Бутылка газировки лежит в морозилке ниже нуля, но остается жидкой. Снимаешь крышку, и напиток за секунды превращается в кашу. Рассказываем, что запускает процесс криталлизации и где еще это случается.
Лед появляется не просто потому, что температура падает ниже 0 °C. Для начала кристаллизации еще нужен центр кристаллизации — пылинка, крошечный кристалл или даже царапина на стенке. К такой частице присоединяются первые молекулы воды, и начинается рост льда. Без этого вода может оставаться жидкой, даже если вокруг мороз — это состояние называют переохлаждением. По данным проекта Physics Van Иллинойского университета, в обычных условиях вода редко остывает ниже −20 °C, а в очень чистой — ненадолго может дойти почти до −40 °C.
Почему газировка в бутылке не замерзает
В закрытой бутылке нет подходящих центров кристаллизации. Стенки пластика гладкие, а сахар и другие добавки растворены в воде — твердых частиц, с которых мог бы начаться рост льда, почти нет. Кроме того, эти добавки понижают температуру замерзания, поэтому для замерзания нужна заметно более низкая температура, чем 0 °C. Газ остается растворенным под давлением, пузырей внутри нет, и напиток выглядит как обычная прозрачная жидкость.
Что запускает замерзание при открытии бутылки
Когда снимают крышку, давление резко падает, и растворенный газ выходит тысячами мелких пузырьков. По данным научных источников, именно на этих пузырьках начинается нуклеация — образование первых кристаллов льда. Перепад давления и возможная встряска только помогают процессу начаться. Дальше первые кристаллы создают новую поверхность, на которой нарастают соседние слои льда, и замерзание быстро распространяется по всему объему. Без такого «толчка» тот же процесс в морозилке шел бы часами.
Источник: hi-tech.mail.ru