Es posible que hayas visto videos de lo que parece una botella ordinaria de agua fría pasando el rato y ocupándose de sus propios asuntos acuosos hasta que ¡bam! Alguien la golpea contra la mesa y toda la botella se convierte instantáneamente en hielo. ¿Qué es esta hechicería oscura?
Bueno, seamos los primeros en decirte que no es magia, sino ciencia, y algo de ciencia bastante simple. Y sí, absolutamente puedes probar este en casa.
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Cuando cualquier sustancia cambia de estado, como el agua líquida que cambia a hielo sólido, el proceso implica la nucleación. Ahí es cuando hay una imperfección en la sustancia, como un poco de polvo en el agua, que el nuevo estado puede usar como una especie de ancla, o núcleo, para que se produzca el cambio de un estado a otro. Una molécula forma un cristal de hielo en el núcleo, lo que crea más área de superficie helada, lo que hace que más moléculas cercanas se transformen en hielo, lo que crea más área de superficie helada, lo que hace que aún más moléculas cercanas se transformen en hielo... idea.
Por lo general, hay muchos núcleos presentes en el agua. Entonces, cuando metes una botella de agua en el congelador, comienza a congelarse alrededor de esas imperfecciones en todo el líquido. Esto se llama nucleación heterogénea, porque el agua no es uniforme. Contiene cosas y el hielo se forma en el agua con el tiempo.
Pero es posible crear una nucleación homogénea. Eso sucede cuando no hay impurezas en el agua porque no hay núcleos para que se forme el hielo a medida que el agua se enfría más y más. Este es el proceso que crea hielo "instantáneo".
<h2> , '' :pageVisible }" xmlns='http://www.w3.org/2000/svg' width='22' height='10' viewbox='0 0 28.396 13.211'>El agua se congela a 32 grados Fahrenheit (0 grados Celsius). Pero el agua purificada, como las cosas que compras en botellas en la tienda, no contiene nada más que moléculas de agua. Así que no hay nada que ponga en marcha el proceso de nucleación heterogénea habitual.
Si tiene botellas de agua purificada, puede meterlas en el congelador y dejarlas sin tocar, sin moverlas, sin tocarlas, durante un par de horas. Seguirán siendo líquidos porque el agua pura sin núcleos se congela a -43,6 grados Fahrenheit (-42 grados Celsius). Ahora es un líquido sobreenfriado, que de hecho suena genial.
El tiempo exacto que tarda el agua en congelarse dependerá del tamaño de las botellas de agua y del congelador, pero tardará entre dos horas y media y tres horas en llevar el agua a este estado superenfriado.
Es solo después de estas pocas horas de preparación que ocurre la parte "instantánea" del hielo instantáneo. Pero es asombroso. Retire con cuidado las botellas del congelador. Luego sacuda uno o golpéelo sobre la mesa. Cualquier cosa puede actuar como núcleo en este punto:burbujas de aire, una pequeña abolladura en la botella. Cualquier pequeño cambio será suficiente para causar una nucleación homogénea.
Una vez que la perturbación está presente, las moléculas de agua uniformes se convertirán en hielo tan rápidamente que parecerá un instante.
Ahora eso es genialUna alternativa al método de sacudir o sacudir es verter el agua superenfriada sobre un cubo de hielo. El cubo servirá como núcleo y podrás crear una pequeña torre de hielo mientras lo viertes.
