Skip to content · ⁨ข้ามไปยังเนื้อหา⁩

Chemistry of the environment · ⁨เคมีสิ่งแวดล้อม⁩

IGCSE Chemistry · ⁨Chemistry IGCSE⁩ · Topic 10 · ⁨หัวข้อ 10⁩

Video lesson for this topic · ⁨บทเรียนวิดีโอสำหรับหัวข้อนี้⁩ Open the video page · ⁨เปิดหน้าวิดีโอ⁩
10:40

เคมีสิ่งแวดล้อม

มองแก้วน้ำ และอากาศในห้องนี้ ดูสะอาดและเรียบง่าย แต่ธรรมชาติมีออกซิเจนละลาย แร่ธาตุ และบางครั้งก็มีการปนเปื้อนจาก…”

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨การบรรยายภาษาอังกฤษ · คำบรรยายภาษาอังกฤษ + 中文 ลอยตัวบนภาพ⁩

10.1

Water · ⁨น้ำ⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
Core Supplement
1 Describe chemical tests for the presence of water using anhydrous cobalt(II) chloride and anhydrous copper(II) sulfate
2 Describe how to test for the purity of water using melting point and boiling point
3 Explain that distilled water is used in practical chemistry rather than tap water because it contains fewer chemical impurities
4 State that water from natural sources may contain substances, including: (a) dissolved oxygen (b) metal compounds (c) plastics (d) sewage (e) harmful microbes (f) nitrates from fertilisers (g) phosphates from fertilisers and detergents
5 State that some of these substances are beneficial, including: (a) dissolved oxygen for aquatic life (b) some metal compounds provide essential minerals for life
6 State that some of these substances are potentially harmful, including: (a) some metal compounds are toxic (b) some plastics harm aquatic life (c) sewage contains harmful microbes which cause disease (d) nitrates and phosphates lead to deoxygenation of water and damage to aquatic life Details of the eutrophication process are not required
7 Describe the treatment of the domestic water supply in terms of: (a) sedimentation and filtration to remove solids (b) use of carbon to remove tastes and odours (c) chlorination to kill microbes
ไทย
แก่น เพิ่มเติม
1 อธิบายการทดสอบเคมีเพื่อตรวจสอบการมีอยู่ของน้ำโดยใช้โคบอลต์(II) คลอไรด์แบบไม่มีน้ำ และทองแดง(II) ซัลเฟตแบบไม่มีน้ำ
2 อธิบายวิธีการทดสอบความบริสุทธิ์ของน้ำโดยใช้จุดหลอมเหลวและจุดเดือด
3 อธิบายว่าน้ำกลั่นถูกใช้ในทางปฏิบัติทางเคมีแทนน้ำประปาเพราะมีสิ่งเจือปนทางเคมีย่อยน้อยกว่า
4 ระบุว่าน้ำจากแหล่งธรรมชาติอาจมีสารต่างๆ รวมถึง: (ก) ออกซิเจนละลาย (ข) สารประกอบโลหะ (ค) พลาสติก (ง) ขยะมูลฝอย (จ) จุลชีพอันตราย (ฉ) ไนเตรตจากปุ๋ย (ช) ฟอสเฟตจากปุ๋ยและผงซักฟอก
5 ระบุว่าบางชนิดเหล่านี้มีประโยชน์ ได้แก่: (ก) ออกซิเจนละลายสำหรับสิ่งมีชีวิตในน้ำ (ข) บางสารประกอบโลหะให้แร่ธาตุจำเป็นต่อชีวิต
6 ระบุว่าบางชนิดเหล่านี้มีความเสี่ยงต่ออันตราย ได้แก่: (ก) บางสารประกอบโลหะมีพิษ (ข) บางพลาสติกทำลายสิ่งมีชีวิตในน้ำ (ค) ขยะมูลฝอยมีจุลินทรีย์อันตรายที่ทำให้เกิดโรค (ง) ไนเตรตและฟอสเฟตนำไปสู่การขาดออกซิเจนในน้ำและการทำลายสิ่งมีชีวิตในน้ำ รายละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการยูโทรฟิเคชันไม่จำเป็นต้องรู้
7 อธิบายการบำบัดน้ำประปาในแง่ของ: (ก) การตกตะกอนและการกรองเพื่อกำจัดของแข็ง (ข) การใช้คาร์บอนเพื่อกจัดกลิ่นรส (ค) การฆ่าเชื้อด้วยคลอรีน

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English

Testing for water

Two chemical tests show that water is present:

  • Anhydrous 无水 cobalt(II) chloride turns from blue to pink when water is added.
  • Anhydrous copper(II) sulfate turns from white to blue when water is added.

These tests only show that water is there. To show that water is pure, you test its melting point 熔点 and boiling point 沸点: pure water melts at exactly $0\,{}^{\circ}\text{C}$ and boils at exactly $100\,{}^{\circ}\text{C}$. Any dissolved substance changes these values.

This is why distilled water 蒸馏水 is used in chemistry instead of tap water — it has far fewer chemical impurities 杂质.

What is in natural water

Water from rivers, lakes and the sea is not pure. It may contain dissolved oxygen 氧气, metal compounds, plastics, sewage 污水, harmful microbes 微生物, and nitrates 硝酸盐 and phosphates 磷酸盐 (which come from fertilisers and detergents).

Some of these are helpful:

  • dissolved oxygen lets aquatic life 水生生物 (fish and plants) breathe;
  • some metal compounds give essential minerals 矿物质.

Others are harmful:

  • some metal compounds are toxic 有毒 (poisonous);
  • some plastics harm aquatic life;
  • sewage carries microbes that cause disease;
  • nitrates and phosphates cause deoxygenation 缺氧 (loss of oxygen) in the water, which harms aquatic life.

Treating drinking water

To make water safe to drink, the water supply is treated in steps:

  • sedimentation 沉降 and filtration 过滤 remove solid bits;
  • passing it through carbon 碳 removes bad tastes and smells;
  • chlorination 氯消毒 (adding chlorine) kills harmful microbes.
ไทย

การทดสอบหา presence ของน้ำ

การทดสอบทางเคมีสองชนิดแสดงว่าน้ำ มีอยู่จริง:

  • โคบอลต์(II) คลอไรด์ ที่ไม่มีน้ำ เปลี่ยนจากสีฟ้าเป็นสีชมพูเมื่อเพิ่มน้ำ
  • คopper(II) ซัลเฟต ที่ไม่มีน้ำ เปลี่ยนจากสีขาวเป็นสีฟ้าเมื่อเพิ่มน้ำ

การทดสอบเหล่านี้แสดงเฉพาะว่าน้ำมีอยู่ เพื่อแสดงว่าน้ำ บริสุทธิ์ คุณต้องทดสอบ จุดหลอมเหลว และ จุดเดือด: น้ำบริสุทธิ์หลอมเหลวที่ $0\,{}^{\circ}\text{C}$ พอดี และเดือดที่ $100\,{}^{\circ}\text{C}$ พอดี สารที่ละลายอยู่的任何都会改变ค่าเหล่านี้

การทดสอบเปลี่ยนสีสองชนิดแสดง presence ของน้ำ: โคบอลต์คลอไรด์ฟ้าเป็นชมพู และคopper ซัลเฟตขาวเป็นฟ้า; จุดหลอมเหลวและจุดเดือดคงที่ที่ 0 และ 100 องศาแสดงความเป็นบริสุทธิ์
การทดสอบเปลี่ยนสีแสดง presence ของน้ำ; จุดหลอมเหลวและจุดเดือดคงที่แสดงความเป็นบริสุทธิ์

นี่คือเหตุผลที่ น้ำกลั่น ถูกใช้ในเคมีแทนน้ำประปา — มี สิ่งเจือปน ทางเคมีน้อยกว่ามาก

สิ่งที่มีอยู่ในน้ำธรรมชาติ

น้ำจากแม่น้ำ ทะเลสาบ และทะเลไม่บริสุทธิ์ อาจมี ออกซิเจน ที่ละลายอยู่ สารประกอบโลหะ พลาสติก น้ำเสีย จุลินทรีย์ ที่เป็นอันตราย และ ไนเตรต และ ฟอสเฟต (ซึ่งมาจากปุ๋ยและผงซักฟอก)

บางอย่างมีประโยชน์:

  • ออกซิเจนที่ละลายช่วยให้ สิ่งมีชีวิตในน้ำ (ปลาและพืช) หายใจได้;
  • สารประกอบโลหะบางอย่างให้ แร่ธาตุ ที่จำเป็น

บางอย่างเป็นอันตราย:

  • สารประกอบโลหะบางอย่าง เป็นพิษ (มีพิษ);
  • พลาสติกบางชนิดทำลายสิ่งมีชีวิตในน้ำ;
  • น้ำเสียพาจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคมาด้วย;
  • ไนเตรตและฟอสเฟตทำให้เกิด การขาดออกซิเจน (loss of oxygen) ในน้ำ ซึ่งทำลายสิ่งมีชีวิตในน้ำ

การบำบัดน้ำดื่ม

เพื่อให้ดื่มน้ำปลอดภัย น้ำจะถูกบำบัดตามขั้นตอน:

  • การตกตะกอน และ การกรอง กำจัดเศษของแข็งออก;
  • การผ่าน คาร์บอน ช่วยกำจัดรสและกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์;
  • การคลอรีเนชัน (การเติมคลอรีน) ฆ่าจุลินทรีย์ที่เป็นอันตราย
แผนภาพการไหล: การตกตะกอน ตามด้วยการกรอง แล้วผ่านคาร์บอน แล้วคลอรีเนชัน ให้ได้น้ำดื่มที่ปลอดภัย
น้ำถูกทำให้ปลอดภัยในการดื่มตามขั้นตอน: ทิ้งตะกอนใหญ่下来 กรอง กำจัดรสด้วยคาร์บอน แล้วคลอรีเนชัน
Explore · ⁨สำรวจ⁩

Water treatment lab · ⁨ห้องปฏิบัติการบำบัดน้ำ⁩

Classify water processes by what they remove or change. · ⁨จำแนกกระบวนการบำบัดน้ำตามสิ่งที่มันกำจัดหรือเปลี่ยนแปลง⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
anhydrous/ænˈhaɪdrəs/ แอนไฮดรัส (ไร้สารละลาย)
melting point/ˈmeltɪŋ pɔɪnt/ จุดหลอมเหลว
boiling point/ˈbɔɪlɪŋ pɔɪnt/ จุดเดือด
distilled water/dɪˈstɪld ˈwɔːtə/ น้ำกลั่น
impurities/ɪmˈpjʊərɪtiz/ สิ่งเจือปน
oxygen/ˈɒksɪdʒn/ ออกซิเจน
sewage/ˈsuːɪdʒ/ น้ำเสีย (sewage)
microbes/ˈmaɪkrəʊbz/ จุลินทรีย์
nitrates/ˈnaɪtreɪts/ ไนเตรต
phosphates/ˈfɒsfeɪts/ ฟอสเฟต
aquatic life/əˈkwætɪk laɪf/ สิ่งมีชีวิตในน้ำ
minerals/ˈmɪnərəlz/ แร่ธาตุ
toxic/ˈtɒksɪk/ เป็นพิษ
deoxygenation/diːˌɒksɪdʒəˈneɪʃn/ การขาดออกซิเจน
sedimentation/ˌsedɪmənˈteɪʃn/ การตกตะกอน
filtration/fɪlˈtreɪʃn/ การกรอง
carbon/ˈkɑːbən/ คาร์บอน
chlorination/ˌklɔːrɪˈneɪʃn/ การคลอรีน
fertilisers/ˈfɜːtəlaɪzəz/ ปุ๋ย
nitrogen/ˈnaɪtrədʒn/ ไนโตรเจน
phosphorus/ˈfɒsfɔːrəs/ ฟอสฟอรัส
potassium/pəˈtæsɪəm/ โพแทสเซียม
noble gases/ˈnəʊbl ˈɡæsɪz/ แก๊สนoble
complete combustion/kəmˈpliːt kəmˈbʌstʃn/ การเผาไหม้อย่างสมบูรณ์
carbon monoxide/ˈkɑːbən mʌˈnɒksaɪd/ คาร์บอนมอนอกไซด์
particulates/pəˈtɪkjʊleɪts/ อนุภาค (particulates)
incomplete combustion/ɪŋkəmˈpliːt kəmˈbʌstʃn/ การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์
methane/ˈmiːθeɪn/ มีเทน
oxides of nitrogen/ˈɒksaɪdz ɒv ˈnaɪtrədʒn/ ออกไซด์ของไนโตรเจน
fossil fuels/ˈfɒsl ˈfjuːəlz/ เชื้อเพลิงฟอสซิล
10.2

Fertilisers · ⁨ปุ๋ย⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
Core Supplement
1 State that ammonium salts and nitrates are used as fertilisers
2 Describe the use of NPK fertilisers to provide the elements nitrogen, phosphorus and potassium for improved plant growth
ไทย
แก่น เพิ่มเติม
1 ระบุว่าแอมโมเนียมเกลือและไนเตรตใช้เป็นปุ๋ย
2 อธิบายการใช้ปุ๋ย NPK เพื่อจัดองค์ประกอบไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียมเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English

Fertilisers 肥料 are added to soil to help plants grow. Ammonium salts and nitrates are common fertilisers.

NPK fertilisers contain the three elements plants need most: nitrogen 氮气, phosphorus 磷 and potassium 钾.

ไทย

ปุ๋ย เพิ่มลงในดินเพื่อช่วยการเจริญเติบโตของพืช แอมโมเนียมเกลือและไนเตรตเป็นปุ๋ยทั่วไป

ปุ๋ย NPK ประกอบด้วยสามธาตุที่พืชต้องการมากที่สุด: ไนโตรเจน, ฟอสฟอรัส และ โพแทสเซียม

บัตรสามใบสำหรับ NPK: N ไนโตรเจนสำหรับการเจริญเติบโตของใบและลำต้น, P ฟอสฟอรัสสำหรับรากที่แข็งแรง, K โพแทสเซียมสำหรับดอกไม้และผล
ปุ๋ย NPK จัดหาธาตุสามอย่างที่พืชต้องการมากที่สุด: ไนโตรเจน, ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม
Explore · ⁨สำรวจ⁩

Fertiliser route lab · ⁨ห้องปฏิบัติการเส้นทางปุ๋ย⁩

Follow nitrogen from raw materials to crop growth. · ⁨ติดตามไนโตรเจนจากวัตถุดิบไปสู่การเจริญเติบโตของพืช⁩

10.3

Air quality and climate · ⁨คุณภาพอากาศและสภาพภูมิอากาศ⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
Core Supplement
1 State the composition of clean, dry air as approximately 78% nitrogen, $\text{N}_2$, 21% oxygen, $\text{O}_2$ and the remainder as a mixture of noble gases and carbon dioxide, $\text{CO}_2$
2 State the source of each of these air pollutants, limited to: (a) carbon dioxide from the complete combustion of carbon-containing fuels (b) carbon monoxide and particulates from the incomplete combustion of carbon-containing fuels (c) methane from the decomposition of vegetation and waste gases from digestion in animals (d) oxides of nitrogen from car engines (e) sulfur dioxide from the combustion of fossil fuels which contain sulfur compounds
3 State the adverse effect of these air pollutants, limited to: (a) carbon dioxide: higher levels of carbon dioxide leading to increased global warming, which leads to climate change (b) carbon monoxide: toxic gas (c) particulates: increased risk of respiratory problems and cancer (d) methane: higher levels of methane leading to increased global warming, which leads to climate change (e) oxides of nitrogen: acid rain, photochemical smog and respiratory problems (f) sulfur dioxide: acid rain 7 Describe how the greenhouse gases carbon dioxide and methane cause global warming, limited to: (a) the absorption, reflection and emission of thermal energy (b) reducing thermal energy loss to space
4 State and explain strategies to reduce the effects of these environmental issues, limited to: (a) climate change: planting trees, reduction in livestock farming, decreasing use of fossil fuels, increasing use of hydrogen and renewable energy, e.g. wind, solar (b) acid rain: use of catalytic converters in vehicles, reducing emissions of sulfur dioxide by using low-sulfur fuels and flue gas desulfurisation with calcium oxide 8 Explain how oxides of nitrogen form in car engines and describe their removal by catalytic converters, e.g. $2\text{CO} + 2\text{NO} \rightarrow 2\text{CO}_2 + \text{N}_2$
5 Describe photosynthesis as the reaction between carbon dioxide and water to produce glucose and oxygen in the presence of chlorophyll and using energy from light
6 State the word equation for photosynthesis, carbon dioxide + water $\rightarrow$ glucose + oxygen 9 State the symbol equation for photosynthesis, $6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2$
ไทย
แก่น เพิ่มเติม
1 ระบุว่าองค์ประกอบของอากาศสะอาดและแห้งประกอบด้วยไนโตรเจนประมาณ 78%, $\text{N}_2$, ออกซิเจน 21%, $\text{O}_2$ และส่วนที่เหลือเป็นแก๊สนoble และคาร์บอนไดออกไซด์ $\text{CO}_2$
2 ระบุแหล่งกำเนิดของมลพิษทางอากาศแต่ละชนิด โดยจำกัดเพียง: (ก) คาร์บอนไดออกไซด์จากการเผาไหม้สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอน (ข) คาร์บอนมอนอกไซด์และฝุ่นละอองจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอน (ค) เมเทนจากการย่อยสลายของพืชและก๊าซจากการย่อยอาหารในสัตว์ (ง) ออกไซด์ของไนโตรเจนจากเครื่องยนต์รถยนต์ (จ) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีสารประกอบซัลเฟอร์
3 ระบุผลกระทบเชิงลบของมลพิษทางอากาศเหล่านี้ โดยจำกัดเพียง: (ก) คาร์บอนไดออกไซด์: ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงขึ้นนำไปสู่การเพิ่มการอุ่นของโลก ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (ข) คาร์บอนมอนอกไซด์: ก๊าซพิษ (ค) ฝุ่นละออง: เพิ่มความเสี่ยงของปัญหาระบบทางเดินหายใจและมะเร็ง (ง) เมเทน: ระดับเมทานสูงขึ้นนำไปสู่การเพิ่มการอุ่นของโลก ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (จ) ออกไซด์ของไนโตรเจน: ฝนกรด, มลพิษทางอากาศจากปฏิกิริยาแสง (photochemical smog) และปัญหาระบบทางเดินหายใจ (ฉ) ซัลเฟอร์ไดออกไซด์: ฝนกรด 7 อธิบายว่าก๊าซเรือนกระจกคาร์บอนไดออกไซด์และเมเทนก่อให้เกิดการอุ่นของโลกอย่างไร โดยจำกัดเพียง: (ก) การดูดซับ การสะท้อน และการปล่อยพลังงานความร้อน (ข) การลดการสูญเสียพลังงานความร้อนออกไปยังอวกาศ
4 ระบุและอธิบายกลยุทธ์ในการลดผลกระทบของปัญหาสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ โดยจำกัดเฉพาะ: (ก) การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ: การปลูกต้นไม้, การลดการเลี้ยงสัตว์ปศุสัตว์, การลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล, การเพิ่มการใช้ไฮโดรเจนและพลังงานทดแทน เช่น พลังงานลม, พลังงานแสงอาทิตย์ (ข) ฝนกรด: การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาในยานพาหนะ, การลดการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์โดยใช้เชื้อเพลิงที่มีกำมะถันต่ำ และการกำจัดก๊าซไอเสียด้วยแคลเซียมออกไซด์ 8 อธิบายว่าออกไซด์ของไนโตรเจนเกิดขึ้นในเครื่องยนต์รถยนต์ได้อย่างไร และอธิบายการกำจัดออกไซด์ของไนโตรเจนโดยตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น $2\text{CO} + 2\text{NO} \rightarrow 2\text{CO}_2 + \text{N}_2$
5 อธิบายการสังเคราะห์ด้วยแสงว่าเป็นปฏิกิริยาระหว่างคาร์บอนไดออกไซด์กับน้ำเพื่อผลิตกลูโคสและออกซิเจน ภายใต้การมีอยู่ของคลอโรฟิลล์และการใช้พลังงานจากแสง
6 ระบุสมการคำของการสังเคราะห์ด้วยแสง คาร์บอนไดออกไซด์ + น้ำ $\rightarrow$ กลูโคส + ออกซิเจน 9 ระบุสมการสัญลักษณ์ของการสังเคราะห์ด้วยแสง, $6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2$

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English

Clean, dry air is approximately:

  • 78% nitrogen ($\text{N}_2$)
  • 21% oxygen ($\text{O}_2$)
  • the rest is a mixture of noble gases 稀有气体 and carbon dioxide ($\text{CO}_2$).

Air pollutants and their sources

Pollutant Main source
carbon dioxide ($\text{CO}_2$) complete combustion 完全燃烧 of carbon-containing fuels
carbon monoxide 一氧化碳 and particulates 颗粒物 incomplete combustion 不完全燃烧 of carbon-containing fuels
methane 甲烷 rotting plants and waste gases from animal digestion
oxides of nitrogen 氮氧化物 car engines
sulfur dioxide burning fossil fuels 化石燃料 that contain sulfur 硫

Effects of these pollutants

  • Carbon dioxide 二氧化碳 and methane are greenhouse gases 温室气体: more of them causes global warming 全球变暖, which leads to climate change 气候变化.
  • Carbon monoxide is a toxic gas.
  • Particulates increase the risk of respiratory 呼吸 (breathing) problems and cancer 癌症.
  • Oxides of nitrogen cause acid rain 酸雨, photochemical smog 光化学烟雾 and breathing problems.
  • Sulfur dioxide causes acid rain.

Worked example. A power station burns coal containing sulfur, and a lake downwind slowly turns acidic. Name the pollutant, explain the link, and give one way to stop it. Burning a fossil fuel that contains sulfur releases sulfur dioxide, which causes acid rain, so the rain falling on the lake is acidic. To stop it at the source, use flue gas desulfurisation, where calcium oxide removes the sulfur dioxide from the waste gases before they leave the chimney, or switch to a low-sulfur fuel. Match the fix to the pollutant: a catalytic converter treats a car's oxides of nitrogen and would do nothing about a coal-fired power station's sulfur dioxide.

Reducing these problems

To slow climate change: plant trees, farm fewer animals, burn fewer fossil fuels, and use more hydrogen and renewable energy 可再生能源 such as wind and solar power.

To reduce acid rain: fit catalytic converters 催化转化器 in cars, use low-sulfur fuels, and use flue gas desulfurisation 烟气脱硫 with calcium oxide 氧化钙 to remove sulfur dioxide from waste gases.

How greenhouse gases warm the Earth

Greenhouse gases such as carbon dioxide and methane let sunlight through, but they absorb the thermal energy 热能 given off by the warm Earth, and send some of it back down. This reduces the thermal energy lost to space, so the Earth gets warmer.

In a car engine, the high temperature makes nitrogen and oxygen from the air react to form oxides of nitrogen. A catalytic converter removes them, for example:

$$2\text{CO} + 2\text{NO} \rightarrow 2\text{CO}_2 + \text{N}_2$$

Photosynthesis

Photosynthesis 光合作用 is the opposite of combustion — it removes carbon dioxide from the air. Plants use light energy and chlorophyll 叶绿素 to turn carbon dioxide and water into glucose 葡萄糖 and oxygen:

$$6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2$$
ไทย
สถานีผลิตกำลังไฟปล่อยมลพิษ
การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลทำให้คุณภาพอากาศเสื่อมโทรมและเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

อากาศสะอาดและแห้งประกอบด้วยประมาณ:

  • 78% ไนโตรเจน ($\text{N}_2$)
  • 21% ออกซิเจน ($\text{O}_2$)
  • ส่วนที่เหลือคือส่วนผสมของ แก๊ส Noble และคาร์บอนไดออกไซด์ ($\text{CO}_2$)
กราฟวงกลมของอากาศสะอาดและแห้ง: ส่วนไนโตรเจนขนาดใหญ่ (78%), ส่วนออกซิเจน (21%) และส่วนบางๆ สำหรับส่วนที่เหลือ (1%)
อากาศสะอาดและแห้งประกอบด้วยไนโตรเจนประมาณ 78%, ออกซิเจน 21% และแก๊สอื่นๆ 1% (แก๊ส Noble และคาร์บอนไดออกไซด์)

มลพิษทางอากาศและแหล่งกำเนิด

มลพิษ แหล่งกำเนิดหลัก
คาร์บอนไดออกไซด์ ($\text{CO}_2$) การเผาไหม้สมบูรณ์ ของเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอน
คาร์บอนมอนอกไซด์ และ อนุภาค การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ ของเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอน
เมเทน พืชเน่าเปื่อยและก๊าซเสียจากการย่อยอาหารของสัตว์
ออกไซด์ของไนโตรเจน เครื่องยนต์รถยนต์
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ การเผาไหม้ เชื้อเพลิงฟอสซิล ที่มี ซัลเฟอร์

ผลกระทบของมลพิษเหล่านี้

  • คาร์บอนไดออกไซด์ และเมเทนเป็น แก๊สเรือนกระจก: ปริมาณที่มากขึ้นทำให้เกิด ภาวะโลกร้อน ซึ่งนำไปสู่ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
  • คาร์บอนมอนอกไซด์เป็นแก๊สที่มีพิษ
  • อนุภาคเพิ่มความเสี่ยงของปัญหา ระบบหายใจ (การหายใจ) และ มะเร็ง
  • ออกไซด์ของไนโตรเจนก่อให้เกิด ฝนกรด, หมอก photochemical และปัญหาการหายใจ
  • ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ก่อให้เกิดฝนกรด

ตัวอย่างการแก้ปัญหา. โรงไฟฟ้าเผาถ่านหินที่มีสารซัลเฟอร์ และทะเลสาบที่อยู่ทางทิศลมค่อยๆ กลายเป็นกรด ให้ระบุมลพิษ อธิบายความเชื่อมโยง และเสนอวิธีป้องกันหนึ่งอย่าง การเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีสารซัลเฟอร์จะปล่อย ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซึ่งก่อให้เกิด ฝนกรด ดังนั้นฝนที่ตกลงมาบนทะเลสาบจึงเป็นกรด เพื่อป้องกันที่ต้นทาง ให้ใช้ การกำจัดซัลเฟอร์ในแก๊สไอเสีย (flue gas desulfurisation) โดยใช้แคลเซียมออกไซด์ดูดซับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ออกจากแก๊สไอเสียก่อนจะปล่อยออกจากปล่องไฟ หรือเปลี่ยนไปใช้เชื้อเพลิงที่มีสารซัลเฟอร์ต่ำ จับคู่วิธีการแก้ไขกับมลพิษ: ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบแคทาลิติก (catalytic converter) จะจัดการกับออกไซด์ของไนโตรเจนในรถยนต์และไม่สามารถจัดการกับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินได้

การลดปัญหานี้

เพื่อชะลอ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ: ปลูกต้นไม้ ลดการเลี้ยงสัตว์燃烧เชื้อเพลิงฟอสซิลน้อยลง และใช้พลังงานไฮโดรเจนและ พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์มากขึ้น

เพื่อลด ฝนกรด: ติดตั้ง ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบแคทาลิติก ในรถยนต์ ใช้เชื้อเพลิงที่มีสารซัลเฟอร์ต่ำ และใช้ การกำจัดซัลเฟอร์ในแก๊สไอเสีย ร่วมกับ แคลเซียมออกไซด์ เพื่อดูดซับก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ออกจากแก๊สไอเสีย

แกนเซรามิกทรงรังผึ้งที่ถูกนำออกจากตัวเร่งปฏิกิริยา แสดงช่องเล็กๆ จำนวนมาก
ภายในตัวเร่งปฏิกิริยาแบบแคทาลิติกมีโครงสร้างรังผึ้งเคลือบด้วยโลหะตัวเร่งปฏิกิริยา; ช่องเล็กๆ จำนวนมากให้พื้นที่ผิวมหาศาล

ก๊าซเรือนกระจกทำให้โลกอบอุ่นอย่างไร

ก๊าซเรือนกระจกเช่นคาร์บอนไดออกไซด์และมีเทนยอมให้แสงแดดผ่านเข้ามา แต่ ดูดกลืน พลังงานความร้อน ที่โลกอุ่นปล่อยออกมา แล้วส่งกลับลงมาบางส่วน สิ่งนี้ลดปริมาณพลังงานความร้อนที่สูญเสียไปยังอวกาศ ทำให้โลกร้อนขึ้น

แสงแดดผ่านบรรยากาศมาทำให้อุณหภูมิโลกสูงขึ้น โลกจะปล่อยความร้อนออกมา; ก๊าซเรือนกระจกดูดกลืนความร้อนบางส่วนและส่งกลับลงมา
ก๊าซเรือนกระจกยอมให้แสงแดดผ่านแต่กักเก็บความร้อนบางส่วนของโลกที่ปล่อยออกมา ทำให้โลกอบอุ่นขึ้น

ในเครื่องยนต์รถยนต์ อุณหภูมิสูงทำให้ไนโตรเจนและออกซิเจนจากอากาศเกิดปฏิกิริยากันสร้างออกไซด์ของไนโตรเจน ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบแคทาลิติก จะกำจัดสิ่งเหล่านี้ออก ตัวอย่างเช่น:

$$2\text{CO} + 2\text{NO} \rightarrow 2\text{CO}_2 + \text{N}_2$$

การสังเคราะห์ด้วยแสง

การสังเคราะห์ด้วยแสง เป็นกระบวนการตรงข้ามกับการเผาไหม้ — โดยดึงคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากอากาศ พืชใช้พลังงานแสงและ คลอโรฟิลล์ เพื่อเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็น กลูโคส และออกซิเจน:

$$6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2$$
Explore · ⁨สำรวจ⁩

Air pollutant lab · ⁨ห้องปฏิบัติการมลพิษทางอากาศ⁩

Classify air gases by source and environmental effect. · ⁨จำแนกก๊าซในอากาศตามแหล่งกำเนิดและผลกระทบสิ่งแวดล้อม⁩

Explore · ⁨สำรวจ⁩

Climate and air quality route · ⁨เส้นทางสภาพภูมิอากาศและคุณภาพอากาศ⁩

Trace emissions from combustion to atmospheric effects. · ⁨ติดตามการปล่อย gas จาก combustion ไปยังผลกระทบในบรรยากาศ⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
sulfur/ˈsʌlfɜː/ กำมะถัน
carbon dioxide/ˈkɑːbən daɪˈɒksaɪd/ คาร์บอนไดออกไซด์
greenhouse gases/ˈɡriːnhaʊs ˈɡæsɪz/ ก๊าซเรือนกระจก
global warming/ˈɡləʊbl ˈwɔːmɪŋ/ ภาวะโลกร้อน
climate change/ˈklaɪmət tʃeɪndʒ/ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
respiratory/rɪˈspɪrətəri/ ระบบหายใจ
cancer/ˈkænsə/ cancer
acid rain/ˈæsɪd reɪn/ ฝนกรด
photochemical smog/ˌfəʊtəʊˈkemɪkl smɒɡ/ หมอกควันจากแสง UV
renewable energy/rɪˈnjuːəbl ˈenədʒi/ พลังงานหมุนเวียน
catalytic converters/ˌkætəˈlɪtɪk kənˈvɜːtəz/ ตัวแปลงก๊าซไอเสีย catalytic converters
flue gas desulfurisation/fluː ɡæs diːˌsʌlfjʊəraɪˈzeɪʃn/ การกำจัดซัลเฟอร์จากก๊าซปล่อง
calcium oxide/ˈkælsɪəm ˈɒksaɪd/ แคลเซียมออกไซด์
thermal energy/ˈθɜːml ˈenədʒi/ 热能
photosynthesis/ˌfəʊtəʊˈsɪnθəsɪs/ การสังเคราะห์ด้วยแสง
chlorophyll/ˌklɔːrəʊˈfɪl/ chlorophyll
glucose/ˈɡluːkəʊs/ กลูโคส
Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
10.3

Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

English
  • Two tests show water is present (cobalt(II) chloride blue → pink; copper(II) sulfate white → blue), but only fixed melting and boiling points (0 °C and 100 °C) show it is pure.
  • Clean, dry air is about 78% nitrogen, 21% oxygen and 1% other gases (mostly noble gases and carbon dioxide).
  • Match each pollutant to its source and effect: carbon monoxide (incomplete combustion; toxic); sulfur dioxide and oxides of nitrogen (acid rain); carbon dioxide and methane (greenhouse gases → global warming).
  • Greenhouse gases let sunlight through but absorb the heat the warm Earth gives off and send some back down, so the Earth warms up.
ไทย
  • การทดสอบสองชนิดยืนยันว่ามีน้ำ อยู่ (โคบอลต์(II) คลอไรด์ สีฟ้า → ชมพู; คอปเปอร์(II) ซัลเฟต สีขาว → น้ำเงิน) แต่เพียงจุดหลอมเหลวและจุดเดือดที่แน่นอน (0 °C และ 100 °C) เท่านั้นที่จะยืนยันว่าน้ำนั้น บริสุทธิ์
  • อากาศสะอาดและแห้งประกอบด้วย ไนโตรเจน 78% ออกซิเจน 21% และก๊าซอื่นๆ อีก 1% (ส่วนใหญ่เป็นก๊าซเฉื่อยและคาร์บอนไดออกไซด์)
  • จับคู่มลพิษแต่ละชนิดกับแหล่งกำเนิดและผลกระทบ: คาร์บอนมอนอกไซด์ (การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์; เป็นพิษ); ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และ ออกไซด์ของไนโตรเจน (ฝนกรด); คาร์บอนไดออกไซด์ และ มีเทน (ก๊าซเรือนกระจก → การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ)
  • ก๊าซเรือนกระจกยอมให้แสงแดดผ่านแต่ดูดกลืนความร้อนที่โลกอุ่นปล่อยออกมาแล้วส่งกลับลงมา ทำให้โลกอบอุ่นขึ้น

Interactive lessons on this topic · ⁨บทเรียนเชิงโต้ตอบสำหรับหัวข้อนี้⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨ทำทีละขั้นตอน พร้อมแบบฝึกหัดตรวจสอบผลทันที⁩

Past Papers · ⁨ข้อสอบย้อนหลัง⁩

More topics in IGCSE Chemistry · ⁨Chemistry IGCSE⁩ · ⁨หัวข้อเพิ่มเติมใน IGCSE Chemistry · ⁨Chemistry IGCSE⁩⁩

Log in or create account · ⁨เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี⁩

IGCSE, A-Level & AP