超级酷的科学:如何在家制作速溶冰

你们可能看过类似于一瓶普通的冷水闲逛着打理自己的水生意，直到砰!有人用它轻敲桌子，整瓶酒立刻就变了冰．这是什么黑魔法?

好吧，让我们第一个告诉你，这不是魔法，而是科学，一些相当简单的科学。是的，你完全可以在家里尝试一下。

成核站

当任何物质的状态发生变化时——比如液态水变成固态冰——这个过程涉及到成核．当物质中存在缺陷时，就像水中的灰尘一样，新的状态可以作为一种锚，或原子核，使状态从一种状态转变为另一种状态。一个分子形成一个冰晶体在原子核，这会产生更多的冰表面积，这导致更多附近的分子变成冰，这又会产生更多的冰表面积，这又会导致更多附近的分子变成冰……你懂的。

通常，水里有很多核。所以当你把一瓶水放进冰箱，它开始冻结在这些不完美的地方整个液体。这就是所谓的异相成核因为水是不均匀的。里面有东西，随着时间的推移，冰在水中形成。

但是创造是可能的均匀成核．当水里没有杂质时，就会发生这种情况，因为当水越来越冷时，周围没有可以形成冰的核。这就是创造“速溶”冰的过程。

超级酷的科学在你的冰箱

众所周知，水在32华氏度(0摄氏度)结冰。但纯净水就像你从商店买的瓶装水一样，里面除了水分子什么都没有。所以没有什么能启动通常的非均相成核过程。

如果你有几瓶纯净水，你可以把它们放进冰箱，让它们不受干扰——不动，不碰——几个小时。它们仍然是液态的，因为没有核的纯水在-43.6华氏度(-42摄氏度)结冰。现在是一个过冷液体，这听起来确实超级酷。

水结冰的确切时间取决于你的水瓶和冰箱的大小，但大约需要两个半小时到三个小时使水达到过冷状态。

只有在这几个小时的准备之后，速溶冰的“速溶”部分才会发生。但这是惊人的。小心地把瓶子从冰箱里拿出来。然后摇一摇或者把它拍在桌子上。在这一点上，任何东西都可以充当原子核——气泡，瓶子上的轻微凹痕。任何微小的变化都足以引起均匀的成核。

一旦这种扰动出现，均匀的水分子将很快变成冰，看起来是瞬间形成的。