酷炫冷水魔法秀

段玉佩

實驗材料

大水盆，瓶裝純凈水，蘇打水，冰塊，粗鹽粒，溫度計

實驗步驟

①將冰塊倒入大水盆中，堆得滿滿的。

②將一瓶純凈水和一瓶蘇打水（可樂或者雪碧亦可）插入冰塊堆中，讓冰塊盡量把瓶子全部覆蓋住。

③在冰塊表面撒上粗鹽粒，撒得越均勻越好。

④在冰塊堆的中間，插入一只溫度計以觀察冰塊堆中央的溫度變化。接下來的一個多小時里，溫度計上顯示的溫度會逐漸下降，你需要密切關(guān)注溫度的變化。

⑤當溫度計顯示的溫度到達-8℃的時候，我們的“魔法秀”就要開場了。如果溫度再降低，兩個瓶子內(nèi)的液體不等你動，自己就會開始結(jié)冰。如果你發(fā)現(xiàn)冰堆的溫度在達到-8℃之前，瓶內(nèi)的液體已經(jīng)開始結(jié)冰了，就換一瓶重新來過吧。

⑥如果發(fā)現(xiàn)-8℃左右，瓶中的水沒有結(jié)冰，恭喜你，“見證奇跡的時刻”就要到來了。輕輕地將瓶子從冰塊堆中取出來，然后將瓶子用力往桌子上一放，瓶內(nèi)的純凈水，瞬間就開始結(jié)冰了！另一瓶蘇打水，我們還可以多一個玩法，試著小心翼翼地將瓶蓋打開，冰會從瓶口一路向瓶底方向迅速凝結(jié)，兩個效果，都非常炫酷。

實驗原理

冬天氣溫降低到0℃以下時，室外的水會變成冰，這個常識只適用于較為普遍的情況，對于某些特殊情況，你就需要借助更深入的科學知識來解釋了。水之所以能夠結(jié)冰，除了環(huán)境溫度低之外，還需要有結(jié)晶核。我們在這個實驗中，使用的是雜質(zhì)很少的純凈水，因為缺少結(jié)晶核，所以即使溫度降到很低也沒有辦法結(jié)冰。

為什么我們要在冰塊表面撒鹽呢？因為加鹽之后，可以讓冰塊的溫度降低得更快，這樣我們也就能在更短的時間內(nèi)，看到我們想要的結(jié)果了。對那種在溫度降到冰點以下仍沒有結(jié)冰的水，我們稱之為“超冷水”。

那么為什么我們拿著瓶子在桌子上一震，超冷水就會出現(xiàn)迅速結(jié)冰的現(xiàn)象呢？這是因為震動讓超冷水中出現(xiàn)了結(jié)晶核，終于尋找到結(jié)晶核的水分子便一下子集結(jié)上來，于是就出現(xiàn)了瓶內(nèi)瞬間結(jié)冰的現(xiàn)象。而另外一瓶蘇打水（可樂或雪碧）也會和純凈水一樣出現(xiàn)過冷的現(xiàn)象，而且因為蘇打水中有壓縮的二氧化碳，它會讓蘇打水的結(jié)冰點降得更低，如果你使用的是可樂或者雪碧，其中的糖分等溶質(zhì)還會讓結(jié)冰點繼續(xù)下降。在這些碳酸飲料處于過冷狀況下時，當你突然打開瓶蓋，其中的二氧化碳爭相涌出，便會攪動液體，使其中出現(xiàn)結(jié)晶核，讓碳酸飲料瞬間結(jié)冰。

實驗升級

你可以嘗試使用不同品牌的純凈水來進行超冷水瞬間結(jié)冰實驗，一般來說，水的純凈度越高，結(jié)冰的溫度也就越低。通過這個原理，你是不是可以嘗試來驗證一下市面上的純凈水哪個更純？另外，如果只用一兩瓶做實驗，會存在很大的誤差，發(fā)動你的同學們一起來幫助你增加樣本數(shù)量，完善這個實驗吧。