2007年12月31日 星期一

結冰速度與透明度的關係

為何冰塊中會有白色渾濁的部份?如果使用放大鏡仔細地觀察冰塊,可以發現其中包含很多細小的氣泡。
冰的白濁的原因,融解於水的空氣變成氣泡時被周圍的冰經困住。白濁的程度會因為凍結速度而不同。

較慢的結冰速度會產生透明度較高的冰體。透明度高的冰塊,晶體結構佳,硬度高,融化也較慢。

002-1 from 富士電視

快速凍結的情況

水中溶解的空氣,會因為冰晶的形成而集中到水與冰的交接面。這些氣泡都很微小,浮起的力量微弱,會附著在冰晶的表面。如果凍結速度快,這些微小氣泡都會被封閉在冰塊之中。這些被封閉的氣泡不規則的反光,會造成白色渾濁的狀態。

凍結速度慢一點的情況

在冰中氣泡完全被封閉之前,空氣集中使得氣泡變大。較大的氣泡有能力浮起向外逃逸,過程中會形成長型針狀軌跡。

緩慢凍結的情況

如果以加倍的時間凍結,水中的空氣不會被直接擠出形成氣泡,而是向四周的水擴散。已凍結部分內部不含空氣與氣泡,所以冰塊是透明的。

 IdeaBulb 啟發構想:

  • 設法降低結冰速度:調節冰箱的冷度或使用隔熱材料包覆。
  • 如何在凍結過程中,讓氣泡有逃逸的時間與管道。

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透明冰是由純水構成的 ?!

測試結果 以TDS水質測試計進行測試。 以自來水製成透明冰,待冰塊溶解後,與原自來水樣本比對。   自來水:80ppm                       透明冰:2ppm 樣本 結果 ppm 飲用水建議 (國際NSF標準) <40...