Entonces, ¿qué está pasando aquí?
Para aquellos de ustedes que tienen tiempo, diríjase a cualquier fregadero cercano y sírvase un vaso de agua. A menos que usted viva en un área con mala tubería o vierta el agua en un vaso sucio o algo así, vamos a adivinar que el agua está perfectamente clara. Claro, es posible que veas algunas partículas anodinas sueltas flotando en el vaso, pero no lo suficiente como para explicar por qué parece que alguien metió media nube en tu congelador cuando intentas convertir esa misma agua en hielo.
La respuesta a este misterio radica en la temperatura del agua. Verá, a temperatura ambiente hay muchas impurezas que se disuelven en el agua corriente normal de la llave. Y como recordarán de la química de la escuela secundaria, cuanto más caliente es el agua, más de una sustancia dada es posible disolverla. Por ejemplo, el azúcar tiene enlaces moleculares muy débiles que requieren solo una pequeña cantidad de energía para romperse. Por lo tanto, a medida que suministra agua con más energía calentándola, la cantidad de azúcar que puede disolver en ella aumenta y viceversa. Quizás haya notado este fenómeno cuando endulza el té caliente en lugar de frío, o después de dejar que una taza de café azucarada se enfríe, con el azúcar disolviéndose bien cuando hace calor, pero aparece en el fondo de la taza cuando el café se enfría.
Esto es esencialmente lo que sucede con el hielo. Al enfriar el agua, todas las impurezas que se disolvieron felizmente a temperatura ambiente se separan del líquido y se hacen visibles..
Quizás ahora se esté preguntando por qué estas impurezas tienden a congregarse hacia el centro del cubo de hielo, en lugar de estar distribuidas uniformemente. Esto se debe a que a medida que el agua se congela, se cristaliza. Este proceso de cristalización generalmente rechaza, o forma más eficientemente, sin la mayoría de los tipos de impurezas que se encuentran en el agua del grifo. Esto hace que las impurezas se empujen hacia el agua descongelada hacia el centro a medida que el hielo se congela desde el exterior hacia adentro. Finalmente, por supuesto, el poco de agua restante final en el centro se congelará y las impurezas no tendrán a dónde ir. (Este hecho puede ser usado como una forma de purificar el agua, congelar el agua, luego fundirla y mantener solo las partes externas).
Esta es también la razón por la que los cubos de hielo parcialmente formados, donde la mayor parte del centro todavía es líquido, suelen ser muy transparentes: el agua que contiene estos sedimentos e impurezas aún disueltos no se ha enfriado lo suficiente como para que aparezcan.
Entonces, ¿qué son exactamente estas impurezas y de dónde vienen? Bueno, los culpables más comunes son la cal (conocida coloquialmente como cal) seguida del flúor, el calcio y una gran cantidad de otros materiales orgánicos que son prácticamente inevitables en el agua (muchos de ellos son buenos para ti, como el calcio y el magnesio). Calentar, “ablandar” o filtrar el agua es una forma de eliminar algunas, si no la mayoría de estas impurezas, y es en parte la razón por la que el agua hervida y filtrada a menudo produce cubitos de hielo algo más claros.
Sin embargo, como se mencionó, es probable que no obtengas un cubo completamente limpio, incluso si filtras las impurezas. Entonces, ¿qué más está pasando aquí? A medida que el agua se cristaliza, se forman pequeñas burbujas de aire. Estas burbujas quedan atrapadas dentro del hielo como cualquier otra impureza. Los fabricantes de hielo especializados evitan esto al congelar el agua en capas para evitar que la mayoría de las burbujas de aire se formen en primer lugar. También tienden a congelar el agua muy lentamente (ajustando la temperatura mucho más alto que los congeladores domésticos comunes) para formar estructuras de cristal más grandes y para permitir que las burbujas de aire que se forman se escapen.
Datos de bonificación:
- Entonces, ¿es posible hacer hielo claro en casa sin un congelador realmente elegante? La respuesta corta es, sí, con un poco de conocimiento y las herramientas adecuadas, puedes crear un hielo increíblemente claro para sorprender a tus amigos. Haga clic aquí para un método de hacer esto.
- Otro fenómeno interesante del hielo que puede o no haber notado es que los cubos de hielo se encogerán gradualmente en el congelador después de un par de semanas debido a la evaporación directa de un sólido a un gas, en lugar de cambiar a un líquido primero. Este proceso se conoce como sublimación.
- Los carámbanos generalmente son transparentes porque la lluvia / nieve tiende a ser bastante “suave” o está libre de la mayoría de las impurezas (aunque la contaminación del aire puede cambiar esto); También tienden a formarse a partir de nieve derretida en capas, evitando burbujas.
