Dlaczego niektóre kostki lodu są przezroczyste, a inne słabe?

2023 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-05-26 18:30

Jeśli nie masz wyspecjalizowanej maszyny do lodu w swoim domu, praktycznie gwarantuje się, że lód, który twoja zamrażarka robi, pochodzi z mętnej odmiany. Popularną i dobrze znaną sztuczką do robienia czystego lodu jest albo gotowanie wody w pierwszej kolejności, albo użycie wody destylowanej. Jednak nawet zrobienie tego nie zagwarantuje rodzaju idealnie czystego lodu, który znajdziesz w ekskluzywnym barze lub restauracji. To dlatego, że czysty lód jest tylko częściowo zależny od czystości używanej wody, co oznacza, że nawet jeśli udało ci się zdobyć łzy świętego i przekazać je przez najlepszy na świecie filtr wody, prawdopodobnie skończyłoby się to. z lodem, który był trochę pochmurny.

Więc co tu się dzieje?

Dla tych, którzy mają czas, udaj się do pobliskiego zlewu i nalej sobie szklankę wody. Jeśli nie mieszkasz w okolicy ze złymi instalacjami wodociągowymi lub nie wylejesz wody do brudnego szkła lub czegoś w tym rodzaju, będziemy zgadywać, że woda jest idealnie czysta. Pewnie, możesz zobaczyć kilka zbłąkanych nieokreślonych cząstek unoszących się w szkle, ale nie na tyle, by wyjaśnić, dlaczego ktoś wpycha pół chmury do zamrażarki, próbując zamienić tę samą wodę w lód.

Odpowiedź na tę zagadkę polega na temperaturze wody. Widzisz, w temperaturze pokojowej jest dużo zanieczyszczeń, które rozpuszczają się w zwykłej starej wodzie z kranu. I jak można sobie przypomnieć z chemii licealnej, im cieplejsza woda, tym więcej danej substancji można w niej rozpuścić. Na przykład cukier ma bardzo słabe wiązania molekularne, które wymagają jedynie niewielkiej ilości energii do rozbicia. Tak więc, gdy dostarczasz wodę z większą energią poprzez jej podgrzewanie, ilość cukru, którą możesz rozpuścić w niej zwiększa się i na odwrót. Być może zauważyliście to zjawisko podczas słodzenia gorącej herbaty w porównaniu z zimną lub po pozwoleniu na przegrzanie zimnej kawy z cukrem, gdy cukier jest dobrze rozpuszczony, gdy jest gorący, ale pojawia się na dnie filiżanki, gdy kawa staje się zimna.

Zasadniczo dzieje się to z lodem. Gdy schładzasz wodę, wszystkie zanieczyszczenia rozpuszczone w niej w temperaturze pokojowej oddzielają się od cieczy i stają się widoczne.

Być może zastanawiacie się, dlaczego te zanieczyszczenia gromadzą się raczej w centrum kostki lodu, a nie są równomiernie rozmieszczone. Dzieje się tak, ponieważ gdy woda zamarza, krystalizuje. Ten proces krystalizacji ogólnie odrzuca lub tworzy bardziej wydajnie, bez większości rodzajów zanieczyszczeń znajdujących się w wodzie wodociągowej. Powoduje to, że zanieczyszczenia zostają wepchnięte do niezamarzniętej wody w kierunku środka, gdy lód zamarza z zewnątrz. Ostatecznie, ostateczna pozostała część wody w środku zamarza, a zanieczyszczenia nie mają dokąd pójść. (Fakt ten można faktycznie wykorzystać jako sposób oczyszczenia wody, zamrożenia wody, a następnie stopienia jej i zatrzymania tylko zewnętrznych bitów.)

Dlatego też częściowo ukształtowane kostki lodu, w których większość środka jest jeszcze ciekła, są zazwyczaj bardzo przejrzyste - woda zawierająca te wciąż rozpuszczone osady i zanieczyszczenia jeszcze się nie schłodziła, aby mogły się pojawić.

Czym dokładnie są te zanieczyszczenia i skąd pochodzą? Najczęstszymi winowajcami są wapno (potocznie zwane kamieniem wapiennym), a następnie fluorek, wapń i cały szereg innych substancji organicznych, które są praktycznie nieuniknione w wodzie (wiele z nich jest dobre dla ciebie, takich jak wapń i magnez). Ogrzewanie, "zmiękczanie" lub filtrowanie wody jest jednym ze sposobów usuwania niektórych, jeśli nie większości z tych zanieczyszczeń i częściowo jest przyczyną, że gotowana i filtrowana woda często daje nieco wyraźniejsze kostki lodu.

Jednakże, jak wspomniano, prawdopodobnie nadal nie otrzymasz całkowicie czystego sześcianu, nawet jeśli odfiltrujesz zanieczyszczenia. Co tu się dzieje? Gdy woda krystalizuje, tworzą się małe pęcherzyki powietrza. Pęcherzyki te zostają uwięzione w lodzie jak każda inna nieczystość. Wyspecjalizowani twórcy lodu unikają tego, zamrażając wodę w warstwach, aby przede wszystkim powstrzymać powstawanie większości pęcherzyków powietrza. Mają również tendencję do bardzo powolnego zamrażania wody (ustawiając temperaturę znacznie wyższą niż zwykłe domowe zamrażarki) w celu utworzenia większych struktur krystalicznych i aby dać czas dla wszelkich pęcherzyków powietrza, które tworzą formę ucieczki.

Dodatkowe fakty:

Czy możliwe jest wytwarzanie klarownego lodu w domu bez lodówki? Krótka odpowiedź brzmi: tak, z odrobiną wiedzy i właściwych narzędzi, dzięki którym możesz stworzyć niesamowicie czysty lód, dzięki któremu możesz zaprzyjaźnić się z przyjaciółmi. Kliknij tutaj, aby uzyskać jedną z metod wykonania tej czynności.
Innym interesującym zjawiskiem lodowym, które zauważyliście lub nie, jest to, że kostki lodu będą stopniowo kurczyć się w zamrażarce po kilku tygodniach z powodu parowania bezpośrednio z ciała stałego do gazu, zamiast najpierw przestawić się na ciecz. Proces ten jest znany jako sublimacja.
Sople są zwykle naturalnie jasne, ponieważ deszcz / śnieg jest raczej "miękki" lub wolny od większości zanieczyszczeń (chociaż zanieczyszczenie powietrza może to zmienić); mają również skłonność do tworzenia się z roztopionego śniegu warstwami, unikając pęcherzyków.