גלידה בחמש דקות!

מה ניתן ללמוד?

בניסוי זה אנו לוקחים שמנת חלב ושוקו והופכים אותם לגלידה תוך דקות ללא שימוש במקפיא, ממש קסם, קסם מדעי טעים.

ראשית נסביר מה היא גלידה ומה נותן לה את המרקם הקרמי האהוב כל כך.

אם היינו לוקחים את המרכיבים בהם השתמשנו ושמים אותם במקפיא לא היינו מקבלים גלידה, היינו מקבלים גוש קרח בטעם שוקולד, הרבה פחות נחמד. אז מה בעצם ההבדל בין שתי השיטות? מה עשינו שאפשר לנול להפוך לגלידה רכה ואוורירית? הסוד הוא בערבוב.

כאשר מים קופאים הם הופכים לגביש קרח, גביש הוא צורה מסודרת מאוד שבה מולקולות המים מסתדרות כמו אבני לגו במבנה מסודר ונוקשה, הגביש הזה הוא למעשה כמו קוביית קרח גדולה וקשה, כמו ארטיק קרח למעשה. בכדי להכין הגלידה אנחנו מערבבים את הנוזל כל הזמן וכך מפריעים לגביש המסודר והגדול להיווצר, במקום זה נוצרים המון גבישים קטנטנים. כמובן שצורה זו הרבה פחות נוקשה וזהו ההבדל במרקם, בנוסף הערבוב גורם לכניסה של בועות אוויר בין גבישי הקרח, בועות האוויר גורמות לגלידה להיות אפילו יותר רכה ואוורירית.

איך הגלידה קפאה מהר כל כך ומדוע הוספנו מלח לקרח?.

הוספת מלח לקרח גורמת לירידה בנקודת הקיפאון של המים, כלומר המים נשארים נוזליים בטמפרטורה נמוכה יותר ומגיעים אפילו עד 20- מעלות צלסיוס, המים הקרים האלו מסייעים להקפיא את הגלידה שלנו במהירות רבה.

מדוע המלח משפיע בצורה כזו על המים? מי שרוצה לדעת מוזמן לראות את הניסוי המדהים “מים מתחת לאפס” שם התופעה מוסברת.

מים כידוע הופכים לקרח בטמפרטורה של אפס מעלות צלסיוס, אם ניקח קרח ונניח אותו בחוץ הקרח יספוג חום (אנרגיה) מהסביבה ויותך חזרה למים נוזליים  (תהליך הפיכת קרח מוצק למים נוזליים נקרא היתוך ולא התמוססות כמו שנהוג לומר), התהליך שבו קרח הופך למים גורם לסביבה להתקרר כי הוא דורש אנרגיה (לשבירת הקשרים בין מולקולות המים) האנרגיה הזו מגיעה מהסביבה. כך חלק מהקרח הופך למים, מתקרר, סופג עוד קצת אנרגיה מהסביבה ושוב עוד חלק ממנו ניתך וחוזר חלילה, לכן הקרח והמים יהיו בטמפרטורה של אפס מעלות עד שכל הקרח יהפוך למים נוזליים (ורק אז הטמפרטורה של המים תוכל לעלות מעל לאפס מעלות).

כאשר אנו מוסיפים מלח למים הוא מאפשר להם להפוך לנוזליים בטמפרטורה נמוכה יותר והקרח הופך למים נוזליים במהירות. כמו שאמרנו תהליך הפיכת הקרח למים הוא תהליך שדורש אנרגיה לצורך פירוק הקשרים בין מולקולות המים וכך המים מתקררים יותר ויותר ויכולים להגיע לטמפרטורה של עד 20 מעלות מתחת לאפס.