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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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 楼主| 发表于 2018-7-3 00:46:23 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 沉宝 于 2018-7-3 00:51 编辑 % q% R. ~4 Q% a6 r! V

4 z! W- ^$ ~& Z: }4 ]  a3 x' P) c! r这个帖子的起因是这样的:链接。说实话,如果给出0℃答案的是一个文科生,我也许就笑笑走开了,大概不会有本文啦。9 H% _; }/ M' g7 U
5 `' c: p( z; c! R. K% Z
我们知道酒的主要成分就是酒精(化学名称乙醇,英文 ethanol) 和水。[清凉山]给出了正确的思路,酒精和水的混合溶液的冰点肯定会低于水。那么我们现在量化一下,究竟能低了多少度呢?中学我们都学过,对于理想溶液,凝固点(冰点)的变化可以用下列公式表达:
! X! M& `+ N' r% f6 n$ U7 nΔTf = Kf · b · i, I) I& z! d0 n& K5 z5 \, W% ?
    ΔTf,凝固点的下降,定义为Tf纯溶剂 - Tf溶液。这里溶剂是水,因此 Tf纯溶剂=0℃
9 c0 ^: Q- M# c" C. J    Kf,凝固点降低常数,只取决于溶剂性质,而非溶液。对于水,Kf = 1.853 K·kg/mol.
; C- c4 V0 O" M/ W; b% T$ q    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量/ n1 d4 r  G: ^) O4 d
    i,范特霍夫因子,溶质 单位化学式(Formula unit)可以电离出的离子个数。乙醇为非电解质,i = 1
6 H$ e* b' [2 r0 N" d0 v5 c7 w
- o& }3 i% d6 m) M( I! J2 O- h" \用上述公式可以估算出不同浓度的乙醇溶液的冰点。在乙醇浓度不太高的范围内,这种线性化的近似基本够用。但是,当乙醇的浓度非常高的时候,冰点的变化呈现出强烈的非线性。在某个点上,乙醇跟水可以形成共晶混合物(eutectic mixture)。就是说冰点最低的并不是纯乙醇。下面这张图展示了全范围乙醇溶液的冰点变化! M1 \, b5 ^% r
7 X! S) b2 Q+ k' a; r+ a7 C0 m
1 Y  e. H% v! C4 M  z- ]
由于乙醇水溶液的冰点曲线存在着一定的坡度,当缓缓降温时,相对稀的乙醇水溶液会首先凝固,从而使得余下的溶液浓缩。这样最后冰中原溶质的浓度分布会呈现一定的梯度。当然了即使这样,开始结冰也很难从纯水开始,所以马鹿的说法还是不成立。* q& {8 d/ t% ^6 J! B; K# V# x6 j
0 L5 p1 q2 B" s# Y
下面说一下杜康。杜康酒其实是一类酒的名称。按照河南汝阳杜康的说法,杜康酒的度数大致在40-60度之间(链接)。根据上面的研究,杜康酒的冰棍温度至少为-30℃到-45℃,这已经是大湖北冬天最冷的温度了。77说会把舌头冻上,估计他没有仔细计算,但其直觉是对的。
& O( z; l* ?+ R3 E! q4 N8 T5 i" U4 o
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
5 a- M! a) f0 O+ p: L3 Q. q  I6 w: z: `2 n$ F0 @3 n( z
我估计爱坛大部分人家的冰箱也做不到。一个可行的办法是用干冰(-78.5℃) 制冷。如果要避免前述的浓缩现象,保证冰棍各处成分均匀一致,更好的方法是用液氮。当然了,无论是用干冰还是用液氮做杜康冰棍,都不要急于用舌头品尝,甚至不要急于用手指头去碰,先拿温度计测一测制成品的表面温度再说。也可以等到冰棍儿表面出现局部融化之后,再用手指接触方为安全。! v& O' Z/ i2 d9 s
1 P, W8 @0 ?/ P) {  p
酒精溶液的冰点曲线也可以反过来用。举例来说,马鹿久居北方,冬天有时候不小心汽车车门封条上沾了水(雨夹雪天气),而车又留到室外过夜的话,第二天早上就要担心打不开车门了 ——何以解忧?可以杜康!
4 k1 g$ |2 `( X
4 s% e0 b* B8 u* u! H: l% t( N6 M# |0 P" @) j9 Z

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  • TA的每日心情
    开心
    1 小时前
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    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2018-7-3 01:20:19 | 只看该作者
    本帖最后由 马鹿 于 2018-7-2 12:21 编辑
    * O$ k* h$ f" J2 j6 C  K& X5 w" m
    我家冰箱轻松到-15度, 不是一般要求冷冻是6F吗? 你们都设多少度?难怪每月电钱比gas的还多
  • TA的每日心情
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    2025-8-28 04:50
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    [LV.8]合体

    板凳
    发表于 2018-7-3 01:20:53 | 只看该作者
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?- d" X6 _6 `. f) Z
    ; X% R. _, o4 D5 Z
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:36
    哈  发表于 2018-7-3 01:29
    xiexie, 加分!  发表于 2018-7-3 01:24

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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
    开心
    1 小时前
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    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2018-7-3 01:22:48 | 只看该作者
    本帖最后由 马鹿 于 2018-7-2 12:24 编辑 ; m4 K0 H% {2 Y: f2 w- W7 ~  P
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20  E' Z: ~6 h& r! s$ ]
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    ! O1 B% u# Y5 [2 A4 V# A2 z. S0 T5 d% q; P# ~+ h4 c- `' c) i. b0 `
    结论:马鹿是个好孩子~

    $ Q3 m. c: j/ m* R, F6 H' X8 G* J1 m) d/ q* i
    可不,以为就是个名字, Q: P) {7 N: k# Z8 p% U% b

    1 J! E; E9 Q3 _& o  T另外, 我就是鹿过赚爱元

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    参与人数 1爱元 +10 收起 理由
    燕庐敕 + 10

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  • TA的每日心情
    无聊
    1 小时前
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    [LV.Master]无

    5#
    发表于 2018-7-3 01:31:13 | 只看该作者
    猫帅说0度了吗
  • TA的每日心情
    无聊
    1 小时前
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    [LV.Master]无

    6#
    发表于 2018-7-3 01:38:50 | 只看该作者
    杜康冰棍不是光用杜康做的冰棍, 是含酒精的冰棍所以杜康冰棍温度不会那么低的。, `1 \- Z! x$ m. K
    这让我想起了绍兴的黄酒奶油冰棍。开头几口能感觉到黄酒的味道,舌头并没有被粘住
  • TA的每日心情
    开心
    2025-8-28 04:50
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    [LV.8]合体

    7#
    发表于 2018-7-3 01:39:58 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 01:22% u8 O6 w3 ~9 s* j0 v: L2 d8 @  ?
    可不,以为就是个名字
    ! T6 U; K2 @) d9 p1 u( b9 I, q2 P% i% G  r
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    : U  u+ t( d% S% m这里的逻辑圈是这样的
    7 V7 A; s0 ]7 Y9 W冰棍?孩子吃的东西—->肯定是无酒精—->自动屏蔽“杜康”这个词儿的原版含义。。。这个过程大概是万分之一秒吧~
    # {- i; L0 c" G8 a4 x7 ]! W$ e/ E2 y; w) j+ R* m; W" w% [
    哎哟,暴露年龄了~

    该用户从未签到

    8#
     楼主| 发表于 2018-7-3 01:59:09 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2018-7-3 01:38
    " \5 @  G/ N3 g% |: ~0 w8 d$ k杜康冰棍不是光用杜康做的冰棍, 是含酒精的冰棍所以杜康冰棍温度不会那么低的。
    " w* u$ g9 {$ e( G, c0 s2 `- }这让我想起了绍 ...

    ( W3 {% X4 O1 x5 k黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    蔫坏蔫坏滴  发表于 2018-7-3 03:47
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37

    该用户从未签到

    9#
     楼主| 发表于 2018-7-3 02:06:26 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 01:20
    3 |+ A: L( f# @' c8 I8 e" U# [* v* v我家冰箱轻松到-15度, 不是一般要求冷冻是6F吗? 你们都设多少度?难怪每月电钱比gas的还多 ...

    8 x+ `9 `. R3 C% O3 a* [6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    + J1 C* [8 |4 `  |, H) E2 J" h$ z8 r7 r- o% v% B) k
    冰箱用不了多少电。空调才是耗电大户,除非您家里还有什么特殊的项目,比如说挖矿
  • TA的每日心情
    开心
    1 小时前
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    [LV.Master]无

    10#
    发表于 2018-7-3 02:19:49 | 只看该作者
    沉宝 发表于 2018-7-2 13:06
    - ~; K* v/ c9 U; e6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    1 Y: N) S% h/ o. {6 G8 p3 A% F8 B* |5 p6 O3 b7 ~- y
    冰箱用不了多少电。空调才是耗电大户,除非您家里还有什么特殊的项目 ...
    , W  [2 e) r2 G5 F) C% z9 h3 W

    : r- d! S" Q9 F1 V0 p  R' l为啥每月电费30多刀, 就冰箱, 洗衣机, 照明, 计算机等. 空调今年还没用呢
  • TA的每日心情
    开心
    2019-4-29 10:01
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    [LV.8]合体

    11#
    发表于 2018-7-3 08:04:12 | 只看该作者
    学习了。
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  • TA的每日心情
    无聊
    1 小时前
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    [LV.Master]无

    12#
    发表于 2018-7-3 08:06:57 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:193 M8 p! [$ C% _- b
    为啥每月电费30多刀, 就冰箱, 洗衣机, 照明, 计算机等. 空调今年还没用呢
    ; G0 h; a& M8 E7 V- A, u
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    1 小时前
  • 签到天数: 3679 天

    [LV.Master]无

    13#
    发表于 2018-7-3 08:15:56 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:06: S+ d0 }2 \) g9 ~  \
    30还多,你们做饭用gas?

    2 F1 r/ \4 F* c做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    无聊
    1 小时前
  • 签到天数: 3390 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2018-7-3 08:19:18 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 08:15
    8 P$ @$ {9 E. [, T7 i( e做饭是gas, dryer是gas
    ) {# H/ W7 g8 R4 H+ E, R
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    无聊
    1 小时前
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    [LV.Master]无

    15#
    发表于 2018-7-3 08:20:33 | 只看该作者
    沉宝家的冰箱挺高级能talk吗?
  • TA的每日心情
    开心
    1 小时前
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    [LV.Master]无

    16#
    发表于 2018-7-3 08:43:48 | 只看该作者
    本帖最后由 马鹿 于 2018-7-3 16:09 编辑
    : z  V$ f: O0 Y% k# _# R5 L( z
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19) `" n4 |$ Q. t, G. ]( S, {% T
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    8 `( g! B0 ]% B# p5 _0 j

      j! X# e( \8 F# }. q: x6 s3 m. X' l财迷的本质处处都一样
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

    [LV.8]合体

    17#
    发表于 2018-7-3 09:36:31 | 只看该作者
    其它的不知道,但白酒,肯定是53度的最好喝
    " `/ X6 a1 I6 C* G2 I6 h你给的那个杜康酒的链接,纯属瞎扯

    点评

    伙呆了: 5.0
    伙呆了: 5
      发表于 2018-7-25 11:20
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
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    [LV.8]合体

    18#
    发表于 2018-7-3 09:41:54 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:19
    & U$ o7 T$ x  f/ ^" R/ p8 U为啥每月电费30多刀, 就冰箱, 洗衣机, 照明, 计算机等. 空调今年还没用呢

    " _( h9 @, _" C" d冰箱一天就1度电左右吧,你家干衣机还不用电,洗衣机是天天用?
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

    [LV.8]合体

    19#
    发表于 2018-7-3 09:43:51 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:199 @6 T) _* g5 ~( s1 L& W4 R) Z
    为啥每月电费30多刀, 就冰箱, 洗衣机, 照明, 计算机等. 空调今年还没用呢
    + v1 i/ }  M' }% r

    1 h6 F* c( N! z$ @( B我刚才去随手查了一下:
    ) p. |+ D2 K1 ]- k" Y! r【数据】2017年上半年美国居民户平均每月用电812度、电费104美元
    7 z$ J( P) F& E你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    4 d6 U2 m' w- d# n" e
  • TA的每日心情
    开心
    1 小时前
  • 签到天数: 3679 天

    [LV.Master]无

    20#
    发表于 2018-7-3 10:38:30 | 只看该作者
    老财迷 发表于 2018-7-2 20:43
    9 }% c8 m3 i# A) f( _; C我刚才去随手查了一下:
    1 ~) O! I8 t% V6 K2 i【数据】2017年上半年美国居民户平均每月用电812度、电费104美元
    ! D/ x" J0 V) O" X  X你每月30,全国 ...
    3 l: y7 O6 \) [1 q/ h3 @
    我用的多是gas

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