Make your own free website on Tripod.com

การทดลองทางวิทยาศาสตร์

“งานบูรณาการ คลองผดุงกรุงเกษม” ม.5/3

ฝ่าย วิทยาศาสตร์

การทดลองครั้งที่ 1 วัดความใสของน้ำในคลองผดุงกรุงเกษม

วันทำการทดลอง            16 พฤศจิกายน พ.ศ. 2546

อุปกรณ์ทดลองปฏิบัติการวัดความใสของน้ำ

1. แผ่นโลหะทองเหลืองเซคิดิสก์                                                        1 อัน

2. สายวัดเอว                                                                                            1 เส้น

วิธีการทดลอง

1.      นำแผ่นโลหะทองเหลืองหยั่งลงไปในน้ำจุดที่ 1 (แยกนพวงศ์) สังเกตบริเวณสีขาวของเซคิดิสก์

2.     จนกว่าจะมองไม่เห็น แล้วดังเซคิดิสก์ขึ้นมา วัดความยาวเชือกจากแผ่นจานถึงจุดที่ผิวน้ำสัมผัสทำการทดลองเช่นนี้อีก 3 ครั้ง และหาค่าเฉลี่ย

3.      ทดลองอีก 2 สถานที่ ๆ กำหนดไว้

ผลการทดลอง

การทดลอง

สถานที่

ความใส (ความลึกที่แสงส่องถึง) (หน่วย: cm.)

ครั้งที่ 1

ครั้งที่ 2

ครั้งที่ 3

ค่าเฉลี่ย

แยกนพวงศ์

31.0

31.5

32.0

31.5

หน้าโรงเรียนสายปัญญา

40.0

38.0

39.0

39.5

หลังหน่วยงานเก็บขยะทางน้ำคลองผดุง

42.5

41.0

41.5

41.7

สรุปผลการทดลอง

มาตรฐานอยู่ที่ 5.0 - 9.0 จะเห็นได้ว่า ค่า pH ที่ได้จากน้ำแต่ละสถานที่นั้น มีค่าตรงตามมาตรฐานคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติกำหนดไว้


 

การทดลองครั้งที่ 2 วัดความเป็นกรด-เบสของน้ำในคลองผดุงกรุงเกษม

วันทำการทดลอง            23 พฤศจิกายน พ.ศ. 2546

อุปกรณ์การปฏิบัติการวัดความเป็นกรดเบสของน้ำ

1.      กระดาษยูนิเวอร์เซล อินดิเคเตอร์ (Universal indicator)                   1 กล่อง

2.      แก้วน้ำพร้อมฝา                                                                                       3 ใบ

วิธีการทดลอง

1.     นำแก้วน้ำ 3 ใบ ไปตักน้ำ ณ 3 สถานที่ ๆ กำหนดไว้ พร้อมทั้งเขียนสถานที่เก็บน้ำลงบนแก้วทั้ง 3 ใบ

2.     นำกระดาษยูนิเวอร์เซล อินดิเคเตอร์ ออกมา 1 แผ่น แล้วจุ่มลงบนแก้วใบที่ 1 แล้วสังเกตสีของกระดาษพร้อมบันทึกผล

3.     ส่วนแก้วน้ำที่จุน้ำคลองอีก 2 ใบ ก็ทำการทดลองเช่นเดียวกันกับข้อ 2. พร้อมสังเกตสีของกระดาษ และบันทึกผลที่เกิดขึ้น

ผลการทดลอง

สถานที่

ค่า pH

สีที่เปลี่ยนไป (ดูบนกระดาษ U - I)

แยกนพวงศ์

7 - 8

สีค่อนไปทางเขียวเข้ม

หน้าโรงเรียนสายปัญญา

6 - 7

เหลืองอมเขียว

หลังหน่วยงานเก็บขยะคลองผดุง

7 - 8

ค่อนไปทางสีเขียวเข้ม

สรุปผลการทดลอง

จะเห็นได้ว่าความใสของน้ำจะเรียงจากมากไปน้อยดังนี้

·      แยกนพวงศ์เฉลี่ยแล้ว                 31.5    เซนติเมตร

·      หน้า ร.ร. สายปัญญาเฉลี่ยแล้ว   39.5   เซนติเมตร

·      หลังหน่วยงานเก็บขยะทางน้ำ   41.9   เซนติเมตร

จากข้อมูลที่ได้ หลังหน่วยงานเก็บขยะทางน้ำมีน้ำใสกว่าสองที่ๆ เหลือ แสดงว่า หน่วยงานเก็บขยะทางน้ำดูแลน้ำบริเวณนั้นเป็นอย่างดี ส่วนแยกนพวงศ์ที่อยู่บริเวณ โรงเรียนเทพศิรินทร์นั้น ความใสของน้ำต่ำสุด ใสน้อยกว่า โรงเรียนสายปัญญา 8 เซนติเมตร ซึ่งเป็นปริมาณตัวเลขที่ต่างกันค่อนข้างเยอะ


 

การทดลองครั้งที่ 3 การวัดอุณหภูมิของน้ำในคลองผดุงกรุงเกษม

วันทำการทดลอง            23 พฤศจิกายน พ.ศ. 2546

อุปกรณ์การทดลองปฏิบัติการวัดอุณหภูมิของน้ำ

1.      เทอร์โมมิเตอร์                                                                                         1 อัน

2.      ปากกาหมึก                                                                                              1 ด้าม

3.      ไม้บรรทัด                                                                                                 1 อัน

วิธีการทดลองปฏิบัติการวัดอุณหภูมิของน้ำ 3 สถานที่ๆ กำหนดไว้

1.      วัดอุณหภูมิของอากาศ พร้อมบันทึกผล

2.      ทำตำหนิที่เทอร์โมมิเตอร์ โดยวัดจากการแปรขึ้นมา 10 เซนติเมตร

3.     จุ่มเทอร์โมมิเตอร์ลงน้ำ โดยให้รอยตำหนิตรงกับผิวน้ำพอดี รอจนกว่าปรอทคงที่ แล้วจึงบันทึกผลการทดลองที่ได้

ผลการทดลอง

สถานที่

เวลา

อุณหภูมิน้ำ (ºC)

อุณหภูมิธรรมชาติ (ºC)

ความลึกจากผิวน้ำ (cm.)

แยกนพวงศ์

14.50 .

29.0

34.5

10

หน้าโรงเรียนสายปัญญา

15.00 .

28.5

30.0

10

หลังหน่วยงานเก็บขยะ ทางน้ำคลองผดุง

15.20 .

29.0

32.5

10

สรุปผลการทดลอง

คณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติ กำหนดไว้ว่า อุณหภูมิน้ำต้องไม่สูงกว่าอุณหภูมิตามธรรมชาติเกิน 3 องศาเซลเซียส จะเห็นได้ว่า

·      แยกนพวงศ์ มีอุณหภูมิตามธรรมชาติ 34.5 องศาเซลเซียส อุณหภูมิน้ำ 29 องศาเซลเซียส ผลต่าง 5.5

·      หน้า ร.ร. สายปัญญา มีอุณหภูมิตามธรรมชาติ 30.0 องศาเซลเซียส อุณหภูมิน้ำ 28.5 องศาเซลเซียส ผลต่าง 1.5

·      หลังหน่วยงานเก็บขยะทางน้ำ มีอุณหภูมิ 32.5 องศาเซลเซียส อุณหภูมิน้ำ 29.0 องศาเซลเซียส ผลต่าง 3.5

จะเห็นได้ว่าอุณหภูมิน้ำไม่สูงกว่าอุณหภูมิตามธรรมชาติเลย  อุณหภูมิของน้ำ ณ สถานที่หลังหน่วยงานเก็บขยะทางน้ำมีอุณหภูมิน้ำไม่สูงกว่าอุณหภูมิธรรมชาติเกิน 3ºC ตรงตามมาตรฐานที่กำหนดไว้ ส่วนหน้า ร.ร. สายปัญญา อุณหภูมิน้ำต่ำกว่าอุณหภูมิตามธรรมชาติไม่เกิน 3ºC ขาด 1.5ºC เกณฑ์ไม่ได้มาตรฐานที่กำหนดไว้


 

การทดลองครั้งที่ 4 การทดลองหาค่าออกซิเจนละลายในน้ำคลองผดุงกรุงเกษม

วันทำการทดลอง         12 ธันวาคม พ.ศ. 2546

จุดประสงค์

1.      สามารถหาค่าออกซิเจนละลายในน้ำโดยวิธีการทางเคมี

2.      วินิจฉัยแหล่งน้ำคลองบริเวณนั้นว่าผ่านเกณฑ์มาตรฐานหรือไม่

อุปกรณ์

1.      บีกเกอร์ขนาด 40 cm3                                                                          3 ใบ

2.      กระบอกตวง 10 cm3                                                                            4 ใบ

3.      ขวดกรวย 100 cm3                                                                                2 ใบ

4.      ขวดวัดปริมาตร 250 cm3                                                                      1 ใบ

5.      ช้อนตักสาร                                                                                              1 อัน

6.      เครื่องชั่งสาร                                                                                            1 เครื่อง

7.      หลอดหยด                                                                                                2 อัน

8.      กระบอกฉีดยา                                                                                          1 อัน

9.      แท่งแก้วคนสาร                                                                                        1 แท่ง

10.   ถุงมือยางกันสาร                                                                                      1 คู่

11.   เครื่องคิดเลข                                                                                             1 เครื่อง

สารเคมี

1.      MnSO4                        2.2 mol/dm3            2 cm3                                (แมงกานีสซัลเฟต)

2.      KI                                 1 mol/dm3                2 cm3                                (โพแทสเซียมไอโอไดด์)

3.      H2SO4                         เข้มข้น                      2 cm3                                (กรดซัลฟิวริก)

4.      Na2S2O3                    0.005 mol/dm3        100 cm3                            (โซเดียมไทโอซัลเฟต)

5.      แป้ง                              0.5 g                           1 cm3

6.      NaOH                          12.5 mol/dm3           2 cm3                                (โซเดียมไฮดรอกไซด์)


 

การเตรียมสาร

ใช้สูตร

จาก                                                                

                                                                     

                                                                           g = 0.7 กรัม         เติมน้ำ 2 cm3

จาก                                                                

                                                                     

                                                                           g = 0.3 กรัม         เติมน้ำ 2 cm3

จาก                                                                

                                                                    

                                                                           g = 0.08 กรัม       เติมน้ำ 100 cm3

จาก                                                                

                                                                      

                                                                           g = 1 กรัม            เติมน้ำ 2 cm3

ข้อควรระวัง: เติมกรดลงน้ำเสมอ ห้ามเติมน้ำลงกรด อาจระเบิดได้

นำสารแต่ละชนิดมาใส่ภาชนะ ซึ่งใส่ลงบีกเกอร์ขนาด 40 cm3 3 ใบ และกระบอกตวง 2 ใบ พร้อมเติมน้ำตามที่กำหนดไว้แล้วคนสารด้วยแท่งแก้ว

 

วิธีการทดลอง

1.      เก็บน้ำตัวอย่าง 250 cm3 ใส่ขวดวัดปริมาตรพร้อมปิดจุกให้แน่น

2.     บรรจุสารละลาย MnSO4 2.2 mol/dm3 2 cm3 ลงในน้ำตัวอย่างด้วยหลอดหยด ปิดฝาให้แน่น สังเกตและบันทึกผล

3.     บรรจุสารละลาย KI 1 mol/dm3 ใน NaOH 12.5 mol/dm3 แล้วดูดสารที่ผสมแล้วใส่กระบอกตวงให้ได้ 2 cm3 แล้วเทสารลงในขวดน้ำตัวอย่าง ปิดฝาขวดแล้วกลับขวดไปมา ตั้งขวดเพื่อให้ตะกอนตกลงมาที่ก้นขวด  ของขวด สังเกตและบันทึกผล

4.      นำกรด H2So4 เข้มข้น 2 cm3  เทลงน้ำตัวอย่าง กลับขวดไปมาพร้อมบันทึกผล

5.     นำสารละลายจากข้อ 4 มา 50 cm3 ใส่ในขวดรูปกรวยขนาด 100 cm3 หยดสารละลาย Na2S2O3 0.005 mol/dm3 ลงไปทีละหยด จนได้สารละลายสีเหลืองอ่อนๆ

6.     เติมน้ำแป้ง 1 cm3 เพื่อใช้เป็นอินดิเคเตอร์ แล้วไทเทรตต่อไปด้วยสารละลาย Na2S2O3 ต่อไปจนสารละลายเปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นไม่มีสี

7.      บันทึกปริมาณสารละลาย Na2S2O3 ทั้งหมดที่ใช้ตั้งแต่เริ่มหยด ที่หนึ่ง

8.      เข้าสูตรคำนวณ

ผลการทดลอง

นำน้ำตัวอย่างที่ผ่านการทดลองข้างต้น แบ่งมา 50 cm3 ใส่ขวดกรวย 100 cm3 พร้อมหยดสารละลาย Na2S2O3 ลงไปจนสารละลายสีเหลืองของน้ำตัวอย่างที่แบ่งมาจางลง

                                                                                                                 = 0.672 mg/dm3

เนื่องจากน้ำจากแม่น้ำลำคลองไม่ควรมีออกซิเจนต่ำกว่า 4 mg/dm3  แต่ปริมาณออกซิเจนในน้ำหน้าโรงเรียนสายปัญญา มี 0.672 mg/dm3

แสดงว่า น้ำในคลองผดุงกรุงเกษมหน้า โรงเรียนสายปัญญา มีปริมาณออกซิเจนในน้ำต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐานที่กำหนดไว้

 

เอกสารอ้างอิง: หนังสือเรียนวิชาเคมี เล่ม 4 ว.033 พ.ศ. 2524

 

ขอบคุณ               อ.โสภณ               เต็มอุดม

และ                      อ.วีรเกียรติ          สิกขากูล

เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาและสนับสนุนการทดลองครั้งนี้

 

 

การทดลองครั้งที่ 5 ปฏิบัติการวัดความเร็วน้ำ

วันทำการทดลอง         6 มกราคม พ.ศ. 2547

จุดประสงค์

เพื่อหาความเร็วของน้ำโดยเฉลี่ยในช่วงคลองที่กำหนดไว้ คือบริเวณใต้สะพานนพวงษ์

สถานที่ทดลอง             บริเวณใต้สะพานนพวงษ์

เวลาที่ทดลอง               15:00-15:30 น.

อุปกรณ์

1.      ไม้ทรงกระบอกตันรัศมีไม่มากยาวประมาณ 1 เมตร                         1 ท่อน

2.      เชือกบาง (หรือด้าย) ยาวประมาณ 5 เมตร                                          1 เส้น

3.      ลูกปิงปอง                                                                                                1 ลูก

4.      ลวด ยาวประมาณ 13 นิ้ว                                                                       1 เส้น

5.      หลอดพลาสติก                                                                                       1 หลอด

6.      ตลับเมตร (หรือสายเมตร)                                                                     1 ตลับ (1 เส้น)

7.      นาฬิกาจับเวลา                                                                                        1 เรือน

8.      กาวตราช้าง                                                                                              1 หลอด

วิธีการประดิษฐ์อุปกรณ์

1.      นำหลอดพลาสติกตัดแบ่งมาประมาณ 2 นิ้ว

2.      หลอดพลาสติกที่ตัดมาแล้วนำมาใส่ลวดบริเวณกิ่งกลางแล้วตัดลวดและวัดขนาดดังภาพ 5.1

ภาพที่ 5.1 ขั้นตอนการประดิษฐ์อุปกรณ์ขั้นตอนที่ 2

3.     นำปลายด้ายด้านหนึ่งติดหลอดให้แน่นโดยให้เส้นด้ายตั้งฉากกับหลอดด้ายพอดีและหมุนหลอดพลาสติกไปเรื่อยจนด้ายพันสุด โดยให้เหลือปลายด้ายไว้ แล้วนำปลายด้ายนั้นมาติดลูกปิงปองที่ผิวบริเวณกึ่งกลางลูกปิงปอง

4.     นำอุปกรณ์จากขั้นตอนที่ 3 มามัดติดกับปลายไม้ดังภาพที่ 5.2 (ภาพจำลอง) และภาพ 5.3 (ภาพจริง)

                                     

ภาพที่ 5.2 และ 5.3 ขั้นตอนการประดิษฐ์อุปกรณ์ขั้นเสร็จสมบูรณ์

วิธีการทดลอง

1.      ดึงด้ายที่ติดลูกปิงปองออกมาให้มากที่สุด

2.     วัดระยะทางที่กำหนดไว้ด้วยตลับเมตร (หรือสายเมตร) ที่จุดตั้งต้นถึงจุดปลายของส่วนของคลอง พร้อมบันทึกข้อมูล

3.      เหวี่ยงด้ายติดลูกปิงปองลงบนจุดตั้งต้นที่กำหนดไว้ พร้อมเริ่มจับเวลาทันทีที่ลูกกระทบผิวน้ำ

4.      เมื่อลูกปิงปองลอยถึงจุดปลายของที่จุดที่กำหนดแล้วจึงหยุดจับเวลา พร้อมบันทึกผล

5.      นำมาหาความเร็วเฉลี่ยโดยใช้สูตร

โดยให้...               ความเร็วเฉลี่ย     มีหน่วยเป็น เมตร/วินาที

                              ระยะทาง             มีหน่วยเป็น เมตร

                              เวลา                      มีหน่วยเป็น วินาที

ผลการทดลอง

ระยะทางที่วัดได้คือ 10.81 เมตร

เวลาใช้ทั้งหมดคือ 44 วินาที

สรุปผลการทดลอง

ความเร็วที่ได้มานั้นเป็นความเร็วน้ำโดยเฉลี่ยของช่วงคลองที่กำหนดไว้ ซึ่งจะเห็นว่ามีความเร็วไม่มากนัก ซึ่งอาจเป็นผลมาจากปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม เช่น จากทิศทางลม หากทิศทางลมสวนทางกับกระแสน้ำ จะทำให้กระแสน้ำมีโอกาสช้าลงได้ หรือการกระทำของมนุษย์ เช่น การเปิด-ปิดประตูน้ำ หรือการคมนาคมทางน้ำ หากเกิดคลื่นน้ำขึ้นอาจจะช่วยให้กระแสน้ำเร็วขึ้นหรือช้าลง