กฎการอนุรักษ์มวลคืออะไร?

เคมีเป็นสาขาวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจที่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์และความสัมพันธ์ระหว่างสสารและพลังงาน รวมถึงการสร้างวัสดุผ่านการรวมองค์ประกอบในรูปอะตอมเป็นกลุ่มที่เรียกว่าโมเลกุล และปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างวัสดุที่เป็นผลลัพธ์เหล่านี้ ในกระบวนการวิจัยและทำความเข้าใจปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ ได้มีการพัฒนากฎเกณฑ์ต่างๆ หรือกฎหมายทางวิทยาศาสตร์ กฎเกณฑ์ทางวิทยาศาสตร์ข้อหนึ่งที่ใช้กับปฏิกิริยาทางเคมี กายภาพ หรือปฏิกิริยาอื่นๆ ทั้งหมดเรียกว่ากฎการอนุรักษ์มวล

คำนิยาม

กฎการอนุรักษ์มวลกล่าวว่าเมื่อปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นในระบบปิด สสารไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ แต่กลับถูกเปลี่ยนรูปอย่างง่าย ๆ แทน สสารอาจเปลี่ยนรูป แปรสภาพในองค์ประกอบทางเคมี หรือสูญเสียหรือปรับเปลี่ยนคุณสมบัติหลายอย่าง แต่ปริมาณของมวลที่เข้าสู่สมการเคมีจะเท่ากับปริมาณในตอนท้ายเสมอ

รูปภาพ vchal / Getty

ระบบปิด

กฎการอนุรักษ์มวลใช้เฉพาะกับปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในระบบปิดสนิทเท่านั้น หากปฏิกิริยาเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่สัมผัสกับสสารหรือพลังงานภายนอก ก็จะสามารถรับมวลจากปฏิกิริยาภายนอกเหล่านั้นหรือสูญเสียมวลไปให้กับพวกมันแทน เป็นสิ่งสำคัญเมื่อใช้กฎของกฎหมายนี้ว่าเป็นระบบปิดสมบูรณ์ที่ได้รับการยืนยัน

6666 แปลว่า นางฟ้า

รูปภาพ RomoloTavani / Getty

การค้นพบ

มีความไม่แน่นอนอยู่บ้างว่าใครเป็นผู้ค้นพบกฎการอนุรักษ์มวลเป็นคนแรก บันทึกแรกสุดของนักวิทยาศาสตร์ที่กล่าวถึงกฎหมายอยู่ในไดอารี่ของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Mikhail Lomonosov ซึ่งเขียนเกี่ยวกับการทดลองที่เขาทำในปี 1756 อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Antoine Lavoisier ได้ทำการทดลองอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับปรากฏการณ์นี้ และในปี 1774 เขาได้บันทึกรายละเอียดมากมายและ คำจำกัดความเกี่ยวกับกฎหมาย

นางฟ้าทุกเบอร์

รูปภาพ BlackQuetzal / Getty

ปัดเป่าการเล่นแร่แปรธาตุ

ความสำคัญประการหนึ่งของกฎการอนุรักษ์มวลคือ กฎนี้ช่วยให้ชุมชนวิทยาศาสตร์ในสมัยโบราณหลุดพ้นจากสิ่งที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ที่เรียกว่าการเล่นแร่แปรธาตุ คำสอนเรื่องการเล่นแร่แปรธาตุมีศูนย์กลางอยู่ที่ความเชื่อที่ว่าสสารสามารถสร้างขึ้นได้ด้วยปฏิกิริยาเคมี ซึ่งทำให้สามารถผลิตวัสดุล้ำค่า เช่น ทองคำผ่านกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ได้ นักวิทยาศาสตร์หลายคนซื้อคำสอนเหล่านี้ และกฎการอนุรักษ์มวลช่วยปัดเป่าตำนานเหล่านี้และนำความคิดดีๆ มากมายกลับมาสู่วิทยาศาสตร์ที่ตรวจสอบได้

monsitj / Getty Images

ความสม่ำเสมอผ่านการเปลี่ยนแปลง

ในกระบวนการของปฏิกิริยาเคมี กฎการอนุรักษ์มวลใช้แม้ว่าผลของปฏิกิริยาเคมีอาจก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในวัสดุที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยา คำจำกัดความทั้งหมดของสารสามารถเปลี่ยนแปลงได้และลักษณะทางกายภาพของสารเหล่านี้อาจถูกปรับเปลี่ยนให้อยู่ในสถานะที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง แต่ถึงแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่อาจเกิดขึ้น กฎหมายก็ยังเป็นความจริงและมวลโดยรวมของผลลัพธ์สุดท้ายจะเพิ่มขึ้นเสมอ ถึงปริมาณที่มีอยู่ตอนต้น

ศิลปิน / Getty Images

กฎของลาวัวซิเยร์

กฎการอนุรักษ์มวลบางครั้งเรียกว่ากฎของลาวัวซิเยร์ นี่เป็นเพราะการวิจัยและเอกสารที่กว้างขวางของนักเคมีชาวฝรั่งเศสในการวิจัยของเขาในเรื่องนี้ เขาให้เครดิตกับการกำหนดกฎเมื่อเขากล่าวว่าอะตอมของวัตถุไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ แต่แทนที่จะเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ และเปลี่ยนเป็นอนุภาคหรือโมเลกุลที่แตกต่างกัน

rgb สีเสริม

รูปภาพ Bonilla1879 / Getty

ซิสเตอร์ลอว์

กฎที่คล้ายคลึงกันกับกฎการอนุรักษ์มวลคือกฎการอนุรักษ์พลังงาน เนื่องจากมวลและพลังงานมีปฏิสัมพันธ์กับการกระทำทั้งหมดในโลกรอบตัวเรา จึงใช้กฎเดียวกันนี้กับทั้งในกระบวนการของปฏิกิริยาเคมีหรือปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นทั้งหมด กฎสองข้อนี้ใช้เคียงข้างกันเสมอและถือเป็นกฎสองข้อของวิทยาศาสตร์น้องสาว

รูปภาพ Pattadis Walarput / Getty

ข้อสังเกตเบื้องต้น

ชาวกรีกโบราณได้อ้างถึงความเชื่อหลายประการว่าปริมาณของสสารนั้นมีอยู่อย่างจำกัดและไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ การสังเกตส่วนใหญ่เหล่านี้เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่พวกเขากำลังพิจารณาหน่วยการสร้างพื้นฐานของสสารทั้งหมด ซึ่งพวกเขาได้ประดิษฐ์อะตอมขึ้น อะตอมจะกลายเป็นอะตอมในเวลาต่อมา และได้รับการยอมรับว่าเป็นรากฐานของมวลทั้งหมด อะตอมเข้าร่วมกับอะตอมอื่นเพื่อสร้างโมเลกุล พวกเขาเป็นส่วนประกอบของวัสดุทั้งหมดรอบตัวเราในจักรวาลทั้งหมด

รูปภาพ vchal / Getty

การเชื่อมต่อเชิงปรัชญา

นักปรัชญาชาวกรีกยังให้เครดิตกับหลักการที่คล้ายคลึงกันที่เกี่ยวข้องกับกฎการอนุรักษ์มวล แม้ว่าจะไม่ได้อ้างอิงถึงวิทยาศาสตร์ แต่ในการประเมินชีวิตโดยทั่วไปในเชิงปรัชญา วลีเชิงปรัชญา ไม่มีอะไรมาจากความว่างเปล่า ระบุว่าจักรวาลเป็นระบบที่จำกัด ทุกสิ่งที่มีอยู่ตอนนี้มีอยู่เสมอ Epicurus ยังเขียนด้วยว่าจำนวนทั้งสิ้นของสิ่งต่าง ๆ เป็นเหมือนตอนนี้และจะเป็นตลอดไป' เป็นการสังเกตที่คล้ายคลึงกันของสภาพของสิ่งทั้งปวงที่มีอยู่

รูปภาพ FotoDuets / Getty

ข้อยกเว้นของกฎหมาย

กฎการอนุรักษ์มวลได้รับการทดสอบและพิสูจน์แล้วว่าเป็นจริง มีประโยชน์ในด้านต่างๆ ของวิทยาศาสตร์ รวมทั้งเคมี ฟิสิกส์ กลศาสตร์ และพลศาสตร์ของไหล ครั้งเดียวที่กฎหมายไม่ได้ใช้หรือถูกทำลายอีกต่อไปคือในกรณีของฟิสิกส์นิวเคลียร์ ด้วยการทำลายส่วนประกอบนิวเคลียร์ของอะตอมอย่างมีประสิทธิภาพ มวลจึงไม่มีอยู่ในรูปแบบเดิมอีกต่อไป

เทนนิสทีวีฟรี

รูปภาพ EzumeImages / Getty