เคมี

ความปลอดภัยและทักษะในปฏิบัติการเคมี

ความปลอดภัยและทักษะในปฏิบัติการเคมี

1.1 ความปลอดภัยในการทํางานกับสารเคมี
 การทําปฏิบัติการเคมีส่วนใหญ่ต้องมีความเกี่ยวข้องกับสารเคมี อุปกรณ์และเครื่องมือต่าง ๆ
ซึ่งผูกทําปฏิบัติการต้องตระหนักถึงความปลอดภัยของตนเอง ผูกอื่น และสิ่งแวดล้อม โดยผูกทําปฏิบัติการ
ควรทราบเกี่ยวกับประเภทของสารเคมีที่ใช้ ข้อควรปฏิบัติในการทําปฏิบัติการเคมี และการกําจัด
สารเคมีที่ใช้แล้วหลังเสร็จสิ้นปฏิบัติการ เพื่อให้สามารถทําปฏิบัติการเคมีได้อย่างปลอดภัย
 1.1.1 ประเภทของสารเคมี
 สารเคมีมีหลายประเภท แต่ละประเภทมีสมบัติแตกต่างกัน สารเคมีจึงจําเป็นต้องมีฉลากที่มี
ข้อมูลเกี่ยวกับความเป็นอันตรายของสารเคมีเพื่อความปลอดภัยในการจัดเก็บ การนําไปใช้ และการ
กําจัด โดยฉลากของสารเคมีที่ใช้ในห้องปฏิบัติการควรมีข้อมูล ดังนี้
 1. ชื่อผลิตภัณฑ์
 2. รูปสัญลักษณ์ แสดงความเป็นอันตรายของสารเคมี
 3. คําเตือน ข้อมูลความเป็นอันตราย และข้อควรระวัง
 4. ข้อมูลของบริษัทผู้ผลิตสารเคมี
               บนฉลากบรรจุภัณฑ์มีสัญลักษณ์แสดงความเป็นอันตรายที่สื่อความหมายได้ชัดเจนเพื่อให้
ผู้ใช้สังเกตได้ง่าย สัญลักษณ์แสดงความเป็นอันตรายมีหลายระบบ ในที่นี้จะกล่าวถึง 2 ระบบ ที่
มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย คือ Globally Harmonized System of Classifi cation and Labelling
of Chemicals (GHS) ซึ่งเป็นระบบที่ใช้สากล และ National Fire Protection Association
Hazard Identifi cation System (NFPA) เป็นระบบที่ใช้ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งสัญลักษณ์ทั้งสองระบบนี้
สามารถพบเห็นได้ทั่วไปบนบรรจุภัณฑ์สารเคมี
               ในระบบ GHS จะแสดงสัญลักษณ์ในสี่เหลี่ยมกรอบสีแดง พื้นสีขาว

ที่มา:www.seton.net.au

                  สําหรับสัญลักษณ์แสดงความเป็นอันตรายในระบบ NFPA จะใช้สีแทนความเป็นอันตรายใน

ด้านต่าง ๆ ได้แก่ สีแดงแทนความไวไฟ สีน้ําเงินแทนความเป็นอันตรายต่อสุขภาพ สีเหลืองแทนความ

ว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาเคมี โดยใส่ตัวเลข 0 ถึง 4 เพื่อระบุระดับความเป็นอันตรายจากน้อยไปหามาก

และช่องสีขาวใช้ใส่อักษรหรือสัญลักษณ์ที่แสดงสมบัติที่เป็นอันตรายด้านอื่น ๆ

ที่มา:www.unitedsign.com

                      นอกจากฉลากและสัญลักษณ์แสดงความเป็นอันตรายต่าง ๆ ที่ปรากฏบนบรรจุภัณฑ์ของสารเคมีแล้ว สารเคมีทุกชนิดยังต้องมีเอกสารความปลอดภัย (safety data sheet, SDS) ซึ่งมีข้อมูลเกี่ยวกับความปลอดภัยในการใช้สารเคมีอย่างละเอียด เช่น สมบัติและองค์ประกอบของสารเคมี ความเป็น

อันตราย การปฐมพยาบาลเบื้องต้น

1. 1.1.2 ข้อควรปฏิบัติในการทําปฏิบัติการเคมี

 การทําปฏิบัติการเคมีให้เกิดความปลอดภัยนอกจากต้องทราบข้อมูลของสารเคมีที่ใช้แล้ว

ผู้ทําปฏิบัติการควรทราบเกี่ยวกับการปฏิบัติตนเบื้องต้นทั้งก่อน ระหว่าง และหลังทําปฏิบัติการ ดังต่อไปนี้

     ก่อนทําปฏิบัติการ

 1) ศึกษาขั้นตอนหรือวิธีการทําปฏิบัติการให้เข้าใจ วางแผนการทดลอง หากมีข้อสงสัยต้อง

สอบถามครูผู้สอนก่อนที่จะทําการทดลอง

 2) ศึกษาข้อมูลของสารเคมีที่ใช้ในการทดลอง เทคนิคการใช้เครื่องมือ วัสดุอุปกรณ์ ตลอดจน

วิธีการทดลองที่ถูกต้องและปลอดภัย

 3) แต่งกายให้เหมาะสม เช่น สวมกางเกงหรือกระโปรงยาว สวมรองเท้ามิดชิดส้นเตี้ย คนที่มี

ผมยาวควรรวบผมให้เรียบร้อย หลีกเลี่ยงการสวมใส่เครื่องประดับและคอนแทคเลนส์

 ขณะทําปฏิบัติการ

 1) ข้อปฏิบัติโดยทั่วไป

 1.1 สวมแว่นตานิรภัย สวมเสื้อคลุมปฏิบัติการที่ติดกระดุมทุกเม็ด ควรสวมถุงมือเมื่อ

ต้องใช้สารกัดกร่อนหรือสารที่มีอันตราย ควรสวมผ้าปิดปากเมื่อต้องใช้สารเคมีที่มีไอระเหย และทํา

ปฏิบัติการในที่ซึ่งมีอากาศถ่ายเทหรือในตู้ดูดควัน 

 1.2 ห้ามรับประทานอาหารและเครื่องดื่ม หรือทํากิจกรรมอื่น ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการ

ทําปฏิบัติการ
 1.3 ไม่ทําการทดลองในห้องปฏิบัติการตามลําพังเพียงคนเดียว เพราะเมื่อเกิดอุบัติเหตุขึ้น
จะไม่มีใครทราบและไม่อาจช่วยได้ทันท่วงที หากเกิดอุบัติเหตุในห้องปฏิบัติการ ต้องแจ้งให้ครูผู้สอน
ทราบทันทีทุกครั้ง
 1.4 ไม่เล่นและไม่รบกวนผู้อื่นในขณะที่ทําปฏิบัติการ
 1.5 ปฏิบัติตามขั้นตอนและวิธีการอย่างเคร่งครัด ไม่ทําการทดลองใด ๆ ที่นอกเหนือ
จากที่ได้รับมอบหมาย และไม่เคลื่อนย้ายสารเคมี เครื่องมือ และอุปกรณ์ส่วนกลางที่ต้องใช้ร่วมกัน
นอกจากได้รับอนุญาตจากครูผู้สอนเท่านั้น
 1.6 ไม่ปล่อยให้อุปกรณ์ให้ความร้อน เช่น ตะเกียงแอลกอฮอล์ เตาแผ่นให้ความร้อน
(hot plate) ทํางานโดยไม่มีคนดูแล และหลังจากใช้งานเสร็จแล้วให้ดับตะเกียงแอลกอฮอล์หรือปิด
เครื่องและถอดปลั๊กไฟออกทันที แล้วปล่อยไว้ให้เย็นก่อนการจัดเก็บ เมื่อใช้เตาแผ่นให้ความร้อนต้อง
ระวังไม่ให้สายไฟพาดบนอุปกรณ์
 2) ข้อปฏิบัติในการใช้สารเคมี
 2.1 อ่านชื่อสารเคมีบนฉลากให้แน่ใจก่อนนําสารเคมีไปใช้
 2.2 การเคลื่อนย้าย การแบ่ง และการถ่ายเทสารเคมีต้องทําด้วยความระมัดระวัง โดยเฉพาะ
อย่างยิ่งสารอันตราย และควรใช้อุปกรณ์ เช่น ช้อนตักสารและบีกเกอร์ที่แห้งและสะอาด การเทของเหลว
จากขวดบรรจุสารให้เทด้านตรงข้ามฉลาก เพื่อป้องกันความเสียหายของฉลากเนื่องจากการสัมผัสสารเคมี
 2.3 การทําปฏิกิริยาของสารในหลอดทดลอง ต้องหันปากหลอดทดลองออกจากตัวเอง
และผู้อื่นเสมอ
 2.4 ห้ามชิมหรือสูดดมสารเคมีโดยตรง ถ้าจําเป็นต้องทดสอบกลิ่นให้ใช้มือโบกให้ไอ
ของสารเข้าจมูกเพียงเล็กน้อย
 2.5 การเจือจางกรด ห้ามเทน้ําลงกรดแต่ให้เทกรดลงน้ํา เพื่อให้น้ําปริมาณมากช่วย
ถ่ายเทความร้อนที่เกิดจากการละลาย
 2.6 ไม่เทสารเคมีที่เหลือจากการเทหรือตักออกจากขวดสารเคมีแล้วกลับเข้าขวดอย่าง
เด็ดขาด ให้เทใส่ภาชนะทิ้งสารที่จัดเตรียมไว้
 2.7 เมื่อสารเคมีหกในปริมาณเล็กน้อยให้กวาดหรือเช็ด แล้วทิ้งลงในภาชนะสําหรับทิ้ง
สารที่เตรียมไว้ในห้องปฏิบัติการ หากหกในปริมาณมากให้แจ้งครูผู้สอน
 หลังทําปฏิบัติการ
 1) ทําความสะอาดอุปกรณ์ เครื่องแก้ว และวางหรือเก็บในบริเวณที่จัดเตรียมไว้ให้ รวมทั้ง
ทําความสะอาดโต๊ะทําปฏิบัติการ
 2) ก่อนออกจากห้องปฏิบัติการให้ถอดอุปกรณ์ป้องกันอันตราย เช่น เสื้อคลุมปฏิบัติการ แว่นตา
นิรภัย ถุงมือ

1.1.3 การกําจัดสารเคมี
 สารเคมีที่ใช้แล้วหรือเหลือใช้จากการทําปฏิบัติการเคมี จําเป็นต้องมีการกําจัดอย่างถูกวิธี เพื่อ
ให้เกิดความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิต
 การกําจัดสารเคมีแต่ละประเภท สามารถปฏิบัติได้ดังนี้
 1) สารเคมีที่เป็นของเหลวไม่อันตรายที่ละลายน้ําได้และมี pH เป็นกลาง ปริมาณไม่เกิน 1 ลิตร
สามารถเทลงอ่างน้ําและเปิดน้ําตามมาก ๆ ได้
 2) สารละลายเข้มข้นบางชนิด เช่น กรดไฮโดรคลอริก โซเดียมไฮดรอกไซด์ ไม่ควรทิ้งลงอ่างน้ํา
หรือท่อน้ําทันที ควรเจือจางก่อนเทลงอ่างน้ํา ถ้ามีปริมาณมากต้องทําให้เป็นกลางก่อน
 3) สารเคมีที่เป็นของแข็งไม่อันตราย ปริมาณไม่เกิน 1 กิโลกรัม สามารถใส่ในภาชนะที่ปิดมิดชิด
พร้อมทั้งติดฉลากชื่อให้ชัดเจน ก่อนทิ้งในที่ซึ่งจัดเตรียมไว้
 4) สารไวไฟ ตัวทําละลายที่ไม่ละลายน้ํา สารประกอบของโลหะเป็นพิษ หรือสารที่ทําปฏิกิริยา
กับน้ํา ห้ามทิ้งลงอ่างน้ํา ให้ทิ้งไว้ในภาชนะที่ทางห้องปฏิบัติการจัดเตรียมไว้ให้

1.2 อุบัติเหตุจากสารเคมี
 ในการทําปฏิบัติการเคมีอาจเกิดอุบัติเหตุต่าง ๆ จากการใช้สารเคมีได้ ซึ่งหากผู้ทําปฏิบัติการมี
ความรู้ในการปฐมพยาบาลเบื้องต้นจะสามารถลดความรุนแรงและความเสียหายที่เกิดขึ้นได้ โดยการ
ปฐมพยาบาลเบื้องต้นจากอุบัติเหตุจากการใช้สารเคมี มีข้อปฏิบัติดังนี้
 การปฐมพยาบาลเมื่อร่างกายสัมผัสสารเคมี
 1. ถอดเสื้อผ้าบริเวณที่เปื้อนสารเคมีออก และซับสารเคมีออกจากร่างกายให้มากที่สุด
 2. กรณีเป็นสารเคมีที่ละลายน้ําได้ เช่น กรดหรือเบส ให้ล้างบริเวณที่สัมผัสสารเคมีด้วยการ
เปิดน้ําไหลผ่านปริมาณมาก
 3. กรณีเป็นสารเคมีที่ไม่ละลายน้ํา ให้ล้างบริเวณที่สัมผัสสารเคมีด้วยน้ําสบู่
 4. หากทราบว่าสารเคมีที่สัมผัสร่างกายคือสารใด ให้ปฏิบัติตามข้อกําหนดในเอกสารความ
ปลอดภัยของสารเคมี

 กรณีที่ร่างกายสัมผัสสารเคมีในปริมาณมากหรือมีความเข้มข้นสูง

 ให้ปฐมพยาบาลเบื้องต้นแล้วนําส่งแพทย์

การปฐมพยาบาลเมื่อสารเคมีเข้าตา

 ตะแคงศีรษะโดยให้ตาด้านที่สัมผัสสารเคมีอยู่ด้านล่าง ล้างตาโดยการเปิดน้ําเบา ๆ ไหลผ่าน

ดั้งจมูกให้น้ําไหลผ่านตาข้างที่โดนสารเคมี  พยายามลืมตาและกรอกตาในน้ําอย่างน้อย 10

นาที หรือจนกว่าแน่ใจว่าชะล้างสารออกหมดแล้ว ระวังไม่ให้น้ําเข้าตาอีกข้างหนึ่ง แล้วนําส่งแพทย์

ทันที

การปฐมพยาบาลเมื่อสูดดมแก๊สพิษ

 1. เมื่อมีแก๊สพิษเกิดขึ้น ต้องรีบออกจากบริเวณนั้นและไปบริเวณที่มีอากาศถ่ายเทสะดวกทันที

 2. หากมีผู้ที่สูดดมแก๊สพิษจนหมดสติหรือไม่สามารถช่วยเหลือตนเองได้ ต้องรีบเคลื่อนย้าย

ออกจากบริเวณนั้นทันที โดยที่ผู้ช่วยเหลือต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสม เช่น หน้ากากป้องกัน

แก๊สพิษ ผ้าปิดปาก

 3. ปลดเสื้อผ้าเพื่อให้ผู้ประสบอุบัติเหตุหายใจได้สะดวกขึ้น หากหมดสติให้จับนอนคว่ําและ

ตะแคงหน้าไปด้านใดด้านหนึ่ง เพื่อป้องกันโคนลิ้นกีดขวางทางเดินหายใจ

 4. สังเกตการเต้นของหัวใจและการหายใจ หากว่าหัวใจหยุดเต้นและหยุดหายใจให้นวดหัวใจ

และผายปอดโดยผู้ที่ผ่านการฝึก แต่ไม่ควรใช้วิธีเป่าปาก (mouth to mouth) แล้วนําส่งแพทย์ทันที

การปฐมพยาบาลเมื่อโดนความร้อน
              แช่น้ําเย็นหรือปิดแผลด้วยผ้าชุบน้ําจนหายปวดแสบปวดร้อน แล้วทายาขี้ผึ้งสําหรับไฟไหม้
และน้ําร้อนลวก หากเกิดบาดแผลใหญ่ให้นําส้งแพทย์

 กรณีที่สารเคมีเข้าปากให้ปฏิบัติตามคําแนะนําตามเอกสารความปลอดภัย

 แล้วนําส่งแพทย์ทุกกรณี

1.3 การวัดปริมาณสาร

               ในปฏิบัติการเคมีจําเป็นต้องมีการชั่ง ตวง และวัดปริมาณสาร ซึ่งการชั่ง ตวง วัด มีความคลาดเคลื่อนที่อาจเกิดจากอุปกรณ์ที่ใช้ หรือผู้ทําปฏิบัติการ ที่จะส่งผลให้ผลการทดลองที่ได้มีค่ามากกว่าหรือน้อยกว่าค่าจริง

               ความน่าเชื่อถือของข้อมูล สามารถพิจารณาได้จาก 2 ส่วนด้วยกัน คือ ความเที่ยง (precision)

และ ความแม่น (accuracy) ของข้อมูล โดยความเที่ยง คือ ความใกล้เคียงกันของ ค่าที่ได้จากการวัดซ้ํา

ส่วนความแม่น คือ ความใกล้เคียงของค่าเฉลี่ยจากการวัดซ้ําเทียบกับค่าจริง 

               ความเที่ยงและความแม่นของข้อมูลที่ได้จากการวัดขึ้นอยู่กับทักษะของผู้ที่ทําการวัดและ

ความละเอียดของอุปกรณ์ที่ใช้ อุปกรณ์การวัดที่ใช้โดยทั่วไปในปฏิบัติการเคมี ได้แก่ อุปกรณ์วัด

ปริมาตร และอุปกรณ์วัดมวล ซึ่งมีระดับความละเอียดของอุปกรณ์และวิธีการใช้ที่แตกต่างกัน

 การแบ่งกลุ่มอุปกรณ์วัดปริมาตร ได้แก่ บีกเกอร์ ขวดรูปกรวย กระบอกตวง ปิเปตต์ บิวเรตต์

และขวดกําหนดปริมาตร โดยใช้ความแม่นเป็นเกณฑ์

1.3.1 อุปกรณ์วัดปริมาตร

 อุปกรณ์วัดปริมาตรสารเคมีที่เป็นของเหลวที่ใช้ในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์มีหลายชนิด

แต่ละชนิดมีขีดและตัวเลขแสดงปริมาตรที่ได้รับการตรวจสอบมาตรฐาน และกําหนดความคลาดเคลื่อน

ที่ยอมรับได้ บางชนิดมีความคลาดเคลื่อนน้อย บางชนิด มีความคลาดเคลื่อนมาก ในการเลือกใช้ต้อง

คํานึงถึงความเหมาะสมกับปริมาตรและ ระดับความแม่นที่ต้องการ อุปกรณ์วัดปริมาตรบางชนิดที่นักเรียน

ได้ใช้งานในการทําปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ที่ผ่านมา เช่น บีกเกอร์ ขวดรูปกรวย กระบอกตวง เป็น

อุปกรณ์ที่ไม่สามารถบอกปริมาตรได้แม่นมากพอสําหรับการทดลองในบางปฏิบัติการ

บีกเกอร์

               บีกเกอร์ (beaker) มีลักษณะเป็นทรงกระบอกปากกว้าง มีขีดบอกปริมาตรในระดับมิลลิลิตร มี

หลายขนาด

ที่มา : www.ptcs-shop.com

 ขวดรูปกรวย
                ขวดรูปกรวย (erlenmeyer fl ask) มีลักษณะคล้ายผลชมพู่ มีขีดบอกปริมาตรในระดับมิลลิลิตร
มีหลายขนาด

ที่มา : zeeji234.blogspot.com

กระบอกตวง

                 กระบอกตวง (measuring cylinder) มีลักษณะเป็นทรงกระบอก มีขีดบอกปริมาตรในระดับ

มิลลิลิตร มีหลายขนาด 

เช่น ปิเปตต์ บิวเรตต์ ขวดกําหนดปริมาตร                  นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ที่สามารถวัดปริมาตรของของเหลวได้แม่นมากกว่าอุปกรณ์ข้างต้น โดยมีทั้งที่เป็นการวัดปริมาตรของของเหลวที่บรรจุอยู่ภายใน และการวัดปริมาตรของของเหลวที่ถ่ายเท

ปิเปตต์

                  ปิเปตต์ (pipette) เป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรที่มีความแม่นสูง ซึ่งใช้สําหรับถ่ายเทของเหลว

ปิเปตต์ที่ใช้กันทั่วไปมี 2 แบบ คือ แบบปริมาตรซึ่งมีกระเปาะตรงกลาง มีขีดบอกปริมาตรเพียงค่าเดียว

และแบบใช้ตวง มีขีดบอกปริมาตรหลายค่า

ที่มา : www.cretachem

บิวเรตต์

                บิวเรตต์ (burette) เป็นอุปกรณ์สําหรับถ่ายเทของเหลวในปริมาตรต่าง ๆ ตามต้องการ มีลักษณะเป็นทรงกระบอกยาวที่มีขีดบอกปริมาตร และมีอุปกรณ์ควบคุมการไหลของของเหลวที่เรียกว่า ก๊อกปิดเปิด (stop cock) 

ขวดกําหนดปริมาตร

                 ขวดกําหนดปริมาตร (volumetric fl ask) เป็นอุปกรณ์สําหรับวัดปริมาตรของของเหลวที่บรรจุ

ภายใน ใช้สําหรับเตรียมสารละลายที่ต้องการความเข็มข้นแน่นอน มีขีดบอกปริมาตรเพียงขีดเดียว

มีจุกปิดสนิท ขวดกําหนดปริมาตรมีหลายขนาด

ที่มา : indonesian.alibaba

                 การใช้อุปกรณ์วัดปริมาตรเหล่านี้ให้ได้ค่าที่น่าเชื่อถือจะต้องมีการอ่านปริมาตรของของเหลว

ให้ถูกวิธี โดยต้องให้สายตาอยู่ระดับเดียวกันกับระดับส่วนโค้งของของเหลว โดยถ้าส่วนโค้งของ

ของเหลวมีลักษณะเว้า ให้อ่านปริมาตรที่จุดต่ําสุดของส่วนโค้งนั้น แต่ถ้าส่วนโค้งของของเหลวมี

ลักษณะนูน ให้อ่านปริมาตรที่จุดสูงสุดของส่วนโค้งนั้น 

ที่มา : wanwadee25.wordpress.com

                   อุปกรณ์วัดปริมาตรบางชนิด เช่น ปิเปตต์แบบปริมาตร ขวดกําหนดปริมาตร มีขีดบอก

ปริมาตรเพียงขีดเดียว อุปกรณ์ประเภทนี้ออกแบบมาเพื่อให้ใช้ในการถ่ายเทหรือบรรจุของเหลวที่มี

ปริมาตรเพียงค่าเดียวตามที่ระบุบนอุปกรณ์ ดังนั้นผู้ใช้จึงจําเป็นต้องพยายามปรับระดับของเหลวให้

ตรงกับขีดบอกปริมาตร

                   การบันทึกค่าปริมาตรให้บันทึกตามขนาดและความละเอียดของอุปกรณ์ เช่น ปิเปตต์มีความ

ละเอียดของค่าปริมาตรถึงทศนิยมตําแหน่งที่สอง ดังนั้นปริมาตรของเหลวที่ได้จากการใช้ปิเปตต์

ขนาด 10 มิลลิลิตร บันทึกค่าปริมาตรเป็น 10.00 มิลลิลิตร

1.3.2 อุปกรณ์วัดมวล

                   เครื่องชั่ง เป็นอุปกรณ์สําหรับวัดมวลของสารทั้งที่เป็นของแข็งและของเหลว ความน่าเชื่อถือ

ของค่ามวลที่วัดได้ขึ้นอยู่กับความละเอียดของเครื่องชั่งและวิธีการใช้เครื่องชั่ง เครื่องชั่งที่ใช้ในห้อง

ปฏิบัติการเคมีโดยทั่วไปมี 2 แบบ คือ เครื่องชั่งแบบสามคาน (triple beam) และเครื่องชั่งไฟฟ้า

(electronic balance) 

เครื่องชั่งแบบสามคาน

              

เครื่องชั่งไฟฟ้า

    1.3.3 เลขนัยสําคัญ

                     ค่าที่ได้จากการวัดด้วยอุปกรณ์การวัดต่าง ๆ ประกอบด้วยตัวเลขและหน่วย โดยค่าตัวเลขที่วัดได้จากอุปกรณ์แต่ละชนิดอาจมีความละเอียดไม่เท่ากัน ซึ่งการบันทึกและรายงานค่าการอ่านต้องแสดงจํานวนหลักของตัวเลขที่สอดคล้องกับความละเอียดของอุปกรณ์

การนับเลขนัยสำคัญ

หลักการพิจารณาจำนวนเลขนัยสำคัญ
เลขทุกตัว ถือเป็นเลขที่มีนัยสำคัญ ยกเว้น 
1. เลข 0 ( ศูนย์ ) ที่อยู่ซ้ายมือสุดหน้าตัวเลข 

เช่น
0.1 มีเลขนัยสำคัญ 1 ตัว
0.01 มีเลขนัยสำคัญ 1 ตัว
0.0152 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
2. เลข 0 ( ศูนย์ ) ที่อยู่ระหว่างตัวเลขถือเป็นเลขนัยสำคัญ

 เช่น
101 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
1.002 มีเลขนัยสำคัญ 4 ตัว
3. เลข 0 ( ศูนย์ ) ที่อยู่ท้ายแต่อยู่ในรูปเลขทศนิยม ถือว่าเป็นเลขนัยสำคัญ

 เช่น
1.20 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
2.400 มีเลขนัยสำคัญ 4 ตัว
4. เลข 0 ( ศูนย์ ) ที่ต่อท้ายเลขจำนวนเต็ม ถ้าจะนับเป็นเลขนัยต้องทำเครื่องหมายบอก

 เช่น
120 มีเลขนัยสำคัญ 2 ตัว
120 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
200 มีเลขนัยสำคัญ 1 ตัว
200 มีเลขนัยสำคัญ 2 ตัว
200 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
5. เลข 10 ที่อยู่ในรูปยกกำลัง ไม่เป็นเลขนัยสำคัญ

 เช่น
1.30 x104 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
2.501 x106 มีเลขนัยสำคัญ 4 ตัว

การปัดตัวเลข

เลขนัยสำคัญที่ได้จากการคำนวณ

ผลของการวัดที่ได้จากการนำผลที่ได้มาคำนวณ ควรมีความละเอียดหรือเลขนัยสำคัญไม่เกินกว่าผลจากการวัด แต่ส่วนมากผลที่ได้จากการคำนวณมักมีตัวเลขทศนิยมหลายตำแหน่ง ทำให้มีจำนวนเลขนัยสำคัญมากกว่าที่ควรเป็น จึงต้องตัดตัวเลขทศนิยมตำแหน่งที่เกินออกไป โดยใช้การปัดเศษ (rounding off) ซึ่งเริ่มจากการหาตัวเลขตำแหน่งสุดท้ายของเลขนัยสำคัญที่ต้องการ แล้วปัดเศษตัวเลขทศนิยมตำแหน่งถัดไปทางขวา จากหลักการต่อไปนี้

1. ถ้าตัวเลขที่ต้องการปัดเศษต่ำกว่า 5 ให้ปัดลง โดยตัวตัวเลขนั้นออกไป ส่วนเลขสุดท้ายของตำแหน่งที่ต้องการยังคงเป็นตัวเลขเดิม

2. ถ้าตัวเลขที่ต้องการปัดเศษมากกว่ากว่า 5 ให้ปัดขึ้น โดยตัดตัวเลขนั้นออกไป แล้วเพิ่มค่าของตัวเลขตัวสุดท้ายของตำแหน่งที่ต้องการอีก 1

3. ถ้าตัวเลขที่ต้องการปัดเศษมีค่าเท่ากับ 5 ให้พิจารณาตัวเลขตัวสุดท้ายของตำแหน่งที่ต้องการ ถ้าเป็นเลขคี่ให้ปัดขึ้น แต่ถ้าเป็นเลขคู่ให้ปัดลง เช่น

ตัวอย่างเช่น

- จงทำให้จำนวน 86.583219 มีเลขนัยสำคัญ 4 ตำแหน่ง
ตัวเลขตัวสุดท้ายของเลขนัยสำคัญตำแหน่งที่ 4 คือ 8 ดังนั้นตัวเลขที่ต้องการปัดเศษคือ 3 ซึ่งมีค่าน้อยกว่า 5 จึงปัดลง โดยการตัดตัวเลขหลัง 8 ทิ้งไป จะได้จำนวนเลขนัยสำคัญ 4 ตำแหน่ง เป็น 86.58

- จงทำให้จำนวน 75.9876 มีเลขนัยสำคัญ 4 ตำแหน่ง
ตัวเลขตัวสุดท้ายของเลขนัยสำคัญตำแหน่งที่ 4 คือ 8 ดังนั้นตัวเลขที่ต้องการปัดเศษคือ 7 ซึ่งมีค่ามากกว่า 5 จึงปัดขึ้น โดยตัดตัวเลขหลัง 8 ออก แล้วเพิ่มค่าของ 8อีก 1 จะได้จำนวนที่มีเลขนัยสำคัญ 4 ตำแหน่ง เป็น 75.99

- จงทำให้จำนวน 2.635 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตำแหน่ง
ตัวเลขตัวสุดท้ายของเลขนัยสำคัญตำแหน่งที่ 3 คือ 3 ดั้งนั้นตัวเลขที่ต้องการปัดเศษคือ 5 จึงพิจารณาตัวเลขตัวสุดท้ายของตำแหน่งที่ต้องการคือ 3 ซึ่งเป็นเลขคี่ จึงปัดขึ้น โดยตัดตัวเลขหลัง 3 ออกแล้วเพิ่มจำนวน 3 อีกหนึ่ง จะได้จำนวนที่มีเลขนัยสำคัญ 3 ตำแหน่ง เป็น 2.64

- จงทำให้จำนวน 27.4865 มีเลขนัยสำคัญ 5 ตำแหน่ง
ตัวเลขตัวสุดท้ายของเลขนัยสำคัญตำแหน่งที่ 5 คือ 6 ดั้งนั้นตัวเลขที่ต้องการปัดเศษคือ 5 จึงพิจารณาตัวเลขตัวสุดท้ายของตำแหน่งที่ต้องการคือ 6 ซึ่งเป็นเลขคู่ จึงปัดลง โดยตัดเลข 5 ทิ้ง จะได้จำนวนที่มีเลขนัยสำคัญ 5 ตำแหน่ง เป็น 27.486

การบวกและการลบเลขนัยสำคัญ

              ให้บวกลบข้อมูลตามปกติ แล้วเมื่อได้ผลลัพธ์ให้บันทึกโดยมีจำนวนตำแหน่งทศนิยมเท่ากับตำแหน่งทศนิยมของข้อมูลหลักที่มีจำนวนตำแหน่งทศนิยมน้อยที่สุด เช่น
1. 2.12 + 3.895 + 5.4236 = 11.4386
ปริมาณ 2.12 มีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 2
3.895 มีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 3
5.4236 มีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 4
ผลลัพธ์ 11.4386 มีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 4 ซึ่งมากกว่าเครื่องมือวัดที่อ่านได้ 2.12 , 3.895 ดังนั้นผลลัพธ์ต้องมีเลขนัยสำคัญมีความละเอียดไม่เกินทศนิยมตำแหน่งที่ 2
ดังนั้น ผลลัพธ์ คือ 11.44
2. 15.7962 + 6.31 – 16.8 = 5.3062
ดังนั้น ผลลัพธ์ คือ 5.3

การคูณและการหารเลขนัย

               ให้คูณ-หารข้อมูลตามปกติ แล้วเมื่อได้ผลลัพธ์ให้บันทึก โดยมีจำนวนค่านัยสำคัญเท่าจำนวนค่านัยสำคัญของข้อมูลหลักที่มีจำนวนค่านัยสำคัญน้อยที่สุด เช่น
1. 432.10 x 5.5 = 2376.55
ปริมาณ 432.10 มีจำนวนเลขนัยสำคัญ 5 9y;
5.5 มีจำนวนเลขนัยสำคัญ 2 9y;
ผลลัพธ์ 2376.55 มีจำนวนเลขนัยสำคัญ 6 ซึ่งมีจำนวนเลขนัยสำคัญได้เพียง 2 ตัว
ดังนั้น ผลลัพธ์ คือ 2.4 x 103
3. 0.6214 ¸ 4.25 = 0.1374778
ดังนั้น ผลลัพธ์ คือ 0.137

หมายเหตุ***
การปัดเศษของจำนวน ถ้ามีค่ามากกว่าหรือเท่ากับ 5 ตัวเลขที่อยู่หน้าให้ปัดค่าเพิ่มอีกหนึ่งค่า และ ถ้ามีค่าน้อยกว่า 5 ให้ปัดเศษทิ้ง เช่น 1.2364 ต้องการตัวเลขที่มีเลขนัยสำคัญเท่ากับ 2 คำตอบคือ 1.2 ถ้าต้องการตัวเลขที่มีเลขนัยสำคัญเท่ากับ 3 คำตอบคือ 1.24

1.4หน่วยวัด

                การระบุหน่วยการวัดปริมาณต่างๆในชีวิตประจำวันไม่ว่าจะเป็นตวามยาว มวล อุณหภูมิ อาจแตกต่างกันในแต่ละประเทศ เช่น กาารระบุน้ำหนักเป็นกิโลกรัม ปอนด์ หรือ การระบุส่วนสูงเป็น เซนติเมตร ฟุต ซึ่งทำให้ไม่สะดวกในการเปรียบเทียบหรือสื่อสารให้เข้าใจตรงกัน และในบางกรณีอาจนำไปสู๋ความเข้าใจผิดที่ทำให้เกิดความเสียหายได้ ดังนั้น เพื่อให้การสื่อสารข้อมูลจากการวัดเป็นที่เข้าใจตรงกัน จึงมีการตกลงร่วมกันให้มีหน่วยมาตรฐานสากลขึ้น

1.4.1 หน่วยในระบบเอสไอ

                ระบบหน่วยวัดระหว่างประเทศ หรือ ระบบเอสไอ (อังกฤษ: International System of Units; ฝรั่งเศส: Système international d'unités: SI) เป็นระบบการวัดที่ปรับปรุงมาจากระบบเมตริก โดยเน้นการสร้างมาจากหน่วยฐานทั้งเจ็ดหน่วยและใช้ระบบเลขฐานสิบ ซึ่งถือว่าเป็นระบบการวัดที่ใช้แพร่หลายที่สุดในโลกทั้งในชีวิตประจำวันและทางวิทยาศาสตร์
ระบบเมตริกแต่เดิมนั้นแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม โดยระบบเอสไอได้รับการพัฒนามาจากระบบหน่วยเมตร-กิโลกรัม-วินาที (meter-kilogram-second: MKS) ในปี 1960 และได้ปรับเปลี่ยนนิยามรวมถึงเพิ่มลดหน่วยฐานเอสไอมาตลอดตามการพัฒนาเทคโนโลยีทางด้านการวัด เพื่อเพิ่มความเที่ยงตรงในการวัดมากขึ้น
ระบบเอสไอเป็นระบบที่ใช้กันเกือบทั้งโลก มีเพียงสามประเทศที่ยังไม่ใช้หน่วยเอสไอเป็นมาตรฐานของหน่วยวัด ได้แก่ ไลบีเรีย พม่า และ สหรัฐอเมริกาแม้ในอังกฤษเองได้ยอมรับให้ใช้ระบบเอสไออย่างเป็นทางการ แม้ว่าจะไม่สามารถทดแทนระบบดั้งเดิมได้ทั้งหมด

1.4.2แฟกเตอร์เปลี่ยนหน่วย

              แฟกเตอร์เปลี่ยนหน่วย เป็นอัตราส่วนระหว่างหน่วยที่แตกต่างกัน 2 หน่วย ที่มีปริมาณเท่ากัน 

ตัวอย่างเช่น เราต้องการอยากทราบว่า 12 กิโลเมตร เป็น กี่เมตรทำดังนี้คือ

เราทราบว่า 1000 เมตร = 1 กิโลเมตร

ดังนั้น (1000เมตร/1 กิโลเมตร) = 1 และ (1 กิโลเมตร/1000 เมตร) = 1 *(เพราะว่ามันเท่ากัน)

เมื่อนำไปคูนกับสิ่งที่กำหนดให้ มันก็จะได้คำตอบที่เราต้องการดังนี้

12 กิโลเมตร x (1000เมตร/1 กิโลเมตร) = 12000 เมตร

ถ้าเราใช้ผิดจะไม่ได้สิ่งที่ต้องการเช่น

12 กิโลเมตร x (1 กิโลเมตร/1000เมตร) = 12/1000 ( กิโลเมตร^2 /เมตร) ซึ่งเป็นหน่วยแปลก ๆ

ดังนั้น (1000เมตร/1 กิโลเมตร) เป็นแฟคเตอร์ในการแปลงหน่วย กิโลเมตร เป็นเมตร

สำหรับเรื่องความเข้มข้น ในเรื่องสารละลาย

เราสามารถใช้ ยูนิตแฟคเตอร์ได้เช่นกัน เช่น ต้องการเปลี่ยนความเข้มข้นจาก % มวล/ปริมตร เป็นโมล/ลิตรดัง

ตัวอย่างสารละลายกลูโคส 9 % โดยมวล/ปริมตร มีความเข้มข้นเท่าใดในหน่วยโมล/ลิตร กำหนดให้มวลต่อโมลของกลูโคสเป็น 180 g/mol

เราทราบว่า กลูโคสเป็น 180 g = 1 mol นั่นคือ (1 mol /180 g) = 1 เป็นแฟคเตอร์ที่จะเปลี่ยน g ให้เป็น mol

1 L = 1000 ml (1 L / 1000 ml) =1 เป็นแฟคเตอร์ที่จะเปลี่ยน ml ให้เป็น L

สารละลายกลูโคส 9 % โดยมวล/ปริมตร = สารละลายกลูโคส (9 g /สารละลาย 100 ml )

= (10 g)(1 mol/180 g)/(100ml)(1 L/1000 ml)

= 0.5 mol/L

วิธีการเทียบหน่วย

 ปริมาณและหน่วยที่ต้องการ = ปริมาณและหน่วยเริ่มต้น x หน่วยที่ต้องการ/หน่วยเริ่มต้น

1.5วิธีการทางวิทยาศาสตร์

1. ขั้นกำหนดปัญหา คือ จะต้องคำนึงว่าปัญหาเกิดขึ้นได้อย่างไร ปัญหาเกิดจากการสังเกต การสังเกตเป็นคุณสมบัติของนักวิทยาศาสตร์ การสังเกตอาจจะเริ่มจากสิ่งแวดล้อมรอบตัวเรา2. ขั้นตั้งสมมติฐาน คือ สมมติฐานมีคำตอบที่อาจเป็นไปได้ และคำตอบที่ยอมรับว่าถูกต้องเชื่อถือได้ เมื่อมีการพิสูจน์ หรือตรวจสอบหลาย ๆ ครั้ง3. ขั้นตรวจสอบสมติฐาน คือ เมื่อตั้งสมมติฐานแล้ว หรือคาดเดาคำตอบหลาย ๆ คำตอบไว้แล้ว กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นต่อไป คือตรวจสอบสมมติฐาน ในการตรวจสอบสมมติฐานจะต้องยึดข้อกำหนดสมมติฐานไว้เป็นหลักสำคัญเสมอ กระบวนการทดลองทางวิทยาศาสตร์ ผู้ทดลองทางวิทยาศาสตร์ ผู้ทดลองจะต้องควบคุมปัจจัยที่มีผลต่อการทดลอง เรียกว่า ตัวแปร (Variable) คือสิ่งที่มีอิทธิพลต่อการทดลอง ซึ่งควรจะมีตัวแปรน้อยที่สุด ตัวแปรแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ
1) ตัวแปรต้น ( ตัวแปรอิสระ) (Independent variable) คือ ตัวแปรที่ต้องศึกษาทำการตรวจสอบและดูผลของมัน เป็นตัวแปรที่เรากำหนดขึ้นมา เป็นตัวแปรที่ไม่อยู่ในความควบคุมของตัวแปรใด ๆ
2) ตัวแปรตาม (Dependent variable) คือ ตัวแปรที่ไม่มีความเป็นอิสระในตัวมันเอง เปลี่ยนแปลงไป
ตามตัวแปรอิสระ เพราะเป็นผลของตัวแปรอิสระ
3) ตัวแปรควบคุม (Controlled variable) หมายถึง สิ่งอื่น ๆ นอกจากตัวแปรต้น ที่ทำให้ผลการทดลองคลาดเคลื่อนแต่เราควบคุมให้คงที่ตลอดการทดลอง เนื่องจากยังไม่ต้องการศึกษา
4. ขั้นวิเคราะห์ข้อมูล คือ เป็นขั้นที่นำข้อมูลที่ได้จากการสังเกต การค้นคว้า การทดลอง หรือการรวบรวมข้อมูลหรือข้อเท็จจริง มาทำการวิเคราะห์ผล อธิบายความหมายของข้อเท็จจริง แล้วนำไปเปรียบเทียบกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ ว่าสอดคล้องกับสมมติฐานข้อไหน
5. ขั้นสรุปผล คือ เป็นขั้นสรุปผลที่ได้จากการทดลอง การค้นคว้ารวบรวมข้อมูล สรุปข้อมูลที่ได้จากการสังเกตหรือการทดลองว่าสมมติฐานข้อใดถูก พร้อมทั้งสร้างทฤษฎีที่จะใช้เป็นแนวทางสำหรับอธิบายปรากฏการณ์อื่น ๆ ที่คล้ายกัน และนำไปใช้ปรับปรุงชีวิตความเป็นอยู่ของมนุษย์ให้ดีขึ้น

จิตวิทยาศาสตร์

            หมายถึง คุณลักษณะหรือลักษณะนิสัยของบุคคลที่เกิดขึ้นจากการศึกษาหาความรู้โดยใช้
กระบวนการทางวิทยาศาสตร์

             จิตวิทยาศาสตร์ประกอบด้วยคุณลักษณะต่าง ๆ ได้แก่ ความสนใจใฝ่รู้ ความมุ่งมั่น อดทน รอบคอบ ความรับผิดชอบ ความซื่อสัตย์ ประหยัด การร่วมแสดงความคิดเห็นและยอมรับฟังความคิดเห็นของผู้อื่น ความมีเหตุผล การทำงานร่วมกับผู้อื่นได้อย่างสร้างสรรค์