เหตุเกิดตอนทำแลปเมื่อบ่ายวันวาน
เห็นนิสิตเอาฟลาสค์แกว่งไปมาในน้ำร้อนของ
water
bath อยู่
ผม :
ไม่เมื่อยมือเหรอ
นิสิต :
เมื่อยครับ
ผม :
ไม่ร้อนมือเหรอ
นิสิต :
ร้อนครับ
ผม :
แล้วไม่เอาไอ้ที่วางไว้ให้เอามาใช้ล่ะ
(ชี้ให้ดูโต๊ะข้าง
ๆ)
นิสิต :
อ้าว
ผมนึกว่าเอามาวางไว้ให้ฝึกออกกำลังกาย
ในเมื่อการสอบเข้ามหาวิทยาลัยนั้นไม่ได้สอบภาคปฏิบัติ
ดังนั้นปัจจุบันจึงไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะพบว่านิสิตที่เข้ามาเรียนปี
๑ นั้นอาจจะไม่มีประสบการณ์ทำแลปเคมีกันเลย
และเมื่อผ่านปี ๑
แล้วก็ยังอาจถือได้ว่ามีประสบการณ์น้อยมาก
บรรดาอุปกรณ์ต่าง ๆ
อาจจะเรียกชื่อไม่ถูก
หรือไม่ก็ไม่รู้ว่ามีอุปกรณ์อะไรให้ใช้งานบ้าง
Memoir
ฉบับนี้ก็เลยขอแนะนำให้รู้จักกับของใช้พื้นฐานบางอย่างในห้องแลป
รูปที่
๑ อ่าง water
bath น้ำร้อน
ลูกบอลพลาสติกที่ลอยอยู่จะไปลดพื้นผิวหน้าของน้ำ
ทำให้การระเหยของน้ำลดลงไปมาก
ถ้าไม่มีลูกบอลลอยอยู่น้ำจะระเหยหมดเร็ว
ต้องคอยเติมน้ำอยู่เรื่อย
ๆ ส่วนห่วงแดง ๆ
ที่คล้องคอขวดฟลาส์คอยู่เป็นห่วงโลหะเอาไว้ถ่วงน้ำหนัก
ไม่ให้ขวดฟลาส์คลอย
ในห้องปฏิบัติการเคมีนั้นจะมี
water
bath สำหรับอุ่นให้ความร้อน
เมื่อเราอุ่นน้ำให้ร้อนขึ้นน้ำจะระเหยเร็วมากขึ้น
การลดการระเหยของน้ำทำได้โดยการลดพื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างน้ำกับอากาศให้น้อยลง
วิธีการที่ทำกันทั่วไปในห้องปฏิบัติการเคมีคือใช้ลูกบอลพลาสติกที่ทนความร้อนและลอยน้ำได้
มาลอยอยู่บนผิวหน้าน้ำ
(ดังแสดงในรูปที่
๑)
เครื่องแก้วชิ้นหนึ่งที่เรามักจะเอาไปแช่น้ำใน
water
bath เป็นประจำก็คือขวดฟลาสค์
แต่เนื่องจากขวดฟลาสค์มีน้ำหนักเบาและลอยน้ำได้
ก็เลยต้องหาวิธีถ่วงน้ำหนักไม่ให้มันลอย
อุปกรณ์ที่ใช้ก็คือห่วงโลหะ
(ที่มีอยู่ก็มีทั้งทำจากเหล็กและตะกั่ว)
สำหรับสวมครอบลงไปบนคอขวดฟลาสค์
(ห่วงแดง
ๆ ในรูปที่ ๑)
การลดการระเหยของของเหลวยังมีการนำมาใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับการเก็บของเหลวที่ระเหยได้ง่าย
อุตสาหกรรมหนึ่งที่ใช้กันมากคือโรงกลั่นน้ำมัน
น้ำมันดิบจะมีส่วนที่เป็นน้ำมันเบาที่ระเหยได้ง่าย
ดังนั้นต้องหาทางป้องกันไม่ให้ระเหย
(หรือลดการระเหยให้เหลือน้อยที่สุด)
ก่อนที่จะนำไปกลั่น
น้ำมันเบนซิน (หรือแก๊สโซลีน)
ก็เป็นน้ำมันที่ระเหยได้ง่ายเช่นเดียวกัน
ดังนั้นเมื่อผลิตเสร็จแล้วก็ต้องเก็บเอาไว้อย่างดีไม่ให้ระเหย
ซึ่งไอระเหยไม่เพียงแต่จะเป็นการสูญเสียผลิตภัณฑ์ที่จะขายได้
แต่ยังทำให้เกิดปัญหามลพิษทางอากาศด้วย
วิธีการแก้ปัญหาคือการเก็บน้ำมันในถัง
(tank)
ที่มีหลังคาแบบที่เรียกว่า
Floating
roof
Floating
roof tank เป็นถังเก็บที่ฝาถังจะลอยอยู่บนผิวบนของของเหลว
เมื่อของเหลวในถังมีปริมาณมากขึ้น
ฝาถังก็จะลอยสูงขึ้น
และเมื่อระดับของเหลวในถังลดต่ำลง
ฝาถังก็จะลดต่ำลง
การที่ฝาถังลอยอยู่บนผิวหน้าของเหลวทำให้ไม่มีช่องว่างที่จะให้ของเหลวระเหยได้
จึงเป็นการลดการสูญเสียเนื่องจากการระเหย
รูปที่
๒ แผนผังโครงสร้างของ
Floating
roof tank
องค์ประกอบหลักของ
Floating
roof tank ได้แสดงไว้ในรูปที่
๒
บริเวณขอบฝาถังตรงใกลักับผนังของถังจะมีระบบประเก็นที่ยอมให้ฝาถังลอยขึ้น-ลงได้อย่างอิสระ
แต่ยังสามารถป้องกันไม่ให้ไอน้ำมันระเหยผ่านออกมาได้
และยังต้องมีระบบสำหรับระบายน้ำฝน
เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำฝนสะสมอยู่บนฝาถัง
ซึ่งจะทำให้ฝาถังรับน้ำหนักมากและอาจจมลงได้
เพื่อป้องกันการสะสมของน้ำฝนหรือหิมะบนฝาถังแบบ
Floating
roof ก็อาจใช้วิธีสร้าง
Cone
roof ครอบเอาไว้อีกชั้นก็ได้
เรื่อง
Cone
roof tank นี้เคยกล่าวเอาไว้แล้วใน
Memoir
ปีที่
๓ ฉบับที่ ๓๐๑ วันศุกร์ที่
๑๓ พฤษภาคม ๒๕๕๔ เรื่อง
"การควบคุมความดันในถังบรรยากาศ
(Atmospheric
tank)" ลองไปหาอ่านเอาเองก็แล้วกัน
รูปที่
๓ ภาพถ่ายดาวเทียมของ Tank
farm ของคลังเก็บน้ำมันแห่งหนึ่ง
จะเห็นถังเก็บแบบ Floating
roof tank อยู่เต็มไปหมด
ในรูปนี้แสงอาทิตย์ส่องเป็นมุมมาจากทางด้านล่างขวาของภาพขึ้นไปทางมุมซ้ายบน
สำหรับ Floating
roof tank จึงเห็นเป็นเงาของผนังถังปรากฏบนฝาถังที่อยู่ต่ำลงไปในตัวถัง
โดยมีถังเก็บแบบ Spherical
tank อยู่ที่มุมล่างซ้ายของภาพ
