รวมเครื่องมือ 3 TOOL อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์อะไรบ้างพร้อมบรรยาย?

อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์

1. ประเภททั่วไป เช่น บีกเกอร์ หลอดทดสอบ ไพเพท บิวเรต กระบอกตวง หลอดหยดสาร แท่งแก้วคนสาร ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้ผลิตขึ้นจากวัสดุที่เป็นแก้ว เนื่องจากป้องกันการทำปฏิกิริยากับสารเคมี นอกจากนี้ยังมี เครื่องชั่งแบบต่างๆ กล้องจุลทรรศน์ ตะเกียงแอลกอฮอล์เป็นต้น ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้วิธีใช้งานที่แตกต่างกันออกไป ตามลักษณะของงาน
2. ประเภทเครื่องมือช่าง เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ได้ทั้งภายในห้องปฏิบัติการ และภายนอกห้องปฏิบัติการ เช่น เวอร์เนีย คีม และแปลง เป็นต้น
3. ประเภทสิ้นเปลือง และสารเคมี เป็นอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้แล้วหมดไปไม่สามารถนากลับมาใช้ได้อีก เช่น กระดาษกรอง กระดาษลิตมัส และสารเคมี

1.การใช้งานอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ประเภททั่วไป

            บีกเกอร์(BEAKER) บีกเกอร์มีหลายขนาดและมีความจุต่างกัน โดยที่ข้างบีกเกอร์จะมีตัวเลขระบุความจุของบีกเกอร์ ทำให้ผู้ใช้สามารถทราบปริมาตรของของเหลวที่บรรจุอยู่ได้อย่างคร่าวๆ และบีกเกอร์มีความจุตั้งแต่ 5 มิลลิเมตรจนถึงหลายๆลิตร อีกทั้งเป็นแบบสูง แบบเตี้ย และแบบรูปทรงกรวย (conical beaker) บีกเกอร์จะมีปากงอเหมือนปากนกซึ่งเรียกว่า spout ทำให้การเทของเหลวออกได้โดยสะดวก spout ทำให้สะดวกในการวางไม้แก้วซึ่งยื่นออกมาจากฝาที่ปิดบีกเกอร์ และ spout ยังเป็นทางออกของไอน้ำหรือแก๊สเมื่อทำการระเหยของเหลวในบีกเกอร์ที่ปิดด้วยกระจกนาฬิกา (watch grass)  การเลือกขนาดของบีกเกอร์เพื่อใส่ของเหลวนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณของเหลวที่จะใส่ โดยปกติให้ระดับของเหลวอยู่ต่ำกว่าปากบีกเกอร์ประมาณ 1 – 1 1/2 นิ้ว

ประโยชน์ของบีกเกอร์
        1. ใช้สำหรับต้มสารละลายที่มีปริมาณมากๆ
        2. ใช้สำหรับเตรียมสารละลายต่างๆ
        3. ใช้สำหรับตกตะกอนและใช้ระเหยของเหลวที่มีฤทธิ์กรดน้อย

        หลอดทดสอบ ( TEST TUBE ) หลอดทดสอบมีหลายชนิดและหลายขนาด ชนิดที่มีปากและไม่มีปาก ชนิดธรรมดาและชนิดทนไฟ ขนาดของหลอดทดสอบระบุได้ 2 แบบคือ ความยาวกับเส้นผ่าศูนย์กลางริมนอกหรือขนาดความจุเป็นปริมาตร 
        หลอดทดสอบส่วนมากใช้สาหรับทดลองปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารต่างๆ ที่เป็นสารละลาย ใช้ต้มของเหลวที่มีปริมาตรน้อยๆ โดยมี test tube holder จับกันร้อนมือ หลอดทดสอบแบบทนไฟจะมีขนาดใหญ่ และหนากว่าหลอดธรรมดา ใช้สำหรับเผาสารต่างๆ ด้วยเปลวไฟโดยตรงในอุณหภูมิที่สูง หลอดชนิดนี้ไม่ควรนำไปใช้สาหรับทดลองปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารเหมือนหลอดธรรมดา

        ไพเพท (PIPETTE) ไพเพทเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดปริมาตรได้อย่างใกล้เคียง มีอยู่หลายชนิด แต่โดยทั่วไปที่มีใช้อยู่ในห้องปฏิบัติการมีอยู่ 2 แบบ คือ Volumetric pipette หรือ Transfer pipette และ Measuring pipette Transfer pipette ซึ่งใช้ในการวัดปริมาตรได้เพียงค่าเดียว คือถ้าหาก Transfer pipette จุ 25 มล. ก็จะวัดปริมาตรของของเหลวได้เฉพาะ 25 มล. เท่านั้น Transfer pipette มีหลายขนาดตั้งแต่ 1 มล. ถึง 100 มล. ถึงแม้ไพเพทชนิดนี้จะใช้วัดปริมาตรได้อย่างใกล้เคียงความจริงก็ตาม แต่ก็ยังมีข้อผิดพลาดซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของไพเพท เช่น

• Transfer pipette ขนาด 10 มล. มีความผิดพลาด 0.2%
• Transfer pipette ขนาด 30 มล. มีความผิดพลาด 0.1%
• Transfer pipette ขนาด 50 มล. มีความผิดพลาด 0.1%

        Transfer pipette ใช้สาหรับส่งผ่านของสารละลาย ที่มีปริมาตรตามขนาดของไพเพท เมื่อปล่อยสารละลายออกจากไพเพทแล้ว ห้ามเป่าสารละลายที่ตกค้างอยู่ที่ปลายของไพเพท แต่ควรแตะปลายไพเพทกับข้างภาชนะเหนือระดับสารละลายภายในภาชนะนั้นประมาณ 30 วินาที เพื่อให้สารละลายที่อยู่ข้างในไพเพทไหลออกมาอีก ไพเพทชนิดนี้ใช้ได้ง่ายและเร็วกว่าบิวเรท Measuring pipette หรือ Graduated pipette (บางทีเรียกว่า Mohr pipette) จะมีขีดบอกปริมาตรต่าง ๆ ไว้ ทำให้สามารถใช้ได้อย่างกว้างขวาง คือสามารถใช้แทน Transfer pipette ได้ แต่ใช้วัดปริมาตรได้แน่นอนน้อยกว่า Transfer pipette และมีความผิดพลาดมากกว่า เช่น

• Measuring pipette ขนาด 10 มล. มีความผิดพลาด 0.3%
• Measuring pipette ขนาด 30 มล. มีความผิดพลาด 0.3%

        บิวเรท (BURETTE) บิวเรทเป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรที่มีขีดบอกปริมาตรต่างๆ และมีก๊อกสำหรับเปิด-ปิด เพื่อบังคับการไหลของของเหลว บิวเรทเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวิเคราะห์ มีขนาดตั้งแต่ 10 มล. จนถึง 100 มล. บิวเรท สามารถวัดปริมาตรได้อย่างใกล้เคียงความจริงมากที่สุด แต่ก็ยังมีความผิดพลาดอยู่เล็กน้อย ซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของบิวเรท เช่น

• บิวเรทขนาด 10 มล. มีความผิดพลาด 0.4%
• บิวเรทขนาด 25 มล. มีความผิดพลาด 0.24%
• บิวเรทขนาด 50 มล. มีความผิดพลาด 0.2%
• บิวเรท ขนาด 100 มล. มีความผิดพลาด 0.2%

        เครื่องชั่ง ( BALANCE ) โดยทั่วไปจะมี 2 แบบคือ  1 แบบ triple-beam และ 2 แบบ equal-arm

แบบ triple-beam

เป็นเครื่องชั่งชนิด Mechanical balance อีกชนิดหนึ่งที่มีราคาถูกและใช้ง่าย แต่มีความไวน้อย เครื่องชั่งชนิดนี้มีแขนข้างขวาอยู่ 3 แขนและในแต่ละแขนจะมีขีดบอกน้าหนักไว้เช่น 0-1.0 กรัม 0-10 กรัม 0-100 กรัม และยังมีตุ้มน้าหนักสาหรับเลื่อนไปมาได้อีกด้วย แขนทั้ง 3 นี้ติดกับเข็มชี้อันเดียวกัน

วิธีการใช้เครื่องชั่งแบบ (Triple-beam balance)

1. ตั้งเครื่องชั่งให้อยู่ในแนวระนาบ แล้วปรับให้แขนของเครื่องชั่งอยู่ในแนวระนาบโดยหมุนสกรูให้เข็มชี้ตรงขีด
2. วางขวดบรรจุสารบนจานเครื่องชั่ง แล้วเลื่อนตุ้มน้าหนักบนแขนทั้งสามเพื่อปรับให้เข็มชี้ตรงขีด 0 อ่านน้ำหนักบนแขนเครื่องชั่งจะเป็นน้ำหนักของขวดบรรจุสาร
3. ถ้าต้องการชั่งสารตามน้ำหนักที่ต้องการก็บวกน้ำหนักของสารกับน้ำหนักของขวดบรรจุสารที่ได้ในข้อ 2 แล้วเลื่อนตุ้มน้ำหนักบนแขนทั้ง 3 ให้ตรงกับน้ำหนักที่ต้องการ
4. เติมสารที่ต้องการชั่งลงในขวดบรรจุสารจนเข็มชี้ตรงขีด 0 พอดี จะได้น้ำหนักของสารตามต้องการ
5. นำขวดบรรจุสารออกจากจานของเครื่องชั่งแล้วเลื่อนตุ้มน้ำหนักทุกอันให้อยู่ที่ 0 ทำความสะอาดเครื่องชั่งหากมีสารเคมีหกบนจานหรือรอบๆ เครื่องชั่ง

แบบ equal-arm

        เป็นเครื่องชั่งที่มีแขน 2 ข้างยาวเท่ากันเมื่อวัดระยะจากจุดหมุนซึ่งเป็นสันมีด ขณะที่แขนของเครื่องชั่งอยู่ในสมดุล เมื่อต้องการหาน้ำหนักของสารหรือวัตถุ ให้วางสารนั้นบนจานด้านหนึ่งของเครื่องชั่ง ตอนนี้แขนของเครื่องชั่งจะไม่อยู่ในภาวะที่สมดุลจึงต้องใส่ตุ้มน้ำหนักเพื่อปรับให้แขนเครื่องชั่งอยู่ในสมดุล

วิธีการใช้เครื่องชั่งแบบ (Equal-arm balance)

        1.จัดให้เครื่องชั่งอยู่ในแนวระดับก่อนโดยการปรับสกรูที่ขาตั้งแล้วหาสเกลศูนย์ของเครื่องชั่ง เมื่อไม่มีวัตถุอยู่บนจาน ปล่อยที่รองจาน แล้วปรับให้เข็มชี้ที่เลข 0 บนสเกลศูนย์
        2. วางขวดบรรจุสารบนจานทางด้านซ้ายมือและวางตุ้มน้าหนักบนจานทางขวามือของเครื่องชั่งโดยใช้คีบคีม
        3. ถ้าเข็มชี้มาทางซ้ายของสเกลศูนย์แสดงว่าขวดชั่งสารเบากว่าตุ้มน้ำหนัก ต้องยกปุ่มควบคุมคานขึ้นเพื่อตรึงแขนเครื่องชั่งแล้วเติมตุ้มน้ำหนักอีกถ้าเข็มชี้มาทางขวาของสเกลศูนย์แสดงว่าขวดชั่งสารเบากว่าตุ้มน้ำหนัก ต้องยกปุ่มควบคุมคานขึ้นเพื่อตรึงแขนเครื่องชั่งแล้วเอาตุ้มน้ำหนักออก
        4. ในกรณีที่ตุ้มน้ำหนักไม่สามารถทำให้แขนทั้ง 2 ข้างอยู่ในระนาบได้ ให้เลื่อนไรเดอร์ไปมาเพื่อปรับให้น้ำหนักทั้งสองข้างให้เท่ากัน
        5. บันทึกน้ำหนักทั้งหมดที่ชั่งได้
        6. นำสารออกจากขวดใส่สาร แล้วทำการชั่งน้ำ หนักของขวดใส่สาร
        7. น้ำหนักของสารสามารถหาได้โดยนำน้ำหนักที่ชั่งได้ครั้งแรกลบน้ำหนักที่ชั่งได้ครั้งหลัง
        8. หลังจากใช้เครื่องชั่งเสร็จแล้วให้ทำความสะอาดจาน แล้วเอาตุ้มน้ำหนักออกและเลื่อนไรเดอร์ให้อยู่ที่ตำแหน่งศูนย์

2. การใช้งานอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ประเภทเครื่องมือช่าง

        เวอร์เนีย (VERNIER ) เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดความยาวของวัตถุทั้งภายใน และภายนอกของชิ้นงาน เวอร์เนียคาลิเปอร์มีลักษณะ ส่วนประกอบของเวอร์เนีย สเกลหลัก A เป็นสเกลไม้บรรทัดธรรมดา ซึ่งเป็นมิลลิเมตร (mm) และนิ้ว (inch) สเกลเวอร์เนีย B ซึ่งจะเลื่อนไปมาได้บนสเกลหลัก
        ปากวัด C – D ใช้หนีบวัตถุที่ต้องการวัดขนาด
        ปากวัด E – F ใช้วัดขนาดภายในของวัตถุ
        แกน G ใช้วัดความลึก
        ปุ่ม H ใช้กดเลื่อนสเกลเวอร์เนียไปบนสเกลหลัก
        สกรู I ใช้ยึดสเกลเวอร์เนียให้ติดกับสเกลหลัก

การใช้เวอร์เนีย

1. ตรวจสอบเครื่องมือวัด ดังนี้
           1.1 ใช้ผ้าเช็ดทำ ความสะอาด ทุกชิ้นส่วนของเวอร์เนียร์ก่อนใช้งาน
           1.2 คลายล็อคสกรู แล้วทดลองเลื่อนเวอร์เนียสเกลไป-มาเบา ๆ เพื่อตรวจสอบดูว่าสามารถใช้ งานได้คล่องตัวหรือไม่
           1.3 ตรวจสอบปากวัดของเวอร์เนียโดยเลื่อนเวอร์เนียร์สเกลให้ปากเวอร์เนียวัดนอกเลื่อนชิด ติดกันจากนั้นยกเวอร์เนียร์ขึ้นส่องดูว่า บริเวณปากเวอร์เนียร์ มีแสงสว่างผ่านหรือไม่ ถ้าไม่มีแสดงว่า สามารถใช้งานได้ดี กรณีที่แสงสว่างสามารถลอดผ่านได้ แสดง ว่าปากวัดชา รุดไม่ควรนำ มาใช้วัดขนาด
2. การวัดขนาดงาน ตามลำดับขั้น ดังนี้
           2.1 ทำความสะอาดบริเวณผิวงานที่ต้องการวัด
           2.2 เลือกใช้ปากวัดงานให้เหมาะสมกับลักษณะงานที่ต้องการ เช่น ถ้าต้องการวัดขนาดภายนอกเลือกใช้ปากวัดนอก วัดขนาดด้านในชิ้นงานเลือกใช้ปากวัดใน ถ้าต้องการวัดขนาดงานที่ที่เป็นช่องเล็ก ๆ ใช้บริเวณส่วนปลายของปากวัดนอก ซื่งมีลักษณะเหมือนคมมีดทั้ง 2 ด้าน
           2.3 เลื่อนเวอร์เนียร์สเกลให้ปากเวอร์เนียร์สัมผัสชิ้นงาน ควรใช้แรงกดให้พอดีถ้าใช้แรงมากเกินไป จะทำให้ขนาดงานที่อ่านไม่ถูกต้องและปากเวอร์เนียร์จะเสียรูปทรง
           2.4 ขณะวัดงาน สายตาต้องมองตั้งฉากกับตำแหน่งที่อ่าน แล้วจึงอ่านค่า
3. เมื่อเลิกปฏิบัติงาน ควรทำความสะอาด ชโลมด้วยน้ำมัน และเก็บรักษาด้วยความระมัดระวัง ในกรณีที่ไม่ได้ใช้งานนาน ๆ ควรใช้วาสลีนทำส่วนที่จะเป็นสนิม

3.การใช้งานอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ประเภทสิ้นเปลืองและสารเคมี

ตัวอย่างอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ มีอะไรบ้าง

หม้อนึ่งฆ่าเชื้อ Autoclave

หม้อนึ่งความดันไอน้ำ (Autoclave) คือเครื่องมือที่ใช้สำหรับนึ่งฆ่าเชื้อ โดยมีหลักการการใช้ไอน้ำร้อนและแรงดันสูงทำให้ของที่ผ่านการนึ่งแล้วอยู่ในสภาพปราศจากเชื้อ สาเหตุที่ต้องสอบเทียบเครื่องมือวัดเนื่องจากเครื่องมือ Autoclave ถูกนำมาใช้กับส่วนงานที่ต้องปราศจากเชื้อเป็นส่วนใหญ่ 

ขอบคุณที่มา:sites.google.com/site/606150629phaththiya/home