sciencetalk

Zoveel zout zit er niet in kraanwater lijkt me. Ik gebruik vaak van die plastic ijsblokjes-zakjes die je helemaal afsluit na het vullen (dat plastic rekt genoeg om heel te blijven bij bevriezen). Voor zover ik kan zien vriezen die blokjes tot ze compleet vast zijn, al zitten er wel de bekende luchtbelletjes in opgesloten.

Voor mij was het een vraag of de kern kan bevriezen, als er geen vloeistof uit de kern naar buiten kan ontsnappen. Als het zout verdrongen wordt door het aangroeiende ijsfront, dan wordt de vloeistof zouter tot het verzadigd is. Hoewel, misschien wordt een deel van het zout niet verdrongen maar opgesloten in het ijsfront, in een samengevroren mengsel van ijskristallen en zoutkristallen, als de temperatuur daalt tot het vriespunt voor de vloeistof met het zoutgehalte van dat moment. 

Een vraag was ook langs welke route vloeistof wel zou kunnen ontsnappen. Ik heb gedroogde tuinkruiden op het water gestrooid, voordat de bak het vriesvak in ging. De snippers drijven op het oppervlak en vriezen vast. Op de foto is te zien dat er later een plasje water over is gevloeid, en bevroren. Het is een aanwijzing dat water via een langzame fontein vanuit de kern kwam.

 

Weer een andere vraag is hoe een reeds bevroren zijvlak van een ijsblokje fors (millimeters) kan groeien terwijl ijs niet rekbaar is. Ik heb zwart papier langs de randen van een vakje gelegd voordat de bak het vriesvak in ging. Dat vroor vast in de buitenkant van het ijsblokje. Op de foto is te zien dat er later horizontale scheuren in het papier zijn ontstaan. In het ijs was een breukvlak zichtbaar dat aansloot op de scheur in het papier. Het is een aanwijzing dat het zijvlak van het ijsblokje groeit door het ontstaan van spleten in het ijs die opgevuld worden met vloeistof uit de kern.

Ik heb in het vriesvak een wat groter ijsblokje gemaakt van 7x7x7 cm³, om te zien of daarin verschillende zones beter zichtbaar zijn. Zie foto. Zone B bevatte de waterbel die langzaam van onder naar boven dichtvroor. De luchtbelletjes in B ontstonden in het ijsfront en bleven achter terwijl het ijsfront voortschreed. Zone B is ondoorzichtig door de vele luchtbelletjes. Zone A is een bevroren deksel dat langzaam ging opbollen en barsten door de volumetoename van zone B, door het uitzetten van het bevriezend water en het volume van de luchtbelletjes. De barsten in het dekseloppervlak zijn open kieren.
ijsblok van leidingwater (in de onderkant van een plastic fles)