Jeg har tatt nytte av den siste kaldt vær for å utvide vår kjølekapasitet ved å sette visse drikker på verandaen utenfor kjøkkendøren. En natt, da utetemperaturen falt til 10 grader Fahrenheit, eksploderte noen av cola-boksene. Også en to-kvart plastflaske tranebærjuice cocktail viste en merkelig kvalitet. Vannet frøs, men det andre innholdet gjorde det ikke. Jeg lurer på hvorfor det røde innholdet ikke frøs. Har jeg avdekket en ny frostvæske?
jeg kan ikke fylle bilens kjølesystem med tranebærjuice hvis jeg var deg. Det er ganske etsende på grunn av sin surhet, og dens sukker ville tannkjøtt opp verkene. Men du har oppdaget et interessant fenomen.
ifølge listen over ingredienser du sendte meg, inneholder din cocktail «filtrert vann, tranebærjuice (fra konsentrat og tranebærjuice), høy fruktose mais sirup, askorbinsyre (vitamin c).»Å sette til side spørsmålet om hvordan de oppnådde den» tranebærjuice » ingrediensen ved å kombinere tranebærjuice med tranebærsaftkonsentrat(ville det ikke gjøre juice og en halv?), ser vi at sammen med vannet er det mange fremmede molekyler i den flasken, molekyler av sukker og diverse røde » tranebær ting.»
Hvor mye tranebær ting? Etiketten sier «Tranebærjuice Cocktail, «ikke» Tranebærjuice.»Du kan også se drikkeetiketter som innrømmer å være «XX Juice Drink», HVOR XX er en frukt eller grønnsak. «Cocktails » og» drinker » er ikke ren XX juice. Sannsynligvis inneholder cocktailen din bare 20 prosent til 27 prosent faktisk fruktjuice. Sjekk etiketten; FDA krever at prosentandelen juice oppgis.
likevel er det store flertallet av molekylene i flasken gode gamle H2O som selvfølgelig fryser ved 32 grader Fahrenheit. Når vannmolekyler har blitt avkjølt til den temperaturen, vil de ha bremset nok til å bli med i et tett krystallinsk nettverk-is-det er så vanskelig å bryte fra hverandre det (overraskelse!) is er et mye hardere stoff enn flytende vann.
med alle de andre fremmede molekylene som flyter rundt der inne, hadde vannmolekylene en tøff tid å finne hverandre for å danne iskrystaller. Men de frøs til slutt når de ble bremset enda lenger, det vil si til en temperatur lavere enn 32 grader. Men vannmolekyler er beryktet for å stikke sterkt sammen. Så da de frøs, var de i stand til å albue alle de fremmede molekylene til side for å danne relativt uforfalsket, ren is. Derav den normale, klare isen du så. Den røde «tranebær ting» hadde blitt etterlatt i den frosne væsken.
(Isfjell i De Arktiske områdene er laget av relativt saltfritt vann av samme grunn, til tross for at De var frosset fra salt sjøvann.)
Om de eksploderende cola bokser. Som alle vet, ekspanderer vannet når det fryser. Det er fordi vannmolekylene i is er i form av en åpen gitterstruktur, mens de i flytende form hadde hatt kinn-for-jowl-intimitet. Under fryseovergangen fra nærhet til avstand, må volumet øke, og denne utvidelsen er det som deler boksene i stykker. Hvis du hadde sett på innsiden, ville du ha sett at isen var relativt rent vann, og forlot all den fargede søppel bak, akkurat som i tranebærjuice-cocktailen.
Prøv det. Sett en åpen klar plastflaske Cola eller Pepsi i fryseren, og når den fryser, ser du vakre, lacy krystaller av ren klar is mot en bakgrunn av brun.
nå, hvis du hadde vært oppe hele natten som en god forsker, og tatt forsiktige temperaturavlesninger mens du registrerte dine observasjoner i laboratorienotatboken, har du kanskje oppdaget hendelsesforløpet etter hvert som drikkene dine ble avkjølt. Tillat meg å utlede hva som må ha skjedd.
for en ting må tranebærjuice-cocktailen ha frosset først, ved en temperatur en grad eller to under 32 grader, fordi det for det meste er vann med ikke mye «andre ting» i den. Soda, som inneholder mye mer sukker, fosforsyre og andre oppløste ingredienser for å senke frysepunktet ganske mye, frøs ved en temperatur noen grader lavere enn cocktailen gjorde.
for en annen ting var det gasstrykk inne i brusboksene, ikke sant? Vel, undertrykker gasstrykk ekspansjonen som følger frysing, akkurat som å trykke på en bakervarer brød ville hemme sin stigende. Så soda var ikke i stand til å fryse til temperaturen var enda lavere enn om den hadde vært åpen for luften.
Og en annen ting. Var din cola Classic Coke Eller Diet Coke? Classic Og Diet Coke varierer hovedsakelig i sin type søtning: en ganske stor mengde sukker eller mais sirup versus en liten mengde kunstig søtningsmiddel. Jo flere fremmede molekyler det er i vannet, desto lavere blir frysepunktet. Så Klassisk Cola ville ha frosset på en fortsatt lavere temperatur enn Diet Coke.
Som Mark Twain sa det, » det er noe fascinerende om vitenskap. Man får slike sunne avkastninger av formodning ut av en så liten investering av faktum.»
Labelingo: Perspicacious reader Anonymous Of Falls Church sender etiketten fra En pakke Med Whole Foods ‘ Fresh Fields Merkevare Grønnsakspotpai Laget Med Stekte Grønnsaker (det er bare navnet, ikke oppskriften). Blant mer enn 20 andre ingredienser, viser den «red whine.»Ingen rød grouse, biff, krabbe eller karpe?
(Har du lagt merke til noen dumme ting på matetiketter? Send Dine Labelingo-bidrag, sammen med ditt navn og din by, Til Food 101, Food Section, The Washington Post, 1150 15th St. NW, Washington, D. C. 20071 eller til e-postadressen nedenfor.)
Robert L. Wolke (www.professorvitenskap.com) er professor emeritus i kjemi Ved University Of Pittsburgh og forfatteren, sist, Av «Hva Einstein Fortalte Sin Kokk: Kitchen Science Explained» (Ww Norton, $25.95). Han kan nås på [email protected].