งานวิทย์ ตุลย์

 

เรื่อง การแยกสาร
วชิ าวทิ ยาศาตร์พ้ืนฐาน 4 (ว22102)

ช้นั มธั ยมศึกษาปี ที่ 2

จดั ทาํ โดย
เดก็ ชายนภวชิ ญ์ ภแู ล่นกบั

เลขท่ี 4 ช้นั ม.2/3

เสนอ
อาจารยน์ วชั ปานสุวรรณ
รายงานน้ีเป็นส่วนหน่ึงของวชิ าวทิ ยาศาตร์พ้ืนฐาน 4

(ว22102)
ภาคเรียนที่ 2ปี การศึกษา 2562
โรงเรียนกาญจนาภิเษกวทิ ยาลยั นครปฐม (พระตาํ หนกั สวนกหุ ลาบมธั ยม)

คาํ นํา

รายงานฉบบั น้ีเป็นส่วนหน่ึงของวชิ า วทิ ยาศาตร์ ช้นั มธั ยมศึกษาปี ที่ ๒ โดยมี
จุดประสงค์ เพ่ือการศึกษาความรู้ท่ีไดก้ ารแยกสารซ่ึงรายงานน้ีมีเน้ือหาเก่ียวกบั ความรู้
จากเก่ียวกบั การแยกสารแต่ละชนิด ตลอดจนนาํ วธิ ีการ

ผจู้ ดั ทาํ ไดเ้ ลือก หวั ขอ้ น้ีในการทาํ รายงาน เน่ืองมาจากเป็นเรื่องท่ีน่าสนใจ
ผจู้ ดั ทาํ จะตอ้ งขอขอบคุณ อาจารยน์ วชั ปานสุวรรณ ผใู้ หค้ วามรู้ และแนวทาง
การศึกษาเพอ่ื น ๆ ทุกคนที่ให้ ความช่วยเหลือมาโดยตลอด ผจู้ ดั ทาํ หวงั วา่ รายงาน
ฉบบั น้ีจะใหค้ วามรู้ และเป็นประโยชนแ์ ก่ผอู้ ่านทุก ๆ ท่าน

ผจู้ ดั ทาํ
1 มกราคม

สารบญั หนา้

เรื่อง 1
2
• ความหมายของการแยกสาร 3
• การกรอง 4
• การใชก้ รวยแยก 5
• การดึงดูดดว้ ยแม่เหลก็ 6
• การระเหิด 7
• การใชม้ ือหยบิ ออก 8
• การสกดั ดว้ ยตวั ทาํ ละลาย 9
• การตกตะกอน 10-13
• การระเหยแหง้ 14-19
• โครมาโทรกาฟฟี
• การกลน่ั

การแยกสาร

การแยกสาร หมายถึงการทาํ สารใหบ้ ริสุทธ์ิโดยการแยกสารท่ีปนกนั ใหอ้ อกจากกนั มีหลาย วธิ ี
ข้ึนอยกู่ บั สมบตั ิของสารแต่ละชนิด
การแยกสาร คือ กระบวนการทาํ สารผสมใหบ้ ริสุทธ์ิ โดยอาศยั ความแตกต่างของสมบตั ิท้งั ทาง
กายภาพและเคมีมาใชเ้ ป็นเกณฑใ์ นการแยกสารผสม รวมท้งั ตอ้ งคาํ นึงถึงประสิทธิภาพและ
ความประหยดั ซ่ึงโดยทวั่ ไปการแยกสารมกั ใชว้ ธิ ีการดงั ต่อไปน้ี เช่น การกรอง การกลน่ั การ
ระเหย การตกตะกอน การตกผลึก การสกดั ดว้ ยตวั ทาํ ละลาย เป็นตน้

ท่ีมาภาพ http://nakhamwit.ac.th/pingpong_web/Matter.htm
สารเน้ือผสม (heterogeneous mixture) เป็นประเภทหน่ึงของสารตาม การแบ่งประเภทของสาร
ตามเน้ือสาร เน้ือสารจะแยกช้นั ชดั เจน สงั เกตเห็นไดด้ ว้ ยตาเปล่า อนุภาคที่มาผสมจะมีขนาด
ใหญ่กวา่ 100 ไมครอน กล่าวคือระดบั เมด็ ทราย (ประมาณน้าํ แขวนลอยกเ็ ห็นตะกอนแขวนลอย)
เช่น ดินปนทราย ดินปื น เป็นตน้

การกรอง

การกรอง คือ การแยกสารผสมท่ีมีสถานะเป็นของแขง็ ออกจากของเหลว โดยใชก้ ระดาษกรอง
ซ่ึงมีรูพรุนขนาดเลก็ ทาํ ใหอ้ นุภาคของของแขง็ น้นั ไม่สามารถผา่ นกระดาษกรองได้ ส่วนอนุภาค
ของของเหลวจะผา่ นกระดาษกรองไดซ้ ่ึงในชีวติ ประจาํ วนั เราจะคุน้ เคย กบั การกรองในรูปของ
การใชผ้ า้ ขาวบางในการค้นั น้าํ กะทิจากมะพร้าว แผน่ กรองอากาศในเครื่องปรับอากาศ อปุ กรณ์
กรองน้าํ สะอาดในเครื่องกรองน้าํ เป็นตน้

การกรองแบ่งออกเป็ น3ประเภท

• การกรองแบบช้นั หิน ดิน ทราย น่ีคือการกรองที่ นาํ ช้นั หินดินทราย มาใส่ภาชนะ
แบ่งเป็นช้นั ๆ แลว้ ปล่อยน้าํ ไหลผา่ นจากบนลงล่าง ส่วนหินดินทราย อาจเปล่ียน ไปใช้
สารอ่ืนได้ เช่น คาร์บอนเมด็ เมด็ เรซิ่น เมด็ แมงกานิส ข้ึนอยกู่ บั สารท่ีเราตอ้ งการกาํ จดั
ออกจากน้าํ การกรองจะไดล้ ะเอียดประมาณ5ไมครอน เครื่องกรองแบบท่อคทู่ ี่มีอยใู่ น
ทอ้ งตลาดทว่ั ไป จะจดั อยใู่ นกลุ่มน้ี และเคร่ืองกรองน้าํ ใชท้ วั่ ไปขนาดใหญ่เช่นกนั

• การกรองแบบใชแ้ ท่งกรอง แบบน้ี จะมีแท่งที่เป็นสารกรองนาํ มาอดั กนั เป็นแท่งกรอง
อาจจะเป็นเชือกมามดั รวมกนั เป็นแท่ง หรือใชเ้ ซรามิคมาหล่อเป็นแท่ง แลว้ นาํ มา
ประกอบเขา้ กบั ตวั เคร่ือง และใหน้ ้าํ ไหลผา่ น ดา้ นนอกแท่ง กรองผา่ นสารตวั กรองเขา้ ไป
ภายใน แท่งกรองและออกไปใช้

• การกรองแบบแผน่ กรอง โดยใหน้ ้าํ ไหลผา่ นแผน่ กรองจากดา้ นหน่ึง ของแผน่ กรองไปอีก
ดา้ นของแผน่ กรองแลว้ นาํ ไปใชเ้ ช่น ระบบรีเวอร์ออสโมซิส หรือพวกแผน่ กรองทวั่ ไป ท้งั 3
แบบ มีขอ้ ดี ขอ้ เสียดงั น้ี ขอ้ ดี ราคาถูก ทาํ ง่าย สามารถลา้ งทาํ ความสะอาด สารกรองโดยการ
ไหลยอ้ นทิศน้าํ ได้ ปรับเปลี่ยนสารกรองภายในใหเ้ หมาะกบั สภาพน้าํ ได้

ที่มาของรูปภาพ http://www.maceducation.com/e-knowledge/2412212100/16.htm

การใช้กรวยแยก

เป็นวธิ ีท่ีใชแ้ ยกสารเน้ือผสมท่ีเป็นของเหลว 2 ชนิดท่ีไม่ละลายออกจากกนั โดยของเหลว
ท้งั สองน้นั แยกเป็นช้นั เห็นไดช้ ดั เจน เช่น น้าํ กบั น้าํ มนั เป็นตน้ การแยกโดยวธิ ีน้ีจะนาํ
ของเหลวใส่ในกรวยแยก แลว้ ไขของเหลวท่ีอยใู่ นช้นั ล่างซ่ึงมีความหนาแน่นมากกวา่ ช้นั

ที่มาของงภาพ http://www3.assumption.ac.th/aword/senior/ChemistryWeb/kyu.htm

การดงึ ดูดด้วยแม่เหลก็

การใชอ้ าํ นาจแม่เหลก็ ป็นวธิ ีที่ใชแ้ ยกองคป์ ระกอบของสารเน้ือผสมซ่ึงองคป์ ระกอบหน่ึงมี
สมบตั ิในการ ถกู แม่เหลก็ ดูดได้ เช่น ของผสมระหวา่ งผงเหลก็ กบั ผงกาํ มะถนั โดยใชแ้ ม่เหลก็ ถู
ไปมาบนแผน่ กระดาษท่ีวางทบั ของผสมท้งั สอง แม่เหลก็ จะดูดผงเหลก็ แยกออกมา

ท่ีมาภาพ

https://pixabay.com/th/vectors/%E0%B9%81%E0%B8%A1%E0%B9%88%E0%B9%80%E0%B8%AB%E0%B8%A5%E0%B9%87%E0%
B8%81-%E0%B9%80%E0%B8%87%E0%B8%B4%E0%B8%99-

%E0%B8%94%E0%B8%B6%E0%B8%87%E0%B8%94%E0%B8%B9%E0%B8%94-%E0%B9%81%E0%B8%A3%E0%B8%87-
%E0%B8%98%E0%B8%B8%E0%B8%A3%E0%B8%81%E0%B8%B4%E0%B8%88-4625650/

การระเหิด

คือ ปรากฏการณ์ท่ีสสารเปลี่ยนสถานะจาก ของแขง็ กลายเป็น ไอหรือก๊าซ ท่ีอณุ หภมู ิต่าํ
กวา่ จุดหลอมเหลว โดยไม่ผา่ นสถานะ ของเหลว

การระเหิด

ม่ือลดความดนั ลงจนถึงจุดสมดุล ระหวา่ งสถานะของแขง็ และก๊าซ จะเกิดการระเหิดของ
อนุภาคของสารน้นั การระเหิดเกิดข้ึนไดเ้ พราะอนุภาคในของแขง็ มีการสนั่ และชนกบั อนุภาค
ขา้ งเคียงตลอดเวลา ทาํ ใหม้ ีการถ่ายเทพลงั งานจลนร์ ะหวา่ งอนุภาค เช่นเดียวกบั ในของเหลว
และก๊าซ

ปัจจยั ที่มีผลต่อการระเหิด

1.อณุ หภมู ิ อตั ราการระเหิดเป็นสดั ส่วนโดยตรงกบั อณุ หภมู ิ

2.ชนิดของของแขง็ ของแขง็ ที่มีแรงยดึ เหนี่ยวระหวา่ งอนุภาคนอ้ ยจะระเหิดไดง้ ่าย

3.ความดนั ของบรรยากาศ ถา้ ความดนั ของบรรยากาศสูงของแขง็ จะระเหิดไดย้ าก

4.พ้ืนท่ีผวิ ของของแขง็ ถา้ มีพ้ืนท่ีมากจะระเหิดไดง้ ่าย

5.อากาศเหนือของแขง็ อากาศเหนือของแขง็ จะตอ้ งมีการถ่ายเทเสมอ เพ่ือป้ องกนั การ
อิ่มตวั ของไอ

การใช้มอื หยบิ ออกหรือเขย่ี ออก

ใชแ้ ยกของผสมเน้ือผสม ท่ีของผสมมีขนาดโตพอท่ีจะหยบิ ออกหรือเขี่ยออกได

การแพร่คือการเคลื่อนท่ีของโมเลกลุ ของสารชนิดหน่ึงจากท่ีหน่ึงไปยงั อีกท่ี หน่ึง ท้งั น้ี
การแพร่เกิดไดห้ ลายรูปแบบแลว้ แต่แรงขบั เคล่ือนที่มีในขณะน้นั การแพร่ของสารแบบ
ธรรมดา (simple diffusion) คือการเคลื่อนท่ีของโมเลกลุ สาร จากท่ีท่ีความเขม้ ขน้ มาก ไป ความ
เขม้ ขน้ นอ้ ย ตวั อยา่ งที่เห็นง่ายๆก็ คือ เวลาเราหยดหมึกลงในน้าํ แลว้ โมเลกลุ หมึกค่อยๆกระจาย
ไปในโมเลกลุ น้าํ

การสกดั ด้วยตวั ทาํ ละลาย

การสกดั ดว้ ยตวั ทาํ ละลาย เป็นวธิ ีทาํ สารใหบ้ ริสุทธ์ิ หรือเป็นวธิ ีแยกสารออกจากกนั วธิ ีหน่ึงการ
สกดั ดว้ ยตวั ทาํ ละลาย อาศยั สมบตั ิของการละลายของสารแต่ละชนิดสารท่ีตอ้ งการสกดั ตอ้ ง
ละลายอยใู่ นตวั ทาํ ละลายซอลซ์เลต เป็นเคร่ืองมือท่ีใชต้ วั ทาํ ละลายปริมาณนอ้ ย การสกดั จะเป็น
ลกั ษณะการใชต้ วั ทาํ ละลายหมุนเวยี นผา่ นสารท่ีตอ้ งการสกดั หลาย ๆ คร้ัง ต่อเน่ืองกนั ไป
จนกระทงั่ สกดั สาร ออกมาไดเ้ พียงพอ

หลกั การสกดั สาร

เติมตวั ทาํ ละลายที่เหมาะสมลงในการที่เราตอ้ งการสกดั จากน้นั กเ็ ขยา่ แรงๆหรือนาํ ไป
ตม้ เพื่อใหส้ ารที่เราตอ้ งการจะสกดั ละลายในตวั ทาํ ละลายท่ีเราเลือกไว้ สารท่ีเราสกดั ไดน้ ้นั ยงั
เป็นสารละลายอยู่ ถา้ เราตอ้ งการทาํ ใหบ้ ริสุทธ์ิเราควรจะนาํ สารท่ีไดไ้ ปแยกตวั ทาํ ละลายออกมา
ก่อน อาจจะนาํ ไประเหย หรือนาํ ไปกลน่ั ต่อไป ตวั อยา่ งเช่น การสกดั น้าํ ขิงจากขิง การสกดั
คลอโรฟี ลลข์ องใบไม้

การตกตะกอน

การตกตะกอน ใชแ้ ยกของผสมเน้ือผสมท่ีเป็นของแขง็ แขวนลอยอยใู่ นของเหลว ทาํ ไดโ้ ดย
นาํ ของผสมน้นั วางทิ้งไวใ้ หส้ ารแขวนลอยค่อย ๆ ตกตะกอนนอนกน้ ในกรณีที่ตะกอนเบามาก
ถา้ ตอ้ งการใหต้ กตะกอนเร็วข้ึนอาจทาํ ไดโ้ ดย ใชส้ ารตวั กลางใหอ้ นุภาคของตะกอนมาเกาะ เม่ือ
มีมวลมากข้ึน น้าํ หนกั จะมากข้ึนจะตกตะกอนไดเ้ ร็วข้ึน เช่น ใชส้ ารสม้ แกวง่ อนุภาคของสารส้ม
จะทาํ หนา้ ที่เป็นตวั กลางใหโ้ มเลกลุ ของสารที่ตอ้ งการตกตะกอนมา เกาะ ตะกอนจะตกเร็วข้ึน

การระเหยแห้ง

การแยกสารดว้ ยวธิ ีน้ีเหมาะสาํ หรับใชแ้ ยกสารผสมท่ีเป็นของเหลวและมีของแขง็ ละลายใน
ของเหลวน้ี จนทาํ ใหส้ ารผสมมีลกั ษณะเป็นของเหลวใส ซ่ึงเราเรียกสารผสมน้ีวา่
สารละลาย เช่น น้าํ ทะเล น้าํ เชื่อมน้าํ เกลือ เป็นตน้ การแยกสารโดยวธิ ีการระเหยแหง้ นิยมใช้
ในการแยกเกลือออกจากน้าํ ทะเล มีการนาํ เกลือเพ่ือแยกน้าํ ทะเลใหไ้ ดเ้ กลือสมุทรโดยวธิ ีการ
ระเหยแหง้ ชาวนาเกลือเตรีมแปงนาแลว้ ใชก้ งั หนั ฉุดน้าํ ทะเลเขา้ สูแ้ ปลงนาเกลือหลงั จาก น้นั
ปล่อยใหน้ ้าํ ทะเลไดร้ ับแสงแดดเป็นเวลานานจนกระทง่ั น้าํ ระเหยจนแหง้ จะเหลือเกลืออยใู่ น
นา เกลือท่ีไดน้ ้ีเรียกวา่ เกลือสมุทรซ่ึงเป็นเกลือท่ีนาํ มาปรุงอาหาร ทาํ เครื่องดื่ม

• การเปลี่ยนอณุ หภมู ิและความดนั
• วธิ ีน้ีใชส้ าํ หรับแยกของผสมที่องคป์ ระกอบท้งั หมดเป็นก๊าซแต่ละชนิดมีจุดเดือดไม่

เท่ากนั
• การใชค้ วามร้อน
• วธิ ีน้ีแยกของผสมชนิดก๊าซละลายในของเหลว
• การเปลี่ยนอุณหภูมิและความดนั
• วธิ ีน้ีใชส้ าํ หรับแยกของผสมท่ีองคป์ ระกอบท้งั หมดเป็นก๊าซแต่ละชนิดมีจุดเดือดไม่

เท่ากนั

โครมาโทรกราฟี

อาศยั สมบตั ิ2ประการคือ

สารต่างชนิดกนั มีความสามารถในการละลายในตวั ทาํ ละลายไดต้ ่างกนั

สารต่างชนิดกนั มีความสามารถในการถกู ดูดซบั ดว้ ยตวั ดูดซบั ไดต้ ่างกนั

โครมาโทกราฟี (chromatography) เป็นการแยกสารผสมที่มีสี หรือสารที่สามารถทาํ ใหเ้ กิด
สีได้ วธิ ีการน้ีจะมีเฟส 2 เฟส คือ เฟสอยกู่ บั ที่ (stationary phase) กบั เฟสเคลื่อนที่ (mobile
phase) โดยที่สารในเฟสอยกู่ บั ท่ีจะทาํ หนา้ ท่ีดูดซบั (adsorb) สารผสมดว้ ยแรงไฟฟ้ าสถิตย์ สาร
ที่ใชท้ าํ เฟสอยกู่ บั ท่ีจึงมีลกั ษณะเป็นผง ละเอียดมีพ้ืนที่ผวิ มากเช่นอลมู ินา (alumina,Al2O3) ซิลิ
กาเจล(silica gel,SiO2) หรืออาจจะใชว้ สั ดุที่สามารถดูดซบั ไดด้ ี เช่น ชอลก์ กระดาษ ซ่ึงสารที่ทาํ
หนา้ ที่ดูดซบั ในเฟสอยกู่ บั ที่ เช่น น้าํ ส่วนเฟสเคลื่อนที่จะทาํ หนา้ ที่ชะ (elute)เอาสารผสมออก
จากเฟสอยกู่ บั ท่ีใหเ้ คลื่อนที่ไปดว้ ย การจะเคลื่อนท่ี ไดม้ ากหรือนอ้ ยข้ึนอยกู่ บั แรงดึงดูดระหวา่ ง
สารในสารผสมกบั ตวั ดูดซบั ในเฟสอยกู่ บั ที่ ดงั น้นั สารท่ีใชเ้ ป็นเฟสเคลื่อนท่ีจึงไดแ้ ก่ พวกตวั
ทาํ ละลาย เช่น ปิ โตรเลียมอีเทอร์ เฮกเซน คลอโรฟอร์ม เบนซีน ฯลฯ การทาํ โครมาโทกราฟี
สามารถทาํ ไดห้ ลายวธิ ีจะแตกต่างกนั ท่ีเฟสอยกู่ บั ที่วา่ อยใู่ นลกั ษณะใด เช่น

– โครมาโทกราฟี แบบคอลมั น์ (column chromatography) ทาํ ไดโ้ ดยการบรรจุสารที่เป็น
เฟสอยกู่ บั ที่ เช่น อลูมินาหรือซิลิกาเจลไว้ ในคอลมั น์ แลว้ เทสารผสมท่ีเป็นสารละลาย
ของเหลว

ลงสู่คอลมั น์ สารผสมจะผา่ นคอลมั น์ชา้ ๆ โดยตวั ทาํ ละลายซ่ึงเป็นเฟสเคล่ือนท่ี เป็นผพู้ าไป สาร
ในเฟสอยกู่ บั ท่ีจะดูดซบั สารในสารผสมไวส้ ่วนประกอบใดของสารผสมท่ีถูกดูด ซบั ไดด้ ีจะ
เคล่ือนที่ชา้

ส่วนที่ถูกดูดซบั ไม่ดีจะเคล่ือนที่ไดเ้ ร็ว ทาํ ใหส้ ารผสมแยกจากกนั ได้

โครมาโทกราฟี แบบช้นั บาง (thin layer chromatography) เป็นโครมาโทกราฟี แบบ
ระนาบ(plane chromatography) โดยทาํ เฟสอยกู่ บั ที่ใหม้ ีลกั ษณะเป็นครีมขน้ แลว้ เคลือบบนแผน่
กระจกใหค้ วามหนาของการเคลือบเท่ากนั ตลอดแลว้ นาํ ไปอบใหแ้ หง้ หยดสารละลายของสาร
ผสมท่ีตอ้ งการแยกบนแผน่ ท่ีเคลือบเฟสอยกู่ บั ที่น้ีไว้ แลว้ นาํ ไปจุ่มในภาชนะท่ีบรรจุตวั ทาํ
ละลายท่ีเป็นเฟสเคลื่อนที่ไว้ โดยใหร้ ะดบั ของตวั ทาํ ละลายตอ้ งอยตู่ ่าํ กวา่ ระดบั ของจุดท่ีหยดสาร
ผสมไว้ ตวั ทาํ ละลายจะซึมไปตามเฟสอยกู่ บั ที่ดว้ ยการซึมตามรูเลก็ เหมือนกบั น้าํ ที่ซึมไป ใน
กระดาษหรือผา้ เม่ือซึมถึงจุดท่ีหยดสารผสมไว้ ตวั ทาํ ละลายจะชะเอาองคป์ ระกอบในสารผสม
น้นั ไปดว้ ยอตั ราเร็วท่ีแตกต่างกนั ท้งั น้ีข้ึนอยกู่ บั สภาพมีข้วั (polarity) ของสารท่ีเป็น
องคป์ ระกอบกบั สารท่ีเป็นตวั ทาํ ละลาย ถา้ ตวั ทาํ ละลายเป็นโมเลกลุ มีข้วั (polar molecules) จะ
ชะเอาสารในสารผสมที่เป็นสารมีข้วั ไปดว้ ยไดเ้ ร็ว ส่วนสารท่ีไม่มีข้วั ในสารผสมจะถกู ชะพาไป
ไดช้ า้ สารผสมกจ็ ะแยกออกจากกนั

– โครมาโทกราฟี แบบกระดาษ (paper chromatography) เป็นโครมาโทกราฟี แบบระนาบ
อีกแบบหน่ึง มีวธิ ีการและหลกั การเหมือนกบั โครมาโทกราฟี แบบช้นั บาง แตกต่างกนั ท่ีเฟสอยู่
กบั ท่ีใชก้ ระดาษท่ีสามารถดูดซบั ไดแ้ ทนกระจกที่เคลือบ ดว้ ยซิลิกาเจล

โครมาโทกราฟี แบบแก๊ส (gas chromatography , GC) ใชส้ าํ หรับแยกสารผสมท่ีเป็นแก๊ส โดยมี
เฟสเคลื่อนที่เป็นแก๊สเช่นกนั แต่ไม่ทาํ ปฏิกิริยากบั สารผสม เช่น ฮีเลียม จะทาํ หนา้ ท่ีเป็นตวั พา
(carier) สารผสม ส่วนเฟสอยกู่ บั ท่ีอาจจะเป็นของแขง็ หรือของเหลวที่บรรจุอยใู่ นคอลมั น์ เมื่อ
ท้งั ตวั พาและสารผสมเคล่ือนที่ผา่ นคอลมั น์น้ี เฟสอยกู่ บั ท่ีในคอลมั น์จะดึงดูดดว้ ยแรงดึงดูด
ไฟฟ้ าสถิตยต์ ามความเป็นข้วั ของ สารกบั โมเลกลุ ในสารผสมทาํ ใหอ้ งคป์ ระกอบในสารผสมถกู
พาไปดว้ ยอตั ราเร็วท่ีต่าง กนั สารผสมกจ็ ะแยกออกจากกนั

ปัจจุบนั เทคนิคของโครมาโทกราฟี ไดถ้ ูกพฒั นาใหส้ ามารถทาํ งานไดร้ วดเร็ว และใชแ้ ยกสาร
ตวั อยา่ งไดค้ ร้ังละหลายสารตวั อยา่ ง เช่น Gas – Liquid Chromatography (GLC), High
Performance Liquid Chromatography (HPLC) เป็นตน้

หลกั การของโครมาโทกราฟี

โครมาโทกราฟี อาศยั หลกั การละลายของสารในตวั ทาํ ละลาย และการถกู ดูดซบั โดยตวั ดูดซบั
โดยสารที่ตอ้ งการนาํ มาแยกโดยวธิ ีน้ีจะมีสมบตั ิการละลายในตวั ทาํ ละลายไดไ้ ม่เท่ากนั และตวั
ถูกดูดซบั โดยตวั ดูดวบั ไดไ้ ม่เท่ากนั ทาํ ใหส้ ารเคลื่อนท่ีไดไ้ ม่เท่ากนั

วธิ ีการทาํ โครมาโทกราฟี

นาํ สารที่ตอ้ งการแยกมาละลายในตวั ทาํ ละลายท่ีเหมาะสมแลว้ ใหเ้ คล่ือนที่ไปบนตวั ดูดซบั การ
เคล่ือนท่ีของสารบนตวั ดูดซบั ข้ึนอยกู่ บั ความสามารถในการละลายของสารแต่ละชนิดในตวั ทาํ
ละลาย และความสามารถในการดูดซบั ท่ีมีต่อสารน้นั กล่าวคือ สารที่ละลายในตวั ทาํ ละลายไดด้ ี
และถกู ดูดซบั นอ้ ยจะถูกเคล่ือนที่ออกมาก่อน ส่วนสารท่ีละลายไดน้ อ้ ยและถกู ดูดซบั ไดด้ ีจะ
เคล่ือนที่ออกมาที หลงั ถา้ ใชต้ วั ดูดซบั มากๆ จะสามารถแยกสารออกจากกนั ได้

การเลือกตวั ทาํ ละลายและตวั ดูดซบั

1. ตวั ทาํ ละลายและสารท่ีตอ้ งการแยกจะตอ้ งมีการละลายไม่เท่ากนั

2. ควรเลือกตวั ดูดซบั ท่ีมีการดูดซบั สารไดไ้ ม่เท่ากนั

3. ถา้ ตอ้ งการแยกสารท่ีผสมกนั หลายชนิด อาจตอ้ งใชต้ วั ทาํ ละลายหลายชนิดหรือใชต้ วั ทาํ
ละลายผสม

4. ตวั ทาํ ละลายท่ีนิยมใช้ ไดแ้ ก่ เฮกเซน ไซโคลเฮกเซน เบนซีน อะซีโตน คลอไรฟอร์ม
เอธานอล

5. ตวั ดูดซบั ท่ีนิยมใช้ ไดแ้ ก่ อะลมู ินาเจค(Al2O3) ซิลิกาเจล(SiO2)

คา่ Rf

โครมาโทกราฟี แบบกระดาษสามารถนาํ มาคาํ นวณหาคา่ Rf ได้
ค่า Rf (Rate of flow) เป็นค่าเฉพาะตวั ของสาร ข้ึนอยกู่ บั ชนิดของตวั ทาํ ละลายและตวั ดูดซบั
ดงั น้นั การบอกค่า Rf ของสารแต่ละชนิดจึงตอ้ งบอกชนิดของตวั ทาํ ละลาย และตวั ดูดซบั เสมอคา่
Rf สามารถคาํ นวณไดจ้ ากสูตร

Rf = ระยะทางท่ีสารเคมีคล่ือนที่ (cm)
ระยะทางท่ีตวั ทาํ ละลายเคล่ือนท่ี (cm)
สารต่างชนิดกนั จะมีคา่ Rf แตกต่างกนั เพราะฉะน้นั เราจึงสามารถใชค้ า่ Rf มาใชใ้ นการ
วเิ คราะห์ชนิดของสารได้ กล่าวคือ ถา้ สารใดมีความสามารถในการละลายสูงจะมีค่า Rf มาก
เน่ืองจากตวั ทาํ ละลายจะเคล่ือนท่ีเร็วกวา่ สารที่จะแยก คา่ Rf < 1 เสมอ
ถา้ ใชต้ วั ทาํ ละลายและตวั ดูดซบั ชนิดเดียวกนั ปรากฏวา่ มีคา่ Rf เท่ากนั อาจสนั นิษฐานไดว้ า่ สาร
ดงั กล่าวเป็นสารชนิดเดียวกนั หรือนาํ สารตวั อยา่ งมาทาํ โครมาโทกราฟี ค่กู บั สารจริงกไ็ ด้

ขอ้ ดีของโครมาโทกราฟี
1. สามารถแยกสารที่มีปริมาณนอ้ ยได้
2. สามารถแยกไดท้ ้งั สารท่ีมีสี และไม่มีสี
3. สามารถใชไ้ ดท้ ้งั ปริมาณวเิ คราะห์ (บอกไดว้ า่ สารท่ีแยกออกมา มีปริมาณเท่าใด)
และคุณภาพวเิ คราะห์ (บอกไดว้ า่ สารน้นั เป็นสารชนิดใด)
4. สามารถแยกสารผสมออกจากกนั ได้
5. สามารถแยกสารออกจากกระดาษกรองหรือตวั ดูดซบั โดยสกดั ดว้ ยตวั ทาํ ละลาย

การกลนั่ (distillation)

การกลนั่ เป็นการแยกสารละสายที่เป็นของเหลวออกจากของผสม โดยอาศยั หลกั การระเหย
กลายเป็นไปและควบแน่น โดนท่ีสารบริสุทธ์ิแต่ละชนิดเปล่ียนสถานะไดท้ ่ีอุณหภมู ิจาํ เพาะ
สารท่ีมจุดเดือดต่าํ จะเดือดเป็นไอออกมาก่อน เม่ือทาํ ใหไ้ อของสารมีอณุ หภูมิต่าํ ลงจะควบแน่น
กลบั มาเป็นของเหลวอีกคร้ัง

1. การกลน่ั แบบธรรมดาหรือการกลน่ั อยา่ งง่าย(simple distillation)

2. การกลน่ั ลาํ ดบั ส่วน(fractional distillation)

3. การกลน่ั น้าํ มนั ดิบ (refining)

4. การสกดั โดยการกลน่ั ดว้ ยไอน้าํ

1. การกลนั่ แบบธรรมดาหรือการกลน่ั อยา่ งง่าย(simple distillation) เป็นวธิ ีการ ท่ีใชก้ ลน่ั แยก
สารที่ระเหยง่ายซ่ึงปนอยกู่ บั สารที่ระเหยยาก การกลน่ั ธรรมดาน้ีจะ ใชแ้ ยกสารออกเป็นสาร
บริสุทธ์ิเพยี งคร้ังเดียวไดส้ ารท่ีมีจุดเดือดต่างกนั ต้งั แต่ 80 องศาเซลเซียสข้ึนไป

เครื่องมือที่ใชส้ าํ หรับการกลนั่ อยา่ งง่าย ประกอบดว้ ย ฟลาสกลนั่ เทอร์โมมิเตอร์ เคร่ืองควบแน่น
และภาชนะรองรับสารท่ีกลนั่ ได้ การกลนั่ อยา่ งง่ายมีเทคนิคการทาํ เป็นข้นั ๆ ดงั น้ี

1. เทของเหลวที่จะกลน่ั ลงในฟลาสกลนั่ โดยใชก้ รวยกรอง

2. เติมชิ้นกนั เดือดพลุ่ง เพ่ือใหก้ ารเดือดเป็นไปอยา่ งสม่าํ เสมอและไม่รุนแรง

3. เสียบเทอร์โมมิเตอร์

4. เปิ ดน้าํ ใหผ้ า่ นเขา้ ไปในคอนเดนเซอร์เพ่อื ใหค้ อนเดนเซอร์เยน็ โดยใหน้ ้าํ เขา้ ทางท่ีต่าํ แลว้ ไหล
ออกทางท่ีสูง

5. ใหค้ วามร้อนแก่พลาสกลน่ั จนกระทง่ั ของเหลวเร่ิมเดือด ใหค้ วามร้อนไปเรื่อย ๆ จน กระทง่ั
อตั ราการกลนั่ คงท่ี คือไดส้ ารท่ีกลนั่ ประมาณ 2-3 หยด ต่อวนิ าที ใหส้ ารท่ีกลนั่ ไดน้ ้ีไหลลงใน
ภาชนะรองรับ

6. การกลน่ั ตอ้ งดาํ เนินต่อไปจนกระทงั่ เหลือสารอยใู่ นฟลาสกลน่ั เพยี งเลก็ นอ้ ยอยา่ กลน่ั ใหแ้ หง้

การกลน่ั สามารถนาํ มาใชท้ ดสอบความบริสุทธ์ิของของเหลวได้ ซ่ึงของเหลวท่ีบริสุทธ์ิ

จะมีลกั ษณะดงั น้ี

1. ส่วนประกอบของสารท่ีกลน่ั ได้ จะมีลกั ษณะเหมือนกบั ส่วนประกอบของของเหลว

2. ส่วนประกอบจะไม่มีการเปล่ียนแปลง

3. อุณหภูมิของจุดเดือดในขณะกลน่ั จะคงท่ีตลอดเวลา

4. การกลน่ั จะทาํ ใหเ้ ราทราบจุดเดือดของของเหลวบริสุทธ์ิได้

การกลน่ั นอกจากจะนาํ มาใชต้ รวจสอบ ความบริสุทธ์ิของของเหลวแลว้ ยงั สามารถใชก้ ลน่ั
สารละลายไดอ้ ีกดว้ ย การกลน่ั สารละลายเป็นกระบวนการแยกของแขง็ ท่ีไม่ระเหยออกจากตวั
ทาํ ละลายหรือ ของเหลวที่ระเหยง่าย โดยของแขง็ ท่ีไม่ระเหยหรือตวั ละลายจะอยใู่ นฟลาสกลนั่
ส่วนของเหลวท่ีระเหยง่ายจะถูกกลน่ั ออกมา เมื่อการกลนั่ ดาํ เนินไปจนกระทงั่ อุณหภูมิของการ
กลนั่ คงท่ีแสดงวา่ สารที่เหลือ น้นั เป็นสารบริสุทธ์ิ

อน่ึงในขณะกลนั่ จะสงั เกตเห็นวา่ อุณหภูมิของสารละลายจะเพม่ิ ข้ึนเร่ือย ๆ เพราะ
สารละลายเขม้ ขน้ ข้ึน เนื่องจากตวั ทาํ ละลายระเหยออกไปและไดข้ องแขง็ ที่บริสุทธ์ิในท่ีสุด

2. การกลน่ั ลาํ ดบั ส่วน(fractional distillation)

การกลนั่ ลาํ ดบั ส่วนเป็นวธิ ีการแยกของเหลวท่ีสามารถระเหยไดต้ ้งั แต่ 2 ชนิดข้ึนไป มี
หลกั การเช่นเดียวกนั กบั การกลนั่ แบบธรรมดา คือเพอื่ ตอ้ งการแยกองคป์ ระกอบในสารละลาย
ใหอ้ อกจากกนั แต่กจ็ ะมีส่วนที่แตกต่างจากการกลน่ั แบบธรรมดา คือ การกลนั่ แบบกลนั่ ลาํ ดบั
ส่วนเหมาะสาํ หรับใชก้ ลนั่ ของเหลวท่ีเป็นองคป์ ระกอบของ สารละลายที่จุดเดือดต่างกนั นอ้ ยๆ
ในข้นั ตอนของกระบวนการกลนั่ ลาํ ดบั ส่วน จะเป็นการนาํ ไอของแต่ละส่วนไปควบแน่น แลว้
นาํ ไปกลนั่ ซ้าํ และควบแน่นไอเร่ือย ๆ ซ่ึงเทียบไดก้ บั เป็นการการกลนั่ แบบธรรมดาหลาย ๆ คร้ัง
นนั่ เอง ความแตกต่างของการกลน่ั ลาํ ดบั ส่วนกบั การกลนั่ แบบธรรมดา จะอยทู่ ่ีคอลมั น์ โดย
คอลมั นข์ องการกลนั่ ลาํ ดบั ส่วนจะมีลกั ษณะเป็นช้นั ซบั ซอ้ น เป็นช้นั ๆ ในขณะท่ีคอลมั น์แบบ
ธรรมดาจะเป็นคอลมั นธ์ รรมดา ไม่มีความซบั ซอ้ นของคอลมั น์

ในการกลน่ั แบบลาํ ดบั ส่วน จะตอ้ งมีการเพิ่มอุณหภูมิอยา่ งชา้ ๆ ดงั น้นั จาํ เป็นท่ีจะตอ้ งมี
อปุ กรณ์ที่ใหค้ วามร้อน (heater) และสามารถควบคุมอุณหภูมิได้ เพราะของผสมที่กลน่ั แบบ
ลาํ ดบั ส่วนมกั จะมีจุดเดือดที่ใกลเ้ คียงกนั ซ่ึงตรงกนั ขา้ มกบั การกลนั่ แบบธรรมดา ความร้อนที่ให้
ไม่จาํ เป็นตอ้ งควบคุมเหมือนการกลนั่ ลาํ ดบั ส่วน แต่กไ็ ม่ควรใหค้ วามร้อนท่ีสูงเกินไป เพราะ
ความร้อนที่สูงเกินไป อาจจะไปทาํ ลายสารท่ีเราตอ้ งการกลนั่ เพราะฉะน้นั ประสิทธิภาพในการ
กลนั่ ลาํ ดบั ส่วนจึงดีกวา่ การกลน่ั แบบธรรมดา

3.การกลนั่ น้าํ มนั ดิบ (refining)

เน่ืองจากน้าํ มนั ดิบ ประกอบดว้ ยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนหลายพนั ชนิด ดงั น้นั จึงไม่
สามารถแยกสารท่ีมีอยอู่ อกเป็น สารเด่ียวๆได้ อีกท้งั สารเหลวน้ีมีจุดเดือดใกล้ เคียงกนั มาก
วธิ ีการแยกองค์ ประกอบน้าํ มนั ดิบจะทาํ ไดโ้ ดยการกลน่ั ลาํ ดบั สวนและเกบ็ สารตามชวงอุณหภูมิ
ซ่ึงก่อนที่จะกลน่ั จะตอ้ งนาํ น้าํ มนั ดิบมาแยกเอาน้าํ และสารประกอบกาํ มะถนั ออกซิเจน
ไนโตรเจนและโลหะหนกั อื่นๆ ออกไปก่อนที่จะนาํ ไปเผาที่อณุ หภมู ิ 320 – 385 C ผลิตภณั ฑท์ ่ี
ไดจ้ ากการกลน่ั ไดแ้ ก่

– ก๊าซ (C1 – C4) ซ่ึงเป็ นของผสมระหวา่ งก๊าซมีเทน อีเทน โพรเพนและบิวเทน เป็นตน้
ประโยชน์ : มีเทนใชเ้ ป็นเช้ือเพลิงผลิตกระแสไฟฟ้ า อีเทน โพรเพนและบิวเทน ใช่ใน
อตุ สาหกรรม

– ปิ โตรเคมี และโพรเพนและบิวเทนใช่ ทาํ ก๊าซหุงตม้ (LPG)

– แนฟทาเบา (C5 – C7) ประโยชน์ : ใชท้ าํ ตวั ทาํ ละลาย – แนฟทาหนกั (C6 – C12) หรือ
เรียกวา่ น้าํ

– มนั เบนซินประโยชน์ : ใชท้ าํ เช้ือเพลิงรถยนต์

– น้าํ มนั ก๊าด (C10 – C14) ประโยชน ◌์: ใชท้ าํ เช้ือเพลิงสาํ หรับตะเกียงและเครื่องยนต์

– น้าํ มนั ดีเซล (C14 – C19) ประโยชน์ : ใชท้ าํ เช้ือเพลิงเคร่ืองยนตด์ ีเซล ไดแ้ ก่ รถบรรทุก,
เรือ

– น้าํ มนั หล่อลื่น (C19 – C35) ประโยชน:์ ใชท้ าํ น้าํ มนั หล่อล่ืนเครื่องยนตเ์ คร่ืองจกั รกล

– ไขน้าํ มนั เตาและยางมะตอย (C > C35) การกลนั่ ลาํ ดบั ส่วน

4. การสกดั โดยการกลนั่ ดว้ ยไอน้าํ

เป็นวธิ ีการสกดั สารออก จากของผสมโดยใชไ้ อน้าํ เป็นตวั ทาํ ละลาย วธิ ีน้ีใชส้ าํ หรับแยก
สารท่ีละเหยง่าย ไม่ละลายน้าํ และไม่ทาํ ปฏิกิริยากบั น้าํ ออกจากสารท่ีระเหยยาก การสกดั โดย
การกลน่ั ดว้ ยไอน้าํ นอกจากใชส้ กดั สารระเหยง่ายออกจากสารระเหยยาก แลว้ ยงั สามารถใชแ้ ยก
สารที่มีจุดเดือดสูงและสลายตวั ที่จุดเดือดของมนั ไดอ้ ีก เพราะการกลน่ั โดยวธิ ีน้ีความดนั ไอเป็น
ความดนั ไอของไอน้าํ บวกความดนั ไอของของ เหลวท่ีตอ้ งการแยก จึงทาํ ใหค้ วามดนั ไอเท่ากบั
ความดนั ของบรรยากาศก่อนท่ีอุณหภมู ิจะถึงจุดเดือด ของของเหลวที่ตอ้ งการแยก ของ ผสมจึง
กลนั่ ออกมาท่ีอณุ หภูมิต่าํ กวา่ จุดเดือดของของเหลวท่ีตอ้ งการแยก เช่น สาร A มีจุดเดือด 150 C
เม่ือสกดั โดยการกลนั่ ดว้ ยไอน้าํ จะไดส้ าร A กลายเป็นไอออกมา ณ อุณหภูมิ 95 C ที่ความดนั
760 มิลลิเมตรของปรอท อธิบายไดว้ า่ ท่ี 95 C ถา้ ความดนั ไอของสาร A เท่ากบั 120 มิลลิเมตร
ของปรอท และไอน้าํ เท่ากบั 640 มิลลิเมตรของปรอท เม่ือความดนั ไอของสาร A รวมกบั ไอน้าํ
จะเท่ากบั 760 มิลลิเมตรของปรอท หรือเท่ากบั ความดนั บรรยากาศ จึงทาํ ใหส้ าร A และน้าํ
กลายเป็นไอออกมาไดท้ ี่อุณหภูมิต่าํ กวา่ จุดเดือดของสาร Aตวั อยา่ งการแยกสารโดยการกลน่ั ดว้ ย
ไอน้าํ ไดแ้ ก่การแยกน้าํ มนั หอมระเหยออกจาก ส่วนต่างๆของพชื เช่นการแยกน้าํ มนั ยคู าลิปตสั อ
อกจากใบยคู าลิปตสั การแยกน้าํ มนั มะกรูดออกจากผวิ มะกรูดการแยกน้าํ มนั อบเชยจากเปลือก
ตน้ อบเชยเป็นตน้ ในการกลนั่ ไอน้าํ จะไปทาํ ใหน้ ้าํ มนั หอมระเหยกลายเป็นไอแยกออกมาพร้อม
กบั ไอน้าํ เม่ือทาํ ใหไ้ อ ของของผสมควบแน่นโดยผา่ นเคร่ืองควบแน่นกจ็ ะไดน้ ้าํ และน้าํ มนั หอม
ระเหยปนกนั แต่ แยกช้นั กนั อยทู่ าํ ใหส้ ามารถแยกเอาน้าํ มนั หอมระเหยออกจากน้าํ ไดง้ ่าย

การตกผลกึ (Crystallization)

คือกระบวนการเกิดผลึกของแขง็ จากสารละลาย(solution) จากของเหลว (melt) หรือไอ
(vapor)โดยกระบวนการดงั กล่าว อาจเกิดข้ึนเองในธรรมชาติหรือเกิดข้ึนจากการทดลองใน
หอ้ งปฏิบตั ิการตวั อยา่ ง การเกิดผลึกในธรรมชาติ เช่น ผลึกน้าํ แขง็ (ice crystals) หิมะ (snow)

เป็นตน้ ผลึกของสารอินทรียเ์ ช่น อินซูลินและน้าํ ตาล ผลึกของธาตุเช่น แกลเลียม และซิลิกอน
ซ่ึงสามารถเกิดในธรรมชาติและถูกสงั เคราะห์
การตกผลึก เป็นวธิ ีทาํ สารใหบ้ ริสุทธ์ิ หรือเป็นวธิ ีแยกสารออกจากกนั วธิ ีหน่ึง
การตกผลึก ทาํ โดยเลือกตวั ทาํ ละลายท่ีเหมาะสมไปสกดั สารท่ีตอ้ งการแลว้ นาํ มาตกผลึก สารที่มี
สภาพละลายไดต้ ่างกนั มาก สามารถตกผลึกแยกออกจากกนั ได้
การเลือกตวั ทาํ ละลายที่เหมาะสมต่อการตกผลึก มีหลกั ในการเลือกดงั น้ี
1. ละลายสารท่ีตอ้ งการตกผลึกในขณะร้อนไดด้ ี และละลายไดน้ อ้ ยหรือไม่ละลายเลยที่อุณหภมู ิ
ต่าํ
(ขณะเยน็ )
2. ไม่ละลายสารปนเป้ื อนขณะร้อนหรือละลายไดน้ อ้ ยขณะร้อน แต่ละลายไดด้ ีขณะเยน็
3. ควรมีจุดเดือดต่าํ เพอื่ สามารถกาํ จดั ออกจากผลึกไดง้ ่าย
4. ไม่ทาํ ปฏิกิริยากบั สารท่ีตอ้ งการตกผลึก
5. ควรทาํ ใหส้ ารท่ีท่ีตอ้ งการทาํ ใหบ้ ริสุทธ์ิเกิดเป็นผลึกท่ีมีรูปร่างชดั เจน
6. ไม่เป็นพิษ
7. หาง่าย และราคาถูก