เป็นยังไงกับบ้างคะน้องๆ กับการสอบ PAT2 ที่ผ่านมาทำได้กันไหมเอ่ย พี่มุกเข้าไปเเอบส่องในทวิตเตอร์เห็นน้องๆ หลายคนหลายคนพูดถึง การทดลองขวดสีน้ำเงิน (The Blue Bottle Experiment) ของพี่เฌอกันหนาหูมาก พี่มุกเดาว่าคงมีน้องๆ ที่เคยฟังแคปเฌอเล่าเรื่องนี้บ้างเวลา Live (พี่ก็เป็นหนึ่งในคนที่ดู Live ของแคปเฌอเสมอจ้า) เเต่สำหรับใครที่ยังสงสัยว่า The Blue Bottle Experiment ที่เจอในข้อสอบ PAT2 นั้นคืออะไรกันเเน่วันนี้พี่มุกจะมาสรุปให้จ้า ถ้าพร้อมเเล้วไปดูกันเลย 🙂
The Blue Bottle Experiment หรือปฎิกิริยาขวดสีน้ำเงิน เป็นการทดลองที่ใช้ศึกษาปฎิกิริยาเคมีผ่านการจำลองปฏิกิริยารีดอกซ์ (รับ-ส่ง e– ) โดยอาศัยกระบวนการเกิดสีเมื่อเขย่าและจางไปเมื่อตั้งทิ้งไว้ ถ้าใครยังนึกภาพไม่ออกลองมาดูเป็นวีดีโอกันเลย
ขอขอบคุณวีดีโอจาก MEL Science
เห็นไหมว่าเหมือนเป็นการเล่นมายากลที่เเค่เขย่าขวดก็เกิดการเปลี่ยนสีเป็นสีน้ำเงินเเละเมื่อตั้งทิ้งไว้ก็กลับมาเป็นสีใสเหมือนเดิม น้องๆ สงสัยไหมว่าอะไรคือสิ่งที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนเเปลงนี้หรือสารละลายที่อยู่ในขวดทำปฏิกิริยาเคมีกันยังไง พี่มุกจะมาไขข้อสงสัยให้น้องๆ ทีละข้อเลย
อันดับเเรกเริ่มจากสารละลายที่อยู่ในขวดประกอบด้วยอะไรบ้าง?
- Glucose : สารตั้งต้นไม่มีสี เป็น Reducing sugar (มีหมู่อัลดีไฮด์) สามารถถูกออกซิไดซ์กลายเป็นกรดได้ (เช่นกลูโคสกลายเป็น gluconate ion) เป็นพระเอกของปฎิกิริยานี้ (ในงานวิจัยพี่เฌอใช้เป็น Dextrose ซึ่งก็เป็นน้ำตาลเหมือนกันจ้า )
- Potassiam hydroxide (KOH) มีฤทธิ์เป็นเบสใช้เป็นตัวเร่งปฎิกิริยาทำให้เกิดได้เร็วขึ้น
- Methylene blue (Redox dyes) เป็นอินดิเคเตอร์ (ซึ่งถ้าเป็นอินดิเคเตอร์สารอื่นก็จะได้สีต่างๆขึ้นอยู่กับสีของอินดิเคเตอร์)
เเล้วสาร 3 ชนิดนี้ทำปฏิกิริยากันยังไง ? เกิดอะไรขึ้นภายในขวด ?
ภายในขวดนั้นเกิดการรับเเละจ่าย e– ระหว่าง น้ำตาลกลูโคส กับ Methylene blue โดยที่ น้ำตาลทำหน้าที่จ่าย e– (เมื่อกลูโคสอยู่ในสารละลายเบสจะมีสมบัติเป็นตัวรีดิวซ์ทำให้ e– หลุด) เเละเมื่อเติม Methylene blue ลงไปจะทำหน้าที่รับ e– ทำให้เปลี่ยนเป็นไม่มีสี เรียกว่า Leucomethylene blue (จากตอนเเรกเป็นสีฟ้าพอเติมลงไปไม่มีสี)
สมการ รับ-จ่าย e– ของ Methylene blue
ขอขอบคุณรูปภาพจาก : บทความวิชาการ การทดลองขวดสีน้ำเงิน The Blue Bottle Experiment
เเล้วการเขย่ามีผลยังไงล่ะ ?
ขอขอบคุณรูปภาพจาก MEL science
คำตอบคือเป็นการเพิ่มออกซิเจนให้กับระะบบเพราะถึงเเม้จะเป็นระบบปิด (ปิดฝาขวดไว้) เเต่ในขวดก็ยังมีเเก๊สออกซิเจนอยู่ เมื่อเขย่าขวดจะทำให้ออกซิเจนในสารละลายเพิ่มขึ้น (อากาศละลายลงในสารละลาย เกิดได้เร็วเมื่อเขย่าขวด) โดยที่รอบนี้จะสลับกันคือ Leucomethylene blue จะจ่าย e– ให้กับ O2 (รับ e–) ทำให้ methylene blue ถูกออกซิไดซ์กลับคืนเป็นสีฟ้า
เเล้วทำไมถึงกลับมาเป็นสีใสได้อีกล่ะ ?
เมื่อตั้งทิ้งไว้ให้ออกซิเจนระเหยออก methylene blue จะถูกรีดิวซ์ด้วยน้ำตาลกลูโคสในสภาวะที่ไม่มีออกซิเจนทำให้กลับไปเป็นสารละลายใสไม่มีสี แต่ถ้าน้องๆ สังเกตุดูในคลิปตรงบริเวณผิวสัมผัสกับอากาศจะยังเห็นเป็นสีน้ำเงินอยู่เนื่องจากเป็นจุดที่สัมผัสกับออกซิเจน
เห็นไหมว่าไม่ยากเลย การทดลองนี้มีความน่าสนในเป็นอย่างมาก เราสามารถทำให้สีของ methylene blue กลับไป-กลับมาได้หลายครั้ง(จนกว่ากลูโคสจะหมดเปลี่ยนไปเป็น gluconate ion) และยังแสดงถึงสมดุลของปฏิกิริยารีดอกซ์อีกด้วย เเต่พี่มุกอยากจะบอกน้องๆ ไว้ว่าสีหายเเต่สารไม่ได้หายนะจ๊ะ (ตัวสาร methylene blue ยังอยู่เเค่สีถูกทำให้หายไป(ถูกรีดิวซ์)ด้วยกลูโคส )
หวังว่าบทความนี้จะช่วยให้น้องๆ เข้าใจเรื่อง The Blue Bottle Experiment ได้มากขึ้นนะคะส่วน PAT2 ที่ผ่านไปเเล้วถ้าใครกังวลว่าทำได้น้อยหรือคิดว่าตัวเองทำไม่ได้ไม่เป็นไรนะยังมี O-net กับ 9 วิชาสามัญให้น้องๆ ได้เก็บคะเเนนอีกพี่เชื่อว่าน้องๆ ผ่านมาได้ถึงตรงนี้น้องๆ ทุกคนเก่งมากเเล้วค่ะ อย่าเพิ่งท้อ อย่าเพิ่งหมดหวัง พี่ๆ Dek-D’s School เป็นกำลังใจให้นะคะเราจะผ่าน TCAS ครั้งนี้ไปด้วยกัน Dek62 ทุกคนจะต้องติดคณะที่ตัวเองอยากได้ #คำว่าพยายามไม่เคยทำร้ายสักคนที่ตั้งใจ #You can do it
สอบถามเพิ่มเติม และปรึกษาพี่ๆ Dek-D School ได้เลยที่ Line @schooldekd
