Cómo congelar agua en un instante

Redacción

BBC

Miodownik realiza experimentos sencillos que se pueden hacer en casa.

"Muchos años después, frente al pelotón de fusilamiento, el coronel Aureliano Buendía había de recordar aquella tarde remota en que su padre lo llevó a conocer el hielo".

Esa novela maravillosa, "Cien años de soledad", de Gabriel García Márquez, empieza hablando de...
esa otra maravilla: el hielo.

Experimentos para hacer en casa

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En Macondo, ese lugar imaginario donde tanto puede ocurrir, el agua no se había congelado.
Pero hay una técnica para "superenfriar" agua y generar hielo de instantáneamente, con el cual crear esculturas heladas, en Macondo o cualquier lugar.
El científico Mark Miodownik le reveló a la BBC cómo realizar este simple experimento científico en casa.

Lo que necesita:

Dos botellas de 1 litro de agua (la que mejor funciona es el agua desionizada para baterías de auto, pero se puede usar también agua filtrada)
Un termómetro (opcional)
Un tazón transparente para mezclar
Dos cubos
8 kg de cubitos de hielo
3 kg de sal de mesa
1 toalla

Cómo hacerlo

No toque las botellas mientras se están enfriando, pues el más ligero golpe podría iniciar el proceso de congelación. Si tiene un termómetro, tome la temperatura del agua. Cuando ésta alcance entre -7ºC y -8ºC saque con cuidado una de las botellas del cubo. Si no tiene termómetro, deje la botella en el cubo unos 30 o 45 minutos.

¿Por qué el agua no se congeló a 0ºC?

El agua tiende a congelarse a una temperatura de 0º C, pero necesita tener un "núcleo" alrededor del cual pueda formarse la estructura cristalina del hielo.
El agua filtrada puede enfriarse por debajo de esa temperatura ya que no tiene impurezas para que se formen los cristales de hielo, a diferencia del agua normal.
En este experimento, los cubitos de hielo del tazón y las burbujas que se forman cuando se golpea la botella actúan como "núcleos" para activar el proceso de cristalización.

El truco de la sal

Cuanta más sal se añade al agua con hielo, más fría se vuelve.

Cuando el agua y el hielo se mezclan, algunas moléculas de hielo se funden y otras se congelan. Una vez la temperatura alcanza los 0ºC, los dos procesos se equilibran en lo que se conoce como equilibrio dinámico.
Sin embargo, la sal altera este equilibrio. Esto sucede porque la sal se disuelve en el agua pero no puede interactuar con el hielo. Las moléculas de sal empiezan a sustituir a las moléculas de agua de modo que hay menos moléculas de agua congelándose en comparación con la cantidad de moléculas de hielo fundiéndose.
El agua se enfría así a una temperatura inferior a los 0ºC, así que más moléculas se congelan para lograr de nuevo un equilibrio. Cuanta más sal añadimos, más fría se vuelve el agua con hielo.

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Fuente: http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2013/08/130823_experimento_agua_aa_finde.shtml