"Avattu" limsa jäätyy?

Olen huomannut,että avaamattomassa limsapullossa limsa ei jäädy vielä muutamassa pakkasasteessa. (Jäänyt joskus autoon yöksi talvella)

Kysymys onkin että kun sen korkin avaa pikkupakkasella kuuluu tuttu suhahdus ja limsa jäätyy (vetää hyhmään) hetkessä. Mitä tapahtuu.

Kemistit varmaan osais vastata...
Ilmoita


36 Vastausta

Ketjusta on poistettu 2 sääntöjenvastaista viestiä.


Kun avaat korkin, niin paine pullossa laskee ja samalla limsasta poistuu hiilidioksidia ja tämä siirtää limsan jäätymispistettä lähemmäksi nollaa.
Ilmoita
Kyse on ennemminkin fysikaalisesta ilmiöstä.

Paineen kasvaessa sulamispisteen lämpötila laskee. Limupullossa on hiilidioksidin aiheuttama paine. Paine on sitä luokkaa, että se laskee sulamispisteen lämpötilaa muutamalla asteella, eli pikkupakkasella neste pullossa ei jäädy. Normaalipaineessa se kuitenkin jäätyy.

Eli sopivassa pikkupakkasessa pullon neste on siinä lämpötilassa, että pullossa vallitsevan paineen alaisena se on sulaa, mutta normaalipaineessa se olisi kiinteää. Kun pullo avataan ja hiilidioksidi vapautuu ilmaan, paine normalisoituu ja neste jäätyy hetkessä.

Samaan ilmiöön perustuu mm. se miksi luistin luistaa jäällä. Luistimen terän pinta-ala on todella pieni joten jäähän kohdistuu suuri paine luistelijan gravitaation johdosta. Paineen vaikutuksesta terän alla oleva jää sulaa ja näin luistimen ja terän väliin muodustuu ohut vesikerros. Vesikerros vähentää kitkaa radikaalisti.
2 VASTAUSTA:
Kiitän tiedosta. Taas olen vähän viisaampi...
Kylmässä limsapullossa CO2:n aiheuttama paine on melko pieni, joten paineen tuottama sulamispisteen alenema lienee mittausrajojen tavoittamattomissa. Täsmällisemmin se on n. 0,01 °C/bar.

Jopa luistelun antama tukiesimerkkisi voi olla väärä!
http://www.tieteenkuvalehti.com/Crosslink.jsp?d=195&a=1219&id=9607_2

Kvantitatiivinen tarkastelu siis puttui selityksestäsi, ja sen mukana kaikki. Toki se oli fysiikan mukainen ja sujuava (-;
+Lisää kommentti
Tein aikoinani jonkunverran kokeita tämän asian tiimoilta. Muovisessa kylmässä limsapullossa tuon jäätymisen sai alkuun myös pudottamalla sen lattialle.

Kyse ei siis ole kaasun (CO2) aiheuttamasta sulamispisteen alenemasta (joka onkin hyvin pieni noilla pitoisuuksilla) vaan alijäähtymisilmiöstä.

Tuota legendaa jäätymispisteen alenemasta levittetään toki netissä aivan tohtoristason fyysikoiden toimesta, että varmasti sillä on kannattajia. Mutta nuo selitykset eivät perustu mitattuihin lämpötiloihin ja liuenneen ja avattaessa poistuvat aineen aiheuttamaan pitoisuusmuutoksen mittaamiseen tms. Kyse on siis vain uskottavan kuuloisesta selittämisestä.

Jokainen voi toki itse tehdä kokeita asialla. Paras ympäristö on muutaman asteen pakkanen ja useampi muovinen pullo hiilidioksidipitoista juomaa. Kun ensimmäinen pullo on alkanut jäätyä, voi olla varma, että muutkin ovat jo riittävästi alijäähtyneet. Vertailuvesipullossa voisi toki olla lämpömittarikin sisällä, mistä näkisi Sitten reipas täräys pulloon ja katso, se jäätyy korkkia avaamatta. Toki se limsa jäätyy myös avattaessa.
24 VASTAUSTA:
Olen aika hämmästynyt, sillä olen lukenut useita uusiakin teoksia, joissa tuo ilmiö perustellaan juuri paineella. Loogiseltahan se kyllä vaikuttaa kun miettii, että hirveen suuri se paine ei limupullossa taida olla ja jäätymispiste muuttuu kuitenkin useilla asteilla. Kyse lienee siis useamman tekijän yhteisvaikutuksesta?

Mutta mutta... Eikö alijäähtyminen perustu siihen, ettei nesteellä ole mitään jäätymisytimiksi kelpaavia hiukkasia tms, joiden ympärillä kiteytyminen voisi alkaa? Onko limupullon sisältö todella niin puhdasta tavaraa ja pullon seinämät niin mikroskooppisen tasaiset ettei tälläisiä jäätymisytimiä ole käytössä?
Vanellus kirjoitti:
Olen aika hämmästynyt, sillä olen lukenut useita uusiakin teoksia, joissa tuo ilmiö perustellaan juuri paineella. Loogiseltahan se kyllä vaikuttaa kun miettii, että hirveen suuri se paine ei limupullossa taida olla ja jäätymispiste muuttuu kuitenkin useilla asteilla. Kyse lienee siis useamman tekijän yhteisvaikutuksesta?

Mutta mutta... Eikö alijäähtyminen perustu siihen, ettei nesteellä ole mitään jäätymisytimiksi kelpaavia hiukkasia tms, joiden ympärillä kiteytyminen voisi alkaa? Onko limupullon sisältö todella niin puhdasta tavaraa ja pullon seinämät niin mikroskooppisen tasaiset ettei tälläisiä jäätymisytimiä ole käytössä?
Jep, eli tulihan sitä limsapulloa ravisteltua ennen avaamista, kun ei meinannu uskoa että ei se jäässä ole. (meinasin sitten hörpätä, mut avaamiseen se jäi...)

Jos oikein muistan niin pakkasta oli ulkona jotain -5c- -10c. Mitä sitten autossa oli, en tiedä, kait aika sama kun oli yön ulkona.
Mietinpä tuossa illalla kun ei uni tullut silmää tätä asiaa vähän lisää.

Aloin miettimään, mitä oikeastaan tapahtuu kun korkin avaa. Näin pienen paineenmuutoksen suora vaikutus sulamispisteesee on tosiaan aika olematon, jos katsotaan vaikka veden faasikaaviota.

Paineen alainen neste pystyy sitomaan enemmän hiilidioksidia kuin matalassa paineessa oleva. Tämä on silkkaa faktaa. Kun pullon avaa, niin pullossa alkaa nopea kupliminen. Paine alenee, neste ei pystykään sitomaan kaikkea siihen liuennutta hiilidioksidia vaan se kaasuuntuu nopeasti ja vapautuu ilmaan.

Kaasun muodostuminen vaatii luonnollisestikin energiaa. CO2 ottaa sen ympäröivästä lämmöstä, eli limun lämpöenergiasta. Toisin sanoen, limun lämpötila laskee nopeasti kun pullo avataan. Sitä en tiedä miten suuri lämpötilan lasku on, näin kuitenkin ymmärtääkseni tapahtuu ja se osittaisselityst tällä ko. ilmiölle. Korjatkaa mikäli olen hakoteillä.
Vanellus kirjoitti:
Olen aika hämmästynyt, sillä olen lukenut useita uusiakin teoksia, joissa tuo ilmiö perustellaan juuri paineella. Loogiseltahan se kyllä vaikuttaa kun miettii, että hirveen suuri se paine ei limupullossa taida olla ja jäätymispiste muuttuu kuitenkin useilla asteilla. Kyse lienee siis useamman tekijän yhteisvaikutuksesta?

Mutta mutta... Eikö alijäähtyminen perustu siihen, ettei nesteellä ole mitään jäätymisytimiksi kelpaavia hiukkasia tms, joiden ympärillä kiteytyminen voisi alkaa? Onko limupullon sisältö todella niin puhdasta tavaraa ja pullon seinämät niin mikroskooppisen tasaiset ettei tälläisiä jäätymisytimiä ole käytössä?
Onko noissa selityksissä koskaan kvantitatiivista tarkastelua mukana?
Onko selityksissä koskaan mukana mittaustuloksia tai toistettavia kokeita?

Yksittäiselle ilmiölle voi taitava tieteilijä antaa sujuvan selitysken tietämättä olenkaan, mitä on oikeasti tapahtunut. Tässä hyvä esimerkki siitä (-;
Vanellus kirjoitti:
Mietinpä tuossa illalla kun ei uni tullut silmää tätä asiaa vähän lisää.

Aloin miettimään, mitä oikeastaan tapahtuu kun korkin avaa. Näin pienen paineenmuutoksen suora vaikutus sulamispisteesee on tosiaan aika olematon, jos katsotaan vaikka veden faasikaaviota.

Paineen alainen neste pystyy sitomaan enemmän hiilidioksidia kuin matalassa paineessa oleva. Tämä on silkkaa faktaa. Kun pullon avaa, niin pullossa alkaa nopea kupliminen. Paine alenee, neste ei pystykään sitomaan kaikkea siihen liuennutta hiilidioksidia vaan se kaasuuntuu nopeasti ja vapautuu ilmaan.

Kaasun muodostuminen vaatii luonnollisestikin energiaa. CO2 ottaa sen ympäröivästä lämmöstä, eli limun lämpöenergiasta. Toisin sanoen, limun lämpötila laskee nopeasti kun pullo avataan. Sitä en tiedä miten suuri lämpötilan lasku on, näin kuitenkin ymmärtääkseni tapahtuu ja se osittaisselityst tällä ko. ilmiölle. Korjatkaa mikäli olen hakoteillä.
Haravoin tuossa hieman nettiä ja sen mukaan olet varsin oikeilla jäljillä. Veteen paineessa liuonneen hiilidioksidin vaikutus liuoksen jäätymispisteeseen on kaikkein suurin. Eräässä lähteessä oli maininta, että soodavesi kestäisi jopa -8 asteen pakkasen jäätymättä. Paineen vaikutus jäätymispisteen alenemiseen on sinänsä aivan olematon.

Oluessa alkoholi lisäksi laskee jäätymispistettä 0,42 astetta jokaista alkoholin painoprosenttia kohti. Tuplapukki näköjään kestää näin varsin paljon alkoholia ja hiilidioksidia sisältävänä melkoisen pakkasen jäätymättä.

Sitten kun pakkasessa ollut juomapullo tai -tölkki avataan, hiilidioksidi ryhtyy poistumaan ja samalla juoman pakkaskestävyys laskee. Kun lisäksi kuplat toimivat kiteytymisytiminä, niin juoma ryhtyy menemään sohjoksi. Tätä tehostaa vielä jo mainittu kaasun laajeneminen, joka vielä jäähdyttää juomaa lisää.

Joten eiköhän tuossa tullut juoman jäätyminen pulloa tai tölkkiä avatessa täysin selville. Jos taas juoma menee jäähän pulloa tai tölkkiä kopauttamalla, niin silloin on kyse nesteen alijäähtymisestä, joka laukeaa häiriöstä, ja on aivan eri ilmiö.
Jäärä kirjoitti:
Haravoin tuossa hieman nettiä ja sen mukaan olet varsin oikeilla jäljillä. Veteen paineessa liuonneen hiilidioksidin vaikutus liuoksen jäätymispisteeseen on kaikkein suurin. Eräässä lähteessä oli maininta, että soodavesi kestäisi jopa -8 asteen pakkasen jäätymättä. Paineen vaikutus jäätymispisteen alenemiseen on sinänsä aivan olematon.

Oluessa alkoholi lisäksi laskee jäätymispistettä 0,42 astetta jokaista alkoholin painoprosenttia kohti. Tuplapukki näköjään kestää näin varsin paljon alkoholia ja hiilidioksidia sisältävänä melkoisen pakkasen jäätymättä.

Sitten kun pakkasessa ollut juomapullo tai -tölkki avataan, hiilidioksidi ryhtyy poistumaan ja samalla juoman pakkaskestävyys laskee. Kun lisäksi kuplat toimivat kiteytymisytiminä, niin juoma ryhtyy menemään sohjoksi. Tätä tehostaa vielä jo mainittu kaasun laajeneminen, joka vielä jäähdyttää juomaa lisää.

Joten eiköhän tuossa tullut juoman jäätyminen pulloa tai tölkkiä avatessa täysin selville. Jos taas juoma menee jäähän pulloa tai tölkkiä kopauttamalla, niin silloin on kyse nesteen alijäähtymisestä, joka laukeaa häiriöstä, ja on aivan eri ilmiö.
Alkaa kuulostamaan todella järkevältä. Mielenkiintoista, miten niin yksinkertaiselta ja arkiselta vaikuttava ilmiö onkin pohjimmiltaan aika monimutkainen ja usean osatekijän summa :)
Vanellus kirjoitti:
Mietinpä tuossa illalla kun ei uni tullut silmää tätä asiaa vähän lisää.

Aloin miettimään, mitä oikeastaan tapahtuu kun korkin avaa. Näin pienen paineenmuutoksen suora vaikutus sulamispisteesee on tosiaan aika olematon, jos katsotaan vaikka veden faasikaaviota.

Paineen alainen neste pystyy sitomaan enemmän hiilidioksidia kuin matalassa paineessa oleva. Tämä on silkkaa faktaa. Kun pullon avaa, niin pullossa alkaa nopea kupliminen. Paine alenee, neste ei pystykään sitomaan kaikkea siihen liuennutta hiilidioksidia vaan se kaasuuntuu nopeasti ja vapautuu ilmaan.

Kaasun muodostuminen vaatii luonnollisestikin energiaa. CO2 ottaa sen ympäröivästä lämmöstä, eli limun lämpöenergiasta. Toisin sanoen, limun lämpötila laskee nopeasti kun pullo avataan. Sitä en tiedä miten suuri lämpötilan lasku on, näin kuitenkin ymmärtääkseni tapahtuu ja se osittaisselityst tällä ko. ilmiölle. Korjatkaa mikäli olen hakoteillä.
Asioita voi tarkastella sekä kvalitatiivisesti että kvantitatiivisesti. Kvantitatiivisessa tarkastelussa on se hyöty, että useimmiten siitä pääsee yksimielisyyteen paremmin kuin "voi olla mahdollista" -tapaisesta kvalitatiivisesta tarkastelusta. "Muutamasta" voidaan olla eri mieltä, "2:sta" ei oikeastaan koskaan, "2,1:stä" päästäneen joissakin rajoissa yksimielisyyteen.

Kvantitatiivinen tarkastelu vaatii myös yhden vertailukelpoisen mittayksikön, joka tässä tapauksessa voisi olla syntyvän jään määrä. Senhän saa kytkettyä energiaan jään sulamislämmön kautta.

Aiemmin esittämäsi aineen sulamispistettä alentava vaikutus oli kait asteen sadasosissa, mutta sen muuttaminen yhteiseen yksikköön on minulla vähän hakusessa. Enempää jäätä tuskin kuitenkaan voi muodostua tällä mekanismilla, kuin pulloon on tehdyn pV-työn energiamäärä? Hieman uskomattomalta vaikuttaisi, jos paineen poisto -0,01°C:ssa saisi pullon umpijäähän?

Nyt esittämäsi selitykset vaatinevat myös kvantitatiivista tarkastelua. Edellä mainitusta pV työstä saanee jonkinlaisen arvion. Eli pajonko esittämälläsi mekanismilla syntyy jäätä litran pulloon kun kuplia syntyy 1dl, 5dl tai peräti litra?

Vertailuksi ehkä on hyvä myös laskea, paljonko alijäähtymisen laukeaminen muodostaa jäätä 1°C, 2°C tai 5°C alijäähtymistilanteissa. Vertaamalla näitä aiempiin lukemiin voinee saada käsityksen siitä, mikä mekanismi selittää suurimman osan esim. 25g muodostunutta jäätä.

Ja lopuksi on hyvä tietää, miten selitysmallisi selittää sen tekemäni havainnon, missä limsapullossa oli valmiiksi muutama jääkide pinnalla ja avattaessa tuo jäämäärä ei näyttänyt lisääntyvän ollenkaan? Tässähän oli alijäähtymisilmiö suljettu pois, muttei näitä muita selittäväksi uskottuja tekijöitä. Tämänkin kokeen voi helposti toki toistaa, ettei jää uskonvaraiseksi

Jään seurailemaan keskustelun kehittymistä toivoen sen suutautumista kvantitatiivisen tarkastelun suuntaan.
tuttumies kirjoitti:
Asioita voi tarkastella sekä kvalitatiivisesti että kvantitatiivisesti. Kvantitatiivisessa tarkastelussa on se hyöty, että useimmiten siitä pääsee yksimielisyyteen paremmin kuin "voi olla mahdollista" -tapaisesta kvalitatiivisesta tarkastelusta. "Muutamasta" voidaan olla eri mieltä, "2:sta" ei oikeastaan koskaan, "2,1:stä" päästäneen joissakin rajoissa yksimielisyyteen.

Kvantitatiivinen tarkastelu vaatii myös yhden vertailukelpoisen mittayksikön, joka tässä tapauksessa voisi olla syntyvän jään määrä. Senhän saa kytkettyä energiaan jään sulamislämmön kautta.

Aiemmin esittämäsi aineen sulamispistettä alentava vaikutus oli kait asteen sadasosissa, mutta sen muuttaminen yhteiseen yksikköön on minulla vähän hakusessa. Enempää jäätä tuskin kuitenkaan voi muodostua tällä mekanismilla, kuin pulloon on tehdyn pV-työn energiamäärä? Hieman uskomattomalta vaikuttaisi, jos paineen poisto -0,01°C:ssa saisi pullon umpijäähän?

Nyt esittämäsi selitykset vaatinevat myös kvantitatiivista tarkastelua. Edellä mainitusta pV työstä saanee jonkinlaisen arvion. Eli pajonko esittämälläsi mekanismilla syntyy jäätä litran pulloon kun kuplia syntyy 1dl, 5dl tai peräti litra?

Vertailuksi ehkä on hyvä myös laskea, paljonko alijäähtymisen laukeaminen muodostaa jäätä 1°C, 2°C tai 5°C alijäähtymistilanteissa. Vertaamalla näitä aiempiin lukemiin voinee saada käsityksen siitä, mikä mekanismi selittää suurimman osan esim. 25g muodostunutta jäätä.

Ja lopuksi on hyvä tietää, miten selitysmallisi selittää sen tekemäni havainnon, missä limsapullossa oli valmiiksi muutama jääkide pinnalla ja avattaessa tuo jäämäärä ei näyttänyt lisääntyvän ollenkaan? Tässähän oli alijäähtymisilmiö suljettu pois, muttei näitä muita selittäväksi uskottuja tekijöitä. Tämänkin kokeen voi helposti toki toistaa, ettei jää uskonvaraiseksi

Jään seurailemaan keskustelun kehittymistä toivoen sen suutautumista kvantitatiivisen tarkastelun suuntaan.
Vaikka tuolla eilen verkkomateriaaliin tutustumiseen pohjautuen totesinkin, että hiilidioksidin liukeneminen juomaan alentaa sen jäätymispistettä, niin yön yli nukuttuani olen tullut hieman toisiin ajatuksiin.

Veden ollessa liuottimena jäätymispisteen alenemiskerroin Kf on 1,86 astetta liuennen aineen molaalista yksikköpitoisuutta kohti. Kuitenkin juomaan liuenneet hiilidioksidimäärät lienevät varsin pieniä, luokkaa 5 - 20 g/l, mikä vuosikymmenten takaisten kemian tietojeni muistelun mukaan ei vastaa molaalisena pitoisuutena juuri mitään, eikä näin voi vaikuttaa jäätymispisteeseen. Kai joku tuoreempien kemian tietojen haltija voisi arveluni vahvistaa tai kumota?

Näin juomapullon tai -purkin jäätymisessä avattaessa olisikin eniten kyse alijäähtymisestä ja sen purkautumisesta. Tosin nuo muutkin ilmiöt vahvistavat tällaista käyttäytymistä. Paineen vaikutus on kuitenkin olematon, sillä yhden asteen jäätymispisteen alenema vaatisi paineeksi 136 bar.
Jäärä kirjoitti:
Vaikka tuolla eilen verkkomateriaaliin tutustumiseen pohjautuen totesinkin, että hiilidioksidin liukeneminen juomaan alentaa sen jäätymispistettä, niin yön yli nukuttuani olen tullut hieman toisiin ajatuksiin.

Veden ollessa liuottimena jäätymispisteen alenemiskerroin Kf on 1,86 astetta liuennen aineen molaalista yksikköpitoisuutta kohti. Kuitenkin juomaan liuenneet hiilidioksidimäärät lienevät varsin pieniä, luokkaa 5 - 20 g/l, mikä vuosikymmenten takaisten kemian tietojeni muistelun mukaan ei vastaa molaalisena pitoisuutena juuri mitään, eikä näin voi vaikuttaa jäätymispisteeseen. Kai joku tuoreempien kemian tietojen haltija voisi arveluni vahvistaa tai kumota?

Näin juomapullon tai -purkin jäätymisessä avattaessa olisikin eniten kyse alijäähtymisestä ja sen purkautumisesta. Tosin nuo muutkin ilmiöt vahvistavat tällaista käyttäytymistä. Paineen vaikutus on kuitenkin olematon, sillä yhden asteen jäätymispisteen alenema vaatisi paineeksi 136 bar.
Toi hiilidioksidin liukenemeninen veteen voi tuntua vähältä massan puolesta mutta on itseasiassa erittäin runsasta. Mahtava ilmiö. Mitä kylmempää vettä, sen enemmin hurahtaa (tässä myös yksi syy, miksi merien lämpeneminen on ikävää, eivät ime enää samaan tahtiin CO2:sta. Kun vielä happamoituvat niin sieltähän pääsee enemmän ulos kuin menee sisään). Kuitenkin, tuolla 20 g/l T-alenema olisi tosiaan vain asteen luokkaa.

Lähellä nollaa ilmanpaineessa CO2:sta liukenee n. 4 g/l, voisi arvioida että huoneenlämmössä vaikkapa 2 g/l.
Mutta jos ajatellaan vaikkapa vichy-juomaa: sen pH on n. 5. Tavallisen huoneenlämpöisen seisseen veden pH on n. 6.8. Tässä on suora linkki liuenneen hiilidioksidin määrään vetyionikonsentraation kautta (pH = -lgH ), ts. vichypullossa on n. 60 krt enemmän hiilidioksidia liuenneena (jos oletetaan lineaarinen riippuvuus enkä näe mitään syytä miksei näin olisi). Tällöin vichypullossa olisikin 120 g Co2/l ja se vastaisikin jo 5 asteen alenemaa jäätymisessä. Mukaan tulee vielä lisävaikutus, sillä seoksen höyrynpaine muuttuu ja CO2 "ionisoituu". Näin ollen jäätymispiste olisikin -5:n ja -10 asteen tuntumissa. Voisi nää laskeakin mutta en nyt jaksa kaivaa kirjaa esiin ja ei ulkomuistista ihan nouse.

Koko kuvaus oli toki aika ylimalkainen. Olen edelleen sitä mieltä, että kaksi ilmiötä päällekkäin, paine ja sulamispisteen alenema.
... kirjoitti:
Toi hiilidioksidin liukenemeninen veteen voi tuntua vähältä massan puolesta mutta on itseasiassa erittäin runsasta. Mahtava ilmiö. Mitä kylmempää vettä, sen enemmin hurahtaa (tässä myös yksi syy, miksi merien lämpeneminen on ikävää, eivät ime enää samaan tahtiin CO2:sta. Kun vielä happamoituvat niin sieltähän pääsee enemmän ulos kuin menee sisään). Kuitenkin, tuolla 20 g/l T-alenema olisi tosiaan vain asteen luokkaa.

Lähellä nollaa ilmanpaineessa CO2:sta liukenee n. 4 g/l, voisi arvioida että huoneenlämmössä vaikkapa 2 g/l.
Mutta jos ajatellaan vaikkapa vichy-juomaa: sen pH on n. 5. Tavallisen huoneenlämpöisen seisseen veden pH on n. 6.8. Tässä on suora linkki liuenneen hiilidioksidin määrään vetyionikonsentraation kautta (pH = -lgH ), ts. vichypullossa on n. 60 krt enemmän hiilidioksidia liuenneena (jos oletetaan lineaarinen riippuvuus enkä näe mitään syytä miksei näin olisi). Tällöin vichypullossa olisikin 120 g Co2/l ja se vastaisikin jo 5 asteen alenemaa jäätymisessä. Mukaan tulee vielä lisävaikutus, sillä seoksen höyrynpaine muuttuu ja CO2 "ionisoituu". Näin ollen jäätymispiste olisikin -5:n ja -10 asteen tuntumissa. Voisi nää laskeakin mutta en nyt jaksa kaivaa kirjaa esiin ja ei ulkomuistista ihan nouse.

Koko kuvaus oli toki aika ylimalkainen. Olen edelleen sitä mieltä, että kaksi ilmiötä päällekkäin, paine ja sulamispisteen alenema.
...:"Mutta jos ajatellaan vaikkapa vichy-juomaa: sen pH on n. 5. Tavallisen huoneenlämpöisen seisseen veden pH on n. 6.8. Tässä on suora linkki liuenneen hiilidioksidin määrään vetyionikonsentraation kautta (pH = -lgH ), ts. vichypullossa on n. 60 krt enemmän hiilidioksidia liuenneena (jos oletetaan lineaarinen riippuvuus enkä näe mitään syytä miksei näin olisi). Tällöin vichypullossa olisikin 120 g Co2/l ja se vastaisikin jo 5 asteen alenemaa jäätymisessä."

Tuo vaikuttaa todella loogiselta (ellei suorita kvantitatiivista tarkastelua yms.). Kun kokeita on tehty myös Coca-Colalla, niin kanattanee huomiodia senkin pH: 2,56
http://fi.wikipedia.org/wiki/Coca-Cola
Eli cociksen hiilidioksidipitoisuus voisikin olla yli 100 kertainen vichyn pitosuuteen, eli yli 12000 g/l, mikä vastaisi jo 500 asteen alenemaa jäätymisessä. ??? Ajatusleikki, eikös vaan.
tuttumies kirjoitti:
...:"Mutta jos ajatellaan vaikkapa vichy-juomaa: sen pH on n. 5. Tavallisen huoneenlämpöisen seisseen veden pH on n. 6.8. Tässä on suora linkki liuenneen hiilidioksidin määrään vetyionikonsentraation kautta (pH = -lgH ), ts. vichypullossa on n. 60 krt enemmän hiilidioksidia liuenneena (jos oletetaan lineaarinen riippuvuus enkä näe mitään syytä miksei näin olisi). Tällöin vichypullossa olisikin 120 g Co2/l ja se vastaisikin jo 5 asteen alenemaa jäätymisessä."

Tuo vaikuttaa todella loogiselta (ellei suorita kvantitatiivista tarkastelua yms.). Kun kokeita on tehty myös Coca-Colalla, niin kanattanee huomiodia senkin pH: 2,56
http://fi.wikipedia.org/wiki/Coca-Cola
Eli cociksen hiilidioksidipitoisuus voisikin olla yli 100 kertainen vichyn pitosuuteen, eli yli 12000 g/l, mikä vastaisi jo 500 asteen alenemaa jäätymisessä. ??? Ajatusleikki, eikös vaan.
Juu mutta katsos cokiksessa on se ero, että sen happamuus ei tule hiilidioksidista vaan fosforihaposta (pääosin, tosin CO2 mukana mutta tod.näk vain siihen pH viiteen asti). Jos samaa metodia käytettäisi cokikseen, pitäisi laskea sekä hiilidioksidin tp-vakioista pH ja päälle fosforihappo (joka dominoi koko systeemiä).

Jos jotain epäilyttää fosforihapon läsnäolo, niin siitä riittää viitteitä, olen myös itse tehnyt labratyön, jossa määritetään ko. hapon määrää cola-juomassa. Colassa on tietty paljon muutakin mömmöä mukana mutta vichyssä tietääkseni vain CO2:sta ( jotain suoloja, jotka nekin alentavat jäätymispistettä, ihan kuin maanteillä).
tuttumies kirjoitti:
...:"Mutta jos ajatellaan vaikkapa vichy-juomaa: sen pH on n. 5. Tavallisen huoneenlämpöisen seisseen veden pH on n. 6.8. Tässä on suora linkki liuenneen hiilidioksidin määrään vetyionikonsentraation kautta (pH = -lgH ), ts. vichypullossa on n. 60 krt enemmän hiilidioksidia liuenneena (jos oletetaan lineaarinen riippuvuus enkä näe mitään syytä miksei näin olisi). Tällöin vichypullossa olisikin 120 g Co2/l ja se vastaisikin jo 5 asteen alenemaa jäätymisessä."

Tuo vaikuttaa todella loogiselta (ellei suorita kvantitatiivista tarkastelua yms.). Kun kokeita on tehty myös Coca-Colalla, niin kanattanee huomiodia senkin pH: 2,56
http://fi.wikipedia.org/wiki/Coca-Cola
Eli cociksen hiilidioksidipitoisuus voisikin olla yli 100 kertainen vichyn pitosuuteen, eli yli 12000 g/l, mikä vastaisi jo 500 asteen alenemaa jäätymisessä. ??? Ajatusleikki, eikös vaan.
En tiedä tuleeko aikaisempi vai jäikö bittiavaruuteen...kaatui muttei antanut uudelleenkaan lähettää.

Kirjoitin, että cola-juoman happamuuden tekee pääasiassa fosforihappo, ei hiilidioksidi toisin kuin Vichyssä. Siksi ei voi verrata, ei kuplaveteen eikä muihinkaan virvoitusjuomiin. Toisaalla myös sitruunahappoa jne.
... kirjoitti:
Juu mutta katsos cokiksessa on se ero, että sen happamuus ei tule hiilidioksidista vaan fosforihaposta (pääosin, tosin CO2 mukana mutta tod.näk vain siihen pH viiteen asti). Jos samaa metodia käytettäisi cokikseen, pitäisi laskea sekä hiilidioksidin tp-vakioista pH ja päälle fosforihappo (joka dominoi koko systeemiä).

Jos jotain epäilyttää fosforihapon läsnäolo, niin siitä riittää viitteitä, olen myös itse tehnyt labratyön, jossa määritetään ko. hapon määrää cola-juomassa. Colassa on tietty paljon muutakin mömmöä mukana mutta vichyssä tietääkseni vain CO2:sta ( jotain suoloja, jotka nekin alentavat jäätymispistettä, ihan kuin maanteillä).
Ihan vaan kiinnostuksella tässä seurailen, miten pitkälle eri vastaanväittäjät jaksavat keksiä selityksiä, lähinnä siis kvalitatiivisia tai keksittyjä sellaisia. Kukaanhan muu ei näytä ollevan tehnyt itse mitään havaintoja itse puheena olevasta ilmiöstä.

No, millaisen korjauksen sinä teet aiempiin väitteesi tämän linkin tiedon perusteella:
http://en.wikipedia.org/wiki/Carbonic_acid

Vaikutelmaksi on toistaiseksi jäänyt, että kemia ei monenkaan (fyysikon?) uskomuksen mukaan olisikaan kokeellista tiedettä, jossa voi tehdä myös itse havaintoja.
tuttumies kirjoitti:
...:"Mutta jos ajatellaan vaikkapa vichy-juomaa: sen pH on n. 5. Tavallisen huoneenlämpöisen seisseen veden pH on n. 6.8. Tässä on suora linkki liuenneen hiilidioksidin määrään vetyionikonsentraation kautta (pH = -lgH ), ts. vichypullossa on n. 60 krt enemmän hiilidioksidia liuenneena (jos oletetaan lineaarinen riippuvuus enkä näe mitään syytä miksei näin olisi). Tällöin vichypullossa olisikin 120 g Co2/l ja se vastaisikin jo 5 asteen alenemaa jäätymisessä."

Tuo vaikuttaa todella loogiselta (ellei suorita kvantitatiivista tarkastelua yms.). Kun kokeita on tehty myös Coca-Colalla, niin kanattanee huomiodia senkin pH: 2,56
http://fi.wikipedia.org/wiki/Coca-Cola
Eli cociksen hiilidioksidipitoisuus voisikin olla yli 100 kertainen vichyn pitosuuteen, eli yli 12000 g/l, mikä vastaisi jo 500 asteen alenemaa jäätymisessä. ??? Ajatusleikki, eikös vaan.
En tiedä, kuinka laajalla alueella nämä kemian tai fysikaalisen kemian linearisoinnit pitävät paikkansa. Tuota samaa ajattelin tuon alkoholiprosentin vaikuttavuuden osalta, kun sataprosenttinen sprii paukahtaisi laskelman mukaan jäähän -42 asteessa, mitä se ei tunnetusti tee. Arvaukseni mukaan edes 60-prosenttinen viina ei jäädy vielä tuossa lämpötilassa.

Vanha insinööriviisaus sanoo, että kaikki fysikaaliset vakiot ovat itse asiassa muuttujia, mikä totuuden kokemukseni pohjalta kyllä allekirjoitan.
tuttumies kirjoitti:
Ihan vaan kiinnostuksella tässä seurailen, miten pitkälle eri vastaanväittäjät jaksavat keksiä selityksiä, lähinnä siis kvalitatiivisia tai keksittyjä sellaisia. Kukaanhan muu ei näytä ollevan tehnyt itse mitään havaintoja itse puheena olevasta ilmiöstä.

No, millaisen korjauksen sinä teet aiempiin väitteesi tämän linkin tiedon perusteella:
http://en.wikipedia.org/wiki/Carbonic_acid

Vaikutelmaksi on toistaiseksi jäänyt, että kemia ei monenkaan (fyysikon?) uskomuksen mukaan olisikaan kokeellista tiedettä, jossa voi tehdä myös itse havaintoja.
Mä olen kylläkin kemisti...(ja siihen vähän päälle, Espoon suunnalta)!. En kai täällä muuten jauhaisi labratöistäni, pH:sta ja tasapainovakioista:) Tähän asti kirjoittamani löpinät nimimerkillä "..." perustuvat nimenomaan omiin kokemuksiini (tai havaintoihini), eivät netin kahlailuun, ja osittain myös siihen, että työskentelin eräässä hiilidioksidiprojektissa joitakin aikoja sitten.
Jäärä kirjoitti:
En tiedä, kuinka laajalla alueella nämä kemian tai fysikaalisen kemian linearisoinnit pitävät paikkansa. Tuota samaa ajattelin tuon alkoholiprosentin vaikuttavuuden osalta, kun sataprosenttinen sprii paukahtaisi laskelman mukaan jäähän -42 asteessa, mitä se ei tunnetusti tee. Arvaukseni mukaan edes 60-prosenttinen viina ei jäädy vielä tuossa lämpötilassa.

Vanha insinööriviisaus sanoo, että kaikki fysikaaliset vakiot ovat itse asiassa muuttujia, mikä totuuden kokemukseni pohjalta kyllä allekirjoitan.
Harvemmin kait sitä mikään luonnonilmiö tekee ihan suoraa, mutta kyllähän tuo vesi-etanoli -seos käyttäytyy "sievästi" tuossa alkumatkassa.
http://www.lsbu.ac.uk/water/collig.html
Nyt ei jaksa miettiä, mikä virhe siitä tulee, että käyttää %- eikä mooliosuuksia tms., mutta alkumatkasta ei mikään suuri, jos edes yksi piste nollan lisäksi on tarkahko.
Etanolin Kf on veden kanssa samaa suuruusluokkaa, eutektinen pistekin (tai useampiakin) sinne jonnekin välille sattuu (alle -114°C kuiteskin). Eipä ole nyt tuota tietoa käytettävissä.

Tuon jään muodostukseenhan mukana olevalla etanolilla on arvatenkin olematon vaikutus (esim. oluessa). Lähinnä se nyt säätää sitä, mikä on korkein mahdollinen lämpötila (kuitenkin alle 0°C), missä jäätä voi muodostua. Ja tiedä häntä, tekeekö se metastabiilista tilasta vakaamman vai epävakaamman? Olisin mutuna veikkaamassa, että vesi-etanoli -seos pyrkii kraanavettä herkemmin alijäähtymään. Ajatus menee niin, ettei etanolin muodostama vetysidos veteen toimisi minään erityisempänä kiteytymiskeskuksen alkionakaan jääkiteelle ja että seoksesta ylipäätään on vaikeampi kitetyä (järjestäytyä). Mutta tämä nyt on vain mutua.
... kirjoitti:
Mä olen kylläkin kemisti...(ja siihen vähän päälle, Espoon suunnalta)!. En kai täällä muuten jauhaisi labratöistäni, pH:sta ja tasapainovakioista:) Tähän asti kirjoittamani löpinät nimimerkillä "..." perustuvat nimenomaan omiin kokemuksiini (tai havaintoihini), eivät netin kahlailuun, ja osittain myös siihen, että työskentelin eräässä hiilidioksidiprojektissa joitakin aikoja sitten.
Ja vastauksesi aiempaan kysymykseeni oli?
Ei millään pahalla, mutta vaikutat trollilta toistaiseksi.
tuttumies kirjoitti:
Ja vastauksesi aiempaan kysymykseeni oli?
Ei millään pahalla, mutta vaikutat trollilta toistaiseksi.
huomannut kysymystä..mutta en silti oikein tajua mitä ajat takaa..tolla wikin linkillä?

Ensinnäkin, hiilihappoa H2CO3 ei ole olemassakaan mutta se sentään näytetään toteen kun lukee riittävän pitkälle. Tästä mainitsin jo aikaisemmin sanalla "ionisoituu" tarkoittaen dissosioitumista (vetykarbonaatiksi ja myöhemmin karbonaatiksi, ionimuodoissa molemmat luonnollisesti vesiliuoksessa). Yritätkö kritisoida pH-arvoa vai mitä? Itse ainakin tarkoitin varsinaisen liuoksen pH:ta, en sen hiilidioksidin osapaineesta riippuvaa, laskettua arvoa. Taatusti kalibroiduillla elektrodeilla mitattu pH ko. kaupalliselle tuotteelle on n. 5 ja vedelle hieman yli 6.8 ja siihen perustin "laskuni". Liuoksen pH:ta en ole laskenut vaan mitannut. Wiki puhuu tasapainokonsentraatioista muttei tietenkään vetyioneille ja tämä ei ole ollenkaan sama kuin "pH:na nähtävä H kokonaismäärä" eli liukenemisesta muodost H -ionit kiinnostaa.

Voi olla, että haet jotain syuvatvempää selitystä mutta en tässä väsymyksessä ainakaan ymmärrä tarkoitusperääsi. Sen voin sanoa, että näitä ei paperilla lasketa todellisina, CO2-H2O -systeemi on ihan liian monimutkainen pH:n kannalta (aktiivisuuskertoimet tulee mukaan ja kusee koko homman) mutta on olemassa erilaisia mallinnusohjelmia mm. eräällä valtion tutkimuskeskuksella.

Kemia ei ole sen enempää tai vähempää kokeellinen tiede kuin fysiikkakaan.
tuttumies kirjoitti:
Ihan vaan kiinnostuksella tässä seurailen, miten pitkälle eri vastaanväittäjät jaksavat keksiä selityksiä, lähinnä siis kvalitatiivisia tai keksittyjä sellaisia. Kukaanhan muu ei näytä ollevan tehnyt itse mitään havaintoja itse puheena olevasta ilmiöstä.

No, millaisen korjauksen sinä teet aiempiin väitteesi tämän linkin tiedon perusteella:
http://en.wikipedia.org/wiki/Carbonic_acid

Vaikutelmaksi on toistaiseksi jäänyt, että kemia ei monenkaan (fyysikon?) uskomuksen mukaan olisikaan kokeellista tiedettä, jossa voi tehdä myös itse havaintoja.
Jäi taannoin kaivertamaan tuo hiilidioksidin määrä hapollisissa juomissa. Nyt löysin varsin luotettavalta tuntuvan lähteen "The Soft Drinks Companion: A Technical Handbook For The Beverage Industry", kirjoittajat Maurice Shachman & Miloslav Rechcigl. Siinä on kerrottu, että tyypillisesti hapollisissa juomissa on hiilidioksidia 2-4-kertaa normaalin liukoisuuden (1,8 g/l) verran eli 3-7 g/l.

Vastaavasti teos "Brewing: Science and Practice", kirjoittajat Briggs, Boulton, Brookes & Stevens, kertoo, että myös oluessa hiilidioksidia on 4-8 g/l.

Näin ollen ei hiilidioksidi juurikaan saa aikaan juoman jäätymispisteen alenemista. Sen sijaan alijäähtymisen laukeamisessa sillä lienee merkityksensä.
Jäärä kirjoitti:
Jäi taannoin kaivertamaan tuo hiilidioksidin määrä hapollisissa juomissa. Nyt löysin varsin luotettavalta tuntuvan lähteen "The Soft Drinks Companion: A Technical Handbook For The Beverage Industry", kirjoittajat Maurice Shachman & Miloslav Rechcigl. Siinä on kerrottu, että tyypillisesti hapollisissa juomissa on hiilidioksidia 2-4-kertaa normaalin liukoisuuden (1,8 g/l) verran eli 3-7 g/l.

Vastaavasti teos "Brewing: Science and Practice", kirjoittajat Briggs, Boulton, Brookes & Stevens, kertoo, että myös oluessa hiilidioksidia on 4-8 g/l.

Näin ollen ei hiilidioksidi juurikaan saa aikaan juoman jäätymispisteen alenemista. Sen sijaan alijäähtymisen laukeamisessa sillä lienee merkityksensä.
Etanoli tai suolat voisivat myös alentaa sulamispistetta, mutta eivät kuitenkaan aiheuttaisi jään muodostusta, joka on olennainen osa tätä ilmiötä.

Vaikka CO2:n määrä olisi "Espoonsuunnan enemmän kuin kemistin" laskema 120 g, sekään ei vielä selittäisi mitään syntyvästä jäästä. Vasta,jos tuo määrä hiilidioksia poistuisi systeemistä, syntyisi merkittävästi jäätä. Mutta jäisikö silloin pulloon mitään?

Eli se liuoksesta (ei niinkään siitä kaasutilasta) poistuvan CO2:n määrä on ratkaiseva, ja se on varmaan joitakin ml normaalipaineista kaasua, jos hyvin kylmän litran pullon avaa mahdollisimman hyvässä lepotilassa (siis täristelemättä jne).

Oikeiden päätelmien tekeminen tässä asiassa on vaikeaa, kun arvovaltaiset selittäjät ovat antaneet vääriä selityksiä. Siis väärien selitysten määrä tieteelliseltä vaikuttavassa mediassa on ylivoimaisesti suurempaa kuin oikeiden (joita siis en ole nähnyt vielä yhtään omiani lukuunottamatta ;-).

Olisinpa valmis lyömään vähän vetoa, että esim. Tiede ja Tieteenkuvalehti antaisivat (tai hankkisivat) väärän selityksen tähän kysymykseen Varsinkin, jos tätä keskustelua yms. tietoa ei anneta vastaajille.
tuttumies kirjoitti:
Asioita voi tarkastella sekä kvalitatiivisesti että kvantitatiivisesti. Kvantitatiivisessa tarkastelussa on se hyöty, että useimmiten siitä pääsee yksimielisyyteen paremmin kuin "voi olla mahdollista" -tapaisesta kvalitatiivisesta tarkastelusta. "Muutamasta" voidaan olla eri mieltä, "2:sta" ei oikeastaan koskaan, "2,1:stä" päästäneen joissakin rajoissa yksimielisyyteen.

Kvantitatiivinen tarkastelu vaatii myös yhden vertailukelpoisen mittayksikön, joka tässä tapauksessa voisi olla syntyvän jään määrä. Senhän saa kytkettyä energiaan jään sulamislämmön kautta.

Aiemmin esittämäsi aineen sulamispistettä alentava vaikutus oli kait asteen sadasosissa, mutta sen muuttaminen yhteiseen yksikköön on minulla vähän hakusessa. Enempää jäätä tuskin kuitenkaan voi muodostua tällä mekanismilla, kuin pulloon on tehdyn pV-työn energiamäärä? Hieman uskomattomalta vaikuttaisi, jos paineen poisto -0,01°C:ssa saisi pullon umpijäähän?

Nyt esittämäsi selitykset vaatinevat myös kvantitatiivista tarkastelua. Edellä mainitusta pV työstä saanee jonkinlaisen arvion. Eli pajonko esittämälläsi mekanismilla syntyy jäätä litran pulloon kun kuplia syntyy 1dl, 5dl tai peräti litra?

Vertailuksi ehkä on hyvä myös laskea, paljonko alijäähtymisen laukeaminen muodostaa jäätä 1°C, 2°C tai 5°C alijäähtymistilanteissa. Vertaamalla näitä aiempiin lukemiin voinee saada käsityksen siitä, mikä mekanismi selittää suurimman osan esim. 25g muodostunutta jäätä.

Ja lopuksi on hyvä tietää, miten selitysmallisi selittää sen tekemäni havainnon, missä limsapullossa oli valmiiksi muutama jääkide pinnalla ja avattaessa tuo jäämäärä ei näyttänyt lisääntyvän ollenkaan? Tässähän oli alijäähtymisilmiö suljettu pois, muttei näitä muita selittäväksi uskottuja tekijöitä. Tämänkin kokeen voi helposti toki toistaa, ettei jää uskonvaraiseksi

Jään seurailemaan keskustelun kehittymistä toivoen sen suutautumista kvantitatiivisen tarkastelun suuntaan.
Havaintojeni mukaan kantojen lähestyminen on tapahunut kvantitatiivisuuden lisääntymisen mukaan.

Keskustelua kannattaa siis ohjata kvantitatiiviseen suuntaan, mikäli haluaa pyrkiä kantojen lähentymiseen. Metrin pituudesta on aika vaikea olla eri mieltä, siitä, miten kaukana on "kaukana" yleensä on useita mielipiteitä. Kvantitatiivisuushan siirtää asiaa lähemmäksi mittaamista.

Milteipä mihin tahansa ilmiöön voi vaikuttaa useampia tekijä. Kemiassa approksimointitaito, eli kyky epäolennaisten tekijöiden karsintaan, on usein kelvollinen ominaisuus.
tuttumies kirjoitti:
Havaintojeni mukaan kantojen lähestyminen on tapahunut kvantitatiivisuuden lisääntymisen mukaan.

Keskustelua kannattaa siis ohjata kvantitatiiviseen suuntaan, mikäli haluaa pyrkiä kantojen lähentymiseen. Metrin pituudesta on aika vaikea olla eri mieltä, siitä, miten kaukana on "kaukana" yleensä on useita mielipiteitä. Kvantitatiivisuushan siirtää asiaa lähemmäksi mittaamista.

Milteipä mihin tahansa ilmiöön voi vaikuttaa useampia tekijä. Kemiassa approksimointitaito, eli kyky epäolennaisten tekijöiden karsintaan, on usein kelvollinen ominaisuus.
On ollut varsin mielenkiintoista osallistua keskusteluun, jonka aiheesta minulla ei oikeastaan ole ollut juuri minkäänlaista teoreettista pohjaa. Ne vähät kemian opintoni olen suorittanut niin monta kymmentä vuotta sitten, että unohdettujen asioiden määrä ylittää kirkkaasti muistetut.

Olet varsin oikeassa siitä, että ainakin netissä löytyvät ilmiön selitykset ovat enimmäkseen puhdasta puppua. Niitä kuitenkin ovat kirjoittaneet ihmiset, jotka käyttävät nimikettä PhD ja osalla näyttäisi olevan vielä asema jossakin amerikkalaisyliopistossa.

Mutta tiukalla asioiden kaivamisella riittävät faktat näyttäisivät vihdoin paljastuneen, ja ne tukevat tekemiäsi kokeita. Tosin alijäähtymismekanismi on sen verran mutkikas, ettei siihen ainakaan kemian alkeista - vai fysikaalista kemiaako tämä nyt on - ole apua.

Tässä olisi jollekin väikkärin aihe. Asian yleiskiintoisuus takaisi vielä suhteellisen helpon artikkeleiden ja konferenssipapereiden uppoamisen julkisuuteen: "Seuraavana esitelmöi nyt tunnettu suomalainen oluen jäätymisen tohtori!"
Jäärä kirjoitti:
On ollut varsin mielenkiintoista osallistua keskusteluun, jonka aiheesta minulla ei oikeastaan ole ollut juuri minkäänlaista teoreettista pohjaa. Ne vähät kemian opintoni olen suorittanut niin monta kymmentä vuotta sitten, että unohdettujen asioiden määrä ylittää kirkkaasti muistetut.

Olet varsin oikeassa siitä, että ainakin netissä löytyvät ilmiön selitykset ovat enimmäkseen puhdasta puppua. Niitä kuitenkin ovat kirjoittaneet ihmiset, jotka käyttävät nimikettä PhD ja osalla näyttäisi olevan vielä asema jossakin amerikkalaisyliopistossa.

Mutta tiukalla asioiden kaivamisella riittävät faktat näyttäisivät vihdoin paljastuneen, ja ne tukevat tekemiäsi kokeita. Tosin alijäähtymismekanismi on sen verran mutkikas, ettei siihen ainakaan kemian alkeista - vai fysikaalista kemiaako tämä nyt on - ole apua.

Tässä olisi jollekin väikkärin aihe. Asian yleiskiintoisuus takaisi vielä suhteellisen helpon artikkeleiden ja konferenssipapereiden uppoamisen julkisuuteen: "Seuraavana esitelmöi nyt tunnettu suomalainen oluen jäätymisen tohtori!"
Tämä asiahan leviää fysiikasta ainakin fysikaalisen kemian puolelle. Olomuodonmuutoksethan ovat paremmin fysikaalista kemiaa kuin "varsinaista" kemiaa, kun reaktiossa ei katkea yhtään "oikeaa" kemiallista sidosta. No, rajaukset ja nimitykset ovat ihmisten keksimiä.

Vääristä selityksistä ei ole varmaankaan ollut paljoa harmia, kun tuolla ilmiöllä ei sinänsä ole ollut kaupallista tai muuta merkitystä. Eipä sillä, etteikö jotain voisi tulla esille, jos asiaa tutkittaisiin riittävästi.

Itselle tuli kerran mieleen, että baarimikko voisi tehdä spesiaalin alijäähtyneellä nesteellä, mutta ehkä se toistettavuus on turhan tarkan takana. Eikä olisi mitään isoa bisnestä (-;

Alijäähtyneitä nesteitä ja niiden hallintaa voisi ehkä hyödyntää lämpöpumpuissa tai joissakin sen kaltaisissa systeemeissä, joilla on taloudellista merkitystä. Muuttuuhan se lämpötila ilmeisesti hyppäyksellisesti ylöspäin siinä kiteytymisvaiheessa, vaikka omia mittaustuloksia ei olekaan tullut tehtyä.

Ei nyt tule mieleen sovelluksina kuin se joku lelu vai oliko tasku/sormilämmitin, missä alijäähtynyt Na-asetaattivesiliuos (?) kiteytyy lämmittäen sitten taskua tai kättä. Kun se kerran toimii edes kohtuullisen hyvin, niin samallapa tuo osoittaa, että alijäähtymistila voi olla aika vakaa ja ennustettava seoksissa.
tuttumies kirjoitti:
Etanoli tai suolat voisivat myös alentaa sulamispistetta, mutta eivät kuitenkaan aiheuttaisi jään muodostusta, joka on olennainen osa tätä ilmiötä.

Vaikka CO2:n määrä olisi "Espoonsuunnan enemmän kuin kemistin" laskema 120 g, sekään ei vielä selittäisi mitään syntyvästä jäästä. Vasta,jos tuo määrä hiilidioksia poistuisi systeemistä, syntyisi merkittävästi jäätä. Mutta jäisikö silloin pulloon mitään?

Eli se liuoksesta (ei niinkään siitä kaasutilasta) poistuvan CO2:n määrä on ratkaiseva, ja se on varmaan joitakin ml normaalipaineista kaasua, jos hyvin kylmän litran pullon avaa mahdollisimman hyvässä lepotilassa (siis täristelemättä jne).

Oikeiden päätelmien tekeminen tässä asiassa on vaikeaa, kun arvovaltaiset selittäjät ovat antaneet vääriä selityksiä. Siis väärien selitysten määrä tieteelliseltä vaikuttavassa mediassa on ylivoimaisesti suurempaa kuin oikeiden (joita siis en ole nähnyt vielä yhtään omiani lukuunottamatta ;-).

Olisinpa valmis lyömään vähän vetoa, että esim. Tiede ja Tieteenkuvalehti antaisivat (tai hankkisivat) väärän selityksen tähän kysymykseen Varsinkin, jos tätä keskustelua yms. tietoa ei anneta vastaajille.
Tuo hiilidioksidin määrä jäi askarruttamaan noista aiemmista, luotettavista tietolähteistä huolimatta. Eilen, kun ei ruokakaupassa sattunut olemaan tavanomaista kiirettä, tutkin liikkeen juomavalikoimien sisällöt. Yleensä kaikki muu oli tarkkaan eritelty, mutta hiilidioksidin määrää juomassa ei oltu kerrottu.

Tästä oli vain yksi poikkeus: Olvin Vichy. Sen pullossa oli kerrottu, että siinä hiilidioksidia oli 8 g/l. Olvin verkkosivulla oli lisäksi kerrottu, että Olvin ns. kevyissä kivennäisvesissä hiilidioksidia on 5,5 g/l.

Nämä molemmat arvot ovat täysin linjassa aiempien kanssa, ja ne vahvistavat sitä käsitystä, ettei hiilidioksidi tai pullon paine juurikaan muuta kivennäisveden jäätymispistettä.
+Lisää kommentti
1 VASTAUS:
Asia on kiinnostanut ihmisiä jo pitkään. Tässä raportoituja tuloksia lähes sadan vuoden takaa:

http://rsnz.natlib.govt.nz/volume/rsnz_43/rsnz_43_00_000370.html
+Lisää kommentti
Voinet lähestyä ongelmaa useammastakin näkökulmasta. Eräs tapa lähestyä on auktoriteettiuskoinen (kemisteihin, fyysikoihin, tieteenpappeihin tms.) ja uskoa korkeimman auktoriteetin sanaa.

Toinen tapa on uskoa, että kyse on luonnontieteellisestä ongelmasta, jossa ratkaisu perustuu kokeisiin ja havaintojen tekemiseen. Jos et löydä luotettavasti julkaistuja koetuloksia, mieti, voisitko tehdä kokeita itse?

Oletetaanpa, että olet valinnut kokeellisen tien ja sen lisäksi hypoteesiehdokkainasi on sulamispisteen aleneminen, höyrystyminen ja alijäähtyminen.

Nyt olisi sitten mietittävä, miten voisi karsia pois tai mitata vaikutuksen suuruutta eri hypoteesivaihtoehdoille.

Esim. alijäähtymistä esiintyy vain pakkasen (täsmällisemmin alle sulamispisteen) puolella. Jos voi tehdä havaintoja varmasti plussan puolella, kyse ei voine olla ollenkaan alijäähtymisestä.

Jos taas vastaava ilmiö onnistuu ilman kaasua pullossa, mittaamalla syntyneen jään määrän ja vertailemalla kaasulliseen pulloon voinee saada esille kaasun (poistumisen/paineen) vaikutuksen.

Edelleen sulamispisteen alenemaa voi tutkia samaan tapaan kuin suolan lisääminen jäätikölle (tunnettu ilmiö). Otat umpijäisen n. 0°C vesipullon ja paineistat sen CO2:lla. Mikäli kaikki jää sulaa, olet keksinyt uudenmallisen jäänmurtajan? Sulaneen jään määrästä saanet kuitenkin kvantitatiivista tietoa tämän vaikutustavan suuruudesta.

Valitsetpa kumman lähestymistavan tahansa, minua sinun ei tarvitse uskoa, vaikka olenkin tehnyt asialla kokeita (en ihan noita samoja), joiden tuloksiin uskon. Minun mielestäni ilmiön pääsyy on alijäähtyminen, muut tekijät ovat vain "katalyyttisiä" tai laukaisevia, muttei samalla tavalla välttämättömiä kuin alijäähtyminen. Olen siis havainnut saman ilmiö limsapulloa avaamatta ja pelkkää hanavettä sisältävässä limsapullossa, mutta vain selvästi pakkasen puolella. Vesipullossa kiteytymisen saa aikaan myös lisäämällä sinne lumihiutaleita, mikä on mielestäni aika vahva näyttö alijäähtymisen puolesta tuossa tilanteessa.

Olen kiinostunut kuulemaan, millaisia tuloksia sait ja mihin johtopäätöksiin tulit.
3 VASTAUSTA:
Kun olen itse etsinyt noita käytyjä keskusteluja, niin olen samalla miettinyt ilmiön syitä.

Mietiskelyjeni pohjalta olisin valmis väittämään, että pienessä nesteen pakkasessa (0 - -2 astetta) on kyse vesi-hiilidioksidiliuoksen käyttäytymisestä. Jos nesteen lämpötila on tuota alempi, niin kyse on alijäähtymisestä.

Tietenkään asia ei ole aivan noin yksiselitteinen, sillä kaasun kupliminen saa aikaan joka tapauksessa alijäähtymisen laukeamisen.
Jäärä kirjoitti:
Kun olen itse etsinyt noita käytyjä keskusteluja, niin olen samalla miettinyt ilmiön syitä.

Mietiskelyjeni pohjalta olisin valmis väittämään, että pienessä nesteen pakkasessa (0 - -2 astetta) on kyse vesi-hiilidioksidiliuoksen käyttäytymisestä. Jos nesteen lämpötila on tuota alempi, niin kyse on alijäähtymisestä.

Tietenkään asia ei ole aivan noin yksiselitteinen, sillä kaasun kupliminen saa aikaan joka tapauksessa alijäähtymisen laukeamisen.
Asiahan ei ratkea miettimällä, vaan mittaamalla ja laskemalla (jos jo on valmiita luotettavia mittauksia).

Mutta aikasi kuluksi voisit vaikka laskea (osin jo antamasi tiedonkin pohjalta), miten paljon normaalin limsan ainekset laskevatkaan sitä sulamispistettä yhteensä. Siitä sitten voisi seuraavaksi siirtyä hiilidioksidin moolimäärän ja pitoisuuden muutokseen korkkia avattaessa (arvio tai mittaus). Ja miten suuren muutoksen jäätymispisteeseen tuo muutos aiheuttaa.

Miettimisen aika tulee vasta sitten, kun on päässyt vääristä käsityksistään eroon. Muuten ne ohjaavat mietintää vikaan.

Esim., jos pitää alijäähtymistä hyvin poikkeuksellisena ilmiönä, sitä ei tietenkään ota huomioon melko tavanomaisessa ja toistettavassa havainnossa. Jos taas tietää (vaikkapa kokeellisen havainoinnin seurauksena), että limsa- tai olutpullossa alijäähtyminen on enempi sääntö kuin poikkeus levollisissa ja kylmissä olosuhtessa (hylly, pysäköidyn auton lattia), sen tietenkin huomio mietinnässään.
tuttumies kirjoitti:
Asiahan ei ratkea miettimällä, vaan mittaamalla ja laskemalla (jos jo on valmiita luotettavia mittauksia).

Mutta aikasi kuluksi voisit vaikka laskea (osin jo antamasi tiedonkin pohjalta), miten paljon normaalin limsan ainekset laskevatkaan sitä sulamispistettä yhteensä. Siitä sitten voisi seuraavaksi siirtyä hiilidioksidin moolimäärän ja pitoisuuden muutokseen korkkia avattaessa (arvio tai mittaus). Ja miten suuren muutoksen jäätymispisteeseen tuo muutos aiheuttaa.

Miettimisen aika tulee vasta sitten, kun on päässyt vääristä käsityksistään eroon. Muuten ne ohjaavat mietintää vikaan.

Esim., jos pitää alijäähtymistä hyvin poikkeuksellisena ilmiönä, sitä ei tietenkään ota huomioon melko tavanomaisessa ja toistettavassa havainnossa. Jos taas tietää (vaikkapa kokeellisen havainoinnin seurauksena), että limsa- tai olutpullossa alijäähtyminen on enempi sääntö kuin poikkeus levollisissa ja kylmissä olosuhtessa (hylly, pysäköidyn auton lattia), sen tietenkin huomio mietinnässään.
Koska on kyse erittäin yleisestä seoksesta, olen varma, että hiilidioksidi-vesiseoksen olotilapiirroksia on tehty useita sekä teoreettisesti että kokeellisesti. Täytyy vain etsiä jokin näistä käsiinsä.
+Lisää kommentti
lukenut aikaisempia linkkejä mutta mielestäni tapauksessa on päällekkäin kaksi ilmiötä: sekä jäätymispisteen aleneminen että na. alijäähtyminen.

Limu (tai ihan vaikka hanavesi) ei jäähdy nollassa, sillä epäpuhtaudet laskevat sulamispistettä (ihan samoin kuin nostavat kiehumispistettä; vaikkapa suolapitoinen vesi kiehuu yli 100 C:ssa ja jäähtyy alle nollassa). Tästä on mielestäni vähän hölmöä väitelläkin, labratöissä jokainen pikku kemisti joutuu tällaisia mittauksia tekemään). Alijäähtyminen sen sijaan on erilainen ilmiö, toki huomattavasti helpommin havaittavissa epäpuhtailla aineilla. Esim. jäähdytysnopeus vaikuttaa myöskin tähän. Matkalta oli poistettu viestejä, siellä joku kyseli että eikös se tule siitä, ettei ole kiteytyspisteitä? Tämä on pitkälti totta, siksi puhtaat aineet kiteytyvät huonommin kuin vähän "epäpuhtaat". Helpoiten asiaa voidaan helpottaa esim. labrakokeissa lisäämällä nesteeseen pari minimaalista murusta (=kiteymiskeskuksia), jolloin kiteytyminen tapahtuu sillä sekunnilla. Joskus on kuitenkin niin, että riittävän rauhallisessa jäähdytyksessä kiteet eivät "löydä" kiteytymisjärjestymistään (laiska selitys, tiedän). Tällöin kiteytymisen voi saada aikaan ihan vain astiaa heilauttamalla, jolloin tapahtuma alkaa, ts. ei tarvitse lisätä kiteytymiskeskuksiakaan. Jälkimmäinen on enemmän termodynaaminen ilmiö ja todellakin toimii myös käytännössä. Mutta "nesteen" lämpötilan tulee olla pakkasen puolella. Vain "puhdas" vesi jäätyy nollassa, se on määritelmä. Jopa se puhtain litku, jota labrasta voi saada (useaan kertaan puhdistettu ja suodatettu) on vaikea saada jäätymään nollassa celsiuksessa.

Mikään mittausmenetelmä ei koskaan anna teoreettista "puhtaan" aineen jäätymis-, sulamis- tai höyrystymislämpötilaa.
Ilmoita

Vastaa alkuperäiseen viestiin

"Avattu" limsa jäätyy?

Olen huomannut,että avaamattomassa limsapullossa limsa ei jäädy vielä muutamassa pakkasasteessa. (Jäänyt joskus autoon yöksi talvella)

Kysymys onkin että kun sen korkin avaa pikkupakkasella kuuluu tuttu suhahdus ja limsa jäätyy (vetää hyhmään) hetkessä. Mitä tapahtuu.

Kemistit varmaan osais vastata...

5000 merkkiä jäljellä

Rekisteröidy, jos haluat käyttää nimimerkkiä.

Peruuta