Kāpēc daži ledus kubi ir skaidrāki un citi ir mākoņaini?

2023 Autors: Sherilyn Boyd | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-05-26 18:30

Ja vien jums neizdodas izveidot specializētu ledus mašīnu jūsu mājās, ir praktiski garantēts, ka ledus, ko ražo saldētava, ir duļķains daudzums. Populārs un labi pazīstams triks, lai izveidotu skaidru (er) ledus, ir vispirms vārot ūdeni vai izmantot destilētu ūdeni. Tomēr, pat to darot, negarantēsit tāda veida pilnīgi dzidru ledus, kādu atradīsit augstas klases bārā vai restorānā. Tas ir tādēļ, ka kā skaidrs ledus ir tikai daļēji atkarīgs no izmantotā ūdens tīrības viedokļa, tas nozīmē, ka pat tad, ja jums izdosies iegādāties Svētā asaras asaras un nodot tos caur labāko ūdens filtru pasaulē, jūs, visticamāk, nonāksit ar ledus, kas bija nedaudz duļķains.

Tātad, kas notiek šeit?

Tiem no jums ir laiks, dodieties uz jebkuru tuvējo izlietni un ielieciet glāzi ūdens. Ja vien jūs neesat dzīvojis apgabalā ar sliktu santehniķi vai ieleisiet ūdeni netīrajā stiklā vai kaut ko, mēs gatavojamies uzminēt, ka ūdens ir pilnīgi skaidrs. Protams, jūs varat redzēt dažas klaiņojošas, nediskrāsošas daļiņas, kas peld ar stiklu, bet nepietiek, lai izskaidrotu, kāpēc, piemēram, mēģinot pagriezt to pašu ūdeni ledu, šķiet, ka kāds ir pieblīvējis pusi mākoņa savā saldētavā.

Atbilde uz šo noslēpumu ir ūdens temperatūrā. Redzi, istabas temperatūrā ir daudz piemaisījumu, kas tiek izšķīdināti kārtējā vecā krāna ūdenī. Un, kā jūs varat atsaukt no vidusskolas ķīmijas, siltāks ūdens ir, jo vairāk konkrētas vielas ir iespējams izšķīdināt tajā. Piemēram, cukuram ir ļoti vājas molekulārās saites, kam ir nepieciešams mazs enerģijas daudzums, lai pārtrauktu. Tādējādi, kad jūs apkures laikā piegādāiet ūdeni ar lielāku enerģiju, palielinās cukura daudzums, kuru jūs varat izšķīdināt, un otrādi. Jūs, iespējams, pamanījāt šo fenomenu, saldinot karstu tēju vai aukstu, vai arī pēc tam, kad cukura kafija ir atdzisusi, kad cukurs izšķīst, kad tas ir karsts, bet tas tiek parādīts kafijas apakšā, kad kafija kļūst auksta.

Tas būtībā notiek ar ledus. Kad jūs atdzesē ūdeni, visi piemaisījumi, kas tajā šķīstīgi istabas temperatūrā, šķiras no šķidruma un kļūst redzami.

Tagad jums var būt jautājums, kāpēc šie piemaisījumi mēdz veidoties ledus kuba centrā, nevis vienmērīgi sadalīt. Tas ir tāpēc, ka ūdens sasalst, tas kristalizējas. Šis kristalizācijas process parasti tiek noraidīts vai veidots efektīvāk, bez lielākās daļas piemaisījumu veidiem, kas atrodami krāna ūdenī. Tas izraisa to, ka piemaisījumi nonāk saskarsmē ar ūdeni centra virzienā, kad ledus sasalst no ārpuses. Galu galā, protams, galīgais atlikušais ūdens daudzums centrā būs sasalst ar piemaisījumiem, kas nekur nav iet. (Šo faktu patiesībā var izmantot kā līdzekli ūdens attīrīšanai, ūdens sasalšanai, pēc tam tas kušanas laikā un tikai ārējo bitu uzglabāšana).

Tāpēc arī daļēji izveidotie ledus gabaliņi, kur lielākā daļa centra joprojām ir šķidruma, parasti ir ļoti skaidri - ūdens, kas satur šos vēl izšķīdinātos nogulumus un piemaisījumus, vēl nav pietiekami atdzisis, lai tās varētu parādīties.

Tātad, kādi ir šie piemaisījumi un no kurienes tie nāk? Labi visbiežāk vaininieki ir kaļķi (pēc sarunvalodas pazīstams kā kaļķakmens), kam seko fluors, kalcijs un vesels virkne citu organisku materiālu, kas ūdenī praktiski nav neizbēgami (daudzi no tiem ir piemēroti kalcijam un magnijam). Ūdens attīrīšana, "mīkstināšana" vai ūdens filtrēšana ir viens no veidiem, kā noņemt dažus, ja ne lielāko daļu šo piemaisījumu, un daļēji tas ir iemesls, ka vārīts un filtrēts ūdens bieži dod nedaudz skaidrākus ledus gabaliņus.

Tomēr, kā minēts, jūs, visticamāk, nespēsit iegūt pilnīgi skaidru kubu pat tad, ja filtrēsiet piemaisījumus. Tātad, kas vēl šeit notiek? Kad ūdens kristalizējas, veidojas nelieli gaisa burbuļi. Šie burbuļi kļūst notverti ledu, tāpat kā jebkuru citu piemaisījumu. Specializētie ledus veidotāji to izvairās, sasaldējot ūdeni slāņos, lai vispirms novērstu lielāko daļu gaisa burbuļu veidošanos. Viņiem ir arī tendence ūdens iesaldēt ļoti lēni (iestatot temperatūru daudz augstāka par parasto sadzīves saldētavu), lai veidotu lielākas kristāla struktūras un ļautu laiku izvairīties no jebkādiem gaisa burbuļiem, kas veido formu.

Bonus fakti:

Tātad, vai ir iespējams padarīt dzidru ledus mājās bez īsti saldētavas? Īsā atbilde ir, jā, ar nelielu zinātību un pareizajiem rīkiem jūs varat radīt pārsteidzoši dzidru ledus, lai vajāt savus draugus. Lai to izdarītu, noklikšķiniet šeit.
Vēl viena interesanta ledus parādība, kuru jūs, iespējams, var nemanīt vai pamanīt, ir tas, ka ledus kubi pēc pāris nedēļām pakāpeniski samazināsies saldētavā, jo iztvaikošana notiek tieši no cietā stāvoklī uz gāzi, nevis vispirms tiek pārslēgta uz šķidrumu. Šis process ir pazīstams kā sublimācija.
Lāstekas parasti ir dabiski skaidras, jo lietus / sniega tendence ir samērā "mīksta" vai bez piemaisījumiem (lai arī gaisa piesārņojums to var mainīt); tie arī mēdz veidoties no kausēta sniega slāņos, izvairoties no burbuļiem.