Home
Education
Classroom
Knowledge
Blog
TV
ธรรมะ
กิจกรรม
โครงการทรูปลูกปัญญา

น้ำพุโคล่าจากลูกอมเมนทอสกับโคล่า

Posted By sanomaru | 16 ก.ค. 63
412 Views

  Favorite

การทดลองใส่ลูกอมเมนทอสลงในเครื่องดื่มประเภทน้ำอัดลม เช่น โคล่า แล้วทำให้เกิดเป็นน้ำพุขนาดย่อมที่มีฟองพุ่งทะยานขึ้นล้นปากขวด มีให้เห็นอยู่ทั่วไปบนยูทูบหรือเว็บไซต์ต่าง ๆ โดยเริ่มขึ้นในช่วงปี 1980 - 1989 ทางโทรทัศน์ แต่ต่อมาบรรดานักวิทยาศาสตร์ช่างคิด ก็มีการตั้งสมมุติฐานมากกว่าแค่การที่หย่อนลูกอมเมนทอสรสมินต์ลงในโคล่าเท่านั้น

ภาพ : Shutterstock

 

อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดลองน้ำพุโคล่าจากลูกอมเมนทอสกับโคล่า ประกอบด้วยลูกอมเมนทอส 1 แถว และโคล่า 1-2 ลิตร (แต่ขนาด 2 ลิตรจะทำให้เห็นน้ำพุพุ่งขึ้นได้สูงและชัดเจนกว่า)

 

ปฏิกิริยาระหว่างลูกอมเมนทอสกับโคล่า

สำหรับการเกิดน้ำพุโคล่า ซึ่งเป็นปฏิกิริยาระหว่างลูกอมเมนทอสกับโคล่า นักวิทยาศาสตร์ได้จัดให้ไปอยู่ในปฏิกิริยาทางฟิสิกส์มากกว่าปฏิกิริยาทางเคมี แม้ว่าจะมีปฏิกิริยาเคมีเข้ามาเกี่ยวข้องในบางขั้นตอนด้วยก็ตาม แต่ก็ไม่ใช่ปฏิกิริยาหลักที่ทำให้เกิดน้ำพุ 

 

โดยทั่วไปแล้วในโคล่าหรือน้ำอัดลมนั้น มีกรดคาร์บอนิก (H2CO3) ซึ่งเกิดจากการอัดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ลงไปให้ละลายในน้ำ ด้วยการเพิ่มความดัน และได้เป็นสมการเคมีดังนี้ 
H2O(l) + CO2(aq) <=> H2CO3(aq)

 

อย่างไรก็ตาม กรดคาร์บอนิกที่เกิดขึ้น มีสภาพไม่เสถียร สังเกตได้จาก หากเราเทโคล่าทิ้งไว้ในแก้วนาน ๆ ก็จะเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ และคาร์บอนไดออกไซด์เปลี่ยนจากของเหลวกลายเป็นแก๊ส หลุดออกจากน้ำไป
CO2 (l) → CO2(g)

 

สำหรับกรณีที่เราหย่อนเมนทอสลงในโคล่า บริเวณผิวเคลือบแข็ง ๆ ของมัน ซึ่งเป็นสารที่เรียกว่า คาร์นูบาร์แวกซ์ (carnauba wax) แท้จริงแล้วมีลักษณะเป็นหลุมขรุขระจำนวนมากคล้ายกับลูกกอล์ฟ หลุมขรุขระเหล่านี้จะเป็นเสมือนตัวล่อให้โมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปและกระตุ้นให้เปลี่ยนเป็นฟองแก๊สขนาดเล็ก ๆ ขึ้นมา ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์เพียง 15 กรัมในขวดอาจจะดูน้อยมาก แต่เมื่อมันเปลี่ยนเป็นฟองแก๊สและถูกปลดปล่อยออกจากขวด มันจะสามารถขยายตัวได้ถึง 8 ลิตรทีเดียว นอกจากนี้ สารกัมอาราบิก (gum arabic) ที่ทำให้เมนทอสมีความหยุ่น ยังเป็นตัวที่ช่วยลดแรงตึงผิว เร่งปฏิกิริยาการปลดปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ให้เกิดเร็วขึ้นได้ด้วย กรณีนี้เมนทอสจึงเสมือนเป็นเพียงตัวเร่งปฏิกิริยาการเกิดฟองแก๊สเท่านั้น แต่การเกิดน้ำพุโคล่าจริง ๆ ก็คือการที่แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ถูกปลดปล่อยออกมาจากเครื่องดื่มอย่างรวดเร็วนั่นเอง

ภาพ : Shutterstock

 

การทดลองในความดันบรรยากาศที่แตกต่าง

ความสงสัยใคร่รู้ของหลาย ๆ คนไม่หยุดอยู่เท่านี้ พวกเขาทำการทดลองกับโคล่าแบบปราศจากน้ำตาลเปรียบเทียบกับแบบปกติ พบว่า แบบปราศจากน้ำตาลทำปฏิกิริยาได้ดีกว่า เนื่องจากแรงตึงผิวน้อยกว่า (โคล่าแบบมีน้ำตาลจะมีความหนืดมากกว่า) หรือทดลองกับลูกอมเมนทอสรสชาติอื่น ๆ นอกจากรสมินต์ ซึ่งรสมินต์อาจจะให้ผลที่ดีกว่าเล็กน้อย หรือทดลองหย่อนเมนทอสลงในเครื่องดื่มประเภทอื่น ๆ เช่น โซดา รูทเบียร์ ซึ่งก็ได้น้ำพุโคล่าที่มีความสูงแตกต่างกันไป แต่ยิ่งไปกว่านั้นนักวิทยาศาสตร์นั้นยังทำการทดลองในที่ระดับความสูงจากน้ำทะเลต่าง ๆ กันเพื่อหาคำตอบว่าความดันมีผลหรือไม่ในกรณีนี้ โดย Dr. Thomas Kuntzleman แห่ง Spring Arbor University, Michigan ตั้งสมมุติฐานว่า ความกดอากาศต่ำ เช่น บนยอดเขา อาจจะทำให้เกิดการปล่อยแก๊สได้เร็วขึ้น และน้ำพุก็น่าจะพวยพุ่งได้สูงขึ้นด้วย

 

เพื่อทดสอบสมมุติฐานดังกล่าว Dr. Thomas จึงเริ่มต้นจากการทดลองในห้องทดลองด้วยแรงดันที่ต่างกัน แล้ววัดมวลของของเหลวที่สูญเสียไป จากนั้นจึงเดินทางไปในหลาย ๆ แห่งที่มีความสูงแตกต่างกัน เช่น หุบเขาที่มีความสูงต่ำกว่าระดับน้ำทะเล 13 เมตร หรือยอดเขาที่มีความสูง 4,200 เมตร เพื่อทำการทดลองอีกครั้ง และพบว่า ในที่ที่มีอากาศเบาบางหรือความกดอากาศต่ำ เมนทอสและโคล่าจะมีการผลิตฟองมากขึ้นจริง ๆ 

 

จากการทดลองที่ผ่าน ๆ มาไม่ว่าจะเป็นการทดลองโดยใช้โคล่าแบบปราศจากน้ำตาล หรือการทดลองในความสูงที่แตกต่างกัน ก็ล้วนมีผลต่อน้ำพุโคล่าทั้งสิ้น และต่อไปเราอาจค้นพบปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลต่อความสูงของน้ำพุโคล่าอีกก็เป็นได้ และตอนนั้น เราคงมีการทดลองสนุก ๆ และหลากหลายให้ทดลองและให้ชมกันอีกมากแน่ ๆ

 

ลองดูการทดลองน้ำพุจากน้ำอัดลมและลูกอมเมนทอส ได้ที่นี่เลย
คลิกที่ภาพเพื่อชมการทดลอง

ภาพ : Trueplookpanya

 

 

เว็บไซต์ทรูปลูกปัญญาดอทคอมเป็นเพียงผู้ให้บริการพื้นที่เผยแพร่ความรู้เพื่อประโยชน์ของสังคม ข้อความและรูปภาพที่ปรากฏในบทความเป็นการเผยแพร่โดยผู้ใช้งาน หากพบเห็นข้อความและรูปภาพที่ไม่เหมาะสมหรือละเมิดลิขสิทธิ์ กรุณาแจ้งผู้ดูแลระบบเพื่อดำเนินการต่อไป
Tags
  • Posted By
  • sanomaru
  • 7 Followers
  • Follow