คุณอาจเคยเห็นวิดีโอที่ดูเหมือนขวดน้ำเย็นธรรมดาห้อยอยู่และคิดถึงธุรกิจที่เป็นน้ำของตัวเองจนแบมแบม! มีคนเคาะกับโต๊ะและทั้งขวดจะกลายเป็นน้ำแข็งทันที เวทมนตร์ศาสตร์มืดนี้คืออะไร?
ให้เราเป็นคนแรกที่บอกคุณว่ามันไม่ใช่เวทมนตร์ แต่เป็นวิทยาศาสตร์ และเป็นวิทยาศาสตร์ง่ายๆ ในเรื่องนั้น และใช่คุณสามารถลองทำที่บ้านได้อย่างแน่นอน
สถานีนิวเคลียส
เมื่อสารเปลี่ยนสถานะ - เหมือนน้ำของเหลวเปลี่ยนไปเป็นของแข็งน้ำแข็ง - กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับนิวเคลียส นั่นคือเมื่อมีความไม่สมบูรณ์ในสาร เช่นฝุ่นในน้ำ ที่สถานะใหม่สามารถใช้เป็นสมอหรือนิวเคลียสสำหรับการเปลี่ยนแปลงจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง โมเลกุลหนึ่งก่อตัวเป็นผลึกน้ำแข็งที่นิวเคลียส ซึ่งสร้างพื้นที่ผิวน้ำแข็งมากขึ้น ซึ่งทำให้โมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียงเปลี่ยนเป็นน้ำแข็งมากขึ้น ซึ่งสร้างพื้นที่ผิวน้ำแข็งมากขึ้น ซึ่งทำให้โมเลกุลที่อยู่ใกล้เคียงเปลี่ยนเป็นน้ำแข็งมากยิ่งขึ้น ... คุณจะได้ ความคิด.
โดยปกติจะมีนิวเคลียสจำนวนมากในน้ำ ดังนั้นเมื่อคุณเปิดขวดน้ำในช่องแช่แข็ง น้ำจะเริ่มแข็งตัวในบริเวณที่ไม่สมบูรณ์เหล่านั้นทั่วทั้งของเหลว นี่เรียกว่านิวเคลียสต่างกันเพราะน้ำไม่สม่ำเสมอ มีของอยู่ในนั้น และน้ำแข็งก่อตัวขึ้นตลอดน้ำเมื่อเวลาผ่านไป
แต่สามารถสร้างนิวเคลียสที่เป็นเนื้อเดียวกันได้ ที่เกิดขึ้นเมื่อไม่มีสิ่งเจือปนในน้ำเพราะไม่มีนิวเคลียสสำหรับน้ำแข็งก่อตัวขึ้นรอบ ๆ เมื่อน้ำเย็นขึ้นและเย็นลง นี่คือกระบวนการที่สร้างน้ำแข็ง "ทันที"
สุดยอดวิทยาศาสตร์ในตู้แช่แข็งของคุณ
น้ำขึ้นชื่อเป็นน้ำแข็งที่ 32 องศาฟาเรนไฮต์ (0 องศาเซลเซียส) แต่น้ำบริสุทธิ์ก็เหมือนของที่คุณซื้อในขวดจากร้าน ไม่มีอะไรเลยนอกจากโมเลกุลของน้ำในนั้น ดังนั้นจึงไม่มีอะไรจะเริ่มต้นกระบวนการนิวเคลียสที่ต่างกันตามปกติได้
หากคุณมีขวดน้ำบริสุทธิ์ คุณสามารถใส่ลงในช่องแช่แข็งและปล่อยให้มันไม่ถูกรบกวน – ห้ามขยับ ห้ามจับ – เป็นเวลาสองสามชั่วโมง พวกมันจะยังคงเป็นของเหลวเพราะน้ำบริสุทธิ์ที่ไม่มีนิวเคลียสจะแข็งตัวที่ -43.6 องศาฟาเรนไฮต์ (-42 องศาเซลเซียส) ตอนนี้เป็นของเหลวที่เย็นจัดมาก ซึ่งฟังดูเจ๋งมาก
เวลาที่แน่ชัดในการทำให้น้ำแข็งตัวจะขึ้นอยู่กับขนาดของขวดน้ำและช่องแช่แข็งของคุณ แต่จะใช้เวลาประมาณสองถึงสามชั่วโมงครึ่งเพื่อให้น้ำอยู่ในสภาพที่เย็นมาก
หลังจากเตรียมการเพียงไม่กี่ชั่วโมงนี้ น้ำแข็งสำเร็จรูปส่วน "ทันที" ก็จะเกิดขึ้น แต่มันน่าทึ่ง นำขวดออกจากช่องแช่แข็งอย่างระมัดระวัง จากนั้นเขย่าหรือตีบนโต๊ะ ณ จุดนี้ทุกสิ่งสามารถทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสได้ — ฟองอากาศ รอยบุบเล็กน้อยในขวด การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอที่จะทำให้เกิดนิวเคลียสที่เป็นเนื้อเดียวกัน
เมื่อมีสิ่งรบกวนเกิดขึ้น โมเลกุลของน้ำที่สม่ำเสมอจะกลายเป็นน้ำแข็งอย่างรวดเร็วจนดูเหมือนทันที
ตอนนี้มันสุดยอดมาก
อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับวิธีการตีหรือเขย่าคือการเทน้ำ supercooled ลงบนก้อนน้ำแข็ง ลูกบาศก์จะทำหน้าที่เป็นนิวเคลียส และคุณจะสามารถสร้างหอคอยน้ำแข็งเล็กๆในขณะที่คุณเท
