Почему лед не прозрачный

Здравствуйте! Скажите почему моя замерзшая из под крана вода почти вся мутная (на 80%), прозрачного есть только еле чуть по краям, она что такая грязная? От минералки с магазина тот же результат. Спасибо за ответ! Руслан

Уважаемый Руслан. Такое странное поведение ваших кубиков льда объясняется особенностями процесса кристаллизации воды. Превращение жидкости в кристалл происходит в первую очередь на центрах кристаллизации; примесях и неоднородностях — частичках пыли, пузырьках воздуха, мельчайших царапинах на стенках сосуда. Чистая вода центров кристаллизации практически лишена, поэтому она может переохлаждаться, и довольно сильно, оставаясь жидкой, но мельчайшие пузырьки воздуха вода всегда содержит. А тем более газированная вода, насыщенная углекислым газом. Они то и являются причиной того, что лёд выглядит мутным, а не потому, что она грязная.
Процесс кристаллизации происходит так. Каждый образующийся кристаллик воды имеет шесть лучей. Соединяясь, они образуют лед, и вскоре на поверхности воды образуется корочка льда. Иногда лед получается прозрачным, иногда — нет. Почему? Дело в том, что при замерзании капелек воды мельчайшие пузырьки воздуха прилипают к лучам кристаллов льда. Чем больше образуется кристалликов льда, тем больше пузырьков воздуха — вот вам и непрозрачный мутный лед.

Если вода подо льдом движется и равномерно перемешивается, воздушные пузырьки не собираются вместе, и образуется прозрачный лед.

В природе это происходит когда снег опускается на воду, температура которой близка к замерзанию, он сбивается при волнении в гряды толщиной 0,5 м. Когда температура воды опускается до точки замерзания, мокрый снег и вода смерза­ются, и образуется мутный, непрозрачный лед.

Есть даже такая гипотеза, что в структуре льда остаются многочисленные поры и промежутки, заполненные воздухом. Пузырьки воздуха вмерзают в лёд, и такая „губка“ становится значительно легче воды. Но даже лёд без микроскопических пор и трещин имеет плотность 0,9168 г/см 3 при 0°С, а вода при той же температуре — 0,9984 г/см 3.

Рис. Кристаллические решётки льда. Молекулы воды H2O (зелёные шарики) в её узлах расположены так, что каждая имеет четырёх „соседок“.

Сами молекулы воды, состоящие из одного атома кислорода и двух атомов водорода, имеют вид шариков с выпуклостями. В кристалле льда они располагаются так, что выпуклости (соответствующие атомам водорода) ориентируются строго по направлению двух соседних молекул. В результате возникает трёхмерная кристаллическая решётка, состоящая из почти идеальных тетраэдров. Каждая молекула в его вершинах окружена четырьмя другими, т.е. имеет координационное число равное 4.

Похожие явления кристаллизации льда на примесях можно наблюдать и в природе. Многие путешественники давно отмечали, что глубокой осенью очень чистые речки и ручьи начинают замерзать со дна. Сквозь слой чистой воды хорошо видно, что водоросли и коряги на дне обрастают рыхлой ледяной шубой. В какой-то момент этот донный лёд всплывает, и поверхность воды мгновенно оказывается скованной ледяной коркой.

К подобным сообщениям всегда относились довольно скептически. Температура верхних слоёв воды ниже, чем глубинных, и замерзание вроде бы должно начинаться с поверхности. Однако чистая вода замерзает неохотно, и лёд в первую очередь образуется там, где имеются центры кристаллизации — взвесь ила и твёрдая поверхность, — возле дна.

Кристалл льда стремится вырасти как можно более правильным — это „выгодно“ с точки зрения его внутренней энергии. А любые примеси искажают форму решётки. Поэтому растущий кристалл вытесняет любые посторонние атомы и молекулы, стараясь строить идеальную решетку, пока это возможно. И только когда примесям деваться уже некуда, кристалл льда начинает встраивать их в свою структуру или оставляет в виде капсул концентрированной жидкостью. Поэтому морской лёд пресный, а даже самые грязные лужи покрываются прозрачным и чистым льдом.

Водопроводная вода содержит примерно сто частей примесей на миллион частей воды (в основном это хлор, растворённый для дезинфекции, поваренная соль, которая есть везде, и твёрдые микрочастицы). Дистилляцией в обычных лабораторных условиях их количество нетрудно понизить раз в сто, получив воду с чистотой 99,9999%. Если же сосуд с этой водой медленно охлаждать с одной стороны, получится лёд с чистотой уже до шести девяток после запятой. В нём отыщется только одна частица примеси на сто миллионов частиц воды.

В минералогических коллекциях нередко можно видеть, например, прозрачные кристаллы корунда Al₂O₃, которые заканчиваются рубиновой „шапочкой“. Это растущий кристалл „собрал“ со всего объёма примесь — ионы хрома Cr 3+, которые превращают бесцветный корунд в красный рубин.

Рис. Слева — Видимый свет льдом практически не поглощается, но задерживает весь ультрафиолет и большую часть инфракрасного излучения. В этих областях спектра лёд выглядит абсолютно чёрным. Справа — Белый свет, падающий на снег, не поглощается, а многократно преломляется в ледяных кристаллах и отражается от их граней. Поэтому снег выглядит белым.

Аналогичным образом, и лёд, выжимая примеси из своей кристаллической решётки, становится прозрачным. А снег же, который состоит из микроскопических кристалликов льда, непрозрачен. В чём же причина столь разных оптических свойств одного и того же вещества?

Как это ни странно, причина в данном случае одна. Лёд практически не поглощает видимый свет. И если бы лёд не был прозрачным, снег не был бы белым. Световые лучи проходят ледяную пластинку насквозь, а в слое снега испытывают многократное отражение и выходят обратно, не потеряв ни одного из компонентов спектра. Но если бы мы могли видеть инфракрасное излучение и ультрафиолет, снег казался бы нам абсолютно чёрным: коэффициент поглощения света в этих областях спектра очень велик.

Можно получить прозрачный лёд и в морозильной камере холодильника. Но для этого вам надо предварительно прокипятить используемую для приготовления льда воду при температуре 90 градусов Цельсия, чтобы весь воздух, содержащийся в воде улетучился и затем быстро её охладить.

Используйте наши советы по приготовлению талой воды и будьте здоровы!

Банальная, на первый взгляд, ситуация: вы подходите к знакомому или родственнику и интересуетесь: «Нужен прозрачный лед. Как сделать, чтобы кубики не были мутными и в трещинах, да еще и без специфического запаха морозильной камеры?» Самое странное, что в 99,9 % случаев в ответ вы получите рекомендацию засунуть форму для льда в морозилку и подождать пару часов, сопровожденную насмешливым взглядом. Да-да, собеседнику всегда будет казаться, что вы задали смешной и нелепый вопрос, ответ на который знает даже первоклассник. Но пребывать в этой счастливой уверенности он будет до тех пор, пока сам не попробует изготовить прозрачный лед. Как сделать ледяные кубики, вроде бы всем понятно и известно, но вот на практике не у всех это получается.

Есть проблема

Любой современный холодильник в своей стандартной комплектации содержит лоток для яиц и полочки разного калибра и предназначения, а также миниатюрную формочку для заморозки воды. Между прочим, изобретательные домохозяйки не только используют ее по прямому назначению, но и морозят в ней ароматные травы, ягодное, фруктовое и овощное пюре, которое потом используют для приготовления разнообразных блюд.

Подобное мастерство, однако, вовсе не означает, что хотя бы половина многоопытных девушек в курсе того, как приготовить элементарную составляющую коктейлей и прохладительных напитков – прозрачный лед. Как сделать его кристально чистым и красивым, таким, каким его подают в барах, ресторанах или показывают в телевизионных роликах?

Обычная заморозка воды дает всегда неожиданный и довольно неприглядный результат. Кубики выглядят неэстетично, они содержат вкрапления непонятного происхождения, множественные сколы и трещины, кроме того, имеют неравномерную консистенцию.

Непреложное условие

Так в чем же дело? Почему в домашних условиях так трудно получить прозрачный лед? Как сделать его чистым, как слеза, ровным и блестящим? Ответ на вопрос довольно прост: кубики тогда получатся идеальными, когда тому будут благоприятствовать условия. Их есть несколько, и сейчас мы о них расскажем.

Во-первых, сырье, из которого вы планируете сделать идеально прозрачный лед, должно быть тоже идеальным. Что это означает? Все просто: вода из-под крана нам не подходит. В той субстанции, которую подают по трубам коммунальные службы, довольно трудно определить состав. Примеси металлов, химикатов и прочей гадости во время заморозки не позволяют молекулам воды кристаллизироваться так, как положено, они ломают изначально четкую структуру льда.

Во-вторых, в жидкостях часто содержится воздух, маленькие пузырьки мешают стать замороженной водичке прозрачной и гладкой. Отсюда напрашивается вывод: вода должна быть чистой и не содержать в себе газов. Идеальным сырьем может стать дистиллированная вода, но вот употреблять в рацион ее медики настоятельно не рекомендуют.

Итак, как сделать прозрачный лед в домашних условиях? Прежде всего нужно подготовить сырье. Для этой цели подойдет очищенная в промышленных условиях питьевая вода, но не минеральная, обогащенная солями и минералами, а простая столовая и негазированная. Прежде чем заливать жидкость в форму для льда, ее необходимо вскипятить. Во время нагревания из неё испарятся пузырьки воздуха, что многократно повышает уровень прозрачности и чистоты льда. Можно также использовать и ту воду, что течет из крана, но ее нужно очистить бытовым фильтром, а потом также вскипятить. Для достижения максимального эффекта процедуру можно повторить дважды, то есть поочередно отфильтровать воду, вскипятить, снова очистить, а потом снова довести до кипения.

Ледовое «попоище»

С качеством воды мы разобрались, но не менее важным фактором будет создание правильного микроклимата для заморозки. Вообще, данная тема, скорее всего, волнует любителей прохладительных напитков (разного уровня крепости). Мутные кубики в стакане с содовой или спиртным вполне сгодятся для личных нужд, то потчевать такими напитками гостей не очень хочется, поэтому вопрос о том, как сделать прозрачные кубики льда, актуален для многих людей.

Опытным путем замечено, что лед тогда получается мутным и некрасивым, когда он замерзает неравномерно. Чтобы снизить вероятность температурных колебаний, важно быстро заморозить воду при стабильном микроклимате.

Тут уже мнения специалистов несколько расходятся. Одни утверждают, что чем быстрее лед образуется, тем он будет красивее, а для этого воду нужно поместить в морозильную камеру при максимально низком значении на термометре. Другие, напротив, советуют выставить термостат на положение -1 Сº и дать воде замерзнуть в таких условиях, главное — не открывать камеру, дабы избежать попадания теплого воздуха извне.

Праздник с размахом

Многих читателей может заинтересовать вопрос о том, каким образом развлекательным заведениям удается создавать большое количество ледяных кубиков. Как сделать прозрачный лед, чтобы его хватило для сотен посетителей и гостей? Для этого используют специальные агрегаты – льдогенераторы. С их помощью можно наморозить очень много воды, они поддерживают оптимальную температуру внутри камеры, что позволяет делать лед прозрачным.

Но и при работе с такой машиной важно соблюдать некоторые условия. Кроме того, что качество воды должно соответствовать заданным параметрам (отсутствие примесей обязательно), партии льда необходимо делать одновременно. То есть долив воды в ячейки, пока в камере остаются уже готовые кубики, приведет к плохому конечному результату. Жидкость лучше всего использовать комнатной температуры: как показывает практика, более прохладная водица замерзает неравномерно, а лед получается мутным.

Холодное искусство

Последний, но не менее любопытный вопрос – это как сделать лед прозрачным в домашних условиях, если он нужен для скульптуры? Ледяные статуи и фигуры – это роскошное зрелище. Их создателей без преувеличения можно назвать великими мастерами своего дела. Некоторые из них творят великолепные шедевры, трудятся над своими работами днями напролет в ужасных условиях, чтобы благодарные зрители могли насладиться зимней сказкой.

Но вот задача: где взять глыбы льда таких колоссальных размеров, чтобы из них можно было вырезать огромные скульптуры? Иногда для этого используют искусственный лед, но это очень дорого, кроме того, заготовки делают стандартных размеров, которые не всегда устраивают скульптора.

В зимнюю пору наиболее приемлемым вариантом станет использование природного льда, который блоками вырубают прямо в водоемах. Это довольно опасный промысел, ведь всегда есть серьезная опасность оказаться подо льдом, а работать приходится в специальной одежде, чтобы не намокнуть.

Как видите, шансов сделать глыбу самостоятельно — дома, в морозильной камере — крайне мало. Зимой, конечно, можно заморозить лед в любой емкости, если это позволяет температура воздуха, но с некоторыми оговорками.

Профи рекомендуют

Для создания ледяных шедевров необходимо использовать твердую глыбу однородной консистенции. Рыхлый лед будет быстро крошиться и таять, а это не даст возможности вырезать красивую скульптуру.

Работать при слишком сильном морозе мало того, что просто трудно, но еще и опасно – лед замерзает настолько сильно, что во время обработки от него отлетают очень твердые и острые осколки, которыми запросто можно пораниться. Кроме того, склеить между собой несколько деталей изделия при помощи воды не получится – она будет замерзать слишком быстро, а теплая жидкость может стать причиной взрыва всей композиции из-за резкого перепада температур.

Создавать ледяные глыбы самостоятельно можно при помощи специальных морозильных камер. Они есть импортного и отечественного производства. Плюсом российских морозилок выступает возможность заказать камеру по индивидуальным размерам.

На первый взгляд, в том, чтобы заморозить лед, нет ничего сложного, но в итоге кубики льда получаются мутными и с пузырьками. А в коктейлях, которые подают в кафе и ресторанах лед всегда прозрачный и очень привлекательный. Попробуем сделать прозрачный лед самостоятельно в домашних условиях.

Почему лед, замороженный обычным способом, мутнеет

Этому факту есть научное обоснование. Как известно, в воде имеются микроскопические пузырьки воздуха и различные примеси. Замерзание кубиков льда происходит постепенно, начиная со стенок формы. Замерзшая вода выталкивает воздух к центру, а затем, замерзая, пузырьки воздуха придают кубику льда мутноватый цвет.

Как заморозить прозрачный лед: проверенные способы

Способ № 1: Замораживаем кипяченую воду

Для этого способа воду необходимо пропустить через фильтр, затем прокипятить несколько минут. Во время бурления, из воды будет высвобождаться лишний воздух. После, нужно дождаться остывания воды естественным способом. Если вы кипятите воду в кастрюле, то на период остывания, кастрюлю необходимо прикрыть крышкой или таканью, чтобы не допустить в воду оседания пыли.

Далее, следует повторить процедуру, начиная с фильтрации и заканчивая остужением, еще раз.

Теперь воду можно разлить в формы для замораживания и отправить в морозильник. Через 24 часа вы сможете извлечь из формочек абсолютно прозрачный лед.

См. видео: Канал «Фишки для жизни» расскажет о двух гарантированных способах, как сделать (заморозить) прозрачный лед

Способ № 2: Как заморозить лед в пластиковом контейнере

Здесь нам понадобится пластиковый контейнер-холодильник, способный удерживать температуру. Он поможет льду замерзать медленно. Главное, чтобы ящик влазил по размеру в отсек морозильной камеры.

В контейнер ставим формочки для льда и заливаем в них чистую воду. Подойдет и обычная водопроводная вода, но предварительно ее нужно профильтровать.

Дно контейнера заливаем водой, так чтобы воды было налито по уровню воды в формах. Эта вода позволит замораживаться льду в формах сверху вниз.

Ставим ящик в морозильную камеру, не прикрывая плотно крышку. Температура в морозилке должна быть не очень низкая, примерно, -8 ºС.

Через 24 часа вынимаем замороженное дно ящика вместе с формами. Лишний лед, вокруг формы, отбиваем, а из форм достаем прозрачные кубики.

Способ № 3: Способ медленного замораживания

Этот способ предполагает использование максимально высокой температуры вашей морозильной камеры. Желательное значение -1ºС. Формы с профильтрованной водой выставляются на верхнюю полку морозильной камеры. Желательно обернуть формы пищевой пленкой. Через сутки прозрачный лед будет готов.

Способ № 4: Как сделать прозрачный лед с помощью соли

Для этого в миску положите соль. Количество соли должно быть достаточным, чтобы вода не замерзала в морозильной камере при температуре не ниже -2ºС. Как известно, соленая вода замерзает при более низкой температуре, чем пресная.

Для начала, ставим соленую воду в морозильник и максимально ее остужаем. В холодную соленую воду помещаем формы с водой. Осталось эту конструкцию отправить в морозильник на сутки. Прозрачный лед, приготовленный таким способом, вам обеспечен.

Идеальный прозрачный лед получается с помощью специальных ледогенераторов, но вряд ли вы захотите установить у себя в доме такой агрегат.

См. видео на канале «Svoimi rukami» — Как сделать лед из дистиллированной воды