กระดาษลิตมัส คืออะไรและทำงานอย่างไร

กระดาษลิตมัส (Litmus Paper) เป็นกระดาษทดสอบที่ใช้สำหรับตรวจวัดค่าความเป็นกรดหรือด่างของสารละลาย โดยจะเปลี่ยนสีไปตามค่า pH ของสารละลายนั้น ๆ การทำงานของกระดาษลิตมัสอาศัยหลักการของสารสีธรรมชาติที่มีคุณสมบัติเปลี่ยนแปลงสีไปตามสภาวะกรดหรือด่าง

องค์ประกอบหลักของกระดาษลิตมัสคือสารสกัดจากไลเคน (Lichen) ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยรา และแบคทีเรียร่วมกัน สารสำคัญที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนสีคืออาซิโดลิตมิน (Azolitmin) เมื่ออยู่ในสภาวะกรด (pH ต่ำกว่า 7) อาซิโดลิตมินจะเปลี่ยนเป็นสีแดง แต่ถ้าอยู่ในสภาวะด่าง (pH สูงกว่า 7) จะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน ส่วนที่ค่า pH เท่ากับ 7 ซึ่งเป็นกลางนั้น สีของอาซิโดลิตมินจะเป็นสีม่วง

การใช้งานกระดาษลิตมัส จะต้องนำกระดาษไปจุ่มลงในสารละลายที่ต้องการทดสอบ แล้วสังเกตการเปลี่ยนแปลงสีของกระดาษ หากเปลี่ยนเป็นสีแดงแสดงว่าสารละลายนั้นเป็นกรด หากเป็นสีน้ำเงินแสดงว่าเป็นด่าง และหากเป็นสีม่วงแสดงว่าสารละลายนั้นเป็นกลาง สามารถเทียบค่าสีจากมาตรฐานที่แสดงบนกล่องบรรจุ เพื่อประมาณค่า pH ของสารละลายได้อย่างคร่าว ๆ

ข้อดีของการใช้กระดาษลิตมัส คือสะดวก รวดเร็ว และประหยัดค่าใช้จ่ายเหมือนกับถ่านชาร์จ เหมาะสำหรับการทดสอบเบื้องต้น แต่ถ้าต้องการความละเอียดและแม่นยำมากขึ้น ควรใช้เครื่องมือวัดค่า pH ที่ทันสมัยกว่า

กระดาษลิตมัสสีแดงหรือสีน้ำเงินคืออะไร

กระดาษลิตมัสสีแดง หมายถึง กระดาษลิตมัสที่อยู่ในสภาวะกรด หรือมีค่า pH ต่ำกว่า 7 เมื่อนำกระดาษสีแดงไปจุ่มในสารละลายที่เป็นกรด สารสีอาซิโดลิตมินในกระดาษจะคงสภาพเป็นสีแดงเช่นเดิม

กระดาษลิตมัสสีน้ำเงิน หมายถึง กระดาษลิตมัสที่อยู่ในสภาวะด่าง หรือมีค่า pH สูงกว่า 7 เมื่อนำกระดาษสีแดงไปจุ่มในสารละลายที่เป็นด่าง สารสีอาซิโดลิตมินในกระดาษจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน

ดังนั้น หากจุ่มกระดาษลิตมัสสีแดงลงในสารละลายกรด สีจะคงเป็นแดง แต่ถ้าจุ่มลงในสารละลายด่าง สีจะเปลี่ยนเป็นน้ำเงิน ในทางกลับกัน หากจุ่มกระดาษลิตมัสสีน้ำเงินลงในสารละลายด่าง สีจะคงเป็นน้ำเงิน แต่ถ้าจุ่มในสารละลายกรด สีจะเปลี่ยนเป็นแดง

การสังเกตการเปลี่ยนแปลงสีจากแดงเป็นน้ำเงิน หรือจากน้ำเงินเป็นแดง จะบ่งบอกว่าสารละลายนั้นเป็นกรดหรือด่าง โดยสามารถเทียบสีกับมาตรฐานบนกล่องบรรจุ เพื่อประมาณค่า pH ได้

แถบวัดค่า pH (pH Test Strip)

แถบวัดค่า pH (pH Test Strip) เป็นสตริปพลาสติกบางๆ ที่มีสารเคมีตัวบ่งชี้ซึมซับอยู่ เมื่อนำมาแช่ในสารละลายที่ต้องการทดสอบ จะเกิดปฏิกิริยาเคมีทำให้สตริปเปลี่ยนสี โดยแต่ละแถบจะมีหลายสีให้เปรียบเทียบ เพื่อระบุค่า pH ได้อย่างละเอียดและแม่นยำกว่ากระดาษลิตมัส

ข้อดีของแถบวัดค่า pH คือ

1. ให้ผลการทดสอบที่แม่นยำกว่ากระดาษลิตมัส เนื่องจากมีสารเคมีตัวบ่งชี้หลายชนิดครอบคลุมช่วงค่า pH กว้างขึ้น
2. สามารถอ่านค่าได้ง่ายโดยเปรียบเทียบสีกับมาตรฐานที่ให้มา
3. ราคาไม่แพง เหมาะสำหรับใช้ในงานวิทยาศาสตร์เบื้องต้นหรือการทดลองของเด็กนักเรียน
4. สะดวก พกพาง่าย ใช้งานได้ทันที

ดังนั้น แถบวัดค่า pH จึงเป็นตัวเลือกที่ดีกว่ากระดาษลิตมัสและเครื่องวัด pH สำหรับการทดสอบค่าความเป็นกรด-ด่างในระดับพื้นฐาน เนื่องจากให้ผลที่แม่นยำ ราคาไม่แพง และใช้งานสะดวก

วิธีใช้งานกระดาษลิตมัสอย่างถูกวิธี

การใช้งานกระดาษลิตมัสอย่างถูกวิธี สำหรับการทดสอบความเป็นกรดหรือด่างของของเหลวหรือก๊าซที่ละลายในน้ำ ซึ่งสามารถสรุปขั้นตอนได้ดังนี้

1. เตรียมกระดาษลิตมัส ควรเลือกใช้กระดาษที่สดใหม่และไม่หมดอายุ

2. หากต้องการทดสอบก๊าซ ให้หยดน้ำกลั่นลงบนกระดาษลิตมัสเล็กน้อยเพื่อทำให้กระดาษชุ่ม แต่หากเป็นของเหลวสามารถนำกระดาษไปจุ่มได้เลย

3. นำกระดาษลิตมัสที่เปียกชุ่มไปสัมผัสกับก๊าซหรือจุ่มลงในของเหลวที่ต้องการทดสอบ

4. สังเกตการเปลี่ยนแปลงสีของกระดาษลิตมัส

• ถ้าเปลี่ยนเป็นสีแดง แสดงว่าสารนั้นเป็นกรด
• ถ้าเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน แสดงว่าสารนั้นเป็นด่าง
• ถ้าคงเป็นสีม่วงอมน้ำเงิน แสดงว่าสารนั้นเป็นกลาง

5. เปรียบเทียบสีของกระดาษกับมาตรฐานสีที่ให้มาบนกล่องบรรจุ เพื่อประมาณค่า pH ได้อย่างคร่าว ๆ

6. หลังใช้งานเสร็จ ให้ทิ้งกระดาษลิตมัสที่ใช้แล้วอย่างเหมาะสม

การใช้กระดาษลิตมัสทดสอบค่าความเป็นกรดด่างของเหลวหรือก๊าซนั้นค่อนข้างสะดวกและง่ายต่อการปฏิบัติ แต่ให้ความละเอียดและความแม่นยำน้อยกว่าการใช้เครื่องมือวัดค่า pH ทางอิเล็กทรอนิกส์

สำหรับการใช้งานกระดาษวัดค่า pH แบบสีเหลือง มีข้อแนะนำดังนี้

1.ใช้งานวัดค่า pH ในน้ำ ของเหลว หรือสารละลาย

• หยดหรือจุ่มกระดาษลงในน้ำ/ของเหลว/สารละลายที่ต้องการทดสอบ
• รอสักครู่จนกระดาษเปลี่ยนสี
• เปรียบเทียบสีของกระดาษกับมาตรฐานสีบนกล่องบรรจุ เพื่ออ่านค่า pH

2.ใช้วัดค่า pH ในแก๊ส ก๊าซ หรือไอระเหย

• หยดน้ำกลั่นลงบนกระดาษให้เปียกชุ่ม
• นำกระดาษเปียกไปสัมผัสกับแก๊ส/ก๊าซ/ไอระเหยที่ต้องการวัด
• สังเกตการเปลี่ยนแปลงสีของกระดาษ แล้วเทียบกับมาตรฐานเพื่ออ่านค่า pH

3.ใช้วัดค่า pH ในดินสำหรับการเพาะปลูกพืช

• ผสมดินกับน้ำกลั่นในอัตราส่วน 1:5 จนได้สารละลายดิน
• หยดหรือจุ่มกระดาษลงในสารละลายดิน
• สังเกตสีกระดาษ แล้วเทียบกับมาตรฐานเพื่ออ่านค่า pH ของดิน

สำหรับการใช้งานทุกกรณี ให้เลือกใช้กระดาษวัดค่า pH ที่สดใหม่และยังไม่หมดอายุ หลังใช้งานเสร็จให้ทิ้งกระดาษอย่างถูกวิธี

คำแนะนำเพิ่มเติม คือควรอ่านคำแนะนำการใช้งานจากบรรจุภัณฑ์อย่างละเอียด และเมื่อต้องการความแม่นยำสูง ควรใช้เครื่องวัด pH ดิจิตอลแทน เนื่องจากกระดาษวัดค่า pH นั้นมีข้อจำกัดในเรื่องความละเอียดและความแม่นยำ

สรุปกระดาษลิตมัส

กระดาษลิตมัส (Litmus Paper) เป็นกระดาษทดสอบที่ใช้ตรวจสอบค่าความเป็นกรดหรือด่างของสารละลาย โดยจะเปลี่ยนสีตามค่า pH ของสารละลายนั้น

องค์ประกอบหลัก คือ สารสีอาซิโดลิตมิน ซึ่งสกัดมาจากไลเคน ทำให้กระดาษเปลี่ยนเป็นสีแดงในสภาวะกรด (pH < 7) สีน้ำเงินในสภาวะด่าง (pH > 7) และสีม่วงในสภาวะกลาง (pH = 7)

การใช้งาน

1. ของเหลว – จุ่มกระดาษลงในสารละลายที่ต้องการทดสอบ
2. ก๊าซ – หยดน้ำบริสุทธิ์ลงบนกระดาษให้เปียก แล้วนำไปสัมผัสกับก๊าซ
3. ดิน – ละลายดินในน้ำบริสุทธิ์ แล้วจุ่มกระดาษลงไป

สังเกตการเปลี่ยนแปลงสี แล้วเทียบกับมาตรฐานบนกล่องบรรจุ เพื่อประมาณค่า pH

• ข้อดี – ใช้งานง่าย สะดวก ราคาถูก เหมาะสำหรับการทดสอบเบื้องต้น
• ข้อเสีย – ความแม่นยำไม่สูงมากนัก ความละเอียดจำกัด ไม่เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง

กระดาษลิตมัสเป็นวิธีทดสอบค่าความเป็นกรด-ด่างอย่างง่ายและประหยัด แต่มีข้อจำกัดเรื่องความแม่นยำและละเอียด ควรใช้อุปกรณ์ทดสอบอื่นหากต้องการความแม่นยำสูง รวมถึงการใช้งาน Big Data อย่างเหมาะสม

กิตติวงษ์ จันทุม

กิตติวงษ์ จันทุม เป็นวิศวกรที่มีประสบการณ์ยาวนานกว่า 15 ปีในอุตสาหกรรมสอบเทียบเครื่องมือวัด เขาเป็นผู้เชี่ยวชาญในการสอบเทียบอุปกรณ์วัดต่างๆ เช่น เครื่องวัดอุณหภูมิ เครื่องวัดแรงดัน เครื่องวัดระดับเสียง และอื่นๆ กิตติวงษ์ได้รับใบอนุญาตจากหน่วยงานกำกับดูแลเพื่อรับรองความสามารถในการสอบเทียบตามมาตรฐานสากล