Apa, în forma sa cea mai familiară, îngheață la o temperatură de 0°C (32°F), un fapt pe care probabil îl cunoașteți deja. Dar poate v-ați întrebat vreodată – poate în timp ce meștereați la mașină sau în timp ce vă gândeați dacă să băgați la congelator resturile de curry – ce se întâmplă, de fapt, atunci când încercați să înghețați uleiul?
Pentru a înțelege acest fenomen, trebuie să ne uităm mai întâi la ce se petrece când îngheață apa. „Înghețul” este termenul pe care îl folosim atunci când un lichid pierde energie termică în mediul înconjurător și trece într-o stare solidă. În cazul apei, scăderea temperaturii lichidului sub punctul său de îngheț (presiunea joacă și ea un rol, și există alte forme de gheață, dar să nu complicăm lucrurile deocamdată) are ca rezultat formarea unui model cristalin foarte regulat.
„Fie că vorbim despre plante și animale sau despre roci, spume și cristale de gheață, modelele complexe care apar în natură se reduc la ceea ce se întâmplă la nivel de atomi și molecule”, explică Maxim Lavrentovich, profesor asistent de biofizică teoretică la Universitatea din Tennessee, într-un articol pentru The Conversation.
„Când apa îngheață, moleculele sale încep să se aglomereze. Moleculele de apă au o formă curbată particulară care le determină să se grupeze în formațiuni hexagonale pe măsură ce îngheață.”, a mai spus prof. Lavrentovich.
Poți să îngheți uleiul? De ce uleiul nu joacă după regulile apei
În timp ce înghețarea apei duce la acel model cristalin estetic și ordonat, uleiurile nu funcționează la fel.
Uleiurile sunt substanțe nepolare, insolubile în apă (hidrofobe), care sunt, de obicei, lichide la temperatura camerei. Când scazi temperatura uleiurilor – o categorie vastă de lichide – acestea nu formează aceleași modele cristaline ordonate pe care le observăm la bătrânul și fidelul H2O.
„Uleiul vegetal este format din molecule în lanțuri lungi numite lipide, de obicei un amestec de molecule de diferite dimensiuni și forme. Acest lucru face dificilă formarea unui cristal regulat, împiedicând înghețarea în sensul obișnuit. Există însă și excepții, cum ar fi untul de cacao, care îngheață la 34°C (93,2°F)”, explică specialiștii de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign în rubrica lor, Ask The Physics Van.
Solidificare fără cristalizare
Asta nu înseamnă că procesul de răcire nu are niciun efect asupra uleiurilor; acestea devin mai vâscoase pe măsură ce temperatura lor scade. De asemenea, ele sunt destul de variate, iar unele, precum untul de cacao menționat anterior, pot forma structuri cristaline și pot „îngheța” în sensul clasic al cuvântului.
Laborator Virtual: De ce nu îngheață uleiul?
Trage de slider pentru a răci temperatura și observă moleculele.
„În cele din urmă, dacă se răcește suficient, uleiul va părea destul de solid, deoarece moleculele pierd energia necesară pentru a se mișca. În acest sens, se poate spune că uleiul îngheață de fapt, dar nu are un punct de îngheț clar definit, ca apa”, continuă explicația Universității.
„Sticla este similară, în sensul că devine moale și, în cele din urmă, destul de fluidă pe măsură ce este încălzită, dar nu există o temperatură de topire clară. Moleculele se blochează când sunt reci, dar nu într-o dispunere simplă și regulată.”, se mai arată în comunicat.
De ce contează asta pentru mașina ta
Deși este un lucru bun pentru vehiculul dumneavoastră faptul că uleiurile nu îngheață în același mod violent și expansiv ca apa, vâscozitatea crescută reprezintă totuși o problemă reală.
„La temperaturi scăzute, uleiurile convenționale se pot îngroșa, îngreunând pomparea uleiului de către motor către componentele critice. Această întârziere în lubrifiere crește uzura în timpul pornirii motorului.”, explică producătorul de uleiuri de motor Valvoline.
