酷炫冷水魔法秀

段玉佩

实验材料

大水盆，瓶装纯净水，苏打水，冰块，粗盐粒，温度计

实验步骤

①将冰块倒入大水盆中，堆得满满的。

②将一瓶纯净水和一瓶苏打水（可乐或者雪碧亦可）插入冰块堆中，让冰块尽量把瓶子全部覆盖住。

③在冰块表面撒上粗盐粒，撒得越均匀越好。

④在冰块堆的中间，插入一只温度计以观察冰块堆中央的温度变化。接下来的一个多小时里，温度计上显示的温度会逐渐下降，你需要密切关注温度的变化。

⑤当温度计显示的温度到达-8℃的时候，我们的“魔法秀”就要开场了。如果温度再降低，两个瓶子内的液体不等你动，自己就会开始结冰。如果你发现冰堆的温度在达到-8℃之前，瓶内的液体已经开始结冰了，就换一瓶重新来过吧。

⑥如果发现-8℃左右，瓶中的水没有结冰，恭喜你，“见证奇迹的时刻”就要到来了。轻轻地将瓶子从冰块堆中取出来，然后将瓶子用力往桌子上一放，瓶内的纯净水，瞬间就开始结冰了！另一瓶苏打水，我们还可以多一个玩法，试着小心翼翼地将瓶盖打开，冰会从瓶口一路向瓶底方向迅速凝结，两个效果，都非常炫酷。

实验原理

冬天气温降低到0℃以下时，室外的水会变成冰，这个常识只适用于较为普遍的情况，对于某些特殊情况，你就需要借助更深入的科学知识来解释了。水之所以能够结冰，除了环境温度低之外，还需要有结晶核。我们在这个实验中，使用的是杂质很少的纯净水，因为缺少结晶核，所以即使温度降到很低也没有办法结冰。

为什么我们要在冰块表面撒盐呢？因为加盐之后，可以让冰块的温度降低得更快，这样我们也就能在更短的时间内，看到我们想要的结果了。对那种在温度降到冰点以下仍没有结冰的水，我们称之为“超冷水”。

那么为什么我们拿着瓶子在桌子上一震，超冷水就会出现迅速结冰的现象呢？这是因为震动让超冷水中出现了结晶核，终于寻找到结晶核的水分子便一下子集结上来，于是就出现了瓶内瞬间结冰的现象。而另外一瓶苏打水（可乐或雪碧）也会和纯净水一样出现过冷的现象，而且因为苏打水中有压缩的二氧化碳，它会让苏打水的结冰点降得更低，如果你使用的是可乐或者雪碧，其中的糖分等溶质还会让结冰点继续下降。在这些碳酸饮料处于过冷状況下时，当你突然打开瓶盖，其中的二氧化碳争相涌出，便会搅动液体，使其中出现结晶核，让碳酸饮料瞬间结冰。

实验升级

你可以尝试使用不同品牌的纯净水来进行超冷水瞬间结冰实验，一般来说，水的纯净度越高，结冰的温度也就越低。通过这个原理，你是不是可以尝试来验证一下市面上的纯净水哪个更纯？另外，如果只用一两瓶做实验，会存在很大的误差，发动你的同学们一起来帮助你增加样本数量，完善这个实验吧。