การแยกสารเȨ้อึϸยว ครูมณีรัตน์
- 1. ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ นางมณีรัตน์ กาลสุวรรณ โรงเรียนเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระศรีนครินทร์ กาญจนบุรี ในพระบรมราชูปถัมภ์สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี
- 3. หมายถึง สารที่มีลักษณะของเนื้อสารผสมกลมกลืนกัน เป็นเนื้อเดียว และมีอัตราส่วนของผสมเท่ากัน ถ้านา ส่วนใดส่วนหนึ่งของสารเนื้อเดียวไปทดสอบจะมี สมบัติเหมือนกันทุกประการ ตัวอย่าง เช่น น้า น้าเชื่อม เหรียญบาท โซดาไฟ แก๊สหุงต้ม แอลกอฮอล์ เป็นต้น
- 4. หมายถึง สารที่มีลักษณะของเนื้อสารคละกัน ไม่ผสม กลมกลืนเป็นเนื้อเดียวกัน สารที่เป็นส่วนผสมแต่ละ ชนิดก็ยังคงแสดงสมบัติของสารเดิม ตัวอย่าง เช่น ทราย คอนกรีต ดิน น้าคลอง น้าจิ้มไก่ ฝุ่นละอองในอากาศ เขม่า เป็นต้น
- 5. 1. การระเหย 2. การตกผลึก 3. การกลั่น 4. โครมาโทรกราฟี
- 6. เหมาะสาหรับใช้แยกสารผสมที่เป็น ของเหลวและมีของแข็ง ละลายในของเหลว นี้ จนทาให้สารผสมมีลักษณะเป็นของเหลว ใส ซึ่งเราเรียกสารผสมนี้ว่า สารละลาย
- 7. หลักการ สารที่มีจุดเดือดต่าจะระเหยกลายเป็นไอ ได้ดีกว่าสารที่มีจุดเดือดสูง ดังนั้น สารที่ระเหย คือ ของเหลว ส่วน สารที่เหลืออยู่ในภาชนะคือ ของแข็ง
- 10. เป็นวิธีที่ทาให้สารบริสุทธิ์ โดยอาศัยหลักการ ละลายได้ที่ต่างกัน โดยสารที่ต้องการแยกและไม่ ต้องการแยกจะต้องละลายได้ในตัวทาละลายชนิด เดียวกัน แต่ต้องมีความสามารถในการละลาย ต่างกัน โดยสารที่ละลายได้น้อยกว่าจะตกผลึก ออกมาก่อน
- 11. หลักการ 1. ความสามารถในการละลายของสาร ที่อุณหภูมิสูง สารมีความสามารถในการละลาย สูงกว่าที่อุณหภูมิต่า : ได้สารละลายอิ่มตัว 2. กรอง (สารละลายขณะที่ร้อน) 3. ลดอุณหภูมิ : ผลึกของสาร
- 12. คือ สารละลายที่มีตัวละลายอยู่ปริมาณ สูงสุด ณ อุณหภูมิขณะนั้น
- 13. สมบัติของตัวถูกละลายที่แยกออกจากกัน 1. สารที่มีคุณสมบัติละลายได้น้อย จะอิ่มตัวก่อน จะตก ผลึกและแยกตัวออกไปก่อน 2. สารที่มีคุณสมบัติละลายได้มาก จะอิ่มตัวช้า จะตก ผลึกและแยกตัวทีหลัง
- 14. ตัวอย่าง ทาสารส้มให้บริสุทธิ์ ทา NiSO4 (aq) ให้บริสุทธิ์ ทาเกลือให้บริสุทธิ์
- 15. การแยกสารที่เกิดจากของเหลวหลายชนิดผสมกัน โดยของเหลวแต่ละชนิดมี จุดเดือดต่างกัน ประเภทของการกลั่น 1. การกลั่นแบบธรรมดา 2. การกลั่นลาดับส่วน 3. การกลันด้วยไอน้า
- 16. หลักการ 1. การระเหย คือการที่ของเหลวเปลี่ยนสถานะ จากของเหลวกลายเป็นไอ 2. การควบแน่น คือการแก๊สเปลี่ยนสถานะเป็น ของเหลว
- 17. วิธีการ ให้ความร้อนแก่สาร สารที่มีจุดเดือดต่า จะกลายเป็นไอออกมาก่อน และเมื่อผ่าน เครื่องควบแน่น ไอจะกลั่นตัวกลับมาเป็น ของเหลว
- 18. ใช้กลั่นแยกสารที่ระเหยง่ายซึ่งปนอยู่กับสารที่ ระเหยยาก การกลั่นธรรมดานี้จะใช้แยกสารออก เป็นสารบริสุทธิ์เพียงครั้งเดียว ใช้ได้กับสารที่มี จุดเดือดต่างกัน ตั้งแต่ 80 องศาเซลเซียส ขึ้นไป
- 19. ลักษณะของสารที่จะแยกโดยการกลั่นแบบธรรมดามีดังนี้ 1. ตัวทาละลายต้องเป็นของเหลวระเหยง่าย มีจุดเดือดต่า (สถานะมักเป็นของเหลว) 2. ตัวถูกละลายเป็นสารที่มีจุดเดือดสูงระเหยยาก (สถานะ ของแข็ง) 3. ตัวทาละลายและตัวถูกละลายควรมีจุดเดือดต่างกัน มากกว่า 80 oC
- 20. ตัวอย่าง การกลั่นน้าเกลือ ซึ่งประกอบด้วย น้า (จุดเดือด 100 องศาเซลเซียส) และเกลือโซเดียมคลอไรด์ (จุดเดือด 1,413 องศาเซลเซล)
- 21. เหมาะ สาหรับกลั่นแยกของเหลวที่มีจุดเดือด ใกล้เคียงกัน หรือแยกสารละลายที่ตัวทาละลายและ ตัวถูกละลายเป็นสารที่ระเหยง่ายทั้งคู่ ซึ่งถ้ากลั่น แบบธรรมดาเพียงครั้งเดียวจะได้สารที่ไม่บริสุทธิ์ มักใช้แยกสารละลายที่ตัวทาละลายและตัว ละลายมีสถานะของเหลว จุดเดือดต่างกัน (น้อยกว่า 30 oC)
- 22. สารที่มีจุดเดือดต่าจะควบแน่น และกลั่น ตัวก่อน สารที่มีจุดเดือดสูงจะควบแน่นและกลั่น ตัวทีหลังตามลาดับ
- 23. ตัวอย่าง 1. แยกสารละลายที่ตัวทาละลายและตัวละลายสถานะ ของเหลว เช่น สารผสมระหว่างเอทานอล เมทานอล 2. การกลั่นแยกก๊าซธรรมชาติ 3. การกลั่นแยกน้ามันปิโตรเลียม
- 27. สมบัติของสารที่แยกโดยการกลั่นด้วยไอน้้า 1. ต้องไม่ละลายน้า 2. ระเหยง่าย มีจุึϹึϸอดหรือต่า
- 28. วิธีการ 1. นาสารไปต้มกับน้าหรือผ่านไอน้าเข้าไปยังสารที่ ต้องการสกัด 2. เมื่อร้อน สารที่ต้องการสกัดแยก และน้าจะระเหย ออกมา พร้อมกันจนกระทั่งความดันไอของสารรวมกับ ความดันไอน้าเท่ากับความดันบรรยากาศของเหลวทั้งสอง จะกลั่นตัวออกมาพร้อมกันที่อุณหภูมิต่ากว่า จุดเดือดของสาร
- 29. วิธีการ 3. ของเหลวจะควบแน่น แยกเป็น 2 ชั้น โดยน้าอยู่ชั้น ล่าง สารที่ต้องการสกัดอยู่ขึ้นบน 4. แยกของผสมที่กลั่นได้โดยการใช้รวยแยกหรือ ดูดออก
- 30. ตัวอย่าง 1. สกัดแยกน้ามันหอมระเหยออกจากส่วนต่างๆ ของพืช เช่น น้ามันหอมระเหยจากดอกกุหลาบ , น้ามันหอมระเหย จากผิวมะกรูด 2. สกัดแยกน้ามันพืชจากเมล็ดพืช
- 33. ประเภทของโครมาโทกราฟี 1. โครมาโทกราฟีแบบกระดาษ 2. โครมาโทกราฟีแบบคอลัมน์(แบบลากระบอก) 3. ทินเลเยอร์โครมาโทกราฟี (แบบผิวบาง)
- 34. องค์ประกอบของวิธีโครมาโทกราฟี มี 2 องค์ประกอบ คือ 1. ตัวทาละลาย 2. ตัวดูดซับ
- 35. ตัวดูดซับ ทาหน้าที่ดูดซับสารและเป็นตัวกลางให้สาร เคลื่อนที่ผ่านและแยกตัวออกจากกัน สารที่ดูดซับด้วยตัว ดูดซับได้ดีจะเคลื่อนที่ช้า สารที่ดูดซับได้น้อยจะเคลื่อนที่เร็ว ตัวดูดซับได้แก่ กระดาษโครมาโทกราฟี ผงอลูมินา ซิลิกา
- 36. ตัวทาละลาย ทาหน้าที่ละลายและพาสารเคลื่อนไป สารที่ ละลายในตัวทาละลายได้ดีจะเคลื่อน ที่แยกตัวไปก่อน สารที่ ละลายในตัวทาละลายได้น้อยจะเคลื่อนที่ทีหลัง ตัวทาละลายได้แก่ ของเหลวใส ไม่มีสี เช่น น้า เอทานอล แอลกอฮอล์ เฮกเซน และ สารละลาย NaCl เป็นต้น โครมาโทกราฟี (ต่อ)
- 37. อัตราการเคลื่อนที่ของสาร (Rf : Rate of flow) ระยะทางที่เคลื่อนที่ได้ ระยะทางที่ตัวทาละลายเคลื่อนที่ Rf =
- 38. สมบัติของค่า Rf 1. ค่า Rf ไม่มีหน่วย 2. ค่า Rf หาได้จากการทดลองเท่านั้น 3. ค่า Rf มีค่าไม่เกิน 1 4. ค่า Rf ขึ้นอยู่กับชนิดของสารและชนิดของตัวทาละลาย 5. ค่า Rf เป็นค่าเฉพาะค่าคงที่ของแต่ละสาร
- 39. สารที่มีค่า Rf มาก แสดงว่าสารมีคุณสมบัติดังนี้ 1.สารเคลื่อนที่ได้เร็วหรือมาก 2. สารถูกดูดซับได้น้อย 3. สารละลายได้ดี
- 40. สารที่มีค่า Rf น้อย แสดงว่าสารมีสมบัติ ดังนี้ 1. สารเคลื่อนได้ช้าหรือน้อย 2. สารถูกดูดซับได้มาก 3. สารละลายได้น้อย
- 41. ประโยชน์ 1. ใช้แยกสารที่มีปริมาณน้อยๆ ได้ ซึ่งวิธีอื่นแยกไม่ได้ 2. ใช้แยกได้ทั้งสารมีสีและมีไม่มีสี 3. ใช้วิเคราะห์ชนิดของสารและหาปริมาณของสารผสม 4. ใช้ทดสอบความบริสุทธิ์ของสาร
- 42. ข้อจ้ากัดของวิธีโครมาโตกราฟี ถ้าสารที่ต้องการจะแยกออกจากกันมีความสามารถ ในการละลายในตัวทาละลายในตัวทา ละลายได้ เท่ากันและถูกดูดซับด้วยตัวดูดซับเท่ากัน ไม่สามารถ แยกออกจากกันได้ เพราะจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกัน ด้วยระยะทางเท่ากัน
- 43. วิธีแก้ไข 1. เปลี่ยนชนิดของตัวทาละลาย 2. เพิ่มระยะทางของตัวดูดซับให้ยาวขึ้น 3. ใช้แบบคอลัมน์โครมาโตกราฟี (แบบกระบอก) เพื่อใช้แยกสารที่มีปริมาณมากๆได้
- 44. เป็นวิธีการแยกสารที่เป็นของเหลวปนกับ ของเหลว หรือของแข็งปนกับของแข็ง โดยอาศัย สมบัติการละลายของสาร และเป็นการแยกสาร ที่ต้องการออกจากส่วนต่างๆ ของพืชหรือของผสม
- 45. คุณสมบัติของตัวท้าละลาย 1. สามารถละลายสารที่ต้องการสกัดได้ดี 2. ไม่ละลายสารอื่นๆที่ไม่ต้องการ หรือละลายได้น้อยมาก 3. ไม่มีพิษ มีจุดเดือดต่า ระเหยง่าย จึงจะแยกออกจากสาร ที่สกัดได้ง่าย 4. ไม่ทาปฏิกิริยากับสารที่ต้องแยก 5. หาง่าย ราคาถูก เช่น น้า
- 46. ตัวอย่างการสกัดด้วยตัวทาละลาย 1. ใช้สกัดน้ามันพืชจากเมล็ดพืช เช่น น้ามันงา รา ถั่ว ปาล์ม นุ่น บัว นิยมใช้เฮกเซน เป็นตัวทาละลาย 2. สกัดสารมีสีออกจากพืช 3. ใช้สกัดน้ามันหอมระเหยออกจากพืช 4. ใช้สกัดยาออกจากสมุนไพร