ไขข้อข้องใจหมึกซึมทะลุถุงเปื้อนโจ๊ก

 

              เคมีฟิสิกส์ของสิ่งทอ อาหาร และของรอบตัว คลายปม ปรากฏการณ์การเคลื่อนตัวของสีหมึกจากภายนอกถุงพลาสติกเข้าไปเปื้อนโจ๊ก คาดเป็นปากกาเมจิก Permanent marker เหตุ “เคมีตรงกัน” ความว่า

 

 

 

              เมื่อมีเหตุการณ์ที่สีหมึกซึมทะลุจากภายนอกถุงเข้าไปเปื้อนโจ๊กในถุง จากลิงก์นี้นะครับ https://www.facebook.com/650556697/posts/10157431810751698

              หลายๆ คนก็คงจะสงสัยว่า เอ๊!! ทำไมหมึกที่อยู่อีกด้านจึงสามารถที่จะทะลุเข้าไปด้านในได้นะเออ!! ดังนั้นวันนี้แอดก็จะมาเล่าถึง #เกร็ดความรู้ที่ไม่จำเป็นต้องรู้ก็ได้ ถึง #ปรากฏการณ์การเคลื่อนตัวของสีหมึกจากภายนอกถุงพลาสติกเข้าไปเปื้อนโจ๊ก ให้ฟังกันนะครับ

              จากที่แอดดูแล้ว แอดก็จะเดาว่าปากกาเมจิกที่ใช้เขียนถุงพลาสติกเหล่านี้น่าจะเป็นปากกาที่เรามักจะเรียกกันเป็นภาษาชาวบ้านว่า “ปากกาเคมี” หรือ Permanent marker นะครับ

              ปกติแล้วสีย้อมที่นำมาใช้ทำเป็นหมึกปากกาเคมีเหล่านี้มักจะเป็น “สีประจุบวก” (cationic dyes) ที่มักจะเป็นสีในกลุ่มของ “ไตรเอริลมีเธน” (Triarylmethane dyes) และนิยมนำมาละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ชนิดต่างๆ เช่น Ethyl acetate , Acetone , Isopropyl alcohol หรืออาจจะเป็น Ethanol ก็ได้นะครับ

              เนื่องจากว่าสีเหล่านี้มีความเข้มสูง และเมื่อสีเหล่านี้เมื่ออยู่ในตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีขั้วปานกลางเหล่านี้ก็จะทำให้มันมีแรงตึงผิวที่ต่ำพอ จนทำให้สามารถเกาะบนผิวพลาสติกที่ไม่มีขั้วอย่าง PP หรือ HDPE ที่นำมาทำเป็นถุงพลาสติกได้ดีนะครับ

 

 

 

              แต่อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาความแตกต่างที่มากเหลือเกินของ “ความมีขั้วจากประจุบวกของสีย้อม” กับ “ความไม่มีขั้วของพลาสติก” เหล่านี้จึงทำให้สีนั้นสามารถเกิดการ “เคลื่อนตัวหนีจากพลาสติกได้เสมอ” ถ้ามีพลังงานที่มากพอและมีสิ่งที่มีขั้วที่ใกล้เคียงกับสีย้อมตัวนั้นมาดักรออีกฝั่งด้วย!! (เนื่องจากเคมีของสีและถุงพลาสติกนั้นไม่ตรงกัน และที่มาอยู่ด้วยกันตอนแรกเพราะโดนบังคับมาจากการกดขี่หัวปากกาใส่ถุงพลาสติก!!)

              และเมื่อเรานำถุงพลาสติกที่ไม่มีขั้วเหล่านี้มาใส่อาหารร้อนๆ เช่น โจ๊ก ก๋วยเตี๋ยว นั้น พลังงานความร้อนนั้นก็สามารถที่จะทำตัวเป็น “พลังงานกระตุ้น” (Activation energy) ทำให้เกิดการเคลื่อนตัว และทำให้เกิด “การแพร่” (Diffusion) ของสีย้อมได้ดีขึ้น และในขณะเดียวกันนั้น พลังงานความร้อนนั้นก็จะทำให้โมเลกุลของพลาสติกเกิด “ปริมาตรอิสระ” (Free volume) มากพอที่จะทำให้สีนั้นเกิด “ความซน” ที่จะเคลื่อนตัวไปไหนต่อไหนได้อิสระมากขึ้นนะครับ

              Note : ปกติแล้วอุณหภูมิที่สูงขึ้นนั้นจะทำให้เกิดการแพร่ของสีย้อม และทำให้เกิดการเปิดโครงสร้างของพอลิเมอร์ทำให้เป็นปริมาตรอิสระได้ดีขึ้นตามสมการของอารีเนียส (Arhenius equation) ดังสมการ D = D₀ ยกกำลัง (-E / RT) อยู่แล้วนะครับ

 

 

 

              แน่นอนว่า ในถุงโจ๊กนั้นมีทั้งคาร์โบไฮเดรตจากแป้ง โปรตีนจากไข่และเนื้อหมูสับที่ละลายอยู่ในน้ำซุปร้อนๆนั้น ต่างก็เป็นโมเลกุลที่มีขั้ว (polar molecule) ที่มากกว่าถุงพลาสติกเป็นไหนๆนะครับ ดังนั้นเมื่อสีย้อมที่มีขั้วนั้นได้เจอกับโมเลกุลที่มีขั้วเหมือนๆกัน ตามทฤษฎี “Like dissolves like” หรือตามภาษาความรักก็เรียกว่า “เคมีตรงกัน” ก็จะทำให้สีย้อมนั้นรีบปรี่เข้าไปหาโมเลกุลที่มีขั้วของอาหารในถุงอย่างไม่คิดชีวิตกันเลยทีเดียว

              และแน่นอนว่าสีย้อมเหล่านี้ไม่ใช่ “สีผสมอาหาร” ดังนั้นถ้าเป็นไปได้ จึงไม่ควรนำปากกาเคมีเหล่านี้มาเขียนบนถุงพลาสติกที่ใส่อาหารโดยตรงนะครับ และถ้าผู้ซื้อเห็นว่าสีเลอะแล้วก็ควรจะ “ทิ้งไป” ซะนะครับ แต่ถ้าเผลอทานไปแล้วก็ไม่ต้องกังวลอะไรมาก เพราะความเข้มสีที่เห็นนั้นมีน้อยกว่าปริมาณอันตรายพอสมควร แต่ก็นะ!! ถ้าคราวหลังยังเห็นอีกก็ควรจะเลี่ยงการทานอาหารที่มีการเขียนถุงด้วยปากกาเมจิกเหล่านี้นะครับ

              #พรหมลิขิตกำหนดไว้แล้ว

              #สีที่มีขั้วย่อมอยู่กับถุงพลาสติกที่ไม่มีขั้วได้ไม่นาน

              #พอเจอสิ่งใหม่ที่ดึงดูดใจกว่าในสภาวะที่ร้อนรุ่มก็ต้องผละออกจากของเก่า

              #เคมีตรงกันก็อย่างงี้แหละ

              #ความรักที่แปรเปลี่ยนก็เช่นกัน

 

 

 

 

              คำถามท้ายบทเพิ่มเติม

              ปริมาตรอิสระ (Free volume) คืออะไร

              ปริมาตรอิสระ ก็คือ ส่วนที่พลาสติกนั้นเกิดการขยายตัวในส่วนที่ไร้ผลึก (amorphous) ในพลาสติกทั้งหมด เนื่องจากว่าทั้งตัว HDPE และ PP เป็นวัสดุพอลิเมอร์กึ่งผลึก (semicrystalline polymers) ที่เมื่อได้รับความร้อนแล้ว ส่วน amorphous นั้นเกิดการขยายตัว แล้วเกิดเป็นปริมาตรว่าง ที่สามารถยอมให้สิ่งต่างๆสามารถเคลื่อนตัวผ่านพลาสติกได้ง่ายขึ้นนะครับ

              ถ้าในที่อุณหภูมิห้อง (ไม่ร้อน) จะเกิดขึ้นได้มั้ย??

              เกิดขึ้นได้ครับ เพราะทั้ง HDPE, LDPE และ PP ต่างก็มีสถานะคล้ายแก้ว (Glass transition temperature : Tg) ต่ำกว่าอุณหภูมิห้องในเมืองไทยทั้งสิ้น อย่างทั้ง HDPE และ LDPE นั้นมีค่า Tg = -125°C และ PP มีค่า Tg = 0°C ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เริ่มเกิดปริมาตรอิสระในส่วนของ amorphous ได้ ดังนั้นการเคลื่อนตัวของสีย้อมนั้นก็จะเกิดขึ้นได้เช่นกัน ซึ่งตามกฎของอารีเนียสแล้ว อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 10°C ความเร็วในการเคลื่อนตัวของสีย้อมนั้นเพิ่มขึ้นประมาณ 2 เท่า ดังนั้นที่อุณหภูมิห้องนั้นก็จะเกิดการทะลุของสีย้อมช้ากว่าที่อุณหภูมิเดือดมากๆเลยครับ สมมติว่าอุณหภูมิห่างกัน 50°C ความเร็วในการเคลื่อนตัวก็จะเป็น 2⁵ เท่า หรือเท่ากับ 32 เท่าเลยนะครับ

              แต่ถ้าอุณหภูมิต่ำกว่า Tg นั้นสีย้อมแทบจะไม่มีการเคลื่อนตัวเลยครับ (ถ้าไม่มีตัวทำละลายช่วยด้วย)

 

 

 

 

 

 

อ่านข่าวที่เกี่ยวข้อง

- ระเบิด เฮียหวัง พังทลาย นปช. เละเป็นโจ๊ก

- คน 6 ตุลา 43 ปี ยังต้องลี้ภัย

- เนชั่น ชู 3 ธุรกิจ ดันกำไรโตแกร่ง

- เลิก - ไม่เลิกสารพิษต้องชัดเจน

- มนัญญา ไม่ชัวร์ คกก. วัตถุอันตราย แบน 3 สารเคมี