Se ti sei ispirato al film Frozen e hai desiderato di poter trasformare l’acqua in ghiaccio istantaneamente o costruire sculture di ghiaccio in pochi secondi proprio come Elsa, sei fortunato!
Prima di tutto, guarda questo video che ti mostra cosa fare:
Come succede? Non è stregoneria, è scienza!
Tutti sanno che l’acqua congela a 0 °C – o no? Quando l’acqua congela, ha bisogno di un nucleo perché i cristalli solidi si formino e diventino ghiaccio. L’acqua è tipicamente piena di particelle e impurità che non hanno problemi a dare il via al processo di cristallizzazione. Tuttavia, l’acqua purificata per definizione non ha queste impurità. Senza nulla a cui le molecole d’acqua possano attaccarsi, l’acqua purificata può essere super-raffreddata fino a -40°C.
Per gli scopi del tuo esperimento casalingo, l’acqua non ha bisogno di essere raffreddata così tanto. In poco meno di 3 ore, le bottiglie d’acqua sono state raffreddate a -24 °C (-11 °F). Naturalmente, le impostazioni individuali sui congelatori probabilmente altereranno il tempo e la temperatura che ci vorrà per superraffreddare l’acqua.
L’energia generata dal colpo deciso sul lato della bottiglia costringe le molecole d’acqua superraffreddate a formare un cristallo in un processo chiamato nucleazione. Quel nucleo di cristallo di ghiaccio è tutto ciò che serve per iniziare una reazione a catena di cristallizzazione in tutta la bottiglia. Scuotere o agitare la bottiglia ha lo stesso effetto, quindi fai molta attenzione e abbi una mano ferma quando rimuovi l’acqua dal tuo freezer.
Le altre reazioni mostrate nel video funzionano per lo stesso motivo. Versando l’acqua su una ciotola di cubetti di ghiaccio si forma una granita. Quando l’acqua super-raffreddata colpisce i nuclei dei cubetti di ghiaccio nella ciotola, la cristallizzazione si diffonde lungo il flusso dell’acqua che viene versata sulla pila. Il calore latente che viene rilasciato durante il processo di congelamento impedisce il congelamento solido. Far cadere un cubetto di ghiaccio direttamente in un bicchiere o semplicemente toccare un cubetto di ghiaccio sulla superficie dell’acqua fornisce il nucleo necessario affinché l’acqua super raffreddata si congeli completamente.