Mit Leitungswasser hergestelltes Schmelzeis

Ich habe kürzlich etwas Leitungswasser in Plastikflaschen eingefroren und später das Eis vollständig schmelzen lassen (die Idee war, Eisflaschen in meiner Nähe zu halten, um die Hitze zu bekämpfen). Als das Wasser wieder flüssig wurde, waren viele winzige weiße Staub-/Kristallflocken sichtbar. Diese waren schwerer als Wasser und neigten zum Sinken.

Anfangs dachte ich, es seien kleine Plastikbrocken, die sich durch die starken Temperaturschwankungen von den Flaschenwänden gelöst haben, aber dann habe ich den Zustand der Flaschen (scheinbar unverändert gegenüber dem Anfang) mit der Menge an Flocken verglichen kam zu dem Schluss, dass es etwas anderes sein musste.

Die zweite Hypothese war, dass die Flocken tatsächlich Kristalle von Mineralien waren, die im Leitungswasser enthalten sind (ich habe gehört, dass Leitungswasser in meiner Region zum Beispiel voller Kalzium ist). Ich verstehe jedoch nicht, wie sich diese Kristalle bilden würden:

  • wie könnte es möglich sein? und warum kehren sie nicht zurück/bleiben verdünnt im Wasser?
  • bilden sie sich während der gefrier- oder der schmelzphase?

Ich würde sagen, dass während der Gefrierphase die Tatsache, dass die Lösung bei niedrigeren Temperaturen als reines Wasser gefriert, Flüssigkeitsanteile mit immer höheren Mineralienkonzentrationen isolieren könnte, wenn das Gefrieren fortschreitet. Diese bleiben bis zum Ende des Gefrierprozesses mobil. In der Endphase ist der Bewegungsraum für den flüssigen Teil sehr begrenzt, was die Möglichkeit bietet, Kristalle zu bilden. Aber vielleicht liege ich falsch und es gibt etwas, das ich vermisse.

Gibt es also eine Hypothese darüber, wie sich diese Kristalle bilden? Vielleicht sind sie nicht einmal Kristalle, wie ich versuche zu sagen?

Hätten Sie Zeit, das Experiment nachzustellen und ein Bild zu posten?
Ich weiß nicht, wann ich dazu in der Lage sein werde, aber ich werde es versuchen

Antworten (2)

Gibt es also eine Hypothese darüber, wie sich diese Kristalle bilden?

Durch Absenken der Temperatur sinkt die Löslichkeit mancher Salze in Wasser, was zur Bildung von Kristallen führen kann.

Sehen Sie sich den Artikel Gesättigte und übersättigte Lösungen an .

warum kehren sie nicht zurück/bleiben verdünnt im Wasser?

Lassen Sie das Wasser Raumtemperatur erreichen und geben Sie ihm etwas Zeit. Die Kristalle sollten sich wieder im Wasser auflösen.

Wenn Ihre Wasserquelle (zum Beispiel) Brunnenwasser ist, wird der Mineralgehalt durch die Zusammensetzung des Untergrunds und die Temperatur in der Nähe des Brunnens bestimmt. Das Abkühlen des Wassers kann dazu führen, dass gelöste Mineralien ausfallen, wie Sie vorschlagen, ABER die Niederschlagsrate bestimmt die Größe der gebildeten Kristalle (langsames Abkühlen sollte wenige große Kristalle bilden, schnelles Abkühlen sollte viele kleine Kristalle bilden).

Die Geschwindigkeit, mit der erwärmtes Wasser diese Kristalle auflöst, ist proportional zur exponierten Fläche (in der Größenordnung des Quadrats des Kristalldurchmessers), aber die Masse der Kristalle ist proportional zum Volumen (Kubik des Kristalldurchmessers). Die Persistenz von ausgefälltem Material nach Erwärmung könnte also davon abhängen

  1. die "warme" Temperatur relativ zur Untergrundtemperatur (vermutlich Gleichgewicht für den Mineralgehalt)
  2. die Geschwindigkeit, mit der das Leitungswasser gekühlt wurde
  3. die Zeit nach dem Erwärmen, in der der Niederschlag beobachtet wurde
  4. eventuelle chemische Veränderungen (z. B. Ausgasung von gelöstem CO2 kann das Wasser entsäuern)