นโยบายการจัดการความรู้ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ 1.ให้ใช้เครื่องมือการจัดการความรู้ผลักดัน คุณภาพคน และกระบวนทำงาน 2.ส่งเสริมการแลกเปลี่ยนประสบการณ์การทำงาน จากหน้างาน 3.ส่งเสริมให้มีเวทีเรียนรู้ร่วมกัน

คนธรรมดา
Ico64
เครือข่าย
สมาชิก · ติดตาม: 5 · ผู้ติดตาม: 22

อ่าน: 4304
ความเห็น: 0

PSU ไบโอดีเซล 2: เคมีของกระบวนการผลิตไบโอดีเซล: เคมีพื้นฐาน

เคมีของกระบวนการผลิตไบโอดีเซล 

 

2.1 เคมีอินทรีย์พื้นฐาน (Basic Organic Chemistry)

                การผลิตไบโอดีเซลเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางเคมีหลายกระบวนการ จึงขอนำเสนอคำจำกัดความของเคมีพื้นฐานไว้ในที่นี้ก่อน อันจะเป็นประโยชน์ต่อการเข้าใจเคมีอินทรีย์ที่เป็นพื้นฐานของไบโอดีเซล, สารตั้งต้น, การผลิต และการวิเคราะห์       

                วิชาเคมีเป็นศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบ, โครงสร้าง, สมบัติของสาร และเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนรูปซึ่งสารเหล่านี้เกิดขึ้น โดยในกรณีส่วนมากจะเรียกการเปลี่ยนรูปเหล่านั้นว่า การเกิดปฏิกิริยา (reaction)

                ในปัจจุบัน เรารู้จักธาตุมากกว่า 100 ธาตุ ส่วนใหญ่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ธาตุเป็นสารที่ไม่สามารถแยกออกให้เป็นสารที่ง่ายขึ้น ด้วยวิธีทางเคมีทั่วๆ ไป ธาตุถูกจัดเรียงอย่างเป็นระบบ โดยอาศัยเลขอะตอม (atomic number) และสมบัติของมันในตารางธาตุ (periodic table)

                อะตอม เป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของธาตุ ซึ่งสามารถคงอยู่ได้ตามลำพังหรือรวมกับอนุภาคที่เหมือนกัน (อะตอมอื่น) หรือธาตุที่แตกต่างออกไป มันเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของธาตุที่ประกอบรวมเข้าเป็นองค์ประกอบของโมเลกุล ธาตุหนึ่งๆจะประกอบไปด้วยอะตอมซึ่งมีเลขอะตอมเดียวกัน อะตอมของแต่ละธาตุจะมีค่าน้ำหนักอะตอมจำเพาะ (specific atomic weight) ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยน้ำหนักสัมพัทธ์ของธาตุที่เกิดขึ้นในธรรมชาติเทียบกับธาตุบางชนิดที่ใช้เป็นธาตุมาตรฐาน

                อะตอมประกอบไปด้วย โปรตอน (proton), อิเล็กตรอน (electron) และนิวตรอน (neutron) ซึ่งรวมกันเป็นน้ำหนักอะตอม นิวเคลียสของอะตอมหนึ่งๆ ประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน นิวเคลียสเป็นส่วนใหญ่ของน้ำหนักอะตอม อิเล็กตรอนมีขนาดเล็กกว่าและเบากว่ามากโดยมีวงโคจรรอบนิวเคลียส สิ่งสำคัญคือโปรตอนมีประจุเป็นบวกและอิเล็กตรอนมีประจุเป็นลบ จำนวนของโปรตอน, นิวตรอน และอิเล็กตรอนที่ประกอบขึ้นเป็นอะตอม จะเป็นตัวแสดงถึงสมบัติของอะตอมและก็คือสมบัติของธาตุนั่นเอง ธาตุที่มีหนึ่งโปรตอน (และหนึ่งอิเล็กตรอน) คือไฮโดรเจน เมื่อเพิ่มโปรตอนเข้าไปอีกหนึ่งตัว (ซึ่งเพิ่มอิเล็กตรอนและนิวตรอนด้วย) ก็จะกลายเป็นธาตุตัวถัดไป คือฮีเลียมเป็นต้น คาร์บอนมี 6 โปรตอนและ 6 อิเล็กตรอน ในขณะที่ออกซิเจนมี 8 โปรตอนและ 8 อิเล็กตรอน

                โมเลกุล คืออนุภาคที่เล็กที่สุดจากการจับกลุ่มกันของอะตอมอย่างน้อยที่สุดสองอะตอมของธาตุที่เหมือนกันหรือต่างกัน และมีสมบัติเชิงเคมีและเชิงกายภาพที่จำเพาะเจาะจงร่วมกัน แต่ละโมเลกุลจะน้ำหนักโมเลกุล (molecular weight) ซึ่งคำนวณจากผลรวมของน้ำหนักอะตอมที่เป็นองค์ประกอบในโมเลกุลนั้น ๆ

                สารประกอบ (compound) คือ สารที่มีลักษณะเฉพาะทางเคมีซึ่งเกิดขึ้นจากการรวมกันของส่วนผสม (คือธาตุต่างๆ) สองชนิด หรือมากกว่าในสัดส่วนที่แน่นอนโดยน้ำหนักและมีการจัดเรียงโครงสร้างที่แน่นอน

                โมล (mole) คือปริมาณสารในทางเคมี ซึ่งมีน้ำหนักในหน่วยมวล (ในหน่วยกรัม) ซึ่งเทียบเท่ากับน้ำหนักโมเลกุลหรือในกรณีของแก๊สจะมีปริมาตรที่ครอบครองโดยน้ำหนักเฉพาะนี้ภายใต้สถานะที่เฉพาะเจาะจง คือ ที่ 0°C, ความดัน 760 มิลลิเมตรปรอท เท่ากับ  22.4 ลิตร โดยหนึ่งโมลของสารใดๆ ก็ตาม จะมีจำนวนโมเลกุลเท่ากับ 6.022x1023 โมเลกุล แนวคิดของโมลมีความสำคัญมากในวิชาเคมี ใช้สำหรับการคำนวณปริมาณของสารประกอบที่เข้าทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกัน ปฏิกิริยาโดยส่วนมากได้รับอิทธิพลจากปริมาณของสารประกอบที่เข้าทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกัน นิยมกำหนดเรียกเป็นสัดส่วนเชิงโมล (molar ratio) (อีกเทอมหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับสัดส่วนเชิงโมลก็คือปริมาณสัมพันธ์ (stoichiometry) ของปฏิกิริยา)

                ธาตุ (element) ในทุกกรณีประกอบด้วยอนุภาคพื้นฐานชนิดเดียวกัน ซึ่งเรียกว่าอะตอม อะตอมสามารถจับกลุ่มกันเป็นโมเลกุล โดยโมเลกุลสามารถประกอบด้วยอะตอมของธาตุต่างชนิดกันหรืออะตอมของธาตุชนิดเดียวกันก็ได้  ถ้าโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมของธาตุต่างชนิดกันจะเรียกว่าเป็นสารประกอบ

                ธาตุแต่ละชนิดจะมีสัญลักษณ์เฉพาะ ตัวอย่างเช่น H คือไฮโดรเจน (hydrogen)  (ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่เบาที่สุด ซึ่งประกอบด้วยหนึ่งโปรตอนและหนึ่งอิเล็กตรอนเท่านั้น อะตอมของไฮโดรเจนที่อิเล็กตรอนหายไป จึงหมายถึงโปรตอน ซึ่งสามารถเขียนได้เป็น H+) O คือ ออกซิเจน (oxygen) ดังนั้นจึงสามารถเขียนสูตรเคมี (chemical formula) สำหรับสารประกอบแต่ละชนิดได้ ถ้ามีอะตอมของธาตุใดธาตุหนึ่งมากกว่าหนึ่งตัว จะแสดงได้ด้วยเลขห้อยท้าย ดังนั้น น้ำซึ่งเป็นสารประกอบของไฮโดรเจน 2 อะตอม และออกซิเจนหนึ่งอะตอม จึงมีสูตรโมเลกุลเป็น H2O หรืออาจกล่าวว่า น้ำแต่ละโมเลกุลประกอบด้วยไฮโดรเจน 2 อะตอม และออกซิเจน 1 อะตอม

 

เรื่องเคมีนี้เป็นเรื่องน่าเบื่อและเข้าใจยาก นักเรียนบางคนจึงไม่ชอบเป็นอย่างมาก ผมเองก็ไม่ชอบครับ แต่หากจะเข้าใจเรื่องไบโอดีเซลในเชิงลึก ก็ต้องฝืนใจกันบ้าง มีครูบางท่านสมมติให้ธาตุแต่ละชนิดเป็นผลไม้แต่ละชนิด มีตั้งแต่เล็กมากและใหญ่ขึ้นไปตามลำดับ สารประกอบก็เป็นการจัดชุดเข้ากันของผลไม้ เช่น กล้วย 1 ผล รวมกับ ส้ม 2 ลูก เป็นต้น ถือว่าเป็นสารประกอบหนึ่ง

 

ผม..เอง

หมวดหมู่บันทึก: การเรียนการสอน
สัญญาอนุญาต: ซีซี: แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน Cc-by-nc-sa
สร้าง: 06 พฤศจิกายน 2554 21:36 แก้ไข: 12 พฤศจิกายน 2554 23:01 [ แจ้งไม่เหมาะสม ]
ดอกไม้
สมาชิกที่ให้กำลังใจ: Ico24 เมตตา.
สมาชิกที่ให้กำลังใจ
 
Facebook
Twitter
Google

บันทึกอื่นๆ

ความเห็น

ไม่มีความเห็น

ร่วมแสดงความเห็นในหน้านี้

ชื่อ:
อีเมล:
IP แอดเดรส: 3.228.8.80
ข้อความ:  
เรียกเครื่องมือจัดการข้อความ
   
ยกเลิก หรือ