@ 2014.07.14 , 15:58

自制冰块,为什么有的晶莹剔透有的雾蒙蒙

除非你家里有个专业的制冰机,要不然自己家冻的冰块儿总是不那么晶莹剔透,很多人会说解决的办法是先把水煮开或者用蒸馏水来冻冰块。但就算如此也无法保证每一颗都像高档酒吧或餐厅里的那样完美。这是因为冰块的透亮程度并不完全取决于水的纯度,这意味着即使你把圣人的眼泪通过世界上最好的过滤器过滤后依然无法保证冻出完美透亮冰块。

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这是为什么?

如果你有时间,拿一杯水过滤一下,除非你还在使用破旧的打水设施或者用了一个相当脏的杯子,那么我们可以认为这杯水已经非常干净了。也许你会说还有一些看不见的物质会从空气中落到水里,但这不足以解释为什么你冻的冰块像被塞入了半朵云一样。

其实谜题的答案是水的温度。你看,在室温的情况下,有很多杂质溶解在水中,这时你会想到高中化学里说过,水温越高,溶质在水中的溶解度越高。例如糖只需要很小的能量就能破坏它分子间的作用力,让它溶解在水中。因此只要你的水越热,含有的能量越高,也就越容易溶解糖。

这个原理在冰块儿里也同样如此。当你不断地将水冷却,里面溶解的杂质也就逐渐与液体分离最终形成了肉眼可见的杂质。

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现在你可能又会问那为什么这些杂质都跑到了冰块中间,而不是在冰块表面呢?这时因为当水冷冻了,它就开始结晶,而这个过程是由外向内的,外面温度先降下来,杂质就被挤到内部温度相对较高的水中,直到最后里面的水也结了冰,杂质就无处可逃在最里面析出了。(事实上这也是一种净化水的方式,把杂质逼到里面浓缩,只保留外面的水。)

这也就是为什么冻到一半时,中间还没有完全冻结的冰块都非常剔透。

那这些杂质都是些什么,它们是怎么来的呢?最主要的是水垢,氟、钙以及一些有机物,(这些杂质大部分都是对人有好处的,如钙、镁等。)加热、软化、过滤水是出去它们的方法之三,这就是为什么加热和过滤确实有助于增加冰块的透明度。

然而,正如上面说所,即使你完全过滤掉所有杂质,还是无法保证完美,因为在水结冰的过程中会产生小小的空气泡,这些泡泡像杂质一样被困在冰里。专业的制冰机在夹层中冷冻水,可以一定程度阻止空气进入冰块。而且制冰机是慢慢冻冰块的,设置的问题通常比家里的冰箱要高,有充分的时间让那些空气排出。

番外:

1.也不是说自己家就做不出完美的冰块,这位朋(zhai)友(nan)就为我们很好地展示了如何自制美丽冰块。[link]

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2.另外一个关于冰块的有趣事实是这样的,不知道你是否注意到,如果你把冰块放在冰箱里冻了好几个星期,冰块的体积会慢慢变小的哦(原理就不多讲了,初中物理)

3.无论人多么聪明,大自然似乎总能不费吹灰之力秒杀我们,没有制冰机,它创造的冰柱却总是那么晶莹无暇。这是因为雪水比我们的自来水“软”,所含的杂质更少(不过空气污染严重的话就不好说了),而且冰柱是由底层融化的雪形成的,也防止了气泡的影响。

本文译自 todayifoundout.com,由译者 MegaMega 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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