Als je geïnspireerd bent door de film Frozen en al lang wenste dat je water onmiddellijk in ijs kon veranderen of net als Elsa in een paar seconden ijssculpturen kon bouwen, dan heb je geluk!
Lees eerst deze video die je laat zien wat je moet doen:
Hoe gaat dit in zijn werk? Het is geen hekserij, het is wetenschap!
Iedereen weet dat water bevriest bij 0 °C – of niet? Als water bevriest, heeft het een kern nodig om vaste kristallen te vormen en ijs te worden. Water zit meestal vol deeltjes en onzuiverheden die het kristallisatieproces probleemloos op gang brengen. Maar gezuiverd water heeft die onzuiverheden per definitie niet. Omdat de watermoleculen zich nergens aan kunnen vastklampen, kan gezuiverd water worden onderkoeld tot -40°C.
Voor het doel van je thuisexperiment hoeft het water niet zo ver te worden afgekoeld. In iets minder dan 3 uur zijn de flessen water gekoeld tot -24 °C (-11 °F). Natuurlijk zullen individuele instellingen van vriezers waarschijnlijk de tijd en temperatuur veranderen die nodig is om het water te superkoelen.
De energie die wordt opgewekt door de stevige klap op de zijkant van de fles dwingt de onderkoelde watermoleculen een kristal te vormen in een proces dat nucleatie wordt genoemd. Die kern van ijskristal is alles wat nodig is om een kettingreactie van kristallisatie in de hele fles op gang te brengen. Schudden of stoten met de fles heeft hetzelfde effect, dus wees heel voorzichtig en heb een vaste hand als je het water uit je vriezer haalt.
De andere reacties die in de video worden getoond, werken om dezelfde reden. Door het water op een kom met ijsblokjes te gieten, ontstaat een slushy ijs. Als het onderkoelde water de ijsblokjeskernen in de kom raakt, verspreidt de kristallisatie zich langs de stroom van het water als het op de hoop wordt gegoten. De latente warmte die vrijkomt tijdens het bevriezingsproces zorgt ervoor dat het niet vastvriest. Door een ijsblokje rechtstreeks in een glas te laten vallen of gewoon een ijsblokje tegen het wateroppervlak aan te raken, ontstaat de kern die nodig is om het onderkoelde water volledig te laten bevriezen.