ไขคำตอบ “สีหมึก” ซึมถุงโจ๊กได้อย่างไร?

จากกรณีผู้ใช้เฟซบุ๊ก Wirintorn Diloktharadol โพสต์เหตุการณ์ที่สีหมึกซึมทะลุจากภายนอกถุงเข้าไปเปื้อนโจ๊กในถุง โดยระบุว่าเห็นสีชมพูในถุงมั้ย หมึกจากปากกาเมจิกค่ะ หมึกปากกา !!!! ระวังไว้เสมอ ถ้าซื้อโจ๊กกลับบ้านแล้วที่ร้านใช้ปากกาเมจิกเขียนที่ถุง หมึกมันอาจจะซึมเข้าไปในโจ๊กได้น่ากลัวมากกกกก ดูให้ดีก่อนจะกินน้ะ

วันนี้ (16 ต.ค.2562) เพจเฟซบุ๊ก เคมีฟิสิกส์ของสิ่งทอ อาหาร ได้อธิบายในกรณีนี้ว่า หลายๆคนก็คงจะสงสัยว่าทำไมหมึกที่อยู่อีกด้านจึงสามารถที่จะทะลุเข้าไปด้านในได้  ดังนั้นวันนี้แอดก็จะมาเล่าถึง เกร็ดความรู้ที่ไม่จำเป็นต้องรู้ก็ได้ ถึงปรากฏการณ์การเคลื่อนตัวของสีหมึกจากภายนอกถุงพลาสติกเข้าไปเปื้อนโจ๊กให้ฟังกันนะครับ

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

ภาพ: Wirintorn Diloktharadol

ภาพ: Wirintorn Diloktharadol

แต่อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาความแตกต่างที่มากเหลือเกินของ “ความมีขั้วจากประจุบวกของสีย้อม” กับ “ความไม่มีขั้วของพลาสติก” เหล่านี้จึงทำให้สีนั้นสามารถเกิดการเคลื่อนตัวได้เสมอถ้ามีพลังงานที่มากพอและมีสิ่งที่มีขั้วที่ใกล้เคียงกับสีย้อมตัวนั้นมาดักรออีกฝั่งด้วย!!

และเมื่อเรานำถุงพลาสติกที่ไม่มีขั้วเหล่านี้มาใส่อาหารร้อนๆ เช่น โจ๊ก ก๋วยเตี๋ยว นั้น พลังงานความร้อนนั้นก็สามารถที่จะทำตัวเป็น “พลังงานกระตุ้น” (Activation energy) ทำให้เกิดการเคลื่อนตัว และทำให้เกิด “การแพร่” (Diffusion) ของสีย้อมได้ดีขึ้น

ในขณะเดียวกันนั้น พลังงานความร้อนนั้นก็จะทำให้โมเลกุลของพลาสติกเกิด “ปริมาตรอิสระ” (Free volume) มากพอที่จะทำให้สีนั้นเกิด “ความซน” ที่จะเคลื่อนตัวไปไหนต่อไหนได้อิสระมากขึ้นนะครับ

ปกติแล้วอุณหภูมิที่สูงขึ้นนั้น จะทำให้เกิดการแพร่ของสีย้อม และทำให้เกิดการเปิดโครงสร้างของพอลิเมอร์ทำให้เป็นปริมาตรอิสระได้ดีขึ้นตามสมการของอารีเนียส (Arhenius equation) ดังสมการ D = D₀ (-E / RT) อยู่แล้วนะครับ

แนะไม่ควรใช้ปากกาเคมีเขียนบนถุง

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