เรื่องย่อยที่ 1
การแยกสารด้วยวิธีทางกายภาพ (หยิบ ร่อน แม่เหล็ก ริน กรอง ตกตะกอน)
องค์ความรู้
- การแยกสาร คือการทำให้สารที่ปนกันอยู่แยกออกจากกัน โดยอาศัย สมบัติที่ต่างกัน ของสารแต่ละชนิด เช่น ขนาดชิ้น เนื้อของสาร หรือความสามารถในการถูกแม่เหล็กดูด
- การแยกสารด้วยวิธีทางกายภาพ ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงทางเคมี สารแต่ละชนิดที่แยกได้ยังเป็นสารเดิม เช่น เกลือที่แยกออกมาก็ยังเป็นเกลือ
- วิธีแยกสาร 6 วิธีที่เด็ก ป.6 ต้องรู้จักและเปรียบเทียบได้
| วิธี | เหมาะกับของผสมแบบใด | หลักการที่ใช้ |
|---|---|---|
| การหยิบออก | ของแข็งชิ้นใหญ่ปนกัน มองเห็นและจับได้ | ใช้มือหรือคีมหยิบชิ้นที่ไม่ต้องการออก |
| การร่อน | ของแข็งกับของแข็งที่มีขนาดต่างกันชัดเจน | ช่องตะแกรงคัดขนาด — ชิ้นเล็กผ่านลง ชิ้นใหญ่ค้างบน |
| การใช้แม่เหล็กดึงดูด | ของที่แม่เหล็กดูดได้ปนอยู่กับของที่ดูดไม่ได้ | แม่เหล็กดึง สารแม่เหล็ก ออกจากส่วนที่เหลือ |
| การรินออก | ของเหลวกับของแข็งที่ตกอยู่ก้นภาชนะ หรือของเหลวสองชนิดแยกชั้นกัน | ค่อย ๆ เทของเหลวส่วนบนออก |
| การกรอง | ของแข็งที่ไม่ละลายน้ำปนอยู่ในของเหลว | กระดาษกรองกักของแข็งไว้ ของเหลวไหลผ่านลงไป |
| การตกตะกอน | ของแข็งชิ้นเล็กที่ลอยฟุ้งอยู่ในของเหลว | ทิ้งไว้ให้ของแข็งจมลงก้น แล้วจึงรินหรือกรองต่อ |
- วิธีคิดเมื่อเจอโจทย์ «ควรแยกอย่างไร» — ดูว่ามีสารอะไรปนกัน → หาว่าสารเหล่านั้นมีสมบัติใด ต่างกันมากที่สุด → เลือกวิธีที่ใช้ความต่างข้อนั้น (ต่างขนาด → ร่อน · ติดแม่เหล็กกับไม่ติด → ใช้แม่เหล็กดึงดูด · ไม่ละลายของเหลว → กรองหรือตกตะกอน · แยกชั้นกัน → รินออก · ละลายเป็นเนื้อเดียว → ต้องใช้วิธีอื่นในหัวข้อถัดไป)
- จุดที่ต้องเปรียบเทียบให้ออก — การร่อนใช้กับของแข็งกับของแข็งแห้ง ส่วนการกรองต้องมีของเหลวเสมอ · การตกตะกอนต้องรอเวลาให้ของแข็งจมก่อน แต่การกรองแยกได้ทันทีที่เทผ่าน · การรินออกใช้กับของเหลวที่แยกชั้นชัดเจนและไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ
- ของผสมหนึ่งอย่างอาจต้องแยก หลายวิธีต่อกัน เช่น น้ำในบ่อมีทั้งใบไม้และทราย — หยิบใบไม้ออกก่อน แล้วจึงรินหรือกรองทรายออก
- การแยกสารจะเชื่อถือได้ต้องมี หลักฐานเชิงประจักษ์ คือผลที่สังเกตได้จริงจากการลงมือทำ แล้วบันทึกผลไว้ ไม่ใช่เดาจากชื่อของสาร
ตัวอย่างและวิธีคิด
- ทรายปนตะปูเหล็ก จะแยกได้อย่างไร — ใช้ แม่เหล็กดึงดูด เพราะเหล็กเป็นสารแม่เหล็กที่แม่เหล็กดูดติด ส่วนทรายดูดไม่ติด
- เกลือป่นปนกับทรายหยาบ จะแยกได้อย่างไร — ใช้ การร่อน ทรายเม็ดใหญ่ค้างบนตะแกรง เกลือเม็ดเล็กผ่านลงไป เพราะสองอย่างต่างกันที่ขนาดชิ้น
- น้ำขุ่นที่มีทรายปนอยู่ จะทำให้น้ำใสได้อย่างไร — ตกตะกอน ก่อนโดยตั้งทิ้งไว้ให้ทรายจม แล้ว รินออก เอาแต่น้ำใส ถ้ายังขุ่นก็ กรอง อีกครั้ง
- น้ำปนใบไม้แห้ง จะแยกได้อย่างไร — การหยิบออก เพราะใบไม้เป็นชิ้นใหญ่ที่มองเห็นและจับได้ ไม่ได้ละลายรวมกับน้ำ
- แยกทราย ใบไม้ และน้ำ ออกจากกัน — ทำเป็นขั้น: หยิบใบไม้ออก → ทิ้งไว้ให้ทรายตกตะกอน → รินน้ำใสออก → ตากทรายให้แห้ง
ภาพและไดอะแกรม
flowchart TD
A[ของผสมที่ต้องแยก] --> B{ของแข็งชิ้นใหญ่<br/>มองเห็นและหยิบได้หรือไม่}
B -- ใช่ --> B1[การหยิบออก]
B -- ไม่ใช่ --> C{ของแข็งกับของแข็ง<br/>ขนาดต่างกันชัดเจนหรือไม่}
C -- ใช่ --> C1[การร่อน]
C -- ไม่ใช่ --> D{มีสารแม่เหล็กปนอยู่หรือไม่}
D -- ใช่ --> D1[การใช้แม่เหล็กดึงดูด]
D -- ไม่ใช่ --> E{มีของเหลวอยู่ในของผสมหรือไม่}
E -- ไม่มี --> E1[ใช้สมบัติด้านอื่นตัดสิน<br/>เช่น สี หรือเนื้อของสาร]
E -- มี --> F{ของแข็งนั้น<br/>ละลายในของเหลวหรือไม่}
F -- ไม่ละลาย --> F1[ตกตะกอน<br/>แล้วรินออกหรือกรอง]
F -- ละลาย --> F2[แยกด้วยวิธีอื่น<br/>เช่น กลั่น สกัด หรือทำให้น้ำระเหยแห้ง]
G[ของเหลว 2 ชนิด<br/>แยกชั้นกัน] --> G1[การรินออก]
คำบรรยายภาพ: แผนผังช่วยตัดสินใจเลือกวิธีแยกสาร เริ่มจากดูว่าของผสมมีของแข็งชิ้นใหญ่หรือไม่ ถ้ามีก็ใช้การหยิบออก ถ้าไม่มีก็ดูต่อว่าของแข็งต่างขนาดกันหรือไม่ (ร่อน) มีสารแม่เหล็กปนหรือไม่ (ใช้แม่เหล็กดึงดูด) มีของเหลวอยู่หรือไม่ และของแข็งนั้นละลายในของเหลวหรือไม่ ถ้าไม่ละลายก็ใช้การตกตะกอนหรือการกรอง ถ้าละลายเป็นเนื้อเดียวก็ต้องใช้วิธีอื่น เช่น การกลั่น การสกัด หรือทำให้น้ำระเหยแห้ง ส่วนของเหลวสองชนิดที่แยกชั้นกันใช้การรินออก