การทดลองหาค่าคงที่สมดุลของโบรโมไทมอลบลูโดยใช้สมาร์ทโฟน สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย

Abstract

บทคัดย่อ งานวิจัยนี้นำเสนอการวิเคราะห์หาค่าคงที่สมดุล (K) ของโบรโมไทมอลบลูโดยใช้ภาพถ่ายจากกล้องสมาร์ทโฟน (smart phone) และวิเคราะห์ภาพถ่ายในระบบสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน (RGB color) ด้วยโปรแกรม Adobe Photoshop CS6 เพื่อการเรียนการสอนสำหรับนักเรียนระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย โดยงานวิจัยนี้ได้ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่างๆ เช่น ตำแหน่งการวางสมาร์ทโฟน ชนิดอุปกรณ์บรรจุสารละลาย ระยะโฟกัสในการถ่ายภาพ การควบคุมความเข้มแสง และสมาร์ทโฟนจากผู้ผลิตที่ต่างกัน เป็นต้น และได้นำผลการทดลองที่ได้จากวิธีที่พัฒนาขึ้นไปศึกษาเปรียบเทียบกับผลการทดลองที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคสเปกโทรโฟโตเมททรี (วิธีมาตรฐาน) ซึ่งจากผลการศึกษาพบว่าค่า pKa ของโบรโมไทมอลบลูจากวิธีที่พัฒนาขึ้น และจากเทคนิคสเปกโทรโฟโตเมททรี มีค่าเท่ากับ 7.07±0.09 และ 7.04±0.08 ตามลำดับ ซึ่งการวิเคราะห์ของทั้งสองวิธีไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ที่ระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 95 (tcal = 1.61 และ ttable = 2.14) นอกจากนี้ยังได้นำวิธีที่พัฒนาขึ้นนี้ไปประยุกต์ใช้ในการหาค่าคงที่สมดุลสำหรับอินดิเคเตอร์ชนิดอื่น เช่น โบรโมครีซอลกรีน ซึ่งให้ค่า pKa = 4.64±0.02 ใกล้เคียงกับค่าที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยวิธีมาตรฐาน (pKa = 4.66±0.02)- - -A Simple Experiment to Evaluate the Equilibrium Constant of Bromothymol Blue Using Smart Phone for High School StudentsAbstract The equilibrium constant (K) determination of bromothymol blue by analysis of images from smartphone using RGB color system within Adobe Photoshop CS6 program was presented in this work. This method was developed for teaching and learning of students in high schools. The optimum conditions for example positions of smartphone, types of sample container, focus distance, Luminous Intensity control and smartphone brands were investigated. Under the optimal condition, the results from the proposed method were compared to the results from spectrophotometric method as standard method. It was observed that pKa values of bromothymol blue between the proposed method and standard method were 7.07±0.09 and 7.04±0.08, respectively. The obtained results from both methods were not significantly different at 95% confidence limit (tcal = 1.61 and ttable = 2.05). In addition, this method was applied to determine the equilibrium constant for other indicators such as bromocresol green. The achieved pKa value was 4.64±0.02 equivalent to the value from standard method (pKa = 4.66±0.02).