ความหนาแน่นของไข่คืออะไร?

ความหนาแน่นเป็นสมบัติทางกายภาพของสารที่สามารถกำหนดได้โดยการทดลองทางวิทยาศาสตร์ คุณอาจได้เรียนรู้ว่าความหนาแน่นคือมวลหารด้วยปริมาตร ซึ่งหมายความว่าหากคุณสามารถวัดทั้งมวลและปริมาตรของวัตถุได้ คุณก็จะสามารถคำนวณความหนาแน่นของวัตถุนั้นได้ สารจะมีความหนาแน่นเท่ากันเสมอไม่ว่าตัวอย่างจะมีขนาดเท่าใดก็ตาม ดังนั้นความหนาแน่นจึงสามารถนำมาใช้เพื่อช่วยระบุสารได้ เนื่องจากไข่เป็นวัตถุที่มีมวลและปริมาตร คุณจึงสามารถคำนวณความหนาแน่นของไข่ได้

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ไข่ (จากนกและสัตว์อื่นๆ) มีความหนาแน่นค่อนข้างผันแปร ไข่นกมักจะมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำเล็กน้อย ประมาณหนึ่งกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร และจมลงในน้ำ

ความหนาแน่นถูกกำหนดให้เป็นมวลของวัตถุหารด้วยปริมาตร คำสั่งนี้สามารถเขียนเป็นสมการได้: D = m / V. วัตถุที่มีมวลมากในปริมาตรน้อยจะมีความหนาแน่นมาก และวัตถุที่มีมวลน้อยในปริมาตรมากจะมีความหนาแน่นน้อย ตัวอย่างเช่น ตะกั่วมีความหนาแน่นสูงมาก (11.35 g/cm3) และอะลูมิเนียมมีความหนาแน่นค่อนข้างน้อย (2.70 g/cm3) ซึ่งหมายความว่าตะกั่วมีมวลมากบรรจุอยู่ในลูกบาศก์ขนาด 1 ฟุตคูณ 1 ฟุตคูณ 1 ฟุตมากกว่าอะลูมิเนียม อันที่จริง ลูกบาศก์อะลูมิเนียมที่มีขนาดประมาณ 170 ปอนด์ แต่ก้อนตะกั่วที่มีขนาดเท่ากันจะหนักประมาณ 710 ปอนด์!

อันดับแรก ให้ระบุสิ่งที่เราหมายถึงโดย "ไข่" นกไม่ใช่สิ่งมีชีวิตเพียงชนิดเดียวที่จะวางไข่ เช่นเดียวกับปลา เต่า งู กบ และแมลง เป็นต้น ในบทความนี้ เราจะจำกัดการสนทนาของเราเกี่ยวกับไข่นก (ไข่นก) โดยเฉพาะไข่ไก่

ในการกำหนดความหนาแน่นของไข่ เราต้องอธิบายส่วนประกอบของไข่ก่อน ส่วนประกอบเหล่านี้เองที่ทำให้ไข่มีมวลและปริมาตร จากข้อมูลของ American Egg Board ที่ IncredibleEgg.org ส่วนประกอบหลักของไข่คือ:

• เปลือกซึ่งส่วนใหญ่เป็นแคลเซียมคาร์บอเนตและคิดเป็น 9 ถึง 12 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักทั้งหมดของไข่ (และอันที่จริงมีรูพรุนมากเพื่อให้อากาศสามารถผ่านได้)
• ไข่แดง (ส่วนสีเหลืองประกอบด้วยไขมัน โปรตีน แร่ธาตุ และวิตามิน) ซึ่งคิดเป็นประมาณร้อยละ 34 ของน้ำหนักของเหลวในไข่
• อัลบูเมน (ไข่ขาวที่ประกอบด้วยโปรตีน เป็นต้น) ซึ่งคิดเป็นร้อยละ 66 ของน้ำหนักของเหลวของไข่
• เซลล์อากาศ ซึ่งเป็นถุงลมที่พบที่ปลายไข่ขนาดใหญ่

ชิ้นส่วนเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้บางส่วน

มวลของวัตถุสามารถกำหนดได้โดยใช้เครื่องชั่ง โดยทั่วไปแล้วมวลจะวัดเป็นกรัม ปริมาตรของวัตถุสามารถวัดได้หลายวิธี วิธีหนึ่งคือการวัดความยาวด้วยไม้บรรทัด และคำนวณปริมาตรทางคณิตศาสตร์ วิธีนี้ทำได้ง่ายหากรูปร่างของวัตถุมีลักษณะเหมือนลูกบาศก์หรือทรงกลม สำหรับวัตถุที่มีรูปร่างไม่ปกติ วิธีทั่วไปคือใช้วิธีกระจัดน้ำ วัดปริมาตรของน้ำปริมาณหนึ่ง (เช่น น้ำ 70 มล.) จากนั้นวางวัตถุลงในน้ำแล้วดู ปริมาณน้ำที่แทนที่ (ถ้าปริมาตรใหม่คือ 100 มล. น้ำ 30 มล. จะถูกแทนที่และนั่นคือปริมาตรของ วัตถุ). สำหรับวัตถุขนาดเล็ก ปริมาตรจะถูกวัดเป็นมิลลิลิตรหรือลูกบาศก์เซนติเมตร

มวลและ/หรือปริมาตรของไข่ไก่แต่ละไข่แตกต่างกันได้หรือไม่? ได้แน่นอน.

ตาม IncredibleEgg.org มีหลายปัจจัยที่เปลี่ยนการแต่งหน้าของไข่ ไข่สามารถออกจากมดลูกก่อนเวลาอันควร และทำให้เปลือกมีเวลาพัฒนาเต็มที่ไม่ได้ ดังนั้นจึงบางกว่าปกติ มีความเป็นไปได้ที่จะมีไข่แดงแฝด (และแม้กระทั่งสามหรือสี่ก็เป็นไปได้ หรือในกรณีของแม่ไก่อายุน้อยจะไม่มีไข่แดง) นอกจากนี้ เมื่อไก่มีอายุมากขึ้น ไข่ของมันก็จะใหญ่ขึ้นด้วย สายพันธุ์และขนาดของไก่ก็จะส่งผลต่อขนาดของไข่ด้วย สภาพแวดล้อมและโภชนาการจะส่งผลต่อขนาดของไข่ สิ่งเหล่านี้สามารถเปลี่ยนมวลและ/หรือปริมาตรของไข่ได้

คนส่วนใหญ่รู้ว่าวัตถุจะจมลงในน้ำหากมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ และจะลอยอยู่ในน้ำหากมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ พวกเราหลายคนใส่ไข่ลงในกระทะน้ำเมื่อเตรียมทำไข่ต้ม เหตุการณ์นี้ทำให้เราทราบถึงความหนาแน่นของไข่เป็นอย่างแรก นั่นคือ ไข่จม เนื่องจากน้ำมีความหนาแน่น 1 ก./มล. เราจึงทราบความหนาแน่นของไข่มากกว่า 1 ก./มล.

อย่างไรก็ตาม ไข่ไม่ได้จมน้ำเสมอไป กรมวิชาการเกษตรแห่งโนวาสโกเชียระบุว่า เมื่อไข่ฟักออกมาเป็นครั้งแรก เซลล์อากาศที่ปลายไข่ขนาดใหญ่จะขยายตัวเมื่อไข่เย็นตัวลง โดยดึงอากาศผ่านเปลือกที่มีรูพรุน เมื่อไข่มีอายุมากขึ้น เซลล์อากาศนี้จะมีขนาดเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้ความหนาแน่นของไข่ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ที่จริงแล้ว Oakdell Egg Farms อธิบายว่าคุณสามารถใช้ความหนาแน่นของไข่เพื่อกำหนดความสดของไข่ได้อย่างไร หากไข่จมลงไปในน้ำในแนวนอน แสดงว่าไข่นั้นสดมาก หากปลายไข่ขนาดใหญ่ขึ้นจากด้านล่าง (เนื่องจากเซลล์อากาศมีขนาดใหญ่ขึ้นและมีอากาศมากขึ้น) ไข่จะมีอายุ 1 หรือ 2 สัปดาห์ ถ้าไข่ลอยก็แก่มากแล้ว

เมื่อตระหนักว่าความหนาแน่นของไข่จะเปลี่ยนไปตามกาลเวลา ก็ยังดูง่ายพอที่จะคำนวณ ความหนาแน่นของไข่: วัดมวลและปริมาตรของไข่ แล้วคำนวณมวลหารด้วย ปริมาณ อย่างไรก็ตาม ความจริงที่ว่ามีเซลล์อากาศอยู่ภายในไข่ อาจทำให้การคำนวณของคุณซับซ้อน และรูปร่างที่ผิดปกติของไข่ทำให้การวัดปริมาตรมีความซับซ้อน

ในชั้นเรียนวิชาเคมีทั่วไปที่วิทยาลัยบอสตัน การทดลองแรกที่นักเรียนทำคือหัวข้อ “ไข่มีความหนาแน่นแค่ไหน” แทนที่จะวัดค่า มวลและปริมาตรของไข่ ความหนาแน่นของไข่ถูกกำหนดด้วยวิธีนี้: ใส่ไข่ลงในน้ำ (จม) จากนั้นค่อย ๆ เติมเกลือลงไปจนไข่เพียง ลอย (ซึ่ง “หมายความว่าด้านบนของไข่เพียงแค่สัมผัสกับด้านบนของสารละลายโดยไม่มีไข่ยื่นออกมาเป็นจำนวนมาก สารละลาย"). ในเวลานี้ ไข่และน้ำเกลือมีความหนาแน่นเท่ากัน และสามารถวัดมวลและปริมาตรของน้ำเกลือได้อย่างง่ายดาย

มีการทดลองวิจัยเรื่องความหนาแน่นของไข่นก นี่คือผลลัพธ์จากการศึกษาบางส่วน:

A.L. Romanoff และ A.J.Romanoff ในปี 1949 (ในหนังสือ “The Avian Egg”) ให้ค่า 1.033 เป็นความหนาแน่นของเนื้อหาของไข่ไก่สด

ใน “The Condor” ฉบับปี 1974 C.V. ปากาเนลลี, เอ. Olszowka และ A. Ar ได้พัฒนาสมการที่เกี่ยวข้องกับความหนาแน่นของไข่นกกับน้ำหนักของไข่: ความหนาแน่นของไข่ = 1.038 x น้ำหนักไข่^0.006

ใน “The Condor” ฉบับปี 1982 H. Rahn, Phyllis Parisi และ C.V. ปากาเนลลีเก็บตัวอย่างไข่สดจากนก 23 สายพันธุ์มาคำนวณ ความหนาแน่นของไข่ (เฉลี่ย 1.031 g/cm3) และความหนาแน่นของไข่เริ่มต้น (แปรผันจาก 1.055 g/cm3 ถึง 1.104 g/cm3) อันที่จริง การตรวจสอบขั้นตอนที่พวกเขาใช้ในการวัดมวลและปริมาตรของไข่แสดงให้เห็นว่าขั้นตอนนั้นซับซ้อนเพียงใด: “เราเก็บไข่สด... และชั่งน้ำหนักทั้งในอากาศและในน้ำเพื่อกำหนดปริมาตรไข่ตามหลักการของอาร์คิมิดีส จากนั้นแก๊สในเซลล์อากาศจะถูกแทนที่ด้วยน้ำที่ฉีดด้วยหลอดฉีดยาใต้ผิวหนัง และไข่ได้รับการชั่งน้ำหนักใหม่เพื่อให้ได้มวลไข่เริ่มต้น”

แม้ว่าจะมีการวิจัยเพื่อหาความหนาแน่นของไข่ แต่ปัญหาก็คือความหนาแน่นของไข่แม้เพียงฟองเดียวอาจแตกต่างกันไป หากคุณต้องการทราบความหนาแน่นของไข่ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง คุณจะต้องกำหนดความหนาแน่นในการทดลอง