Posed on..26 Jan 2018  By..Jira Tungvichitreak, Ratchadakorn Udomrit and Narisara Mataworn

 

 

เครื่องแก้ววิทยาศาสตร์ในห้องปฏิบัติการ

เป็นสิ่งที่นักเคมีและนักวิทยาศาสตร์ทุกคนคุ้นเคยกันเป็นอย่างดีอยู่แล้ว เพราะเครื่องแก้วห้องแล็ปเหล่านี้ นอกจากจะเป็นอุปกรณ์ที่นักเคมี นักวิทย์ฯ หรือนักวิจัยใช้ในการวัดปริมาตร บรรจุสาร หรือใช้อำนวยความสะดวกอื่นๆ ในการทดลองแล้ว ยังช่วยในการพัฒนาความรู้และงานทางด้านวิทยาศาสตร์ นวัตกรรมและเทคโนโลยีของประเทศและโลกของเราให้เจริญก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็วเลยก็ว่าได้

แต่สำหรับหลายๆ คนที่ยังไม่ได้เป็นนักเคมีหรือนักวิทย์ฯ และยังไม่ได้มีความชำนาญในงานด้านนี้ อาจจะยังไม่เข้าใจว่าเครื่องแก้วห้องปฏิบัติการต่างๆ ที่มีมากมายหลากหลายชนิด หลายรูปแบบ รูปทรง จริงๆ แล้วมันมีวิธีการจัดแบ่งกลุ่มอย่างไร มีลักษณะการใช้งานที่เฉพาะด้านใดบ้าง ที่ผ่านมาหลายท่านอาจจะอาศัยความเคยชิน การทำซ้ำ ทำตามต่อๆกันมา ตามเอกสารที่มีการระบุชนิดเครื่องแก้วที่ควรใช้ในงานนั้นไว้อยู่แล้ว แต่คงดีไม่น้อยนะคะ ถ้าลองมาทำความเข้าใจเรื่องนี้กันหน่อย เราอาจจะได้พบอะไรที่น่าสนใจอีกมากมายในเครื่องแก้วเหล่านี้ก็ได้ค่ะ

 

เรามาเริ่มต้นกันที่ การแบ่งประเภทของเครื่องแก้ววิทยาศาสตร์ กันก่อน โดยเป็นการแบ่งตามวัตถุประสงค์ของการใช้งาน สามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มหลักๆ คือ เครื่องแก้วที่ใช้งานทั่วไป (General Glassware) และ เครื่องแก้ววัดปริมาตรของเหลว (Volumetric Glassware)

 

1. เครื่องแก้วที่ใช้ในงานทั่วไป (General Glassware)

      ใช้สำหรับบรรจุสารเคมี  ใช้ในการต้ม หรือ ละลายสาร  และบางชนิดอาจใช้ในการวัดปริมาตรของของเหลวที่บรรจุอยู่แต่เป็นการวัดแบบหยาบ หรือเพียงคร่าวๆเท่านั้น  เช่น  

• บีกเกอร์ ( Beakers )
• ขวดรูปชมพู่ ( Erlenmeyer flasks )
• ขวดก้นกลม ( Boiling flasks, Round bottom )
• ขวดก้นแบน ( Boiling flasks, Flat bottom ) 

 

        

      

               

2. เครื่องแก้ววัดปริมาตรของเหลว (Volumetric Glassware)

     ใช้สำหรับวัดปริมาตรของของเหลวที่ต้องการความแม่นยำสูง

คุณลักษณะทั่วไปของเครื่องแก้ววัดปริมาตรของเหลว คือ

• มีขีดกำหนดปริมาตร (graduation marks) หรือ ข้อความกำหนดระบุปริมาตรที่วัดได้ที่แน่นอน
• มีการกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดในการวัดที่ยอมรับได้ (Tolerance limit)

เครื่องแก้วที่ถูกจัดว่าเป็นเครื่องแก้ววัดปริมาตร (Volumetric Glassware) ที่เรารู้จักกันดีนั้น ได้แก่

• กระบอกตวง (Measuring Cylinders)
• ขวดวัดปริมาตร (Volumetric Flasks)
• ขวดวัดความถ่วงจำเพาะ (Specific Gravity Bottle)
• บิวเรตต์ (Burettes)
• ปิเปตต์  (Pipettes)
  • ปิเปตต์วัดปริมาตร (Volumetric Pipette หรือ Transfer Pipette)
  • ไมโครปิเปตต์ (Micropipette)
  • ปิเปตต์ชนิดมีขีดย่อยแบ่งปริมาตร  (Measuring Pipette หรือ Graduated Pipette) แบ่งย่อยได้อีก 2 ชนิด คือ

                      - ปิเปตต์ ชนิด ปล่อยถึงขีดสุดท้าย (Mohr Type)

                      - ปิเปตต์ ชนิด ปล่อยหมด (Serological)

                

                

 

เครื่องแก้ววัดปริมาตร  (Volumetric Glassware)

สำหรับเครื่องแก้ววัดปริมาตรนั้น เราจะเลือกใช้เมื่อเราคำนึงถึงความเที่ยงตรงของการวัดปริมาตรเป็นสำคัญ เนื่องจากมีการระบุค่าความคลาดเคลื่อน (Tolerance) ในการวัดที่อาจเกิดขึ้นได้ไว้อย่างชัดเจน 

 

การกำหนดคุณลักษณะของเครื่องแก้ววัดปริมาตร (Volumetric Glassware) 

 

1. แบ่งโดยระดับชั้นคุณภาพ  (Class  A / Class B)

เครื่องแก้ววัดปริมาตร (Volumetric Glassware) สามารถแบ่งได้ตามระดับชั้นคุณภาพ (Class) ได้ 2 ระดับชั้นคุณภาพตามความแม่นยำ (accuracy) คือ Class A และ Class B ซึ่งถูกกำหนดด้วย ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้  (Tolerance)

• Class A :  ใช้สัญลักษณ์  A เป็นเครื่องแก้วที่มีความแม่นยำสูง มีค่าความคลาดเคลื่อนของปริมาตร (Tolerance) ต่ำ เหมาะสำหรับงานทดสอบ งานวิเคราะห์ที่ต้องการความแม่นสูง
• Class B :  ใช้สัญลักษณ์ B เป็นเครื่องแก้วที่มีความแม่นยำต่ำกว่า Class A มีค่าความคลาดเคลื่อนของปริมาตร (Tolerance) เป็น 2 เท่าของเครื่องแก้ว Class A

 

 

จากตารางข้างต้น เป็นตารางเปรียบเทียบค่าความคลาดเคลื่อน (Tolerance) ของ 7101- Volumetric Pipettes, Class A as per ASTM และ 7103-Volumetric Pipettes, Class B as per ASTM  จะเห็นได้ว่าปิเปตต์ (Pipettes) ที่มีความจุมาก (High Capacity) จะมีค่าความคลาดเคลื่อนมากกว่าปิเปตต์ ที่มีความจุน้อย (Low Capacity) และปิเปตต์ Class A จะมีค่าความคลาดเคลื่อนต่ำกว่าเป็น 2 เท่าของปิเปตต์ Class B

แสดงให้เห็นว่า ค่าความคลาดเคลื่อนขึ้นอยู่กับความจุของปริมาตรและระดับชั้นคุณภาพของปิเปตต์ (Pipettes) ดังนั้น ปิเปตต์ Class A จึงมีความแม่นยำมากกว่า Class B เมื่อเทียบที่มาตรฐานเดียวกัน

• ค่าความคลาดเคลื่อนของปริมาตร (Tolerance) คือค่าอะไร ?

เรามาย้อนทำความเข้าใจก่อนว่า การวัดนั้นเป็นการบอกถึงคุณสมบัติของสิ่งที่เราต้องการจะรู้ ในการวัดมักมีความไม่แน่นอนเกิดขึ้นเสมอ แล้วเราจะรู้ได้อย่างไรว่า เครื่องแก้วที่เราใช้วัดปริมาตรสารต่างๆ นั้น มีความน่าเชื่อถือ และบอกค่าตรงตามความจริงที่เราอยากจะรู้ได้แค่ไหน  เราจึงต้องมีการกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนสูงสุดที่สามารถยอมรับได้ (Tolerance limit)

จากภาพ กระบอกตวง (Cylinder) ขนาดปริมาตร 250 ml บรรจุสารละลาย 240 ml มีค่า Tolerance แสดงบนเครื่องแก้ว ±1.0 นั้น หมายความว่า มีค่าความคลาดเคลื่อนที่สามารถยอมรับได้อยู่ในช่วง 239-241 ml

แต่อย่างไรก็ตาม เครื่องแก้วแต่ละประเภทมีค่าของความคลาดเคลื่อนที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับการเลือกใช้เครื่องแก้วให้เหมาะสมกับงานหรือการทดลองของท่านเอง

ตัวอย่างเช่น หากเราต้องการตวงน้ำกลั่น 50 ml โดยเลือกใช้กระบอกตวง (Cylinder) 50 ml ที่มีค่า Tolerance  ±1.0 กับปิเปตต์วัดปริมาตร (Volumetric pipette) ขนาด 50 ml ที่มีค่า Tolerance ±0.05  โดยในกรณีนี้ หากการทดสอบมีความจำเป็นต้องใช้ความแม่นยำสูง ก็ควรเลือกใช้เป็น Volumetric Pipette เพราะมีค่า Tolerance ที่ต่ำ จึงมีความแม่นยำสูงกว่า แต่หากเป็นการทดลองทั่วๆไป ที่ไม่ได้ต้องการความแม่นยำสูง ก็สามารถที่จะเลือกใช้เป็น กระบอกตวง แทนได้​

 

2. แบ่งตามวิธีการสอบเทียบ

สามารถแบ่งได้ 2 ชนิด ได้แก่

•  เครื่องแก้วสำหรับบรรจุ (To Contain) ใช้ตัวย่อ TC หรือ C หรือ In เช่น ขวดวัดปริมาตร (Volumetric Flask), ขวดวัดความถ่วงจำเพาะ (Specific Gravity Bottle) เครื่องแก้วชนิดนี้เมื่อใส่ของเหลวเข้าไปจะได้ปริมาตรตามที่ระบุ

  

 

• เครื่องแก้วสำหรับถ่ายเท (To Deliver) ใช้ตัวย่อ TD หรือ D หรือ Ex เช่น ปิเปตต์ (Pipette), บิวเรตต์ (Burette), กระบอกตวง (Cylinder) เครื่องแก้วชนิดนี้เมื่อใส่ของเหลวเข้าไปจะไม่รู้ปริมาตรที่แน่นอน แต่เมื่อถ่ายออกมาปริมาตรที่ถ่ายออกมาจะได้ปริมาตรตามที่ระบุ

 

        

     

เครื่องแก้วบางประเภทมีทั้งชนิด To contain และ To deliver เช่น กระบอกตวง (Cylinder) ขวดวัดปริมาตร (Volumetric Flask) หรือเครื่องแก้วบางชิ้น ผู้ผลิตออกแบบให้ใช้งานได้ทั้งชนิด To contain และTo deliver ดังนั้นผู้ใช้งานต้องสังเกตดูให้แน่ใจก่อนนำไปใช้หากเราเลือกใช้เครื่องแก้วให้เหมาะสมกับหลักการใช้งาน  ก็จะทำให้เราทำงานได้ง่ายและสะดวกมากขึ้น และในบทความหน้าเราจะมาพูดถึงมาตรฐานของเครื่องแก้วกันค่ะ เครื่องแก้วมีการกำหนดคุณภาพกันอย่างไร องค์การไหนรับรอง ติดตามชมได้ในบทความต่อไปนะคะ ^^  To be Cont.

 

ขอขอบคุณข้อมูลอ้างอิงจาก...

อาจารย์อุมาพร สุขม่วง สำนักพัฒนาศักยภาพนักวิทยาศาสตร์ กรมวิทยาศาสตร์บริการ "เอกสารประกอบการอบรมหลักสูตรเทคนิคการใช้เครื่องแก้วในห้องปฏิบัติการ" . 11 พฤษภาคม 2558

ขอขอบคุณรูปหน้าปกจาก  :  http://government-2020.dupress.com/trend/virtual-laboratories/

____________________

< PREVIOUS ARTICLE                                                                                                                                                   

• 01 Dec 2017 : Promotion! Filtration Assembly-BOROSIL : ชุดกรองสารละลาย    
• 02 Nov 2017 : Promotion! Reagent Bottles-BOROSIL : ขวดเก็บสารเคมี

NEXT ARTICLE >

• 26 Jan 2018 : ประเภทของเครื่องแก้ววิทยาศาสตร์ EP.1

<=