Como congelar agua en un segundo

Máquina de congelación instantánea

Que suenen las alarmas: El agua no siempre se congela cuando debería. De hecho, se puede enfriar el agua y la mayoría de los líquidos por debajo de las temperaturas a las que suelen congelarse. En una ocasión, los científicos enfriaron el agua hasta la gélida temperatura de -51 °C y el H2O permaneció líquido, al menos durante una fracción de segundo, antes de congelarse. Pero olvídate de los científicos: puedes utilizar este fenómeno, llamado superenfriamiento o subenfriamiento, para hacer granizados instantáneos, incluso de cerveza.

Primero, veamos la ciencia. Parece una locura, pero el líquido no se convierte automáticamente en sólido cuando se enfría hasta su punto de congelación. Incluso a temperaturas frías, como los 0°F del congelador medio, se necesita un proceso para convertir el agua en hielo. Las dos sustancias son muy diferentes, desde sus estructuras hasta sus densidades (el hielo es un ocho por ciento menos denso que el agua). Por eso, para poner en marcha este proceso de transformación es necesario que algo altere el statu quo.

En otras palabras, el líquido debe contener algún tipo de impureza a la que las moléculas de agua puedan unirse ligeramente. Sin ese agente, podría formarse un pequeño cristal de hielo, pero no tendrá la energía necesaria para crecer. El incipiente cristal de hielo volverá a convertirse en líquido, y el agua líquida se irá enfriando cada vez más hasta llegar al superenfriamiento. La diferencia entre el agua líquida superenfriada y la normal va más allá de la temperatura: el fluido más frío es en realidad un 20% menos denso, según la química Valeria Molinero, de la Universidad de Utah. Cuando un líquido se encuentra en este estado, con una temperatura inferior a su punto de congelación, se vuelve inestable. Si añadimos una mota de polvo, un cubito de hielo, un rasguño en el recipiente o incluso un empujón accidental, todo el volumen se congelará ante nuestros ojos.

Cómo congelar agua sin un congelador

Cuando necesitamos congelar agua, solemos echar una o dos botellas en la cámara de congelación y, al cabo de un rato, ¡un depósito de líquido frío o incluso helado está listo para consumir! Sin embargo, algunas personas han empezado a notar que ciertas marcas de agua no se congelan en absoluto.

¿Cuál podría ser la razón, y por qué el agua no se congela correctamente incluso cuando se coloca en el congelador donde la temperatura es la adecuada para convertir el líquido en el hielo? Esto es lo que intentaremos investigar y explicar hoy.

Para responder a esta pregunta, primero tenemos que recordar que la congelación del agua sólo es posible cuando la temperatura circundante es de cero grados Celsius (que equivale a 32 grados Fahrenheit). Sólo en estas condiciones el agua de la botella podrá congelarse completamente.

En el caso del agua sobreenfriada, significa que el líquido ya tiene una temperatura inferior al punto de congelación normal. Sin embargo, el agua sigue en estado líquido porque le falta algo que ponga en marcha el proceso de solidificación. Sin ese impulso, las moléculas de agua siguen moviéndose de forma independiente en lugar de juntarse en una disposición regular para formar cristales.

Cómo congelar el agua al instante

¿Sabías que se puede enfriar el agua por debajo de su punto de congelación a 32 °F (0 °C) sin que se vuelva sólida? Este método de congelación instantánea se llama «superenfriamiento». Puedes utilizar sal, hielo y agua para sobreenfriar botellas de agua en un instante. El agua sobreenfriada seguirá siendo un líquido hasta que algo, como un movimiento de golpeo, inicie instantáneamente el proceso de congelación.

Resumen del artículoPara congelar el agua al instante, primero crea una mezcla de agua con sal y hielo llenando un cubo o nevera hasta la mitad con hielo y añadiendo el agua suficiente para que los cubitos se muevan. A continuación, añade 2 tazas de sal gema por cada 10 libras de hielo y mezcla con una cuchara grande. Una vez que tengas la mezcla, déjala reposar durante unos 30 minutos, o hasta que llegue a unos 27 grados Fahrenheit. Si no baja de esa temperatura, mezcla otra taza de sal gema. Mientras la mezcla sigue enfriándose, vierte agua purificada o destilada en botellas de agua de plástico y coloca las botellas en el cubo sin que se toquen entre sí. Evita utilizar agua del grifo, ya que las impurezas arruinarán el proceso de superenfriamiento. Sigue vigilando la temperatura hasta que alcance unos 17 grados Fahrenheit. Cuando lo haga, coge una botella y golpéala contra una superficie dura, ya que esto hará que se formen cristales de hielo en la parte superior de la botella y que bajen hasta el fondo. Para más consejos, incluyendo cómo congelar las botellas sin golpearlas, sigue leyendo.

Química para congelar el agua al instante

La congelación es una transición de fase en la que un líquido se convierte en un sólido cuando su temperatura desciende por debajo de su punto de congelación. De acuerdo con la definición establecida internacionalmente, la congelación significa el cambio de fase de solidificación de un líquido o del contenido líquido de una sustancia, generalmente debido al enfriamiento. [1][2]

Para la mayoría de las sustancias, los puntos de fusión y congelación son la misma temperatura; sin embargo, algunas sustancias poseen diferentes temperaturas de transición sólido-líquido. Por ejemplo, el agar presenta una histéresis en su punto de fusión y congelación. Se funde a 85°C (185°F) y se solidifica de 32°C a 40°C (89,6°F a 104°F)[3].

La mayoría de los líquidos se congelan por cristalización, es decir, la formación de un sólido cristalino a partir del líquido uniforme. Se trata de una transición de fase termodinámica de primer orden, lo que significa que mientras coexisten el sólido y el líquido, la temperatura de todo el sistema se mantiene casi igual al punto de fusión debido a la lenta eliminación del calor al entrar en contacto con el aire, que es un mal conductor del calor[cita requerida] Debido al calor latente de fusión, la congelación se ralentiza mucho y la temperatura no bajará más una vez que se inicie la congelación, sino que seguirá bajando una vez que termine[cita requerida].