Een cool filmpje op Reddit toont het vreemde fenomeen van een “snap freeze”.
Poster DifficultBoss deelde een filmpje van een fles bronwater die snel van boven naar beneden bevriest wanneer hij wordt geschud nadat hij buiten is gelaten in koud weer. De wetenschap achter deze plotselinge overgang heeft te maken met hoe water van vloeibaar in vast verandert.
Wanneer het zijn vriespunt van 32 graden Fahrenheit (nul graden Celsius) bereikt, begint water normaal gesproken te kristalliseren tot ijs. Maar dit kristallisatieproces vereist een thuisbasis – een kern waar watermoleculen zich op kunnen schikken. Als het water zuiver genoeg is, zal er geen kristallisatie plaatsvinden, volgens het University of Illinois Physics Van outreach programma. Vloeibaar water dat zich onder het vriespunt bevindt, wordt “onderkoeld” genoemd.
De plotselinge bevriezing vindt plaats wanneer deze delicate, supergekoelde toestand wordt verstoord, zoals in de video wanneer de poster de fles een beetje schudt. Door het schudden komt waarschijnlijk een minuscuul stukje rijp los van de binnenkant van het deksel van de fles, waardoor de ontbrekende nucleatieplaats ontstaat.
Hoe vast het water bevriest hangt af van de buitentemperatuur, die niet wordt vermeld in de Reddit-post. Volgens Physics Van geeft water 80 calorieën per gram aan warmte af als het bevriest, en zijn typische temperaturen in de vriezer (die niet meer dan een paar graden onder het vriespunt liggen) meestal niet genoeg om een fles water keihard te laten bevriezen. Het water dat bevriest geeft eigenlijk genoeg warmte af om de rest van het water vloeibaar te houden, wat resulteert in smeltwater. Bij temperaturen die koud genoeg zijn, kan een fles water echter wel degelijk bevriezen: Volgens Physics Van kan water worden afgekoeld tot een temperatuur van 43,6 graden F (42 graden C).
De overgang van vloeibaar naar vast is niet het enige moment waarop water zich vreemd gedraagt. Het kan ook gebeuren bij het kookpunt van water. Water kan oververhit raken wanneer de temperatuur boven de 100 graden Celsius komt zonder over te gaan naar een gasvormige toestand. Net als bij superkoeling gebeurt dit in water dat zo zuiver is en waarin de containers zo glad zijn dat er geen kernen ontstaan. Net als ijskristallen in onderkoeld water hebben de belletjes die het kookproces op gang brengen niets om zich aan vast te klampen. Maar oververhitte vloeistoffen kunnen heel wat gevaarlijker zijn dan onderkoelde vloeistoffen: In plaats van in ijs te veranderen wanneer ze worden verplaatst, kunnen ze plotseling in een gas uitbarsten, wat leidt tot een explosie van zeer hete vloeistof. Microwaving gedestilleerd water kan zo’n uitbarsting veroorzaken – een fenomeen dat je op YouTube kunt bekijken zonder gevaar voor tweedegraads brandwonden.
Oorspronkelijk artikel op Live Science.
Recent nieuws