Frage:
Welche ungiftigen Nichtwassersubstanzen haben einen Gefrierpunkt sehr nahe am Wasser?
Jimmy Hoffa
2013-08-19 22:28:40 UTC
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Ich war mit einem Kickstarter verbunden, um einen Kühlball in Getränke zu geben, der mit ständiger Marketing-Übertreibung behauptet, wie sehr er von "Phasenwechsel" abhängt! Das ist ein ordentliches Konzept und scheint nicht unangemessen zu sein, aber wenn ich darüber nachdenke, kann ich mir nicht vorstellen (da ich kein Chemiker bin und schlecht ausgebildet bin), welches Kältemittel sich im Inneren befinden könnte, das die genannten Anforderungen an ungiftige Lebensmittelsicherheit erfüllt sowie beim Übergang von fest zu flüssig (oder von flüssig zu gasförmig), so dass ein typischer Gefrierschrank es einfrieren würde (–2 ° C bis –5 ° C typisch?) und sich um eine Temperatur verflüssigen würde, die Sie halten möchten Ihr Getränk (sagen wir 1–3 ° C).

Natürlich erfüllt Wasser diese Anforderungen, aber aufgrund des Expansionsdrucks, den Wasser ausübt, fällt es mir sehr schwer, mir eine kleine Edelstahlkugel vorzustellen, die diese Expansion durch viele Gefriervorgänge enthält -auftauen Zyklen, ohne eventuelle Deformitäten zu verursachen, die kontinuierlich geschwächt würden.

Die Frage steht also im Titel, und zu beachten ist, dass der Behälter eine versiegelte massive Edelstahlkugel mit unbekannter Dicke von 2 Zoll Durchmesser ist.

Lassen Sie mich wissen, wenn diese Frage nicht zum Thema gehört, mehr als alles andere bin ich nur neugierig, damit ich manchmal Fragen stelle nationen, die nicht auf einem Problem basieren, passen schlecht zu SE.

Beachten Sie: Ich bin nicht daran interessiert, tatsächlich etwas damit zu versuchen, es ist einfach eine Neugier, also machen Sie sich keine Sorgen, wenn die Dinge Wenn ich daran denke, dass sie nicht von der FDA getestet wurden, werde ich mich mit Antworten zufrieden geben, die einfach zeigen, dass es solche Dinge gibt, die ungeachtet gründlicher Sicherheitstests wahrscheinlich ungiftig sind. Auch der Phasenwechsel von flüssig zu gasförmig ist möglich, wenn Sie hier sichere Chemikalien kennen, die keinen unkontrollierbaren Innendruck verursachen und diese Phasenänderung im angegebenen Temperaturbereich haben würden.

Versuchen Sie es einfach um eine Idee für eine Verbindung zu entwickeln, die ihrer Marketing-Übertreibung entsprechen könnte, und um herauszufinden, dass ich zu kurz komme.

Haben Sie aus Interesse einen Link zum Kickstarter?
@Snipergirl der fragliche Kickstarter ist [Spirit Steels - Das ultimative Getränkekühlgerät] (http://www.kickstarter.com/projects/745763505/spirit-steels-the-ultimate-beverage-cooling-device?ref=category)
Drei antworten:
bobthechemist
2013-08-21 00:46:54 UTC
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Ich habe versucht, den kuratierten Datensatz von Mathematica zu verwenden, um diese Frage zu beantworten. Sie können Folgendes ignorieren, wenn Sie kein Interesse an Mathematica haben, und einfach zum Ende meiner Ideen springen.

Der folgende Code ruft alle Chemikalien ab, die sich derzeit im kuratierten Datensatz befinden, und erfasst die Schmelzpunkte und den NFPA-Zustand Bewertung. In der zweiten Zeile werden die Chemikalien mit Schmelzpunkten zwischen -7 und 0 Grad gefunden, und in der letzten Zeile werden Chemikalien mit einer Gesundheitsbewertung von 0 gesucht, was ein geringes Risiko darstellt.

  out = {#, ChemicalData [#, "Name"], ChemicalData [#, "MeltingPoint"], ChemicalData [#, "NFPAHealthRating"]) & ChemicalData []; cull1 = Cases [out, x_ /; -7 < x [[3]] < 0]; cull2 = Fälle [cull1, x_ /; x [[4]] == 0];  

Wir gehen von ungefähr 43000 Chemikalien in der ersten Liste auf 220 in der zweiten und schließlich 6 in der letzten. Ich bin nicht sicher, ob ich mit den Gesundheitsbewertungen dieser Verbindungen einverstanden bin, aber los geht's (Schmelzpunkte in Klammern):

2-Methyl-2-propanthiol (-0,5)

Prehniten (-6)

trans-1,2-Dichlorcyclohexan (-6)

Hexadecen (-6)

trans-1,2 -Dibromcyclohexan (-6)

Olivenöl (-6)

Die einzige Chemikalie, die ich als "lebensmittelecht" erachten würde, wäre die letzte. Vielleicht ist eine Art Öl in Lebensmittelqualität die mysteriöse Substanz.

Vielen Dank!! Dies ist genau die Art von Antwort, nach der ich gesucht habe. Olivenöl würde hier wahrscheinlich eine spektakuläre Wahl mit einem Gefrierpunkt von -6 ° C treffen, der in einem durchschnittlichen Gefrierschrank gefrieren und Ihr Getränk definitiv kalt halten sollte. Keine Ahnung, ob dies verwendet wird, aber es könnte sicher sein. Insgesamt Bravo auf dem Anflug!
Sie können es sogar teilweise hydrieren, um den Schmelzpunkt einzustellen, wenn Sie möchten. Mmmm, Margarinewürfel.
Überrascht, dass 2-Methyl-2-propanthiol als ungefährlich eingestuft wurde ... Ich würde mir vorstellen, dass es ziemlich giftig ist, wenn auch vermutlich weniger als Butanthiol.
@J. LS https://en.wikipedia.org/wiki/Tert-Butylthiol - es stinkt immer noch schrecklich;)
Ryan
2013-08-20 08:06:15 UTC
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Jimmy,

Es gibt höchstwahrscheinlich viele Chemikalien, die in dieser Umgebung einen Schmelzpunktbereich haben, aber ich kann ihre Toxizität nicht kommentieren. Ich kann hier jedoch einen Teil der Wissenschaft kommentieren.

Erstens ist Wasser eines der wenigen Moleküle, die sich beim Gefrieren ausdehnen . Dies hat mit dem Wasserstoffbindungsnetzwerk zu tun, das zwischen Wassermolekülen im festen Zustand gebildet wird. Dieses Netzwerk ist etwas weniger dicht als flüssiges Niedertemperaturwasser, sodass sich das Wasser beim Gefrieren ausdehnt. (Dies ist auch der Grund, warum festes Wasser auf flüssigem Wasser schwimmt.) Die meisten Verbindungen bilden gefrorene Feststoffe, die dichter als ihr flüssiger Zustand sind, sodass sie sich beim Einfrieren zusammenziehen . Deshalb ist es in Ordnung, diese Metallkugeln einzufrieren, wenn sie nicht nur mit Wasser gefüllt sind. Ich nehme an, sie könnten Wasser im Inneren haben, aber nicht vollständig gefüllt sein.

Wenn Sie einen Wasserersatz finden würden, würden Sie eine Chemikalie mit einer hohen Wärmekapazität und Enthalpie suchen der Fusion. Die Wärmekapazität ist die Energiemenge, die erforderlich ist, um eine bestimmte Substanz um eine bestimmte Temperatur zu erwärmen. Wenn eine Substanz eine hohe Wärmekapazität hat, benötigt sie mehr Energie, um die Temperatur dieses Materials zu ändern. (Diese Energie wird durch Wärmeabfuhr aus Ihrem Getränk gewonnen.) Die Schmelzenthalpie ist die Energiemenge, die erforderlich ist, um eine Substanz von einem Feststoff in eine Flüssigkeit umzuwandeln. Auch hier möchten Sie aus den gleichen Gründen wie für die Wärmekapazität etwas mit einer hohen Schmelzenthalpie. Leider ist Wasser an beiden Fronten wirklich großartig, weshalb Eiswürfel so gut zum Abkühlen eines Getränks geeignet sind.

Ich bin mir nicht sicher, ob ich Ihre Frage wirklich beantwortet habe, aber ich hoffe, das hilft ein wenig .

user2117
2013-08-20 13:37:54 UTC
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http://en.wikipedia.org/wiki/Glycerol hat einen Schmelzpunkt von 20 ° C (im Vergleich zum Schmelzpunkt von Wasser + 20 ° C) und wird als Zutat in verwendet 'Kopfgeld'-Süßigkeiten (E-Nummer: E422)

Ich schlage außerdem vor, dass Sie sich die Liste der E-Nummern ansehen. Es gibt viele zugelassene Produkte für den menschlichen Verzehr (jedoch sind nicht alle in hohen Dosen sicher). Die Liste finden Sie hier: http://en.wikipedia.org/wiki/E_number

Eine genaue Antwort auf die Frage, die ich nicht habe :(



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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