บทที่ 1 ความปลอดภัยและทักษะในปฏิบัติการเคมี

1.1 ความปลอดภัยในการทำงานกับสารเคมี

• ประเภทของสารเคมี

     สารเคมีมีหลายประเภท แต่ละประเภทมีสมบัติต่างกัน จึงต้องมีฉลากข้อมูลเกี่ยวกับความเป็นอันตรายของสารเคมีเพื่อความปลอดภัย โดยฉลากสารเคมีที่ใช้ในห้องปฏิบัติการควรมีข้อมูล ดังนี้  

       1.ชื่อผลิตภัณฑ์

       2.รูป สัญลักษณ์ แสดงความเป็นอันตรายของสารเคมี

       3.คำเตือน ความเป็นอันตราย ข้อควรระวัง

       4.ข้อมูลบริษัทผลิตสารเคมี

     บนฉลากบรรจุภัณฑ์มีสัญลักษณ์แสดงความเป็นอันตรายอยู่ 2 ระบบที่มีการใช้อย่างแพร่หลาย ได้แก่ Globally Harmonized System of Classification and Labellingof Chemicals (GHS) เป็นระบบที่ใช้สากล และ National Fire Protection Association Hazard Identification System (NFPA) เป็นระบบที่ใช้ในสหรัฐอเมริกา 

     ระบบ GHS จะแสดงสี่เหลี่ยมกรอบสีแดง พื้นสีขาว 

     ระบบ NFPA ใช้สีแทนความเป็นอันตราย สีแดงแทนความไวไฟ สีน้ำเงินแทนความเป็นอันตรายต่อสุขภาพ สีเหลืองแทนความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาเคมี โดยใส่เลข 0 ถึง 4 ระบุความเป็นอันตรายจากน้อยไปมาก ใช้ช่องสีขาวแทนความเป็นอันตรายด้านอื่นๆ

• ข้อควรปฏิบัติในการทําปฏิบัติการเคมี

    ก่อนทําปฏิบัติการ
      1).ศึกษาวิธีปฏิบัติการให้เข้าใจ 
      2).ศึกษาข้อมูลของสารเคมีที่ใช้ทดลอง 
      3).แต่งกายให้เหมาะสม  
    ขณะทำปฏิบัติการ
      1) ข้อปฏิบัติโดยทั่วไป 
        1.1 สวมแว่นตานิรภัย สวมเสื้อคลุมปฏิบัติการที่ติดกระดุมทุกเม็ด สวมถุงมือเมื่อใช้สารอันตราย สวมผ้าปิดปากเมื่อใช้สารเคมีที่มีไอระเหย และทําปฏิบัติการในที่มีอากาศถ่ายเทหรือในตู้ดูดควัน 
        1.2 ห้ามรับประทานอาหารและเครื่องดื่ม
        1.3 ไม่ทําการทดลองในห้องปฏิบัติการตามลําพังเพียงคนเดียว
        1.4 ไม่เล่นและไม่รบกวนผู้อื่นในขณะที่ทําปฏิบัติการ 
        1.5 ปฏิบัติตามขั้นตอนและวิธีการอย่างเคร่งครัด
        1.6 ไม่ปล่อยให้อุปกรณ์ให้ความร้อนทํางานโดยไม่มีคนดูแล 
      2) ข้อปฏิบัติในการใช้สารเคมี
        2.1 อ่านชื่อสารเคมีบนฉลากให้แน่ใจก่อนนําไปใช้
        2.2 การเคลื่อนย้าย การแบ่ง และการถ่ายเทสารเคมีต้องทําด้วยความระมัดระวัง 
        2.3 การทําปฏิกิริยาของสารในหลอดทดลอง ต้องหันปากหลอดทดลองออกจากตัวเองและผู้อื่นเสมอ
        2.4 ห้ามชิมหรือสูดดมสารเคมีโดยตรง ถ้าจําเป็น ให้ใช้มือโบกให้ไอของสารเข้าจมูกเพียงเล็กน้อย
        2.5 การเจือจางกรด ห้ามเทน้ำลงกรดแต่ให้เทกรดลงน้ำ 
        2.6 ไม่เทสารเคมีที่เหลือกลับเข้าขวดอย่างเด็ดขาด ให้เทใส่ภาชนะทิ้งสารที่จัดเตรียมไว้
        2.7 เมื่อสารเคมีหกในปริมาณเล็กน้อยให้กวาดหรือเช็ด แล้วทิ้งลงในภาชนะสําหรับทิ้งสารที่เตรียมไว้ในห้องปฏิบัติการ 
    หลังทําปฏิบัติการ 
      1) ทําความสะอาดอุปกรณ์ เครื่องแก้ว และวางหรือเก็บในบริเวณที่จัดเตรียมไว้ให้ รวมทั้งทําความสะอาดโต๊ะทําปฏิบัติการ 
      2) ก่อนออกจากห้องปฏิบัติการให้ถอดอุปกรณ์ป้องกันอันตราย เช่น เสื้อคลุมปฏิบัติการ

• การกำจัดสารเคมี

      1) สารเคมีที่เป็นของเหลวไม่อันตรายที่ละลายน้ําได้และมี pH เป็นกลาง ปริมาณไม่เกิน1ลิตร สามารถเทลงอ่างน้ําและเปิดน้ําตามมากๆ ได้
      2) สารละลายเข้มข้นบางชนิด เช่น กรดไฮโดรคลอริก ไม่ควรทิ้งลงอ่างน้ําหรือท่อน้ําทันที ควรเจือจางก่อนเทลงอ่างน้ํา ถ้ามีปริมาณมากต้องทําให้เป็นกลางก่อน 
      3) สารเคมีที่เป็นของแข็งไม่อันตราย ปริมาณไม่เกิน 1 กิโลกรัม สามารถใส่ในภาชนะที่ปิดมิดชิด พร้อมติดฉลากชื่อให้ชัดเจน ก่อนทิ้งในที่ซึ่งจัดเตรียมไว้ 
      4) สารไวไฟ ตัวทําละลายที่ไม่ละลายน้ํา สารประกอบของโลหะเป็นพิษ หรือสารที่ทําปฏิกิริยากับน้ํา ห้ามทิ้งลงอ่างน้ํา ให้ทิ้งไว้ในภาชนะที่ทางห้องปฏิบัติการจัดเตรียมไว้ให้

1.2 อุบัติเหตุจากสารเคมี

• การปฐมพยาบาลเมื่อร่างกายสัมผัสสารเคมี                      

       1.ถอดเสื้อผ้าบริเวณที่เปื้อนสารเคมีออก และใช้สารเคมีออกจากร่างกายให้มากที่สุด
2.กรณีที่เป็นสารเคมีที่ละลายน้ำได้ให้ล้านบริเวณที่สัมผัสสารเคมีด้วยการเปิดน้ำไหลผ่านในปริมาณมาก
3.กรณีเป็นสารเคมีที่ไม่ละลายน้ำ ให้ร้านบริเวณที่สัมผัสสารเคมีด้วยน้ำสบู่
4.อยากทราบว่าสารเคมีที่สัมผัสร่างกายคือสารใด ให้ปฏิบัติตามข้อกำหนดในเอกสารความปลอดภัยของสารเคมี
  กรณีที่นั่งการสัมผัสสารเคมีในปริมาณมากหรือมีความเข้มข้นสูงให้ปฐมพยาบาลเบื้องต้นแล้วนำส่งแพทย์

• การปฐมพยาบาลเมื่อสารเคมีเข้าตา

ตะแคงศีรษะให้ตาด้านที่สัมผัสสารเคมีอยู่ด้านล่างรายการเปิดน้ำเบาเบาๆไหลผ่านดั้งจมูก ให้น้ำไหลผ่านตาข้างที่โดยสารเคมีพยายามลืมตาและขอบตาในน้ำอย่างน้อย 10 นาทีหรือจนกว่าจะแน่ใจว่าฉันล้างสารออกหมดแล้ว ระวังไม่ให้น้ำเข้าตาอีกข้างหนึ่งและนำส่งแพทย์ในทันที   

 

• การปฐมพยาบาลเมื่อสูดดมแก๊สพิษ

      1.เมื่อมีแก๊สพิษเกิดขึ้น ต้องรีบออกไปบริเวณที่มีอากาศถ่ายเทสะดวกทันที
2.หากมีผู้ที่สูดดมแก๊สผิดจนหมดสติหรือไม่สามารถช่วยตนเองได้ ต้องรีบเคลื่อนย้ายออกจากบริเวณนั้นทันที โดยที่ผู้ช่วยเหลือต้องส่งอุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสม เช่น หน้ากากป้องกันแก๊สพิษ
3.ปลดเสื้อผ้าเพื่อให้ผู้ประสบอุบัติเหตุหายใจได้สะดวกถ้าหมดสติให้จับนอนคว่ำแล้วตะแคงหน้าไปทางด้านใดด้านหนึ่งเพื่อป้องกันโคลนลิ้นกีดขวางทางเดินหายใจ

      4. สังเกตการเต้นของหัวใจและการหายใจ หากหัวใจหยุดเต้นและหยุดหายใจให้นวดหัวใจและผายปอดโดยผู้ที่ผ่านการฝึก แล้วนําส่งแพทย์ทันที

• การปฐมพยาบาลเม่อโดนความร้อน     

      แช่น้ำเย็นหรือปิดแผลด้วยผ้าชุบน้ำจนกว่าจะหายปวดแสบปวดร้อนและทายาขี้ผึ้งสำหรับไฟไหม้และน้ำร้อนลวก ถ้าเกิดบาดแผลใหญ่ให้นำส่งแพทย์

1.3การวัดปริมาณสาร   
     ความน่าเชื่อถือของข้อมูลสามารถพิจารณาได้จาก 2 ส่วน คือ ความเที่ยง (precision) และ ความแม่น (accuracy) ของข้อมูล โดยความเที่ยงคือ ความใกล้เคียงกันของค่าที่ได้จากการวัดซ้ำ ส่วนความแม่น คือ ความใกล้เคียงของค่าเฉลี่ยจากการวัดซ้ำเทียบกับค่าจริง

• อุปกรณ์วัดปริมาตร

      -บีกเกอร์ เป็นทรงกระบอกปากกว้าง มีขีดบอกปริมาตรระดับมิลลิลิตรและมีหลายขนาด
      -ขวดรูปกรวย คล้ายผลชมพู่ มีขีดบอกปริมาตรระดับมิลลิลิตรและมีหลายขนาด      
      -กระบอกตวง เป็นทรงกระบอก มีขีดบอกปริมาตรระดับมิลลิเมตรและมีหลายขนาด
      -ปิเปตต์ เป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรความแม่นสูง ใช้ถ่ายเทของเหลว ที่ใช้ทั่วไปมี 2 แบบ แบบปริมาตร และ แบบตวง
      -บิวเรตต์ อุปกรณ์ถ่ายเทของเหลวในปริมาตรต่างๆตามต้องการ มีอุปกรณ์คุมการไหลของของเหลว      
      -ขวดกำหนดปริมาตร อุปกรณ์วัดปริมาตรของของเหลวที่บรรจุภายใน ใช้เตรียมสารละลายที่ต้องการความเข้มข้นแน่นอน มีขีดบอกปริมาตรขีดเดียว มีจุกปิดสนิทและมีหลายขนาด

• อุปกรณ์วัดมวล

เครื่องชั่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับวัดมวลทั้งที่เป็นของแข็งและของเหลว ความน่าเชื่อถือของค่าวัดมวลที่ได้ขึ้นอยู่กับความละเอียดของเครื่องชั่งและวิธีการใช้เครื่องชั่ง เครื่องชั่งมี 2 แบบ คือ เครื่องชั่งสามคาน และ เครื่องชั่งไฟฟ้า

• เลขนัยสำคัญ

ค่าที่ได้จากการวัดต่างๆ ประกอบด้วยตัวเลขและหน่วย โดยอุปกรณ์แต่ละชนิดที่ใช้มีความละเอียดไม่เท่ากัน
      การนับเลขนัยสำคัญ มีหลักการดังนี้
1.ตัวเลขที่ไม่ใช่ 0 ทั้งหมด ถือเป็นเลขนัยสำคัญ
2.เลข 0 ที่อยู่ระหว่างเลขตัวอื่น ถือเป็นเลขนัยสำคัญ
3.เลขที่อยู่หน้าตัวเลขอื่นไม่ถือว่าเป็นเลขนัยสําคัญ
4.เลข 0 ที่อยู่หลังตัวเลขอื่นที่อยู่หลังทศนิยม ถือว่าเป็นเลขนัยสำคัญ
5.เลข 0 ที่อยู่หลังเลขที่ไม่มีทศนิยมอาจเป็นเลขนัยสำคัญ หรือไม่เป็นก็ได้
6.ตัวเลขที่แม่นตรงเป็นตัวเลขที่ซ้ำเข้าแน่นอนมีเลขนัยสำคัญเป็นอนันต์ 7.ข้อมูลที่มีค่าน้อยมากๆหรือเขียนในรูปของสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ ตัวเลข สัมประสิทธิ์ ทุกตัวนับเป็นนัยสำคัญ 

• การปัดตัวเลข

     1.กรณีที่ตัวเลขถัดจากตำแหน่งที่ต้องการมีค่าน้อยกว่า 5 ให้ตัดตัวเลขที่อยู่ถัดไปทั้งหมด
2.กรณีที่ตัวเลขถัดจากตำแหน่งที่ต้องการมีค่ามากกว่า 5 ให้เพิ่มค่าของตัวเลขตำแหน่งสุดท้ายที่ต้องการอีก 1
3.กรณีที่ตัวเลขถัดจากตำแหน่งที่ต้องการมีค่าเท่ากับ 5 และมีตัวเลขอื่นที่ไม่ใช่ศูนย์ต่อจากเลข 5 ให้เพิ่มค่าของตัวเลขตำแหน่งสุดท้ายอีก 1
4.กรณีที่ตัวเลขถัดจากตำแหน่งที่ต้องการมีค่าเท่ากับ 5 และไม่มีตัวเลขอื่นต่อจากเลข 5 ต้องพิจารณาตัวเลขที่อยู่ หน้าเลข 5 ดังนี้
4.1 ภาคตัวเลขที่อยู่หน้าเลข 5 เป็นเลขคี่ ให้ตัวเลขดังกล่าวบวกค่าเพิ่มอีก 1 แล้วแต่ตัวเลขตั้งแต่เลข 5 ไปทั้งหมด 4.2 หาตัวเลขที่อยู่หน้าเลข 5 เป็นเลขคู่ให้ตัวเลขดังกล่าวเป็นเลขตัวเดิมตัว แล้วแต่ตัวเลขตั้งแต่เลข 5 ไปทั้งหมด  

• การบวกและการลบ 

     ในการบวกและการลบผลที่ได้จะมีจำนวนตัวเลขที่อยู่หลังจุดทศนิยมเท่ากับข้อมูลที่มีจำนวนตัวเลขที่อยู่หลังจุดทศนิยมน้อยที่สุด

• การคูณและการหาร

ในการคูณและการหารผลที่ได้จะมีจำนวนเลขนัยสำคัญเท่ากับข้อมูลที่มีเลขนัยสำคัญน้อยที่สุด   

• การคำนวณที่เกี่ยวข้องกับตัวเลขที่แม่นตรง

     การคำนวณไม่ต้องพิจารณาเลขนัยสำคัญของตัวเลขที่แม่นตรง

1.4 หน่วยวัด

• หน่วยในระบบเอสไอ     

     ในปี พ.ศ. 2503 ที่ประชุมนานาชาติว่าด้วยการวัด ได้ตกลงให้มีหน่วยวัดสากลขึ้น เรียกว่า หน่วยเอสไอ (SI units) โดยแบ่งเป็นหน่วยพื้นฐาน 7 หน่วย และหน่วยเอสไออนุพันธ์ ซึ่งเป็นหน่วยอื่นๆที่มีความสัมพันธ์กันทางคณิตศาสตร์ของหน่วยเอสไอพื้นฐาน

• หน่วยนอกระบบ SI 

ในเคมียังมีหน่วยอื่นที่ได้รับการยอมรับและมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น ปริมาตรมีหน่วยเป็นลิตร มวลมีหน่วยเป็นกรัมหรือดอลตันหรือมวลอะตอม ความดันมีหน่วยเป็นบาร์ มิลลิเมตรปรอท หรือบรรยากาศ ความยาว มีหน่วยเป็นอังสตรอม พลังงานมีหน่วยเป็นแคลอรี อุณหภูมิมีหน่วยเป็นองศาเซลเซียส

• แฟกเตอร์เปลี่ยนหน่วย

     เป็นอัตราส่วนระหว่างหน่วยที่แตกต่างกัน 2 หน่วยที่มีปริมาณเท่ากัน ตัวอย่างดังนี้
         จากความสัมพันธ์พลังงาน 1 cal = 4.2 J  
         เมื่อใช้ 1 cal หารทั้งสองข้างจะได้เป็น 
                        1cal /1cal = 4.2 J /1cal 

                                    1 = 4.2 J /1cal  

         หรือถ้าใช้ 4.2 J หารทั้งสองข้างจะได้เป็น 
                       1cal /4.2 J = 4.2 J /4.2 J 

                        1cal /4.2 J= 1

         ดังนั้น แฟกเตอร์เปลี่ยนหน่วยเขียนได้เป็น 1cal /4.2 J หรือ 4.2 J /1cal 

1.5 วิธีการทางวิทยาศาสตร์
     วิธีการทางวิทยาศาสตร์ เป็นกระบวนการศึกษาหาความรู้ทางวิทยาศาสตร์ มีแบบแผนขั้นตอน โดยภาพรวมสามารถทำได้ดังนี้
      1.การสังเกต เป็นจุดเริ่มต้นของการได้ข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่ต้องศึกษาโดยอาศัยประสาทสัมผัสทั้ง 5
2.การตั้งสมมติฐาน ในการคาดคะเนคําตอบของปัญหาหรือคำตอบของคำถาม โดยมีพื้นฐานจากการสังเกตความรู้หรือประสบการณ์เดิม
3.การตรวจสอบสมมติฐานเป็นกระบวนการการหาคำตอบของสมมติฐานโดยมีการออกแบบทดลองให้มีการควบคุมปัจจัยต่างๆ
4.การรวบรวมข้อมูลและการวิเคราะห์ผลเป็นการนำข้อมูลที่ได้จากการสังเกตการตรวจสอบสมมติฐานมารวบรวมวิเคราะห์และอธิบายข้อเท็จจริง
5.การสรุปผลเป็นการสรุปความรู้หรือข้อเท็จจริงที่ได้จากการตรวจสอบสมมติฐานและมีการเปรียบเทียบกับสมมติฐานที่ตั้งไว้ก่อนหน้า

ที่มา:http://www.scimath.org/e-books/8343/8343.pdf