น้ำเดือดกลายเป็นน้ำแข็งทันที - National Geographic Thailand

น้ำเดือดกลายเป็นน้ำแข็งทันที

น้ำเดือดกลายเป็นน้ำแข็งทันที

เมื่ออุณหภูมิภายนอกเท่ากับ -30 องศา น้ำร้อนสามารถเปลี่ยนเป็นน้ำแข็งได้ทันทีอย่างน่าอัศจรรย์

รู้หรือไม่เมื่อน้ำเผชิญกับอุณหภูมิในอากาศที่ -30 องศาเซลเซียส มันสามารถเปลี่ยนเป็นของเหลว, ก๊าซ และของแข็งได้ในเวลาเดียวกัน สิ่งที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่าปรากฏการณ์ Mpemba โดยเมื่อน้ำได้รับความร้อนพันธะระหว่างไฮโดรเจนและออกซิเจน หรือพันธะโคเวเลนต์ที่เป็นองค์ประกอบของน้ำจะเกิดการเปลี่ยนแปลงส่งผลให้โมเลกุลของน้ำจัดเรียงตัวกันใหม่ในรูปของผลึกแบบเดียวกับโครงสร้างของน้ำแข็ง ซึ่งง่ายต่อการแข็งตัวดังนั้นแล้วเมื่อสาดน้ำร้อนขึ้นไปในอากาศ น้ำจึงเปลี่ยนเป็นไอและละอองน้ำแข็งได้ทันที และรวดเร็วกว่าการสาดน้ำเย็นซึ่งต้องสลายพันธะเดิมทิ้งเสียก่อน

ลองชมตัวอย่างอันงดงามจากการทดลองนี้ดูว่าภาพที่เห็นจะออกมาเป็นเช่นไร

 

อ่านเพิ่มเติม : การทดลองว่าด้วยความอิจฉากล้ามเนื้อเทียมที่เคลื่อนไหวเลียนแบบมนุษย์

เรื่องแนะนำ

การตกผลึก (Crystallization)

การตกผลึก (Crystallization) คือ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติของการเกิดผลึกของแข็งหรือ “คริสตัล” (Crystals) ในสารละลายเนื้อเดียว (Homogeneous Solution) ทั้งที่อยู่ในสถานะของเหลว (Liquid) และก๊าซ (Gas and Vapor) เมื่อสารละลายดังกล่าวเกิดการอิ่มตัวอย่างยิ่งยวดจากตัวถูกละลาย (Solute) ซึ่งสสารส่วนใหญ่ในธรรมชาติสามารถละลายได้ดีในตัวทำละลาย (Solvent) ที่มีอุณหภูมิสูง ดังนั้น เมื่อสารละลายอุณหภูมิสูงดังกล่าวเย็นตัวลง จึงก่อให้เกิดการแยกตัวของสารเกิดเป็นผลึกของแข็ง ซึ่งเรียกว่า การตกผลึก การตกผลึก จึงนับเป็นกระบวนการแยกสารหรือวิธีการทำสารให้บริสุทธิ์ที่เก่าแก่วิธีหนึ่ง ซึ่งนิยมนำมาประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีและการวิจัยในด้านต่าง ๆ ทั้งจากประสิทธิภาพในการแยกสารและความคุ้มค่าด้านพลังงาน ซึ่งในปัจจุบัน กระบวนการตกผลึกถูกนำมาใช้ประโยชน์มากมาย ทั้งในการผลิตเกลือบริโภค หรือการผลิตผลึกของธาตุแกลเลียม (Gallium) และซิลิคอน (Silicon) รวมไปถึงการผลิตน้ำตาลชนิดต่าง ๆ อีกด้วย การเกิดกระบวนการตกผลึก การทำให้ตัวถูกละลายในสารละลายตกผลึก สารละลายดังกล่าวจะต้องอิ่มตัวอย่างยิ่งยวด จากการมีปริมาณของตัวถูกละลายไม่ว่าจะอยู่ในรูปของอะตอม โมเลกุล หรือไอออน มากกว่าปกติภายใต้สภาวะสมดุล (Equilibrium) ของสารละลายอิ่มตัว ซึ่งผลึกที่สมบูรณ์ของสารแต่ละชนิดจะมีรูปร่างและโครงสร้างที่แตกต่างกันออกไป ตามกระบวนการตกผลึกหรือการเย็นตัวลงของสารละลายดังกล่าว โดยทั่วไป สารละลายอิ่มตัวที่มีอุณหภูมิลดต่ำลงอย่างรวดเร็วมักก่อให้เกิดผลึกของแข็งหรือคริสตัลขนาดเล็ก ขณะที่การเย็นตัวลงอย่างช้า ๆ […]

ก่อนที่จะมี CSI เรามี “นักสืบ X

คริสเตน เฟเดริก-ฟรอสต์ ภัณฑารักษ์ ค้นหาจดหมายเหตุอยู่ที่ สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (National Institute of Standards and Technology – NIST) เพื่อนำมาจัดแสดง และพบสมุดบันทึก 9 เล่มที่เป็นของนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งทำงานอยู่ที่สถาบัน NIST เมื่อตอนต้นศตวรรษที่ยี่สิบ นักวิทยาศาสต์คนนั้นคือ วิลเมอร์ ซาวเดอร์ นักฟิสิกส์ของสถาบัน NIST ชายผู้เถรตรงผู้นี้เป็นลูกชาวไร่ชาวนาจากรัฐอินดีแอนาทางใต้ จบการระดับมหาวิทยาลัยและกลายมาเป็นนักฟิสิกส์ หลังได้รับปริญญาดุษฎีบัณฑิตในปี 1916 เขาเริ่มงานที่สถาบันมาตรฐานแห่งชาติ (National Bureau of Standards: NBS ซึ่งต่อมากลายเป็น NIST) ซึ่งทำหน้าที่วัดตวงทุกสิ่งในสหรัฐฯ  ซาวเดอร์เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านบันทึกทันตกรรมและในภายหลังยังเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการวิเคราะห์และระบุลายมือ (handwriting identification specialist) ผู้มีบทบาทสำคัญในการสืบสวนคดีของรัฐบาลกลาง รวมถึงการพิจารณาคดีในศาลของคดีลักพาตัวบุตรตระกูลลินด์เบิร์ก (บุตรชายของนักบิน ชาร์ลส์ ลินด์เบิร์ก อ่านคดีเด็กหายอันโด่งดังนีได้ที่ http://www.thairath.co.th/content/230569 หรือ https://www.fbi.gov/history/famous-cases/lindbergh-kidnapping  ) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ 85 ปีก่อน […]

วิทยาศาสตร์น่ารู้ : 10 ตัวการที่ก่อมลพิษทางอากาศสูงสุด

มลพิษทางอากาศไม่ได้เกิดขึ้นจากคาร์บอนไดออกไซด์เพียงอย่างเดียวเท่านั้น มาทำความรู้จักกับตัวการอื่นๆ ที่สามารถพบได้ในชีวิตประจำวันและเป็นอันตรายต่อสุขภาพของคุณเช่นกัน

การพักผ่อน สำคัญกับร่างกายของเราอย่างไร

ไม่เป็นอะไรหรอก ขอเคลียร์งานต่ออีกสักหน่อย เดี๋ยวค่อยนอน พรุ่งนี้ค่อยใช้กาแฟเป็นตัวช่วย หลายคนอาจจะเคยสละเวลาการนอน หรือ การพักผ่อน เพื่อที่จะได้ดูซีรีส์เรื่องโปรด หรือเคลียร์โปรเจ็กต์ หรืองานที่คั่งค้าง แล้วบอกกับตัวเองว่า เดี๋ยวไปกินกาแฟ หรือเครื่องดื่มชูกำลังในตอนเช้า ก็ช่วยให้หายง่วงได้ แต่ในทางการแพทย์ชี้ว่า พฤติกรรมเหล่านั้นเป็นหนึ่งในพฤติกรรมที่ส่งผลเสียต่อสุขภาพของเรา การพักผ่อนไม่เพียงพอเป็นปัญหาต่อสุขภาพอย่างไร  อย่างแรก การพักผ่อนไม่เพียงพอจะส่งผลให้ตัวเรานั้นรู้สึกเหนื่อยและเพลียอยู่ตลอดเวลา เรียนหนังสือไม่รู้เรื่อง สมาธิจดจ่อกับงานลดลง ขี้หลงขี้ลืม หรือแม้กระทั่งทำให้หงุดหงิดง่ายขึ้น เหล่านี้เป็นเพียงแค่ผลกระทบในระยะสั้นของการพักผ่อนไม่เพียงพอ ในส่วนของผลกระทบระยะยาวนั้น มีตั้งแต่การเสื่อมสรรถภาพทางเพศ หน้าแก่ก่อนวัยอันควร จนไปถึงก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการเป็นโรคต่อไปนี้ โรคที่เกี่ยวกับหัวใจ อย่าง โรคหัวใจ อาการหัวใจล้มเหลวเฉียบพลัน หรือ อาการเต้นผิดจังหวะของหัวใจ โรคความดันโลหิตสูง หากไม่ได้รับการดูแลรักษาอย่างถูกต้องและทันท่วงที อาจจะส่งผลเสียต่ออวัยวะที่สำคัญต่าง ๆ ของร่ายกายได้ เช่น หัวใจ สมอง ไต ตา และ หลอดเลือด เส้นเลือดสมองแตก เบาหวาน สำหรับใครที่ไม่รู้ว่าตัวเองกำลังประสบปัญหานี้อยู่หรือเปล่า ให้ดูว่าตนเองมีอาการง่วงหงาวหาวนอนในขณะที่ทำกิจกรรมต่อไปนี้อยู่หรือไม่ ตอนนั่งดูทีวี หรืออ่านหนังสือ ขณะกำลังประชุม หรืออยู่ในห้องเรียน นั่งคุยกับใครสักคน นั่งอยู่เฉย ๆ หลังกินข้าวเที่ยงเสร็จ จอดรถติดไฟแดง ทั้งหมดนี้เป็นเพียงแค่ส่วนหนึ่งในอาการนอนพักผ่อนไม่เพียงพอเท่านั้น […]