การจำแนกสาร
การจำแนกสาร
1. ถ้าใช้ลักษณะเนื้อสารเป็นเกณฑ์ในการจำแนกสาร สามารถจำแนกสารเป็น 2 ประเภทดังนี้
1. สารเนื้อเดียว คือ สารที่มีเนื้อผสมกลมกลืนเป็นเนื้อเดียวกัน และทุกส่วนมีสมบัติเหมือนกัน เช่น น้ำกลั่น น้ำส้มสายชู น้ำเกลือ น้ำเชื่อม เกลือแกง น้ำตาลทราย เป็นต้น
2. สารเนื้อผสม คือ สารที่เนื้อไม่ผสมกลมกลืนเป็นเนื้อเดียวกัน และทุกส่วนมีสมบัติไม่เหมือนกัน เช่น ส้มตำ น้ำพริก ดิน น้ำโคลน พริกปนเกลือ ตะปูขึ้นสนิม เป็นต้น
2. ถ้าใช้ขนาดของอนุภาคของสารเป็นเกณฑ์ในการจำแนกสารที่มีสถานะเป็นของเหลว สามารถจำแนกสารได้เป็น 3 ประเภทดังนี้
1. สารแขวนลอย (suspension) ประกอบด้วยอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10-4 เซนติเมตร กระจายอยู่ในตัวกลาง จึงมองเห็นส่วนผสมของสารแขวนลอยได้ชัด เมื่อตั้งไว้จะตกตะกอนแยกออกมาจากตัวกลาง เมื่อฉายแสงผ่านจะทึบแสง อนุภาคของสารแขวนลอยไม่สามารถผ่านทั้งกระดาษกรองและเซลโลเฟน เช่น น้ำแป้งดิบ น้ำโคลน ซอสพริก ยาลดกรดชนิดน้ำ เป็นต้น
2. คอลลอยด์ (colloids) ประกอบด้วยอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 10-4 cm ถึง 10-7 cm เมื่อฉายแสงผ่านจะเห็นลำแสงเกิดขึ้น อนุภาคของสารที่กระจายอยู่ในตัวกลางจะผ่านกระดาษกรองได้ แต่ไม่ผ่านเซลโลเฟน เช่น น้ำแป้งสุก น้ำนมสด น้ำนมเปรี้ยว น้ำนมถั่วเหลือง เป็นต้น
3. สารละลาย (solution) ประกอบด้วยอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 10-7 cm เมื่อฉายแสงผ่านลำแสงจะผ่านได้ตลอดไม่เห็นลำแสง อนุภาคสารจะผ่านได้ทั้งกระดาษกรองและเซลโลเฟน เช่น น้ำสี น้ำอัดลม น้ำมันดีเซล เป็นต้น
1. การแยกสารผสมที่ประกอบด้วย ของแข็ง + ของแข็ง ที่มีลักษณะแตกต่างกันชัดเจน
การหยิบออก
ใช้แยกของผสมเนื้อผสม ที่ของผสมมีขนาดโตพอที่จะหยิบออกหรือเขี่ยออกได้ เช่น ข้าวสารที่มีเมล็ดข้าวเปลือกปนอยู่
การร่อน
ใช้แยกสารที่มีสถานะเป็นของแข็งออกจากกัน ซึ่งไม่มีขนาดเล็กไม่สามารถหยิบออกได้และสารต้องมีขนาดที่แตกต่างกัน สารหนึ่งต้องผ่านรูร่อนได้ จึงจะสามารถแยกสารโดยวิธีการร่อนได้ เช่น การแยกทรายละเอียดและทรายหยาบ
การระเหิด
ใช้แยกของผสมเนื้อผสมที่สารใดสารหนึ่งเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นแก๊สโดยไม่ผ่านสถานะของเหลว โดยสารที่ต้องการแยกต้องมีคุณสมบัติระเหิดได้ ส่วนสารอื่น ๆ ในของผสมไม่ควรระเหิด หรือระเหิดได้ยากกว่า เช่น ลูกเหม็นผสมในทราย น้ำแข็งแห้งผสมในน้ำตาลทราย
2. การแยกสารผสมที่ประกอบด้วย ของแข็ง + ของเหลว โดยของแข็งไม่ละลายในของเหลว
การกรอง
เป็นวิธีการแยกสารออกจากกันระหว่างของแข็งกับของเหลว หรือใช้แยกสารแขวนลอยออกจากน้ำ ซึ่งใช้กันมากในทางเคมี โดยเฉพาะในห้องปฏิบัติการที่กรองสารในปริมาณน้อยๆ การกรองนั้นจะต้องเทสารผ่านกระดาษกรอง ของแข็งที่มีน้ำหนักเบาและขนาดเล็กแต่ไม่สามารถลอดผ่านรูกระดาษกรองได้จะอยู่บนกระดาษกรอง ส่วนน้ำและสารที่ละลายน้ำได้จะผ่านกระดาษกรองลงสู่ภาชนะ
การตกตะกอน
ใช้แยกของผสมเนื้อผสมที่เป็นของแข็งแขวนลอยอยู่ในของเหลว ทำได้โดยนำของผสมนั้นวางทิ้งไว้ให้สารแขวนลอยที่มีน้ำหนักมากค่อยๆ ตกตะกอนนอนก้น ในกรณีที่ตะกอนเบามาก ถ้าต้องการให้ตกตะกอนเร็วขึ้น อาจทำได้โดย ใช้สารตัวกลางให้อนุภาคของตะกอนมาเกาะ เมื่อมีมวลมากขึ้น น้ำหนักจะมากขึ้นจะตกตะกอนได้เร็วขึ้น เช่น ใช้สารส้มแกว่ง อนุภาคของสารส้มจะทำหน้าที่เป็นตัวกลางให้โมเลกุลของสารที่ต้องการตกตะกอนมาเกาะ ตะกอนจะตกเร็วขึ้น
การรินออก
เป็นวิธีการแยกสารผสมที่มี ของแข็งผสมอยู่กับของเหลว โดยของแข็งจะมีน้ำหนักมากและกองอยู่ก้นภาชนะ ในการแยกด้วยการรินออกทำได้ง่าย โดยรินสารส่วนที่เป็นของเหลวออกจากจากส่วนที่เป็นของแข็งที่จะตกตะกอนอยู่ด้านล่างของภาชนะ เช่น รินน้ำซาวข้าวก่อนหุงข้าว เป็นต้น
วัสดุ/อุปกรณ์
1. ชาตรามือ 1 ช้อนโต๊ะ
2. น้ำกลั่น 100 ml.
3. บีกเกอร์ ขนาด 250 ml. 1 ใบ
4. ขวดรูปชมพู่ ขนาด 250 ml. 1 ใบ
5. กระบอกตวง ขนาด 100 ml. 1 อัน
6. แท่งแก้วคนสาร 1 อัน
7. ผ้าขาวบาง 1 ผืน
8. กระดาษกรอง 1 แผ่น
9. กระชอนเล็ก 1 อัน
10. กรวยกรอง เล็ก 1 อัน
คำถามก่อนทำกิจกรรม
1. ใบชาที่ชงในน้ำร้อนและยังไม่ผ่านการกรองมีลักษณะอย่างไร
............................................................................................................................
2. นักเรียนจะเลือกวัสดุใดเป็นวัสดุกรอง เพราะอะไร
............................................................................................................................
ขั้นตอนการทดลอง
1. ตวงชาตรามือ 1 ช้อนโต๊ะ ใส่ลงในบีกเกอร์ ขนาด 250 ml.
2. เติมน้ำต้มสุก 100 ml. ใส่ลงในบีกเกอร์ ขนาด 250 ml. และคนสารละลายด้วยแท่งแก้วคนสารเป็นเวลา 30 วินาที
3. นำวัสดุกรองใส่ลงในกรวยกรอง และนำกรวยกรองใส่ในขวดรูปชมพู่ ซึ่งแบ่งวัสดุกรองตามกลุ่ม ดังนี้
- กลุ่ม 1-3 ใช้วัสดุกรอง ผ้าขาวบาง
- กลุ่ม 4-6 ใช้วัสดุกรอง กระดาษกรอง
- กลุ่ม 7-9 ใช้วัสดุกรอง กระชอนเล็ก
4. กรองน้ำชาผ่านวัสดุกรอง สังเกตุผลการทดลอง และบันทึกผล
ผลการทดลอง
คำถามก่อนทำกิจกรรม
1. น้ำชาหลังผ่านการกรองมีลักษณะอย่างไร
...........................................................................................................................................
2. วัสดุกรองชนิดใด สามารถกรองน้ำชาได้มากที่สุด และมีตะกอนน้อยที่สุด
...........................................................................................................................................
สรุปผลการทดลอง
...........................................................................................................................................
3. การใช้อำนาจแม่เหล็ก เป็นวิธีที่ใช้แยกองค์ประกอบของสารเนื้อผสม ซึ่งองค์ประกอบหนึ่งมีสมบัติในการถูกแม่เหล็กดูดได้ เช่น ของผสมระหว่างผงเหล็กกับผงกำมะถัน โดยใช้แม่เหล็กถูไปมาบนแผ่นกระดาษที่วางทับของผสมทั้งสอง แม่เหล็กจะดูดผงเหล็กแยกออกมา