บทที่ 1 ความปลอดภัยเเละทักษะในปฏิบัติการเคมี

บทที่ 1 ความปลอดภัยเเละทักษะในปฏิบัติการเคมี

ความปลอดภัยในการทำงานกับสารเคมี

ประเภทของสารเคมี
1.ชื่อผลิตภัณฑ์
2.รูปสัญลักษณ์ แสดงความเป็นอันตรายของสารเคมี
3.คำเตือน ข้อมูลความเป็นอันตราย และข้อควรระวัง
4.ข้อมูลของบริษัทผู้ผลิตสารเคมี

ตัวอย่างสัญลักษณ์แสดงความเป็นอันตรายในระบบ GHS 

สัญลักษณ์ความเป็นอันตรายในระบบ NFPA 

นอกจากฉลากและสัญลักษณ์แสดงความเป็นอันตรายต่างๆที่ปรากฏบนบรรจุภัณฑ์ของสารเคมีแล้ว สารเคมีทุกชนิดต้องมีเอกสารความปลอดภัย ซึ่งมีข้อมูลเกี่ยวกับความปลอดภัยในการใช้สารเคมีอย่างละเอียด

ข้อควรปฏิบัติในการทำปฏิบัติการเคมี

ก่อนปฏิบัติการ

   1.ศึกษาขั้นตอนหรือวิธีการทำปฏิบัติการให้เข้าใจ

   2.ศึกษาข้อมูลของสารเคมีที่ใช้ในการทดลอง เทคนิคการใช้เครื่องมือ

   3.แต่งกายให้เหมาะสม

ขณะปฏิบัติการ

ข้อปฏิบัติโดยทั่วไป

   1.สวมแว่นตานิรภัย สวมเสื้อคลุมปฏิบัติการที่ติดกระดุมทุกเม็ด ควรสวมถุงมือเมื่อใช้สารกัดกร่อนหรือสารที่มีอันตราย

   2.ห้ามรับประทานอาหารและเครื่องดื่ม หรือทำกิจกรรมอื่นๆที่ไม่เกี่ยวข้อง

   3.ไม่ทำการทดลองในห้องปฏิบัติการตามลำพังเพียงคนเดียว

   4.ไม่เล่นและไม่รบกวนผู้อื่นในขณะที่ทำปฏิบัติการ

   5.ปฏิบัติตามขั้นตอนและวิธีการอย่างเคร่งครัด

   6.ไม่ปล่อยให้อุปกรณ์ให้ความร้อน

ข้อปฏิบัติในการใช้สารเคมี

   1.อ่านชื่อสารเคมีบนฉลากให้แน่ใจก่อนนำสารเคมีไปใช้

   2.การเคลื่อนย้าย การแบ่ง และการถ่ายเทสารเคมีต้องทำด้วยความระมัดระวัง

   3.การทำปฏิกิริยาของสารในหลอดทดลอง ต้องหันปากหลอดทดลองออกจากตัวเองและผู้อื่นเสมอ

   4.ห้ามชิมหรือสูดดมสารเคมีโดยตรง

   5.การเจือจางกรด ห้ามเทน้ำลงกรดแต่ให้เทกรดลงน้ำ

   6.ไม่เทสารเคมีที่เหลือจากการเทหรือตักออกจากขวดสารเคมีแล้วกลับเข้าขวดอย่างเด็ดขาด ให้เทใส่ภาชนะทิ้งสารที่จัดเตรียมไว้

   7.เมื่อสารเคมีหกในปริมาณเล็กน้อยให้กวาดและเช็ด แล้วทิ้งลงในภาชนะสำหรับทิ้งสารที่เตรียมไว้ในห้องปฏิบัติการ 

หลังปฏิบัติการ

   1.ทำความสะอาดอุปกรณ์

   2.ก่อนออกจากห้องปฏิบัติการให้ถอดอุปกรณ์ป้องกันอันตราย

การกำจัดสารเคมี

   1.สารเคมีที่เป็นของเหลวไม่อันตรายที่ละลายน้ำได้และมี pHเป็นกลาง ปริมาณไม่เกิน 1 ลิตร สามารถเทลงอ่างน้ำและเปิดน้ำตามมากๆได้

   2.สารละลายเข้มข้นบางชนิดไม่ควรทิ้งลงอ่างน้ำหรือท่อน้ำทันที ควรเจือจางก่อนเทลงอ่างน้ำ ถ้ามีปริมาณมากต้องทำให้เป็นกลางก่อน

   3.สารเคมีที่เป็นของแข็งไม่อันตราย ปริมาณไม่เกิน 1 กิโลกรัม สามารถใส่ในภาชนะที่ปิดมิดชิดพร้อมทั้งติดฉลากชื่อให้ชัดเจน ก่อนทิ้งในที่ที่ซึ่งจัดเตรียมไว้

   4.สารไวไฟ ตัวทำละลายที่ไม่ละลายน้ำ สารประกอบของโลหะเป็นพิษ หรือสารที่ทำปฏิกิริยากับน้ำ ห้ามทิ้งลงอ่างน้ำ ให้ทิ้งไว้ในภาชนะที่ทางห้องปฏิบัติการจัดเตรียมไว้ให้ 

อุบัติเหตุจากสารเคมี

การปฐมพยาบาลเมื่อร่างกายสัมผัสสารเคมี
   1.ถอดเสื้อผ้าบริเวณที่เปื้อนสารเคมีออก
   2.กรณีเป็นสารเคมีที่ละลายน้ำได้ให้ล้างบริเวณที่สัมผัสสารเคมีด้วยการเปิดน้ำไหลผ่านปริมาณมาก
   3.กรณีเป็นสารเคมีไม่ละลายน้ำให้ล้างบริเวณที่สัมผัสสารเคมีด้วยน้ำสบู่
   4.หากทราบว่าสารเคมีที่สัมผัสร่างกายคือสารใด ให้ปฏิบัติตามข้อกำหนดในเอกสารความปลอดภัยของสารเคมี
การปฐมพยาบาลเมื่อสารเคมีเข้าตา
   ตะแคงศีรษะโดยให้ตาด้านที่สัมผัสสารเคมีอยู่ด้านล่าง ล้างตาโดยการเปิดน้ำเบาๆไหลผ่านดั้งจมูกให้น้ำไหลผ่านตาข้างที่โดนสารเคมี พยายามลืมตาและกรอกตาในน้ำอย่างน้อย 10 นาทีหรือจนกว่าแน่ใจว่าชะล้างสารออกหมดแล้ว
การปฐมพยาบาลเมื่อสูดดมแก๊สพิษ
   1.เมื่อมีแก๊สพิษที่เกิดขึ้น ต้องรีบออกจากบริเวณนั้นและไปบริเวณที่มีอากาศถ่ายเทสะดวกทันที
   2.หากมีผู้สูดดมแก๊สพิษจนหมดสติหรือไม่สามารถช่วยเหลือตนเองได้ ต้องรีบเคลื่อนย้ายออกจากบริเวณนั้นทันที โดยที่  ผู้ช่วยเหลือต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสม เช่น หน้ากากป้องกัน
   3.ปลดเสื้อผ้าเพื่อให้ผู้ประสบอุบัติเหตุหายใจได้สะดวกขึ้น หากหมดสติให้จับนอนคว่ำและตะแคงหน้าไปด้านใดด้านหนึ่ง เพื่อป้องกันโคนลิ้นกีดขวางทางเดินหายใจ
   4.สังเกตการเต้นของหัวใจและการหายใจ หากว่าหัวใจหยุดเต้นและหยุดหายใจให้นวดหัวใจและผายปอดโดยผู้ที่ผ่านการฝึก แต่ไม่ควรใช้วิธีเป่าปากแล้วนำส่งแพทย์ทันที
การปฐมพยาบาลเมื่อโดนความร้อน
   แช่น้ำเย็นหรือปิดแผลด้วยผ้าชุบน้ำจนหายปวดแสบปวดร้อน แล้วทายาขี้ผึ้งสำหรับไฟไหม้และน้ำร้อนลวก หากเกิดบาดแผลใหญ่ให้นำส่งแพทย์ 

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

   เครื่องชั่ง 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)

หน่วยวัด

หน่วยในระบบเอสไอ

   ในปี พ.ศ. 2503  ได้มีการประชุมร่วมกันของนักวิทยาศาสตร์ จากหลาย ๆ ประเทศเพื่อตกลงให้มีระบบการวัดปริมาณต่าง ๆ เป็นระบบมาตรฐาน ที่เรียกว่า หน่วยระหว่างชาติ (International System of Unit หรือ System - International d' Unit) และกำหนดให้ใช้อักษรย่อแทนชื่อระบบนี้ว่า "SI" หรือ หน่วยเอสไอ (SI Unit)  เพื่อใช้ในการวัดทางวิทยาศาสตร์

   หน่วยระบบ SI ประกอบด้วย    1.หน่วยฐาน (Base units)      2.หน่วยอนุพัทธ์ (Derived units)   มีรายละเอียดดังนี้

หน่วยฐาน

หน่วยอนุพัทธ์

หน่วยนอกระบบเอสไอ

หน่วยนอกระบบเอสไอ 

แฟกเตอร์เปลี่ยนหน่วย

   เป็นอัตราส่วนระหว่างหน่วยที่แตกต่างกัน 2 หน่วยที่มีปริมาณเท่ากัน 

วิธีการเทียบหน่วย ทำได้โดยการคูณปริมาณในหน่วยเริ่มต้นด้วยแฟกเตอร์เปลี่ยนหน่วยที่มีหน่วยที่ต้องการอยู่ด้านบน ตามสมการ 

วิธีการทางวิทยาศาสตร์

   วิธีการทางวิทยาศาสตร์ เป็นกระบวนการศึกษาหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่มีแบบแผนขั้นตอน โดยภาพรวมสามารถทำได้ดังนี้
   1.การสังเกต เป็นจุดเริ่มต้นของการได้ข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่ต้องการศึกษา โดยอาศัยประสาทสัมผัสทั้ง 5
   2.การตั้งสมมติฐาน เป็นการคาดคะเนคำตอบของคำถามหรือปัญหา
   3.การตรวจสอบสมมติฐาน เป็นกระบวนการหาคำตอบของสมมติฐาน
   4.การรวบรวมข้อมูลและวิเคราะห์ผล เป็นการนำข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การตรวจสอบ สมมติฐาน มารวบรวม วิเคราะห์ และอธิบายข้อเท็จจริง
   5.การสรุปผล เป็นการสรุปความรู้หรือข้อเท็จจริงที่ได้จากการตรวจสอบสมมติฐาน และมีการเปรียบเทียบกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ก่อนหน้า