Alkoholin jäätymispiste

Kaupoissa myydään juomia, joissa lukee selkeästi niiden alkoholipitoisuus. Silti harva on pohtinut, mihin lämpötilaan nämä juomat jäätyvät ja miksi. Alkoholin jäätymispiste on yksi niistä kiehtovista tieteellisistä asioista, jotka muuttavat tavallisen juoman käsittelystä huomattavasti monimutkaisemmaksi kuin ensisilmäyksellä voisi ajatella. Puhtaan etanolin jäätymispiste on noin sadan neljätoista asteen pakkanen, mutta kun sitä sekoitetaan veteen, lämpötila nousee merkittävästi. Kun lisätään viäl sokeria ja muita aineita, tilanne muuttuu vieläkin kiinnostavammaksi.

Puhtaan etanolin perimmäinen salaisuus

Etanooli, joka on kaikkien alkoholijuomien runkoa, on hyvin erilainen aine kuin vesi. Puhtaan etanolin jäätymispiste on lähellä sataa neljätoista astetta miinusta. Tämä tarkoittaa, että jos pystyisit eristämään puhdasta etanolia ja altistamaan sen sellaiselle kylmyydelle, jota luonnollisesti esiintyy vain polaarialueilla ja laboratoriossa, etanooli jäätyisi.

Kuitenkin, kun etanoolia ei enää ole puhdasta vaan sekoitettu veteen, jäätymispiste muuttuu dramaattisesti. Veden jäätymispiste on nolla astetta, ja kun nämä kaksi nestettä sekoitetaan, ne muodostavat uuden jäätymispisteen, joka on molempien välissä jonnekin.

Vesiseos ja tasapainon löytäminen

Minkä tahansa alkoholijuoman jäätymispiste määräytyy pääasiassa sen väkevyyden, eli alkoholipitoisuuden, perusteella. Mitä enemmän etanolia juomassa on suhteessa veteen, sitä alhaisemmassa lämpötilassa se jäätyy. Tämä johtuu siitä, että etanolin molekyylit häiritsevät veden molekyylien kykyä sitoutua toisiinsa ja muodostaa jään kiteitä.

Miedot viinit, joissa on noin kahdentoista prosentin alkoholi, jäätyvät noin neljän ja seitsemän asteen pakkasen välillä. Tavallinen punaviini tai valkoviini voi jäätyä siis jo huomattavan lievässä pakkasessa, jos sitä jätetään ulos talvella. Tämä on hyvä muistaa, kun plankkiä tai viinipulloja säilyttää kovalla pakkasella.

Väkevät juomat ja niiden vastustuskyky

Kun alkoholipitoisuus nousee, jäätymispiste laskee merkittävästi. Neljäkymmentä prosenttinen viiski jäätyy noin kaksikymmentäkolmen asteen pakkasessa. Neljäkymmentäviiden prosentin juoma jäätyy noin kaksikymmentäseitsemän asteen pakkasessa. Tämä selittää, miksi väkevät alkoholijuomat pysyvät fluidina jääkaapissa tai pakkastimessa, joissa tavallinen juoma saattaisi jo jäätyä.

Tämä ominaisuus tekee väkevistä juomista hyvää jäähdytysainetta tai pakkasnestettä. Sitä käytetään autojen jäähdytysnesteissä ja anti-freeze-aineissa juuri siksi, että se ei jäädy normaalissa talvisäässä. Etanooli yksinkertaisesti vastustaa veden taipumusta jäätyä.

Kotipakastimen realiteetit

Kotitalouden pakastin on yleensä asetettu noin kahdeksantoista miinusasteeseen. Tässä lämpötilassa miedot juomat kuten olut ja viini voivat jäätyä, jos ne jätetään sinne pidemmäksi aikaa. Monia ihmisiä on paniikineet, kun viinipullo unohtui pakastimeen ja pullo jopa räjähti avattavaksi juutuessaan. Tämä tapahtuu, koska juoma jäätessään laajenee, ja pullo ei pysty kestämään painetta.

Väkevät alkoholijuomat, kuten vodka tai viski, eivät kuitenkaan jäädy tavallisessa kotipakastimessa. Niiden jäätymispiste on niin alhainen, että kotipakastin ei pysty saavuttamaan sitä. Tästä syystä vodka voidaan ottaa suoraan pakastimesta ja se on edelleen juotavaa nestettä.

Sokerin vaikutus laskentaan

Kun lasketaan juoman jäätymispistettä, ei voi ajatella vain alkoholia ja vettä. Sokeri, jonka viinejä tai monissa juomissa löytyy, myös alentaa jäätymispistettä. Mitä enemmän sokeria juomassa on, sitä alhaisemmassa lämpötilassa se jäätyy. Makeammat juomat jäätyvät siis hieman alempiassa lämpötilassa kuin kuivemmat juomat, joissa on sama alkoholipitoisuus.

Tämä ei ole suuri ero, mutta se on merkityksellinen silloin, kun juoma on rajalla, missä se jäätyy tai sulaa. Desserttiviinejä, joissa on korkea sokeri- ja alkoholipitoisuus, jäätyvät syvemmässä pakkasen asteessa kuin kevyet kuivat juomat, joissa on alhainen sokeri.

Käytännön vinkkejä jäähdyttämiselle

Jos haluat jäähdyttää viinin nopeasti, pakastimeen laittaminen on riskialtis. Vesisuolavesiuinti, jossa käytetään jäätä, vettä ja ruokasuolaa, on nopea vaihtoehto. Suola alentaa veden jäätymispistettä, jolloin seos kylmenee paljon tavallista vettä ja jäätä kylmemmäksi. Viinipullo jäähdytyy noin kymmenen minuutin sisällä.

Jääkaappiin laittaminen on turvallisempi vaihtoehto, vaikka se vie pidempään. Jääkaappi jäähtyy tyypillisesti noin kolmesta neljään asteeseen, mikä on tarpeeksi alhainen jäähdyttämään juomia, mutta riittävän korkea, ettei juoma jääty.

Ulkona talvella säilyttäminen

Talvella monia ihmisiä houkuttelee säilyttää juomia parvekkeella tai ulkona, jotta ne pysyvät kylminä. Kuitenkin tämä voi johtaa siihen, että juoma jäätyy. Jos pakkanen on esimerkiksi viidentoista asteen luokkaa, miedot viinit jäätyvät melkein varmasti.

Jos juomia säilytetään ulkona, kannattaa niitä tarkistaa säännöllisesti ja tuoda sisälle, jos pakkanen kiristyy. Väkevät juomat kestävät paremmin kylmyyttä, mutta nekin jäätyvät tarpeeksi syvässä pakkasessa.

Jään kristallien merkitys

Kun juoma alkaa jäätyä, se ei ole yhtä yksinkertaista kuin vesi, joka muuttuu kiinteäksi. Alkoholijuomat voivat muuttua hyhmäisiksi tai osittain jäätyneiksi ennen kuin ne täysin jäätyvät. Tämä tapahtuu, koska juomassa on useita aineosia, jotka jäätyvät eri lämpötiloissa. Vesi jäätyy ensin, kun taas etanooli jää nestemäiseksi pitempään.

Jos juoma on hyhmäinen mutta ei täysin jäätynyt, se on yleensä silti juotavaa, vaikka tekstuuri olisi epämiellyttävä. Juoman makua hyhmäisyys ei yleensä muuta merkittävästi.

Tiede taakse juuret

Alkoholin jäätymispisteen ymmärtäminen on palkitsevaa tiedettä. Se selittää, miksi joitain juomia voidaan ottaa pakastimesta ja toiset jäätyvät. Se auttaa myös ymmärtämään, miksi väkevät juomat toimivat paremmin pakasteissa ja ulkona kovalla pakkasella kuin miedot juomat.

Seuraavalla kerralla, kun otat viinin pois pakastimesta ja miellyt sen kylmäksi nauttimisen varalle, tiedät nyt, mitä taustalla tapahtuu. Etanooli, vesi ja lämpötila tanssivat pienoista kemiallista tanssia, joka on kestänyt kauemmin kuin mistään ihmisen keksimästä teknologiasta.