Congelé un cuenco de agua. El hielo en el centro era blanco y opaco, mientras que el hielo hacia los bordes era transparente. ¿Por qué?

Los bordes de los cristales de hielo reflejan la luz muy ligeramente. Grandes cristales de hielo con bordes lisos reflejan un poco de luz. Toma tu bloque de hielo y deja que se caliente un poco. Cuando la escarcha se haya ido del exterior, sosténgala a la luz y muévala mientras trata de mirar a través de ella. Deberías ver algunos límites de cristal. Ahora mire a lo largo del borde de ese límite de cristal y casi desaparece. Ahora imagine tratar de alinear cientos si pequeños límites de cristal pequeños …, puede imaginar que se verá borroso.

Según su descripción, tenía un buen tazón liso conductor de calor. Especulo que era de vidrio, acero o aluminio. Si era plástico o espuma de poliestireno, el parche difuso estará en el centro inferior. Así que su cuenco de agua cuando comenzó a congelarse de arriba hacia abajo también se congeló por fuera. Comenzó a congelarse de superficies redondas o planas, creando unos cristales grandes y bonitos … para empezar.

Cuando el agua cerca del centro comenzó a congelarse, el agua quería expandirse. Los bienes inmuebles en el centro se volvieron caros y, en lugar de que esos grandes cristales bonitos siguieran creciendo, el crecimiento de los cristales se confundió y se formaron un montón de pequeños cristales en el interior. Podríamos hablar sobre el crecimiento de contención, la formación dendrítica y el eje c, pero no necesitamos hacerlo. En el exterior del tazón podría haber “Decenas de” cristales para comenzar. En el interior, la competencia por el último espacio, se formaron “millones de” cristales. Esto lo hace borroso y opaco. El hielo podría incluso romperse por la expansión.

Así que esta última pequeña burbuja de agua en el centro de tu cuenco de hielo se vuelve borrosa.

Ahora el agua rechazará los gases disueltos en él mientras se congela, sí. Espero que haya muchas burbujas en el centro de tu hielo. Otras respuestas aquí explican por qué muy bien. Pero he hecho el hielo del agua sin gas disuelto y lo he mantenido así (busque Walter Nold, pero una tetera, guantes para lavar platos y un ziplock de alta calidad se vencerá). Cuando el agua llegue al límite, el hielo todavía se pondrá borroso. .

Para explicar mejor operativamente lo que sucede, hagamos un tazón de hielo transparente. Imagine un recipiente de acero o aluminio lleno de agua limpia, una toalla y un pequeño ventilador. Una pequeña hélice de un bote de juguete lo hará. Tendrás que armar una batería fuera del congelador, pero eso no es difícil. Ajuste el ventilador para agitar suavemente el agua (no lo moje, ZAP) y coloque la manta encima. una banda elástica o un poco de cinta adhesiva no pueden doler. Coloque todo el artilugio en un congelador.

El cuenco conduce el “frío” y el calor sube. Esto hará que el agua se congele de abajo hacia arriba. La toalla mantiene algo de calor y mantiene la parte superior del H20 .. líquido. Las burbujas de gas rechazadas son liberadas por el ventilador que hace circular el agua y hay poca competencia o aumento de presión a medida que el agua se congela y se expande. De hecho, el nivel del agua sube. Una vez congelado, debe tener un bloque claro de hielo. con la más mínima capa de pelusa (joroba) en la parte superior … simplemente derrita eso o detenga la congelación antes de que se congele por completo.

En caso de que el agua estuviera limpia y no incluyera ninguna impureza, podría haber sucedido lo siguiente. Supongo que el agua contenía algo de aire disuelto (cualquier agua que haya estado expuesta al aire y que no haya sido desgasificada lo hace). La congelación comienza en la periferia del recipiente, el aire disuelto no cabe en la red de hielo y queda excluido del sólido en formación. Por lo tanto, las burbujas de aire están por delante del frente de hielo, siendo empujadas hacia el centro. Cuando finalmente el centro se congela, se incluyen burbujas de aire que no han surgido entre los cristales de hielo.

Porque, durante el proceso de congelación, todos los sólidos presentes en el agua (impurezas, minerales, etc.) se concentran en el centro y aparecen opacos. Solo el agua se convierte en hielo y parece transparente. Entonces más es la impureza del agua, más espesa y opaca sería la capa de sólidos en el centro.