ปริศนาฟิสิกส์ในแก้วน้ำ...ทำไมน้ำแข็งถึงขาวขุ่น?
เขียนโดย แด๊ดดี้จอแดน โค้ดชีวิตพลิกชะตา
เคยสังเกตไหมว่าน้ำเปล่าใสบริสุทธิ์ในแก้ว เมื่อเรานำไปแช่ช่องฟรีซจนกลายเป็นน้ำแข็ง กลับมีสีขาวขุ่นกระจุกอยู่ตรงแกนกลาง ทั้งที่เป็นน้ำจากแหล่งเดียวกันแท้ๆ ความแตกต่างที่น่าฉงนนี้ไม่ใช่เรื่องของสิ่งสกปรกหรือดวงซวย แต่คือผลลัพธ์จากพฤติกรรมของแสงและกฎฟิสิกส์ว่าด้วยการเดินทางของโมเลกุลในสภาวะเยือกแข็งที่คุณอาจไม่เคยรู้มาก่อน
ทำไมน้ำแข็งถึงขาวขุ่น? ไขปริศนาฟิสิกส์ในแก้วน้ำ
ความลับของน้ำแข็งสีขาวขุ่นไม่ได้อยู่ที่สีของน้ำ แต่นั่นคือผลจากการ "กระเจิงของแสง" (Light Scattering) เมื่อแสงเดินทางผ่านก้อนน้ำแข็งที่มีฟองอากาศจิ๋วๆ หรือรอยร้าวเล็กๆ แทรกอยู่ แสงจะไม่ได้วิ่งผ่านไปเป็นเส้นตรงเหมือนในน้ำเปล่า แต่จะไปชนกับฟองอากาศและผลึกน้ำแข็ง ทำให้เกิดการชิ่งไปมาในทุกทิศทาง เมื่อแสงทุกสีสะท้อนกลับมาพร้อมกัน ตาของเราจึงประมวลผลเห็นเป็น "สีขาว" นั่นเอง
ฟองอากาศมาจากไหน และทำไมต้องไปกระจุกอยู่ตรงกลาง?
น้ำเปล่าตามธรรมชาติมักมีก๊าซออกซิเจนและไนโตรเจน รวมถึงแร่ธาตุต่างๆ ละลายอยู่ เมื่อเรานำน้ำไปแช่ตู้เย็น กระบวนการแข็งตัวจะเริ่มจาก "ภายนอกเข้าสู่ภายใน" เนื่องจากความเย็นสัมผัสกับผิวหน้าน้ำและขอบภาชนะก่อน
การไล่ที่ของก๊าซ: ขณะที่โมเลกุลน้ำเริ่มจับตัวเป็นผลึกน้ำแข็งที่ขอบด้านนอก ก๊าซที่ละลายอยู่จะถูก "ผลัก" ให้ออกไปจากโครงสร้างผลึกที่กำลังก่อตัว
กับดักที่ใจกลาง: ฟองอากาศและแร่ธาตุเหล่านั้นจะถูกไล่ที่ลึกเข้าไปเรื่อยๆ จนกระทั่งถึงจุดกึ่งกลางของก้อนน้ำแข็ง ซึ่งเป็นจุดสุดท้ายที่แข็งตัว เมื่อน้ำกลายเป็นน้ำแข็งทั้งหมด ฟองอากาศเหล่านั้นจึงถูกขังอยู่ข้างในอย่างถาวร กลายเป็นแกนกลางสีขาวขุ่นที่เราเห็น
ทำไมน้ำแข็งตามร้านอาหารถึงใสวิ้ง?
น้ำแข็งในอุตสาหกรรมหรือร้านอาหารหรูๆ ที่ใสราวกับคริสตัล ไม่ได้ใช้สูตรน้ำพิเศษ แต่ใช้เทคนิค "การแข็งตัวทิศทางเดียว" (Directional Freezing) โดยการควบคุมให้ความเย็นเข้าถึงน้ำเพียงด้านเดียว (เช่น จากด้านบนลงด้านล่าง) วิธีนี้จะช่วยผลักฟองอากาศและสิ่งเจือปนให้ไหลไปตามน้ำที่ยังไม่แข็งตัวจนถูกระบายออกไปที่ก้นถัง ผลที่ได้คือน้ำแข็งที่ใสสะอาดไม่มีฟองอากาศภายใน
สีขาวขุ่นในน้ำแข็งตู้เย็นที่บ้านไม่ใช่สารพิษหรือความสกปรก แต่เป็นเพียงฟองอากาศและแร่ธาตุธรรมชาติที่ถูก "ขังเดี่ยว" ไว้ตรงกลางด้วยกฎของฟิสิกส์เท่านั้น แม้น้ำแข็งสีขุ่นอาจจะดูไม่สวยงามเท่าคริสตัลและละลายเร็วกว่านิดหน่อยเนื่องจากโครงสร้างที่ไม่แน่นเท่า แต่ก็สามารถนำมาใส่เครื่องดื่มเย็นๆ ได้อย่างปลอดภัยหายห่วง
เขียนโดย แด๊ดดี้จอแดน โค้ดชีวิตพลิกชะตา
ใช้คอมมาทั้งชีวิตเพิ่งรู้! ขีดนูนบนปุ่ม F และ J มีไว้ทำไม?
คณะไหนมีนักศึกษาลาออกกลางทาง มากที่สุด?
จังหวัดที่คนย้ายไปแล้วไม่อยากกลับกรุงเทพ”
มหาวิทยาลัยที่ได้งบประมาณมากที่สุดในประเทศไทย
อำเภอในประเทศไทยที่ยังไม่มีร้าน 7-Eleven เปิดให้บริการ
แนวทางเลข เเม่น้ำหนึ่ง 16/5/69
ใช้ปลั๊กไฟมาทั้งชีวิต เพิ่งรู้ ว่ารูเล็กๆ บนขา มีไว้ทำแบบนี้นี่เอง
จังหวัดที่คนอยากย้ายออกมากที่สุด” คือจังหวัดไหน?
วิเคราะห์เลขเด่น แม่น้ำหนึ่ง 16/5/69
5 มหาลัยเอกชนที่เด็กไทยนิยมเรียนที่สุด
6 ประเทศที่ไม่มีกลางวัน
สิบเลขขายดีแม่จำเนียร งวด 16/5/69
จังหวัดที่จะขึ้นชื่อว่า มหานครเศรษฐกิจแห่งใหม่ ของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
ปุ่มพลาสติกจิ๋ว บนสายเข็มขัดนิรภัย มีไว้ทำไม?
วิธีเลือกน้ำปลาแท้ดูยังไงไม่ให้โดนหลอก
ย้อนรอยประวัติศาสตร์ 2498 เชียงราย จังหวัดเดียวในไทยที่เคยมี "หิมะ" ตกจริงหรือ?
โรงอาหารมหาวิทยาลัยที่ของกินถูกที่สุด
"เครื่องอบผ้ายุคอวกาศ" ตำนานลวงโลกราคา $49 ของ สตีฟ โคมิซาร์
อินฟีนีตี้ : ค่าทางคณิตศาสตร์ที่ไร้จุดสิ้นสุด
"ออกซิเจนมืด" (Dark oxygen) ใต้ทะเลลึก 4,000 เมตร... ผลิตออกซิเจนได้เองโดยไม่ง้อแสงอาทิตย์?
ไขปริศนาความเชื่อผิดๆ "น้ำมันไม่ได้มาจากไดโนเสาร์"พร้อมเผยต้นกำเนิดที่แท้จริงจากมหาสมุทรโบราณที่หลายคนอาจไม่เคยรู้มาก่อน
"Imago Mundi"แผนที่ฉบับเเรกของโลก




