Cómo funciona
Has utilizado sal y hielo para bajar la temperatura en la mezcla fría por debajo del punto de congelación normal del agua. Esto se llama «depresión del punto de congelación». Esta agua salada muy fría puede utilizarse para enfriar otras muestras de agua y soda por debajo de su punto de congelación normal para descubrir cuáles de ellas pueden ser sobreenfriadas. También podría descubrir qué muestras se congelan en sus puntos de congelación normales pase lo que pase.
Cuando el agua se congela, las moléculas se juntan de forma muy ordenada y forman una estructura cristalina. Debido a esto, las moléculas de agua como hielo tienen menos energía que las moléculas de agua como líquido. Eso significa que para pasar del agua líquida al agua sólida, las moléculas tienen que perder energía calorífica. En otras palabras, cuando el agua sobreenfriada se congela cuando se le da un golpecito o se abre, también se calienta el resto del agua. Este calentamiento puede permitir que sólo se congele el diez o el veinte por ciento del agua y eso explica que haya aguanieve en la botella en lugar de que sea un trozo sólido. La formación de cristales de hielo se produce muy rápidamente, pero el calor fluye lentamente en el agua.
Cuando el agua se enfría hasta su punto de congelación, los cristales de hielo pueden empezar a acumularse en el agua. Al igual que los copos de nieve, estos cristales necesitan algo sobre lo que crecer y utilizan las impurezas microscópicas del agua o los lugares de la botella para hacerlo. Si se trabaja con agua muy pura y se enfría lentamente para producir agua superenfriada como líquido, el resultado es diferente. Cuando se añade una impureza (por ejemplo, un cristal de hielo) a esta agua pura superenfriada, se acelera aún más el proceso de cristalización. El agua se congela instantáneamente y se solidifica sin que haya aguanieve en ninguna parte. A esto se le llama «congelación rápida».
Si se sobreenfría el agua con gas o las gaseosas, hay que tener en cuenta otros factores. Cuando se producen gaseosas, se bombean al agua grandes cantidades de aditivos (como azúcar, colorantes y aromatizantes), así como dióxido de carbono (CO2). Estos aditivos se denominan solutos y cuando se añaden solutos a un líquido como el agua (el disolvente), el punto de congelación del agua desciende. Al bajar el punto de congelación, la soda tiene que alcanzar una temperatura mucho más fría que el agua normal para congelarse. El gas de dióxido de carbono de la gaseosa se mantiene sólo mientras la botella se mantiene cerrada. Cuando se abre la botella y se oye ese «whoosh» de gas y espuma saliendo a toda prisa de la botella, la concentración de solutos en el agua baja rápidamente. El punto de congelación sube y, sin todos esos solutos, el refresco se congela muy rápidamente. Por supuesto, todas esas burbujas proporcionan lugares para que los cristales de hielo comiencen a formarse también. Puedes comprobarlo dando un golpecito a una botella de refresco superenfriada sin abrirla. Se formarán burbujas después del grifo y es probable que se produzca la congelación.