สารละลายกรด -เบส
ในการดำรงชีวิตในแต่ละวัน เราใช้สารต่างๆ มากมายทั้งที่เป็นอาหาร ยา สารซักล้าง เครื่องดื่ม สารปรุงรสต่างๆ ปุ๋ย สารเหล่านี้มีสมบัติเป็นกรด - เบส แตกต่างกันออกไป น้องๆ มาทำความรู้จักกับความเป็นกรด (acid) เป็นเบส (base) กันต่อเลย
ความเป็นกรด - เบสของสารในชีวิตประจำวัน
สารละลายกรด คือ สารละลายที่มีรสเปรี้ยว เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากน้ำเงินเป็นแดง หรือทำปฏิกิริยากับโลหะได้ ก๊าซ H2 และ เกลือ
สารละลายเบส คือสารละลายที่มีรสขม เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากแดงเป็นน้ำเงิน หรือมีลักษณะลื่นๆ
สมบัติของสารละลายกรด - เบส
การทดสอบสารละลายกรด พบว่า
1. สารละลายกรดจะเปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง
2. สารละลายกรดเมื่อทำปฏิกิริยากับโลหะแล้ว จะทำให้โลหะสึกกร่อนและเกิดก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งเป็นก๊าซไม่มีสี เบากว่าอากาศ และติดไฟได้ง่าย
3. สารละลายกรดทำปฏิกิริยากับหินปูน ทำให้หินปูนสึกกร่อนและเกิดก็าซคาร์บอนไดออกไซด์
4. สารละลายกรดมีรสเปรี้ยว ซึ่งผลไม้ต่างๆ ที่มีรสเปรี้ยวมักจะมีสมบัติเป็นกรด
ประเภทของกรด
กรด จำแนกได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้- กรดอินทรีย์ เป็นกรดที่ได้จากพืช ใช้ปรุงแต่งอาหาร เช่น กรดแอซิติก (กรดน้ำส้ม) กรดมด หรือกรดฟอร์มิก น้ำมะนาว น้ำมะกรูดนำมาทดสอบด้วยสารละลายเจนเชียนไวโอเลต จะไม่เปลี่ยนสีของเจนเชียนไวโอเลต
- กรดอนินทรีย์หรือกรดแร่เป็นกรดที่ได้จากแร่ธาตุ กรดชนิดนี้ไม่นิยมรับประทาน เพราะฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง เป็นอันตรายต่อเนื้อเยื่อได้แก่ กรดซัลฟิวริก (กรดกำมะถัน) กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ) กรดคาร์บอนิก กรดเหล่านี้จะเปลี่ยนสีของเจนเชียนไวโอเลต จากสีม่วงเป็นสีเขียวหรือสีน้ำเงิน (กรดอนินทรย์ที่มีสมบัติกัดกร่อนไม่รุนแรงบางชนิดรับประทานได้ เช่น กรดคาร์บอนิกในน้ำอัดลม เกิดจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ละลายในน้ำ กรดคาร์บอริกที่ใช้เป็นส่วนผสมของยาล้างตา เป็นต้น)
สมบัติของเบส
สารละลายเบส เป็นสารที่มีสมบัติทางเคมีทำให้ความเป็นกรดของสารหมดไป และทำให้สารละลายมีสมบัติเป็นกลาง สารละลายเบสเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากแดงเป็นน้ำเงินเบส หมายถึง สารที่ละลายน้ำแล้วได้ไฮดรอกไซด์ไอออน สารที่ใช้ในบ้านที่มีสมบัติเป็นเบส ได้แก่ ผงฟู (โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต) น้ำปูนใส (แคลเซียมไฮดรอกไซด์) น้ำขี้เถ้า น้ำยาเช็ดกระจก สารละลายปุ๋ยยูเรีย สารละลายโซดาไฟ เป็นต้น
เบส มีสมบัติทั่วไปดังนี้
- มีรสฝาด
- เมื่อสัมผัสผิวกายจะรู้สึกลื่น และกัดผิวหนัง
- เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน
- ทำปฏิกิริยากับน้ำมันหมูหรือน้ำมันพืชจะได้สบู่
- ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียมไนเตรดจะได้ก๊าซแอมโมเนีย ซึ่งมีกลิ่นฉุน
- ทำปฏิกิริยากับอะลูมิเนียม จะเกิดก๊าซไฮโดรเจน และอะลูมิเนียมจะผุกร่อน
- เปลี่ยนสีลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน
- ทำปฏิกิริยากับน้ำมันพืชหรือไขมันได้สบู่
- ทำปฏิกิริยากับ Al, Zn ได้ H2
- มีสมบัติลื่นมือคล้ายสบู่
- เปลี่ยนสีของฟินอล์ฟทาลีนจากสีขาวเป็นสีชมพู
- นำไฟฟ้าได้
ค่า pH กับความเป็นกรด - เบสของสาร
สารละลายที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน เช่น ยา น้ำ น้ำอัดลม ดิน กาแฟ น้ำส้มคั้น นมสด เป็นต้น ล้วนมีความเป็นกรด - เบสมากน้อยแตกต่างกันไป ซอเรนซัน นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน ได้คิดวิธีบอกความเป็นกด - เบสด้วยค่า PH ดังนี้
ค่า pH เป็นค่าที่ใช้บอกความเป็นกรด - เบส ของสาร มีค่าอยู่ระหว่าง 0-14 โดยกำหนดว่า
- สารที่มีค่า pH น้อยกว่า มีสมบัติเป็นกรด
- สารที่มีค่า pH เท่ากับ 7 มีสมบัติเป็นกลาง
- สารที่มีค่า pH มากกว่า 7 มีสมบัติเป็นเบส
ความเป็นกรด - เบส หรือค่า pH ของสารละลายสามารถทดสอบได้โดยใช้อินดิเคเตอร์อินดิเคเตอร์ที่ใช้ในการทดสอบความเป็นกรด - เบส หรือค่า pH ของสารละลายได้แก่
- กระดาษลิตมัส มีสีแดงกับสีน้ำเงิน มีการเกิดขึ้น ดังนี้
- สารละลายกรด หรือสารละลายที่มีค่า pH ต่ำกว่า 7 จะเปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง แต่ไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสสีแดง
- สารละลายเบสหรือสารละลายที่มีค่า pH สูงกว่า 7 จะ เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงินแต่ไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสสีน้ำเงิน
- สารละลายเป็นกลางหรือสารละลายที่มีค่า pH เท่ากับ 7 จะไม่เปลี่ยนสีของกระดาษลิตมัสทั้งสีแดงและสีน้ำเงิน
- สารละลายฟีนอล์ฟทาลีน เป็นอินดิเคเตอร์ที่ไม่มีสี เมื่อหยดสารละลายกรด สีของสารละลายจะคงเดิม เมื่อหยดสารละลายเบส สีของสารละลายฟีนอล์ฟทาลีนจะเปลี่ยนเป็นสีชมพูม่วง แต่ถ้าเป็นเบสแก่จะเปลี่ยนเป็นสีแดง
- สารละลายกยูินิเวอร์แซล อินดิเคเตอร์ เป็นการนำอินดิเคเตอร์หลายๆ ชนิดที่มีการเปลี่ยนสีในช่วง pH ต่างกันมาผสมกันในสัดส่วนที่เหมาะสมจึงสามารถบอกค่าความเป็นกรด - เบส ของสารละลายโดยบอกค่า pH ที่ละเอียด และถูกต้องยิ่งขึ้น
อินดิเคเตอร์สำหรับกรด – เบส
อินดิเคเตอร์สำหรับกรด - เบส เป็นสารอินทรีย์ที่เปลี่ยนสี เมื่อค่า pH ของสารละลายหรือความเป็นกรด - เบสของสารละลายเปลี่ยนแปลง กรด - เบส ของสารละลายได้ ชนิดของอินดิเคเตอร์ และช่วง pH ที่เปลี่ยนสีมีดังนี้อินดิเคเตอร์มีหลายชนิด ซึ่งแต่ละชนิดจะปรากฏสีในช่วง pH ต่างๆ จึงใช้ทดสอบค่า pH และสามมารถระบุความเป็น
- ลิตมัส มีทั้งชนิดที่เป็นสารละลายและเป็นกระดาษลิตมัส ค่า pH ต่ำกว่า 4.5 จะมีสีแดงช่วง pH 4.5 - 8.3 จะมีสีม่วง และค่า pH มากกว่า 8.3 จะมีสีน้ำเงินโดยทั่วไปในสารละลายกรด กระดาษลิตมัสจะเปลี่ยนสีจากแดงเป็นน้ำเงิน โดยกระดาษลิตมัสที่ใช้ในการทดสอบต้องมีลักษณะชื้น
- ฟีนอล์ฟทาลีน เป็นสารละลายใส ไม่มีสี ถ้าค่า pH ต่ำกว่า 8.3 จะไม่มีสี ค่า pH อยู่ระหว่าง 8.3 - 10 จะมีสีชมพูอ่อน แต่ถ้าค่า pH สูงกว่า 10 จะมีสีม่วงแดง โดยทั่วไปในสารละลายกรดส่วนใหญ่ ถ้าหยดสารละลายฟีนอล์ฟทาลีนจะไม่มีสี และในสารละลายเบสจะมีสีม่วงแดงยูนิเวอร์แซล อินดิเคเตอร์ มีทั้งในรูปของกระดาษเรียนกว่า กระดาษ pH ซึ่งใช้สะดวกกว่าในรูปของสารละลาย
- นำไฟฟ้าได้
ค่า pH กับความเป็นกรด - เบสของสาร
สารละลายที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน เช่น ยา น้ำ น้ำอัดลม ดิน กาแฟ น้ำส้มคั้น นมสด เป็นต้น ล้วนมีความเป็นกรด - เบสมากน้อยแตกต่างกันไป ซอเรนซัน นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน ได้คิดวิธีบอกความเป็นกด - เบสด้วยค่า PH ดังนี้
ค่า pH เป็นค่าที่ใช้บอกความเป็นกรด - เบส ของสาร มีค่าอยู่ระหว่าง 0-14 โดยกำหนดว่า
- สารที่มีค่า pH น้อยกว่า มีสมบัติเป็นกรด
- สารที่มีค่า pH เท่ากับ 7 มีสมบัติเป็นกลาง
- สารที่มีค่า pH มากกว่า 7 มีสมบัติเป็นเบส
การใช้อินดิเคเตอร์ทดสอบหาค่า PH ของสารละลายนี้ จะได้ค่า PH โดยประมาณเท่านั้นถ้าต้องการทราบค่าที่แท้จริงต้องใช้พีเอชมิเตอร์ทดสอบจึงจะทราบค่า PH ที่ถูกต้องและแน่นอน
(พีเอชมิเตอร์ เครื่องมือวัดขั้นพื้นฐานที่มีความสำคัญต่อการควบคุมคุณภาพงานในด้านต่างๆ เช่น การควบคุมคุณภาพในกระบวนการผลิต ควบคุมการเกิดปฏิกิริยาเคมีในการวิเคราะห์ทดสอบทางเคมี รวมทั้งยังรวมถึงช่วยในการควบคุมคุณภาพทางด้านสิ่งแวดล้อม)
ในชีวิตประจำวันน้องๆ สามารถสกัดสีจากธรรมชาติมาทำเป็นอินดิเคเตอร์ได้ด้วยการเลือกตัวทำละลายที่เหมาะสม และควรเลือกใช้วัตถุจากธรรมชาติที่มีสีแดง ม่วง และน้ำเงิน มาทำเป็นอินดิเคเตอร์ เนื่องจากสีที่ใช้กระดาษลิตมัส จะชี้บ่งได้ว่าเป็นสารละลายกรดหรือเบส
กรด - เบสในชีวิตประจำวันและสิ่งแวดล้อม
ชีวิตประจำวันต้องเกี่ยวข้องกับสารเคมีประเภทกรด - เบสหลายชนิด ซึ่งจำแนกตามกลุ่มของการใช้ประโยชน์ได้ดังนี้
- สารประเภททำความสะอาด บางชนิดมีสมบัติเป็นเบส เช่น สบู่ ผงซักฟอก น้ำยาล้าจาน และบางชนิดมีสมบัติเป็นกรด เช่นน้ำยาล้างห้องน้ำและเครื่องสุขภัณฑ์ เป็นต้น
- สารที่ใช้ในการเกษตรกรรม ได้แก่ ปุ๋ย ซึ่งบางชนิดมีสมบัติเป็นเบส เช่น ยูเรีย บางชนิดมีสมบัติเป็นกรด เช่น แอมโมเนียมคลอไรด์ บางชนิดเป็นกลาง เช่นโพแทสเซียมไนเตรต
- สารที่ใช้ปรุงแต่งอาหาร มีทั้งชนิดที่เป็นกรด เช่น น้ำส้มสายชู กรดซิตริก น้ำมะนาว น้ำมะขาม ชนิดที่มีสมบัติเป็นเบส เช่น น้ำปูนใส น้ำขี้เถ้า โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตและชนิดที่มีสมบัติเป็นกลาง เช่น ผลชูรส เกลือแกง น้ำตาลทราย ฯลฯ
- ยารักษาโรค ถ้าเป็นยาแอสไพรินและวิตามินซีมีสมบัติเป็นกรด ส่วนยาลดกรด ยาธาตุ มีสมบัติเป็นเบส
- เครื่องสำอาง น้ำหอม สเปรย์ฉีดผม ยารักษาสิวฝ้า ส่วนใหญ่จะมีสมบัติเป็นกลาง
สารที่เราใช้ในชีวิตประจำวัน มีทั้งสารที่มีสมบัติเป็นกรด กลาง และเบส นอกจากนี้ในสิ่งแวดล้อมทั้งในน้ำ ดิน และอากาศ ในแต่ละบริเวณจะมีสภาพความเป็นกรด - เบส แตกต่างกันไป ถ้าสภาพความเป็นกรด - เบสของสิ่งเหล่านี้เปลี่ยนไป อาจทำให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต และการเปลี่ยนแปลงของสิ่งก่อสร้างต่างๆ เช่น การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (co2) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (So2) และก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) เมื่อก๊าซเหล่านี้รวมตัวกับละอองน้ำในอากาศ จะทำให้ฝนที่ตกลงมามีสมบัติเป็นกรด หรือที่เรียกว่า ฝนกรด
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น