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Los cubitos de hielo en una bandeja se expanden a medida que se congelan de la superficie, por lo que el agua en el interior se exprime, así es como se forman los picos en los cubitos de hielo.
¿Los humildes cubitos de hielo en su congelador tienen aspiraciones de convertirse en carámbanos? Aunque no alcanzarán el techo, parecen desafiar la gravedad y crecer hacia arriba. Estos pequeños picos sobre cubitos de hielo representan una hermosa historia de crecimiento del agua líquida a coronas puntiagudas. Llegemos una inmersión profunda en la vida de una espiga en cubo de hielo.
En el corazón de esta historia se encuentra la capacidad única del agua para expandirse cuando se congela, a diferencia de otros líquidos, que se contraen cuando se congelan.
¿Qué empuja el agua?
Hielo Cube Spikes, como el cubo en sí, comienzan su viaje como agua que se pone en la bandeja del congelador. El medio ambiente aquí es mucho más frío y el agua ya está en forma de cubos, como lo forman la bandeja. Los cubos no se congelan de manera uniforme, ya que las capas de agua en los límites son más frías que el agua en el interior.
En este grupo de pingüinos, los del exterior sienten los más fríos, mientras que los dentro del grupo están algo protegidos. Algo muy similar le sucede al agua en un cubo de hielo. (Créditos: Iurii Kazakov/Shutterstock)
Piense en estar en un gran grupo de personas en un frío día de invierno. Las personas que forman la capa externa del grupo se sienten mucho más frías que las del medio. Cuando lo mismo le sucede a una capa de agua, comienza a congelarse desde el exterior. A diferencia de otros líquidos, el agua se expande cuando se enfría. Esto sucede porque las moléculas de agua necesitan separarse entre sí para organizarse en un patrón hexagonal cuando se congelan.
A medida que las capas externas o las capas en contacto con la bandeja o el aire se congelan y ocupan cada vez más volumen, el agua en el medio se exprime. A medida que se congela más este agua, la exprimción se fortalece y el aumento de la presión empujará el líquido hacia afuera para liberar la presión.
Las pequeñas capas de hielo se forman en la superficie de su cubo de hielo, que tendrán aberturas como estas en la superficie. Sin embargo, estos serán menos y principalmente triangulares. Siga leyendo para averiguar por qué forman naturalmente triángulos. (Créditos: TW Van Urk/Shutterstock)
¿A dónde va el agua?
Por supuesto, esto no es posible a través de los lados, donde la bandeja apoya las capas externas de hielo, por lo que la única salida práctica para el agua es a través de un punto débil en la parte superior. Si hay un pequeño punto débil en la parte superior, el agua brota, pero solo un poquito. Recuerde, solo estamos hablando de una pequeña apertura en la parte superior de un cubo de hielo.
Habiendo salido del cubo y en contacto con aire muy frío, la capa externa se congela rápidamente, dejando la parte interna líquida. En este punto, el pico de hielo es más como un tubo o pajita con una parte interna hueca y una parte externa sólida. A medida que el proceso de congelación avanza más dentro del cubo, el agua sigue siendo exprimida y obligada a encontrar una posible ruta de escape.
La espiga se verá así si la cortamos cuando todavía se está formando. El agua puede viajar hacia arriba desde la parte interior hueca para hacer que la espiga sea más alta. (Créditos: Kaiskynet Studio/Shutterstock)
Este escape viene en forma del punto débil que ya se ha creado, y el nuevo agua empuja a través del tubo. El proceso continúa hasta que la punta se reduce debido a la congelación, o una vez que ha aliviado toda la presión debido a la expansión.
Cómo crear picos en tu hielo
Establezca la temperatura correcta
Dado que queremos que las partes externas se solidifiquen lo antes posible y que la parte interna se solidifique más tarde, mantener un ventilador dentro del entorno de congelación promueve el crecimiento de la picos. Otra cosa a considerar es que, si el congelador está demasiado frío, el cubo de hielo puede solidificarse demasiado rápido para que ocurran todos los pasos anteriores, lo que significa que no se formará una pico de hielo.
Por otro lado, si la temperatura no es lo suficientemente fría, la parte externa simplemente no se solidificará lo suficientemente rápido como para crear una espiga. Los estudios han demostrado que -7 grados centígrados es la temperatura óptima si desea cultivar picos de hielo.
Déjalo en paz
Curiosamente, la apertura de donde crece una espiga suele ser de forma triangular, ya que los planos cristalinos de las capas de hielo que se forman en agua se encuentran entre sí a 60 grados. Cuando tres sábanas se encuentran a 60 grados, dejan un área triangular vacía. Si el cubo de hielo está perturbado mientras se forma, estas hojas pueden mezclarse y los picos nunca se pueden formar. Para obtener picos, es mejor dejar el congelador solo después de poner en el agua para congelarse.
Los cubitos de hielo y las capas de hielo pueden formar estructuras geométricas a medida que se congelan. Estos pueden conducir a grietas en línea recta o láminas triangulares, dejando aberturas en la superficie. (Créditos: Evgeny Trezubov/Shutterstock)
Use una bandeja de plástico
Finalmente, el material de la bandeja en el que se forman los cubitos de hielo es importante. Si la bandeja está hecha de un buen conductor térmico, como el metal, los lados y la superficie se congelarán casi al mismo tiempo. Esto sucede porque el metal realiza cualquier calor desde la superficie hasta la porción a continuación y los lleva a ambos a la misma temperatura. Si bien una bandeja de plástico promoverá el crecimiento de la pico de hielo al dejar que algunas partes sean mucho más frías que otras, una bandeja de metal no ayudará a la formación de picos porque lleva todas las partes del cubo de hielo a la misma temperatura.
Si desea cultivar sus propios picos de cubos de hielo, asegúrese de dejar la bandeja llena de agua sola a aproximadamente -7 grados centígrados en un congelador en una bandeja de plástico. Recuerde que otros factores ambientales como la presión también importan hasta cierto punto. Una última cosa a tener en cuenta si desea cultivar sus propias picos es que incluso pequeñas cantidades de sal en el agua inhiben el crecimiento, por lo que es mejor usar agua destilada.
Básicamente, los picos de cubos de hielo son un medio para congelar agua para respirar la presión del interior del cubo de hielo en desarrollo. ¡Pruébelo usted mismo en un domingo perezoso y contemple su propia formación de picos de hielo!
Referencias (haga clic para expandir)
- Una investigación de «picos de hielo» cultivados en laboratorio.
- Espigas en cubitos de hielo.
- Ocasionalmente, los cubitos de hielo en las bandejas de hielo de mi congelador …