ในปฏิบัติการเคมีจำเป็นต้องมีการชั่ง ตวง และวัดปริมาณสารซึ่งการชั่ง ตวง วัดมีความคลาดเคลื่อนที่เกิดจากอุปกรณ์ ที่ใช้หรือผู้ทำปฏิบัติการที่จะส่งผลให้ผลการทดลองที่ได้มีความมากกว่าหรือน้อยกว่าค่าจริง ความน่าเชื่อถือของข้อมูลสามารถพิจารณาได้ 2 ส่วนด้วยกันคือความเที่ยง และความแม่นของข้อมูลโดยความเที่ยงคือ ความใกล้เคียงของข้าวที่ได้จากการวัดส่วนความแม่นคือความใกล้เคียงของค่าเฉลี่ยจากการวัดซ้ำเทียบกับค่าจริง
1.3.1 อุปกรณ์วัดปริมาตร อุปกรณ์วัดปริมาณสารเคมีที่เป็นของเหลวที่ใช้ในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์มีหลายชนิด แต่ละชนิดมีขีดและตัวเลขแสดงปริมาตรที่ได้จากการตรวจสอบมาตรฐานและกำหนดความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้บางชนิดมีความคลาดเคลื่อนน้อย บางชนิดมีความคาดเคลื่อนมาก ปริมาตรและระดับความหน้าที่ต้องการอุปกรณ์วัดปริมาตรบางชนิดที่นักเรียนได้ใช้ในงานในการทำปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ที่ผ่านมา เช่นบีกเกอร์ ขวดรูปกรวยกระบอกตวงเป็นอุปกรณ์ที่ไม่สามารถบอกปริมาตรได้แม่นมากพอสำหรับการทดลองในการปฏิบัติการบางการปฏิบัติการ
บีกเกอร์ มีลักษณะเป็นทรงกระบอกปากว่ามีขีดบอกปริมาตรในระดับมิลลิลิตร
ปิเปตต์ เป็นอุปกรณ์วัดปริมาตรที่มีความแม่นยำสูง ใช้สำหรับถ่ายเทของเหลว มี 2 แบบแบบปริมาตรที่มีกระเปาะตรงกลางมีขีดบอกปริมาตร เพียงค่ายเดียวและแบบใช้ตวงมีขีดบอกปริมาตรหลายค่า
การใช้อุปกรณ์วัดปริมาตรเหล่านี้ให้ได้ค่าที่น่าเชื่อถือ จะต้องมีการอ่านปริมาตรของของเหลวให้ถูกวิธี โดยต้องให้อยู่ในระดับสายตา
1.3.2 อุปกรณ์วัดมวล
เครื่องชั่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับวัดมวลทั้งที่เป็นของแข็งและของเหลวความน่าเชื่อถือของค่าวัดมวลที่ได้ขึ้นอยู่กับความละเอียดของเครื่องชั่งและวิธีการใช้เครื่องชั่ง เครื่องชั่งมี 2 แบบแบบเครื่องชั่งสามคานและเครื่องชั่งไฟฟ้า
เครื่องชั่งสามคาน
เครื่องชั่งไฟฟ้า
1.3.3เลขนัยสำคัญ
คือ ตัวเลขที่ได้จากการวัดโดยใช้เครื่องมือที่เป็นสเกล โดยเลขทุกตัวที่บันทึกจะมีความหมายส่วนความสำคัญของตัวเลขจะไม่เท่ากัน ดังนั้นเลขทุกตัวจึงมีนัยสำคัญ ตามความเหมาะสม เช่น วัดความยาวของไม้ท่อนหนึ่งได้ยาว 121.54 เซนติเมตร เลข 121.5 เป็นตัวเลขที่วัดได้จริง ส่วน 0.04 เป็นตัวเลขที่ประมาณขึ้นมา เราเรียกตัวเลข121.54 นี้ว่า เลขนัยสำคัญ และมีจำนวนเลขนัยสำคัญ 5 ตัวหลักการพิจารณาจำนวนเลขนัยสำคัญ
เลขทุกตัว ถือเป็นเลขที่มีนัยสำคัญ ยกเว้น
1. เลข 0 ( ศูนย์ ) ที่อยู่ซ้ายมือสุดหน้าตัวเลข เช่น
0.1 มีเลขนัยสำคัญ 1 ตัว
0.01 มีเลขนัยสำคัญ 1 ตัว
0.0152 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
2. เลข 0 ( ศูนย์ ) ที่อยู่ระหว่างตัวเลขถือเป็นเลขนัยสำคัญ เช่น
101 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
1.002 มีเลขนัยสำคัญ 4 ตัว
3. เลข 0 ( ศูนย์ ) ที่อยู่ท้ายแต่อยู่ในรูปเลขทศนิยม ถือว่าเป็นเลขนัยสำคัญ เช่น
1.20 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
2.400 มีเลขนัยสำคัญ 4 ตัว
4. เลข 0 ( ศูนย์ ) ที่ต่อท้ายเลขจำนวนเต็ม ถ้าจะนับเป็นเลขนัยต้องทำเครื่องหมายบอก เช่น
120 มีเลขนัยสำคัญ 2 ตัว
120 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
200 มีเลขนัยสำคัญ 1 ตัว
200 มีเลขนัยสำคัญ 2 ตัว
200 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
5. เลข 10 ที่อยู่ในรูปยกกำลัง ไม่เป็นเลขนัยสำคัญ เช่น
1.30 x104 มีเลขนัยสำคัญ 3 ตัว
2.501 x106 มีเลขนัยสำคัญ 4 ตัว
การบวกและการลบเลขนัยสำคัญ
ให้บวกลบข้อมูลตามปกติ แล้วเมื่อได้ผลลัพธ์ให้บันทึกโดยมีจำนวนตำแหน่งทศนิยมเท่ากับตำแหน่งทศนิยมของข้อมูลหลักที่มีจำนวนตำแหน่งทศนิยมน้อยที่สุด เช่น
1. 2.12 + 3.895 + 5.4236 = 11.4386
ปริมาณ 2.12 มีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 2
3.895 มีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 3
5.4236 มีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 4
ผลลัพธ์ 11.4386 มีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 4 ซึ่งมากกว่าเครื่องมือวัดที่อ่านได้ 2.12 , 3.895 ดังนั้นผลลัพธ์ต้องมีเลขนัยสำคัญมีความละเอียดไม่เกินทศนิยมตำแหน่งที่ 2
ดังนั้น ผลลัพธ์ คือ 11.44
2. 15.7962 + 6.31 – 16.8 = 5.3062
ดังนั้น ผลลัพธ์ คือ 5.3
การคูณและการหารเลขนัย
ให้คูณ-หารข้อมูลตามปกติ แล้วเมื่อได้ผลลัพธ์ให้บันทึก โดยมีจำนวนค่านัยสำคัญเท่าจำนวนค่านัยสำคัญของข้อมูลหลักที่มีจำนวนค่านัยสำคัญน้อยที่สุด เช่น
1. 432.10 x 5.5 = 2376.55
ปริมาณ 432.10 มีจำนวนเลขนัยสำคัญ 5 9y;
5.5 มีจำนวนเลขนัยสำคัญ 2 9y;
ผลลัพธ์ 2376.55 มีจำนวนเลขนัยสำคัญ 6 ซึ่งมีจำนวนเลขนัยสำคัญได้เพียง 2 ตัว
ดังนั้น ผลลัพธ์ คือ 2.4 x 103
3. 0.6214 ¸ 4.25 = 0.1374778
ดังนั้น ผลลัพธ์ คือ 0.137
การปัดเศษของจำนวน
ถ้ามีค่ามากกว่าหรือเท่ากับ 5 ตัวเลขที่อยู่หน้าให้ปัดค่าเพิ่มอีกหนึ่งค่า และ ถ้ามีค่าน้อยกว่า 5 ให้ปัดเศษทิ้ง เช่น 1.2364 ต้องการตัวเลขที่มีเลขนัยสำคัญเท่ากับ 2 คำตอบคือ 1.2 ถ้าต้องการตัวเลขที่มีเลขนัยสำคัญเท่ากับ 3 คำตอบคือ 1.24
ที่มา : scimath.org
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น