Sơn, mực, nhiều loại thuốc nước phải lắc trước khi dùng vì chúng là hỗn dịch: những hạt rắn rất nhỏ không tan mà chỉ lơ lửng trong chất lỏng, và hạt nặng hơn chất lỏng nên chìm dần xuống đáy theo thời gian. Không lắc thì phần trên loãng, phần dưới đặc, lần dùng đầu và lần dùng cuối khác hẳn nhau. Dung dịch thật sự như nước muối hay nước đường thì không bao giờ lắng, nên không cần lắc.
Dung dịch, hỗn dịch, nhũ tương khác nhau thế nào?
Ba chữ này nghe giống nhau nhưng mô tả ba kiểu "trộn" rất khác:
| Loại | Bên trong có gì | Để yên lâu thì sao | Ví dụ quanh nhà |
|---|---|---|---|
| Dung dịch | Chất tan thành từng phân tử, ion riêng lẻ trong nước | Không bao giờ lắng, trong suốt hoặc trong có màu | Nước muối, nước đường, giấm, trà lọc kỹ |
| Hỗn dịch (huyền phù) | Hạt rắn nhỏ không tan, lơ lửng trong chất lỏng | Hạt chìm dần, tạo cặn ở đáy | Sơn nước, mực màu nước, nước phù sa, nước cam còn tép, một số thuốc nước |
| Nhũ tương | Giọt chất lỏng này lơ lửng trong chất lỏng khác | Giọt nhẹ nổi lên, giọt nặng chìm xuống, có thể tách lớp | Sữa, nước sốt dầu giấm, một số kem dưỡng |
Cách nhận biết nhanh: chiếu đèn pin qua chai. Dung dịch trong suốt thì chùm sáng đi qua gần như không thấy vệt. Hỗn dịch và nhũ tương làm ánh sáng tán xạ, nhìn đục hoặc thấy rõ vệt sáng trong chất lỏng. Để yên một đêm, hỗn dịch thường lộ một lớp cặn dưới đáy hoặc một lớp chất lỏng trong hơn ở trên.
Vì sao hạt lắng nhanh hay chậm?
Một hạt nhỏ trong chất lỏng chịu hai lực chính: trọng lực kéo xuống (trừ đi phần lực đẩy của chất lỏng) và lực cản của chất lỏng chống lại chuyển động. Hạt nhanh chóng đạt một tốc độ chìm ổn định. Tốc độ này, theo định luật Stokes mà sách vật lý đại cương nào cũng nhắc, phụ thuộc vào ba thứ:
- Cỡ hạt: tốc độ tỷ lệ với bình phương đường kính hạt. Hạt to gấp đôi chìm nhanh gấp bốn; hạt nhỏ đi mười lần thì chìm chậm đi một trăm lần.
- Chênh lệch khối lượng riêng: hạt càng nặng hơn chất lỏng thì chìm càng nhanh. Bột màu trắng trong sơn, thường là titan điôxít, nặng khoảng 4 g/cm³, gấp bốn lần nước.
- Độ nhớt của chất lỏng: chất lỏng càng sánh, hạt chìm càng chậm.
Vì vậy nhà sản xuất sơn, thuốc nước làm hai việc: nghiền hạt thật mịn, và thêm chất làm đặc để tăng độ nhớt. Cả hai đều kéo dài thời gian hạt lơ lửng, nhưng không làm hạt lơ lửng mãi được. Sau nhiều ngày, nhiều tháng trên kệ, hạt vẫn lắng.
Hạt đủ nhỏ thì không lắng nữa?
Gần đúng là vậy. Khi hạt nhỏ cỡ phần nghìn milimét trở xuống, chuyển động hỗn loạn của các phân tử nước va đập liên tục vào hạt, gọi là chuyển động Brown, đủ để giữ hạt lơ lửng rất lâu. Đó là các hệ keo, như sữa đã đồng nhất hoá hay mực tàu mài với nước. Sữa tươi chưa đồng nhất hoá thì giọt béo to hơn, để yên một lúc sẽ nổi lên thành lớp váng kem trên mặt.
Không lắc chai sơn, chai mực thì hỏng ở đâu?
Với sơn nước để lâu, thường thấy trên mặt là một lớp chất lỏng loãng hơn, đôi khi hơi trong; dưới đáy là một lớp sệt đặc màu. Nếu nhúng chổi lấy sơn ngay từ trên:
- Lớp sơn đầu tiên loãng, ít bột màu, phủ không kín, lộ màu tường cũ.
- Càng về cuối thùng sơn càng đặc, màu đậm hơn, khó quét, dễ để lại vệt chổi.
- Màu sắc mảng tường quét đầu và quét cuối lệch nhau thấy rõ dưới nắng.
Vì vậy thợ sơn luôn khuấy kỹ bằng que dẹt, vét từ đáy lên, cho tới khi màu đồng đều và không còn cặn bám đáy. Thùng sơn lớn thì khuấy bằng mũi khuấy gắn máy khoan. Mực bút máy màu, màu nước vẽ tranh, sơn móng cũng vậy, với sơn móng là lăn chai giữa hai lòng bàn tay để tránh tạo bọt.
Nếu cặn đã đóng cứng thành bánh dưới đáy, khuấy mãi không tan, thường là sơn đã quá cũ hoặc đã bị đông đá, hỏng. Đừng cố pha loãng để dùng tiếp cho bề mặt quan trọng.
Chữ "lắc kỹ trước khi dùng" trên thuốc nước nghĩa là gì?
Nhiều thuốc dạng nước là hỗn dịch: hoạt chất là những hạt mịn không tan, được giữ lơ lửng trong một chất lỏng có vị dễ uống. Một số thuốc kháng sinh cho trẻ còn ở dạng bột, nhân viên y tế hoặc người nhà pha nước vào theo vạch trên chai để thành hỗn dịch.
Nếu không lắc, những liều lấy ra lúc đầu sẽ loãng, ít hoạt chất; những liều cuối lại đặc, nhiều hoạt chất hơn hẳn. Cùng một số ml mà lượng thuốc thật thay đổi. Vì vậy:
- Lắc đều chai mỗi lần trước khi lấy thuốc, cho tới khi không còn cặn bám đáy.
- Đong bằng dụng cụ đi kèm hoặc xilanh có vạch, không dùng thìa ăn.
- Pha và dùng đúng theo đơn, theo hướng dẫn trên hộp; cách bảo quản (ngăn mát hay nhiệt độ phòng), dùng trong bao nhiêu ngày cũng theo hướng dẫn đó.
- Có thắc mắc về liều lượng thì hỏi bác sĩ hoặc dược sĩ, không tự điều chỉnh.
Ngược lại, chai thuốc nước trong suốt, không có cặn và không ghi "lắc kỹ" thường là dung dịch; lắc cũng không sao, chỉ là không cần.
Nước phù sa, nước giếng đục lắng thế nào?
Nước sông mùa lũ đục ngầu vì phù sa, những hạt đất rất mịn lơ lửng. Hạt cát to lắng trong vài phút, hạt bùn mịn mất hàng giờ, còn hạt sét siêu mịn có thể lơ lửng nhiều ngày. Để lắng nhanh, người xưa dùng phèn chua: phèn tạo ra những bông keo bắt dính các hạt mịn lại với nhau thành cụm to. Theo luật bình phương cỡ hạt, cụm to chìm nhanh hơn rất nhiều. Nhà máy nước ngày nay dùng cùng nguyên lý với các chất keo tụ khác, rồi mới qua bể lắng, bể lọc.
Nước đã lắng trong chưa phải là nước uống được: vi khuẩn và chất tan vẫn còn. Nước lắng chỉ dùng cho việc tắm giặt, tưới cây, trừ khi đã được lọc và xử lý đạt chuẩn rồi đun sôi.
Thí nghiệm nhỏ: đo tốc độ lắng trong bếp
Lấy bốn chiếc cốc thuỷ tinh trong giống nhau, đổ cùng lượng nước, rồi khuấy vào mỗi cốc một thìa nhỏ một thứ khác nhau:
- Cát mịn rửa sạch.
- Đất vườn.
- Bột năng hoặc bột ngô.
- Bột cacao.
Khuấy đều cả bốn cốc cùng lúc, đặt cạnh nhau trước một tờ giấy trắng. Quan sát sau 1 phút, 10 phút, 1 giờ và sáng hôm sau. Cát lắng gần như ngay; bột năng lắng thành lớp trắng chắc dưới đáy trong vài chục phút; đất vườn tách thành nhiều tầng, cát dưới cùng, bùn mịn ở trên, nước có thể vẫn đục; cacao một phần nổi, một phần lắng. Mỗi cốc là một bài học về cỡ hạt. Xong thì đổ phần cát, đất ra gốc cây, không đổ xuống bồn rửa.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao phải lắc thuốc trước khi uống?
Nhiều thuốc nước là hỗn dịch, hoạt chất là hạt mịn không tan và lắng dần xuống đáy. Không lắc thì liều đầu loãng, liều cuối đặc. Lắc đều và đong bằng dụng cụ đi kèm theo đúng đơn.
Hỗn dịch và dung dịch khác nhau thế nào?
Dung dịch có chất tan hoàn toàn thành phân tử, trong suốt và không bao giờ lắng. Hỗn dịch có hạt rắn không tan lơ lửng, nhìn đục và để lâu sẽ lắng cặn ở đáy.
Sơn để lâu bị tách nước có dùng được không?
Thường dùng được nếu khuấy kỹ từ đáy lên tới khi màu đồng đều và hết cặn. Nếu cặn đã đóng cứng thành bánh, có mùi lạ hoặc sơn từng bị đông đá thì sơn đã hỏng.
Vì sao hạt nhỏ lắng chậm hơn hạt to?
Tốc độ lắng tỷ lệ với bình phương đường kính hạt. Hạt nhỏ đi mười lần thì chìm chậm đi khoảng một trăm lần, nên bột siêu mịn có thể lơ lửng rất lâu.
Phèn chua làm trong nước như thế nào?
Phèn tạo các bông keo bắt dính hạt phù sa mịn lại thành cụm to. Cụm to nặng hơn nên lắng nhanh xuống đáy, để lại nước trong ở trên. Nước lắng trong vẫn cần lọc và xử lý mới uống được.
