อะตอม

ประมาณ 400 ปีก่อนคริสตศักราช - เดโมคริตุส นำเสนอแนวความคิดแรกเกี่ยวกับอะตอม นักปรัชญากรีก เดโมคริตุส (Democritus) และ ลุยซิปปุส (Leucippus) ได้เสนอทฤษฎีแรกเกี่ยวกับอะตอม ว่า อะตอมแต่ละอะตอมนั้นมีรูปร่างแตกต่างกัน ในลักษณะเดียวกับก้อนหิน ซึ่งรูปร่างนี้เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติของอะตอม

1803 - จอห์น ดัลตัน (John Dalton) - พิสูจน์ว่าอะตอมนั้นมีอยู่จริง

จอห์น ดัลตัน ได้พิสูจน์ว่าสสารประกอบขึ้นจากอะตอม แต่ก็ไม่ได้รู้ว่าอะตอมนั้นมีรูปร่างอย่างไร ซึ่งงานของดัลตันนี้ขัดแย้งกับ ทฤษฎีของการแบ่งแยกได้อย่างไม่สิ้นสุด (infinite divisibility) ซึ่งได้กล่าวว่า สสารนั้นสามารถถูกแบ่งเป็นส่วนย่อยได้เสมอ อย่างไม่สิ้นสุด

1897 - โจเซฟ จอห์น ทอมสัน (Joseph John Thomson) - ค้นพบอิเล็กตรอน

ความเชื่อที่ว่า อะตอม เป็นส่วนที่เล็กที่สุดของสาร นั้นคงอยู่จนกระทั่งได้มีการพิสูจน์ให้เห็นว่าอะตอมนั้นยังประกอบด้วยอนุภาคที่เล็กกว่า โดยทอมสัน นั้นเป็นผู้ค้นพบอิเล็กตรอน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอะตอมนั้นยังสามารถแบ่งแยกเป็นส่วนย่อยได้อีก

1898 - Marie und Pierre Curie - กัมมันตภาพรังสี

1900 - Ludwig Boltzmann - ทฤษฎีปรมาณู

1900 - Max Planck - ควอนตัม

1906 - เออร์เนสท์ รัทเธอร์ฟอร์ด (Ernest Rutherford) - นิวเคลียส

รัทเธอร์ฟอร์ดได้พิสูจน์ให้เห็นว่าอะตอมนั้นมี นิวเคลียสซึ่งมีประจุไฟฟ้าเป็นบวก

1913 - Niels Bohr - แบบจำลองแบบเป็นระดับชั้น

1929 - Ernest O. Lawrence - เครื่องเร่งอนุภาค ไซโคลตรอน (cyclotron)

1932 - Paul Dirac und David Anderson - แอนตี้แมทเทอร์

1964 - Murray Gell-Mann - ควาร์ก

1995 - Eric Cornell und Carl Wieman - โบส-ไอน์สไตน์ คอนเดนเสท

2000 - CERN - โบซอนฮิกส์

2002 - Brookhaven - สารประหลาด

จอห์น ดอลตัน เป็นคนแรกที่เสนอแนวคิดเกี่ยวกับอะตอม สรุปว่า
      1. สารประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็ก เรียกว่า อะตอม แบ่งแยกไม่ได้ และสร้างขึ้นหรือทำลายให้สูญหายไปไม่ได้
      2. อะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน จะมีมวลเท่ากัน มีสมบัติเหมือนกัน แต่จะแตกต่างจากอะตอมของธาตุอื่น ๆ

     3. อะตอมของธาตุสองชนิดอาจรวมตัวกันด้วยอัตราส่วนต่าง ๆ กัน เกิดเป็นสารประกอบได้หลายชนิด
            ทอมสัน ทำการทดลองเกี่ยวกับการนำไฟฟ้าของก๊าซในหลอดรังสีแคโทด พบว่าไม่ว่าจะใช้ก๊าซใดบรรจุในหลอดหรือใช้โลหะใดเป็นแคโทด จะได้รังสีที่ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุลบ พุ่งมาที่ฉากเรืองแสงเหมือนเดิม เมื่อคำนวณหาอัตราส่วนของประจุต่อมวล (e/m) ของอนุภาค จะได้ค่าคงที่ทุกครั้งเท่ากับ 1.76 x 108 คูลอมบ์ต่อกรัม สรุปว่า อะตอมทุกชนิดมีอนุภาคที่มีประจุลบเป็นองค์ประกอบ เรียกว่าอิเล็กตรอน

หลอดรังสีแคโทดที่มีขั้วไฟฟ้าในหลอดเพิ่มอีกสองขั้วเพื่อทำให้เกิดสนามไฟฟ้า

      3. โกลดชไตน์ ดัดแปลงหลอดรังสีแคโทด เมื่อเปลี่ยนชนิดของก๊าซ พบว่า อนุภาคที่มีประจะบวกมีอัตราส่วนของประจุ
ต่อมวลไม่คงที่ ถ้าใช้ก๊าซไฮโดรเจน จะได้อนุภาคบวกมีประจุเท่ากับประจุของอิเล็กตรอนจึงเรียกอนุภาคบวกว่า โปรตอน
      4. มิลลิแกน ทำการทดลองหาค่าประจุของอิเล็กตรอน เท่ากับ 1.60 x 10-19 คูลอมบ์ และเมื่อนำไปคำนวณหามวล ของอิเล็กตรอน จะได้เท่ากับ 9.11 x 10-28 กรัม
      5. รัทเทอร์ฟอร์ด, ไกเกอร์ และมาร์สเดน ยิงอนุภาคแอลฟาไปยังแผ่นทองคำบาง ๆ พบว่า อนุภาคส่วนใหญ่จะวิ่งเป็นเส้นตรงผ่านแผ่นทองคำ นาน ๆ ครั้งจะเบนไปจากแนวเส้นตรง และน้อยครั้งมากที่อนุภาคจะสะท้อนกลับมากระทบฉากบริเวณหน้าแผ่นทองคำ
      6. เลขอะตอม คือ ตัวเลขที่แสดงจำนวนโปรตอน
      7. เลขมวล คือ ผลรวมของจำนวนโปรตอนและนิวตรอน
      8. ไอโซโทป คือ อะตอมต่าง ๆ ของธาตุเดียวกันที่มีเลขมวลต่าง ๆ เช่น 11H, 21H และ 31H
      9. สัญลักษณ์นิวเคลียร์ วิธีเขียน เลขอะตอมไว้มุมล่างซ้าย และเลขมวลไว้มุมบนซ้ายของสัญลักษณ์ เช่น 23 11 Na
     10. การจัดอิเล็กตรอนในอะตอม วิธีการใช้ในการหาข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส คือ การศึกษาสเปกตรัมของสารหรือธาตุแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แสงที่มองเห็นได้มีความยาวคลื่น400 - 700 นาโนเมตร แสงสีต่าง ๆ ในแถบสเปกตรัมของแสงได้แก่ ม่วง น้ำเงิน เขียว เหลือง ส้ม แดง

แสงสีม่วง มีความยาวคลื่นสั้นที่สุด แต่มีความถี่สูงที่สุด และมีพลังงานสูงสุดแสงสีแดง มีความยาวคลื่นมากที่สุด แต่มีความถี่ต่ำที่สุด และมีพลังงานต่ำสุด มักซ์ พลังค์ สรุปว่า พลังงานของคลื่น-แม่เหล็กไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ของคลื่นนั้น

E = พลังงาน จูล (J)

h = ค่าคงที่ของพลังค์ มีค่า 6.625 x 10-34 จูลวินาที (Js)

= ความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Hz)

C = ความเร็วของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสูญญากาศ = 3.0 x 108 m/s

= ความยาวคลื่น (m) (1 นาโนเมตร เท่ากับ 10-9 เมตร) 

สเปกโตสโคป เป็นเครื่องมือสำหรับแยกสเปกตรัมของแสงขาว และตรวจเส้นสเปกตรัมของธาตุที่ถูกเผา การทดลองใช้ลวดนิโครมจุ่มลงในกรดไฮโดรลอริกเข้มข้น (HCI) แตะสารประกอบที่ต้องการทดสอบ นำไปเผาบนเปลวไฟ สังเกตสีของเปลวไฟ และใช้สเปกโตสโคปสังเกตสีของเส้นสเปกตรัม

1. สีของเปลวไฟ หรือเส้นสเปกตรัม เกิดจากส่วนที่เป็นโลหะ (ion +) ในสารประกอบชนิดนั้น ๆ

2. ธาตุแต่ละชนิด มีเส้นสเปกตรัมเป็นลักษณะเฉพาะตัวไม่ซ้ำกัน ลักษณะของเส้นสเปกตรัมจึงเป็นสมบัติเฉพาะตัวประการหนึ่งของธาตุ เส้นสีเขียวที่เห็นจากแสงไฟฟลูออเรสเซนต์ เกิดจาก ไอปรอท

2.1. การศึกษาเรื่องสเปกตรัมของสารหรือของธาตุ สรุปได้ว่า

2.1.1. เมื่ออิเล็กตรอนได้รับพลังงาน จึงขึ้นไปอยู่ในระดับพลังงานที่สูงขึ้น ทำให้อะตอมไม่เสถียร อิเล็กตรอนจึงคาย พลังงานเท่ากับพลังงานที่ได้รับเข้าไป พลังงานส่วนใหญ่ที่คายออกอยู่ในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ปรากฎเป็นเส้น สเปกตรัม

2.1.2. การเปลี่ยนระดับพลังงานของอิเล็กตรอน อาจมีการเปลี่ยนข้ามขั้นได้

2.1.3. อิเล็กตรอนในระดับพลังงานต่ำจะอยู่ใกล้นิวเคลียส

2.1.4. ระดับพลังงานต่ำอยู่ห่างกันมากกว่าระดับพลังงานสูง ระดับพลังงานยิ่งสูงขึ้นจะยิ่งอยู่ชิดกันมากขึ้น

2.2.. นีลส์ โบร์ สร้างแบบจำลองว่า อิเล็กตรอนในอะตอมวิ่งอยู่รอบนิวเคลียสเป็นชั้น ๆ หรือเป็นระดับพลังงานมีค่าพลังงานเฉพาะคล้าย ๆ กับวงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ ซึ่งแบบจำลองนี้ใช้ได้ดีกับอะตอมขนาดเล็กที่มีอิเล็กตรอนเดียว เช่น ไฮโดรเจนเท่านั้น

            2.3 พลังงานไอออไนเซชัน (IE) คือ พลังงานปริมาณน้อยที่สุดที่ทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอมในสถานะก๊าซ

Mg(g) + IE1 Mg+(g) + e- ,   Mg+(g) + IE2 Mg2(g) + e-

พลังงานไอออไนเซชันลำดับที่หนึ่ง ไม่ว่าจะเป็นของธาตุใดก็ตาม ล้วนมีค่าต่ำสุดเมื่อเทียบกับพลังงานไอออไนเซชัน ลำดับอื่น ๆ ของธาตุเดียวกัน เพราะอิเล็กตรอนที่หลุดออกไปตัวแรกได้รับแรงดึงดูดจากนิวเคลียสน้อยที่สุด

ค่าพลังงานไอออไนเซชันใช้เป็นเกณฑ์ในการจัดกลุ่มอิเล็กตรอนได้
คำถาม กำหนดปฏิกิริยาต่อไปนี้

ก. Zn(s) Zn(g) ดูดพลังงาน 130 kj/mol

ข. Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- ดูดพลังงาน 737 kj/mol

ค. Zn2+(g) Zn2+(aq) ดูดพลังงาน 2046 kj/mol

ผลรวมของค่าพลังงานไอออไนเซชันลำดับที่หนึ่ง และที่สองของสังกะสีเป็นเท่าใดในหน่วย kj/mol    1) 607   ,  2) 1179   ,  3) 1439   ,  *4) 2653
            2.4 จำนวนอิเล็กตรอนที่มีได้มากที่สุดในแต่ละระดับพลังงาน = 2n2

อิเล็กตรอนในระดับพลังงานสูงที่สุดของแต่ละธาตุ เรียกว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอน 3919 K มีการจัดอิเล็กตรอน เป็น 2, 8, 8, 1 (หมู่ 1 A คาบ 4)
             2.5 แบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก สรุปได้ว่า

2.5.1. การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนไม่มีทิศทางแน่นอน บอกได้เพียงโอกาสที่จะพบอิเล็กตรอน ณ ตำแหน่งต่าง ๆ เท่านั้น

2.5.2. โอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนในแต่ละระดับพลังงานไม่เหมือนกัน ขึ้นกับจำนวนอิเล็กตรอนและระดับพลังงานของ อิเล็กตรอนนั้น

2.5.3. อิเล็กตรอนที่มีพลังงานต่ำอยู่ในบริเวณใกล้นิวเคลียสมากกว่าอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูง

 

 

 

 

 

อะตอม

อะตอม

แบบจำลองอะตอมของฮีเลียม (ไม่ใช่อัตราส่วนจริง) ภาพนิวเคลียสซึ่งมีโปรตอน 2 ตัว(สีแดง) นิวตรอน 2 ตัว(สีเขียว) และ กลุ่มควันแสดง ความน่าจะเป็นของตำแหน่ง(สีเทา) ของอิเล็กตรอน(สีเหลือง)

ประเภท

องค์ประกอบทางเคมีที่เล็กที่สุด

คุณสมบัติ

มวล: หน่วยมวลอะตอม ประจุไฟฟ้า: 0 คูลอมบ์ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง: 10pm to 100pm

เป็นโครงสร้างขนาดเล็กมากมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น ที่พบได้ในสิ่งของทุก ๆ อย่างรอบตัวเรา อะตอมประกอบไปด้วยอนุภาค 3 ชนิด คือ:

อิเล็กตรอน ซึ่งมีประจุลบโปรตอน ซึ่งมีประจุบวกนิวตรอน ซึ่งไม่มีประจุ

           อิเล็กตรอน

อิเล็กตรอน (Electron) เป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นลบวิ่งอยู่รอบๆ นิวเคลียส โดยปกติ จำนวน อิเล็กตรอน ในอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้าจะมีเท่ากับจำนวน โปรตอน เช่น ไฮโดรเจนมีโปรตอน 1 ตัว และอิเล็กตรอน 1 ตัว ฮีเลียมมีโปรตอน 2 ตัว และอิเล็กตรอน 2 ตัว

 

 

 

โปรตอน

โปรตอน (Proton) คืออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นบวกอยู่ในนิวเคลียสหรือใจกลางของธาตุ ธาตุเดียวกันจะมีจำนวนโปรตอนเท่ากัน เช่นไฮโดรเจนเป็นธาตุตัวที่ 1 เบาที่สุดมีโปรตอนตัวเดียว โปรตอนเกิดจากควาร์ก up 2 และ down 1 มีประจุ +1.60x10^(-19)คูลอมบ์ มีน้ำหนัก 1.67x10^(-27) กิโลกรัม ฮีเลียมมี 2 ตัว เหล็กมี 26 ตัว ยูเรเนียมมี 92 ตัว

นิวตรอน

นิวตรอน (Neutron) เป็นอนุภาคที่เป็นกลางไม่มีประจุไฟฟ้าอยู่ในนิวเคลียสมีจำนวนใกล้เคียงกับโปรตอนแต่อาจแตกต่างกันได้เช่นในฮีเลียมมีนิวตรอน 2 ตัว เท่ากับโปรตอนแต่ในเหล็กมี 30 ตัว และในยูเรเนียมมีนิวตรอนถึง 146 ตัว นิวตรอนอาจเกิดจากการอัดอีเล็กตรอนกับโปรตอนดังเช่นในดาวฤกษ์มวลมาก นิวตรอนเกิดจากควาร์ก up 1 อนุภาค และ ควาร์ก down 2 อนุภาค มีน้ำหนัก 1.67x10^(-27)ซึ่งเท่ากันโปรตอน

อะตอมเป็นองค์ประกอบพื้นฐานทางเคมีซึ่งไม่เปลี่ยนแปลงตามปฏิกิริยาเคมี ธาตุที่พบได้ตามธรรมชาติบนโลกนี้นั้นมีปรากฏอยู่ประมาณ 90 ชนิดเท่านั้น (นอกเหนือจากนี้มี ธาตุบางชนิดเช่น เทคนิเซียมและ แคลิฟอร์เนียม ที่พบได้ในซูเปอร์โนวา และธาตุที่เลขอะตอมสูง (มากกว่า 100 ขึ้นไป) ที่สามารถสังเคราะห์ได้จาก การนำอะตอมมาชนกันด้วยความเร็วสูง)

เราเรียกอะตอม สองอะตอมว่าเป็นธาตุเดียวกันก็ต่อเมื่อ อะตอมสองอันนั้นมีจำนวนโปรตอนเท่ากัน โดยทั่วไปแล้ว ธาตุแต่ละธาตุไม่เหมือนกัน อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันอาจมีจำนวนนิวตรอนที่แตกต่างกัน เราเรียกสองอะตอมที่มีจำนวนโปรตรอนเท่ากันแต่จำนวนนิวตรอนแตกต่างกันนั้นจะเรียกว่าเป็นไอโซโทป (isotope)

นอกจากธาตุที่เกิดตามธรรมชาติแล้ว ยังมีธาตุที่ถูกสร้างขึ้น แต่ธาตุเหล่านี้มักจะไม่เสถียร และ สลายไปเป็นธาตุอื่นที่เสถียร โดยกระบวนการสลายกัมมันตรังสี ตัวอย่างเช่น Beta Decay, Double BetaDecay, Beta Capture, Gamma Decay และอื่น ๆ

ถึงแม้ว่าจะมีธาตุที่เกิดตามธรรมชาติเพียง 90 ชนิด อะตอมของธาตุเหล่านี้สามารถสร้างพันธะทางเคมี รวมกันเป็นโมเลกุล และองค์ประกอบชนิดอื่นๆ โมเลกุลเกิดจากการรวมตัวกันของอะตอมหลายอะตอม เช่น โมเลกุลของน้ำเกิดจากการรวมตัวกันของอะตอมไฮโดรเจน 2 อะตอม และ อะตอมออกซิเจน 1 อะตอม

เนื่องจากอะตอมเป็นสิ่งที่มีอยู่ไปทั่วทุกที่ จึงเป็นหัวข้อศึกษาที่ได้รับความสำคัญในหลายศตวรรษที่ผ่านมา หัวข้อวิจัยทางด้านอะตอมในปัจจุบันจะเน้นทางด้าน quantum effects เช่น ของเหลวผลควบแน่นโบส-ไอน์สไตน์

โครงสร้าง

แบบจำลองของอะตอมที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดคือ แบบจำลองเชิงคลื่น (wave model) ซึ่งพัฒนามาจาก แบบจำลองของบอหร์ (Bohr model) โดยได้รวมเอาการค้นพบ และ พัฒนาการทางด้าน กลศาสตร์ควอนตัม (quantum mechanics) เข้าไปด้วย

The electron orbital wavefunctions ของไฮโดรเจน (hydrogen) เลขควอนตัมหลัก (principal quantum number) อยู่ทางขวาของแถวในแนวนอนแต่ละแถวและเลขควอนตัมเชิงมุม (azimuthal quantum number) ถูกแทนด้วยตัวอักษร (s, p และ d) ด้านบนของแต่ละ- แถวในแนวตั้ง (สดมภ์ หรือ column)

แบบจำลองเชิงคลื่นอย่างง่าย (ของ อิเล็กตรอน หรือ อะตอมของไฮโดรเจน) ตั้งอยู่บนสมมติฐานว่า ความน่าจะเป็นที่จะพบ อนุภาค สามารถที่จะถูกเขียนได้ด้วย ฟังก์ชันคลื่น (wavefunctions) ซึ่งจะต้อง สอดคล้องกับ สมการของชโรดิงเจอร์ (Schrodinger Equation) และหากอนุภาคนั้นเป็น อนุภาคสปินครึ่ง(เช่น อิเล็กตรอน, โปรตอน หรือ นิวตรอน) ฟังก์ชันคลื่นของ -อนุภาคนั้นต้องตกอยู่ภายใต้เงื่อนไข หลักการกีดกันของ เพาลี (Pauli Exclusion Principle) นั่นคือ ฟังก์ชันคลื่นต้องมีสมมาตรต่อต้าน (anti-symmetric) ภายใต้การสลับตำแหน่งของอนุภาคสองตัว

ซึ่งโดยสมมติฐานเหล่านี้ แบบจำลองเชิงคลื่นได้ ทำนาย ว่าอิเล็กตรอนของ ไฮโดรเจน นั้น

o                    สามารถมี Orbital Angular Momentum เป็น จำนวนเท่าของ 

o                    สามารถมี Energy Level นั้น Quantized (นั่นคือ มีค่าได้เพียงบางค่าเท่านั้น)

o                    วงโคจรแต่ละวงนั้นสามารถมีอิเล็กตรอนได้อย่างมาก 2 ตัว และถูกควบคุมด้วย เลขควอนตัม (quantum number) 3 ตัว คือ principal, azimuthal, and magnetic

o                    อิเล็กตรอนแต่ละตัวนั้นจะมีเลขควอนตัมตัวที่ 4 เฉพาะตัว คือ spin

การที่จะใช้แบบจำลองเชิงคลื่นกับ อะตอมที่ซับซ้อนกว่า อะตอมของไฮโดรเจน นั้นค่อนข้างยากต่อการคำนวณเชิงวิเคราะห์ (Analytical calculation) เนื่องจากต้องเพิ่ม อันตรกิริยา หลายแบบ เข้าไปใน สมการของชโรดิงเจอร์ ยกตัวอย่างเช่น Spin-Orbit Coupling และ Electron-Electron interaction ซึ่งเป็นพจน์ที่ ไม่เป็นเชิงเส้น (Non-Linear) แต่การคำนวณเหล่านี้สามารถทำได้โดยใช้คอมพิวเตอร์ (computer) เช่น การคำนวณประมาณด้วยวิธีของฮาร์ทรี ฟ็อค (Hartree Fock method)

ขนาดอะตอม

ขนาดของอะตอมนั้นจะกำหนดได้ยาก เนื่องจากวงโคจรของอิเล็กตรอน (ความน่าจะเป็น) นั้น จะลดลงอย่างต่อเนื่องจนเป็นศูนย์นั่นคือ ไม่ว่าระยะทางจะไกลจากนิวเคลียสเท่าไรเรายังมี ความน่าจะเป็น (ที่ไม่เป็นศูนย์) ในการค้นพบอิเล็คตรอน ของอะตอมนั้น ในกรณีของอะตอมที่สามารถก่อตัวในรูปผลึกของแข็งนั้น ขนาดของอะตอมสามารถประมาณโดยใช้ระยะทางระหว่างอะตอมที่อยู่ติดกัน ส่วนอะตอมที่ไม่สามารถก่อตัวเป็นผลึกแข็งนั้น การหาขนาดจะใช้เทคนิคอื่นๆ รวมทั้งการคำนวณทางทฤษฎี โดยใช้ ค่าเฉลี่ยรากที่สอง (Root mean square) ของอิเล็คตรอน ตัวอย่างเช่น ขนาดของอะตอมไฮโดรเจนนั้นจะประมาณ 1.2×10^-10m เมื่อเทียบกันขนาดของ-โปรตอนซึ่งเป็นเพียงอนุภาคในนิวเคลียส ซึ่งมีขนาดประมาณ 0.87×10^-15m จะเห็นได้ว่าอัตราส่วนระหว่างขนาดของอะตอมไฮโดรเจน และ นิวเคลียสนั้นจะประมาณ 100,000 อะตอมของธาตุต่างชนิดกันนั้นจะมีขนาดต่างกัน แต่สัดส่วนของขนาดก็จะอยู่ในช่วงประมาณไม่เกิน 2 เท่า เหตุที่ขนาดไม่เท่ากันนั้นเนื่องมาจากนิวเคลียสที่มีจำนวนประจุบวกไม่เท่ากัน นิวเคลียสที่มีประจุบวกมากก็จะ-สามารถดึงดูดอิเล็กตรอนให้เข้าใกล้จุดศูนย์กลางได้มากขึ้น

ธาตุและไอโซโทป

อะตอมโดยทั่วไปแล้วจะแบ่งตามเลขอะตอม ซึ่งเท่ากับจำนวนโปรตอนในอะตอม เลขอะตอมจะเป็นตัวระบุว่าอะตอมนั้นเป็นอะตอมของธาตุอะไร ตัวอย่างเช่น อะตอมของคาร์บอน จะมีโปรตอน 6 ตัว อะตอมที่มีเลขอะตอมเท่ากันจะมีคุณสมบัติร่วมทางกายภาพหลายอย่างและจะมีคุณสมบัติทางเคมีที่เหมือนกัน ในตารางธาตุอะตอมจะถูกเรียงตามค่าเลขอะตอม

เลขมวล หรือเรียก เลขมวลอะตอม หรือ เลขนิวคลีออน ของธาตุคือ จำนวนรวมของโปรตอน และ นิวตรอนในอะตอม โปรตอนและนิวตรอนแต่ละตัวนั้นจะมีมวล 1 amu จำนวนนิวตรอนในอะตอมนั้นไม่ได้เป็นตัวกำหนดชนิดของธาตุ ธาตุแต่ละชนิดนั้นจะมีจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนที่แน่นอน แต่อาจมีจำนวนนิวตรอนที่แตกต่างไปเรียกว่า ไอโซโทปของธาตุการ-เรียกชื่อของไอโซโทป นั้นจะขึ้นต้นด้วยชื่อของธาตุและตามด้วยเลขมวล ตัวอย่างเช่น อะตอมของ คาร์บอน-14 มีโปรตอน 6 ตัว และ นิวตรอน 8 ตัว รวมเป็นเลขมวล 14

อะตอม ที่เรียบง่ายที่สุดคืออะตอมของ ไฮโดรเจน มีเลขอะตอมเท่ากับ 1 และ มี โปรตอน 1 ตัว อิเล็กตรอน 1 ตัว ไอโซโทปของไฮโดรเจนซึ่งมีนิวตรอน 1 ตัวจะเรียกว่า ดิวทีเรียม หรือ ไฮโดรเจน-2 ไอโซโทปของไฮโดรเจนซึ่งมีนิวตรอน 2 ตัว จะเรียก ทริเทียม หรือ ไฮโดรเจน-3

เลขมวลอะตอมของธาตุที่ระบุในตารางธาตุ เป็นค่าเฉลี่ยมวลของไอโซโทปที่พบตามธรรมชาติ โดยเฉลี่ยแบบถ่วงน้ำหนักตามปริมาณที่ปรากฏในธรรมชาติ

แบบจำลองอะตอม

แบบจำลองอะตอมที่เป็นที่รู้จักดีมีอยู่ 5 แบบ คือ

1.                  แบบจำลองอะตอมของดอนตัลซึ่งมีลักษณะป็นทรงกลมและภายในว่างเปล่าไม่มีอะไรไม่สามารถทำให้สูญหายหรือเกิดขึ้นใหม่ได้

2.                  แบบจำลองอะตอมของทอมสันซึ่งภายในอะตอมมีโปรตอนและมีอิเล็กตรอนเท่าๆกันกระจัดกระจายอยู่ทั่วภายในอะตอม

3.            แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ดซึ่งภายในนิวเคลียสของอะตอมมีโปรตอนและนิวตรอนอยู่ภายในส่วนบริเวณนอกมีอิเล็กตรอนวิ่งอยู่รอบๆอย่างอิสระ

4.                  แบบจำลองอะตอมของโบร์ซึ่งภายในอะตอมจะมีชั้นพลังงานและแบ่งเป็นชั้นได้7ชั้นคือ k l m n o p q ตามลำดับซึ่งแต่ละระดับชั้นพลังงานก็จะมีพลังงานที่ไม่เท่ากัน

5.                  แบบจำลองอะตอมของกลุ่มหมอก ภายในตรงกลางนิวเคลียสจะเป็นโปรตอนและนิวตรอน ส่วนภายนอกเป็นกลุ่มหมอก ถ้ากลุ่มหมอกตรงบริเวณไหนมากก็แสดงว่าตรงนั้นมีโอกาสที่จะมีอิเล็กตรอนอยู่มากกว่าที่อื่นๆ

แบบจำลองอะตอมที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดในปัจจุบันคือแบบจำลองอะตอมของกลุ่มหมอก

การจัดเรียงอิเล็กตรอน

http://www.spa.ac.th/sci/chemistry1/atomic_structure/hund.htm

ตารางธาตุ

ตารางธาตุ มีประโยชน์อย่างมหาศาลแก่นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างอะตอมในตอนต้นคริสตศวรรษนี้ เช่น ทอมป์สัน,แอสตัน, รัทเทอร์ฟอร์ด, มอสเลย์, บอห์ร ฯลฯ สำหรับประโยชน์สามัญเช่น สำหรับผู้ที่เรียนเคมีเบื้องต้น จะปรากฏชัดเจนเมื่อศึกษาเรื่องสมบัติทางเคมีและกายภาพของธาตุต่างๆ เพราะการเข้าใจเรื่องตารางธาตุจะช่วยให้เข้าใจวิธีการศึกษาสมบัติดังกล่าว การใช้ตารางธาตุ ได้ถูกต้องจะช่วยให้เข้าใจข้อมูลต่างๆ ของธาตุได้ดี และที่สุดก็จะจดจำได้ ยิ่งกว่านั้นตารางธาตุจะทำให้สามารถทำนายสมบัติทางเคมีของธาตุได้เพราะผู้ที่ใช้ตารางธาตุได้ถูกต้องจะสามารถทำนายได้ว่าธาตุหนึ่ง ควรจะมีสมบัติคล้ายคลึงกับธาตุใด และถ้าธาตุมีสมบัติคล้ายกันแล้ว สารประกอบประเภทเดียวกันของธาตุเหล่านั้นก็น่าจะมีสมบัตืในทำนองเดียวกันเช่น NaCl มีสมบัติส่วนใหญ่คล้าย KCl, RbCl, เพราะ Na, K และ Rb ต่างก็อยู่ในหมู่ IA หรือ ธาตุที่ 104 ( Rf ) และ 105 (Ha)ซึ่งเป็นธาตุที่สร้างขึ้นมีสมบัติคล้ายกับ ( Hf )และ (Ta) ตามลำดับ และเมื่อศึกษาตารางธาตุให้ลึกซึ่งยิ่งขึ้นก็จะพบว่านอกจากจะสามารถระบุได้ว่าธาตุใดหรือสารประกอบของธาตุใดจะมีสมบัติคล้ายกับธาตุหรือสารประกอบของธาตุหนึ่งแล้วก็ยังระบุได้อีกว่าจะมีสมบัติใดบ้างที่แตกต่างกัน เช่น ( H2SO4 ) และ ( H2TeO4 )แม้ว่า S และ Te จะอยู่ในหมู่ VIA ด้วยกัน แต่สมบัติของสารประกอบทั้งสองมีความแตกต่างกันอยู่



ตารางธาตุ

ตารางธาตุ ( Periodic Table ) คือ ตารางที่รวบรวมธาตุต่าง ๆ เข้าเป็นหมวดหมู่ ตามคุณสมบัติที่เหมือน ๆ กัน ไว้เป็นพวกเดียวกัน เพื่อสะดวกในการจดจำและศึกษา



สมบัติของธาตุ
ธาตุ (Element) คือ สารบริสุทธิ์ที่ประกอบด้วยอะตอมเพียงชนิดเดียว เช่น โซเดียม (Na) แมกนีเซียม (Mg) คาร์บอน (C) ออกซิเจน (O) เป็นต้น


ในการจัดธาตุออกเป็นหมวดหมู่จะอาศัยสมบัติที่คล้ายคลึงกันของธาตุแต่ละชนิดเป็นเกณฑ์ เช่น ใช้ความเป็นโลหะและอโลหะเป็นเกณฑ์ แบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม คือ โลหะ กึ่งโลหะ และอโลหะ และยังสามารถแบ่งธาตุทั้ง 3 กลุ่มออกเป็นกลุ่มย่อยๆได้อีก เช่น แบ่งกลุ่มย่อยโดยใช้สถานะเป็นเกณฑ์ความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยา และลักษณะที่อุณหภูมิปกติ เป็นต้น ดังแผนภาพเราแบ่งธาตุออกเป็น 3 ชนิด คือ

โลหะ ( Metal)
อโลหะ ( Non-metal)
กึ่งโลหะ ( Metalloid หรือ Semi metal

หมู่ตารางธาตุ
คือ คอลัมน์ในแนวดิ่งของธาตุเคมีในตารางธาตุ มีทั้งหมด 18 หมู่ในตารางธาตุมาตรฐานในยุคใหม่นี้การจัดหมวดหมู่ของธาตุในตารางธาตุจะพิจารณาจากการโคจรของอิเล็กตรอนในวงโคจรชั้นนอกสุดของอะตอมซึ่งคุณสมบัติทางเคมีของธาตุจะขึ้นอยู่กับการให้อิเล็กตรอนชั้นนอกสุดนี้ธาตุที่อะตอมมีวงโคจรของอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดเหมือนกันมักจะมีคุณสมบัติทางเคมีและฟิสิกส์เหมือนกัน

หมู่ตารางธาตุมีรายละเอียดดังนี้ (ในวงเล็บเป็นระบบเก่า: ยุโรป-อเมริกัน):
• หมู่ 1 (IA,IA): โลหะแอลคาไล

• หมู่ 2 (IIA,IIA): โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท

• หมู่ 3 (IIIA,IIIB)

• หมู่ 4 (IVA,IVAB)

• หมู่ 5 (VA,VB)

• หมู่ 6 (VIA,VIB)

• หมู่ 7 (VIIA,VIIB)

• หมู่ 8 (VIII)

• หมู่ 9 (VIII)

• หมู่ 10 (VIII)

• หมู่ 11 (IB,IB): the โลหะคอยน์เอจ (not a IUPAC-recommended name)

• หมู่ 12 (IIB,IIB)

• หมู่ 13 (IIIB,IIIA): หมู่โบรอน

• หมู่ 14 (IVB,IVA): หมู่คาร์บอน

• หมู่ 15 (VB,VA): พีนิคโคเจน (not a IUPAC-recommended name) or nitrogen group

• หมู่ 16 (VIB,VIA): แชลโคเจน

• หมู่ 17 (VIIB,VIIA): แฮโลเจน

• หมู่ 18 (Group 0): ก๊าซมีตระกูล

ความปลอดภัยในการปฏิบัติงานกับสารเคมี

ความปลอดภัยในการปฏิบัติงานกับสารเคมี (Chemical Safety)

กฎทั่วไปในการปฏิบัติงานกับสารเคมี
1. ต้องมีวิธีปฏิบัติงานที่ถูกต้องและปลอดภัย โดยหัวหน้าห้องปฏิบัติการมีหน้าที่ดูแลการจัดทำวิธีปฏิบัติงานของห้องปฏิบัติการที่ถูกต้องเหมาะสมและปลอดภัยในการปฏิบัติงานกับสารเคมี โดยอ้างอิงจาก MSDS (Material Safety Data Sheet) และ SG (Specific Gravity) ของสารเคมีที่ใช้ในกระบวนการของห้องปฏิบัติการนั้น
2. บุคลากรทุกคนในห้องปฏิบัติการ ต้องได้รับการ ฝึกอบรม เพื่อให้ทราบวิธีปฏิบัติงานที่ถูกต้องเหมาะสมและปลอดภัย ก่อนปฏิบัติงานจริง
- ผู้ปฏิบัติงานทุกคนต้องรู้จักสารเคมีที่ใช้ โดยการศึกษาจาก MSDS (Material Safety Data Sheet) และ SG (Specific Gravity) ที่จัดทำโดยผู้ผลิต
- มีการใช้เครื่องป้องกันอันตราย และ/หรือ อุปกรณ์ป้องกันอันตรายส่วนบุคคลที่เหมาะสมกับชนิดของสารเคมี
- ต้องมีการจัดการสารเคมีที่ถูกต้อง ได้แก่ การเก็บรักษา การใช้ในห้องปฏิบัติการ และการกำจัด ต้องทำอย่างถูกต้องตามคำแนะนำใน MSDS (Material Safety Data Sheet) และ SG (Specific Gravity) รวมทั้งต้องติดฉลากบนภาชนะบรรจุสารเคมีและของเสียสารเคมีให้ถูกต้อง
- จัดทำรายการสารเคมี และปริมาณที่มีไว้ในครอบครองของสารเคมีทุกชนิดที่ใช้ในแต่ละห้องปฏิบัติ­การหรือหน่วยงาน โดยเฉพาะสารเคมีที่เป็นอันตราย มีการทบทวนรายการและปริมาณสารเคมีให้เป็นปัจจุบัน รวมทั้งข้อมูลหน่วยงานหรือผู้ผลิตที่ติดต่อได้ในภาวะฉุกเฉิน
- ทบทวนความจำเป็นในการใช้สารเคมีและวิธีการป้องกันอันตรายจากสารเคมี วิธีการลดอันตรายจากสารเคมีที่ดีที่สุดคือการใช้สารเคมีอันตรายให้น้อยที่สุด ดังนั้นเมื่อต้องปฏิบัติงานกับสารเคมีที่มีอันตรายสูงหรือกำจัดยาก ต้องพิจารณาว่ามีทางเลือกอื่นหรือไม่ มีสารตัวอื่นที่อันตรายน้อยกว่าหรือกำจัดได้ง่ายกว่าหรือไม่
- ต้องมีระบบการเฝ้าระวังและตรวจติดตาม โดยหน่วยงานที่มีความเชี่ยวชาญ เพื่อประเมินว่าบุคลากรที่ปฏิบัติงานเกี่ยวข้องกับสารเคมีได้รับสารเคมีเข้าสู่ร่างกาย เกินกว่าเกณฑ์มาตรฐานกำหนดหรือไม่

มาตรการส่วนบุคคล
1. ต้องเข้ารับการฝึกอบรมวิธีการปฏิบัติงานกับสารเคมีอย่างปลอดภัยตามที่คณะฯหรือหน่วยงานกำหนด
2. ต้องรู้จักสารเคมีที่ตนใช้ และศึกษา MSDS และ SG ของสารเคมีนั้นๆ ทั้งนี้ MSDS และ SG เป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์กับผู้ปฏิบัติงานเอง ในการป้องกันตนเองและระวังอันตรายได้อย่างถูกต้อง
3. ต้องปฏิบัติงานตามวิธีปฏิบัติงานที่ปลอดภัยและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย

หลักทั่วไปสำหรับผู้ปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการที่ใช้สารเคมี
· ห้ามดื่ม กิน หรือสูบบุหรี่ในห้องปฏิบัติการ
· ห้ามเก็บอาหารและเครื่องดื่มไว้ในตู้เย็นหรือที่ใดๆ ในห้องปฏิบัติการ
· ห้ามทำการแต่งหน้าหรือใช้เครื่องสำอางในห้องปฏิบัติการ
· ห้ามใส่ contact lens เมื่อต้องทำงานสัมผัสสารเคมี
หากได้รับอุบัติเหตุสารเคมีกระเด็นเข้าตา หรือสัมผัสกับไอระเหยของสารเคมีบางชนิดโดยไม่รู้ตัวหากจำเป็นต้องใส่ contact lens ต้องสวมแว่นนิรภัย
· สวมกางเกงหรือกระโปรงที่คลุมเข่า สวมรองเท้าหุ้มส้นที่ปิดนิ้วเท้า เพื่อป้องกันขาและเท้าจากอันตรายเมื่อสารเคมีหรือภาชนะหกหล่น
รวบผมให้เรียบร้อย ไม่ควรใส่กำไล สร้อยข้อมือ หรือแหวน เมื่อทำงานกับสารเคมี
· ขณะปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการ ต้องสวมเสื้อกาวน์ และให้ถอดออกเมื่อออกจากห้อง
· ห้ามรบกวนสมาธิผู้ที่กำลังปฏิบัติงาน
· ห้ามนำเด็กหรือสัตว์เลี้ยงเข้ามาในห้องปฏิบัติการ เพราะอาจได้รับอันตราย และยังรบกวนสมาธิอีกด้วย
· ห้ามใช้ปากดูดปิเปตต์ ให้ใช้ลูกยางขนาดที่เหมาะสม
· ต้องใช้เครื่องป้องกันและ/หรืออุปกรณ์ป้องกันอันตรายส่วนบุคคลที่เหมาะสม ขณะปฏิบัติงานกับสารเคมี
· อ่านฉลากก่อนหยิบใช้สารเคมีทุกครั้ง เพื่อป้องกันการหยิบผิด
· ในการเทสารเคมีให้เทด้านตรงข้ามฉลากเพื่อไม่ให้สารเคมีไหลเลอะฉลาก
· การแบ่งสารเคมีมาใช้ต้องกะปริมาณให้พอดีไม่ใช้สารเคมีมากเกินกว่าที่กำหนด
· การใช้สารเคมีซึ่งเป็นพิษต่อสุขภาพที่เข้าสู่ร่างกายทางการหายใจ ต้องทำในตู้ดูดไอสารเคมี (fume hood)
· การเจือจางกรด ให้เทกรดเข้มข้นลงสู่น้ำยาที่เจือจางน้อยกว่าเสมอ ควรสวมแว่นและทำในตู้ดูดไอสารเคมี

การจัดซื้อและตรวจรับสารเคมี
1. ก่อนสั่งซื้อสารเคมีต้องทราบข้อมูลการกำจัดสารเคมี โดยให้ถามจากผู้ขาย
2. เมื่อสั่งซื้อสารเคมี ต้องขอ MSDS (Material Safety Data Sheet) และ SG (Specific Gravity) ของสารเคมีนั้นจากผู้ผลิต/ผู้แทนจำหน่ายทุกครั้ง
3. ไม่ควรซื้อสารเคมีขวดใหญ่เกินไป หากเหลือใช้หรือเปลี่ยนวิธีวิเคราะห์ใหม่จะมีสารเคมีตกค้าง
4. เมื่อตรวจรับสารเคมี ต้องตรวจสภาพทั่วไปของภาชนะบรรจุว่าไม่มีรอยเปิดหรือชำรุด และฉลากระบุชื่อสารเคมีและรายละเอียดอื่นๆ บนภาชนะนั้น ต้องอยู่ในสภาพสมบูรณ์ ไม่หลุดลอก ให้บันทึกวันที่รับสารเคมีไว้ที่ข้างขวด และวงรอบวันหมดอายุให้เห็นชัดเจน วงป้ายเตือน (เช่น flammable หรือ corrosive) ด้วยปากกาทำเครื่องหมายสีแดง
5. ลงบันทึกการรับสารเคมี พร้อมทั้งลงชื่อผู้รับของและผู้ส่งของไว้เป็นหลักฐาน
6. ทำความเข้าใจ MSDS (Material Safety Data Sheet) และ SG (Specific Gravity) ซึ่งผู้ขายต้องให้มาพร้อมสารเคมี เก็บ MSDS (Material Safety Data Sheet) และ SG (Specific Gravity) เป็นหมวดหมู่ในที่เหมาะสม ให้สามารถใช้อ้างอิงได้ทันทีที่ต้องการ
7. ถ้ามีการทำสัญญาซื้อปีละครั้ง ควรทำความตกลงกับผู้ขายให้ทยอยส่งของตามปริมาณการใช้ โดยอย่าให้มีการส่งของมากเกินไปในแต่ละครั้ง เพราะต้องใช้พื้นที่เก็บมากและเก็บไว้นาน

การเก็บรักษาสารเคมี มีหลักการทั่วไปดังนี้
ก. เก็บรักษาตามคำแนะนำใน MSDS (Material Safety Data Sheet) และ SG (Specific Gravity)
ข. ควรมีการควบคุมสภาวะแวดล้อมให้เหมาะสมกับการจัดเก็บ เช่น จัดวางให้อยู่ในที่อากาศถ่ายเทได้ดี จัดเก็บห่างจากแหล่งกําเนิดความร้อน เปลวไฟ หรือประกายไฟ ไม่ควรถูกแดดส่องถึงโดยตรง ห้ามสูบบุหรี่ในบริเวณที่เก็บสารเคมี ควรมีการดูแลความสะอาดเรียบร้อยอยู่เสมอ ไม่ให้มีสิ่งกีดขวางตามทางเดินรอบๆ ถ้าเป็นไปได้ควรมีห้องหรือสถานที่เก็บสารเคมีโดยเฉพาะ แยกจากห้องปฏิบัติการ
ค. ชั้นวางสารเคมีควรมีแผ่นป้ายด้านหลังและด้านข้าง และมีขอบกั้นด้านหน้า หรืออาจยกด้านหน้าของชั้นให้สูงขึ้นประมาณ 1/4 นิ้ว
เพื่อป้องกันไม่ให้ขวดสารเคมีหล่นจากชั้น
ง. ควรจัดวางสารเคมีอย่างเป็นระเบียบ ไม่หนาแน่นเกินไป
จ. ควรวางสารเคมีให้อยู่ในระดับที่ไม่สูงกว่าระดับสายตา ถ้าเป็นขวดหรือภาชนะบรรจุขนาดใหญ่หรือมีน้ำหนักมากให้วางชั้นล่างสุด
ฉ. ไม่ควรจัดเก็บสารเคมีโดยเรียงลําดับตามตัวอักษรแต่ เพียงอย่างเดียว สารเคมีที่เกิดปฏิกิริยาระหว่างกันได้ง่าย หรืออาจเรียก สารเคมีที่เข้ากันไม่ได้ ไม่ควรวางเก็บไว้ใกล้กัน เช่น สารเคมีที่เป็นด่างไม่ควรเก็บไว้ ใกล้สารเคมีที่เป็นกรด และสารเคมีชนิดออกซิไดส์ควรจะเก็บแยกจากชนิดรีดิวซ์
ช. ภาชนะบรรจุสารเคมีต้องมีฝาปิดแน่นสนิท อากาศเข้าไม่ได้
ซ. ทำตามข้อควรระวังในการเก็บสารเคมีแต่ละประเภท ตัวอย่างข้อควรระวังที่สำคัญ เช่น
· สารกัดกร่อน ควรวางภาชนะที่บรรจุสารกัดกร่อนไว้ในถาด หรือซ้อนไว้ในภาชนะอีกชั้นหนึ่ง
· สารเคมีที่ติดไฟง่ายชนิดที่ต้องเก็บไว้ในตู้เย็นชนิดกันระเบิด
· สารพิษ และสารก่อมะเร็ง ต้องเก็บในที่มิดชิด โดยใส่ตู้เก็บแยกกัน ต่างหากจากสารเคมีอื่น มีข้อความ "สารพิษ" และ "สารก่อมะเร็ง" ติดให้เห็นชัดเจน
ฌ. สารเคมีที่เหลือจากการนำออกไปใช้งานแล้ว ห้ามเทกลับลงในขวดหรือภาชนะเดิมอีก
ญ. ตรวจสอบสารเคมีเป็นระยะว่ามีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ ตรวจหาสิ่งที่แสดงว่าสารเคมีเสื่อม เช่น ฝามีรอยแยก การตกตะกอนหรือแยกชั้น มีการตกผลึกที่ก้นขวด เป็นต้น สารเคมีที่เสื่อมไม่ควรเก็บไว้ใช้ต่อ ต้องนำไปกำจัดอย่างถูกวิธี
ฎ. สารเคมีที่ไม่มีป้ายชื่อบอก หรือมีสารอื่นเจือปนอยู่ หรือสารใดๆ ที่ไม่ต้องการ ต้องส่งไปกำจัดทิ้งอย่างเหมาะสม

ฉลากบนภาชนะบรรจุสารเคมี ภาชนะใส่สารเคมีทุกชนิด ต้องติดฉลากที่มีข้อมูลต่อไปนี้ให้ชัดเจน
ก. ชื่อสารเคมีและส่วนประกอบที่มีความเป็นพิษของสารเคมี
ข. คำเตือนที่เฉพาะเจาะจงต่อการเป็นอันตรายของสารเคมีที่บรรจุอยู่ (hazard warning) และข้อควรระวังในการเก็บและการใช้สารเคมีนั้นๆ
ค. ชื่อผู้ผลิตและ/หรือตัวแทนจำหน่าย
ง. ข้อมูลการรักษาพยาบาลเบื้องต้น
จ. บันทึกวันที่รับสารเคมีและวันเปิดใช้





การจัดให้มีอุปกรณ์ปฐมพยาบาลที่จำเป็นในห้องปฏิบัติการ
ก. มีชุดน้ำยาล้างตา หรือ น้ำเกลือ เตรียมไว้กรณีเกิดอุบัติเหตุสารเคมีเข้าตา
ข. ควรมีอ่างล้างหน้าที่สามารถเข้าไปถึงได้ทันที
ค. หากเป็นไปได้ควรมีอ่างล้างตา ซึ่งต้องดูแลให้ใช้งานได้อยู่เสมอ

การทิ้งและการกำจัดสารเคมี จากห้องปฏิบัติการ

หลักปฏิบัติเมื่อจะทิ้งสารเคมีที่ใช้แล้วหรือของเสียสารเคมีที่เกิดจากกระบวนการในห้องปฏิบัติการ มีดังนี้

ก. ปฏิบัติตามคำแนะนำใน MSDS (Material Safety Data Sheet) และ SG (Specific Gravity) ของสารเคมีแต่ละชนิด
ข. สารเคมีที่ทิ้งลงอ่างน้ำหรือท่อน้ำทิ้งได้เลย ได้แก่
· สารละลายที่เป็นกลาง และสารระคายเคือง เช่น sodium chloride
· สารละลายบัฟเฟอร์
· สีย้อมเซลล์และเนื้อเยื่อซึ่งล้างออกจากแผ่นสไลด์
ค. สารเคมีที่สามารถทิ้งลงอ่างน้ำหรือท่อน้ำทิ้งได้ แต่ต้องทำให้เจือจางก่อน ได้แก่
· สารกัดกร่อน เช่น hydrochloric acid, sodium hydroxide เป็นต้น สารเคมีที่เป็นกรดหรือด่างนี้ ต้องเจือจางให้ต่ำกว่า 1 M (1 โมล/ลิตร) ก่อนเททิ้งลงอ่างน้ำ และเมื่อเทลงอ่างแล้วให้เปิดน้ำล้างตามมากๆ
· สารกลุ่ม volatile organic เช่น formaldehyde ต้องเจือจางด้วยน้ำให้เป็น 0.1% ก่อนทิ้ง ส่วน glutaraldehyde ต้องเจือจางด้วยน้ำให้เป็น 1% ก่อนทิ้ง เป็นต้น
ง. สารเคมีหรือสารละลายที่ประกอบด้วยสารต่อไปนี้ ห้ามทิ้งลงอ่างน้ำหรือท่อน้ำทิ้งเด็ดขาด ได้แก่
· สารไวไฟสูง และ solvent ที่ไม่ละลายน้ำ เช่น ethyl ether, hexane, acetone เป็นต้น solvent ปริมาณไม่มาก
· สารพิษ และสารก่อมะเร็ง เช่น acrylamide, mercury, ethidium bromide เป็นต้น
· สารไวปฏิกิริยากับน้ำ เช่น โลหะโซเดียม เป็นต้น
จ. การรวบรวมของเสียสารเคมีเพื่อรอกำจัด ให้หน่วยงานปฏิบัติดังนี้
· รวบรวมสารเคมีที่ต้องทิ้งใส่ภาชนะที่ทนการกัดกร่อน เช่น ขวดแก้ว โดยแยกประเภทของแข็งหรือของเหลว และแยกตามประเภทสารเคมี
· ติดฉลากชนิดของสารเคมีและปริมาณที่อยู่ในแต่ละภาชนะ รวมทั้งวันที่ทิ้ง
· จัดเก็บตามข้อควรระวังของสารเคมีแต่ละประเภท แต่ควรแยกจากสารเคมีที่ยังเก็บไว้ใช้
· แจ้งสำนักผู้อำนวยการ แล้วรอส่งให้หน่วยงานของโรงพยาบาลนำไปกำจัดโดยบริษัทภายนอกต่อไป
ฉ. ภาชนะในห้องปฏิบัติการที่ใช้แล้วและเปื้อนสารเคมี ให้ผู้ใช้สารเคมีล้างสารเคมีจากภาชนะจนเจือจางก่อนที่จะให้เจ้าหน้าที่ล้างนำไปล้างต่อ
ช. ขวดที่เคยใส่สารเคมีแล้วจะทิ้ง ต้องนำสารเคมีออกให้หมดก่อน เช่น ขวดใส่ solvent ให้เปิดไล่ไอระเหยของ solvent ในตู้ดูดไอสารเคมีให้หมด เป็นต้นขยะที่ปนเปื้อนสารเคมีให้ทิ้งลงในถังขยะสารเคมี (ถุงรองรับสีขาว) เท่านั้น ห้ามทิ้งในถังขยะทั่วไป (ถุงรองรับสีเหลือง) หรือถังขยะติดเชื้อ (ถุงรองรับสีแดง)

สารเคมีในชีวิตประจำวัน

สารเคมีในชีวิตประจำวัน

ทุกครัวเรือนจำเป็นต้องใช้ผลิตภัณฑ์ต่างๆที่มีสารเคมีเป็นส่วนประกอบ ซึ่งได้แก่ ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดห้องน้ำ ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในห้องครัว ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ส่วนบุคคล หรือแม้แต่ยาฆ่าแมลง เป็นต้น คุณเคยหยุดคิดสักนิดบ้างไหมว่าผลิตภัณฑ์ต่างๆที่ใช้ภายในบ้านเหล่านี้ประกอบด้วยสารเคมีบางชนิดที่เป็นอันตรายต่อสมาชิกในครอบครัวและสัตว์เลี้ยงที่คุณรัก โดยถ้านำไปใช้ เก็บ หรือทำลายทิ้ง อย่างไม่ถูกวิธี อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ และสิ่งแวดล้อม หรืออาจติดไฟทำลายทรัพย์สินของคุณได้ อย่างไรก็ตาม ถ้าเรารู้จักใช้ เก็บ และทิ้งผลิตภัณฑ์เหล่านี้อย่างถูกวิธี เราก็จะสามารถป้องกันอันตรายที่อาจเกิดขึ้นได้และใช้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้อย่างปลอดภัย

ทำไมสารเคมีที่ใช้ภายในบ้านจึงเป็นอันตราย

ผลิตภัณฑ์สารเคมีที่ใช้ภายในบ้านมีอันตราย โดยอย่างน้อยมีคุณสมบัติข้อใดข้อหนึ่งดังนี้ เป็นพิษ กัดกร่อน ติดไฟได้ หรือทำปฏิกิริยาที่รุนแรงได้ ผลิตภัณฑ์ที่มีสารเคมีที่เป็นอันตรายเป็นส่วนประกอบ ได้แก่ นํ้ายาทำความสะอาดทั่วไป ยาฆ่าแมลง สเปรย์ชนิดต่างๆ นํ้ายาขจัดคราบไขมัน นํ้ามันเชื้อเพลิง สีและผลิตภัณฑ์ที่ถูกทาสีมาแล้ว แบตเตอรี และหมึก ผลิตภัณฑ์และสารเคมีต่างๆเหล่านี้ส่วนมากถ้าได้รับหรือสัมผัสในปริมาณที่น้อยคงไม่ก่อให้เกิดอันตรายมากนัก แต่ถ้าได้รับหรือสัมผัสในปริมาณที่มาก หรือในกรณีอุบัติเหตุ เช่น สารเคมีหกรดร่างกาย หรือรั่วออกจากภาชนะบรรจุ ก็อาจทำให้เกิดอันตรายถึงชีวิตได้

สิ่งที่ควรปฏิบัติเพื่อให้บ้านของคุณปลอดภัย

1. จัดเก็บผลิตภัณฑ์ต่างๆไว้ในที่ที่แห้งและเย็น ห่างจากความร้อน จัดวางบนพื้นหรือชั้นที่มั่นคง และเก็บให้เป็นระบบ ควรแยกเก็บผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ติดไฟได้ ทำปฏิกิริยาที่รุนแรงได้ หรือเป็นพิษ ไว้บนชั้นต่างหาก และทำความคุ้นเคยกับผลิตภัณฑ์แต่ละชนิด ควรจดจำให้ได้ว่าเก็บไว้ที่ไหน และแต่ละผลิตภัณฑ์มีวัตถุประสงค์ในการใช้อย่างไร เมื่อใช้เสร็จแล้วควรนำมาเก็บไว้ที่เดิมทันที และตรวจให้แน่ใจว่าภาชนะทุกชิ้นมีฝาปิดที่แน่นหนา ผลิตภัณฑ์บางชนิดอาจเป็นอันตรายได้มากกว่าที่คุณคิด ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้แก่
- ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดภายในบ้าน เช่น นํ้ายาเช็ดกระจก แอมโมเนีย นํ้ายาฆ่าเชื้อ นํ้ายาทำความสะอาดพรม นํ้ายาขัดเฟอร์นิเจอร์ รวมทั้งสเปรย์ปรับอากาศ เป็นต้น
- ผลิตภัณฑ์ซักผ้า เช่น ผงซักฟอก นํ้ายาปรับผ้านุ่ม นํ้ายาฟอกสีผ้า เป็นต้น
- ผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพและความงาม เช่น สเปรย์ใส่ผม นํ้ายาทาเล็บ นํ้ายาล้างเล็บ นํ้ายากำจัดขน นํ้ายาย้อมผม เครื่องสำอางอื่นๆ เป็นต้น
- ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในสวน เช่น ปุ๋ย ยากำจัดวัชพืช ยาฆ่าแมลง เป็นต้น
- ผลิตภัณฑ์เพื่อการบำรุงรักษาบ้าน เช่น สีทาบ้าน กาว นํ้ายากันซึม นํ้ามันล้างสี เป็นต้น
- ผลิตภัณฑ์สำหรับรถยนต์ เช่น นํ้ามันเชื้อเพลิง นํ้ามันเบรค นํ้ามันเครื่อง นํ้ายาล้างรถ นํ้ายาขัดเงา เป็นต้น
2. ผลิตภัณฑ์สารเคมีทุกชนิดต้องมีฉลากและต้องอ่านฉลากก่อนใช้งานทุกครั้ง ผลิตภัณฑ์ที่เป็นอันตรายควรต้องใช้ด้วยความระมัดระวัง อ่านฉลากและทำตามวิธีใช้อย่างถูกต้องรอบคอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้าฉลากมีคำว่า “อันตราย (DANGER)”, “สารพิษ (POISON)”, “คำเตือน (WARNING)”, หรือ “ข้อควรระวัง (CAUTION)” โดยมีรายละเอียดอธิบายได้ดังนี้
- อันตราย (DANGER) แสดงให้เห็นว่าควรใช้ผลิตภัณฑ์ด้วยความระมัดระวังเพิ่มมากขึ้นเป็นพิเศษ สารเคมีที่ไม่ได้ถูกทำให้เจือจาง เมื่อสัมผัสถูกกับตาหรือผิวหนังโดยไม่ได้ตั้งใจ อาจทำให้เนื้อเยื่อบริเวณนั้นถูกกัดทำลาย หรือสารบางอย่างอาจติดไฟได้ถ้าสัมผัสกับเปลวไฟ
- สารพิษ (POISON) คือ สารที่ทำให้เป็นอันตราย หรือ ทำให้เสียชีวิต ถ้าถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกายทางผิวหนัง รับประทาน หรือ สูดดม คำนี้เป็นเป็นข้อเตือนถึงอันตรายที่รุนแรงที่สุด
- เป็นพิษ (TOXIC) หมายถึง เป็นอันตราย ทำให้อวัยวะต่างๆทำหน้าที่ผิดปกติไป หรือ ทำให้เสียชีวิตได้ ถ้าถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกายทางผิวหนัง รับประทาน หรือ สูดดม
- สารก่อความระคายเคือง (IRRITANT) หมายถึง สารที่ทำให้เกิดความระคายเคือง หรืออาการบวมต่อผิวหนัง ตา เยื่อบุ และระบบทางเดินหายใจ
- ติดไฟได้ (FLAMMABLE หรือ COMBUSTIBLE) หมายถึง สามารถติดไฟได้ง่าย และมีแนวโน้มที่จะเผาไหม้ได้อย่างรวดเร็ว
- สารกัดกร่อน (CORROSIVE) หมายถึง สารเคมี หรือไอระเหยของสารเคมีนั้นสามารถทำให้วัสดุถูกกัดกร่อน ผุ หรือสิ่งมีชีวิตถูกทำลายได้
3. เลือกซื้อผลิตภัณฑ์เท่าที่ต้องการใช้เท่านั้น อย่าซื้อสิ่งที่ไม่ต้องการใช้ เพราะเสมือนกับเป็นการเก็บสารพิษไว้ใกล้ตัวโดยไม่จำเป็น พยายามใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่เดิมให้หมดก่อนซื้อมาเพิ่ม ถ้ามีของที่ไม่จำเป็นต้องใช้แล้วเหลืออยู่ ควรบริจาคให้กับผู้ที่ต้องการใช้ต่อไป หรือไม่ก็ควรเก็บและทำฉลากให้ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อฉลากใกล้หลุดหรือฉีกขาด และควรทิ้งผลิตภัณฑ์ที่เก่ามากๆ ซึ่งไม่ควรนำมาใช้อีกต่อไป
4. เก็บให้ไกลจากเด็ก สารทำความสะอาด หรือ สารเคมีที่ใช้ภายในบ้านอาจทำให้เป็นอันตรายถึงแก่ชีวิต ควรเก็บในตู้ที่เด็กเอื้อมไม่ถึง อาจล็อคตู้ด้วยถ้าจำเป็น สอนเด็กๆในบ้านให้ทราบถึงอันตรายจากสารเคมี นอกจากนี้ ควรจดเบอร์โทรศัพท์ฉุกเฉินไว้ใกล้กับโทรศัพท์ เบอร์โทรศัพท์เหล่านี้ ได้แก่ เบอร์รถพยาบาลหรือโรงพยาบาลที่ใกล้บ้าน สถานีดับเพลิง สถานีตำรวจ หน่วยงานที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับการควบคุมสารพิษ และแพทย์ประจำตัว
5. ไม่ควรเก็บสารเคมีปะปนกับอาหาร ทั้งนี้เนื่องจากสารเคมีอาจหกหรือมีไอระเหยทำให้ปนเปื้อนกับอาหารได้ และเมื่อใช้ผลิตภัณฑ์สารเคมีเสร็จแล้วควรล้างมือให้สะอาดทุกครั้ง
6. ไม่ควรเก็บของเหลวหรือก๊าซที่ติดไฟได้ไว้ในบ้าน นํ้ามันเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์หรือถังบรรจุก๊าซถ้าสามารถทำได้ไม่ควรนำมาเก็บไว้ภายในบ้าน ถังบรรจุก๊าซควรเก็บไว้นอกบ้านในบริเวณใต้ร่มเงาที่มีอากาศถ่ายเทได้สะดวก ต้องไม่เก็บของเหลวหรือก๊าซที่ติดไฟได้ไว้ใกล้กับแหล่งของความร้อนหรือเปลวไฟ และเก็บไว้ในภาชนะบรรจุดั้งเดิมหรือภาชนะที่ได้รับการรับรองแล้วเท่านั้น
7. เก็บสารเคมีไว้ในภาชนะบรรจุดั้งเดิมเท่านั้น ไม่ควรเปลี่ยนถ่ายสารเคมีที่ใช้ภายในบ้านลงในภาชนะชนิดอื่นๆ ยกเว้นภาชนะที่ติดฉลากไว้อย่างเหมาะสมและเข้ากันได้กับสารเคมีนั้นๆโดยไม่ทำให้เกิดการรั่วซึม นอกจากนี้ ไม่ควรเปลี่ยนถ่ายสารเคมีลงในภาชนะที่ใช้สำหรับบรรจุอาหาร เช่น ขวดนํ้าอัดลม กระป๋องนม ขวดนม เป็นต้น เพื่อป้องกันผู้ที่รู้เท่าไม่ถึงการณ์นำไปรับประทาน
8. ผลิตภัณฑ์หลายชนิดสามารถนำไปแปรรูปเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เพื่อลดปริมาณสารเคมีที่เป็นพิษในสิ่งแวดล้อม
9. ใช้ผลิตภัณฑ์อื่นๆที่มีอันตรายน้อยกว่าทดแทนสำหรับงานบ้านทั่วๆไป ตัวอย่างเช่น สามารถใช้ผงฟู และนํ้าส้มสายชูเทลงในท่อระบายนํ้า เพื่อป้องกันการอุดตันได้
10. ทิ้งผลิตภัณฑ์และภาชนะบรรจุให้ถูกต้องเหมาะสม ไม่เทผลิตภัณฑ์ลงในดินหรือในท่อระบายนํ้าทิ้ง ผลิตภัณฑ์หลายชนิดไม่ควรทิ้งลงในถังขยะหรือเทลงในโถส้วม ควรอ่านฉลากเพื่อทราบวิธีการทิ้งที่เหมาะสมตามคำแนะนำของผู้ผลิต

ทำอย่างไรให้ปลอดภัยขณะใช้สารเคมี

1. เลือกใช้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นพิษแทน
2. อ่านฉลากและปฏิบัติตามวิธีการใช้ทุกครั้ง
3. สวมถุงมือและเสื้อคลุมทุกครั้ง ถ้าผลิตภัณฑ์สามารถทำให้เกิดอันตรายได้โดยการสัมผัสต่อผิวหนัง
4. สวมแว่นตาป้องกันสารเคมี ถ้าผลิตภัณฑ์สามารถทำให้เกิดอันตรายต่อตา
5. ห้ามสวมคอนแทคเลนส์เมื่อใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น ทินเนอร์ เป็นต้น
6. หยุดใช้ผลิตภัณฑ์ทันทีถ้ารู้สึกวิงเวียน ปวดท้อง คลื่นไส้ อาเจียน หรือปวดศีรษะ
7. ควรใช้ผลิตภัณฑ์สารเคมีในที่ที่มีอากาศถ่ายเทได้สะดวก ถ้าเป็นไปได้ควรใช้ผลิตภัณฑ์ในที่โล่งแจ้ง
8. ห้ามสูบบุหรี่เมื่อใช้ผลิตภัณฑ์ที่สามารถติดไฟได้
9. ห้ามผสมผลิตภัณฑ์สารเคมีเอง เนื่องจากสารเคมีบางชนิดอาจทำปฏิกิริยาต่อกัน เกิดเป็นไอควันพิษหรืออาจระเบิดได้
10. พบแพทย์ทันทีถ้าสงสัยว่าได้รับสารพิษหรือได้รับอันตรายเมื่อสัมผัสกับสารเคมีที่ใช้ภายในบ้าน