Siapa pernah buat ekperimen macam kat bawah ni?
- Keluarkan air sejuk dan tekan botol tu. Air sejuk bertukar menjadi ais kristal.
- Tuang air sejuk dalam gelas (pelan2 tau) dan campak seketul kiub ais dalam air tu. Tadaaa
- Eksperimen yang ni paling best. Sediakan ais macam dalam video Mama Q tu dan tuang air sejuk tu kat atas ais tu. Masha Allah. Korang akan nampak segunung ais bak salji sedia dinikmati dengan menambah perisa kegemaran.😂
Macam mana pulak secara teorinya magic/instant ice ni berlaku? Meh Mama Q terangkan dengan penggunaan bahasa Sains yang paling mudah nak faham ye. Korang baca sambil membayangkan ujikaji ke 3 tu ye.
Persoalan Pertama: Kenapa digalakkan menggunakan air suling atau bertapis ? Dalam buku Kembara Kraftiviti pulak ada tulis "botol minuman yang masih belum dibuka penutupnya"?
Teori:
Kalau air biasa, ia mengandungi zarah dan kotoran yang menyebabkan ia cepat menjadi ais kristal semasa proses penghabluran (pemejalan) tu nanti.
Tapi kalau guna air suling, air ni kan bebas dari kekotoran dan pencemaran semua tu. Jadi air ni boleh menjadi air yang sangat sejuk yang juga dikenali sebagai 'supercooled water' dan bertahan cair (air tak beku) sehingga suhu -40°C sebelum ia bertukar menjadi ais. Untuk itu korang DIGALAKKAN guna air suling berbanding air paip la dalam ujikaji "magic/instant ice" ni.
Praktikal dari kami:
Kami guna air paip tambah pewarna makanan, air mineral dan air suling. Maksudnya 3 botol air yang berbeza. Hasilnya semua menjadi jugak. Erm lepas ni macam nak cuba guna air lumpur pulak untuk menyempurnakan kajian sendirian berhad ni 😁. Ye sebab nak tau adakah kerana air paip kat rumah ni sangat bersih?? 😆. Ops jangan terus buat keputusan nak guna air paip pulak ye. Kena faham dan hadam juga ilmu teorinya ni. Teruskan baca lagi ye.
Oh ye alasan untuk kenapa mesti gunakan air minuman yang baru beli, adalah kerana nak jaga kualiti air tu benar-benar tak tercemar supaya eksperimen ni berjalan lancar.
Persoalan Kedua: Kenapa air mesti disejukkan dalam 2 jam? Tak boleh ke 5 min je atau 5 jam ke?
Teori:
Kalau 5 minit je belum cukup sejuk tapi kalau 5 jam pulak air tu dah mula jadi ais. Maknanya setelah beberapa kajian dilakukan , masa yang sesuai untuk air tu menjadi "supercooled", adalah sekitar 1 jam setengah sehingga 3 jam atau dengan lebih tepat lagi apabila suhu mencecah -24°C. Boleh uji suhu dengan termometer. Mama Q tak jumpa pulak ukuran tepat (masa dan suhu), tapi pelbagai faktor memang memberi kesan pada suhu dan masa.
Praktikal dari kami:
Bila kami dah buat banyak kali, suhu terbaik adalah 2 jam. Maksudnya kalau terlebih 10 min tu setakat ni tak jejas apa pulak. Dari pemahaman Mama Q, kalau guna peti sejuk beku yang memang khas tempat penyimpanan makanan sejuk beku macam peti aiskrim tu, 1 jam setengah dah boleh cuba buat eksperimen ni. Mama Q guna termometer murah beli tak sampai rm2 kat mr.DIY. Bila uji guna termometer tu Mama Q tengok suhu -20°C je dalam tempoh 2 jam. Ha kan tak la tepat tapi hampir sama je bacaannya. Masa proses ni, sebaiknya jangan bukak peti ais pulak kejap2 nak tengok sebab akan jejas suhu tu.
Persoalan ketiga: Kenapa kedudukan botol tu mesti mengiring dan tak boleh ke menegak?
Ok yang ni Mama Q tak cari pulak teorinya tapi guna logik sendiri je. Bila kita baringkan botol tu nanti senang nak tuang terus cepat2 kat ais tu. Sebab nak mengurangkan kadar gegaran pun ye jugak. Bayangkan kalau kita tegakkan botol tu, lepas tu mesti nak sengetkan botol tu masa nak tuang tu kan? Jadi kemungkinan tangan kita akan terketar-ketar masa ni. Tapi kalau hanya nak buat eksperimen yang nombor 1 tu takpe. Tekan botol dan air akan bertukar jadi ais.
Persoalan teakhir: Tak faham lagi macam mana air sejuk tu boleh jadi ais?
Camni, sebenarnya air pada suhu -24°C tu air menjadi sangat sejuk (supercooled) kan? di mana air sejuk tadi masih dalam bentuk cecair dalam tempoh yang panjang sampai boleh cecah suhu -40°C ia akan kekal cair kalau kita guna air suling dan selagi air tu kekal kedudukannya dalam peti sejuk (freezer) tanpa sebarang gangguan/sentuhan.
Bila dicurahkan air sejuk tu di atas ais, penghabluran berlaku dan molekul air tu akan membentuk kristal. Proses ni dinamakan "penukleusan (nucleation)". Kiranya ini titik atau garisan pertama sebelum air sejuk bertukar menjadi ais la ni. Sama jugak kalau kita buat eksperimen 1dan 2, bermaksud ini (penukleusan) yang berlaku. Mama Q ulang semula penukleusan tu lah proses permulaan air nak menjadi ais. Maknanya kalau tak menjadi ais, maka penukleusan tak menjadi atas beberapa faktor. Nukleasi ni sangat sensitif terhadap kekotoran pada air. Kekotoran ini mungkin terlalu kecil untuk dilihat oleh mata kasar kita. Jadi sebab tu lah korang digalakkan guna air suling atau air bertapis dan digalakkan guna air minuman yang baru beli dan penutup tu tak buka lagi. Mama Q guna air paip berjaya mungkin jugak sebab ada pasang penapis air kat luar rumah ni.
Nampak tak ais yang terbentuk selepas ais sejuk dicurahkan pada ais tu? Ia tak menghasilkan ais ketul tapi macam ais yang diparut macam abc tu.
Kesimpulannya memang tak boleh baca teori aje perlu kaji sendiri jugak baru puas hati dan apa yang kita dapat lebih dari tu. Nampak tak perbezaan teori dan praktikalnya tu? Pertama tentang penggunaan air suling dan kedua tentang bacaan suhu. Bukan nak kata tak betul tapi nak bagitau bagaimana kita nak aplikasikan ilmu teori dan praktikal. Gigih mak anak tiga ni nak kongsi artikel ni kan? Semoga bermanfaat
https://en.wikipedia.org/wiki/Nucleation
https://en.wikipedia.org/wiki/Supercooling
https://www.stevespanglerscience.com/blog/2012/05/07/instant-ice-super-cold-water-turns-to-ice-before-your-eyes/
