|
|
本帖最后由 沉宝 于 2018-7-3 00:51 编辑
3 I, C! A' H/ r7 A m6 S7 N: k, F* M% c
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。6 v: x( U9 t5 }) M" L$ v2 Y+ Y
( v0 @0 A: N2 K, R, }
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：4 s. R' T4 S; X! m, ?
ΔTf = Kf · b · i6 \9 N5 O Z9 m5 g4 p
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℃# p6 F2 D r! _. ]) K
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.
8 Y/ T* ?$ Z4 Z b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量$ B) ^9 i2 M3 Q1 y! `, h2 u
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* h. @- b6 e8 D9 E( L9 p
4 U& Y& U; V0 b& E% }7 `/ \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
, W6 J* z# M& E) @2 I% k6 F7 w![]() 1 d) ?; l' Y r3 q9 R$ F
4 x$ s( V8 X) A* d2 W% z9 R3 f: d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。6 ~7 Q; Z5 U# T+ V: j. O
" v1 `! Y% _- v) E0 W1 |
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。+ R3 y3 R- a0 U
( {1 Y& a% g; @: G9 W T
制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。
" V" S! _1 C5 T. F- T% d. G1 S4 o![]()
2 N- p4 E2 H& r( ]$ |, I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。
0 p( g3 F3 w! C/ M+ ]3 [: Z2 O3 N' X9 J s* x+ ?4 }6 ~9 l$ u1 w
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！# ~6 T# b- E& j: T( X
# R6 K( c. `3 G, g$ K/ d$ ^
5 m5 a, e. q, q6 v4 y$ g" d C |
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2018-7-3 01:20:19
所以杜康冰棍温度不会那么低的。
( r* M5 b6 q1 n. M8 V5 a; \