Kenapa Sesetengah Kiub Es Clear dan Lain-lain Mendung?

2024 Pengarang: Sherilyn Boyd | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 09:39

Kecuali jika anda mempunyai mesin ais khusus di rumah anda, dengan jaminan bahawa ais yang dibekukan oleh penyejuk beku anda adalah pelbagai berawan. Satu helah yang terkenal dan terkenal untuk membuat ais (er) yang jelas adalah sama ada mendidih air pertama atau menggunakan air suling. Walau bagaimanapun, walaupun melakukan ini tidak menjamin jenis ais yang sangat jelas yang anda dapati di bar mewah atau restoran. Ini adalah kerana betapa jelasnya ais, hanya sebahagiannya bergantung kepada kemurnian air yang anda gunakan, yang bermaksud walaupun anda berjaya mendapatkan air mata seorang Santo dan menyeberanginya melalui penapis air terbaik di dunia, anda mungkin akan berakhir dengan ais yang sedikit mendung.

Jadi apa yang berlaku di sini?

Bagi anda mempunyai masa, pergi ke mana-mana sinki berhampiran dan tuangkan segelas air. Kecuali anda tinggal di kawasan dengan paip buruk atau menuangkan air menjadi kaca kotor atau sesuatu, kami akan meneka bahawa air sangat jelas. Pasti, anda mungkin melihat beberapa zarah nada tidak tersirat yang terapung di dalam gelas, tetapi tidak mencukupi untuk menjelaskan mengapa ia kelihatan seperti seseorang menyusun setengah awan ke dalam peti sejuk anda apabila anda cuba menghidupkan air yang sama ke dalam ais.

Jawapan untuk misteri ini terletak pada suhu air. Anda lihat, pada suhu bilik terdapat banyak kotoran yang dibubarkan dalam air keran lama biasa. Dan seperti yang anda ingat dari kimia sekolah tinggi, air yang lebih hangat, lebih banyak bahan yang diberikan adalah mungkin untuk larut dalamnya. Sebagai contoh, gula mempunyai ikatan molekul yang sangat lemah yang hanya memerlukan sedikit tenaga untuk pecah. Oleh itu, semasa anda membekalkan air dengan lebih banyak tenaga dengan memanaskannya, jumlah gula yang dapat dibubarkan di dalamnya meningkat dan sebaliknya. Anda mungkin telah menyedari fenomena ini apabila menghidangkan teh hangat dan sejuk, atau selepas membiarkan secawan kopi sedap menjadi sejuk, dengan gula membubarkan halus apabila ia panas, tetapi muncul di bahagian bawah cangkir anda apabila kopi menjadi sejuk.

Ini pada dasarnya apa yang berlaku dengan ais. Apabila anda menyejukkan air, semua kekotoran yang senang dibubarkan di dalamnya pada suhu bilik memisahkan diri dari cecair dan menjadi kelihatan.

Anda kini mungkin tertanya-tanya mengapa kotoran ini cenderung berkumpul di tengah-tengah kiub ais, dan bukannya diedarkan secara sama rata. Ini kerana air membeku, ia menjadi kristal. Proses penghabluran umumnya menolak, atau membentuk lebih cekap, tanpa kebanyakan jenis kotoran yang terdapat dalam air paip. Ini mengakibatkan kekotoran yang didorong ke dalam air yang tidak tercemar ke arah pusat itu kerana ais membeku dari luar. Akhirnya, sudah tentu, sedikit baki akhir air di tengah akan membeku dengan kekotoran yang tidak dapat dilalui. (Fakta ini sebenarnya boleh digunakan sebagai cara untuk membersihkan air, membeku air, kemudian mencairkannya dan menyimpan hanya bit luar.)

Ini juga mengapa ais kiub yang sebahagiannya terbentuk, di mana kebanyakan pusat masih cair, biasanya sangat jelas - air yang mengandungi sedimen yang masih larut dan kekotoran itu tidak cukup sejuk lagi bagi mereka untuk muncul.

Jadi apa sebenarnya kekotoran ini dan dari mana asalnya? Nah, penyebab yang paling biasa adalah kapur (yang dikenali sebagai limescale) diikuti oleh fluorida, kalsium dan sebilangan besar bahan organik lain yang tidak dapat dielakkan dalam air (dengan banyak yang baik untuk anda seperti kalsium dan magnesium). Pemanasan, "melembutkan," atau penapisan air adalah salah satu cara untuk menghapuskan beberapa, jika tidak kebanyakan kekotoran ini dan sebahagiannya adalah sebab air rebus dan ditapis sering menghasilkan kiub ais yang agak jelas.

Walau bagaimanapun, seperti yang dinyatakan, anda mungkin masih tidak akan mendapatkan kiub sepenuhnya jelas walaupun anda menyaring kekotoran. Jadi apa lagi yang berlaku di sini? Sebagai air mengkristal, gelembung bentuk udara kecil. Gelembung-gelembung ini terperangkap di dalam ais seperti sebarang kekotoran lain. Pembuat ais khas mengelakkan ini dengan membekukan air dalam lapisan untuk menghentikan kebanyakan buih udara daripada terbentuk di tempat pertama. Mereka juga cenderung membekukan air sangat perlahan (menetapkan suhu lebih tinggi daripada pembeku isi rumah umum) untuk membentuk struktur kristal yang lebih besar dan untuk membolehkan masa untuk sebarang buih udara yang berbentuk untuk melepaskan diri.

Fakta Bonus:

Jadi adakah mungkin untuk membuat ais yang jelas di rumah tanpa pembekuan yang sangat mewah? Jawapan pendek adalah, ya, dengan sedikit knowhow dan alat yang betul anda boleh membuat ais yang luar biasa jelas untuk wow teman-teman anda dengan. Klik di sini untuk satu kaedah untuk melakukan ini.
Satu lagi fenomena es yang menarik yang anda mungkin atau mungkin tidak perasan adalah bahawa kiub ais secara beransur-ansur menyusut dalam peti sejuk selepas beberapa minggu kerana penyejatan secara langsung dari pepejal kepada gas, bukannya beralih kepada cecair terlebih dahulu. Proses ini dikenali sebagai sublimasi.
Icicles biasanya secara semulajadi jelas kerana hujan / salji cenderung agak "lembut", atau bebas dari kekotoran yang paling (walaupun pencemaran udara dapat mengubahnya); mereka juga cenderung membentuk salji cair dalam lapisan, mengelakkan gelembung.