หลายคนอาจเคยสังเกตเห็นว่า น้ำแข็ง ที่ทำจากน้ำต้มจะใสกว่าน้ำแข็งที่ทำจากน้ำประปา ทั้งที่ทั้งสองชนิดดูเหมือนจะเป็นน้ำเดียวกัน เมื่อเข้าใจเหตุผลเบื้องหลังนี้แล้ว เราจะพบว่าเป็นเรื่องของปรากฏการณ์ทางกายภาพและเคมีที่เกี่ยวข้องกับก๊าซที่ละลายในน้ำ และการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเมื่อน้ำถูกต้มนั่นเอง
ก๊าซที่ละลายในน้ำ
น้ำประปาที่เรานำมาใช้งานทุกวันมักจะมีส่วนประกอบที่ไม่ใช่แค่โมเลกุลของน้ำ H₂O โดยธรรมชาติแล้ว น้ำที่เราใช้มักจะมีการละลายของก๊าซหลายชนิด เช่น ไนโตรเจน (N₂), ออกซิเจน (O₂), อาร์กอน (Ar), และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ซึ่งมีอัตราส่วนต่างกันไปตามประเภทของน้ำและสภาพแวดล้อม โดยในน้ำประปาที่มีอุณหภูมิห้อง (ประมาณ 20°C) จะมีไนโตรเจนประมาณ 63%, ออกซิเจน 34%, อาร์กอน 1.5% และคาร์บอนไดออกไซด์ 1.5% ซึ่งก๊าซเหล่านี้จะละลายอยู่ในน้ำได้ตามอุณหภูมิและความดัน
แต่ละก๊าซนี้มีการละลายที่แตกต่างกันในน้ำ โดยอุณหภูมิของน้ำจะส่งผลต่อความสามารถในการละลายก๊าซต่าง ๆ ในกรณีของน้ำประปา ปริมาณก๊าซที่ละลายอยู่จะทำให้เกิดฟองอากาศขนาดเล็ก ๆ ที่มองไม่เห็น เมื่อเรานำน้ำมาแช่เย็นหรือนำมาทำน้ำแข็ง ฟองอากาศเหล่านี้จะติดอยู่ในน้ำแข็ง ทำให้ น้ำแข็ง ที่ได้มีลักษณะขุ่นและไม่ใส
การต้มน้ำและการกำจัดก๊าซที่ละลาย
เมื่อเราต้มน้ำ นอกจากการทำให้น้ำเดือดแล้ว อุณหภูมิที่สูงขึ้นยังส่งผลให้ความสามารถในการละลายของก๊าซในน้ำลดลง การต้มจะทำให้ก๊าซที่ละลายอยู่ในน้ำหลุดออกไปจากน้ำ โดยที่ส่วนใหญ่จะระเหยออกไปในรูปของฟองอากาศ ซึ่งจะเป็นการกำจัดไนโตรเจน, ออกซิเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากน้ำ
น้ำแข็ง ที่ทำจากน้ำต้ม: ความใสเกิดจากการขาดฟองอากาศ
เมื่อเราใช้น้ำที่ผ่านการต้มมาทำน้ำแข็ง ก๊าซที่ละลายในน้ำจะหายไปแล้ว จึงไม่เกิดฟองอากาศในน้ำแข็งที่ก่อตัวขึ้น น้ำแข็งที่ได้จึงมีลักษณะใสและสวยงาม แตกต่างจากน้ำแข็งที่ทำจากน้ำประปาที่มีฟองอากาศเกาะอยู่ ทำให้น้ำแข็งดูขุ่น
กระบวนการนี้สามารถอธิบายได้ว่า น้ำแข็งที่ก่อตัวขึ้นจากน้ำธรรมดา (น้ำประปา) จะเริ่มต้นที่ขอบของน้ำที่ถูกแช่เย็น เมื่อเกล็ดน้ำแข็งเริ่มแข็งตัว น้ำที่ยังคงอยู่ตรงกลางจะมีการรวมตัวของก๊าซที่ละลายอยู่ในน้ำให้ความเข้มข้นสูงขึ้น เมื่อทำการแข็งตัวจนหมดก็จะมีฟองอากาศเล็ก ๆ ติดอยู่ ทำให้น้ำแข็งขุ่น แต่ถ้าน้ำที่ใช้ในการทำน้ำแข็งเป็นน้ำต้ม ก๊าซเหล่านี้จะถูกกำจัดออกไปเสียก่อน ทำให้น้ำแข็งที่ได้มีความใส
แร่ธาตุในน้ำประปาและผลต่อความใสของน้ำแข็ง
นอกจากก๊าซที่ละลายอยู่ในน้ำแล้ว น้ำประปายังมีแร่ธาตุที่ละลายอยู่ เช่น แคลเซียม, แมกนีเซียม, โซเดียม หรือโพแทสเซียม ซึ่งในบางกรณีแร่ธาตุเหล่านี้อาจมีผลต่อความใสของน้ำแข็ง เมื่อเราต้มน้ำ แร่ธาตุบางชนิดจะตกตะกอนออกมาในรูปของคาร์บอเนต ซึ่งการตกตะกอนนี้สามารถลดความขุ่นของน้ำแข็งได้ในบางกรณี แต่หากเราใช้แร่ธาตุที่มีความเข้มข้นสูงในการทำน้ำแข็ง ก็อาจทำให้ยังคงมีความขุ่นอยู่บ้าง
หากเราอยากลองพิสูจน์ผลต่างระหว่างน้ำแข็งที่ทำจากน้ำต้มและน้ำประปา สามารถทำการทดลองง่าย ๆ ได้โดยการต้มและแช่น้ำให้เย็น จากนั้นนำไปแช่ในช่องแช่แข็งให้เป็นน้ำแข็ง ลองเปรียบเทียบดูว่า น้ำแข็งจากน้ำต้มจะใสและไม่มีฟองอากาศ ส่วนที่ทำจากน้ำประปาจะขุ่นและมีฟองอากาศอยู่ภายใน
สรุป
การที่น้ำแข็งที่ทำจากน้ำต้มใสกว่าน้ำแข็งจากน้ำประปานั้น เกิดจากการที่การต้มช่วยขจัดก๊าซที่ละลายในน้ำ ซึ่งก๊าซเหล่านี้จะก่อตัวเป็นฟองอากาศขนาดเล็กในน้ำแข็งทำให้มันขุ่น การต้มก่อนทำให้น้ำแข็งที่ได้ไม่มีฟองอากาศและมีความใสมากกว่า นอกจากนี้ยังมีแร่ธาตุในน้ำประปาที่บางส่วนอาจมีผลต่อความขุ่นของน้ำแข็งได้อีกด้วย
การเข้าใจปรากฏการณ์นี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้เรารู้ว่าเหตุใดน้ำแข็งถึงมีความใสและขุ่นในบางกรณี แต่ยังทำให้เราเข้าใจถึงวิธีการทำให้ได้คุณภาพน้ำแข็งที่ดีขึ้นอีกด้วย
เยี่ยมชมเว็บไซต์ของเรา เพื่อที่คุณจะได้ไม่พลาดโอกาสดีๆ และเส้นทางลัดสู่ความสำเร็จ โชคดีอาจเข้ามาหาโดยไม่รู้ตัว!