Cómo congelar agua más rápido


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Quiero congelar el agua lo más rápido posible. Déjame explicarte mi situación :

Tengo una configuración que retiene el agua que necesita congelarse para crear una superficie de hielo en la que mostraré productos.

Tengo un compresor con una bomba que funciona con glicol en algunas tuberías de cobre sumergidas en el agua.

¡Toda esta configuración es excelente y transportable, pero lleva una eternidad congelar alrededor de 10 litros de agua (más de 6 horas) y necesito que sea más rápido que eso, ya que viajaré con él para hacer demostraciones !!

Estoy buscando una forma de acelerar el proceso de congelación, idealmente sin tener que cambiar toda la configuración (estoy dispuesto a cambiar un par de partes o no).


¿Puede proporcionar un diagrama o una imagen de su configuración?
Stan

<comentario eliminado> @Stan No es necesario precalificar su respuesta. Si tiene una respuesta, publíquela a continuación, gracias.
Robert Cartaino

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¿Puede usar un refrigerante diferente con su equipo actual, como el monometildicloroetano en lugar de solo glicol? @RobertCartaino Esta no fue mi respuesta: es posible que no sea posible con el compresor de la persona debido a problemas de seguridad, ya que es tóxico. Bob, mi respuesta se presenta convencionalmente como respuesta.
Stan

Por favor, háganos saber cómo resulta.
Stan

¿Por qué no transportar la losa de hielo al destino? (a menos que viaje en avión ...)
peufeu

Respuestas:


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Tratar de deshacerse de sentido commen y vaya a la ciencia !

1. Use agua caliente como punto de partida.

Explotar el efecto Mpemba:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Dado que existe cierto debate sobre el efecto, si es real o no: cuanto mayor es el área de superficie expuesta, como en un lago donde se descubrió el efecto o la aparente aplicación de la pregunta, más fuerte parece ser el efecto.

Si mantiene registros precisos sobre esto, también puede contribuir a las ciencias exactas.

2. Use agua desalinizada y luego agregue impurezas, como la testosterona.

El agua salada tiene un punto de congelación más bajo. Queremos evitar eso. El uso de agua realmente pura puede ser menos que ideal, pero agregar una pequeña cantidad de impurezas nuevamente aumenta la temperatura de congelación. Y sorprendentemente para ser tan frío como el hielo, pero en realidad un poco más caliente, el agua puede beneficiarse de un poco de testorerona .

3. Use un alcohol de cadena larga como imprimación formadora de cristales.

El agua borracha, como las personas borrachas, se congela más fácilmente.

Comenzar por encima de las moléculas de carbono de 4 cadenas, pentanol y superior , agregadas en cantidades muy pequeñas puede acelerar el proceso de formación de cristales de hielo. El glicol mencionado en la pregunta se conoce como anticongelante, porque es muy corto. Las moléculas más largas pueden revertir este efecto.

Estas opciones no están en ningún orden especial.


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Intente comenzar con una solución más fresca cuando llegue a su destino y configure su demostración.

En lugar de llenar su bandeja (tanque) con agua corriente del grifo, deténgase en una tienda de conveniencia para obtener hielo picado y agregue la cantidad mínima de agua a los pedazos de hielo para hacer un granizado. Si tiene un mazo, puede reducir los cubos a chips en unos minutos directamente en la bolsa de plástico utilizada para transportarlos. Una bolsa de nylon es reutilizable y mucho más ordenada para sostener cubos mientras los pulverizas con el mazo.

Los moteles y hoteles tienen máquinas de hielo en cada piso. Muchos supermercados tienen máquinas que fabrican hielo picado a granel. No necesita más que unos pocos kilogramos para comenzar el proceso.

Luego, todo lo que debe hacer es bajar la temperatura y encender el compresor para terminar el trabajo.

Buena suerte.


Los moteles y hoteles tienen máquinas de hielo en cada piso: en los Estados Unidos, tal vez. No tan común en el noroeste de Europa, por ejemplo.
Hobbes

Gracias, esa es una idea interesante! Estoy en Canadá, también tenemos máquinas expendedoras en hoteles / moteles y tiendas de conveniencia. ¡Me gusta la idea de agregar hielo al agua para que congele el agua más rápidamente!
Pascal Cadorette

@PascalCadorette Primero agregue todo el hielo, tanto como pueda. Agregue el agua a los trozos de hielo para que tenga más hielo que agua para estar aún más frío
Stan

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No sé qué tan grande debe ser su superficie de hielo, pero tal vez algo como lo siguiente podría funcionar para usted.

Viaja con algunos bloques de hielo seco en un refrigerador. En el momento de la presentación, coloque los bloques y coloque una placa de metal (el aluminio debería funcionar bien) en la parte superior. Después de que el plato esté muy frío, vierta una pequeña cantidad de agua sobre el plato para crear una delgada capa de hielo.


O tal vez deje caer el hielo seco directamente en el agua.
Lawrence

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Podría usar reacciones químicas que son endotérmicas (absorben calor de las cosas). Esto funcionará suponiendo que su producto no esté basado en alimentos. Puede usar agua embotellada que se congela más rápido que el agua del grifo. Puede colocar una nevera portátil en la parte trasera de su automóvil para congelar el agua mientras conduce.

Espero haber ayudado :)

Editar: aquí hay un video de una reacción endotérmica, creo que podría usar: reacción endotérmica


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Sería una mejor respuesta si pudiera sugerir algunas reacciones endotérmicas fáciles de usar.
Chenmunka

Prácticamente toda el agua embotellada de América del Norte ES agua del grifo. (Mirándote Nestlé.)
Stan

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Supongo que necesita una superficie de hielo lisa para su producto. La clave es tener una pequeña diferencia de temperatura para que el proceso de congelación sea lo más rápido posible.

  1. No llene completamente su recipiente y congélelo antes de comenzar. Construya una cámara de aislamiento con espuma industrial en forma o (fácil y barato) envuelva el contenedor en muchas páginas de periódicos.
    También tome una jarra de agua y colóquela en el congelador para que se forme hielo, lo que significa que el agua está cerca de 0 ° C. Pon esa agua en un termo.
    Ahora tiene un recipiente casi lleno de hielo y un termo de agua muy fría.

  2. Cuando lo necesite, saque el contenedor. La mayor parte del hielo debería estar allí. Coloque algunas pesas sobre el hielo para que no flote y vierta cuidadosamente el agua del termo sobre el hielo para que el recipiente tenga el nivel que necesita.

  3. Encienda el refrigerador. Ahora el agua del termo todavía está fría y se enfría por el hielo debajo. El proceso de congelación ahora debería ir muy rápido.


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En términos de física, el agua caliente se congela más rápido que el agua fría, ¡así que tenlo en cuenta!


Supongo que estás hablando de nucleación. La diferencia para el agua del grifo sería insignificante.
Chenmunka
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