Fenomen pretvaranja tople vode u led brže od hladne poznat je kao 'Mpemba efekt'.

Foto: Ilustracija/Pexels.com 

To je mala, ali veoma česta frustracija ljeti - želite hladno piće, ali kada otvorite zamrzivač, ugledate prazne posude za led. Srećom, postoji jednostavan način da za kratko vrijeme napravite kockice leda i to pomoću – vruće vode.

Ne samo da se topla voda brže hladi, već mnogi misle i da proizvodi kocke leda boljeg kvaliteta.

Kako to funkcioniše?

Fenomen pretvaranja tople vode u led brže od hladne poznat je kao – Mpemba efekt. Ime je dobio po tanzanijskom studentu koji je posmatrao kako se njegova mješavina vrućeg sladoleda smrzava brže od hladnog.

Studija Ši DŽanga, Zengšeng Maa i Čang Ku Suna, naučnika sa tehnološkog Univerziteta Nanjang u Singapuru, pomaže da se rasvjetli mogući razlog ovog fenomena.

Naime, molekul vode se sastoji od dva atoma vodonika i jednog atoma kiseonika koji su međusobno povezani diljenjem elektrona, poznatom kao kovalentna veza. Molekuli vode su tada međusobno povezani intermolekularnim silama poznatim kao vodonične veze, što se događa kada je atom vodonika iz jednog molekula vode blizu atoma kiseonika iz druge.

Tri atoma zajedno stvaraju ugao. Vodonična veza je rezultat te strukture i odgovorna je za svojstavo vode da se širi kada se smrzne, piše Food Hacks.

Energija iz kovalentnih veza

Te veze, prema studiji, stoje iza Mpemba efekta, kada vodonične veze rade svoj posao i dovode molekule vode u bliski kontakt. Međutim, molekuli imaju prirodnu odbojnost jedan prema drugom.

Ovo djelovanje vodonikovih veza čini da se kovalentne veze pomjeraju i skladište energiju. Kako se tečnost zagrijeva, vodonične veze se rastežu i molekuli vode su prisiljeni da se udaljavaju jedni od drugih. U skladu sa tim, kovalentne veze unutar atoma vode se skupljaju i gube energiju. Taj proces je sličan hlađenju.

Topla voda, već na molekularnom nivou, podsjeća na hladnu. Energija u vrućoj vodi je tako čvrsto "nabijena" da se, kada se oslobodi, hladi i smrzava brže od hladne vode.

Koliko brže se topla voda smrzava?

To je teško reći. Voda dostiže tačku smrzavanja na 0°C , ali vreme potrebno da dostigne tu tačku može da varira. Teško je procijeniti koliko će se kockice leda brže formirati sa vrućom vodom, jer moraju da se uzmu u obzir mnoge varijable – početna temperatura vode, zapremina vode i temperatura smrzavanja.

Bez obzira na to, zagrijevanje vode do vrenja svakako će ubrzati proces smrzavanja. Neki čak kažu da topla voda daje čistije i bistrije kockice leda, dok se drugi kunu u korišćenje frižidera sa hladnjakom za led ili u razne druge metode osim tople vode (uključujući polagano zamrzavanje i posebne posude za kockice leda unutar izolovanog zamrzivača).