วันพฤหัสบดีที่ 17 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554

ห้องปฎิบัติการเคมี

การหาน้ำตาลจากมันสำปะหลัง

ที่มาและความสำคัญ
                เนื่องจากการขอขึ้นราคาน้ำตาลทราย   น้ำตาลทรายขาดแคลนมีการกักตุน  ขาดตลาด  ที่มีขายก็ราคาแพง  ชาวไร่อ้อย  พ่อค้าออกมาเรียกร้อง  สมาชิกในกลุ่มจึงเกิดแนวคิดว่า  น้ำตาลทรายน่าจะได้มาจากพืชชนิดอื่นบ้างที่มีต้นทุนการผลิตต่ำ  จากการที่ได้รับประทานแป้งข้าวหมากพบว่า  แป้งข้าวหมากซึ่งทำจากข้าวเหนียว  มีรสจืด  แต่พอเป็นแป้งข้าวหมากแล้วกับมีรสหวานเข้มแสดงว่า   ข้าวเหนียวสามารถทำเป็นน้ำตาลได้  แต่ราคาข้าวเหนียวแพงกว่าน้ำตาลมาก  จึงคิดว่า  มันสำปะหลัง ซึ่งมีรสคล้ายข้าวเหนียวและเหนียวเหมือนกัน  น่าจะนำมาทำน้ำตาลได้

วัตถุประสงค์การทดลอง
1. เพื่อทดลองทำข้าวหมากจากหัวมันสำปะหลัง                                                 
2. เพื่อศึกษาการทำน้ำตาลจากหัวมันสำปะหลังและศึกษาคุณลักษณะของน้ำตาล

สมมติฐานของการศึกษาค้นคว้า
                มันสำปะหลังซึ่งมีรสคล้ายข้าวเหนียวและเหนียวเหมือนกัน  สามารถนำมาทำน้ำตาลได้

ตัวแปรทีเกี่ยวข้อง
ตัวแปรต้น              มันสำปะหลัง
ตัวแปรตาม            ปริมาณน้ำตาลที่ได้
ตัวแปรควบคุม       ปริมาณหัวมันสำปะหลังปริมาณลูกแป้ง  ระยะเวลาในการหมัก

อุปกรณ์และวัสดุที่ใช้ในการศึกษา
1. มันสำปะหลัง     
2. ลูกแป้งข้าวหมาก
3. หม้อ กระทะ ลังถึง           
4. เครื่องชั่ง  
5. เตาแก๊ส          
6. บีกเกอร์           
7. มีด
   

วิธีดำเนินการศึกษา
             วิธีนำเนินการศึกษาการทำน้ำตาลจากมันสำปะหลังมีดังนี้

1. ศึกษาการหาน้ำตาลจากมันสำปะหลัง
            1.1. ชั่งหัวมันสำปะหลังด้วยน้ำหนัก 2 กิโลกรัมปลอกเปลือกออกล้างให้สะอาดหั่นเป็นท่อนๆ นำมานึ่งในลังถึงให้สุกทิ้งไว้ให้เย็น
1.2. ใช้ลูกแป้ง 20 กรัม ขูดให้เป็นผงโรยลงบนหัวมันสำปะหลังให้ทั่วหมักทิ้งไว้ 2 วัน สังเกตและทำการบันทึกผล

2. หลังจากหมักทิ้งไว้ 2 วันแล้วจะเกิดน้ำหวานหลั่งออกมานำมาแยกออกจากหัวมันที่ได้ทำการหมักไว้
    2 วันโดยการกรอง
                2.1. นำน้ำหวานที่ได้จากการกรองแล้วมาเคี่ยวจนสังเกตวาเกิดความเหนียว
                2.2. นำน้ำหวานที่ได้จากการเคี่ยวแล้วมาใส่ในภาชนะ แม่พิมพ์ ฯลฯ ทิ้งไว้ให้เย็น
                2.3. นำมาบดเพื่อในการใช้ประโยชน์ต่อไป 

3. นำหัวมันสำปะหลังที่ได้จากการแยกน้ำหวานออกนำไปเลี้ยงสัตว์

การทำปฏิกิริยาของลูกแป้ง
ในลูกแป้งข้าวหมากจะมีเชื้อราสกุล Mucor sp., Amylomyces sp. ซึ่งสามารถสร้างเอนไซม์อมิเลสออกมาย่อยแป้งในมันสำปะหลังให้เป็นน้ำตาล น้ำตาลหรือน้ำหวานที่ได้จากการย่อยมันสำปะหลังนี้ เรียกว่า น้ำต้อย มีความหวานประมาณ 30-40 องศาบริกซ์ (ปริมาณน้ำตาลคิดเป็นกรัม ของน้ำซูโครสต่อ 100 มิลลิลิตร) น้ำต้อยที่ย่อยได้ในระยะแรกช่วงวันที่ 1 และ 2 ยังไม่ค่อยหวานจัด เพราะแป้งยังถูกย่อยไม่ -สมบูรณ์ จะเริ่มหวานจัดประมาณวันที่ 3 และถ้าหมักไว้นานสัปดาห์จะมีกลิ่นเหล้าอ่อน ๆ เนื่องจากมียีสต์บางชนิด เช่น ยีสต์ในสกุล Sacchacomyces sp., หมักน้ำตาลในมันสำปะหลังเป็น แอลกอฮอล์ จึงควรเก็บมันสำปะหลังไว้ในตู้เย็นเมื่อหมักได้ที่แล้ว


มันสำปะหลัง + ยีสต์ ( ลูกแป้ง )                 น้ำตาลซูโครส

ผลการทดลอง
                ตาราง แสดงปริมาณหัวมัน น้ำหวาน น้ำตาลจกการทดลองดังนี้

ทดลองครั้งที่
ปริมาณหัวมัน (g)
น้ำหวานที่ได้  (g)
น้ำตาลที่ได้ (g)
1
2000
800
160
2
1000
500
110
3
2500
1250
275
4
1000
450
100
5
2000
1000
220
เฉลี่ย
17000
800
173

                จากการทดลองพบว่า  หัวมันสำปะหลังสามารถทำน้ำตาลได้คิดเป็นร้อยละได้ดังนี้
น้ำตาลที่ได้            =  ปริมาณน้ำตาลที่ได้  ×  100
                                             ปริมาณหัวมัน
                                =  170 × 100
                                        1700
                                =  10 %

                ดังนั้นหัวมันสำปะหลัง 1700 กรัม จะให้ปริมาณน้ำตาล 10 %
               
                คุณลักษณะของน้ำตาลมีสีน้ำตาลขุ่นคล้ายน้ำน้ำตาลโตนดหวานแหลม  กลิ่นหอม สามารสนำมาประกอบอาหารคาวหวานได้เช่นเดียวกับน้ำตาลได้

สรุปผลการทดลอง
                                        1.หัวมันสำปะหลังทำน้ำตาลได้อัตราส่วนหัวมันสำปะหลัง 1700  กรัม จะให้ปริมาณน้ำตาล 10% น้ำตาลที่ได้มีสีน้ำตาลขุ่นรสหวานแหลม

ประโยชน์ของโครงงาน
                1. เป็นแนวทางในการทำน้ำตาลที่นำมาประกอบอาหารบริโภคได้
                2. กากที่ได้จากการแยกออกจากน้ำหวานนำไปเลี้ยงสัตว์ได้
                3. มันสำปะหลังเป็นพืชในท้องถิ่น  ปลูกง่ายนอกจากใช้ประโยชน์อย่างอื่นแล้วการทำน้ำตาลเป็นทางเลือกหนึ่งที่คนในชนบทสามารถทำขึ้นเพื่อใช้ในครัวเรือนได้เหมาะสมกับเศรษฐกิจในปัจจุบันนี้

ข้อเสนอแนะ
                1. ควรทดลองนำส่วนที่ที่หมักข้าวหมากไปทำอย่างอื่น เช่น ปล่อยใช้เป็นน้ำสมสายชู จะได้น้ำสมสายชูหัวมันหรืออาจได้วุ้นจากหัวมันก็ได้
                2. ควรศึกษาหัวมันชนิดอื่นที่มีมากในท้องถิ่น
จัดทำโดย
1. นายวีระยุทธ        ขาวคง
2. นายพลเดช         กั่วสิริกุล
3. นายสาวิช            ทองโอ
    ชั้นมัธยมศึกษา 4/1



วันจันทร์ที่ 14 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554

กิจกรรมโครงงานวิทยาศาสตร์ ม.ต้น

จัดทำโดย
1. เด็กหญิงณัฐกานต์       รังษี               ชั้น ม.2/1
2. เด็กหญิงสุดาพร          หลีนะ             ชั้น ม.2/1
3. เด็กหญิงอังคณา         อาจกูล           ชั้น ม.2/1
4. เด็กหญิงสุภาวดี          รัตนะ              ชั้น ม.2/1
5. นางสาวเยาวลักษณ์    เพชรคง         ชั้น ม.3/1
6. นางสาวสุรัสวดี           ทองขวัญ       ชั้น ม.3/1
7. นางสาวมัณฑิรา         วงศ์วิวัฒน์      ชั้น ม.3/1
8. นางสาววรรณชนก      คงสิน             ชั้น ม.3/1
9. นางสาววนิดา              พรหมสังข์     ชั้น ม.3/3
10. เด็กหญิงลักษิกา        เทพสุวรรณ    ชั้น ม.2/1
แบตเตอรี่ รียูช

ที่มาและความสำคัญ
              แบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงานที่สามรถพกพาไปไหนมาไหนได้  และเป็นแหล่งพลังงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า เมื่อหมดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ดังกล่าวจะถูกนำไปทิ้งรวมกับขยะชุมชน  โดยขาดเทคโนโลยีในการกำจัดที่ถูกต้องทำให้เกิดสารพิษบนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม  ซึ่งแบตเตอรี่เป็นวัตถุมีพิษที่มีสารเคมีหลายชนิดปนอยู่  ถ้ากำจัดไม่ถูกวิธีอาจเกิดอันตรายได้

จุดประสงค์
1. เพื่อลดการผลิตแบตเตอรี่ใหม่และนำแบตเตอรี่รีไซเคิลมาใช้เพื่อเป็นการทดแทน

สมมติฐาน
แบตเตอรี่ที่นำมารีไซเคิลแล้ว สามารถใช้งานได้ใหม่อีกครั้ง

อุปกรณ์
1. แบตเตอรี่ที่เสื่อม ( หมดอายุการใช้งาน )
2. ชุดสายไฟพร้อมคีมปากจระเข้
3. มัลติมิเตอร์

สารเคมี
1. กรดซัลฟิวริก ( H2SO4)
2. น้ำกลั่น ( H2 O)
3. ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ( H2O2 )
4. น้ำใบชะมวง

วิธีการทดลอง
 วิธีการทดลองที่ 1
1. นำแบตเตอรี่ที่เสื่อมสภาพมาวัดกระแสไฟฟ้า
2. นำแบตเตอรี่มาล้างด้วยน้ำอุ่น 1 - 3 ครั้ง
3. นำแบตเตอรี่มาล้างด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ( H2O2 ) อีกครั้ง
4. นำน้ำกลั่นที่ผสมด้วยกรดซัลฟิวริก ( H2SO4) มาใส่แบตเตอรี่แล้วปิดฝาให้สนิท
5. ตรวจสอบแบตเตอรี่ด้วยเครื่องมัลติมิเตอร์ว่ามี กระแสไฟฟ้าในตัวแบตเตอรี่หรือไม่  ถ้าไม่มีกระแสไฟฟ้าก็ลองทำการทดลองใหม่อีกครั้ง
วิธีการทดลองที่ 2
1. นำแบตเตอรี่ที่เสื่อมสภาพมาวัดกระแสไฟฟ้า
2. นำแบตเตอรี่มาล้างด้วยน้ำอุ่น 1 - 3 ครั้ง
3. นำแบตเตอรี่มาล้างด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ( H2O2 ) อีกครั้ง
4. นำน้ำกลั่นที่ผสมด้วยน้ำใบชะมวงมาใส่แบตเตอรี่แล้วปิดฝาให้สนิท
5. ตรวจสอบแบตเตอรี่ด้วยเครื่องมัลติมิเตอร์ว่ามี กระแสไฟฟ้าในตัวแบตเตอรี่หรือไม่  ถ้าไม่มีกระแสไฟฟ้าก็ลองทำการทดลองใหม่อีกครั้ง

จัดทำโดย
1. นายสิริวัฒน์                    บุญมาก
2. นายระพีพันธ์                  แซ่แต่
3. นายอานนท์                    ชุมสกุล
4. นายรณชัย                       รักนุ้ย
    ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4/1

Science Show

- การทดสอบความบริสุทธิ์ใจ
- ฟองมหัศจรรย์
จัดทำโดย
1. นางสาวนุชนาฎ           ขวัญนิมิตร
2. เด็กหญิงวัชราภรณ์      ทิพย์ศรี
    ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3/1

  การไทเทรตหาความสามารถในการลดกรดของยาลดกรด

ที่มาและความสำคัญ
เนื่องจากในปัจจุบันได้มีการผลิตยาลดกรดออกมาหลายยี่ห้อซึ่งมีส่วนประกอบของสารในยาลดกรดหลายประเภท เช่น  คาร์บอเนต  ไฮดรอกไซด์  ไฮโดรเจนคาร์บอเนตและซิลิเกต  โดยส่วนมากแล้วยาในแต่ละยี่ห้ออาจจะมีประสิทธิภาพในการลดกรดแตกต่างกัน ดังนั้นจากความรู้เรื่องการไทเทรตเราจึงได้ทำการทดลองความสามารถของยาลดกรดโดยเราจะเลือกมาเพียงแค่ตัวยาที่มีส่วนประกอบของสารประเภทคาร์บอเนตและไฮดรอกไซด์เท่านั้นเพื่อทดสอบว่าในยาลดกรดทั้งสองชนิดนี้มีประสิทธิภาพในการลดกรดมากน้อยเพียงใดและเพื่อเปรียบเทียบว่ายาลดกรดชนิดใดมีประสิทธิภาพมากกว่ากัน เพื่อเป็นผลในการเลือกซื้อยาลดกรดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

จุดประสงค์ของการทดลอง
1.เพื่อศึกษาชนิดของสารเคมีที่ส่งผลต่อการสะเทินกรดภายในกระเพาะอาหาร
            2.เพื่อเปรียบเทียบปฏิกิริยาเคมีที่ได้ในสารประกอบแต่ละชนิดในยาลกกรด

สมมติฐาน
            ยาลดกรดแต่ละชนิดมีความสามารถในการลดกรดที่แตกต่างกัน

ตัวแปรที่เกี่ยวข้อง
ตัวแปรต้น               - ยาลดกรดชนิด A
                                 - ยาลดกรดชนิด B
ตัวแปรตาม             - ความสามารถในการลดกรดของยาลด
                                 - กรดทั้งสองชนิด
ตัวแปรควบคุม        - ปริมาณของยาลดกรด

         - ปริมาณของสารละลาย HCl / NaOH
                                 - ปริมาณของอินดิเคเตอร์

ขอบเขตการศึกษา
- ยาลดกรดที่วางจำหน่ายทั่วไปในร้านขายยาในอำเภอย่านตาขาว

วัสดุอุปกรณ์
1. เครื่องชั่ง
2. ยาลดกรดชนิดที่มีแคลเซียมคาร์บอเนตและแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์
3. สารละลายมาตรฐาน  HCl 0.2 mol/l
4. สารละลายฟีนอล์ฟธาลีน
5. บิวเรตต์
6. น้ำกลั่น
7. ขวดรูปชมพู่
8. ปิเปตต์
9. สารละลายมาตรฐาน NaOH 0.2 mol/l
10. ขาตั้งบิวเรตต์
11. แท่งแก้วคน
12. กรวยแก้ว
13. หลอดหยด
14. กระดาษกรอง
15. ขวดวัดปริมาตร
16. ตะเกียงแอลกอฮอล์

วิธีการทดลอง
1. นำยาลดกรดชนิดเม็ดบดละเอียด 1 กรัม ใส่ในบีกเกอร์ขนาด 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร
2. เติมน้ำกลั่นในบีกเกอร์ จำนวน 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร
คนให้ทั่ว
3. เติมสารละลาย HCl เข้มข้น 1.0 โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร

ครั้งละ 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร เขย่สังเกตการณ์เปลี่ยนแปลง  จนกระทั่งไม่มีฟองแก๊สเกิดขึ้น เติมสารละลาย HCl 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร เขย่า บันทึกปริมาตรของ HCl ที่ใช้หมดไป
4. อุ่นสารผสมในข้อ 3 ให้ร้อนเป็นเวลา 1 นาที กรองด้วยกระดาษกรอง ล้างบีกเกอร์ด้วยน้ำกลั่น 2 - 3 ครั้ง
5. รินของเหลวที่กรองได้ลงในขวดวัดปริมาตร 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร ชะล้างบีกเกอร์ด้วยน้ำกลั่น 2 - 3 ครั้ง จากนั้นเทสารรวมกันลงในขวดวัดปริมาตร  เติมจนถึงขีดมาตรฐาน ปิดจุกพลิกคว่ำ - หงาย เพื่อให้สารละลายผสมกัน   
6. ปิเปตสารละลายในข้อ 5 มา 10 ลูกบาศก์เซนติเมตร  ใส่ในขวดรูปกรวย หยดเมทิลออเรนจ์เป็นอินเคเตอร์ สังเกตสี นำมาไทเทรตด้วยสารละลาย  NaOH เข้มข้น 0.1 โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร บันทึกปริมาตรของ NaOH ที่เกิดปฏิกิริยาพอดีกับสารละลายในข้อ 5
7. ทำการทดลองซ้ำในข้อ 6 จนได้ผลใกล้เคียงกัน  มีปริมาตรต่างกันไม่เกิน 0.2 ลูกบาศก์เซนติเมตร จากนั้นหาปริมาตรเฉลี่ยของ NaOH ที่ใช้

ผลการทดลอง


ชนิดของยาลดกรด
ปริมาตร NaOH ที่ใช้ไปในการทดลอง( cm 3  )

เฉลี่ย
( cm 3  )
ครั้งที่ 1
ครั้งที่ 2
ครั้งที่ 3
1. ยาชนิด A 
   (คาร์บอเนต)
0.65

0.6

0.7

0.65

2. ยาชนิด B
    (ไฮดรอก -     ไซด์)
0.35

0.4

0.4

0.38


ความสามารถในการลดกรดของยาชนิด A
1. ปริมาตร  NaOH ที่ใช้ในการไทเทรตเฉลี่ย   0.65 cm 3
2. สารละลายกรดที่ใช้ทำปฏิกิริยากับยาลดกรดมีปริมาณ 50 - 0.65   49.35 cm 3
3. คิดเป็นโมลของกรดที่ใช้ไป  0.1 × 49.35 × 0.001 = 0.004935 mole                      
เพราะฉะนั้นยาลดกรดมีความสามารถในการลดกรด
0.004935 mole/g

ความสามารถในการลดกรดของยาชนิด B
1. ปริมาณ  NaOH ที่ใช้ในการไทเทรต เฉลี่ย0.38 cm 3
2. สารละลายกรดที่ใช้ทำปฏิกิริยากับยาลดกรดมีปริมาณ 50 - 0.38 =  49.62 cm 3
3. คิดเป็นโมลของกรดที่ใช้ไป 0.1 × 49.62 × 0.001 = 0.004962 mole
เพราะฉะนั้นยาลดกรดมีความสามารถในการลดกรด
0.005 mole/g

สรุปผลการทดลอง 
จากการทดลองพบว่ายาลดกรดชนิด B มีประสิทธิในการลดกรดได้ดีกว่ายาลดกรดชนิด A

ยาลดกรดประเภทคาร์บอเนต
ยาลดกรดชนิดที่มี CaCO3 เป็นองค์ประกอบเมื่อเติมสารละลายกรด HCl ลงไปจะเกิดปฏิกิริยาดังนี้
CaCO3 (s) + 2 HCl (aq)               CaCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g)

ยาลดกรดประเภทไฮดรอกไซด์
ยาลดกรดชนิดที่มี  Mg (OH) 2 เป็นองค์ประกอบเมื่อเติมสารละลายกรด HCl ลงไปจะเกิดปฏิกิริยาดังนี้
Mg (OH) 2 (s) + 2HCl (aq)            MgCl2 (aq) + H2O (l)

ข้อเสนอแนะ
นอกจากเราจะนำการไทเทรตมาใช้ในการหาความสามารถของยาลดกรดแล้วยังนำมาใช้ในการหาปริมาณไนโตรเจนในดิน  การหาคลอไรด์ในน้ำ เป็นต้น

จัดทำโดย
1. นายวีระยุทธ                 เที่ยงธรรม
2. นางสาวนุชนาท           ช่วยหวัง
3. นางสาวธัญญารัตน์      กี่สุ้น   
    ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4/1