ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี

ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี

1. ชนิดของสารตั้งต้น สารตั้งต้นแต่ละชนิดจะมีความสามารถเกิดปฏิกิริยาเคมีที่แตกต่างกัน โดยสารตั้งต้นชนิดหนึ่งอาจจะสามารถเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกับสารชนิดหนึ่ง แต่อาจเกิดปฏิกิริยาได้ช้ากับสารอีกชนิดหนึ่งก็ได้ ตัวอย่างเช่น โลหะแมกนีเซียมจะสามารถทำปฏิกิริยาได้ดีกับสารละลายกรดเกิดเป็นแก๊สไฮโดรเจน แต่แมกนีเซียมจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนได้ช้ามาก หรือการที่โลหะ โซเดียมที่สามารถทำปฏิกิริยากับน้ำได้อย่างรวดเร็วมาก ขณะที่โลหะแมกนีเซียมจะทำปฏิกิริยากับน้ำได้ช้า เป็นต้น
2. ความเข้มข้นของสารตั้งต้น ปฏิกิริยาโดยส่วนมากจะเกิดได้เร็วมากขึ้น ถ้าหากเราใช้สารตั้งต้นมีความเข้มข้นมากขึ้น เนื่องจากการเพิ่มความเข้มข้นของสารจะทำใหมีอนุภาคของสารอยู่รวมกันอย่างหนา แน่นมากขึ้น อนุภาคของสารจึงมีโอกาสชนกันแล้วเกิดปฏิกิริยาได้มากขึ้น
3. อุณหภูมิ หรือ พลังงานความร้อนจะมีผลต่อพลังงานภายในสาร โดยการเพิ่มอุณหภูมิจะเป็นการเพิ่มพลังงานจลน์ให้แก่อนุภาคของสารทำให้ อนุภาคของสารเคลื่อนที่ได้เร็วขึ้น จึงช่วยเพิ่มโอกาสในการชนกันของอนุภาคมากขึ้น นอกจากนี้การเพิ่มพลังงานให้แก่สารจะช่วยทำให้สารมีพลังงานภายในมากกว่าค่า พลังงานก่อกัมมันต์จึงทำให้เกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้นได้ เช่น การเก็บอาหารในตู้เย็นเพื่อป้องการการเน่าเสีย เป็นต้น
4. ตัวเร่งปฏิกิริยา เป็นสารที่เติมลงไปในปฏิกิริยาโดยสารเหล่านี้จะไม่มีผลต่อการเกิดผลิตภัณฑ์ ของปฏิกิริยาทำให้ปฏิกิริยาแต่จะมีผลไปลดค่าพลังงานก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยา แต่จะมีผลไปลดค่าพลังงานก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยาทำให้ปฏิกิริยานั้นเกิดได้ ง่ายมากขึ้น และหลังจากการเกิดปฏิกิริยาแล้ว ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใส่ลงไปจะยังคงมีสมบัติและปริมาณเหมือนเดิม โดยตัวเร่งปฏิกิริยาที่สามารถพบได้ในชีวิตประจำวัน ได้แก่ เอนไซม์ต่าง ๆ ในร่างกายของเราซึ่งมีลักษณะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาช่วยให้เกิดการย่อยอาหาร ได้เร็วมากขึ้น เป็นต้น

ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี

 

 

 

 

ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี

 

 

 

แรงในชีวิตประจำวัน

กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

ซอร์ไอแซก นิวตัน (Sir Issac Newton) นักฟิสิกส์ ชาวอังกฤษ ได้สรุปเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุทั้งที่อยู่ในสภาพอยู่นิ่งและในสภาพเคลื่อนที่เป็นกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน ซึ่งสามารถทำให้เราเข้าใจการเคลื่อนที่ต่างๆ ได้ทั้งหมด กฎของนิวตันมี 3 ข้อ ได้แก่
       1. กฎการเคลื่อนที่ข้อที่หนึ่งของนิวตัน หรืออาจเรียกว่า กฎแห่งความเฉื่อย (inertia law) กล่าวว่า “วัตถุจะคงสภาพอยู่นิ่ง หรือสภาพเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัวในแนวตรง นอกจากจะมีแรงลัพธ์ซึ่งมีค่าไม่เป็นศูนย์มากระทำ” หรือสรุปเป็นสมการ ดังนี้

จากกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 1 ของนิวตันอธิบายได้ว่า ถ้ามีวัตถุวางนิ่งอยู่บนพื้นราบแล้วไม่มีแรงใดมากระทำต่อวัตถุ วัตถุก็ยังคงอยู่นิ่งเช่นเดิมต่อไป หรือถ้ามีแรงสองแรงมากระทำต่อวัตถุโดยแรงทั้งสองมีขนาดเท่ากันแต่ทิศทางตรงข้ามกันจะพบว่า วัตถุยังคงหยุดนิ่งเช่นเดิม จึงสรุปได้ว่า “วัตถุที่อยู่นิ่งถ้าไม่มีแรงภายนอก อื่นใดมากระทำต่อวัตถุหรือมีแรงภายนอกหลายแรงมากระทำต่อวัตถุ แต่แรงลัพธ์เหล่านั้นเป็นศูนย์แล้ววัตถุนั้นยังคงรักษาสภาพนิ่งไว้อย่างเดิม” ดังรูป

หรือถ้าพิจารณาวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่บนพื้นระดับราบลื่นซึ่งไม่มีแรงภายนอกใดมากระทำต่อวัตถุ วัตถุก็จะรักษาสภาพการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัวค่าหนึ่ง หรือถ้าให้แรงสองแรงมากระทำต่อวัตถุขณะวัตถุกำลังเคลื่อนที่ โดยแรงทั้งสองมีขนาดเท่ากันแต่มีทิศทางตรงข้ามกัน จะพบว่า วัตถุยังคงรักษาสภาพการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัวนั้นต่อไป จึงสรุปได้ว่า ” วัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วค่าหนึ่งถ้าไม่มีแรงภายนอกมากระทำต่อวัตถุ หรือถ้ามีแรงภายนอกหลายแรงมากระทำต่อวัตถุแต่แรงลัพธ์ของแรงเหล่านั้นเป็นศูนย์แล้ว วัตถุนั้นยังคงรักษาสภาพการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัวนั้นตลอดไป” ดังรูป

จากที่กล่าวมาแล้วข้างต้นสามารถสรุปได้ว่า “ถ้าแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุเป็นศูนย์วัตถุจะไม่เปลี่ยนสภาพการเคลื่อนที่กล่าวคือ ถ้าเดิมวัตถุอยู่นิ่งก็จะอยู่นิ่งตลอดไปแต่ถ้าเดิมวัตถุกำลังเคลื่อนที่อยู่ด้วยความเร็วค่าหนึ่งวัตถุนั้นก็จะยังคงเคลื่อนที่ต่อไปในแนวตรงตามทิศทางเดิมด้วยความเร็วคงตัวนั้นตลอดไป”
      2. กฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน หรืออาจเรียกว่า กฎแห่งความเร่ง ถ้ามวลของวัตถุคงตัวแต่เปลี่ยนขนาดของแรง (F) ให้มากขึ้น ความเร่ง (a) ของวัตถุก็จะมากขึ้นด้วยจึงสรุปได้ว่า ขนาดของความเร่งแปรผันตรงกับขนาดของแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุ เมื่อมวลคงตัวเขียนเป็นสัญลักษณ์ได้ว่า

และถ้าแรงลัพธ์ (F) ที่กระทำต่อวัตถุคงตัว แต่ถ้าเปลี่ยนมวล (m)ให้มากขึ้น ความเร่ง (a) ของวัตถุก็จะลดลง จึงสรุปได้ว่า ขนาดของความเร่งแปรผกผันกับมวลของวัตถุ เขียนเป็นสัญลักษณ์ได้ว่า

จากข้างต้นสรุปได้ว่า ความเร่ง (a) เป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรง (F) ดังนั้นอัตราส่วนของแรงกับความเร่งจะเป็นค่าคงที่ซึ่งตรงกับมวล (m) ของวัตถุ เขียนเป็นความสัมพันธ์จะได้

ดังนั้น จึงสรุปเป็นกฎข้อที่สองของนิวตัน ได้ว่า “เมื่อมีแรงลัพธ์ซึ่งมีขนาดไม่เป็นศูนย์มากระทำต่อวัตถุ จะทำให้วัตถุเกิดความเร่งในทิศเดียวกับแรงลัพธ์ที่มากระทำ และขนาดของความเร่งจะแปรผันตรงกับขนาดของแรงลัพธ์และจะแปรผกผันกับมวลของวัตถุ”
ตัวอย่างที่ 1 ถ้าออกแรง 8 นิวตัน กระทำกับวัตถุมวล 32 กิโลกรัม วัตถุจะมีความเร่งเท่าใด

ตัวอย่างที่ 2 มวล 10 กิโลกรัม ต้องการให้เคลื่อนที่ด้วยความเร่ง 6 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง จะต้องออกแรงกระทำเท่าใด

           3. กฎการเคลื่อนที่ข้อที่สามของนิวตัน จากกฎการเคลื่อนที่ข้อที่หนึ่งและสองของนิวตันจะอธิบายสภาพการเคลื่อนที่ของวัตถุเมื่อมีแรงภายนอกมากระทำต่อวัตถุ ซึ่งจากการศึกษาในขณะที่มีแรงมากระทำต่อวัตถุ วัตถุจะออกแรงโต้ตอบต่อแรงที่มากระทำนั้นด้วย เช่น เมื่อเราออกแรงดึงเครื่องชั่งสปริง เราจะรู้สึกว่าเครื่องชั่งสปริงก็ดึงมือเราด้วยและยิ่งเราออกแรงดึงเครื่องชั่งสปริงด้วยแรงมากขึ้นเท่าใดเราก็จะรู้สึกว่าเครื่องชั่งสปริงยิ่งดึงมือเราไปมากขึ้นเท่านั้น ดังรูป

จากตัวอย่างจะพบว่า เมื่อมีแรงกระทำต่อวัตถุหนึ่ง วัตถุนั้นก็จะออกแรงโต้ตอบในทิศทางตรงข้ามกับแรงที่มากระทำ ซึ่งแรงทั้งสองแรงนี้จะเกิดขึ้นพร้อมกันเสมอ เราเรียกแรงที่มากระทำต่อวัตถุว่า “แรงกิริยา” (action force) และเรียกแรงที่วัตถุโต้ตอบต่อแรงที่มากระทำว่า “แรงปฏิกิริยา” (reaction force) แรงทั้งสองนี้จึงเรียกรวมกันว่า “แรงกิริยา-แรงปฏิกิริยา” (action-reaction) จึงสรุปความสัมพันธ์ระหว่างแรงกิริยากับแรงปฏิกิริยาได้เป็นกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตัน ได้ว่า “แรงกิริยาทุกแรงต้องมีแรงปฏิกิริยาซึ่งมีขนาดเท่ากันและทิศทางตรงข้ามกันเสมอ”หรือ action = reaction หมายความว่า เมื่อมีแรงกิริยากระทำต่อวัตถุใดก็จะมีแรงปฏิกิริยาจากวัตถุนั้นโดยมีขนาดแรงเท่ากันแต่กระทำกับวัตถุคนละก้อนเสมอ จึงนำแรงกิริยามาหักล้างกับแรงปฏิกิริยาไม่ได้ เช่น กรณีรถชนสุนัข แรงกิริยา คือ แรงที่รถชนสุนัข จึงทำให้สุนัขกระเด็นไป ในขณะเดียวกันจะมีแรงปฏิกิริยา ซึ่งเป็นแรงที่สุนัขชนรถ จึงทำให้รถบุบ จะเห็นว่าเสียหายทั้ง 2 ฝ่าย แสดงว่าแรงไม่หักล้างกัน ดังรูป

    ข้อควรจำ    ลักษณะสำคัญของแรงกิริยาแรงปฏิกิริยา
1. จะเกิดขึ้นพร้อมๆกันเสมอ
2. มีขนาดเท่ากัน
3. มีทิศทางตรงข้ามกัน
4. กระทำต่อวัตถุคนละก้อน
     1. จะเกิดขึ้นพร้อมๆกันเสมอ
     2. มีขนาดเท่ากัน
     3. มีทิศทางตรงข้ามกัน
     4. กระทำต่อวัตถุคนละก้อน

ความเร่ง

วัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เปลี่ยนแปลงเป็นการเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง เมื่อแรงลัพธ์มีค่าไม่เท่ากับศูนย์กระทำต่อวัตถุ วัตถุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งซึ่งมีทิศทางเดียวกับแรงลัพธ์

    ความเร่ง คือ ความเร็วที่เปลี่ยนไปในหนึ่งหน่วยเวลา หรืออัตราการเปลี่ยนแปลงความเร็วต่อหนึ่งหน่วยเวลาแทนด้วย a มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาทีกำลังสองหรือ m/s2
    ความเร่งเป็นปริมาณเวกเตอร์จึงมีทั้งขนาดและทิศทาง  วัตถุต่าง ๆ จะตกสู่พื้นโลกด้วยความเร่ง 9.8 m/s2 หรือประมาณ 10 m/s2 ในทิศทางเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก
    กรณีการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ ที่มีความเร่ง จะไม่มีความเร่งหรือความเร่งเป็น 0 

กระบวนการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาบนเปลือกโลก

การเปลี่ยนแปลงทางธรณี

ธรณีภาค

ธรณีภาค (lithosphere) คือชั้นเนื้อโลกส่วนบนกับชั้นเปลือกโลกรวมกันชั้นธรณีภาคมีความหนาประมาณ 100 กิโลเมตรนับจากผิวโลกลงไปเปลือกโลกมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาการศึกษาการเปลี่ยนแปลง ของเปลือกโลกทั้งส่วนที่เป็นพื้นดิน พื้นน้ำและส่วนที่เป็นบรรยากาศจัดเป็นวิธีการหนึ่งที่จะช่วยป้องกันผลกระทบที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา ได้แก่แผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด ซึ่งเป็นพิบัติภัยที่มีผลกระทบต่อชีวิตและทรัพย์สินของมนุษย์การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกทำให้เกิดทฤษฎีหลากหลายแต่ทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับกันในปัจจุบันและอธิบายถึงกำเนิดของแผ่นดินมหาสมุทร และสิ่งมีชีวิตที่ตายทับถมอยู่ในหินบนเปลือกโลก คือทฤษฎีการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค (plate tectonic)

แผ่นธรณีภาคและการเคลื่อนที่

รูปแสดงขั้นตอนการเลื่อนของแผ่นธรณีภาคจากอดีตถึงปัจจุบัน

ในปี พ.ศ. 2458 นักอุตุนิยมวิทยาชาวเยอรมันชื่อ ดร.อัลเฟรดเวเกเนอร์ (Dr. Alfred Wegener) ตั้งสมมุติฐานเกี่ยวกับการเลื่อนของแผ่นธรณีภาคจากอดีตถึงปัจจุบันโดยกำหนดว่า เมื่อประมาณ3002200 ล้านปีมาแล้วผืนแผ่นดินทั้งหมดบนโลกเป็นแผ่นดินผืนเดียวกันเรียกว่า พันเจีย (pangaea) ซึ่งเป็นภาษากรีก แปลว่าแผ่นดินทั้งหมด (all land) ต่อมาเกิดการเลื่อนตัวของแผ่นธรณีภาคเป็นขั้นตอน ดังนี้
1. เมื่อ 2002135 ล้านปี พันเจียเริ่มแยกออกเป็นทวีปใหญ่ 2 ทวีปคือ ลอเรเซียทางตอนเหนือและกอนด์วานาทางตอนใต้โดยกอนด์วานาจะแตกและเคลื่อนแยกจากกันเป็นอินเดีย อเมริกาใต้ และแอฟริกาในขณะที่ออสเตรเลียยังคงเป็นส่วนหนึ่งของกอนด์วานา
2. เมื่อ 135265 ล้านปี มหาสมุทรแอตแลนติกแยกตัวกว้างขึ้นทำให้แอฟริกาเคลื่อนที่ห่างออกไปจากอเมริกาใต้แต่ออสเตรเลียยังคงเชื่อมอยู่กับแอนตาร์กติกาและอเมริกาเหนือกับยุโรปยังคงต่อเนื่องกัน
3. เมื่อ 65 ล้านปี2ปัจจุบัน มหาสมุทรแอตแลนติกขยายกว้างขึ้นอีกอเมริกาเหนือและยุโรปแยกจากกันอเมริกาเหนือโค้งเว้าเข้าเชื่อมกับอเมริกาใต้ ออสเตรเลียแยกจากแอนตาร์กติกาและอินเดียเคลื่อนไปชนกับเอเชียจนเกิดเป็นภูเขาหิมาลัยกลายเป็นแผ่นดินและผืนมหาสมุทรดังปัจจุบัน

หลักฐานและข้อมูลทางธรณีวิทยา

หลักฐานและข้อมูลต่างๆ ที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อในทฤษฎีการแปรสัณฐานแผ่นธรณีภาค ได้แก่
1. รอยต่อของแผ่นธรณีภาค
2. รอยแยกของแผ่นธรณีภาค และอายุของหินบนเทือกเขากลางมหาสมุทร
3. การค้นพบซากดึกดำบรรพ์
4. การเปลี่ยนแปลงของอากาศ
5. สนามแม่เหล็กโลกโบราณ

 

 

 

 

 

รอยต่อของแผ่นธรณีภาค

นักธรณีวิทยาแบ่งแผ่นธรณีภาคของโลกออกเป็น 2 ประเภท คือแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป และแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร รวมทั้งหมด 12 แผ่นได้แก่
1. แผ่นยูเรเชีย
2. แผ่นอเมริกาเหนือ
3. แผ่นอเมริกาใต้
4. แผ่นอินเดีย (แผ่นออสเตรเลีย2อินเดีย)
5. แผ่นแปซิฟิก
6. แผ่นนาสกา
7. แผ่นแอฟริกา
8. แผ่นอาระเบีย
9. แผ่นฟิลิปปินส์
10. แผ่นแอนตาร์กติกา
11. แผ่นคาริบเบีย
12. แผ่นคอคอส
แต่ละแผ่นธรณีภาคจะมีการเคลื่อนที่ตลอดเวลาบางแผ่นเคลื่อนที่เข้าหากัน บางแผ่นเคลื่อนที่แยกออกจากกันบางแผ่นเคลื่อนที่ผ่านกันนอกจากนั้นยังมีรอยเลื่อนปรากฏบนแผ่นธรณีภาคบางแผ่น เช่นรอยเลื่อนซานแอนเดรียสบนแผ่นอเมริกาเหนือรอยเลื่อนแอนาโทเลียบนแผ่นยูเรเชีย เป็นต้น

รูปแสดงแผ่นธรณีภาคบริเวณต่างๆ ของโลก

เมื่อพิจารณาแผนที่โลกปัจจุบันพบว่าทวีปแต่ละทวีปมีรูปร่างต่างกัน แต่เมื่อนำแผ่นภาพของแต่ละทวีปมาต่อกันจะเห็นว่ามีส่วนที่สามารถต่อกันได้พอดี เช่นขอบตะวันออกของทวีปอเมริกาใต้สามารถต่อกับขอบตะวันตกของทวีปแอฟริกาใต้ได้อย่างพอดีเสมือนหนึ่งว่าทวีปทั้งสองน่าจะเป็นแผ่นดินเดียวกันมาก่อนต่อมามีการเคลื่อนที่แยกออกจากกัน ส่วนหนึ่งเคลื่อนไปทางตะวันออกอีกส่วนหนึ่งเคลื่อนไปทางตะวันตก และมีมหาสมุทรแอตแลนติกเข้ามาแทนที่ตรงรอยแยกแผ่นทวีปทั้งสองมีการเคลื่อนแยกจากกันเรื่อยๆจนมีตำแหน่งและรูปร่างดังปัจจุบัน

รูปแสดงแนวขอบของทวีปต่างๆ ในปัจจุบันที่คิดว่าเคยต่อเชื่อมเป็นผืนเดียวกัน
กระบวนการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกเป็นผลทำให้แผ่นธรณีภาคเกิดการเคลื่อนที่แยกออกจากกันจนทำให้มีลักษณะดังปัจจุบันรอยแยกของแผ่นธรณีภาคและอายุหินบนเทือกเขากลางมหาสมุทร
จากรูปแสดงเทือกเขากลางมหาสมุทรพบว่า ลักษณะเด่นของพื้นที่มหาสมุทรแอตแลนติก คือ

1. เทือกเขากลางมหาสมุทรซึ่งมีลักษณะเป็นเทือกเขายาวที่โค้งอ้อมไปตามรูปร่าง ของขอบทวีป ด้านหนึ่งเกือบขนานกับชายฝั่งของประเทศสหรัฐอเมริกาส่วนอีกด้านหนึ่งขนานกับชายฝั่งของทวีปยุโรปและทวีปแอฟริกา

รูปแสดงเทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก

2. เทือกเขากลางมหาสมุทรมีรอยแยกตัวออกเป็นร่องลึกไปตลอดความยาวของเทือกเขา
3. มีรอยแตกตัดขวางบนสันเขากลางมหาสมุทรมากมาย รอยแตกเหล่านี้เป็นศูนย์กลางของการเกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด
4. มีเทือกเขาเล็กๆกระจัดกระจายอยู่ทั้งทางตะวันออกและตะวันตกของพื้นมหาสมุทรบริเวณที่เป็นประเทศอังกฤษในปัจจุบันเป็นเกาะที่อยู่บนไหล่ทวีปที่มีส่วนของแผ่นดินใต้พื้นน้ำต่อเนื่องกับทวีป ยุโรป
ในปี พ.ศ. 2503 มีการสำรวจใต้ทะเลและมหาสมุทรใหญ่ทั้ง 3 แห่งด้วยเครื่องมือที่ทันสมัย ทำให้พบหินบะซอลต์ที่บริเวณร่องลึก หรือรอยแยกบริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติกและพบว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ไกลจากรอยแยกจะมีอายุมากกว่าหินบะซอลต์ที่อยู่ ใกล้รอยแยกหรือในรอยแยกจากหลักฐานดังกล่าวสามารถอธิบายการเปลี่ยนแปลงได้ดังนี้เมื่อเกิดรอยแยกแผ่นดินจะเกิดการเคลื่อนตัวออกจากกันอย่างช้าๆ ตลอดเวลาขณะเดียวกันเนื้อของหินบะซอลต์จากส่วนล่างจะถูกดันแทรกเสริมขึ้นมาตรงรอยแยก เป็นเปลือกโลกใหม่ ทำให้ตรงกลางรอยแยกเกิดหินบะซอลต์ใหม่เรื่อยๆโครงสร้างและอายุหินรองรับแผ่นธรณีภาคจึงมีอายุอ่อนสุดบริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทร และอายุมากขึ้นเมื่อเข้าใกล้ขอบทวีป ดังรูป

รูปแสดงอายุของหินบะซอลต์บริเวณรอยแยกกลางมหาสมุทรแอตแลนติก

นักธรณีวิทยาได้ศึกษารอยต่อของแผ่นธรณีภาคพบว่า แผ่นธรณีภาคมีการเคลื่อนที่มีลักษณะต่างๆ ดังนี้

1. ขอบแผ่นธรณีภาคแยกออกจากกันขอบแผ่นธรณีภาคที่แยกจากกันนี้เนื่องจากการดันตัวของแมกมาในชั้นธรณีภาค ทำให้เกิดรอยแตกในชั้นหินแข็งแมกมาสามารถถ่ายโอนความร้อนสู่ชั้นเปลือกโลกอุณหภูมิและความดันของแมกมาลดลงเป็นผลให้เปลือกโลกตอนบนทรุดตัวกลายเป็นหุบ เขาทรุด (rift valley)


รูปแสดงการแยกออกจากกันของแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป

ต่อมาน้ำทะเลไหลมาสะสมกลายเป็นทะเล และเกิดรอยแตกจนเป็นร่องลึกเมื่อแมกมาเคลื่อนตัวแทรกขึ้นมาตามรอยแตกเป็นผลให้แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรเคลื่อนตัวแยกออกไปทั้งสองข้างทำให้พื้นทะเลขยายกว้างออกไปทั้งสองด้านเรียกว่ากระบวนการขยายตัวของพื้นทะเล (sea floor spreading) และปรากฏเป็นเทือกเขากลางมหาสมุทร เช่น บริเวณกลางมหาสมุทรแอตแลนติกบริเวณทะเลแดง รอยแยกแอฟริกาตะวันออก อ่าวแคลิฟอร์เนียมีลักษณะเป็นหุบเขาทรุด มีร่องรอยการแยก เกิดแผ่นดินไหวตื้นๆมีภูเขาไฟและลาวาไหลอยู่ใต้มหาสมุทร

รูปแสดงการแยกออกจากกันของแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร

ในขณะที่แผ่นธรณีภาคเกิดรอยแตกและเลื่อนตัวจะมีผลทำให้เกิดคลื่นไหวสะเทือนไปยังบริเวณต่างๆใกล้เคียงกับจุดที่เกิดรอยแตกรอยเลื่อนในชั้นธรณีภาคเกิดเป็นปรากฏการณ์แผ่นดินไหว

2. ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่เข้าหากันแบ่งเป็น 3 ลักษณะ คือ
2.1 แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรแผ่นธรณีภาคแผ่นหนึ่งจะมุดลงใต้อีกแผ่นหนึ่งปลายของแผ่นที่มุดลงจะหลอมตัวกลายเป็นแมกมาและปะทุขึ้นมาบนแผ่นธรณีภาคใต้ มหาสมุทร เกิดเป็นแนวภูเขาไฟกลางมหาสมุทร เช่น ที่หมู่เกาะมาริอานาส์อาลูเทียน ญี่ปุ่น ฟิลิปปินส์หมู่เกาะฮาวายจะมีลักษณะเป็นร่องใต้ทะเลลึกมีแนวการเกิดแผ่นดินไหวตามแนวของแผ่นธรณีภาคลึกลงไปถึงชั้นเนื้อโลกรวมทั้งมีภูเขาไฟที่ยังมีพลัง

                       รูปแสดงการชนกันระหว่างแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร

2.2 แผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรชนกับแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร ที่หนักกว่าจะมุดลงใต้แผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปทำให้เกิดรอยคดโค้งเป็นเทือกเขาบนแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปเช่นที่อเมริกาใต้แถบตะวันตก แนวชายฝั่งโอเรกอนจะมีลักษณะเป็นร่องใต้ทะเลลึกตามแนวขอบทวีปมีภูเขาไฟปะทุในส่วนที่เป็นแผ่นดิน เกิดเป็นแนวภูเขาไฟชายฝั่งและเกิดแผ่นดินไหวรุนแรง ส่วนแนวขอบด้านตะวันออก-เฉียงเหนือของแผ่นธรณีภาคอาระเบียที่เคลื่อนที่เข้าหาและมุดกันกับแนวขอบ ด้านใต้ของแผ่นธรณีภาคยูเรเชียจะเกิดเป็นร่องลึกก้นมหาสมุทรและเกิดเป็นเทือกเขาคดโค้งอยู่บนแผ่นธรณีภาคในบริเวณประเทศตะวันออกกลางปัจจุบันบริเวณนี้กลายเป็นแหล่งสะสมน้ำมันดิบแหล่งใหญ่ของโลก

        รูปแสดงการชนกันระหว่างแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรกับแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป

2.3 แผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปชนกับแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปเนื่องจากแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปทั้ง 2 แผ่นมีความหนามากเมื่อชนกันจะทำให้ส่วนหนึ่งมุดลง อีกส่วนหนึ่งเกยกันอยู่เกิดเป็นเทือกเขาสูงแนวยาวอยู่ในแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป เช่นเทือกเขาแอลป์ในทวีปยุโรป เทือกเขาหิมาลัยในทวีปเอเชีย เป็นต้นแนวขอบด้านทิศเหนือของแผ่นธรณีภาคอินเดียเคลื่อนที่ชนและมุดกับแผ่นธรณีภาค ยูเรเชียทางตอนใต้ ทำให้เกิดเทือกเขาหิมาลัยบริเวณดังกล่าวจะเป็นรอยย่นคดโค้งเป็นเขตที่ราบสูงเสมือนเป็นหลังคาของโลก

รูปแสดงการเคลื่อนที่ชนกันระหว่างแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีปและแผ่นธรณีภาคภาคพื้นทวีป

3. ขอบแผ่นธรณีภาคเคลื่อนที่ผ่านกันเนื่องจากอัตราการเคลื่อนตัวของแมกมาในชั้นเนื้อโลกไม่เท่ากันทำให้แผ่นธรณีภาคในแต่ละส่วนมีอัตราการเคลื่อนที่ไม่เท่ากันด้วยทำให้เปลือกโลกใต้มหาสมุทรและบางส่วนของเทือกเขาใต้มหาสมุทรไถลเลื่อนผ่านและเฉือนกันเกิดเป็นรอยเลื่อนเฉือนระนาบด้านข้างขนาดใหญ่ขึ้นสันเขากลางมหาสมุทรถูกรอยเลื่อนขึ้นตัดเฉือนเป็นแนวเหลื่อมกันอยู่มีลักษณะเป็นแนวรอยแตกแคบยาวมีทิศทางตั้งฉากกับเทือกเขากลางมหาสมุทรและร่องใต้ทะเลลึกมักจะเกิดแผ่นดินไหวรุนแรงในระดับตื้น ๆระหว่างขอบของแผ่นธรณีภาคที่ซ้อนเกยกันในบริเวณภาคพื้นทวีปหรือมหาสมุทร

โครงสร้างของโลก

กำเนิดโลก

           เมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีมาแล้ว กลุ่มก๊าซในเอกภพบริเวณนี้ ได้รวมตัวกันเป็นหมอกเพลิงมีชื่อว่า “โซลาร์เนบิวลา” (Solar แปลว่า สุริยะ, Nebula แปลว่า หมอกเพลิง) แรงโน้มถ่วงทำให้กลุ่มก๊าซยุบตัวและหมุนตัวเป็นรูปจาน ใจกลางมีความร้อนสูงเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบฟิวชั่น กลายเป็นดาวฤกษ์ที่ชื่อว่าดวงอาทิตย์ ส่วนวัสดุที่อยู่รอบๆ มีอุณหภูมิต่ำกว่า รวมตัวเป็นกลุ่มๆ มีมวลสารและความหนาแน่นมากขึ้นเป็นชั้นๆ และกลายเป็นดาวเคราะห์ในที่สุด (ภาพที่ 1)


ภาพที่ 1 กำเนิดระบบสุริยะ

          โลกในยุคแรกเป็นของเหลวหนืดร้อน ถูกกระหน่ำชนด้วยอุกกาบาตตลอดเวลา องค์ประกอบซึ่งเป็นธาตุหนัก เช่น เหล็ก และนิเกิล จมตัวลงสู่แก่นกลางของโลก ขณะที่องค์ประกอบซึ่งเป็นธาตุเบา เช่น ซิลิกอน ลอยตัวขึ้นสู่เปลือกนอก ก๊าซต่างๆ เช่น ไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ พยายามแทรกตัวออกจากพื้นผิว ก๊าซไฮโดรเจนถูกลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ทำลายให้แตกเป็นประจุ ส่วนหนึ่งหลุดหนีออกสู่อวกาศ อีกส่วนหนึ่งรวมตัวกับออกซิเจนกลายเป็นไอน้ำ เมื่อโลกเย็นลง เปลือกนอกตกผลึกเป็นของแข็ง ไอน้ำในอากาศควบแน่นเกิดฝน น้ำฝนได้ละลายคาร์บอนไดออกไซด์ลงมาสะสมบนพื้นผิว เกิดทะเลและมหาสมุทร สองพันล้านปีต่อมาการวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ได้นำคาร์บอนไดออกไซด์มาผ่านการสังเคราะห์แสง เพื่อสร้างพลังงาน และให้ผลผลิตเป็นก๊าซออกซิเจน ก๊าซออกซิเจนที่ลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบน แตกตัวและรวมตัวเป็นก๊าซโอโซน ซึ่งช่วยป้องกันอันตรายจากรังสีอุลตราไวโอเล็ต ทำให้สิ่งมีชีวิตมากขึ้น และปริมาณของออกซิเจนมากขึ้นอีก ออกซิเจนจึงมีบทบาทสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิวโลกในเวลาต่อมา (ภาพที่ 2)



ภาพที่ 2 กำเนิดโลก

โครงสร้างภายในของโลก
โลกมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 12,756 กิโลเมตร (รัศมี 6,378 กิโลเมตร) มีมวลสาร 6 x 10^24 กิโลกรัม และมีความหนาแน่นเฉลี่ย 5,520 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (หนาแน่นกว่าน้ำ 5,520 เท่า) นักธรณีวิทยาทำการศึกษาโครงสร้างภายในของโลก โดยศึกษาการเดินทางของ “คลื่นซิสมิค” (Seismic waves) ซึ่งมี 2 ลักษณะ คือ



ภาพที่ 3 คลื่นปฐมภูมิ (P wave) และคลื่นทุติยภูมิ (S wave)

คลิก เพื่อดูภาพเคลื่อนไหว

            คลื่นปฐมภูมิ (P wave) เป็นคลื่นตามยาวที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลาง โดยอนุภาคของตัวกลางนั้นเกิดการเคลื่อนไหวแบบอัดขยายในแนวเดียวกับที่คลื่นส่งผ่านไป คลื่นนี้สามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซ เป็นคลื่นที่สถานีวัดแรงสั่นสะเทือนสามารถรับได้ก่อนชนิดอื่น โดยมีความเร็วประมาณ 6 – 8 กิโลเมตร/วินาที คลื่นปฐมภูมิทำให้เกิดการอัดหรือขยายตัวของชั้นหิน ดังภาพที่ 3

 คลื่นทุติยภูมิ (S wave) เป็นคลื่นตามขวางที่เกิดจากความไหวสะเทือนในตัวกลาง โดยอนุภาคของตัวกลางเคลื่อนไหวตั้งฉากกับทิศทางที่คลื่นผ่าน มีทั้งแนวตั้งและแนวนอน คลื่นชนิดนี้ผ่านได้เฉพาะตัวกลางที่เป็นของแข็งเท่านั้น ไม่สามารถเดินทางผ่านของเหลว คลื่นทุติยภูมิมีความเร็วประมาณ 3 – 4 กิโลเมตร/วินาที คลื่นทุติยภูมิทำให้ชั้นหินเกิดการคดโค้ง


ภาพที่ 4 การเดินทางของ P wave และ S wave ขณะเกิดแผ่นดินไหว

คลิก เพื่อดูภาพเคลื่อนไหว

          ขณะที่เกิดแผ่นดินไหว (Earthquake) จะเกิดแรงสั่นสะเทือนหรือคลื่นซิสมิคขยายแผ่จากศูนย์เกิดแผ่นดินไหวออกไปโดยรอบทุกทิศทุกทาง เนื่องจากวัสดุภายในของโลกมีความหนาแน่นไม่เท่ากัน และมีสถานะต่างกัน คลื่นทั้งสองจึงมีความเร็วและทิศทางที่เปลี่ยนแปลงไปดังภาพที่ 4 คลื่นปฐมภูมิหรือ P wave สามารถเดินทางผ่านศูนย์กลางของโลกไปยังซีกโลกตรงข้ามโดยมีเขตอับ (Shadow zone) อยู่ระหว่างมุม 100 – 140 องศา แต่คลื่นทุติยภูมิ หรือ S wave ไม่สามารถเดินทางผ่านชั้นของเหลวได้ จึงปรากฏแต่บนซีกโลกเดียวกับจุดเกิดแผ่นดินไหว โดยมีเขตอับอยู่ที่มุม 120 องศาเป็นต้นไป

โครงสร้างภายในของโลกแบ่งตามองค์ประกอบทางเคมี

นักธรณีวิทยา แบ่งโครงสร้างภายในของโลกออกเป็น 3 ส่วน โดยพิจารณาจากองค์ประกอบทางเคมี ดังนี้ (ภาพที่ 5)
 เปลือกโลก (Crust) เป็นผิวโลกชั้นนอก มีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นซิลิกอนไดออกไซด์ และอะลูมิเนียมออกไซด์

 แมนเทิล (Mantle) คือส่วนซึ่งอยู่อยู่ใต้เปลือกโลกลงไปจนถึงระดับความลึก 2,900 กิโลเมตร มีองค์ประกอบหลักเป็นซิลิคอนออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ และเหล็กออกไซด์

 แก่นโลก (Core) คือส่วนที่อยู่ใจกลางของโลก มีองค์ประกอบหลักเป็นเหล็ก และนิเกิล


ภาพที่ 5 องค์ประกอบทางเคมีของโครงสร้างภายในของโลก



ภาพที่ 6 โครงสร้างภายในของโลก

คลิก เพื่อดูภาพเคลื่อนไหว

โครงสร้างภายในของโลกแบ่งตามคุณสมบัติทางกายภาพ
นักธรณีวิทยา แบ่งโครงสร้างภายในของโลกออกเป็น 5 ส่วน โดยพิจารณาจากคุณสมบัติทางกายภาพ ดังนี้ (ภาพที่ 6)
 ลิโทสเฟียร์ (Lithosphere) คือ ส่วนชั้นนอกสุดของโลก ประกอบด้วย เปลือกโลกและแมนเทิลชั้นบนสุด ดังนี้
o เปลือกทวีป (Continental crust) ส่วนใหญ่เป็นหินแกรนิตมีความหนาเฉลี่ย 35 กิโลเมตร ความหนาแน่น 2.7 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
o เปลือกสมุทร (Oceanic crust) เป็นหินบะซอลต์ความหนาเฉลี่ย 5 กิโลเมตร ความหนาแน่น 3 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร (มากกว่าเปลือกทวีป)
o แมนเทิลชั้นบนสุด (Uppermost mantle) เป็นวัตถุแข็งซึ่งรองรับเปลือกทวีปและเปลือกสมุทรอยู่ลึกลงมาถึงระดับลึก 100 กิโลเมตร
 แอสทีโนสเฟียร์ (Asthenosphere) เป็นแมนเทิลชั้นบนซึ่งอยู่ใต้ลิโทสเฟียร์ลงมาจนถึงระดับ 700 กิโลเมตร เป็นวัสดุเนื้ออ่อนอุณหภูมิประมาณ 600 – 1,000ฐC เคลื่อนที่ด้วยกลไกการพาความร้อน (Convection) มีความหนาแน่นประมาณ 3.3 กรัม/เซนติเมตร
 เมโซสเฟียร์ (Mesosphere) เป็นแมนเทิลชั้นล่างซึ่งอยู่ลึกลงไปจนถึงระดับ 2,900 กิโลเมตร มีสถานะเป็นของแข็งอุณหภูมิประมาณ 1,000 – 3,500ฐC มีความหนาแน่นประมาณ 5.5 กรัม/เซนติเมตร
 แก่นชั้นนอก (Outer core) อยู่ลึกลงไปถึงระดับ 5,150 กิโลเมตร เป็นเหล็กหลอมละลายมีอุณหภูมิสูง 1,000 – 3,500ฐC เคลื่อนตัวด้วยกลไกการพาความร้อนทำให้เกิดสนามแม่เหล็กโลก มีความหนาแน่น 10 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
 แก่นชั้นใน (Inner core) เป็นเหล็กและนิเกิลในสถานะของแข็งซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง 5,000 ?C ความหนาแน่น 12 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร จุดศูนย์กลางของโลกอยู่ที่ระดับลึก 6,370 กิโลเมตร

สนามแม่เหล็กโลก
แก่นโลกมีองค์ประกอบหลักเป็นเหล็ก แก่นโลกชั้นใน (Inner core) มีความกดดันสูงจึงมีสถานะเป็นของแข็ง ส่วนแก่นชั้นนอก (Outer core) มีความกดดันน้อยกว่าจึงมีสถานะเป็นของเหลวหนืด แก่นชั้นในมีอุณหภูมิสูงกว่าแก่นชั้นนอก พลังงานความร้อนจากแก่นชั้นใน จึงถ่ายเทขึ้นสู่แก่นชั้นนอกด้วยการพาความร้อน (Convection) เหล็กหลอมละลายเคลื่อนที่หมุนวนอย่างช้าๆ ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้า และเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็กโลก (The Earth’s magnetic field)


ภาพที่ 7 แกนแม่เหล็กโลก

คลิก เพื่อดูภาพเคลื่อนไหว

          อย่างไรก็ตามแกนแม่เหล็กโลกและแกนหมุนของโลกมิใช่แกนเดียวกัน แกนแม่เหล็กโลกมีขั้วเหนืออยู่ทางด้านใต้ และมีแกนใต้อยู่ทางด้านเหนือ แกนแม่เหล็กโลกเอียงทำมุมกับแกนเหนือ-ใต้ทางภูมิศาสตร์ (แกนหมุนของโลก) 12 องศา ดังภาพที่ 7


ภาพที่ 8 สนามแม่เหล็กโลก

          สนามแม่เหล็กโลกก็มิใช่เป็นรูปทรงกลม (ภาพที่ 8) อิทธิพลของลมสุริยะทำให้ด้านที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มีความกว้างน้อยกว่าด้านตรงข้ามดวงอาทิตย์ สนามแม่เหล็กโลกไม่ใช่สิ่งคงที่ แต่มีการเปลี่ยนแปลงความเข้มและสลับขั้วเหนือ-ใต้ ทุกๆ หนึ่งหมื่นปี ในปัจจุบันสนามแม่เหล็กโลกอยู่ในช่วงที่มีกำลังอ่อน สนามแม่เหล็กโลกเป็นสิ่งที่จำเป็นที่เอื้ออำนวยในการดำรงชีวิต หากปราศจากสนามแม่เหล็กโลกแล้ว อนุภาคพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์และอวกาศ จะพุ่งชนพื้นผิวโลก ทำให้สิ่งมีชีวิตไม่สามารถดำรงอยู่ได้ (ดูรายละเอียดเพิ่มเติมในบทที่ 3 พลังงานจากดวงอาทิตย์)

เกร็ดความรู้: ทิศเหนือที่อ่านได้จากเข็มทิศแม่เหล็ก อาจจะไม่ตรงกับทิศเหนือจริง ด้วยเหตุผล 2 ประการคือ
 ขั้วแม่เหล็กโลก และขั้วโลก มิใช่จุดเดียวกัน
 ในบางพื้นที่ของโลก เส้นแรงแม่เหล็กมีความเบี่ยงเบน (Magnetic deviation) มิได้ขนานกับเส้นลองจิจูด (เส้นแวง) ทางภูมิศาสตร์ แต่โชคดีที่บริเวณประเทศไทยมีค่าความเบี่ยงเบน = 0 ดังนั้นจึงถือว่า ทิศเหนือแม่เหล็กเป็นทิศเหนือจริงได้

โลกของเรา

โลกของเรา

1.ส่วนประกอบของโลก

โลกของเรามีรูปร่างเป็นทรงกลม มีเส้นผ่านศูนย์กลางจากขั้วโลกเหนือถึงขั้วโลกใต้ยาว 12711 กิโลเมตร และสั้นกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางในแนวเส้นศูนย์สูตรซึ่งมีค่าประมาณ 12755 กิโลเมตร ขณะที่โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์นั้น แกนของโลกจะเอียงทำมุมประมาณ 23.5 องศา กับเส้นที่ตั้งฉากกับระนาบการโคจรของโลก ทำให้เกิดฤดูกาลต่างๆ
1.1 โครงสร้างของโลก
โครงสร้างของโลก แบ่งออกเป็น 3 ชั้นดังนี้
1.เปลือกโลก (crust) เป็นชั้นนอกสุด มีความหนาน้อยที่สุด ประมาณ 70 กิโลเมตร ประกอบด้วย แผ่นดินประมาณ 1 ส่วนใน 4 ส่วน และพื้น้ำประมาณ 3 ส่วน แบ่งเป็น 2 ชั้น ดังนี้
1.1 เปลือกโลกส่วนบน เป็นส่วนนอกสุด ประกอบด้วยชั้นดินและกลุ่มไซอัล (sial) ซึ่งส่วนใหญ่มีองค์ประกอบเป็นซิลิกา และอลูมินา
1.2 เปลือกโลกส่วนล่าง เป็นส่วนที่เป็นมหาสมุทร ประกอบด้วย หินที่เป็นเบสปานกลางหรือไซมา ซึ่งมีองค์ประกอบเป็นซิลิกา และ แมกนิเซียม
2.เนื้อโลก (mantle) เป็นชั้นของโลกที่อยู่ลึกถัดจากชั้นเปลือกโลก ประกอบด้วย หินและแร่ธาตุหลายชนิด มีอุณหภูมิประมาณ 2000-3700  ํc มีความหนาประมาณ 3000 กิโลเมตร
3. แกนโลก (core) อยู่ชั้นในสุดหรือเป็นแก่นกลางของโลก แบ่งเป็น 2 ชั้น คือ แก่นโลกชั้นนอก เป็นชั้นของเหลวที่ร้อนจัด และแก่นโลกชั้นใน เป็นชั้นของแข็ง ประกอบด้วยธาตุเหล็ก และนิกเกิล แก่นโลกมีความหนามากประมาณ 3440 กม. มีอุณหภูมิสูงประมาณ 4300-6400  ํc
1.2 การกร่อนของชั้น
การกร่อน เป็นกระบวนการที่ทำให้สารที่เป็นองค์ประกอบของชั้นหินหลุดออกหรือสลายตัว เช่น กระแสน้ำจะกัดเซาะชั้นหินให้พังทลายเป็นชิ้นเล็กชิ้น้อย พัดพาให้เคลื่อนที่ไปตามทางน้ำไหล เมื่อฝนตกน้ำฝนไหลบ่าลงสู่ที่ต่ำตามแรงโน้มถ่วงของโลกเกิดการกัดเซาะผิวหน้าดิน แล้วพััดพาไปทับถมภูมิประเทศที่มีพื้นที่ต่ำกว่า สาเหตุที่ทำให้เกิดการกร่อนมีดังนี้
1.การกร่อนของเปลือกโลกเนื่องจากกระแสน้ำ การกัดเซาะของกระแมน้ำเกิดบริเวณริมฝั่งแม่น้ำ ลำคลอง ลำธาร เกิดการเปลี่ยนแปลงไปอย่างช้าๆ ซึ่งมีผลทำให้เปลือกโลกเกิดการเปลี่ยนแปลง
2.การกร่อนของเปลือกโลกเนื่องจากปฏิกิริยาเคมี เกิดจากน้ำฝนละลายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ออกไซด์ของไนโตรเจน แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในอากาศ ทำให้เกิดฝนกรดไปกัดกร่อนเปลือกโลกให้ผุพัง

แหล่งน้ำ

แหล่งน้ำ

บนโลกเรามีพื้นน้ำอยู่ถึง 70% ของโลก ส่วนใหญ่เป็นน้ำทะเลและมหาสมุทร ซึ่งเป็นน้ำเค็มที่มนุษย์ใช้ดื่มกินไม่ได้ 95% อีกส่วนเป็นน้ำแข็งขั้วโลก ดังนั้นจะเหลือแหล่งน้ำจืดทั่วโลกเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 แหล่ง คือ

  • แหล่งน้ำในบรรยากาศ ได้แก่ เมฆ หมอก ที่เป็นสถานะของแข็ง น้ำฝน น้ำค้าง ที่เป็นสถานะของเหลว และหิมะ ลูกเห็บ ที่เป็นสถานะของแข็ง
  • แหล่งน้ำผิวดิน คือน้ำในบรรยากาศที่กลั่นตัวเป็นหยดน้ำและตกลงมา แล้วไหลลงมาขังตามแอ่งที่ต่ำ เช่น แม่น้ำ ทะเลสาบ ลำธาร
  • แหล่งน้ำใต้ดินเป็นน้ำที่ไหลซึมผ่านชั้นดินและหินลงไปสะสมตัวอยู่ตามรอยแตกหรือรอยแยกของชั้นหิน หรือระหว่างชั้นกรวดหรือทราย เมื่อมีน้ำปริมาณมาก เราสามารถเจาะบ่อน้ำและสูบเอาน้ำขึ้นมาใช้ได้ ซึ่งเรียกว่า “ชั้นน้ำบาดาล”
  • แหล่งน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้น เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ กัน เช่น ผลิตกระแสไฟฟ้า น้ำกินน้ำใช้ ทำการเกษตร ป้องกันอุทกภัย เช่น บ่อน้ำ อ่างเก็บน้ำ เขื่อน

วัฏจักรของน้ำ

วัฏจักรของน้ำคือการหมุนเวียนของน้ำที่อยู่ในโลกนั่นเอง แบ่งออกเป็น 2 แบบคือ

  • วัฏจักรที่ไม่เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต เป็นวัฏจักรที่ไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อม โดยเริ่มจากน้ำในแหล่งน้ำได้รับความร้อนจากแสงอาทิตย์ ก็จะระเหยกลายเป็นไอลอยขึ้นไปในบรรยากาศ เมื่อได้รับความเย็นก็จะกลั่นตัวตกลงมาเป็นน้ำฝน แล้วน้ำก็ไหลรวมกันสู่แหล่งน้ำต่อไป

  • วัฏจักรที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต เริ่มจากน้ำที่ได้จากกิจกรรมต่างๆของสิ่งมีชีวิต เช่น การคายน้ำของพืช การหายใจของสัตว์ การขับถ่ายของสิ่งมีชีวิต ซึ่งน้ำที่ได้จากสิ่งมีชีวิตจะระเหยกลายเป็นไอ ลอยตัวอยู่ในบรรยากาศ แล้วกควบแน่นเป็นหยดน้ำตกลงมาเป็นน้ำฝน หมุนเวียนกลับคืนสู่พื้นน้ำ พื้นดิน และสิ่งมีชีวิตต่อไป

เชื้อเพลงธรรมชาติ

เชื้อเพลิงธรรมชาติ

เชื้อเพลิงธรรมชาติเป็นทรัพยากรพลังงานที่สำคัญในการพัฒนาประเทศ เชื้อเพลิงธรรมชาติเกิดจากการทับถมของซากพืชซากสัตว์ในความดันและอุณหภูมิที่สูงเป็นระยะเวลานาน จนกลายเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอน ได้แก่ ถ่านหิน ปิโตรเลียม

1. ถ่านหิน

ถ่านหินเกิดจากการสลายตัวซากพืชที่อยู่ใต้ดินในแอ่งตะกอนน้ำตื้น เมื่อผิวโลกเปลี่ยนแปลง เช่น แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด หรือตะกอนทับถม ทำให้แหล่งสะสมตัวนั้นได้รับความกดดันและความร้อนที่อยู่โลกเพิ่มขึ้น ซากพืชเหล่านั้นก็จะเกิดการเปลี่ยนแปลงกลายเป็นถ่านหินชนิดต่างๆ โดยถ่านหินเริ่มต้นเป็นชนิดพีต เมื่อฝังลึกลงไปจะเปลี่ยนไปเป็น ลิกไนต์ ซับบิทูมินัส บิทูมินัส และแอนทราไซส์

การใช้ประโยชน์จากถ่านหิน

  • ใช้เป็นเชื้อเพลิง เช่น ผลิตกระแสไฟฟ้า การถลุงเหล็ก และอุตสาหกรรมต่างๆ
  • ใช้เป็น “ถ่านกัมมันต์” เพื่อดูดซับกลิ่นในเครื่องกรองน้ำ เครื่องกรองอากาศ หรือเครื่องใช้ต่าง ๆ
  • ใช้ทำถ่านสังเคราะห์ประเภทคาร์บอนไฟเบอร์ เพื่อเป็นวัสดุทำอุปกรณ์กีฬา เช่น ไม้เแบตมินตัน ไม้เทนนิส ซึ่งมีความแข็งแกร่ง น้ำหนักเบา

2. ปิโตรเลียม

ปิโตรเลียมเป็นสารโฮโดรคาร์บอนที่ขึ้นเองตามธรรมชาติจากการทับถมของซากสิ่งมีชีวิตที่ถูกย่อยสลายภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงใต้เปลือกโลก หลังจากนั้นจะเปลี่ยนเป็นปิโตรเลียม มีทั้งสถานะของแข็ง ของเหลว และแก๊ส ซึ่งปิโตรเลียมที่มีสถานะของเหลว เรียกว่า “น้ำมันดิบ” ส่วนปิโตรเลียมในสถานะแก๊ส เรียกว่า “แก๊สธรรมชาติ” ปิโตรเลียมจากแหล่งกำเนิดจะไหลไปตามรอยแตกของชั้นหินทำให้เกิดการสะสม และเมื่อแก๊สธรรมชาติขึ้นมาบนผิวโลกและถูกกักเก็บเป็นของเหลว จะเรียกว่า “แก๊สธรรมชาติเหลว”

แหล่งปิโตรเลียมในประเทศไทย มีดังนี้

  • แหล่งทรัพยากรปิโตเลียมบนบก เช่น แหล่งน้ำมันฝาง จังหวัดเชียงใหม่ แหล่งน้ำมันสิริกิตติ์ จังหวัดกำแพงเพชร แหล่งน้ำมันวิเชียรบุรีและศรีเทพ จังหวัดเพชรบูรณ์แหล่งน้ำมันกำแพงแสน จังหวัดนครปฐม แหล่งน้ำมันอ่างทอง จังหวัดสุพรรณบุรี
  • แหล่งทรัพยากรปิโตเลียมในทะเลอันดามันและอ่าวไทย เช่น แหล่งแก๊สเอราวัณ แหล่งแก๊สบงกช และแหล่งน้ำมันดิบในอ่าวไทย ส่วนในทะเลอันดามันนั้นยังมีไม่มากพอ

การใช้ประโยชน์จากปิโตรเลียม

การใช้ประโยชน์จากปิโตรเลียมจำเป็นต้องแยกสารผสมออกจากกัน โดยอาศัยมวลโมเลกุล ความหนาแน่น และจุดเดื%A

แร่

 🙂 แร่ 😀 

แร่เป็นทรัพยากรที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติมีความสำคัญและมีบทบาทที่สนองความต้องการ ทางด้านปัจจัยต่าง ๆ ของประชากร ทั้งทางด้านอุตสาหกรรมและพลังงาน ความสำคัญและประโยชน์ของแร่ธาตุที่จะนำมาใช้ขึ้นอยู่กับระยะเวลาความเจริญทางเทคโนโลยี ตลอดจนความต้องการในการนำไปใช้ของมนุษย์ทรัพยากรแร่ธาตุ ที่มนุษย์เราใช้ส่วนใหญ่มาจากแผ่นดิน ซึ่งค่อย ๆ ลดจำนวนลงทำให้มีการสำรวจค้นคว้าหาแหล่งทรัพยากรแร่ธาตุใหม่ ๆ อยู่เสมอ ปัจจุบันได้มีการบุกเบิกหาแหล่งทรัพยากรแร่ธาตุในทะเล เช่น น้ำมันปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติความเจริญก้าวหน้าทางเทคโนโลยี และระยะเวลาทำให้ความสำคัญของแร่ธาตุเปลี่ยนแปลงไปจากชนิดหนึ่งไปใช้อีกชนิดหนึ่ง เช่น จากการใช้ถ่านหินมาใช้น้ำมันปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติจากการใช้เหล็กมาใช้อลูมิเนียมแทนประเภทของแร่แร่เป็นทรัพยากรที่มนุษย์ นำมาใช้ประโยชน์มากมาย แบ่งเป็น 3 ประเภท คือ1. แร่โลหะ เป็นแร่ที่มีความเหนียว เป็นตัวทนความร้อน และไฟฟ้าได้ดีหลอมตัวได้ และมีความทึบแสง ได้แก่ แร่ดีบุก เหล็ก แมงกานีส ทองแดง ตะกั่ว อลูมิเนียม แมกนีเซียม ทองคำ เงิน วุลแฟรม ฯลฯ2. แร่อโลหะ เป็นแร่ที่ไม่เป็นตัวนำความร้อนมีลักษณะโปร่งแสง เปราะแตกหักง่าย ได้แก่ ฟลูออไรท์ ฟอสเฟส หิน ทราย เกลือ กำมะถัน โปแตสเซียม แคลเซียม ดินขาว ฯลฯ3. แร่พลังงาน หรือแร่เชื้อเพลิงเป็นแร่ที่สำคัญถูกนำมาใช้มากเกิดจากซากสิ่งมีชีวิตในอดีต ได้แก่ ถ่านหิน น้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ

ประโยชน์แร่1. ประโยชน์ทางด้านความมั่นคง และมั่งคั่งของประเทศ ประเทศที่มีแร่ธาตุต่าง ๆ มากมายและสามารถนำไปใช้แปรรูปเป็นผลผลิตต่าง ๆ ที่ทำประโยชน์ต่อมนุษย์ เช่น ด้านอาวุธ ด้านอุตสาหกรรม2. ประโยชน์ด้านความเป็นอยู่ของมนุษย์นำแร่ธาตุต่าง ๆ มาสร้างขึ้นเป็นภาชนะใช้สอยพาหนะที่ช่วยในการคมนาคม อาคารบ้านเรือน ก๊าซหุงต้ม พลังงานไฟฟ้า3. ประโยชน์ด้านการสร้างงานแก่ประชาชน ทำให้ประชาชนมีรายได้จากการขุดแร่ ไปจนถึงแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ไปสู่ผู้บริโภคนอกจากนี้ แร่ธาตุชนิดต่าง ๆ มีคุณสมบัติลักษณะต่างกัน จึงมีประโยชน์แตกต่างกัน เช่น แร่วุลแฟรม นำมาทำไส้หลอดไฟฟ้า ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องแก้ว แร่พลวงนำมาใช้ทำตัวพิมพ์หนังสือ ทำสี แบตเตอรี่ รัตนชาติ เป็นแร่ที่มีลักษณะสีสันสวยงาม นำมาใช้ทำเครื่องประดับต่าง ๆ มากมายปัญหาทรัพยากรแร่1. ปัญหาสิ่งแวดล้อมบริเวณที่ทำเหมืองแร่แล้วทำให้สภาพดินไม่อุดมสมบูรณ์ สกปรกพื้นที่ขรุขระมีหลุมบ่อมากมายจึงถูกปล่อยทิ้งใช้ประโยชน์ไม่เต็มที่2. ปัญหาการใช้แร่ธาตุบางประเภทเป็นจำนวนมาก เช่น แร่เหล็กถูกนำมาใช้มากและแพร่หลายที่สุด ถ่านหิน น้ำมันปิโตรเลียม ดีบุก ฯลฯ3. ปัญหาการใช้แร่ไม่คุ้มค่า ได้แก่ พวกแร่ที่ใช้แล้วยังเหลืออยู่ ยังสามารถนำกลับไปใช้อีก เช่น เหล็ก ส่วนแร่ที่นำไปใช้แล้วหมดไป เช่น ถ่านหิน น้ำมัน ปิโตรเลียม ก๊าซธรรมชาติ เราจึงต้องใช้อย่างคุ้มค่า และประหยัด

การทำเหมืองแร่

การอนุรักษ์แร่ธาตุดังได้กล่าวมาแล้วถึงทรัพยากรแร่ธาตุในปัจจุบันซึ่งกำลังประสบปัญหาหากไม่มีการป้องกันแก้ไข ดังนั้นการอนุรักษ์แร่ธาตุจึงเป็นมาตรการสำคัญที่จะช่วยได้ดังต่อไปนี้1. การใช้แร่ธาตุอย่างประหยัด ในการทำเหมืองแร่บางอย่างนั้นบางทีทรัพยากรแร่ธาตุที่ได้มาอาจมีหลายชนิด ดังนั้นจึงควรจะพยายามใช้ให้คุ้มค่าทุกชนิด อย่างประหยัดและลดการสูญเปล่า2. การสำรวจแหล่งแร่ ควรมีการเร่งรัดการสำรวจทรัพยากรแร่ธาตุให้ครอบคลุมทั่วประเทศเพื่อประโยชน์ในการวางแผนการใช้ประโยชน์อย่างคุ้มค่า3. การใช้แร่ชนิดอื่นทดแทน พยายามหาแร่ธาตุอื่น ๆ มาใช้ทดแทนแร่ที่ใช้กันมาก อาทิการใช้อลูมิเนียมแทนเหล็ก4. นำแร่ที่ใช้แล้วกลับมาใช้อีก เพื่อการใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่ควรมีการนำแร่ที่ใช้แล้วกลับมาใช้อีก อาทิ ภาชนะเครื่องใช้ที่เป็นอลูมิเนียมบางอย่างที่หมดสภาพการใช้แล้วสามารถนำกลับมาหลอมใช้ใหม่ได้อีก

หิน

หิน (Rocks)

หิน คือ มวลของแข็งที่ประกอบไปด้วยแร่ชนิดเดียวกัน หรือหลายชนิดรวมตัวกันอยู่ตามธรรมชาติ
เนื่องจากองค์ประกอบของเปลือกโลกส่วนใหญ่เป็นสารประกอบซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) ดังนั้นเปลือก
โลก ส่วนใหญ่มักเป็นแร่ตระกูลซิลิเกต นอกจากนั้นยังมีแร่ตระกูลคาร์บอเนต เนื่องจากบรรยากาศโลกใน
อดีตส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำฝนได้ละลายคาร์บอนไดออกไซด์บนบรรยากาศลงมาสะสมบนพื้น
ดินและมหาสมุทร สิ่งมีชีวิตอาศัยคาร์บอนสร้างธาตุอาหารและร่างกาย แพลงตอนบางชนิดอาศัยซิลิกาสร้าง
เปลือก เมื่อตายลงทับถมกันเป็นตะกอน หินส่วนใหญ่บนเปลือกโลกจึงประกอบด้วยแร่ต่างๆ ดังตารางที่ 1

ตารางที่ 1 แร่ประกอบหิน

ตระกูลซิลิเกต
เฟลด์สปาร์ (Feldspar) เป็นกลุ่มแร่ที่มีมากกว่าร้อยละ 50 ของเปลือกโลก ซึ่งเป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ของหินหลายชนุดในเปลือกโลก เฟลด์สปาร์มีองค์ประกอบหลักเป็นอะลูมิเนียมซิลิเกต รูปผลึกหลายชนิด เมื่อเฟลด์สปาร์ผุพังจะกลายเป็นอนุภาคดินเหนียว (Clay minerals
ควอรตซ์ (SiO2) เป็นซิลิกาไดออกไซด์บริสุทธิ์ มีรูปผลึกทรงหกเหลี่ยมยอดแหลม มีอยู่ทั่วไปในเปลือกทวีป แต่หาได้ยากในเปลือกมหาสมุทรและแมนเทิล เมื่อควอรตซ์ผุพังจะกลายเป็นอนุภาคทราย (Sand) ควอรตซ์มีความแข็งแรงมาก ขูดแก้วเป็นรอย
ไมก้า (Mica) เป็นกลุ่มแร่ซึ่งมีรูปผลึกเป็นแผ่นบาง มีองค์ประกอบเป็นอะลูมิเนียมซิลิเกตไฮดรอกไซด์ มีอยู่ทั่วไปในเปลือกทวีป ไมก้ามีโครงสร้างเช่นเดียวกับ แร่ดินเหนียว (Clay minerals) ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของดิน
แอมฟิโบล (Amphibole group) มีลักษณะคล้ายเฟลด์สปาร์แต่มีสีเข้ม มีองค์ประกอบเป็นอะลูมิเนียมซิลิเกตไฮดรอกไซด์ ที่มีแมกนีเซียม เหล็ก หรือ แคลเซียม เจือปนอยู่ มีอยู่แต่ในเปลือกทวีป ตัวอย่างของกลุ่มแอมฟิโบลที่พบเห็นทั่วไปคือ แร่ฮอร์นเบลนด์ ซึ่งอยู่ในหินแกรนิต
ไพร็อกซีน (Pyroxene group) มีสีเข้ม มีองค์ประกอบที่เป็นแมกนีเซียมและเหล็กซิลิเกตอยู่มาก มีลักษณะคล้ายแอมฟิโบล มีอยู่แต่ในเปลือกมหาสมุทร
โอลิวีน (Olivine) มีองค์ประกอบหลักเป็นแมกนีเซียมและเหล็กซิลิเกต มีอยู่น้อยมากบนเปลือกโลก กำเนิดจากแมนเทิลใต้เปลือกโลก
ตระกูลคาร์บอเนต
แคลไซต์ (Calcite) เป็นแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) เป็นองค์ประกอบหลักของหินปูนและหินอ่อน โดโลไมต์ (Dolomite) ซึ่งเป็นแร่คาร์บอเนตอีกประเภทหนึ่งที่มีแมงกานีสผสมอยู่ CaMg(CO3) 2 แร่คาร์บอเนตทำปฏิกิริยากับกรดเป็นฟองฟู่ให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา

วัฏจักรหิน (Rock cycle)
นักธรณีวิทยาแบ่งหินออกเป็น 3 ประเภท ตามลักษณะการเกิดคือ หินอัคนี หินตะกอน และหินแปร เมื่อหินหนืดร้อนภายในโลก (Magma) และ หินหนืดร้อนบนพื้นผิวโลก (Lava) เย็นตัวลงกลายเป็น “หินอัคนี” ลมฟ้าอากาศ น้ำ และแสงแดด ทำให้หินผุพังสึกกร่อนเป็นตะกอน ทับถมกันเป็นเวลานานหลายล้านปี แรงดันและปฏิกิริยาเคมีทำให้เกิดการรวมตัวเป็น “หินตะกอน” หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า “หินชั้น” การเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลกและความร้อนจากแมนเทิลข้างล่าง ทำให้เกิดการแปรสภาพเป็น “หินแปร” กระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นเป็นวงรอบเรียกว่า“วัฏจักรหิน” (Rock cycle) อย่างไรก็ตามกระบวนการไม่จำเป็นต้องเรียงลำดับ หินอัคนี หินชั้น และหินแปร การเปลี่ยนแปลงประเภทหินอาจเกิดขึ้นย้อนกลับไปมาได้ ขึ้นอยู่กับปัจจัยแวดล้อม ตามที่แสดงในภาพที่ 1


ภาพที่ 1 วัฏจักรหิน

หินอัคนี (Igneous rocks)
หินอัคนี เป็นหินที่เกิดจากการแข็งตัวของหินหนืด (Magma) จากชั้นแมนเทิลที่โผล่ขึ้นมา เราแบ่งหินอัคนีตามแหล่งที่มาออกเป็น 2 ประเภท คือ
 หินอัคนีแทรกซอน (Intrusive igneous rocks) เป็นหินที่เกิดจากหินหนืดที่เย็นตัวลงภายในเปลือกโลกอย่างช้าๆ ทำให้ผลึกแร่มีขนาดใหญ่ และเนื้อหยาบ เช่น หินแกรนิต หินไดออไรต์ และหินแกบโบร


ภาพที่ 2 แหล่งกำเนิดหินอัคนี

            หินอัคนีพุ (Extrusive ingneous rocks) บางทีเรียกว่า หินภูเขาไฟ เป็นหินหนืดที่เกิดจากลาวาบนพื้นผิวโลกเย็นตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้ผลึกมีขนาดเล็ก และเนื้อละเอียด เช่น หินบะซอลต์ หินไรออไรต์ และหินแอนดีไซต์
นอกจากนั้นนักธรณีวิทยายังจำแนกหินอัคนี โดยใช้องค์ประกอบของแร่ เป็น หินชนิดกรด หินชนิดปลางกลาง หินชนิดด่าง และหินอัลตราเมฟิก โดยใช้ปริมาณของซิลิกา (SiO2) เป็นเกณฑ์จากมากไปหาน้อยตามลำดับ (รายละเอียดในตารางที่ 2) จะเห็นได้ว่า หินที่มีองค์ประกอบเป็นควอรตซ์และเฟลด์สปาร์มากจะมีสีอ่อน ส่วนหินที่มีองค์ประกอบเป็นเหล็กและแมกนีเซียมมากจะมีสีเข้ม

ตารางที่ 2 ตัวอย่างหินอัคนี

อัคนีแทรกซอน
เย็นตัวช้าผลึกใหญ่
หินแกรนิต
หินไดออไรต์
หินแกรโบร
หินเพริโดไทต์
อัคนีพ
ุเย็นตัวเร็วผลึกเล็ก
หินไรโอไลต์
หินแอนดีไซต์
หินบะซอลต์
ชนิดของหิน
หินชนิดกรด(Felsic)
หินชนิดปานกลาง(Intermediate)
หินชนิดด่าง(Mafic)
อัลตราเมฟิก(Ultramafic)
องค์ประกอบ
ซิลิกา 72%อะลูมิเนียมออกไซด์ 14%เหล็กออกไซด์ 3%แมกนีเซียมออกไซด์ 1%อื่นๆ 10%์
ซิลิกา 59%อะลูมิเนียมออกไซด์ 17%เหล็กออกไซด8%แมกนีเซียมออกไซด์ 3%อื่นๆ 13%
ซิลิกา 50%อะลูมิเนียมออกไซด์ 16%เหล็กออกไซด์ 11%แมกนีเซียมออกไซด์ 7%อื่นๆ 16%
ซิลิกา 45%อะลูมิเนียมออกไซด์ 4%เหล็กออกไซด์ 12%แมกนีเซียมออกไซด์ 31%อื่นๆ 8%
แร่หลัก
ควอรตซ์
เฟลด์สปาร์
เฟลด์สปาร์
แอมฟิโบล
เฟลด์สปาร์
ไพร็อกซีน
ไพร็อกซีน
โอลิวีน
แร่รอง
ไมก้า และ แอมฟิโบล
ไพร็อกซีน
โอลิวีน
เฟลด์สปาร์
สีที่พบเห็นโดยทั่วไป
สีอ่อน
เทา หรือ เขียว
เทาแก่
เขียวเข้ม หรือดำ

          หินอัคนีที่สำคัญ
 หินแกรนิต (Granite) เป็นหินอัคนีแทรกซอนที่เย็นตัวลงภายในเปลือกโลกอย่างช้าๆ จึงมีเนื้อหยาบซึ่งประกอบด้วยผลึกขนาดใหญ่ของแร่ควอรตซ์สีเทาใส แร่เฟลด์สปาร์สีขาวขุ่น และแร่ฮอร์นเบลนด์ หินแกรนิตแข็งแรงมาก ชาวบ้านใช้ทำครก เช่น ครกอ่างศิลา ภูเขาหินแกรนิตมักเตี้ยและมียอดมน เนื่องจากเปลือกโลกซึ่งเคยอยู่ชั้นบนสึกกร่อนผุพัง เผยให้เห็นแหล่งหินแกรนิตซึ่งอยู่เบื้องล่าง


ภาพที่ 3 ผลึกแร่ในหินแกรนิต (ควอรตซ์ – เทาใส, เฟลด์สปาร์ – ขาว, ฮอร์นเบลนด์ – ดำ)

            หินบะซอลต์ (Basalt) เป็นหินอัคนีพุ เนื้อละเอียด เกิดจากการเย็นตัวของลาวา มีสีเข้มเนื่องจากประกอบด้วยแร่ไพร็อกซีนเป็นส่วนใหญ่ อาจมีแร่โอลิวีนปนมาด้วย เนื่องจากเกิดขึ้นจากแมกมาใต้เปลือกโลก หินบะซอลต์หลายแห่งในประเทศไทยเป็นแหล่งกำเนิดของอัญมณี (พลอยชนิดต่างๆ) เนื่องจากแมกมาดันผลึกแร่ซึ่งอยู่ลึกใต้เปลือกโลก ให้โผล่ขึ้นมาเหนือพื้นผิว
 หินไรโอไลต์ (Ryolite) เป็นหินอัคนีพุซึ่งเกิดจากการเย็นตัวของลาวา มีเนื้อละเอียดซึ่งประกอบด้วยผลึกแร่ขนาดเล็ก มีแร่องค์ประกอบเหมือนกับหินแกรนิต แต่ทว่าผลึกเล็กมากจนไม่สามารถมองเห็นได้ ส่วนมากมีสีชมพู และสีเหลือง
 หินแอนดีไซต์ (Andesite) เป็นหินอัคนีพุซึ่งเกิดจากการเย็นตัวของลาวาในลักษณะเดียวกับหินไรโอไรต์ แต่มีองค์ประกอบของแมกนีเซียมและเหล็กมากกว่า จึงมีสีเขียวเข้ม
 หินพัมมิซ (Pumice) เป็นหินแก้วภูเขาไฟชนิดหนึ่งซึ่งมีฟองก๊าซเล็กๆ อยู่ในเนื้อมากมายจนโพรกคล้ายฟองน้ำ มีส่วนประกอบเหมือนหินไรโอไลต์ มีน้ำหนักเบา ลอยน้ำได้ ชาวบ้านเรียกว่า หินส้ม ใช้ขัดถูภาชนะทำให้มีผิววาว
 หินออบซิเดียน (Obsedian) เป็นหินแก้วภูเขาไฟซึ่งเย็นตัวเร็วมากจนผลึกมีขนาดเล็กมาก เหมือนเนื้อแก้วสีดำ หินออบซิเดียน

ภาพที่ 4 หินพัมมิซ และหินออบซิเดียน

หินตะกอน (Sedimentary rocks)
แม้ว่าหินจะเป็นของแข็ง แต่มันก็มิสามารถดำรงอยู่ได้อย่างถาวร หินเมื่อถูกแสงแดด ลมฟ้าอากาศ และน้ำ หรือ ถูกกระแทก ก็แตกเป็นก้อนเล็กๆ หรือผุกร่อน เสื่อมสภาพลง เศษหินที่ผุพังทั้งอนุภาคใหญ่และเล็กถูกพัดพาไปสะสมอัดตัวกัน เป็นชั้นๆ เกิดความกดดันและปฏิกิริยาเคมีจนกลับกลายเป็นหินอีกครั้ง หินที่เกิดใหม่นี้เราเรียกว่า “หินตะกอน” หรือ “หินชั้น” ปัจจัยที่ทำให้เกิดหินตะกอนหรือหินชั้น มีดังต่อไปนี้
 การผุพัง (Weathering) คือ การที่หินผุพังทำลายลง (อยู่กับที่) ด้วยกรรมวิธีต่างๆ จากลมฟ้าอากาศ สารละลาย และรวมทั้งการกระทำของต้นไม้ แบคทีเรีย ตลอดจนการแตกตัวทางกลศาสตร์ มีการเพิ่มอุณหภูมิและลดอุณหภูมิสลับกันเป็นต้น ภาพที่ 5 แสดงให้เห็นถึงการผุพังของหินชั้นบน ประกอบกับการดันตัวจากใต้เปลือกโลก ทำให้เกิดภูเขาหินแกรนิต


ภาพที่ 5 ภูเขาหินแกรนิตซึ่งกำลังผุพังจากสภาพลมฟ้าอากาศ

ตารางที่ 3 ตัวอย่างกระบวนการผุพังทางเคมี (Chemical Weathering)

            การกร่อน (Erosion) หมายถึง กระบวนการที่ทำให้สารเปลือกโลกหลุด ละลายไป หรือกร่อนไป (โดยมีการเคลื่อนที่กระจัดกระจายไปจากที่เดิม) โดยมีต้นเหตุคือตัวการธรรมชาติ ซึ่งได้แก่ ลมฟ้าอากาศ กระแสน้ำ ธารน้ำแข็ง การครูดถู ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง


ภาพที่ 6 การกร่อนด้วยกระแสลม

           การพัดพา (Transportation) หมายถึง การเคลื่อนที่ของมวลหิน ดิน ทราย โดยกระแสน้ำ กระแสลม หรือธารน้ำแข็ง ภายใต้แรงดึงดูดของโลก อนุภาคขนาดเล็กจะถูกพัดพาให้เคลื่อนที่ไปได้ไกลกว่าอนุภาคขนาดใหญ่


ภาพที่ 7 การคัดขนาดตะกอนด้วยการพัดพาของน้ำ

ตารางที่ 3 ขนาดของอนุภาคตะกอน

ขนาดอนุภาค(มิลลิเมตร)
ชื่อเรียก
ประเภทของตะกอน
ชนิดของหินตะกอน
>256
ก้อนหินใหญ่
กรวด
หินกรวดมน
หินกรวดเหลี่ยม
<256
ก้อนหินเล็ก
<64
กรวดมน
<2
อนุภาคทราย
ทราย
หินทราย
<0.02
อนุภาคทรายแป้ง
โคลน
หินดินดาน
หินโคลน
<0.002
อนุภาคดินเหนียว


            การทับถม (Deposit) เกิดขึ้นเมื่อตัวกลางซึ่งทำให้เกิดการพัดพา เช่น กระแสน้ำ กระแสลม หรือธารน้ำแข็ง อ่อนกำลังลงและยุติลง ตะกอนที่ถูกพัดพาจะสะสมตัวทับถมกัน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางอุณหภูมิ ความกดดัน ปฏิกิริยาเคมี และเกิดการตกผลึก หินตะกอนที่อยู่ชั้นล่างจะมีความหนาแน่นสูงและมีเนื้อละเอียดกว่าชั้นบน เนื่องจากแรงกดดันซึ่งเกิดขึ้นจากน้ำหนักตัวทับถมกันเป็นชั้นๆ (หมายเหตุ: การทับถมบางครั้งเกิดจากการระเหยของสารละลาย ส่วนที่เป็นน้ำระเหยไปในอากาศทิ้งสารที่เหลือให้ตกผลึกไว้เช่นเดียวกับการทำนาเกลือ)

 การกลับคืนเป็นหิน (Lithification) เมื่อเศษตะกอนทับถมกันจะเกิดโพรงขึ้นประมาณ 20 – 40% ของเนื้อตะกอน น้ำพาสารละลายเข้ามาแทนที่อากาศในโพรง เมื่อเกิดการทับถมกันจนมีน้ำหนักมากขึ้น เนื้อตะกอนจะถูกทำให้เรียงชิดติดกันทำให้โพรงจะมีขนาดเล็กลง จนน้ำที่เคยมีอยู่ถูกขับไล่ออกไป สารที่ตกค้างอยู่ทำหน้าที่เป็นซีเมนต์เชื่อมตะกอนเข้าด้วยกันกลับเป็นหินอีกครั้ง


ภาพที่ 8 ขั้นตอนที่ตะกอนกลับคืนเป็นหิน

          ประเภทของหินตะกอน
นักธรณีวิทยาจำแนกหินตะกอนตามลักษณะการเกิดออกเป็น 3 กลุ่มคือ
  1. หินตะกอนอนุภาค (Clastic rocks) ได้แก่
o หินกรวดมน (Congromorate) เป็นหินเนื้อหยาบเกิดจากตะกอนซึ่งเป็นหิน กรวด ทราย ที่ถูกกระแสน้ำพัดพามาอยู่รวมกัน สารละลายในน้ำใต้ดินทำตัวเป็นซิเมนต์ประสานให้อนุภาคใหญ่เล็กเหล่านี้ เกาะตัวกันเป็นก้อนหิน
o หินทราย (Sandstone) เป็นหินตะกอนเนื้อละเอียดปานกลาง เกิดจากการทับถมตัวของทราย มีองค์ประกอบหลักเป็นแร่ควอรตซ์ คนโบราณใช้หินทรายแกะสลัก สร้างปราสาท และทำหินลับมีด
o หินดินดาน (Shale) เป็นหินตะกอนเนื้อละเอียดมาก เนื่องจากประกอบด้วยอนุภาคทรายแป้งและอนุภาคดินเหนียวทับถมกันเป็นชั้นบางๆ ขนานกัน เมื่อทุบหินจะแตกตัวตามรอยชั้น (ฟอสซิลมีอยู่ในหินดินดาน) ดินเหนียวที่เกิดดินดานใช้ทำเครื่องปั้นดินเผา


ภาพที่ 9 สัดส่วนของหินตะกอนบนเปลือกโลก

          2. หินตะกอนเคมี (Chemical sedimentary rocks) ได้แก่
            o หินปูน (Limestone) เป็นหินตะกอนคาร์บอเนต เกิดจากการทับถมของตะกอนคาร์บอเนตในท้องทะเล ทั้งจากสารอนินทรีย์ และซากสิ่งมีชีวิต เช่น ปะการัง และกระดองของสัตว์ทะเล ซึ่งถับถมกันภายใต้ความกดดันและตกผลึกใหม่เป็นแร่แคลไซต์จึงทำปฏิกิริยากับกรด หินปูนใช้ทำเป็นปูนซิเมนต์ และใช้ในการก่อสร้าง
            o หินเชิร์ต (Chert) หินตะกอนเนื้อแน่น แข็ง เกิดจากการตกผลึกใหม่ เนื่องจากน้ำพาสารละลายซิลิกาเข้าไปแล้วระเหยออก ทำให้เกิดผลึกซิลิกาแทนที่เนื้อหินเดิม หินเชิร์ตมักเกิดขึ้นใต้ท้องทะเล เนื่องจากแพลงตอนที่มีเปลือกเป็นซิลิกาตายลง เปลือกของมันจะจมลงทับถมกัน หินเชิร์ตจึงปะปะอยู่ในหินปูน

  3. หินตะกอนอินทรีย์ (Organic sedimentary rocks) ได้แก่
            o ถ่านหิน (Coal) เกิดจากการทับถมของซากพืชที่ยังไม่เน่าเปื่อยไปหมดเนื่องจากสภาวะออกซิเจนต่ำ สภาวะเช่นนี้เกิดตามห้วยหนองคลองบึง ในแถบภูมิอากาศแบบเส้นศูนย์สูตร การทับถมทำให้เกิดการแรงกดดันที่จะระเหยขับไล่น้ำและสารละลายอื่นๆออกไป ยิ่งมีปริมาณคาร์บอนมากขึ้นถ่านหินจะยิ่งมีสีดำ ลิกไนต์ (Lignite) เป็นถ่านหินคุณภาพปานกลาง มีมากที่เหมืองแม่เมาะ จ.ลำปาง แอนทราไซต์ (Anthracite) เป็นถ่านหินคุณภาพสูง ต้องนำเข้าจากต่างประเทศ
หมายเหตุ น้ำมันและก๊าซเชื้อเพลิง เกิดจากการทับถมของสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ในทะเล เช่น ไดอะตอม (Diatom) และสาหร่ายเซลล์เดียว (Algae) เกิดตะกอนใต้มหาสมุทร ตะกอนโคลนเหล่านี้ขาดการไหลถ่ายเทของน้ำ การเน่าเปื่อยผุพังจึงหยุดสิ้นก่อนเนื่องจากออกซิเจนหมดไป ตะกอนที่ถูกทับถมไว้ภายใต้ความกดดันและอุณภูมิสูง เป็นเวลานานหลายร้อยล้านปีจึงกลายเป็นน้ำมัน (Oil)

ตารางที่ 4 ตัวอย่างหินตะกอน

รูป
หิน
แร่หลัก
ลักษณะ
ที่มา
หินกรวดมน
Conglomerate
ขึ้นอยู่กับก้อนกรวด ซึ่งประกอบกันเป็นหิน
เนื้อหยาบ เป็นกรวดมนหลายก้อน เชื่อมติดกัน
เม็ดกรวดที่ถูกพัดพาโดยกระแสน้ำ และเกาะติดกันด้วยวัสดุประสาน
หินทราย
Sandstone
ควอรตซ์SiO2
เนื้อหยาบสีน้ำตาล สีแดง
ควอรตซ์ในหินอัคนี ผุพังกลายเป็นเม็ดทรายทับถมกัน
หินดินดาน
Shale
แร่ดินเหนียวAl2SiO5(OH) 4
เนื้อละเอียดมาก สีเทา ผสมสีแดงเนื่องจากแร่เหล็ก
เฟลด์สปาร์ในหินอัคนี ผุพังเป็นแร่ดินเหนียวทับถมกัน
หินปูน
Limestone
แคลไซต์CaCO3
เนื้อละเอียดมีหลายสี ทำปฏิกิริยากับกรด
การทับถมกัน ของตะกอนคาร์บอนเนตในท้องทะเล
หินเชิร์ต
Chert
ซิลิกาSiO2
เนื้อละเอียด แข็งสีอ่อน
การทับถมของซากสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ในท้องทะเล จนเกิดการตกผลึกใหม่ของซิลิกา

หินแปร (Metamorphic rocks)
หินแปร คือหินที่แปรสภาพไปจากโดยการกระทำของความร้อน แรงดัน และปฏิกิริยาเคมี หินแปรบางชนิดยังแสดงเค้าเดิม บางชนิดผิดไปจากเดิมมากจนต้องอาศัยดูรายละเอียดของเนื้อใน หรือสภาพสิ่งแวดล้อมจึงจะทราบที่มา อย่างไรก็ตามหินแปรชนิดหนึ่งๆ จะมีองค์ประกอบเดียวกันกับหินต้นกำเนิด แต่อาจจะมีการตกผลึกของแร่ใหม่ เช่น หินชนวนแปรมาจากหินดินดาน หินอ่อนแปรมาจากหินปูน เป็นต้น
หินแปรส่วนใหญ่เกิดขึ้นในระดับลึกใต้เปลือกโลกหลายกิโลเมตร ที่ซึ่งมีความดันสูงและอยู่ใกล้กลับหินหนืดร้อนในชั้นแอสทีโนสเฟียร์ แต่การแปรสภาพในบริเวณใกล้พื้นผิวโลกเนื่องจากสิ่งแวดล้อมโดยรอบก็คงมี นักธรณีวิทยาแบ่งการแปรสภาพออกเป็น 2 ประเภท คือ

 การแปรสภาพสัมผัส (Contact metamorphism) เป็นการแปรสภาพเพราะความร้อน เกิดขึ้น ณ บริเวณที่หินหนืดหรือลาวาแทรกดันขึ้นมาสัมผัสกับหินท้องที่ ความร้อนและสารจากหินหนืดหรือลาวาทำให้หินท้องที่ในบริเวณนั้นแปรเปลี่ยนสภาพผิดไปจากเดิม


ภาพที่ 10 การแปรสภาพสัมผัส

            การแปรสภาพบริเวณไพศาล (Regional metamophic) เป็นการแปรสภาพของหินซึ่งเกิดเป็นบริเวณกว้างใหญ่ไพศาลเนื่องจากอุณหภูมิและความกดดัน โดยปกติการเปรสภาพแบบนี้จะไม่มีความเกี่ยวพันกับมวลหินอัคนี และมักจะมี “ริ้วขนาน” (Foliation) จนแลดูเป็นแถบลายสลับสี บิดย้วยแบบลูกคลื่น ซึ่งพบในหินชีสต์ หินไนส์ ทั้งนี้เป็นผลมาจากการการตกผลึกใหม่ของแร่ในหิน ทั้งนี้ริ้วขนานอาจจะแยกออกได้เป็นแผ่นๆ และมีผิวหน้าเรียบเนียน เช่น หินชนวน


ภาพที่ 11 การแปรสภาพบริเวณไพศาล

ตารางที่ 5 ตัวอย่างหินแปร

หินแปร
แร่หลัก
หินต้นกำเนิด
คำอธิบาย

หินไนซ์ (gneiss)
ควอรตซ์
เฟลด์สปาร์
ไมก้า

หินแกรนิต
หินแปรเนื้อหยาบ มีริ้วขนาน หยักคดโค้งไม่สม่ำเสมอ สีเข้มและจางสลับกัน แปรสภาพมาจากหินแกรนิต โดยการแปรสภาพบริเวณไพศาล ที่มีอุณหภูมิสูงจนแร่หลอมละลาย และตกผลึกใหม่ (Recrystallize)

หินควอร์ตไซต์ (Quartzite)
ควอรตซ์

หินทราย
(Sandstone)
หินแปรเนื้อละเอียด เนื้อผลึกคล้ายน้ำตาลทราย มีสีเทา หรือสีน้ำตาลอ่อน โดยการแปรสภาพบริเวณไพศาลที่มีอุณหภูมิสูงมาก จนแร่ควอรตซ์หลอมละลายและตกผลึกใหม่ จึงมีความแข็งแรงมาก

หินชนวน
(Slate)
แร่ดินเหนียว

หินดินดาน
(Shale)
หินแปรเนื้อละเอียดมาก เกิดจากการแปรสภาพของหินดินดานด้วยความร้อนและความกดอัดทำให้แกร่ง และเกิดรอยแยกเป็นแผ่นๆ ขึ้นในตัว โดยรอยแยกนี้ไม่จำเป็นต้องมีระนาบเหมือนการวางชั้นหินดินดานเดิม หินชนวนสามารถแซะเป็นแผ่นใหญ่

หินชีตส์
(Schist)
ไมก้า

หินชนวน
(Slate)
หินแปรมีเนื้อเป็นแผ่น เกิดจากการแปรสภาพบริเวณไพศาลของหินชนวน แรงกดดันและความร้อนทำให้ผลึกแร่เรียงตัวเป็นแผ่นบางๆ ขนานกัน

หินอ่อน
(Marble)
แคลไซต์

หินปูน
(Limestone)
หินแปรเนื้อละเอียดถึงหยาบ แปรสภาพมาจากหินปูน โดยการแปรสัมผัสที่มีอุณหภูมิสูงจนแร่แคลไซต์หลอมละลายและตกผลึกใหม่ ทำปฏิกิริยากับกรดทำให้เกิดฟองฟู่ หินอ่อนใช้เป็นวัสดุตกแต่งอาคาร

บทสรุปของวัฏจักรหิน
ภาพที่ 12 แสดงให้เห็นถึงวัฏจักรการเกิดหินทั้งสามประเภท ดังนี้
 แมกมาในชั้นแมนเทิล แทรกตัวขึ้นสู่เปลือกโลก เนื่องจากมีอุณหภูมิสูง ความหนาแน่นต่ำ แรงดันสูง แมกมาที่ตกผลึกภายในเปลือกโลกกลายเป็นหินอัคนีแทรกซอน (มีผลึกขนาดใหญ่) ส่วนแมกมาที่เย็นตัวบนพื้นผิวกลายเป็นหินอัคนีพุ (มีผลึกขนาดเล็ก)
 หินทุกชนิดเมื่อผุพัง สึกกร่อน จะถูกพัดพาให้เป็นตะกอน ทับถม และกลายเป็นหินตะกอน
 หินทุกชนิดเมื่อถูกกดดัน หรือทำให้ร้อน เนื้อแร่จะตกผลึกใหม่ กลายเป็นหินแปร
 หินทุกชนิดเมื่อหลอมละลาย จะกลายเป็นแมกมา เมื่อมันแทรกตัวขึ้นสู่เปลือกโลก จะเย็นตัวลงกลายเป็นหินอัคนี

<span style=”font-family: ‘Microsoft Sans Serif’, ‘MS Sans Serif%2

ปฏิกิริยาเคมีต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

ปฏิกิริยาเคมีต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

ปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำวัน

        รอบๆตัวเราและในร่างกายเรามีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นอยู่ตลอดเวลาปฏิกิริยาเคมีเกิดจากกระบวนการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของสารต่างๆ มีผลให้พลังงานของระบบเปลี่ยนไปและให้ผลิตภัณฑ์หรือสารใหม่เกิดขึ้นปฏิกิริยาเคมีบางชนิดเกิดขึ้นเอง แต่บางชนิดต้องได้รับพลังงานจำนวนหนึ่งก่อนจึงจะเกิดปฏิกิริยาได้

         ปฏิกิริยาเคมีหลายชนิดสามารถนำมาใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน อุตสาหกรรม เกษตรกรรมและทางการแพทย์ในขณะเดียวกันปฏิกิริยาบางชนิดก็ให้ผลลบต่อสิ่งแวดล้อมและชีวิตของมนุษย์เองปฏิกิริยาเคมีแต่ละชนิดมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลัก 5 ประการ ได้แก่ ความเข้มข้น พื้นที่ผิว อุณหภูมิ ตัวเร่งปฏิกิริยา และธรรมชาติของสาร ผลของปัจจัยดังกล่าวสามารถหาได้จากการทดลอง

           การที่มนุษย์สามารถปรับเปลี่ยนและควบคุมปัจจัยต่างๆ ดังกล่าวได้ ทำให้มนุษย์สามารถใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยาได้อย่างกว้างขวาง สารต่างๆในโลก รวมทั้งสิ่งของเครื่องใช้ต่าง ๆล้วนแต่เป็นผลผลิตที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาเคมีของสารที่มีอยู่บนพื้นโลกเกือบทั้งสิ้น เมื่อเราทราบวิธีการเกิดปฏิกิริยาเคมีแล้ว  เราก็สามารถนำความรู้มาใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์ต่างๆ และป้องกันการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ไม่ต้องการกับสิ่งต่างๆในชีวิตประจำวันเพื่อรักษาสภาพของสิ่งนั้นให้สามารถใช้งานได้นานขึ้น

ปฏิกิริยาในชีวิตประจำวันเรามีอะไรบ้าง

1.ปฏิกิริยาเผาไหม้เชื้อเพลิง ฝนกรด

2.ปฏิกิริยาการเกิดสม๊อก

3.ปฎิกิริยาการเกิดสนิมเหล็ก

4.ปฏิกิริยาการสลายตัวของผงฟู

5.ปฏิกิริยาการสลายตัวของหินปูน

6.ปฏิกิริยาการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

7.ปฏิกิริยาในดอกไม้ไฟ

8.ปฏิกิริยาในน้ำอัดลม

9.ปฏิกิริยาในแบตเตอร์รี่

10.ปฏิกิริยาสะเทินระหว่างกรดและเบส

1.ปฏิกิริยาเผาไหม้เชื้อเพลิง ฝนกรด
ปฏิกิริยาเคมีการเผาไหม้เชื้อเพลิงต่างๆ เช่น แก๊ส NGV น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันก๊าด และถ่านหิน เป็นต้น
เชื้อเพลิงเหล่านี้ใช้ในยานยนต์ และโรงงานอุตสาหกรรม ยังก่อให้เกิดผลเสียต่อสภาวะแวดล้อมด้วย
เช่น ปรากฏการณ์เรือนกระจก สำหรับถ่านหินซึ่งมีกำมะถันร้อยละ 1-4 อยู่ในรูป
FeS2
(ไอร์ออน (
IV)ซัลไฟด์ หรือไพไรต์ (pyrite) เมื่อนำถ่านหินมาเผาไหม้จะเกิดปฏิกิริยา ดังนี้

โรงงานไฟฟ้าแม่เมาะ อำเภอแม่เมาะ จังหวัดลำปาง

 

โรงงานไฟฟ้าแม่เมาะ ตั้งอยู่ที่อำเภอแม่เมาะ จังหวัดลำปาง
มีกำลังผลิตกระแสไฟฟ้า2,625 MW ใช้ถ่านลิกไนต์เป็นเชื้อเพลิง ปีละประมาณ 17.5 ล้านตัน
มีแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ถูกปล่อยออกมา ประมาณ 1,300 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ที่ถูกปล่อยออกมาจะทำปฏิกิริยากับแก๊สออกซิเจนในอากาศ
ได้แก๊สซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO3) ดังสมการ

 

เมื่อแก๊สซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ถูกกับความชื้นในอากาศ
จะเกิดปฏิกิริยารวมตัวกับละอองน้ำได้กรดกำมะถัน (กรดซัลฟิวริก H2SO4) ดังสมการ

 

ถ้ากรดกำมะถัน (H2SO4 ) ที่เกิดขึ้นมีปริมาณมาก เมื่อฝนตกลงมาก็จะชะลงมากับฝน เรียกว่า ฝนกรด (acid rain)

 

( ที่มารูป ::: http://apecthai.org/apec/upload/6158env3.jpg )

 

การเผาไหม้ถ่านหินซึ่งมีส่วนประกอบของกำมะถัน(ซัลเฟอร์)จากโรงงานหรือโรงไฟฟ้าที่มีการใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง
ทำให้เกิดสารมลพิษหลักคือ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ในขณะที่การเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงของรถยนต์ทำให้เกิดออกไซด์

ของไนโตรเจน (NOX)เมื่อสารมลพิษทั้ง 2 ชนิดลอยขึ้นไปในอากาศจะรวมตัวกับไอน้ำกลายเป็นกรดซัลฟูลิคและกรดไนตริก

เกิดปฏิกิริยาทางเคมีเปลี่ยนเป็นสารประกอบซัลเฟตและไนเตรตสะสมในอากาศจนในที่สุดรวมตัวกับน้ำฝน ตกลงสู่พื้นดินกลายเป็น “ฝนกรด”

“ฝนกรด”

 

ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ ฝนกรด

 

1 2