Hoe maak je ijs in een zak

Je kunt ijs in een plastic zak maken als een leuk wetenschappelijk project. Het beste is dat je geen ijsmachine of zelfs een vriezer nodig hebt. Dit is een leuk en smakelijk voedselwetenschappelijk project dat depressie van het vriespunt onderzoekt.

materialen

• 1/4 kop suiker
• 1/2 kopje melk
• 1/2 kop slagroom (zware room)
• 1/4 theelepel vanille of vanillearoma (vanilline)
• 1 zakje met rits
• 1 (gallon) baggie met rits
• 2 kopjes ijs
• Thermometer
• 1/2 tot 3/4 kop natriumchloride (NaCl) als keukenzout of steenzout
• Maatbekers en lepels
• Kopjes en lepels om uw traktatie op te eten

Procedure

1. Voeg 1/4 kop suiker, 1/2 kop melk, 1/2 kop slagroom en 1/4 theelepel vanille toe aan de ritszak van een liter. Sluit de zak goed af.
2. Doe 2 kopjes ijs in de gallon plastic zak.
3. Gebruik een thermometer om de temperatuur van het ijs in de gallonzak te meten en te registreren.
4. Voeg 1/2 tot 3/4 kop zout (natriumchloride) toe aan de zak met ijs.
5. Plaats de verzegelde kwartzak in de gallonzak met ijs en zout. Sluit de gallonzak goed af.
6. Schud de gallonzak voorzichtig heen en weer. Het is het beste om het bij de bovenste afdichting vast te houden of om handschoenen of een doek tussen de tas en je handen te hebben, omdat de tas koud genoeg is om je huid te beschadigen.
7. Blijf de zak 10-15 minuten wiegen of totdat de inhoud van de kwartzak is gestold tot ijs.
8. Open de gallonzak en gebruik de thermometer om de temperatuur van het ijs / zoutmengsel te meten en te registreren.
9. Verwijder de kwartzak, open deze en serveer de inhoud in kopjes met lepels.

Hoe het werkt

IJs moet energie absorberen om te smelten, waardoor de fase van water verandert van een vaste stof in een vloeistof. Wanneer je ijs gebruikt om de ingrediënten voor ijs te koelen, wordt de energie geabsorbeerd uit de ingrediënten en uit de buitenomgeving (zoals je handen, als je de zak ijs vasthoudt).

Wanneer u zout toevoegt, verlaagt het het vriespunt van het ijs, dus nog meer energie moet uit de omgeving worden opgenomen om het ijs te laten smelten. Dit maakt het ijs kouder dan voorheen, waardoor je ijs bevriest.

In het ideale geval maak je je ijs met 'ijszout', wat gewoon zout is dat als grote kristallen wordt verkocht in plaats van de kleine kristallen in keukenzout. De grotere kristallen hebben meer tijd nodig om op te lossen in het water rond het ijs, waardoor het ijs gelijkmatiger wordt gekoeld.

Andere soorten zout

Je kunt andere soorten zout gebruiken in plaats van natriumchloride, maar je kunt suiker niet vervangen door zout omdat (a) suiker niet goed oplost in koud water en (b) suiker niet oplost in meerdere deeltjes, zoals een ionisch materiaal zoals zout.

Verbindingen die bij het oplossen in twee stukken breken, zoals NaCl breekt in Na⁺ en Cl^-, zijn beter in het verlagen van het vriespunt dan stoffen die niet in deeltjes worden gescheiden omdat de toegevoegde deeltjes het vermogen van het water om kristallijn ijs te vormen verstoren.

Hoe meer deeltjes er zijn, hoe groter de verstoring en hoe groter de impact op deeltjesafhankelijke eigenschappen (colligatieve eigenschappen) zoals vriespuntverlaging, kookpunthoogte en osmotische druk.

Het zout zorgt ervoor dat het ijs meer energie uit de omgeving absorbeert (kouder wordt), dus hoewel het het punt verlaagt waarop water opnieuw in ijs vriest, kun je geen zout toevoegen aan erg koud ijs en verwachten dat het je ijs zal bevriezen room of ijs een besneeuwde stoep. (Water moet aanwezig zijn.) Daarom is NaCl niet gewend trottoirs ijsvrij te maken in gebieden die erg koud zijn.