Un esperimento sulla trasformazione dell'acqua in ghiaccio

Bentornati sul blog curato e aggiornato per voi da Dispotech! Oggi vi proponiamo un esperimento semplice da poter riprodurre a casa che vi mostra come ottenere del ghiaccio in pochi minuti! Abbiamo preso spunto da un articolo pubblicato su bbc.co.uk. Di seguito, vi elenchiamo tutto l’occorrente necessario e le varie fasi per ricreare il fenomeno del supercooling!

Occorrente:

• Due bottiglie da 1 litro di acqua (meglio se acqua deionizzata per le batterie delle auto, ma anche l’acqua filtrata andrà bene)
• Un termometro
• Una ciotola trasparente
• Due bacinelle
• 8kg di cubetti di ghiaccio
• 3kg di sale da cucina
• Un asciugamano

Fasi dell’esperimento: (N.B.: l’esperimento può fallire se una bottiglia viene accidentalmente toccata o urtata. Per aumentare le possibilità di successo, provate a mettere le due bottiglie di acqua deionizzata in ciascuna delle due bacinelle).

1.Mettete una bottiglia d’acqua deionizzata in una bacinella e circondate la base della bottiglia con 3kg di cubetti di ghiaccio. Lasciate alcuni cubetti da parte nel freezer – serviranno in seguito. Versate 1,5kg di sale sul ghiaccio e arrivate fino al collo della bottiglia. Ripetete il processo anche con la seconda bottiglia d’acqua nella seconda bacinella.

2.Allontanatevi dalle bottiglie mentre è in atto il raffreddamento, perché anche la più piccola delle “scosse” percepita dalla bacinella può iniziare il processo di cristallizzazione del ghiaccio. Controllate delicatamente la temperatura dell’acqua servendovi di un termometro. Dovrete aspettare che il tutto arrivi a -8°: ci vorranno circa 30 minuti.

3.Sempre delicatamente, estraete una delle due bottiglie dalla sua bacinella e controllate se l’acqua sia ancora allo stato liquido. Mettetela su un tavolo, prendete i cubetti di ghiaccio che avete messo da parte nel congelatore e versateli in una ciotola trasparente. A questo punto, versate delicatamente il contenuto della bottiglia nella ciotola: vedrete, con sorpresa, come l’acqua si trasformerà istantaneamente in ghiaccio!

4.Ora prendete l’altra bottiglia dalla seconda bacinella. Con delicatezza, ripulite la bottiglia con l’asciugamano. Poi, tenendo ben ferma la bottiglia dal collo, datele un colpo secco e deciso sul tavolo: dovreste vedere, a questo punto, del ghiaccio formarsi a partire dal collo della bottiglia e vederlo andare verso il basso.

Perché il sale ghiaccia prima l’acqua?

Quando l’acqua ed il ghiaccio vengono mischiati, alcune molecole del ghiaccio si fondono e alcune dell’acqua si ghiacciano. Quando la temperatura arriva a 0°, i due processi si bilanciano, creando il fenomeno dell’ equilibrio dinamico.

Ad ogni modo, il sale altera questo equilibrio – ciò accade perché il sale si dissolve nell’acqua, ma non può interagire col ghiaccio. Le molecole del sale iniziano a sostituire le molecole dell’acqua, ergo ci sono meno molecole di acqua in fase di congelamento comparate al numero di molecole di ghiaccio che si fondono.

L’acqua si raffredda sotto lo 0°, quindi più molecole si congeleranno per raggiungere di nuovo l’equilibrio: per questo motivo più sale si aggiunge, più fredda diventa l’acqua gelata.

Provate questo esperimento a casa e fateci sapere come è andato, contattando Dispotech, your disposable excellence!