Page 20 - วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์
P. 20
3-8 วิทยาศาสตร์แ ละเทคโนโลยีการพิมพ์แ ละบ รรจุภ ัณฑ์
เนื่องจากภ ายในโมเลกุลข องส ารประกอบอ ินทรีย์โมเลกุลห นึ่งม ีพ ันธะโคเวเลนต ์ห ลายพ ันธะอ ยู่ภ ายใน
โมเลกลุ บางพ นั ธะอ าจแ สดงค วามเปน็ ข ัว้ ในข ณะท บี่ างพ นั ธะไมม่ ลี กั ษณะค วามเปน็ ข ัว้ ผลร วมข องค วามเปน็ ข ัว้ ภ ายใน
โมเล ก ุลข องส ารประกอบอ ินทรียท์ ีเ่กิดจ ากพ ันธะห ลายๆ พันธะภ ายในโมเลกุล สามารถแ สดงไดด้ ้วยค ่าไดโพลโมเมนต์
(dipole moment) มีหน่วยเป็นเดบาย (Debye) ซึ่งเขียนแทนสัญลักษณ์ด้วย D
ความเป็นข ั้วโดยร วมข องส ารประกอบอ ินทรียเ์ป็นส ิ่งส ำ�คัญท ีบ่ ่งช ีส้ มบัตใินก ารล ะลายข องส ารประกอบ
อินทรีย์นั้น สารประกอบอ ินทรีย์ที่มีความเป็นขั้วมากจะละลายได้ดีในตัวละลายที่มีขั้ว เช่น นํ้า แอลกอฮอล์ และไม่
ละลายในต ัวละลายที่ไม่มีขั้ว เช่น เฮกเซน (hexane) นํ้ามัน เป็นต้น ในท างก ลับกัน สารประกอบอ ินทรีย์ท ี่ไม่มีขั้วก ็
จะละลายได้ดีในเฮกเซนหรือนํ้ามัน แต่ไม่ละลายในนํ้าหรือแ อลกอฮอล์ กระบวนการแยกสารในเครื่องม ือหลายชนิด
ใช้หลักการนี้ในการแยกสารประกอบอินทรีย์ที่มีลักษณะความเป็นขั้วแตกต่างกันออกจากกันได้ เช่น ในเครื่องมือ
ประเภทโครมาโทกราฟ (chromatograph) เป็นต้น
2.2 แรงหรือพันธะระหว่างโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์ นอกจากพันธะโคเวเลนต์ระหว่างอะตอมที่
ยึดเหนี่ยวอะตอมเข้าด้วยกันเป็นโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์แล้ว ยังมีแรงและพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุล
ของส ารประกอบอ ินทรีย์อีกด ้วย ซึ่งได้แก่ แรงแวนเดอร์วาลส์ และพันธะไฮโดรเจน
2.2.1 แรงแวนเดอร์วาลส์ (Van der Waals force) มีทั้งที่เป็นแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่มีขั้วหรือ
แ รงไดโพล-ไดโพล (dipole-dipole force) และเป็นแ รงดึงดูดร ะหว่างโมเลกุลที่ไม่มีขั้ว
(1) แรงไดโพล-ไดโพล เป็นแรงที่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลที่กระทำ�ต่อกันเมื่อแต่ละโมเลกุล
มีค่าไดโพลโมเมนต์ การจัดตัวของแต่ละโมเลกุลเป็นไปในลักษณะที่ขั้วบวกของโมเลกุลหนึ่งอยู่ใกล้ขั้วลบของอีก
โมเลกุลหนึ่ง ทำ�ให้แรงที่เกิดขึ้นเป็นแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล เช่น ในโมเลกุลของโบรโมมีเทน (bromomethane,
CH3Br)
ภาพท่ี 3.2 การจ ดั เรียงต วั ของโมเลกุลท ่มี แี รงดงึ ดดู แ บบไ ดโพล-ไดโพล
(2) แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลที่ไม่มีข้ัว จัดเป็นแรงที่มีขนาดน้อย เกิดจากการเคลื่อนที่ของ
อิเล็กตรอนในพันธะ ท�ำให้มีการเปลี่ยนแปลงการกระจายอิเล็กตรอนภายในพันธะเล็กน้อยที่เวลาต่างๆ ส่งผลให้เกิด
ความเป็นขั้วชั่วคราวขึ้นภายในพันธะ ซ่ึงจะไปเหน่ียวน�ำใ ห้โมเลกุลข้างเคียงเกิดไดโพลโมเมนต์ข้ึน ไดโพลโมเมนต์ที่
เกิดขึ้นชั่วคราวและเปลี่ยนแปลงอย่างสมํ่าเสมอนี้ ท�ำให้โมเลกุลมีแรงดึงดูดระหว่างกันได้ แต่เป็นแรงดึงดูดแบบไม่
แข็งแ รงแ ละเกิดระหว่างพ ื้นผ ิวของโมเลกุล
