
5. ข้อห้ามในการใช้ปิเปตมีอะไรบ้าง

ตอบ   ห้าม เขย่า เป่า หรือ เคาะปิเปตกับข้างภาชนะที่รองรับเป็นอันขาด ถึงแม้ว่ายังมีของเหลวติดอยู่ที่ปลายเพียงเล็กน้อยก็ตาม มิฉะนั้นปริมาตรของของเหลวที่ถ่ายออกจากปิเปตอาจผิดพลาดได้

9. จงอธิบายขั้นตอนในการใช้บิวเรต

ตอบ  1. นำบิวเรตที่สะอาดและแห้งมายึดติดกับขาตั้งด้วยที่ยึดบิวเรต ปิดก๊อกที่ปลายส่วนล่างของบิวเรตแล้วรินสารละลายที่ต้องการใช้ผ่านกรวยแก้วลงในบิวเรตจนเกือบเต็ม (ถ้าบิวเรตไม่แห้ง ให้ใช้ของเหลวปริมาตรเล็กน้อยกลั้วภายในบิวเรต แล้วไขทิ้งทางปลายล่าง ก่อนที่จะบรรจุของเหลวลงไป)

2. ใช้มือซ้ายเปิดก๊อกโดยจับคร่อมบิวเรต ปล่อยให้ของเหลวส่วนหนึ่งไหลออกเพื่อไล่อากาศจากปลายล่างของบิวเรต ทาการปรับระดับของเหลว อ่านและบันทึกระดับของเหลวในบิวเรตให้มีทศนิยม 2 ตำแหน่ง
3. เมื่อต้องการปล่อยของเหลวในบิวเรตลงทาปฏิกิริยากับของเหลวอีกชนิดหนึ่งในขวดรูปชมพู่ ให้ใช้มือขวาจับคอขวดรองรับตรงปลายล่างของบิวเรตและใช้มือซ้ายเปิดก๊อก ในลักษณะเดียวกับที่กล่าวมา และต้องแกว่งขวดเป็นวงตลอดเวลาขณะไตเตรตเพื่อให้ของเหลวทั้ง 2 ชนิดผสมเข้ากันดี
4. เมื่อถึงจุดยุติแล้วให้ปิดก๊อก อ่านและบันทึกระดับของเหลวในบิวเรตที่ใช้ในการไตเตรต

10. จงอธิบายวิธีการรินสารเคมีที่เป็นของเหลว

ตอบ    การรินสารเคมีที่เป็นของเหลวจากภาชนะหนึ่งลงในภาชนะรองรับ ไม่ควรรินให้สารเคมีไหลลงไปกระทบกับภาชนะโดยตรง เพราะของเหลวอาจจะกระเด็นทาให้เปรอะเปื้อนหรือเป็นอันตรายได้ ควรรินให้ของเหลวไหลไปตามภาชนะรองรับ หรือแท่งแก้วคน

การรินทำได้โดยเปิดจุกขวด ยกขวดสารเคมีรินลงในบีกเกอร์อย่างช้าๆ โดยเอียงบีกเกอร์ทำมุม 45 องศา กับพื้น เพื่อให้สารเคมีไหลไปตามพื้นผิวด้านในของบีกเกอร์ ส่วนสารเคมีที่เป็นของแข็ง การเทจากขวดทาได้โดยการหมุนขวดพร้อมกับเคาะปากขวดเบาๆ

11. จงอธิบายผสมสารเคมีที่เป็นของเหลวเข้าด้วยกัน

ตอบ   ในการผสมสารเคมี เพื่อให้สารนั้นๆ เข้าทาปฏิกิริยากัน หรือเพื่อทาให้สารเคมีเจือจางลง การรินสารเคมีลงไปผสมกับสารเคมีอีกชนิดหนึ่งที่บรรจุในภาชนะรองรับ ควรรินอย่างช้าๆ และให้สารเคมีไหลลงไปตามผนังด้านในของภาชนะรองรับ ขณะเดียวกัน ต้องคนสารละลายอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้ของเหลวทั้งสองผสมเป็นเนื้อเดียวกัน หรือทาปฏิกิริยากันอย่างทั่วถึง

12. ข้อควรระวังในการรินสารเคมีที่เป็นของเหลวมีอะไรบ้าง

ตอบ     การรินสารเคมีที่เป็นของเหลวจากภาชนะหนึ่งลงในภาชนะรองรับ ไม่ควรรินให้สารเคมีไหลลงไปกระทบกับภาชนะโดยตรง เพราะของเหลวอาจจะกระเด็นทาให้เปรอะเปื้อนหรือเป็นอันตรายได้ ควรรินให้ของเหลวไหลไปตามภาชนะรองรับ หรือแท่งแก้วคน