อุปกรณ์และสารเคมี
    หลอดกาแฟ  หลอดทดลอง  และสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์(น้ำปูนใส)  
ไม้หนีบ  ตะเกียง  แอลกอฮอล์  จานหมุนโลหะหรือถ้วยกระเบื้องเผาสาร

วิธีทดลอง
    1. เป่าลมหายใจลงไปในน้ำปูนใสนาน ๆ จนกระทั่งเห็นการเปลี่ยนแปลง  บันทึกผล
    2. จากนั้นให้เป่าต่อไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งมีการเปลี่ยนแปลง  สังเกตและบันทึกผล
    3. แบ่งสารละลายนี้มาสักเล็กน้อยใส่ลงในจานหลุมนำขึ้นตั้งไฟระเหยจนแห้ง  สังเกตและบันทึกผล
    4. แบ่งสารละลายนี้มาอีกเล็กน้อย  เติมน้ำสบู่ลงไป 5 หยด  เขย่า  บันทึกผล

คำถาม

    1. นักเรียนคิดว่ามีสารใดในลมหายใจที่ทำให้น้ำปูนใสเปลี่ยนแปลง
    …………………………………………………………………………………………………….
    2. การเป่าลมหายใจไปเรื่อย ๆ นาน ๆ ลงในน้ำปูนใสผลจะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร
    ……………………………………………………………………………………………………
    3. เมื่อแบ่งสารละลายในข้อ 2 มาสักเล็กน้อย  นำมาระเหยแห้งจะเกิดสารอะไรขึ้น
    ………………………………………………………….( สารนี้คือหินงอกหินย้อยนั่นเอง )
   4. แบ่งสารละลายในข้อ 2 มาสักเล็กน้อย  ประมาณ  1  ส่วน  4 ของหลอด  ใส่หลอดทดลองเติมน้ำสบู่ลงไป  5 หยด    เขย่า   บันทึกผล
    …………………………………………………………………………………………………….
 

ความรู้เกี่ยวกับการเกิดหินงอกหินย้อยในธรรมชาติ

     พวกเราบางคนคงเคยไปเที่ยวชมความงามภายในถ้ำที่พบตามภูเขาบางลูก  ความงามที่ได้จากธรรมชาตินี้มีลักษณะเป็นหินงอกหินย้อยออกจากเพดานถ้ำ  เหมือนส่วนของรากพืช  และสิ่งของ ตามแต่มนุษย์ที่พบจะจินตนาการ   และพากันตั้งชื่อต่าง ๆ นานา บางแห่งงอกออกมาเป็นรูปพระพุทธรูป  คนพบเห็นก็นำพวงมาลัยไปกราบไหว้  บางแห่งเป็นรูปฤๅษีนั่งภาวนาสมาธิ  ก็มีคนนำผ้าลายหนังเสือไปห่มให้  แล้วมีรูปเทียนปัก  บางคนอาจมานั่งขอหวยขอตัวเลขไปซื้อล็อตเตอรี่   ในฐานะที่เป็นนักคิดนักสังเกต  เราควรมาพิจารณาหา   เหตุผลว่าจริง ๆ  แล้วคืออะไร  เกิดได้อย่างไร  เนื่องจากว่าผู้ที่มีนิสัยเป็นนักวิทยาศาสตร์เมื่อไปที่ใดก็ตาม     เขาจะช่างสังเกต  พบเห็นสิ่งก็มักจะเกิดความสงสัย  แล้วหาทางแก้ความสงสัยด้วยการค้นคว้า  ทดลอง  บันทึกผลไว้ให้คนรุ่นหลังได้รับทราบ  เช่นเดียวกับการเกิดหินงอกหินย้อยนี้  อธิบายได้ว่า  บนพื้นโลกที่เราอาศัยอยู่ประกอบด้วยส่วนที่เป็นดิน  หิน  ซึ่งดิน หินเหล่านี้ก็คือแร่ธาตุต่าง ๆ ดินหินแต่ละแห่งมีสีต่าง ๆ  กันเพราะมีองค์ประกอบของธาตุที่ประกอบกันเป็นแร่ต่างกัน   มีธาตุชนิดหนึ่งในอีกหลายธาตุในธรรมชาติที่เป็น        องค์ประกอบในดิน  หิน  ธาตุนั้นคือแคลเซียม  เราพบทั่วไปตามถ้ำ  ภูเขาต่างๆ ในโลก  เมื่อฝนตกลงมาครั้งนานเท่าที่โลกกำเนิด  ธาตุนี้จะร่วมกันกับฝนโดยธรรมชาติ  เกิดเป็นสารประกอบที่มีฤทธิ์เป็นด่างหรือเบส  สารนี้คือสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์  เมื่อสารนี้ได้สัมผัสกับอากาศ  ซึ่งมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ปะปนอยู่  เมื่อมีเวลานานเข้าและมีจำนวนมากเกินพอจะทำปฏิกิริยาเกิดเป็นสารประกอบที่เป็นตะกอนและแข็งตัวได้  เราเรียกว่า  หินปูนหรือแคลเซียมคาร์บอเนตกับน้ำ  แต่ยังไม่แข็งตัวเพราะมีน้ำปนอยู่  นอกจากน้ำระเหยตัวหมด  จึงจะเกิดการตกตะกอนทับถมเป็นก้อนแข็งเกิดขึ้น  เป็นการเกิดภูเขาหินปูน  ซึ่งเราบางอาจเคยนั่งรถผ่านแถวจังหวัดลพบุรี  สระบุรี  มีโรงงานปูนซีเมนต์  มีการระเบิดหินปูนมาทำซีเมนต์ใน    การก่อสร้างบ้าน   หรือถนนหนทางที่พบเห็นโดยทั่วไป  ปฏิกิริยาที่กล่าวมานั้นยังมิได้หยุดเพียงเท่านั้น  เพราะใช้เวลาการเกิดนานนับเป็นพันล้านปี  ดังนั้น ถ้ายังมีน้ำหินปูนก็เกิดขึ้นจำนวนมาก  แลในอากาศมีปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากเกินพอ  ทั้ง  3  สารจะเข้ารวมตัวกันทางเคมีเกิดเป็นสารประกอบตัวใหม่ที่ละลายปนอยู่ในน้ำ  สารนั้นคือแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต  ซึ่งเป็นสารสำคัญที่เมื่อปนอยู่ในน้ำจะทำให้แหล่งนั้นเป็นน้ำกระด่างชั่วคราว  และเป็นสารที่สำคัญที่ก่อให้เกิดหินงอกหินย้อยที่สวยงามตามธรรมชาติ  สิ่งนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากเมื่อฝนตกลงมาในทุก ๆ ปีปฏิกิริยาก็จะเกิดเป็นขั้นตอนดังกล่าว  บางส่วนของเปลือกโลกเป็นพื้นที่ราบ  บางส่วนเป็นพื้นที่สูง  เรียกภูเขา  ภูเขาบางลูกมีแอ่งน้ำใหญ่อยู่บนยอดเขา  บ้างครั้งไหลตกลงมาเป็นน้ำตก  แรงของน้ำที่ไหลตามยอดเขาลงมามีการกระแทกกัดเซาะจนกระทั่งเกิดเป็นโพรงในเขาเรียกว่า ถ้ำ  น้ำที่ไหลชะลงมาภายในถ้ำจะมีสารแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตละลายมาด้วย  และไหลย้อนตกลงมาจากยอดถ้ำเป็นสายเต็มไปหมด ตกลงมาถึงพื้นล่างของถ้ำมาเกิดเป็นแอ่งน้ำที่ก้นถ้ำอีก  ทำให้ภายในถ้ำบางแห่งเย็น  บางแห่งร้อนมาไม่มีอากาศหายใจ  เมื่อเขาไปต้องระเบิดถ้ำให้เป็นรูอากาศเข้าได้   จากเหตุการณ์ที่สารละลายของแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตหรือน้ำกระด่างชั่วคราวไหลย้อยลงมาเป็นสาย   นานไปเมื่อได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์  ทำให้สารนั้นสลายตัวกลับมาเป็นไอน้ำ  และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์   ทิ้งส่วนที่หรือคือหินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต)  ให้แข็งตัวอยู่  ดังนั้นถ้าไหลย้อยลงมาเป็นสายต่างๆ  แล้วแข็งตัวในอากาศ  จะกลายเป็นหินย้อย   และบางส่วนที่ยังไม่แข็งตัวตกลงมาพื้นล่างถ้ำ  แล้วมาละเหยตัวภายหลังจะเกิดเป็นหินงอกขึ้นมาสวยงามมาก  ทำให้คนมองเห็นรูปทรงต่าง ๆ  ดังกล่าวมาข้างต้น  นี่แหละคือการเกิดหินงอกหินย้อย
    เหตุการณ์ดังกล่าวมานี้เราสามารถสังเกตและทดลองได้ในชีวิตประจำวัน  ถ้าเราเป็นช่างคิดช่างสังเกตจะพบว่าเมื่อนักเรียนนำน้ำที่ได้จากแหล่งน้ำต่าง ๆ จะเป็นคู  คลอง  หนอง  บึง  น้ำ  บาดาล  หรือน้ำประปา  นำมาต้มนานหลายปีจะพบว่าบริเวณก้นกา  หรือกระติกน้ำจะเกิดเป็นสารแข็ง ๆ สีออกชาน้ำตาลเกาะแน่นอยู่  เราเรียกว่า  ตะกรัน  ซึ่งก็คือตะกอนของหินปูนที่สลายออกมาจากน้ำกระด้างชั่วคราว  ( น้ำที่มีแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตละลายอยู่)  ตามปฏิกิริยาที่กล่าวมาข้างต้น  นอกจากนั้นสิ่งเหล่านี้เราอาจทดสอบง่าย ๆ ในห้องปฏิบัติการ  หรือนอกจากห้องปฏิบัติการที่ได้  ซึ่งจะกล่าวไว้ในบทปฏิบัติการ

แหล่งที่มา :  พันธุ์ทิพย์  ทิมสุกใส   มหาวิทยาลัยราชภัฏนครราชสีมา