Спуштање тачке смрзавања воде је једноставно. Потребно је само додати сол, шећер или било коју другу растворену супстанцу. Кретање у супротном смеру и подизање температуре смрзавања воде није ни приближно лако. У ствари, неки научници сумњају да би то уопште требало да се уради. Међутим, иако је можда тачно да не можете да повећате тачку смрзавања додавањем растворене супстанце, истраживачи су открили друге начине до тачке смрзавања прехлађене воде. Једно је коришћење електричне енергије, а друго додавање алкохола или тестостерона. Ове методе раде само са чистом водом.
Почните са прехлађеном водом и додајте алкохол
Процес замрзавања воде компликује чињеница да је вода поларни молекул, што значи да, иако јој је нето наелектрисање нула, има позитиван и негативан крај, попут магнета. Молекули воде се електрично везују једни за друге и за нечистоће у води стварајући водоничне везе и лакше се спајају у лед ако вода садржи нечистоће. Ако успете да нађете начин да суспендујете капљицу чисте воде у ваздуху, а да је ништа не додирне, могао би да остане у течном стању на температурама знатно испод 0 степени Целзијуса (32 степена Фахренхеит). Таква прехлађена вода може остати у течном стању све док температура не падне на -40 Ц (-40 Ф).
Додавање алкохола у воду, међутим, мења њено понашање. Кад се охлади, алкохол ствара хексагоне сличне леду, а капљице воде се спајају око њих, уместо да слободно плутају једна око друге. Хексагоналне структуре пружају исту врсту стабилности као и чврсте нечистоће. Додавањем алкохола научници су открили да могу да подигну тачку ледишта чисте воде на 0 Ц.
Електрична енергија такође може подићи тачку ледишта воде
Израелски научници су покушали другачији приступ подизању температуре на којој би се прехлађена вода смрзавала. Створили су наелектрисане ћелије постављањем пироелектричних кристала унутар бакарних цилиндара. Смјестили су ове ћелије у влажну собу и смањили температуру док вода није почела да се кондензује на кристалима. Наставили су да снижавају температуру и установили су да су се капљице смрзле на -12,5 Ц (9,5 Ф) на ненапуњеној површини, али на позитивно наелектрисаној површини, смрзле су се на -7 Ц (19,4 Ц). На негативно наелектрисаној површини вода се смрзавала на -18 Ц (-0,4 Ф).
Експеримент је дао још изненађујући резултат. Истраживачи су открили да капљице воде остају течне на негативно наелектрисаној површини 10 минута на -11 Ц. (12,2 ° Ф), али када би се наелектрисање расипало, капљице би могле да се смрзну подизањем собне температуре на -8 Ц (17,6 Ф). Разлог је тај што је повишење собне температуре генерисало позитиван набој на кристалима.
Чађа и тестостерон такође делују
Научници знају да додавање чађи у чисту воду подиже тачку смрзавања за око 7 степени Целзијуса, али то није ништа у поређењу са мушким хормоном тестостероном. Може да подигне тачку смрзавања чисте воде која је прехлађена са -40 Ц на чак -1 Ц (30,2 Ф). Истраживачи нису сигурни како ово функционише, али сумњају да је механизам сличан механизму алкохола.
Спуштање тачке смрзавања
Количина коју можете смањити тачком смрзавања воде зависи од концентрације растворене супстанце коју додате, али не можете тачку мржњења спустити у недоглед. У ствари, нулта тачка Фахренхеит-ове скале (-17,8 Ц) је дефинисана као температура смрзавања засићеног раствора слане воде. Више соли се неће растворити у засићеном раствору, тако да је 0 Ф најнижа температура до које можете соком спустити тачку топљења воде. Међутим, могуће је прехладити воду да остане у течном стању на још нижим температурама. Истраживачи Универзитета у Јути утврдили су температуру на којој вода апсолутно мора да се смрзава на -48 Ц (-55 Ф).