Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe wordt voorkomen dat onderkoeld water in ijs verandert

1) Door kernvorming te voorkomen

Nucleatie is het proces waarbij ijskristallen in water worden gevormd. Het komt voor wanneer watermoleculen samenkomen in een specifieke opstelling waardoor ze bindingen met elkaar kunnen vormen en een vaste kristalstructuur kunnen vormen. Het voorkomen van kiemvorming kan daarom voorkomen dat water in ijs verandert. Dit kan worden bereikt door:

- Additieven :Het toevoegen van bepaalde additieven aan water, zoals antivries of zout, kan de vorming van ijskristallen verstoren en kiemvorming voorkomen.

- Trilling :Het toepassen van trillingen of ultrageluid op water kan ook de vorming van ijskristallen verstoren en kiemvorming voorkomen.

- Magnetische velden :Het is ook aangetoond dat het blootstellen van water aan magnetische velden de kiemvorming remt en voorkomt dat water bevriest.

2) Door de temperatuur langzaam te verlagen

De snelheid waarmee water bevriest, kan van invloed zijn op de vraag of het al dan niet in ijs verandert. Als water langzaam wordt afgekoeld, heeft het meer tijd om kristallen te vormen die stabiel zijn en minder snel zullen smelten. Als water echter snel wordt afgekoeld, heeft het mogelijk niet genoeg tijd om stabiele kristallen te vormen en kan het in plaats daarvan onstabiele kristallen vormen waarvan de kans groter is dat ze smelten. Dit is de reden waarom onderkoeld water vloeibaar kan blijven bij temperaturen onder het vriespunt.

3) Door druk uit te oefenen

Het uitoefenen van druk op water kan ook voorkomen dat het in ijs verandert. Dit komt omdat druk de dichtheid van water verhoogt, waardoor het moeilijker wordt om ijskristallen te vormen.

4) Door gebruik te maken van een hydrofoob oppervlak

Een hydrofoob oppervlak is een oppervlak dat water afstoot. Wanneer water op een hydrofoob oppervlak wordt geplaatst, vormt het kleine druppeltjes met een hoge oppervlaktespanning. Deze oppervlaktespanning voorkomt dat de waterdruppels bevriezen.