นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 202 กันยายน - ตุลาคม 2559

13 / 62

13 ปีที่ 44 ฉบับที่ 202 กันยายน - ตุลาคม 2559
ค�ำถามและค�ำอธิบายทางวิทยาศาสตร์
1. เพราะเหตุใดน�้ำมันพืชจึงไม่ละลายในน�้ำ แต่กลับลอย
อยู่เหนือน�้ำ
ของเหลวสองชนิด จะละลายในกันและกันได้
ของเหลวทั้งคู่ต้องเป็นสารที่โมเลกุลมีขั้วเหมือนกัน ส่วนน�้ำมันพืช
เป็นสารที่โมเลกุลไม่มีขั้วแต่น�้ำเป็นสารที่โมเลกุลมีขั้ว
ดังนั้นเมื่อน�ำน�้ำมันพืชมาผสมกับน�้ำ น�้ำมันพืชจึงไม่ละลาย
ในน�้ำ
ของเหลวสองชนิดที่ไม่ละลายในกันและกัน เมื่อ
อยู่ในภาชนะเดียวกัน ของเหลวที่มีความหนาแน่นน้อยกว่า
จะลอยอยู่ชั้นบน ส่วนของเหลวที่มีความหนาแน่นมากกว่า
จะจมอยู่ชั้นล่าง เมื่อน�ำน�้ำมันพืชมาผสมน�้ำ น�้ำมันพืชจะลอย
อยู่เหนือน�้ำ เพราะน�้ำมันพืชมีความหนาแน่นน้อยกว่าน�้ำ
2. เมื่อใส่เม็ดยาแก้ปวดลงไปในขวดที่มีน�้ำสีและน�้ำมันพืช
เม็ดยาจมลงที่ก้นภาชนะ เพราะเหตุใด
เมื่อใส่เม็ดยาแก้ปวดลงในขวด เม็ดยาจะจมลงที่
ก้นภาชนะ เพราะเม็ดยามีความหนาแน่นมากกว่าน�้ำมันพืช
และน�้ำสี
3. ฟองแก๊สที่ลอยออกจากเม็ดยา เกิดขึ้นได้อย่างไร และ
เป็นแก๊สชนิดใด
ฟองแก๊สที่เกิดขึ้นรอบๆ เม็ดยา เกิดจากการที่
เม็ดยาละลายน�้ำ ท�ำให้โซเดียมไบคาร์บอเนตและกรดซิตริก
ซึ่งเป็นสารองค์ประกอบในเม็ดยานั้นท�ำปฏิกิริยากัน และ
ผลิตภัณฑ์หนึ่งที่ได้คือแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
4. เมื่อใส่เม็ดยาแก้ปวดลงในขวดที่มีน�้ำสีและน�้ำมันพืช
แล้วมีฟองแก๊สเกิดขึ้น เพราะเหตุใดน�้ำสีจึงลอยขึ้นจนถึง
ผิวหน้าของน�้ำมันพืช จากนั้นจะค่อยๆ จมลงจนถึงชั้นน�้ำสี
การที่หยดน�้ำสีบางส่วนลอยขึ้นจนถึงผิวหน้าของ
น�้ำมันพืช เพราะฟองแก๊สที่เกิดขึ้นบางส่วนจะผสมกับน�้ำสี
ท�ำให้ฟองแก๊สและน�้ำสีที่ผสมกันมีความหนาแน่น น้อยกว่า
น�้ำสีในบริเวณใกล้เคียง ทั้งนี้เพราะปริมาตรของสารผสม
ระหว่างฟองแก๊สกับน�้ำสีจะเพิ่มขึ้น เมื่อเทียบกับปริมาตรน�้ำสี
ที่ไม่มีฟองแก๊สผสมอยู่ และมวลของสารผสมระหว่างฟองแก๊ส
กับน�้ำสีเพิ่มขึ้นด้วย แต่เพิ่มขึ้นในสัดส่วนที่น้อยกว่าการเพิ่มขึ้น
ของปริมาตร ดังนั้นอัตราส่วนระหว่างมวลกับปริมาตรของ
สารผสมระหว่างฟองแก๊สกับน�้ำสีจึงมีค่าลดลง ความหนาแน่น
ของสารผสมมีค่าน้อยกว่าน�้ำสีในบริเวณใกล้เคียงนั่นเอง
สารผสมระหว่ างฟองแก๊ สกับน�้ำสีนั้นจึงลอยขึ้นจนถึง
ผิวด้านบนของชั้นน�้ำสี ถ้าความหนาแน่นของน�้ำสีและ
ฟองแก๊สที่รวมตัวกันมีความหนาแน่นน้อยกว่าน�้ำมันพืช
ก็จะลอยขึ้นจนถึงผิวบนของชั้นน�้ำมันพืช ในขณะเดียวกัน
การที่โมเลกุลของน�้ำดึงดูดกันเองได้ดี จะท�ำให้หยดของเหลว
มีลักษณะเป็นทรงกลมลอยขึ้น ขณะที่หยดน�้ำสีและฟองแก๊ส
ที่จับตัวกันลอยขึ้นจนถึงผิวหน้าของชั้นน�้ำมันพืช ฟองแก๊ส
บางส่วนจะแตก ปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออกไปสู่อากาศ
หยดน�้ำสีและฟองแก๊สที่เหลืออยู่จึงมีความหนาแน่นเพิ่มขึ้น
และถ้าความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นมีค่ามากกว่าความหนาแน่น
ของน�้ำมันพืช หยดน�้ำสีและฟองแก๊สจะจมลงไปรวมกับน�้ำสี
ในชั้นน�้ำสี อย่างไรก็ตาม การจมหรือการลอยของวัตถุ
ในของเหลวยังเกี่ยวข้องกับแรงด้วย
ที่มา