sciencetalk

zag deze week op tv (ice lake rebels) een man in canada die in plastic emmers ( paar liter) water deed, om hier ijsblokken van te maken.
Ik was vol verwachting dat deze emmers allemaal kapot zouden vriezen... niet dus...volgens mij bleven ze allemaal heel. (stuk of 15 emmers)
Hoe is dat mogelijk. Kan dat toch door de plasticiteit van plastic komen? En dat enkel harde / stugge materialen kapot vriezen.
 
 

Als het een open emmer is kan het ijs naar boven uitzetten en zal er niet zo snel iets kapot vriezen.

Bij een gesloten vat (bijv een fles) vriest er normaliter ook niets kapot zolang je het niet voor meer dan pakweg 85% vult.

Ik denk omdat het water nog een richting op kan gaan.
 
Ik heb het zelf niet gezien, maar als het water tijdens het vriezen nog ruimte heeft om bijvoorbeeld naar boven te bewegen, dan zal het dat eerder doen dan druk op de plastic wand uit te oefenen.
 
Een andere situatie zou zijn dat water uitzet in een gesloten emmen en door de luchtdruk de emmer eventueel kapot zou maken, in dat geval denk ik dat het plastic flexibel en sterk genoeg is om die extra druk te weerstaan.
 
Zou je een emmer tot de nok toe vullen en daarna afsluiten en de aflsuiting zou sterker zijn dan het plastic, dan zou de emmer misschien kapot kunnen gaan.

Ik heb een brok natuursteen dat ik graag op een eenvoudige, natuurlijke manier in stukken wil breken. Nu vroeg ik mij juist af of dat mogelijk is door er met een steenboor een gat in te boren, dat gat met water te vullen en het geheel in de koelkast te laten bevriezen?
 
Het moet zo iets worden:
 
https://www.google.nl/search?q=suiseki

Praktijkvoorbeeld(en):
 
Rubberen puts (zwart rubberen emmer), open,  op de boot in Friesland, gevuld met (regen) water.
 
Bovenkant bevroor als eerste en een week of wat later bleek de bodem open gebarsten. Rubber is natuurlijk ook niet echt veerkrachtig meer bij temp. onder nul, maar toch. Volgende keer toch maar op z'n kop neerzetten, denk ik dan maar. 
 
Dat van die flesjes. Wel de nodige bierflesjes moeten weggooien, die ik om even snel te laten afkoelen, toch vergeten ben en altijd in de hals kapot waren gevroren. En bij de blikjes waren de lipjes altijd de klos. 

Bij zo'n rubberen emmer kan het wel misgaan als de bovenkant eerst bevriest, en ook vastvriest aan de zijkant. Zeker als het materiaal bij koude bros en niet al te sterk is kan het zo zijn dat de bodem het begeeft ipv dat het ijs omhoog komt.

Bierflesjes en blikjes vriezen kapot omdat er teveel in zit, of te weinig lege ruimte.

Professor Puntje schreef: Ik heb een brok natuursteen dat ik graag op een eenvoudige, natuurlijke manier in stukken wil breken. Nu vroeg ik mij juist af of dat mogelijk is door er met een steenboor een gat in te boren, dat gat met water te vullen en het geheel in de koelkast te laten bevriezen?

 
IJs dat opwarmt van -10°C naar -1°C zet een paar promille uit, daardoor kan een gesloten waterleiding in de winter scheuren. Maar als de druk in het boorgat van je steen toeneemt wordt het ijsoppervlak misschien vloeibaar, net als onder een schaats. Als er water uit het open boorgat kan wegsijpelen verdwijnt ook de druk.

Prof Puntje, wel eens van Hannibal gehoord? Tocht over de Alpen enz. Die gebruikte dat principe om stenen te kloven. Geen idee hoe hij dat wist, maar lijkt op jouw probleem. Overigens kun je s'avonds in de Sahara de stenen ook horen springen door simpele afkoeling, een iets ander mechanisme van natuurlijke splijting. Een wortel v/e plant kan het ook. Kortom natuurlijke manieren van splijting te over.
 
Jkien dat misschien kun je wel vergeten, als je het hebt over het vloeibaar worden van ijs onder druk. Hoe denk je dat een gletsjer een bocht kan nemen bijv. Wij maakten vroeger op die manier ijslenzen.
 
PS water dat van ca 4 gr C bevriest, bedoel je waarschijnlijk eerder, daar zit zo'n 10% vol. verschil tussen. Ze vriezen kapot tenslotte. 

Thionyl schreef:Prof Puntje, wel eens van Hannibal gehoord? Tocht over de Alpen enz. Die gebruikte dat principe om stenen te kloven. Geen idee hoe hij dat wist, maar lijkt op jouw probleem. Overigens kun je s'avonds in de Sahara de stenen ook horen springen door simpele afkoeling, een iets ander mechanisme van natuurlijke splijting. Een wortel v/e plant kan het ook. Kortom natuurlijke manieren van splijting te over.

 
Dank voor de antwoorden. Van Hannibal heb ik wel gehoord. Sterker: er staat een dikke pil (751 blz. !) van Livius genaamd Hannibal voor de poorten in mijn boekenkast. Ik heb nog veel te lezen...

IJs dat opwarmt van -10°C naar -1°C zet een paar promille uit, daardoor kan een gesloten waterleiding in de winter scheuren. Maar als de druk in het boorgat van je steen toeneemt wordt het ijsoppervlak misschien vloeibaar, net als onder een schaats. Als er water uit het open boorgat kan wegsijpelen verdwijnt ook de druk.

Probleem is dus dat het gat niet afgesloten is?

Als de steen aan de buitenzijde het eerst bevriest, kan je mogelijk bovenin het eerst een ijsprop krijgen. Een taps toelopend gat zou dan fijn zijn. Probeer dus door heen en weer halen van de boor het gat op diepte breder te maken. Ik geef je een redelijke kans.

Ik zal in het weekeind eens kijken.
 
Mogelijk is er ook iets met een combinatie van bevriezen en behandelen met kokend water mogelijk? De steen eerst in de koelkast tot het vriespunt afkoelen, en er dan kokend water overheen gieten. Dat spaart het boren uit, en zal mogelijk een natuurlijker effect geven?

Nog iets om uit te proberen: als het een poreuze steen is kun je op een koude winterdag de steen onderdompelen in een emmer zodat hij verzadigd raakt met water en afkoelt tot bijna het vriespunt. De steen daarna onderdompelen in een nog veel kouder bad van ijswater en veel zout. De steen bevriest eerst van buiten, en het water in het midden moet dan nog 8% uitzetten.
 
 

Thionyl schreef: PS water dat van ca 4 gr C bevriest, bedoel je waarschijnlijk eerder, daar zit zo'n 10% vol. verschil tussen. Ze vriezen kapot tenslotte. 

 
Ok. Ik had wel eens gehoord dat de lekkage begint als de dooi invalt, daarom keek ik naar opwarmen van -10°C naar -1°C, maar de scheur blijkt inderdaad eerder te ontstaan, bij het bevriezen.

Genoeg methoden om een steen te breken natuurlijk, al weet ik niet of het het gewenste resultaat oplevert.

Afgezien van domweg mechanisch kapotslaan zijn er methoden met explosieven en dergelijke, al vraag ik me af of die het gewenste 'natuurlijke' breukpatroon opleveren.

Thermische schok kan zeker werken, en dat kun je eventueel zelf proberen. Ik weet niet hoe groot die steen is, maar een vrij simpele optie zou kunnen zijn hem in de oven te verwarmen tot 200+ graden en vanaf daar in een (metalen?) emmer vol (ijs)water te gooien. Geen idee hoe betrouwbaar die methode is, maar als het gaat breken door thermische stress moet dat denk ik wel voldoende zijn.

De steen is ongeveer kubusvormig met ribbe 15 cm. De eerste test met koelkast en kokend water heeft die inmiddels (jammer genoeg) doorstaan. Wel zag ik dat er al de nodige barsten in de steen zitten. De natte steen heb ik terug in de koelkast gezet. Heel koud wordt die overigens niet (ca. 0 ºC) want anders bevriezen mijn etenswaren.