מדוע קוביות קרח הן עכורות? איך ניתן לקבל קוביות קרח שקופות?
מי השתייה שלנו מכילים, בנוסף למים, גם מינרלים ואוויר מומס. בתבנית, קוביות הקרח קופאות מבחוץ פנימה: קודם קופאים פני השטח של המים, שחשופים לטמפרטורות הנמוכות במקפיא. כאשר מולקולות המים במעטפת קובית הקרח מסתדרות במבנה הגבישי של קרח, המינרלים ובועות האוויר שבמים נדחקים אל מרכז קובית הקרח ונלכדים שם. האור שהם מחזירים נראה לנו לבן, או "עכור". כדי לקבל קוביות קרח שקופות, יש לסלק כמה שיותר מינרלים ואוויר מן המים לפני ההקפאה.
לגבי סילוק האוויר, בתנאים ביתיים ניתן לעשות את המיטב על-ידי הרתחת המים אותם נקפיא, פעם ואף פעמיים – לקרר לאחר ההרתחה הראשונה, להרתייח שנית, ולקרר. אם נכניס את התבנית למקפיא כאשר המים חמים מאד ייווצרו הרבה גבישים קטנים, שכן המולקולות עוד לא הספיקו לנוע ולהתחבר לגבישים גדולים. הרבה גבישים קטנים יחזירו אור לכל הכיוונים וייראו עכורים. לגבי מינרלים, כדאי לסנן את המים לפני ההקפאה. ומי שידו משגת מים מזוקקים, יקבל קוביות קרח צלולות (אם סילק את האוויר).
מדע בצלחת - לגלות את העולם טעם אחר טעם 
הי נעמי,
מחכים ומעניין כרגיל.
קלעת בול לנושא שאני מתעסק בו בשבועות האחרונים (גלידות והקפאות)
שימי לב גם לקצב הקפיאה של המים: ככל שהמים יקפאו לאט יותר הגביש שלהם יהיה מסודר יותר ולכן שקוף יותר. בקפיאה מהירה נוצרים גבישים רבים ששוברים את האור.
ניסיתי את זה בהקפאה של מים במקפיא נון-פרוסט רגיל (לאט יחסית) מול הקפאה בתבנית מתכת ע"ג תחתית של מקפיא עם שכבת קרח, במקפיא הזה המים קפאו בחצי מהזמן והקרח היה עכור יותר. בנסיון קיצוני הקפאתי מים בעזרת חנקן נוזלי והתקבל כמעט ברד.
הערה נוספת בהקשר זה: קרח שקוף (ללא מסיסים ושקפא לאט) הוא לא רק יפה יותר אלא גם מפשיר לאט יותר (חום כמוס גדול יותר) ולכן יהיה יעיל יותר בקירור המשקה שלנו
נכון, תודה, וראה את העדכון… ניסויים יפים!
בעניין בועות אויר: מים מזוקקים לא מכילים בועות אויר? ניראה לי שכן…. ולכן כנראה גם הם יתנו קרח עכור….
בעניין קצב קירור: הכנסת מים חמים לפריזר מקצרת את זמן הקירור, ולכן קצב הקירור גבוה יותר ולכן אין זמן לגבישי הקרח להסתדר יפה ולכן יתקבל קרח עכור…. צריך הקפאה איטית, לא מהירה…
לכן לא ברור לי ההגיון מאחורי ההמלצות.
וההמלצה שלי היא להניח את המים בואקום, אפילו חלש, ואז בועות האויר ישתחררו.
תודה, עניין המים המזוקקים התייחס למינרלים שבמים ולא לאוויר. עדכנתי את הפוסט, כולל התייחסות לקצב הקירור, שהוא אכן פרמטר חשוב.
איך אתה יוצר ואקום במטבח הביתי?
ועוד פתרון הוא להקפיא בתבנית פלסטיק על מגש מתכת. כך הקירור יתחיל מלמטה ובועות האוויר עוד יספיקו לברוח מלמעלה לפני שהקרח יסגור עליהן מכל הצדדים.
פינגבאק: בלוג דיי באיחור (רשומת קנאה מטורפת) « סוף שבוע
כתבו על זה בגיזמודו – שווה לראות!
אגב, הם כותבים שהעניין של ההרתחה לא מועיל. מעניין!
http://gizmodo.com/5945245/how-to-make-the-perfect-ice-cube
תודה על הקישור!
מדליק!
ויש עוד דרך, שהיא לשנות את מרכז הקוביות. במקום שכל קובייה בתבנית תקפא בפני עצמה, שמים תבנית קוביות במיכל מים גדול יותר שהמרכז שלו נמצא מחוץ לתבנית הקרח. בעצם יוצרים קוביית קרח ענקית שאחת מהפאות שלה היא תבנית הקרח. האוויר יילכד במרכז הקובייה הענקית ולא במרכז קוביות הקרח הקטנות.
רעיון!
בתגובה לרעיון של שי: שינוי של תנאי השפה (מה שנמצא ליד קוביית הקרח) יכול לתת פיתרון דומה. המימוש הוא בתבנית עם הולכת חום (קור) גבוהה (מתכתית למשל) שנוגעת בכל פאות קוביית המים (קרח לעתיד) חוץ מהפאה העליונה שפתוחה לאוויר החופשי. מה שיקרה יהיה קירור לא אחיד, כאשר הפאות המתכתיות מתנהגות כאילו מאחוריהם עומדת מסת מים גדולה/ גוש מים (קרח) גדול, זה דומה בבסיס לרעיון שלך, ואפילו מעשי.
תודה. פעם התבניות לקוביות קרח היו ממתכת, ואז עברו לפלסטיק. מעניין איזו צלילות היתה לקוביות הקרח ההן בהשוואה להיום, ואם יש היום חומרים חדשים שיכולים לשפר את הצלילות.