如何冻透明的冰

2025-02-05 22:11:10

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回答1：

用家用电冰箱制出来的冰必然会雾蒙蒙地不透明，这是因为从水龙头流出的水中包含有溶解的空气（按重量计，大约占0.003%）。当冰盒里的水温度下降到冰点以下时，冰盒各个隔室边缘处的水开始结晶为冰。这一部分冰是纯冰，包含的空气非常少，这是因为空气在冰中的溶解度很低，而剩下的还没有结冰的液体也还能够将空气继续溶解在其中。

一旦液体中空气的浓度按重量计达到0.003 8%，而温度下降到-0.002 4℃时，马上就会开始一种新的反应。此时，随着水的冻结，空气被逼出液体。在这个温度和这个压强下，空气的自然状态是气体，因而它们就形成了冰中的气泡。

商用制冰机能够制出晶莹剔透的透明冰，是因为采用了不同的制冰方式。在制冰机中，一股恒定的水流持续通过一种指型金属冷冻器，或者从上方通过一种金属冷冻盘。在这个过程中只有很少一部分水冻结成冰，而其余大部分水，不待其中的空气浓度有太大的升高，便流走了。当冻结的冰达到一定厚度时，加热指型金属冷冻器或金属冷冻盘，便可以使透明的结晶冰脱落。这样制成的冰，质量完全可以用来拍摄广告。

没有专用的制冰机，我们这位提问题的朋友便只能享用他的不透明的雾状冰块了。

水在4℃上下具有最大密度，低于这个温度，随着接近冰点，密度逐渐变小。

水的冷冻速度太快，水的一部分的温度将不同于其他部分的温度，由这一部分水结成的冰中就会含有空气泡。通常是水的表层先结冰，因为温度相对较高因而密度较大的水会下沉到最先形成的冰块的下面。

不仅如此，通常总是位于顶层的这一部分水直接接触冷冻环境，这与湖面结冰的情况相类似。这种情况使得不同部分的水具有不同的温度，从而具有不同的膨胀率，这就免不了会在其中产生气泡。这些气泡的上面盖着一层冰，无法逸出，于是就留在了冰里。

要避免在冰中出现气泡，办法是让水非常缓慢地冷却，避免出现比较大的温度梯度，这样，各部分水的膨胀情况就会大致相同。缓慢冷却还可以使水中的空气有足够的时间穿过液体，在来不及陷在固态冰内之前就上升到水面散失掉。

使用烧开过的水仍然得不到透明冰，多半是因为尽管你把水过滤过并烧开过，但是却忽略了一些细节。比如说，取下开水壶灌水时，又有空气重新溶解在其中。再如，如果是硬水的话，恐怕还得除去水中的离子才能够除去气体。

在水冷却的时候，使用保鲜膜多半有助于排出水中的空气。具体做法是用保鲜膜盖住盛水的聚苯乙烯容器口，使容器内的水从上到下缓慢冷却，尽可能实现分层凝固。不能用保温瓶盛水，因为这种瓶子的玻璃容易破碎。

这种冷冻方法虽然不会改变冷冻时从水中逼出的气体的数量，但是在分层凝固开始的一段时间里却能够得到不错的厚厚的一块透明冰。继续冷冻，冰会显出雾白色，此时你就可以停止冷冻了。

水中含有一定数量的溶解气体。在冷冻时，这些气体被逼出来成为气泡，最后被固定在冰块内，因此冰块看起来不透明。

为了得到透明冰，应该不用冷水，而用温水。温水含有的气体比较少。同时，还得减小电冰箱的功率，延长冷却时间，以便水中的气体在水还没有结冻之前有时间扩散掉。我这样试过，效果很好。

我想，提问题的朋友是被专业摄影师蒙骗了，他们拍摄苏格兰威士忌广告所使用的“冰”其实是透明塑胶块。这种“冰”在摄影室的大功率灯光照射下不会融化。你如果仔细观看那幅广告，便会发现其他饮料的半月形液面上有许多细小的玻璃泡，它们是拍摄其他广告后没有清除干净残留下来的。

回答2：

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