ปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำวัน สารต่างๆ มีผลให้พลังงานของระบบเปลี่ยนไป

มุสลิมไทยดอทคอม ปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำวัน สารต่างๆ  มีผลให้พลังงานของระบบเปลี่ยนไป 
www.muslimthai.com

ปฏิกิริยาเคมี (Chemical reaction) คือกระบวนการที่เกิดจากการที่สารเคมีเกิดการเปลี่ยนแปลงแล้วส่งผลให้เกิดสารใหม่ขึ้นมาซึ่งมีคุณสมบัติเปลี่ยนไปจากเดิม การเกิดปฏิกิริยาเคมีจำเป็นต้องมีสารเคมีตั้งต้น 2 ตัวขึ้นไป (เรียกสารเคมีตั้งต้นเหล่านี้ว่า "สารตั้งต้น" หรือ reactant)ทำปฏิกิริยาต่อกัน และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางเคมี ซึ่งก่อตัวขึ้นมาเป็นสารใหม่ที่เรียกว่า "ผลิตภัณฑ์" (product) ในที่สุด สารผลิตภัณฑ์บางตัวอาจมีคุณสมบัติทางเคมีที่ต่างจากสารตั้งต้นเพียงเล็กน้อย แต่ในขณะเดียวกันสารผลิตภัณฑ์บางตัวอาจจะแตกต่างจากสารตั้งต้นของมันโดยสิ้นเชิง แต่เดิมแล้ว คำจำกัดความของปฏิกิริยาเคมีจะเจาะจงไปเฉพาะที่การเคลื่อนที่ของประจุอิเล็กตรอน ซึ่งก่อให้เกิดการสร้างและสลายของพันธะเคมีเท่านั้น แม้ว่าแนวคิดทั่วไปของปฏิกิริยาเคมี โดยเฉพาะในเรื่องของสมการเคมี จะรวมไปถึงการเปลี่ยนสภาพของอนุภาคธาตุ (เป็นที่รู้จักกันในนามของไดอะแกรมฟายน์แมน)และยังรวมไปถึงปฏิกิริยานิวเคลียร์อีกด้วย แต่ถ้ายึดตามคำจำกัดความเดิมของปฏิกิริยาเคมี จะมีปฏิกิริยาเพียง 2 ชนิดคือปฏิกิริยารีดอกซ์ และปฏิกิริยากรด-เบส เท่านั้น โดยปฏิกิริยารีดอกซ์นั้นเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของประจุอิเล็กตรอนเดี่ยว และปฏิกิริยากรด-เบส เกี่ยวกับคู่อิเล็กตรอน

ในการสังเคราะห์สารเคมี ปฏิกิริยาเคมีต่างๆ จะถูกนำมาผสมผสานกันเพื่อให้เกิดสารผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ในสาขาวิชาชีวเคมี เป็นที่ทราบกันว่า ปฏิกิริยาเคมีหลายๆ ต่อจึงจะก่อให้เกิดแนวทางการเปลี่ยนแปลง (metabolic pathway) ขึ้นมาเนื่องจากการที่จะสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์โดยตรงนั้นไม่สามารถทำได้ในตัวเซลล์ในคราวเดียวเนื่องจากพลังงานในเซลล์นั้นไม่พอต่อการที่จะสังเคราะห์ ปฏิกิริยาเคมียังสามารถแบ่งได้เป็นปฏิกิริยาอินทรีย์เคมีและปฏิกิริยาอนินทรีย์เคมี

เคมี คือศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับสสาร ความสามารถของสสาร การแปรรูปของสสาร และการปฏิสัมพันธ์กับพลังงานและสสารด้วยกันเอง เนื่องจากความหลากหลายของสสาร ซึ่งส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของอะตอม นักเคมีจึงมักศึกษาโครงสร้าง คุณสมบัติ และการจัดเรียงอะตอมเพื่อรวมตัวกันเป็นโมเลกุล เช่น แก๊ส โลหะ หรือผลึกคริสตัล เคมีปัจจุบันได้ระบุว่าโครงสร้างของสสารในระดับอะตอมนั้นถือเป็นตัวกำหนดธรรมชาติของสสารทุกชนิด

ปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำวัน

รอบๆ ตัวเราและในร่างกายเรามีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นอยู่ตลอดเวลา  ปฏิกิริยาเคมีเกิดจากกระบวนการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของสารต่างๆ  มีผลให้พลังงานของระบบเปลี่ยนไป  และให้ผลิตภัณฑ์หรือสารใหม่เกิดขึ้น ปฏิกิริยาเคมีบางชนิดเกิดขึ้นเอง  แต่บางชนิดต้องได้รับพลังงานจำนวนหนึ่งก่อนจึงจะเกิดปฏิกิริยาได้  ปฏิกิริยาเคมีหลายชนิดสามารถนำมาใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน  ในอุตสาหกรรม  เกษตรกรรมและทางการแพทย์ ในขณะเดียวกันปฏิกิริยาบางชนิดก็ให้ผลลบต่อสิ่งแวดล้อมและชีวิตของมนุษย์เอง ปฏิกิริยาเคมีแต่ละชนิดมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลัก 5 ประการ ได้แก่  ความเข้มข้น  พื้นที่ผิว  อุณหภูมิ  ตัวเร่งปฏิกิริยา และธรรมชาติของสาร ผลของปัจจัยดังกล่าวสามารถหาได้จากการทดลอง การที่มนุษย์สามารถปรับเปลี่ยนและควบคุมปัจจัยต่างๆ  ดังกล่าวได้ ทำให้มนุษย์สามารถใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยาได้อย่างกว้างขวาง
สารต่าง ๆ  ในโลก  รวมทั้งสิ่งของเครื่องใช้ต่าง ๆ ล้วนแต่เป็นผลผลิตที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาเคมีของสารที่มีอยู่บนพื้นโลกเกือบทั้งสิ้น  เมื่อเราทราบวิธีการเกิดปฏิกิริยาเคมีแล้ว  เราก็สามารถนำความรู้มาใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ  และป้องกันการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ไม่ต้องการกับสิ่งต่าง ๆ ในชีวิตประจำวัน เพื่อรักษาสภาพของสิ่งนั้นให้สามารถใช้งานได้นานขึ้น

1.ผลผลิตจากปฏิกิริยาเคมี

จากการเกิดปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ สามารถนำผลที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีมาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ ดังนี้

1.1โซดาไฟ

โซดาไฟสามารถนำมาทำความสะอาดพื้น เช่น  พื้นห้องน้ำ ซึ้งจะเกิดปฏิกิริยาดังสมการ

โซเดียม    + น้ำ     -------------->     โซเดียมไฮดรอกไซด์ (โซดาไฟ)

1.2 โซดาซักผ้า

สามารถนำมาใช้ในการซักผ้า ซึ่งเรียกว่า  โซดาซักผ้า ที่เกิดปฏิกิริยาดังสมการ

โซเดียมคลอไรด์   +   หินปูน -------------->      โซเดียมคาร์บอเนต (โซดาซักผ้า)

1.3 สารที่ใช้ถลุงโลหะ (แคลเซียมออกไซด์)

สารที่ใช้ถลุงดลหะส่วนใหญ่นิยมใช้ในการอุตสาหกรรมถลุงแร่ ซึ่งเกิดปฏิกิริยา ดังสมการ

หินปูน  --------------------->   แคลเซียมออกไซด์

1.4 การเผาแก้ว

มนุษย์นำแก้วมาผลิตเป็นเครื่องใช้ต่าง ๆ เช่น  แก้ว  จาน  และขวดต่าง ๆ เป็นต้น  เกิดปฏิกิริยาดังสมการ

ทราย    +  แคลเซียมออกไซด์  +   โซเดียมคาร์บอเนต   -------------------->   แก้ว

1.5 สบู่

ในปัจจุบันมนุษย์นำสบู่มาใช้ทำความสะอาดร่างกาย  เพื่อล้างเหงื่อไคลและฆ่าเชื้อโรค เกิดปฏิกิริยาดังสมการ

ไขมัน   +  โซเดียมไฮดรอกไซด์   ----------------->  สบู่

1.6 พลาสติก

พลาสติก  เป็นสารสังเคราะห์ที่นำมาใช้ทำวัสดุเพื่อทดแทนวัสดุสิ้นเปลือง   ต่าง ๆ  ซึ่งแพร่หลายมากที่สุดโดยนำพลาสติกมาใช้ในการก่อสร้างบ้านเรือนและเครื่องใช้ต่าง ๆ  โดยมีการเกิดปฏิกิริยาเคมี  ดังนี้

1)  ถ่านหิน    +          แก๊สธรรมชาติ   --------------->    สไตรีน

เราสามารถนำสไตรีนมาประยุกต์ใช้ทำโฟม  อุปกรณ์ไฟฟ้า เลนส์ จาน  ชาม

2)  เกลือแกง   +  แก๊สธรรมชาติ   ---------------->  ไวนิลคลอไรด์

ไวนิลคลอไรด์ สามารถนำมาใช้ทำสิ่งของเครื่องใช้ต่าง ๆ  ได้แก่ กระเป๋า เสื้อกันฝน  รองเท้า สายยาง และฉนวนหุ้มสายไฟฟ้า เป็นต้น

3)  ถ่านโค้ก    +  หินปูน  ----------------->  ไวนิลอะซีเตต

ไวนิลอะซีเตต  สามารถนำมาใช้ทำกาว และทำสี

1.7 เรยอง

เรยอง   เป็นเส้นใยที่สังเคราะห์ขึ้น นิยมใช้ในอุตสาหกรรม เกิดจากปฏิกิรยา ดังสมการ

เยื่อไม้    +  โซเดียมไฮดรอกไซด์  --------------->   เรยอง

1.8 อุตสาหกรรมปุ๋ย

ปุ๋ยที่สังเคราะห์ขึ้น  เช่น ปุ๋ยไนโตรเจน  เกิดปฏิกิริยา  ดังสมการ

แอมโมเนีย  +  กรดซัลฟิวริก  ------------>  แอมโมเนียมซัลเฟต

แอมโมเนีย   +  คาร์บอนไดออกไซด์  ----------------->  ยูเรีย

 2. ปฏิกิริยาเคมีกับสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

โดยทั่วไปสารเคมีที่ปนเปื้อนอยุ่ในสิ่งแวดล้อมมีอยู่หลายชนิดที่อาจก่อให้เกิดมลพิษกับสิ่งแวดล้อม เช่น สารเคมีปราบศัตรูพืช วัสดุอนินทรีย์ ผงซักฟอก  เป็นต้น

3.การป้องกันการสึกกร่อนของโลหะ

จากความรู้เรื่องปฏิกิริยาเคมีและผลของปฏิกิริยาเคมี ทำให้เราทราบการเกิดปฏิกิริยาเคมีของสารและผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมี ดังนั้นเราสามารถนำความรู้เรื่องปฏิกิริยาเคมีมาประยุกต์ใช้ประโยชน์ในเรื่องการสึกกร่อนของโลหะ  โดยสามารถนำมาแก้ปัญหาเกี่ยวกับวัสดุอุปกรณ์สิ่งของเครื่องใช้ ยานพาหนะที่ทำด้วยเหล็ก หรือมีเหล็กเป็นส่วนประกอบ ซึ่งมักจะเกิดสนิม  และเหล็กจะสูญเสียความแข็งแรง ตลอดจนทำให้รูปร่างของวัสดุอุปกรณ์หรือสิ่งของเครื่องใช้นั้นเปลี่ยนแปลงรูปร่าง  หรือเกิดการหักพังกลายเป็นสิ่งที่ไม่มีประโยชน์ เหล็กเป็นโลหะที่ทำปฏิกิริยากับสารต่าง ๆ ได้ง่าย เช่น  ทำปฏิกิริยากับแก็สออกซิเจน ซึ่งมีวิธีป้องกันหลายวิธี 

วิธีป้องกันการเกิดสนิม

1.วิธีป้องกันสนิมหรือทำให้เกิดสนิมช้าลง ก็คือ ทาสิ่งป้องกันไม่ให้เหล็กสัมผัสกับแก๊สออกซิเจนและน้ำ

2.วิธีเคลือบเหล็กด้วยโลหะบางชนิด เช่น การเคลือบเหล็กด้วยสังกะสี (Galvanize)   เป็นเหล็กที่มีราคาแพง  ส่วนใหญ่ใช้ในวงการอุตสาหกรรมผลิตรถยนต์

3.การผสมเหล็กกับโลหะอื่น เช่น ผสมกับโครเมียม เรียกว่า เหล็กกล้า (stainless)  ซึ่งมีคุณสมบัติไม่เป็นสนิม

แหล่งข้อมูล : tc.mengrai.ac.th, th.wikipedia.org

ดูหัวข้ออื่นๆ

ปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำวัน 

ดูทั้งหมด