Água de super-resfriamento é fácil e divertido. Basicamente, você refrigera a água abaixo de seu ponto de congelamento e cristaliza em gelo sob comando. Aqui estão as instruções passo a passo para o super-resfriamento de água usando dois métodos diferentes.
Método #1: Super-resfriamento de água engarrafada
Super-resfriamento de água engarrafada em um freezer doméstico é o fácil. O único “truque” é que a água engarrafada precisa ser razoavelmente pura. A água de Fiji é uma das marcas mais confiáveis de se usar, mas qualquer água purificada por osmose reversa ou destilação funciona bem. A razão pela qual a água engarrafada funciona melhor do que a água da torneira é porque a água da torneira contém pequenas partículas, minerais dissolvidos e gases dissolvidos que fornecem locais de nucleação para a formação de gelo. Você pode ainda refrigerar a água da torneira, mas primeiro deixe-a repousar por várias horas para que qualquer bolha possa escapar.
- Coloque uma garrafa de água não aberta no freezer. Além disso, encha uma garrafa do mesmo tamanho com água da torneira.
- Deixe as garrafas arrefecerem sem serem perturbadas durante cerca de 2-1/2 horas. O tempo exato necessário para super-resfriar a água depende da temperatura do freezer e do tamanho da garrafa de água. Não perturbe nenhuma das garrafas, mas procure ver se a água da torneira congelou. Quando a água da torneira congela, significa que a água purificada da garrafa é super-refrigerada. (Se a água em ambas as garrafas estiver congelada, você precisa derreter o gelo e começar de novo, mas verifique as garrafas após menos tempo. Se ambas as garrafas congelarem novamente, ou você esperou muito tempo novamente ou então a água engarrafada não era suficientemente pura.)
- Retirar cuidadosamente a garrafa de água super-refrigerada do congelador.
- Inicie a cristalização no gelo agitando a garrafa ou abrindo-a e despejando o líquido sobre um pedaço de gelo ou pedaço de picolé congelado.
Método #2: Superfrie um copo de água
Não é necessário um congelador para superfrigerar água. Tudo que você precisa é de gelo e um pouco de sal. Quando você polvilhar sal no gelo, a pequena quantidade de gelo derretido (água líquida) dissolve o sal e sofre uma depressão de ponto de congelamento. Isto baixa a temperatura do gelo abaixo de 0 °C ou 32 °F. É uma maneira prática de congelar sorvete caseiro que também funciona para o super-resfriamento da água.
- Encha uma tigela grande com gelo. Salpique uma colher de sopa de sal sobre o gelo.
- Ponha uma garrafa de água (com garrafa de água da torneira, para referência) no gelo salgado ou coloque um copo de água purificada na tigela (com termómetro, para saber quando está super-refrigerada). Certifique-se de que o nível do gelo está acima do nível do líquido no recipiente.
- Para um copo contendo apenas algumas colheres de sopa de água, leva apenas cerca de 15 minutos para super-refrigerar o líquido. A água engarrafada demora mais tempo e pode ser necessário reabastecer o gelo na tigela se derreter demasiado.
- Congele a água super-refrigerada em gelo, perturbando-a ou deixando cair um pequeno pedaço de gelo na água.
Como funciona a água super refrigerada
A água normalmente congela em gelo a 0 °C ou 32 °F, mas pode ser super refrigerada a pressões normais até uma temperatura tão baixa quanto -48,3 °C ou -55 °F, desde que não haja locais de nucleação para suportar o crescimento de cristais de gelo. Na extremidade inferior da faixa de temperatura, a água super-refrigerada é água vítrea. Em outras palavras, é um sólido amorfo, mas não é gelo cristalino. Mas, logo abaixo do ponto de congelamento ainda é um líquido.
Quando a temperatura cai abaixo do ponto de congelamento, a água super-refrigerada não se cristaliza devido à forma como as moléculas de água se organizam quando resfriadas. O gelo normal é gelo hexagonal (como os cristais de neve de seis lados), mas a ligação de hidrogênio dá à água outras opções. A água super-refrigerada tem moléculas de água tetraédricas e aglomerados de água pentamericana. Portanto, mesmo que o gelo hexagonal seja mais estável que a água líquida, ele não forma sua estrutura cristalina preferida, a menos que seja perturbado porque a água tetraédrica e pentamericana está “no caminho”
Supercooling vs. Depressão de Ponto de Congelamento
Algumas pessoas confundem supercooling com depressão de ponto de congelamento. Enquanto ambos os processos causam o congelamento de um líquido a uma temperatura abaixo do ponto de congelamento normal, o super-resfriamento envolve uma substância pura. A depressão do ponto de congelamento ocorre quando partículas dissolvidas interrompem a organização das moléculas do líquido para a fase sólida.
Exemplos de Água Super-refrigerada na Natureza
O super-refrigeramento da água é um fenômeno natural. Ocorre em nuvens de cumulus e stratus. Aeronaves empregam sistemas de degelo porque de outra forma a água super-refrigerada se cristaliza em gelo quando as asas a perturbam.
A chuva gelada é outro exemplo de água super-refrigerada. Quando a chuva atinge uma superfície, ela se cristaliza em gelo.
Se você gostou deste projeto, outro exemplo divertido de super-resfriamento é o gelo quente!