Las cosas se han vuelto más frías en el hemisferio norte. El otoño está sobre nosotros una vez más, y el invierno regresará aquí el 21 de diciembre de 2018. Con esas estaciones vienen sus desafíos. Por ejemplo, si hay un término que garantiza que los propietarios de automóviles pierdan la calma, es " hielo negro ". El Servicio Meteorológico Nacional define esto como "hielo irregular en las carreteras u otras superficies de transporte que no se pueden ver fácilmente".
Para el ojo humano, es casi invisible. El hielo negro no es realmente negro; es transparente. El material solo se ve negro cuando cubre una capa de pavimento negro azabache. Los accidentes ocurren una vez que los conductores, ciegos al peligro, conducen sus autos sobre el hielo y pierden tracción.
Otros tipos de hielo son más fáciles de ver. Sin duda habrá notado que los cubitos de hielo caseros suelen verse turbios y opacos en el medio, como bloques blanquecinos de algodón de azúcar. Eso contrasta con la aterradora claridad del hielo negro. ¿Cómo es que el hielo negro es transparente, pero los cubos en sus típicas bandejas de hielo no lo son?
Sentirse transparente
El agua líquida parece clara. Eso es porque el material no absorbe la mayor parte de la luz visible que lo atraviesa. Sin embargo, el agua tiene una cualidad engañosa: no importa lo fresca que parezca, nunca es 100% pura . Una muestra de H2O puede contener trozos flotantes de materia orgánica (algas, restos de plantas, etc.) junto con sedimentos en suspensión, partículas de polvo o motas de minerales como calcio y cal. También puede albergar muchos gases disueltos, como el oxígeno. (Sin dicho oxígeno, los peces no podrían respirar ). Los gases y las impurezas físicas son la clave para comprender por qué esos cubitos de hielo en su jarra de limonada están tan turbios.
Vea cuando el agua se congela , los desechos internos y las burbujas de aire pueden concentrarse. Los cúmulos impiden la luz, lo que hace que se dispersen todas las frecuencias de colores diferentes en el espectro de luz visible . Cuando esto sucede, el hielo se ve blanco y nublado. Pero no siempre sucede.
Caminar sobre el agua
En 2014, el YouTuber Tomas Nunuk se filmó a sí mismo y a un compañero de viaje caminando por Velke Hincovo Pleso, un lago profundo de agua dulce en las montañas de Eslovaquia. Su video se volvió viral porque muestra a los dos hombres de pie sobre un hielo increíblemente claro; las rocas del fondo del lago debajo de ellos son perfectamente visibles a través del agua helada. El hielo en el video de Nunuk era tan transparente que algunos espectadores de YouTube asumieron que las imágenes eran falsas. Pero Velke Hincovo Pleso es muy real, y cuando el lago se congela (como suele suceder), la superficie del hielo puede ser cristalina.
Una capa de hielo debe estar casi completamente libre de burbujas de aire y escombros para tener este grado de claridad. También hay otros requisitos . El hielo está formado por cristales, y cuando el H2O se congela rápidamente, esos cristales tienden a ser pequeños y numerosos. Eso hace que el hielo parezca más blanco porque los cristales tienen superficies reflectantes. Entonces, si hay más cristales, habrá más reflejos, lo que ayudará a dispersar la luz entrante. Por otro lado, el hielo que se ha congelado lentamente se construye con menos cristales y más grandes . Y esos promueven la transparencia.
En resumen, el hielo solo se volverá transparente y cristalino si se congela lentamente y no tiene demasiadas impurezas o cristales. El ahora famoso video de YouTube de Tomas Nunuk es un estudio de caso de cómo se ve cuando se cumplen todas estas condiciones. El día de su viaje por Eslovaquia, Velke Hincovo Pleso fue coronado con una manta helada que tenía alrededor de 2 centímetros (o 0,78 pulgadas) de grosor. El agua debe haberse congelado gradualmente durante un período de tranquilidad sin vientos fuertes que pudieran haber arrojado escombros al lago o agitado el agua .
Problema de bandeja y hielo negro
Vemos que sucede lo mismo en el hielo negro de la calzada. Aunque no todo esto proviene de la misma fuente (puede comenzar como niebla , neblina, llovizna o nieve derretida), siempre se congela lentamente durante los períodos de poco viento, es consistentemente delgado y contiene muy pocas impurezas. Por eso el hielo negro es tan transparente y frustrante para los automovilistas.
Pero a pesar de las molestias de las carreteras, el hielo transparente no es tan común en la naturaleza como la variedad blanca y nublada. Hay muchas razones por las que un trozo de hielo determinado puede no estar claro. Parte del hielo está formado por copos de nieve caídos , cuyas formas angulares y cristales irregulares dispersan la luz. Y a veces, el agua simplemente se congela rápidamente, lo que resulta en hielo con cristales más pequeños.
El hielo artificial está sujeto a las mismas leyes físicas. La mayoría de las bandejas de hielo domésticas están diseñadas para congelar pequeños bloques de agua de afuera hacia adentro. Hacerlo tiene el efecto secundario de conducir las impurezas dentro del agua hacia el centro de cada cubo. Por tanto, los productos acabados se ven blancos y brumosos en el medio. Para conseguir cubos más claros y atractivos, algunos restaurantes utilizan costosas máquinas que congelan el agua de forma muy gradual y exclusivamente de un lado. Eso deja que las impurezas escapen hacia afuera.
Afortunadamente, hay muchas formas más económicas de hacer cubitos de hielo transparentes. Un truco bien conocido consiste en hervir el agua con anticipación, eliminando así los gases disueltos antes de que comience el proceso de congelación.
AHORA ES BUENO
Técnicamente, el agua no es incolora (aunque a menudo se ve así). Lo crea o no, el líquido tiene un tinte azulado natural , debido a que absorbe la luz roja, amarilla y naranja con mayor facilidad que la luz azul. Pero nuestros ojos humanos solo pueden observar esta cualidad azul en cuerpos de agua profundos . Esto ayuda a explicar por qué el océano se ve azul para nosotros mientras que los vasos llenos de agua potable se ven transparentes. También es la razón por la que los glaciares grandes y gruesos adoptan un tono real.
