Potresti aver visto video di quella che sembra una normale bottiglia di acqua fredda che se ne va e si occupa dei propri affari acquosi fino a bam! Qualcuno lo batte contro il tavolo e l'intera bottiglia si trasforma istantaneamente in ghiaccio. Cos'è questa magia oscura?
Bene, lascia che siamo i primi a dirti che non è magia ma invece scienza, e per di più una scienza piuttosto semplice. E sì, puoi assolutamente provarlo a casa.
Quando una qualsiasi sostanza cambia stato, come l'acqua liquida che si trasforma in ghiaccio solido, il processo prevede la nucleazione. È allora che c'è un'imperfezione nella sostanza, come un po' di polvere nell'acqua, che il nuovo stato può usare come una sorta di ancora - o nucleo - affinché avvenga il passaggio da uno stato all'altro. Una molecola forma un cristallo di ghiaccio nel nucleo, che crea più superficie ghiacciata, che fa sì che più molecole vicine si trasformino in ghiaccio, che crea più superficie ghiacciata, che fa sì che ancora più molecole vicine si trasformino in ghiaccio... si ottiene il idea.
Di solito, ci sono molti nuclei presenti nell'acqua. Quindi, quando metti una bottiglia d'acqua nel congelatore, inizia a congelarsi attorno a quelle imperfezioni in tutto il liquido. Questa è chiamata nucleazione eterogenea, perché l'acqua non è uniforme. C'è della roba dentro e col tempo il ghiaccio si forma nell'acqua.
Ma è possibile creare una nucleazione omogenea. Ciò accade quando non ci sono impurità nell'acqua perché non ci sono nuclei attorno ai quali il ghiaccio si formi mentre l'acqua diventa sempre più fredda. Questo è il processo che crea il ghiaccio "istantaneo".
L'acqua si congela notoriamente a 32 gradi Fahrenheit (0 gradi Celsius). Ma l'acqua purificata, come la roba che compri in bottiglia al negozio, non contiene altro che molecole d'acqua. Quindi non c'è nulla che possa dare il via al consueto processo di nucleazione eterogeneo.
Se hai bottiglie di acqua purificata, puoi metterle nel congelatore e lasciarle indisturbate, senza muoversi, senza toccarle, per un paio d'ore. Saranno ancora liquidi perché l'acqua pura senza nuclei si congela a -43,6 gradi Fahrenheit (-42 gradi Celsius). Ora è un liquido super raffreddato, che suona davvero super cool.
Il momento esatto necessario per il congelamento dell'acqua dipenderà dalle dimensioni delle bottiglie d'acqua e del congelatore, ma ci vorranno dalle due ore e mezza alle tre ore per portare l'acqua a questo stato superraffreddato.
È solo dopo queste poche ore di preparazione che avviene la parte "istantanea" del ghiaccio istantaneo. Ma è incredibile. Estrarre con cautela le bottiglie dal congelatore. Quindi agitane uno o colpiscilo sul tavolo. Qualsiasi cosa può fungere da nucleo a questo punto:bolle d'aria, una leggera ammaccatura nella bottiglia. Ogni piccolo cambiamento sarà sufficiente per provocare una nucleazione omogenea.
Una volta che quel disturbo è presente, le molecole d'acqua uniformi diventeranno ghiaccio così rapidamente da sembrare istantanee.
Ora è fantasticoUn'alternativa al metodo di scuotimento o agitazione consiste nel versare l'acqua super raffreddata su un cubetto di ghiaccio. Il cubo fungerà da nucleo e potrai creare una piccola torre di ghiaccio mentre versi.
