ผลกระทบของอุณหภูมิต่อสารละลายฟองสบู่

อุณหภูมิเป็นหนึ่งในหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อก๊าซ (เช่น ฟองอากาศ) ในสารละลาย ปัจจัยอื่นๆ ได้แก่ ความดันบรรยากาศ องค์ประกอบทางเคมีของสารละลาย (เช่น สบู่) ความนุ่มนวลหรือความกระด้างของน้ำ และแรงตึงผิว สำหรับเครื่องดื่มอัดลม เช่น แชมเปญ ซึ่งหมักในขวดในห้องใต้ดินที่มีความเย็น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจะทำให้เกิดแรงระเบิดเมื่อจุกไม้ก๊อกแตก

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความสามารถในการละลายของก๊าซในสารละลายจะลดลง สำหรับคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายน้ำ นั้นหมายความว่าสารละลายที่มีความร้อนสูงถึง 30 ถึง 60 องศาเซลเซียสสามารถกักเก็บก๊าซได้ครึ่งหนึ่ง คำอธิบายของปรากฏการณ์นี้คืออุณหภูมิที่สูงขึ้นนำไปสู่พลังงานจลน์ที่มากขึ้น ความดันไอที่มากขึ้นและการแตกของพันธะระหว่างโมเลกุล ตามกฎของเฮนรี่ ความสามารถในการละลายของแก๊สในของเหลวเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความดันของแก๊สที่อยู่เหนือพื้นผิวของสารละลาย ดังนั้น ยิ่งความดันบรรยากาศต่ำ ก๊าซในสารละลายก็จะยิ่งน้อยลง

ฟองสบู่มีแนวโน้มที่จะปรากฏในน้ำอุ่น เหตุผลก็คือแรงตึงผิวจะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นและปริมาณสบู่ลดลง ฟองสบู่ยังถูกระเหยที่อุณหภูมิสูงขึ้น เมื่อน้ำกลายเป็นไอ ฟองก็จะแตกได้ง่ายขึ้น ตามหลักการของเบอร์นูลลี แรงกดส่งผลต่ออายุขัยของฟองสบู่: ฟองที่เกิดขึ้นบนหมอกที่ร้อนจัด และวันที่ชื้นจะผุดขึ้นเร็วกว่าที่เกิดขึ้นในวันที่อากาศหนาวเย็นและมีอากาศน้อยลง ความดัน. ผู้เชี่ยวชาญด้านฟองสบู่แนะนำให้แช่แข็งสารละลายก่อนใช้เพื่อชะลอเวลาการระเหย

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

เครื่องดื่มอัดลม (เช่น โซดาป๊อป เบียร์ และแชมเปญ) บรรจุขวดภายใต้ความกดดันเพื่อ เพิ่มปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในสารละลายดังเช่น Virtual Chembook ของ Elmhurst College อธิบาย เพียงแค่เปิดขวดก็ช่วยลดแรงดันเหนือสารละลาย ซึ่งจะเกิดฟองและเริ่มรั่วไหลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ยิ่งอุณหภูมิภายนอกสูงขึ้นเท่าใด การสูญเสียคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายน้ำก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น เมื่อปล่อยโซดาให้แบน ไม่เพียงสูญเสียฟองอากาศคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น แต่ยังสูญเสียรสชาติด้วย สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับน้ำที่ต้ม — มันก็สูญเสียรสชาติไปพร้อมกับก๊าซในสารละลาย ในกรณีนี้คือออกซิเจน

สำหรับการกำจัดสารแขวนลอย จารบี น้ำมัน และของเสียอื่น ๆ ออกจากน้ำ อากาศที่ละลายหรือก๊าซ การลอยตัวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ฟองอากาศขนาดเล็กมากจับกับอนุภาคในสารแขวนลอยและนำขึ้นสู่ผิวน้ำ ซึ่งสามารถถอดออกได้ ในการดำน้ำลึก การควบคุมการก่อตัวของฟองไนโตรเจนในร่างกายของนักประดาน้ำตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความดัน เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการป้องกันการขยายตัวของฟองก๊าซไนโตรเจนที่อาจทำให้เสียชีวิตได้ ดังนั้น แบบจำลองการไล่ระดับฟองอากาศแบบลดระดับจึงได้รับการพัฒนาเป็นอัลกอริธึมสำหรับการบีบอัดอย่างปลอดภัยขณะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ