ACIDS AND ALKALIS
LEMON JUICE AND
VINEGAR taste sour because they contain weak acids. An acid is a substance that
dissolves in water to form positively charged particles called hydrogen ions
(H+). The opposite of an acid is an alkali, which dissolves in water to form
negatively charged ions of hydrogen and oxygen, called hydroxide ions (OH-).
Alkalis are "antiacids" because they cancel out acidity.
Toothpaste, for example, contains an alkali to cancel out acidity in the
mouth that would otherwise damage teeth.
กรดและด่าง
น้ำมะนาวและน้ำส้มสายชูมีรสเปรี้ยว เนื่องจากมีกรดเจือจาง
กรดคือสสารที่ละลายในน้ำก่อตัวเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นขั้วบวกซึ่งเรียกว่า
ไฮโดรเจนไอออน (H+) ตรงข้ามกับกรด คือ ด่าง ซึ่งละลายในน้ำจะก่อตัวเป็นไอออนของไฮโดรเจนและอ๊อกซิเจนที่มีประจุลบ
เรียกว่า ไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) ด่างเป็นสิ่งที่ลดกรด
เนื่องจากมันจะทำให้สภาพที่เป็นกรดเกิดสมดุลกัน ยกตัวอย่างเช่น ยาสีฟันจะบรรจุด่างเพื่อทำให้สภาพที่เป็นกรดเกิดความสมดุลในปากซึ่งมิฉะนั้นจะทำให้เป็นอันตรายต่อฟัน
|
Acids and metals
Even the weakest acids
cannot be stored in metal containers because acids are corrosive to most
metals. When an acid reacts with a metal, hydrogen gas is given off and the
metal dissolves in the acid to form a compound called a salt. The reaction is
very violent with metals such as potassium and sodium, and quite vigorous
with metals such as magnesium and zinc.
กรดและโลหะ
แม้กรดจะเจือจางมากที่สุดก็ยังไม่สามารถเก็บไว้ในภาชนะโลหะได้
เนื่องจากกรดจะกัดกร่อนโลหะมากที่สุด ในขณะที่กรดทำปฏิริยากับโลหะ ก๊าซไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาและโลหะจะละลายกลายเป็นสารประกอบ
ซึ่งเรียกว่า เกลือ (salt) ปฏิกิริยานั้นยังมีความรุนแรงมากกับโลหะ
เช่น โพแทสเซียมและโซเดียม และยังมีปฏิกิริยารุนแรงมากกับโลหะ เช่น แมกนีเซียมและสังกะสี
 |
||||||
pH scale
The concentration
of hydrogen ions in a solution is known as its pH. Scientists use the pH
scale to measure acidity and alkalinity. On the pH scale, a solution with a
pH lower than 7 is acidic, and a solution with a pH greater than 7 is
alkaline. Water is neutral, with a pH of 7. A solution's pH can be tested
with universal indicator solution or paper, which changes colour in acids and
alkalis.
การวัด
pH
ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลาย
เรียกว่า pH นักวิทยาศาสตร์ใช้ค่า pH เพื่อวัดสภาพความเป็นกรดและสภาพความเป็นด่าง การวัดค่า pH สารละลายมีค่า pH ต่ำกว่า 7 จะเป็นกรด
ส่วนสารละลายที่มีค่า pH มากกว่า 7 จะเป็นด่าง น้ำเป็นกลาง
มีค่า pH เป็น 7 ค่า
pH ของสารละลายสามารถทดสอบได้ด้วยสารละลายหรือกระดาษวัดค่า
pH (universal indicator solution or paper) ซึ่งเปลี่ยนสีในกรดและด่างได้
 |
Strong acids
The more hydrogen
ions an acid forms in water, the stronger it is, and the lower its pH. Strong
acids, such as sulphuric acid and nitric acid, are very dangerous and must be
handled carefully.
กรดแก่
กรดมีไฮโดรเจนไอออนมากก่อตัวขึ้นในน้ำ
จะเป็นกรดแก่ และมีค่า pH ต่ำ กรดแก่ เช่น กรดกำมะถัน (sulphuric acid) และ กรดไนตริก (nitric acid) เป็นอันตรายมากและต้องถืออย่างระมัดระวัง
|
Salts
When the hydrogen
in an acid is replaced by a metal during a chemical reaction, a neutral compound
called a salt is formed. For example, when copper reacts with nitric acid,
the copper takes the place of the hydrogen to make the salt copper nitrate.
Like other metals, copper forms a variety of salts when mixed with different
acid: Most salts are crystals, and many are coloured. Some salts, such as
sodium chloride (common salt), occur naturally.
เกลือ
ในขณะที่ไฮโดรเจนในกรดถูกแทนที่ด้วยโลหะในระหว่างปฏิกิริยาทางเคมี
สารประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นกลางที่เรียกว่า เกลือ จะก่อตัวขึ้น ยกตัวอย่างเช่น
ในขณะที่ทองแดงทำปฏิกิริยากับกรดไนตริก ทองแดงจะกลายเป็นไฮโดรเจนทำให้เกลือเป็นไนเตรททองแดง
(คอปเปอร์ไนเตรท = copper
nitrate) ทองแดงเหมือนกับโลหะอื่น ๆ
จะก่อรูปเป็นเกลือชนิดต่าง ๆ เมื่อผสมกับกรดต่าง ๆ เกลือส่วนมากจะกลายเป็นคริสตัล
และเกลือมากมายจะมีสี เกลือบางขนิด เช่น โซเดียมคลอไรด์ (เกลือธรรมดา)
จะเกิดขึ้นตามธรรมชาติ
 |
|||||
Acid
industry
Acids
are widely used in industry because they react so readily with other
materials. For example, sulphuric acid is used in the production of dyes and
pigments, artificial fibres, plastics, soaps, and explosives.
The
acid is made by sulphur and oxygen reacting together.
อุตสาหกรรมกรด
กรดมีใช้กันอย่างกว้างขวางในโรงงาน
เนื่องจากมันทำปฏิกิริยากับวัตถุอื่น ๆ ได้อย่างรวดเร็ว ยกตัวอย่างเช่น
กรดซัลฟิวริกใช้ในการย้อมผ้า เส้นใยประดิษฐ์ พลาสติก สบู่ และดินระเบิด กรดนั้นเกิดจากซัลเฟอร์
(กำมะถัน) และออกซิเจนทำปฏิกิริยากัน
 |
Acid rain
Burning fossil
fuels to produce energy for use at home and in industry releases polluting
gases into the air. The gases dissolve in water in the clouds to form nitric
acid and sulphuric acid. This water falls as acid rain, which erodes stone buildings
and statues, kills trees and aquatic life, and reduces the soil's fertility.
ฝนกรด
การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อผลิตพลังงานใช้ในบ้านและในโรงงานจะปล่อยก๊าซที่เป็นมลภาวะไปในอากาศ
ก๊าซเหล่านั้นจะละลายในน้ำ ในก้อนเมฆ ก่อตัวเป็นกรดไนตริกและกรดซัลฟูริก น้ำนี้จะตกลงมาเป็นฝนกรด
ซึ่งจะกัดกร่อนสิ่งก่อสร้างและรูปปั้นที่เป็นหิน
จะทำลายต้นไม้และฆ่าชีวิตสัตว์น้ำ ตลอดจนลดปุ๋ยในดิน
 |
||||||
Bases and alkalis
The acidity of
vinegar (ethanoic acid) can be neutralized, or cancelled out, by adding chalk
(calcium carbonate). Any substance that neutralizes acidity, such as chalk,
is called a base. An alkali is a base that dissolves in water. An alkali's strength
is measured by the number of hydroxide
ions it forms in water. Strong alkalis, such as sodium hydroxide, are just as
corrosive as strong acids.
เบสและด่าง
สภาพความเป็นกรดของน้ำส้มสายชู (กรดเอทานอล)
สามารถทำให้คุณสมบัติเป็นกลางได้ หรือทำให้เกิดการสมดุลกัน โดยการเติมชอล์ก (แคลเซียมคาร์บอเนต) สสารใด ๆ
ที่ทำให้สภาพความเป็นกรดมีคุณสมบัติเป็นกลาง เช่น ชอล์ก เรียกว่า เบส ด่างคือเบสที่ละลายในน้ำ
ความแก่ของด่างวัดได้ด้วยไฮดรอกไซด์ไอออนจำนวนมาก
ความแก่นั้นก่อตัวขึ้นในน้ำ ด่างแก่ เช่น
โซเดียมไฮดรอกไซด์ (หรือโซดาไฟ) มีความกัดกร่อนพอ ๆ กับกรดแก่ |
Neutralizing acids
An alkali and an
acid react together to give a neutral salt. In addition, hydroxide ions (OH-)
in the alkali combine with the acid's hydrogen ions (H+) to produce water (H2O).
In daily life, problems of unwanted acidity are solved by adding an alkali of
the appropriate strength.
การทำกรดให้มีคุณสมบัติเป็นกลาง (กรดสะเทิน=ผู้รู้กรุณาแนะนำด้วยครับ)
ด่างกับกรดทำปฏิกิริยากันจะให้เกลือที่มีคุณสมบัติเป็นกลาง อนึ่ง ไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) ในด่างรวมเข้ากันกับไฮโดรเจนไอออน (H+) จะเกิดเป็นน้ำ (H2O) ในชีวิตประจำวัน ปัญหาเกี่ยวกับภาวะความเป็นกรดที่ไม่ต้องการจะได้รับการแก้ไขด้วยการเติมด่างที่มีความเข้มเหมาะสม
|
  |
Soil acidity
The pH of soil
varies from area to area. Few crops grow well in highly acidic soil, because
the acid dissolves vital minerals that the plants need for healthy growth and
allows them to be washed away. Farmers treat acidic soil by spreading lime
(calcium oxide) over their fields. This is a cheaply produced alkali made
from limestone. It neutralizes the acid in the soil, making it more fertile.
ภาวะความเป็นกรดของเกลือ
ค่า pH ของเกลือมีความแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่
พืชจำนวนเล็กน้อยเจริญเติบโดได้ดีในดินที่มีภาวะความเป็นกรดสูง เนื่องจากกรดจะละลายแร่ธาตุที่สำคัญซึ่งพืชต้องการเพื่อความเจริญเติบโตที่ดีต่อสุขภาพและชะล้างพื้นเหล่านั้น
พวกชาวนาจะรักษาดินที่มีภาวะความเป็นกรดด้วยการเทปูนขาว (แคลเซียมออกไซด์) ลาดไปทั่วทุ่งนา ปูนขาวนี้คือด่างที่มีผลผลิตราคาถูก
ทำจากหินปูน มันจะทำให้กรดในดินมีค่าเป็นกลาง ซึ่งทำให้ดินอุดมสมบูรณ์มากขึ้น
|
Soaps and
detergents
Alkalis are good at
dissolving oil and grease, so they are widely used in the manufacture of
soaps and detergents. Most dirt is bound to skin, clothes, or eating utensils
by grease. The grease makes it difficult to remove the dirt with water alone,
because water and grease do not mix. A soap or detergent, such as washing-up liquid,
breaks the grease up into tiny drops and allows the water to wash away the
dirt.
สบู่และผงซักฟอก
ด่างมีคุณสมบัติละลายน้ำมันและจาระบีได้เป็นอย่างดี
ดังนั้นจึงมีการนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตเป็นสบู่และผงซักฟอก สิ่งสกปรกจำนวนมากที่ติดกับผิวหนัง
เสื้อผ้า หรืออุปกรณ์เครื่องใช้ภายในบ้านเปื้อนจาระบี
ถ้าล้างด้วยน้ำอย่างเดียวจะล้างออกยาก เนื่องจากน้ำกับจาระบีไม่เข้ากัน
สบู่และผงซักฟอก เช่น น้ำยาล้างจานจะขจัดจาระบีเพียงหยดเล็ก ๆ
และใช้น้ำล้างตามเพื่อขจัดสิ่งสกปรก
 Oil slicks
Accidents with oil
tankers at sea can create huge oil slicks (spillages) on the water's surface.
Strong detergents called dispersants may be used to break up the oil.
Wildlife experts use weaker detergents, such as washing-up liquid, to clean
the feathers of oil-coated seabirds. If the birds' feathers - which usually keep
them warm and dry – become clogged with oil, the birds may lose their
buoyancy and drown, or die of exposure to the cold.
คราบน้ำมันที่ลอยบนผิวน้ำ
อุบัติเหตุจากถังน้ำมันในทะเลสามารถสร้างคราบน้ำมันมหึมาบนพื้นผิวน้ำได้
ผงซักฟอกเข้มข้นที่เรียกว่า ตัวขจัดคราบน้ำมัน (dispersant) อาจจะนำมาใช้เพื่อขจัดน้ำมัน ผู้เชี่ยวชาญด้านสัตว์ป่าจะใช้ผงซักฟอกอ่อน
ๆ เช่น น้ำยาล้างจาน ทำความสะอาดขนนกทะเลที่เปื้อนน้ำมัน
ถ้าขนนกซึ่งปกติทำให้มันมีความอบอุ่นและแห้งมีน้ำมันอุดตัน
นกอาจจะสูญเสียการลอยตัวและจมน้ำได้ หรือตายเพราะความหนาวเย็น
 |
Curing indigestion
 The human stomach uses hydrochloric
acid to break down food. Some foods cause your stomach to produce so much acid
that it gives you discomfort. Stomach powders or indigestion tablets can cure this.
They contain weak alkalis that neutralize the acidity, but do not harm your
stomach, or react too vigorously with the acid.
กระเพาะอาหารของมนุษย์ใช้กรดไฮโดรคลอริก (หรือ กรดเกลือ)
ในการย่อยอาหาร
อาหารบางอย่างทำให้กระเพาะของมนุษย์ผลิตกรดออกมามากจนกระทั่งทำให้คุณเกิดความอึดอัด
ยาลดกรดสามารถรักษาอาการนี้ได้ ยาลดกรดมีด่างอ่อน ๆ
ซึ่งทำให้ภาวะความเป็นกรดเกิดการเป็นกลาง แต่ไม่ก่อให้เกิดอันตรายแก่กระเพาะของคุณ
หรือทำปฏิกิริยากับกรดมากเกินไป
Bee and wasp stings
 A bee sting is painful because it is
acidic. Treating the sting with a weak alkali, such as soap or bicarbonate of
soda, relieves the pain by neutralizing the acid. In contrast, a wasp sting is
alkaline, so it can be neutralized by a weak acid, such as vinegar or lemon
juice.
ผึ้งและตัวต่อต่อย
การต่อยของผึ้งทำให้เจ็บปวดเนื่องจากมีภาวะความเป็นกรด
การรักษาการต่อยด้วยด่างอ่อน ๆ เช่น สบู่หรือเบคกิ้งโซดา (bicarbonate of soda หรือโซเดียมไบคาร์บอเนต
(sodium bicarbonate)) ลดความเจ็บปวดด้วยการทำกรดให้เป็นกลาง
ในทางตรงกันข้าม ตัวต่อต่อยจะมีความเป็นด่าง
ดังนั้นสามารถทำให้เป็นกลางได้ด้วยกรดอ่อน ๆ เช่น น้ำส้มสายชูหรือน้ำมะนาว
Fritz Haber
 In 1908, the German chemist Fritz
Haber (1868-1934) developed a process for making the alkali ammonia, which is used
to make fertilizers and explosives. The Haber process involves reacting nitrogen
from the air with hydrogen at high pressure and temperature. Haber later devised
a way of making nitric acid by heating ammonia in air.
ฟริตซ์ ฮาเบอร์
ในปี
ค.ศ. 1908 (พ.ศ. 2451) ฟริตซ์ ฮาเบอร์ (Fritz Haber; 9 ตุลาคม 1868 – 29 มกราคม 1934
= พ.ศ. 2411 – 2477 อายุ 65
ปี) นักเคมีชาวเยอรมัน ได้พัฒนาขบวนการทำแอมโมเนียด่าง
ซึ่งใช้ทำปุ๋ยและวัตถุระเบิด ขบวนการของฮาเบอร์เกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยาไนโตรเจนจากอากาศกับไฮโดรเจนที่อยู่ในความกดอากาศหรืออุณหภูมิสูง
ต่อมาฮาเบอร์ได้คิดวิธีทำกรดไนตริกขึ้นใหม่ด้วยการทำแอมโมเนียในอากาศให้ร้อน
|
Batteries
 Acids, alkalis, and
salts are electrolytes, meaning that they conduct electricity when in
solution. Batteries consist of an electrolyte - usually in the form of a
moist paste or liquid - between two rods or plates called electrodes. The
most common battery is the dry cell, which uses the salt ammonium chloride as
an electrolyte. Long-life batteries contain alkaline electrolytes, such as
potassium hydroxide; car batteries have electrolytes of sulphuric acid.
แบตเตอรี่
กรด ด่าง และเกลือ
คือ อิเล็กโทรไลต์ (สารประกอบที่แตกตัวเป็นอะตอมในสารละลายที่เป็นตัวนำไฟฟ้า) หมายความว่า เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าเมื่ออยู่ในสารละลาย
แบตเตอรี่ประกอบด้วยอิเล็กโทรไลต์ซึ่งปกติอยู่รูปเป็นยางเปียกชื้นหรือเป็นของเหลว
อยู่ระหว่างแท่งหรือแผ่นสองแผ่นที่เรียกว่า ขั้วไฟฟ้า
แบตเตอรี่ทั่วไปส่วนมากเป็นแบตเตอรี่เซลล์แห้ง ซึ่งใช้เกลือแอมโมเนียมคลอไรด์ (ammonium chloride) เป็นอิเล็กโทรไลต์ แบตเตอรี่ที่มีอายุยืนจะมีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นด่าง
เช่น โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (potassium
hydroxide หรือ ด่างคลี) แบตเตอรี่รถยนต์มีอิเล็กโทรไลต์ของกรดซัลฟูริก
|
Alkali industry
The main raw
material in the alkali industry is brine (salt water). Sodium hydroxide,
which is used to make soaps and paper, is produced from brine by electrolysis
(passing electricity through it). Brine will also absorb carbon dioxide to
make sodium carbonate, which is used in textile treatment, photography, and
glass making.
อุตสาหกรรมด่าง
วัตถุดิบหลักในอุตสาหกรรมด่าง
คือ นำเกลือ โซเดียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งใช้ในการทำสบู่และกระดาษ
ผลิตจากน้ำเกลือโดยการแยกหรือสกัดสารเคมีด้วยกระแสไฟฟ้า
น้ำเกลือยังดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ไปทำโซเดียมคาร์บอเนต ซึ่งใช้ในการรักษาวัตถุดิบที่นำมาทำสิ่งทอ
การถ่ายภาพ และการทำกระจก
Timeline
c.600 BC The Phoenicians use alkaline
wood ash to make soap.
11th century AD Arab chemists
make sulphuric, nitric, and hydrochloric acids.
1780s World's first sulphuric acid
factory opens in France.
1865 Ernest Solvay, a Belgian chemist,
develops the first commercially successful process for making the alkali, sodium
carbonate, on a large scale.
1887 Svante Arrhenius proposes that it
is hydrogen ions that give acids their special properties.
1908 Fritz Haber invents a process for
making ammonia.
เส้นเวลา
ศตวรรษที่ 600
ก่อนคริสตกาล ชาวฟินิเซียใช้ขี้เถ้าไม้ที่เป็นด่างทำสบู่
คริสต์ศตวรรษที่ 11
นักเคมีชาวอาหรับสร้างกรดซัลฟูริก กรดไนตริก และกรดไฮโดรคลอริก
คริสต์ศตวรรษที่ 1480
โรงงานกรดซัลฟูริกเปิดเป็นครั้งแรกในโลกที่ประเทศฝรั่งเศส
ปี ค.ศ. 1865 (พ.ศ. 2408) เออร์เนส
โซลเวย์ (Ernest Solvay) นักเคมีชาวเบลเยียม
ได้พัฒนาขบวนการผลิตด่าง โซเดียมคาร์บอเนต ทางพาณิชย์ขนาดใหญ่สำเร็จเป็นครั้งแรก
ปี ค.ศ. 1887 (พ.ศ. 2430) สวานเต ออกัส อาร์เรเนียส (Svante Arrhenius) เสนอว่า เป็นไฮโดรเจนไอออนที่ให้คุณสมบัติพิเศษแก่กรด
ปี ค.ศ. 1908 (พ.ศ. 2451) ฟริตซ์ ฮาเบอร์ ได้คิดค้นขบวนการผลิตแอมโมเนีย ปี ค.ศ. 1909 (พ.ศ. 2452) โซเรน โซเรนเซน (1868 – 1939 = พ.ศ. 2411 – 2482 อายุ 71 ปี) คิดค้นหน่วยวัดค่า pH ขึ้นใหม่ |