แนะนำบทเรียน
แบบทดสอบก่อนเรียน
บทที่1 ทักษะทางวิทยาศาสตร์ และกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
บทที่ 2 โครงงานวิทยาศาสตร์
บทที่ 3 เซลล์
บทที่ 4 พันธุกรรมและความหลากหลายทางชีวภาพ
บทที่ 5 เทคโนโลยีชีวภาพ
1 of 2

เรื่องที่ 3 อธิบายและบอกวิธีการใช้วัสดุและอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์

เรื่องที่ 3 วัสดุและอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์
          อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ คือ เครื่องมือที่ให้ทั้งภายในและภายนอกห้องปฏิบัติการเพื่อใช้ทดลองและหาคำตอบต่าง ๆ ทางวิทยาศาสตร์
ประเภทของเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์
          1. ประเภททั่วไป เช่น บีกเกอร์ หลอดทดสอบ ไพเพท บิวเรต กระบอกตวง หลอดหยดสาร แท่งแก้วคนสาร ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้ผลิตขึ้นจากวัสดุที่เป็นแก้วเนื่องจากป้องกันการทำปฏิกิริยากับสารเคมีนอกจากนี้ยังมี เครื่องชั่งแบบต่าง ๆ กล้องจุลทรรศน์ ตะเกียงแอลกอฮอล์ เป็นต้น ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้มีวิธีใช้งานที่แตกต่างกันออกไป ตามลักษณะของงาน
          2. ประเภทเครื่องมือช่าง เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ได้ทั้งภายในห้องปฏิบัติการ และภายนอกห้องปฏิบัติการ เช่น เวอร์เนีย คีม และแปรง เป็นต้น
          3. ประเภทสิ้นเปลือง และสารเคมี เป็นอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้แล้วหมดไปไม่สามารถ
นำกลับมาใช้ได้อีก เช่น กระดาษกรอง กระดาษลิตมัส และสารเคมี
การใช้อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ประเภทต่าง ๆ

1. การใช้งานอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ประเภททั่วไป
บีกเกอร์(BEAKER)
          บีกเกอร์มีหลายขนาดและมีความจุต่างกัน โดยที่ข้างบีกเกอร์จะมีตัวเลขระบุความจุของบีกเกอร์ ทำให้ผู้ใช้สามารถทราบปริมาตรของของเหลวที่บรรจุอยู่ได้อย่างคร่าว ๆ และบีกเกอร์มีความจุตั้งแต่ 5 มิลลิลิตรจนถึงหลาย ๆ ลิตร อีกทั้งเป็นแบบสูง แบบเตี้ย และแบบรูปทรงกรวย (conical beaker) บีกเกอร์จะมีปากงอเหมือนปากนกซึ่งเรียกว่า spout ทำให้การเทของเหลวออกได้โดยสะดวก spout ทำให้สะดวกในการวางไม้แก้วซึ่งยื่นออกมาจากฝาที่ปิดบีกเกอร์ และ spout ยังเป็นทางออกของไอน้ำหรือแก๊ส เมื่อทำการระเหยของเหลวในบีกเกอร์ที่ปิดด้วยกระจกนาฬิกา (watch grass) การเลือกขนาดของบีกเกอร์เพื่อใส่ของเหลวนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณของเหลวที่จะใส่ โดยปกติให้ระดับของเหลวอยู่ต่ำกว่าปากบีกเกอร์ประมาณ 1 – 1 ½ นิ้ว

ประโยชน์ของบีกเกอร์
         1. ใช้สำหรับต้มสารละลายที่มีปริมาณมาก ๆ
         2. ใช้สำหรับเตรียมสารละลายต่าง ๆ
         3. ใช้สำหรับตกตะกอนและใช้ระเหยของเหลวที่มีฤทธิ์กรดน้อย

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

บิวเรท (BURETTE)
         บิวเรทเป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรที่มีขีดบอกปริมาตรต่าง ๆ และมีก็อกสำหรับเปิด-ปิด เพื่อบังคับการไหลของของเหลว บิวเรทเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวิเคราะห์ มีขนาดตั้งแต่ 10 มล. จนถึง 100 มล. บิวเรท สามารถวัดปริมาตรได้อย่างใกล้เคียงความจริงมากที่สุด แต่ก็ยังมีความผิดพลาดอยู่เล็กน้อย ซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของบิวเรท

เครื่องชั่ง ( BALANCE )
         โดยทั่วไปจะมี 2 แบบคือ แบบ triple – beam และแบบ equal – arm

แบบ triple-beam balance

             เป็นเครื่องชั่งชนิด Mechanical balance อีกชนิดหนึ่งที่มีราคาถูกและใช้ง่าย แต่มีความไวน้อยเครื่องชั่งชนิดนี้มีแขนข้างขวาอยู่ 3 แขนและในแต่ละแขนจะมีขีดบอกน้ำหนักไว้เช่น 0 – 1.0 กรัม,0 – 10 กรัม, 0 – 100 กรัม และยังมีตุ้มน้ำหนักสำหรับเลื่อนไปมาได้อีกด้วย แขนทั้ง 3 นี้ติดกับเข็มชี้อันเดียวกัน

แบบ equal-arm balance

       เป็นเครื่องชั่งที่มีแขน 2 ข้างยาวเท่ากันเมื่อวัดระยะจากจุดหมุน ซึ่งเป็นสันมีด ขณะที่แขนของเครื่องชั่งอยู่ในสมดุล เมื่อต้องการหาน้ำหนักของสารหรือวัตถุ ให้วางสารนั้นบนจานด้านหนึ่งของเครื่องชั่ง ตอนนี้แขนของเครื่องชั่ง
จะไม่อยู่ในภาวะที่สมดุลจึงต้องใส่ตุ้มน้ำหนัก เพื่อปรับให้แขนเครื่องชั่งอยู่ในสมดุล

2.การใช้งานอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ประเภทเครื่องมือช่าง
เวอร์เนีย (VERNIER )
        เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดความยาวของวัตถุทั้งภายใน และภายนอกของชิ้นงาน เวอร์เนียคาลิเปอร์มีลักษณะทั่วไป ดังรูป

ส่วนประกอบของเวอร์เนีย

           สเกลหลัก 4 – 5 เป็นสเกลไม้บรรทัดธรรมดา ซึ่งเป็นมิลลิเมตร (mm) และนิ้ว (inch)
           สเกลเวอร์เนีย 6 ซึ่งจะเลื่อนไปมาได้บนสเกลหลัก
           ปากวัด 1 ใช้หนีบวัตถุที่ต้องการวัดขนาด
          ปากวัด 2 ใช้วัดขนาดภายในของวัตถุ
          แกน 3 ใช้วัดความลึก
          ปุ่ม 7 ใช้กดเลื่อนสเกลเวอร์เนียไปบนสเกลหลัก
          สกรู 8 ใช้ยึดสเกลเวอร์เนียให้ติดกับสเกลหลัก

3. การใช้งานอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ประเภทสิ้นเปลืองและสารเคมี
               กระดาษกรอง (FILTER PAPER) เป็นกระดาษที่กรองสารที่อนุภาคใหญ่ออกจากของเหลว ซึ่งมีขนาดของอนุภาคที่เล็กกว่า
               กระดาษลิตมัส (LITMUS) เป็นกระดาษที่ใช้ทดสอบสมบัติความเป็นกรด – เบสของของเหลว กระดาษลิตมัสมีสองสีคือสีแดงหรือสีชมพู และสีน้ำเงินหรือสีฟ้า วิธีใช้คือการสัมผัสของเหลวลงบนกระดาษ ถ้าหากของเหลวมีสภาพเป็นกรด (pH < 4.5) กระดาษจะเปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง และในทางกลับกันถ้าของเหลวมีสภาพเป็นเบส (pH > 8.3) กระดาษจะเปลี่ยนจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน ถ้าหากเป็นกลาง (4.5 ≤ pH ≤ 8.3) กระดาษทั้งสองจะไม่เปลี่ยนสี
               สารเคมี หมายถึง สารที่ประกอบด้วยธาตุเดียวกันหรือสารประกอบจากธาตุต่างๆรวมกันด้วยพันธะเคมีซึ่งในห้องปฏิบัติการจะมีสารเคมีมากมาย
               ห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ (LAB)  ในการทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์นั้นผู้ทดลองควรทำการทดลองในห้องปฏิบัติการ เนื่องจากว่าภายในห้องปฏิบัติการปราศจากสิ่งรบกวนจากภายนอก อาทิเช่น กระแสลม ฝุ่นละออง ซึ่งตัวแปรเหล่านี้อาจทำให้ผลการ ทดลองคลาดเคลื่อนได้
ลักษณะของห้องปฏิบัติการ
                 1) ห้องปฏิบัติการที่มีขนาดเท่ากันทุกห้อง จะช่วยให้การจัดการต่าง ๆ ภายในห้องปฏิบัติการทำได้สะดวก เนื่องจากสามารถจัดการให้ เป็นไปในแนวทางเดียวกันและมีความสะดวกในการปรับเปลี่ยนได้ดีกว่าห้องปฏิบัติการที่มีขนาดแตกต่างกัน
                2) ห้องปฏิบัติการที่เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสจะช่วยให้การดูแล การให้คำแนะนำและการอำนวยความสะดวกทำได้อย่างทั่วถึง ลักษณะห้องปฏิบัติการที่ดีต้องไม่มีซอกและมุมต่าง ๆ และไม่ควรมีเสาอยู่ภายในห้อง
               3) ห้องปฏิบัติการที่เป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า ต้องมีลักษณะห้องไม่ยาวหรือแคบเกินไป จนทำให้มุมมองจากโต๊ะสาธิตหน้าชั้นเรียนแคบมาก หรือหน้าชั้นและหลังชั้นเรียนอยู่ห่างกันเกินไป โดยทั่วไปควรมีสัดส่วนของด้านกว้างต่อด้านยาวไม่เกิน 1 : 1.2
               4) พื้นของห้องปฏิบัติการต้องไม่มีรอยต่อหรือมีรอยต่อน้อยที่สุด พื้นห้องควรทำด้วยวัสดุที่ทนต่อสารเคมี ไขมันและน้ำมันได้ดี ไม่ลื่นเมื่อเปียกน้ำ และพื้นห้องไม่ควรมีสีอ่อนมากเนื่องจากจะเกิดรอยเปื้อนได้ง่าย หรือมีสีเข้มมากจนทำให้ความสว่างของห้องลดน้อยลง