Jeśli zainspirował Cię film Frozen i marzyłeś o tym, aby natychmiast zamienić wodę w lód lub zbudować lodowe rzeźby w kilka sekund tak jak Elsa, masz szczęście!
Po pierwsze, sprawdź ten film, który pokazuje, co zrobić:
Jak to się dzieje? To nie czary, to nauka!
Wszyscy wiedzą, że woda zamarza w temperaturze 0°C – czyż nie? Kiedy woda zamarza, potrzebuje jądra, aby utworzyły się stałe kryształy i stały się lodem. Woda jest zazwyczaj pełna cząsteczek i zanieczyszczeń, które nie mają problemu z uruchomieniem procesu krystalizacji. Jednak woda oczyszczona z definicji nie posiada tych zanieczyszczeń. Dzięki temu, że cząsteczki wody nie mają się do czego przyczepić, woda oczyszczona może być przechłodzona nawet do -40°C.
Dla celów Twojego domowego eksperymentu woda nie musi być schładzana aż tak daleko. W ciągu niespełna 3 godzin butelki z wodą zostały schłodzone do -24 °C (-11 °F). Oczywiście, indywidualne ustawienia na zamrażarkach prawdopodobnie zmienią czas i temperaturę, jaką trzeba będzie poświęcić na schłodzenie wody.
Energia wytworzona z mocnego uderzenia w bok butelki zmusza cząsteczki schłodzonej wody do utworzenia kryształu w procesie zwanym nukleacją. Ten kryształ lodu w zarodku to wszystko, co jest potrzebne, aby rozpocząć reakcję łańcuchową krystalizacji w całej butelce. Potrząsanie lub wstrząsanie butelką ma ten sam efekt, więc bądź bardzo ostrożny i miej pewną rękę przy wyjmowaniu wody z zamrażarki.
Inne reakcje pokazane na filmie działają z tego samego powodu. Nalewa wodę na miskę z kostkami lodu tworzy slushy lód. Gdy superchłodzona woda uderza w jądra kostek lodu w misce, krystalizacja rozprzestrzenia się w górę strumienia wody, gdy jest wylewana na stos. Ciepło utajone, które jest uwalniane podczas procesu zamrażania, powstrzymuje ją przed zamarznięciem w stanie stałym. Upuszczenie kostki lodu bezpośrednio do szklanki lub po prostu dotknięcie jej powierzchni wody zapewnia jądro potrzebne do całkowitego zamrożenia przechłodzonej wody.