วันอาทิตย์ที่ 11 สิงหาคม พ.ศ. 2562

การวัดปริมาณสาร

ในปฏิบัติการเคมีจำเป็นต้องมีการชั่ง ตวง และวัดปริมาณสาร ซึ่งการชั่ง ตวง วัด มีความคลาดเคลื่อนที่อาจเกิดจากอุปกรณ์ที่ใช้ หรือผู้ทำปฏิบัติการ ความน่าเชื่อถือของข้อมูล สามารถพิจารณาได้จาก 2 ส่วนด้วยกัน คือ ความเที่ยง และความแม่นของข้อมูล โดยความเที่ยง คือ ความใกล้เคียงกันของค่าที่ได้จากการวัดซ้ำๆ ส่วนความแม่น คือ ความใกล้เคียงของค่าเฉลี่ยจากการวัดซ้ำเทียบกับค่าจริง ความเที่ยงและความแม่นของข้อมูลที่ได้จากการวัดขึ้นอยู่กับทักษะของผู้ที่ทำการวัดและความละเอียดของอุปกรณ์ที่ใช้ อุปกรณ์การวัดที่ใช้โดยทั่วไปในปฏิบัติการเคมี ได้แก่ อุปกรณ์วัด ปริมาตร และอุปกรณ์วัดมวล ซึ่งมีระดับความละเอียดของอุปกรณ์และวิธีการใช้ที่แตกต่างกัน

อุปกรณ์วัดปริมาตร
บีกเกอร์
มีลักษณะเป็นทรงกระบอกปากกว้าง มีขีดบอกปริมาตรในระดับมิลลิลิตร มีหลายขนาด
ขวดรูปกรวย
มีลักษณะคล้ายผลชมพู่ มีขีดบอกปริมาตรในระดับมิลลิลิตรมีหลายขนาด 
กระบอกตวง
มีลักษณะเป็นทรงกระบอก มีขีดบอกปริมาตรในระดับมิลลิลิตรมีหลายขนาด
ปิเปตต์
เป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรที่มีความแม่นสูง ซึ่งใช้สำหรับถ่ายเทของเหลวปิเปตต์ที่ใช้กันทั่วไปมี 2 แบบ คือ แบบปริมาตรซึ่งมีกระเปาะตรงกลาง มีขีดบอกปริมาตรเพียงค่าเดียวและแบบใช้ตวง มีขีดบอกปริมาตรหลายค่า 
บิวเรตต์
เป็นอุปกรณ์สำหรับถ่ายเทของเหลวในปริมาตรต่างๆตามต้องการ มีลักษณะเป็นทรงกระบอกยาวที่มีขีดบอกปริมาตร และมีอุปกรณ์ควบคุมการไหลของของเหลวที่เรียกว่า ก๊อกปิดเปิด 
ขวดกำหนดปริมาตร 
เป็นอุปกรณ์สำหรับวัดปริมาตรของของเหลวที่บรรจุภายใน ใช้สำหรับเตรียมสารละลายที่ต้องการความเข้มข้นแน่นอน มีขีดบอกปริมาตรเพียงขีดเดียว มีจุกปิดสนิท ขวดกำหนดปริมาตรมีหลายขนาด 

อุปกรณ์วัดมวล
ครื่องชั่ง เป็นอุปกรณ์สำหรับวัดมวลของสารทั้งที่เป็นของแข็งและของเหลว เครื่องชั่งที่ใช้ในห้องปฏิบัติการเคมีโดยทั่วไปมี 2 แบบ คือ เครื่องชั่งแบบสามคาน และเครื่องชั่งไฟฟ้า 
เครื่องชั่งแบบสามคาน
เครื่องชั่งไฟฟ้า

ปัจจุบันเครื่องชั่งไฟฟ้าได้รับความนิยมมากขึ้น เนื่องจากสามารถใช้งานได้สะดวกและหาซื้อได้ง่าย ตัวเลขทศนิยมตำแหน่งสุดท้ายซึ่งเป็นค่าประมาณของเครื่องชั่งแบบสามคานมาจากการประมาณของผู้ชั่ง ขณะที่ทศนิยมตำแหน่งสุดท้ายของเครื่องชั่งไฟฟ้ามาจากการประมาณของอุปกรณ์ 

เลขนัยสำคัญ
การนับเลขนัยสำคัญ
  1. เลข 1 ถึง 9 ให้นับเป็นเลขนัยสำคัญ  เช่น
    • 45  มีเลขนัยสำคัญ 2 ตัว
    • 548  มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
    • 656.54 มีเลขนัยสำคัญ 5 ตัว
  2. เลข 0 อยู่ระหว่างตัวเลข(1-9) ให้นับเป็นเลขนัยสำคัญ  เช่น
    • 3005  มีเลขนัยสำคัญ 4 ตัว
    • 50.005  มีเลขนัยสำคัญ 5 ตัว
    • 8.0002  มีเลขนัยสำคัญ 5 ตัว
  3. เลข 0 อยู่หลังตัวเลข(1-9) และมีจุดทศนิยมให้นับเป็นเลขนัยสำคัญ  เช่น
    • 4.0  มีเลขนัยสำคัญ 2 ตัว
    • 180.03  มีเลขนัยสำคัญ 5 ตัว
    • 801  มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
  4. เลข 0 อยู่ด้านซ้ายมือของตัวเลขไม่นับเป็นเลขนัยสำคัญ
    • 007  มีเลขนัยสำคัญ 1 ตัว
    • 0.035  มีเลขนัยสำคัญ 2 ตัว
    • 0.004004500  มีเลขนัยสำคัญ 7 ตัว
  5.   ไม่นับเป็นเลขนัยสำคัญ
การปัดตัวเลข
1.กรณีที่ตัวเลขถัดจากตำแหน่งที่ต้องการมีค่าน้อยกว่า 5 ให้ตัดตัวเลขที่อยู่ถัดไปทั้งหมด 
2.กรณีที่ตัวเลขถัดจากตำแหน่งที่ต้องการมีค่ามากกว่า 5 ให้เพิ่มค่าของตัวเลขตำแหน่งสุดท้ายที่ต้องการอีก 1 
3.กรณีที่ตัวเลขถัดจากตำแหน่งที่ต้องการมีค่าเท่ากับ 5 และมีตัวเลขอื่นที่ไม่ใช่ 0 ต่อจากเลข 5 ให้เพิ่มค่าของตัวเลขตำแหน่งสุดท้ายที่ต้องการอีก 1 
4.กรณีที่ตัวเลขถัดจากตำแหน่งที่ต้องการมีค่าเท่ากับ 5 และไม่มีเลขอื่นต่อจากเลข 5 ต้องพิจารณาตัวเลขที่อยู่หน้าเลข 5 ดังนี้ 
4.1หากตัวเลขที่อยู่หน้าเลข 5 เป็นเลขคี่ ให้ตัวเลขดังกล่าวบวกค่าเพิ่มอีก 1แล้วตัดตัวเลขตั้งแต่เลข 5 ไปทั้งหมด 
4.2หากตัวเลขที่อยู่หน้าเลข 5 เป็นเลขคู่ ให้ตัวเลขดังกล่าวเป็นตัวเลขเดิม แล้วตัดตัวเลขตั้งแต่เลข 5 ไปทั้งหมด 
การบวกและการลบ
ในการบวกและลบ จะคงเหลือจำนวนเลขทศนิยมไว้ให้เท่ากับจำนวนเลข ที่อยู่หลังจุดทศนิยมที่มีจำนวนน้อยที่สุด เช่น
  • 20.2 + 3.0 + 0.3 = 23.5 (ทศนิยมน้อยที่สุดคือ 1 ตำแหน่ง)
  • 2.12 + 3.895 + 5.4236 = 11.4386 ในที่นี่ตัวเลขที่มีตำแหน่งทศนิยมน้อยที่สุดคือ 2 ตำแหน่ง ดังนั้นคำตอบคือ 11.44 (การปัดเศษถ้ามีค่ามากกว่า 5 ให้ปัดขึ้น)
การคูณการหาร
ในการคูณและการหาร ผลลัพธ์ที่ได้จะมีจำนวนตัวเลขนัยสำคัญที่น้อยที่สุด ของตัวเลขที่นำมาคูณหรือหาร เช่น
  • 62.5 คูณด้วย 0.073 = 4.562  ==> ตอบ 4.6 (ตอบตามเลขนัยสำคัญน้อยที่สุด โดยดูทุกตัว)
  • 0.024 หารด้วย 0.006 = 4 ==> ตอบ  4  (ตอบตามเลขนัยสำคัญน้อยที่สุด โดยดูทุกตัว)

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น