Alguna vez abrió tucongeladorpara encontrar una explosión pegajosa y helada donde tubotella de vidriosolía ser? Es una experiencia común y frustrante. Quizás te preguntes por qué tu aparentemente resistentebotella de vidriodecididoromperoromper en el congelador. Este artículo se sumerge profundamente en la ciencia detrás de por quéBotellas de vidrio Breakcuandolíquidoscomo aguacongelardentro de ellos. Como Allen, con años de experiencia con unjarra de vidrioFábrica en China (vidrio de brillo) y exportando envases de vidrio de alta calidad en todo el mundo, compartiré ideas sobre las propiedades de vidrio, elproceso de congelacióny consejos prácticos para mantener suvidrio en el congeladorsano y salvo. Comprender esto puede evitar que limpie un desastre y le ayude a elegir los contenedores adecuados cuando sea necesariocongelaralgo. Exploraremos todo desde cómoEl agua se expande cuando se congelaa la importancia deltipo de vidriousado.
Cuando colocas unbotella de vidriolleno de unlíquido, especialmente agua, en uncongelador, comienza un proceso físico fascinante. A medida que cae la temperatura, ellíquido en el interiorcomienza acongelar. La razón principal abotella de vidrio en el congeladorpodríavidrillano suele ser porque el vidrio en sí no puede manejar el frío, sino por lo que le está sucediendo allíquidocontiene.
Mayoríalíquidos, incluido el agua, se expanda cuandocongelar. Esta no es una pequeña expansión;Se expande el aguapor aproximadamente un 9% en volumen cuando pasa de unagua líquidaestado a hielo sólido. Esta expansión crea inmensapresión sobre las paredesdelbotella de vidrio. Si elbotella de vidrioestá sellado y no hayespacio para la expansión, la fuerza ejercida por el creciente hielo puede sersuficiente para romperelbotella de vidrio, conduciendo a unBottle Breaksguión. Es una poderosa fuerza natural en juego, una que necesita ser entendida si quierescongelarartículos con éxito. A menudo vemos esto cuando la gente intentacongelarun completo, selladobotella de agua.
Elproceso de congelaciónNo sucede a la vez.Formas de hielotípicamente desde arriba hacia abajo o desde los lados hacia adentro, dependiendo de cómomás fríolas temperaturas golpean elbotella en el congelador. Esto a veces puede atrapar unbolsillo de agua líquidaque, cuando finalmentecongelado, no tiene a dónde ir, intensificando la presión. Esta presión puedecausar el vidrioacrack o incluso explotar, especialmente si elbotella de vidriotiene debilidad microscópica o no está diseñado pararesistir atales fuerzas internas. Muchos estándaresLas botellas de vidrio notener la flexibilidad para acomodar estocambio de volumen.
La razón centralLas botellas de vidrio se rompen en el congeladorCuando contienen agua es la propiedad única deEl agua se expande cuando se congela. A diferencia de la mayoría de las sustancias que se contraen y se vuelven más densas cuando se solidifican,Se expande el agua. Esto es porquemoléculas de aguaarreglarse en un hexagonal rígido y abiertoestructura cristalinacuandoFormas de hielo. Esta estructura ocupa más espacio que las moléculas más dispuestas al azar enagua líquida. Entonces,El hielo es menos denso que el agua(¡Por eso flota el hielo!).
Esta expansión del agua tal como estácongeladoes una fuerza poderosa. Cuando unbotella de vidrioeslleno de aguay sellado, y luego colocado en uncongelador, elEl agua comienza a congelarse. Como elFormas de hielo, necesita más espacio. Si elrecipiente de vidrioestá completamente lleno, el hielo en expansiónejerce presiónhacia afuera en elDentro de la botella. El vidrio, aunque fuerte, también es frágil. No se extiende ni da paso fácilmente. Cuando la presión del hielo en expansión excede lo que elbotella de vidriopoderresistir a, va agrieta de botellaoromper. Es por eso que un completamente lleno y selladobotella de vidrioestá en altoriesgo de roturaCuando intentascongelarél.
Piense en ello así: elSe expande el aguay empuja, y elbotella de vidriointenta sostenerlo. Es una batalla de fuerzas. Si elbotella de vidriono es lo suficientemente fuerte, o si la presión es demasiado grande (porque no hayespacio para el líquidopara expandirse), el hielo ganará y elbotella de vidriovoluntad'Romper' cuando se congele. Esto es particularmente cierto paravidrio no tratadoovidrio regularEso no está diseñado para tales tensiones. El fenómeno deEl agua se expande cuando se congelaes el principal culpable detrás de la mayoría de los casos deBotellas de vidrio Breaken elcongelador.
No todobotellas de vidriose crean igual, y eltipo de vidriojuega un papel importante en si unbotella de vidriovoluntadromper en el congelador. Como fabricante, nosotros, Glint Glass, trabajamos con varias composiciones de vidrio, y puedo decirle que algunos son mucho más adecuados para manejar la temperatura extremas y presiones internas que otras.
El tipo de vidrio más común utilizado para botellas cotidianas es el vidrio de lima de refrescos. Si bien es rentable y perfectamente bien para muchas aplicaciones, tiene un coeficiente relativamente alto deexpansión térmicay no es muyresistente al choque térmicoo alta presión interna. Esto significa que repentinocambios de temperaturao la presión deLíquido de congelaciónpuede fácilmentecausar el vidrioaromper el vaso. Entonces, un refresco estándarbotella de vidrioes muy probable querompersi ustedcongelarunlíquidoen él.
Por otro lado, hayvidrio de borosilicato. Es posible que lo conozca con la cristalería de laboratorio (como Pyrex antes de que cambiaran su fórmula en algunas regiones) o algunos artículos de cocina de alta calidad.Vidrio de borosilicatocontiene trióxido de boro, lo que le da un coeficiente muy bajo deexpansión térmica. Esto lo hace mucho másresistente al choque térmico- lo que significa que puederesistir arápidocambios de temperaturaMucho mejor que el vidrio de refresco sin grietas. También tiende a ser más fuerte. Mientras que la expansión deLíquido de congelaciónsólidoromper a botella de vidrio de borosilicatoSi está completamente lleno y sellado, generalmente tiene una mejor oportunidad de sobrevivir o podríarompermenos catastróficamente. En Glint Glass, ofrecemos productos comoBotellas de vidrio de marihuana de borosilicato de 220 mlque aprovechan las propiedades superiores de este material. Sin embargo, incluso conborosilicato, Dejando espacio para la expansiónes crucial. Con plomovaso, o cristal, es otro tipo, pero generalmente no se usa para el almacenamiento de alimentos o la congelación debido al contenido de plomo y tampoco es tan fuerte.Las botellas de vidrio nosiempre especifique su composición, pero para congelar, conocer eltipo de vidriopuede ayudarReducir el riesgo.
La forma y el tamaño de unbotella de vidriode hecho puede influir en su susceptibilidad aroturaCuando su contenidocongelar. No se trata solo del material; El diseño también juega un papel.
Forma:
Tamaño:
En última instancia, si bien la forma y el tamaño pueden influir en el resultado, el factor principal sigue siendo la expansión delLíquido de congelacióny si hay adecuadoespacio para la expansión. No importa la forma o el tamaño, sicongelarun completamente lleno y selladobotella de vidrio, las posibilidades de esoRompiendo un vasoson altos. La forma en que elFormas de hieloy donde elpresión sobre las paredesLos concentrados pueden ser algo impredecibles. A menudo vemos diferentes resultados incluso conbotellas de diferentes tamañosdel mismo lote si están preparados incorrectamente para congelarse.
Choque térmicoes una razón clave por la cual unbotella de vidriopodríaromper, y es particularmente relevante cuando se trata de uncongelador. Choque térmicoocurre cuando hay un cambio rápido en la temperatura, causando diferentes partes delbotella de vidriopara expandirse o contratar a diferentes tasas. Esto crea estrés interno dentro delbotella de vidrio, y si el estrés es demasiado alto, elvaso para agrietarseoromper.
Imagina tomar un cálidobotella de vidrioe inmediatamente ponerlo en un muycongelador, o tomando un resfriadobotella de vidriofuera de locongeladory exponerlo al aire cálido o, peor, cálidolíquido. La superficie delbotella de vidriocambiará la temperatura mucho más rápido que el interior del vidrio. Por ejemplo, cuando un cálidobotella de vidriose coloca en elcongelador, la superficie externa se enfría y se contrae rápidamente, mientras que la parte interna del vidrio sigue siendo más cálida y más expandida. Esta contracción diferencial puedecausar el vidrioaromper. El reverso ocurre cuando un resfriadoSe toma una botella de vidriofuera y se calienta rápidamente; El exterior se expande más rápido que el interior.
La capacidad de unbotella de vidrioaresistir a choque térmicodepende en gran medida deltipo de vidrio. Como mencioné anteriormente,vidrio de borosilicatoes mucho másresistente al choque térmicoque el refresco estándarvasoporque tiene un coeficiente más bajo deexpansión térmica(no se expande ni se contrae tanto concambios de temperatura). Por esovidrio de borosilicatoLos contenedores a menudo se recomiendan si planeacongelarcosas o someterlos a significativoscambios de temperatura. Vidrio regulares más vulnerable. Incluso si la presión delLíquido de congelaciónnoromper el vaso, eltemperatura repentinael cambio en sí mismo podría sersuficiente para romperél. Esto significa que debes tener cuidado no solo cuandoponer una botellaen elcongelador, pero también cuando lo sacas.
Sí,Dejando espacio para la expansiónes una de las formas más efectivas deReducir el riesgo de roturaCuando tucongelar Líquidos en botellas de vidrio. Como hemos establecido,El agua se expande cuando se congela- por aproximadamente el 9%. Si llena unbotella de vidrioAl borde y sellarlo, el hielo en expansión no tiene a dónde ir y ejercerá inmensopresión sobre las paredesdelbotella de vidrio, muy probablemente causando quevidrilla.
Dejando un espacio de cabeza adecuado, es decir, un espacio vacío en la parte superior delbotella de vidrio- Usted proporcionaespacio para la expansión. Como elcongelamiento de aguay su volumen aumenta, el hielo puede expandirse a este espacio vacío en lugar de empujar contra las paredes rígidas delrecipiente de vidrio. Esto reduce significativamente la presión interna, lo que hace que sea mucho menos probable que elbotella de vidriovoluntadromper en el congelador.
¿Cuánto espacio debes dejar? Una regla general es dejar al menos el 10% de labotella de vidriovacío, o aproximadamente una pulgada o dos de espacio de cabeza, dependiendo del tamaño y la forma delbotella en el congelador. Parabotellas de vidrioCon hombros o cuellos estrechos, es aconsejable llenarlos solo hasta donde el hombro comienza a estrecharse, ya que el hielo se expande en un cuello estrecho aún puede causar problemas.Dejando espacio para la expansiónes crítico. Si ustedcongelaralgo sin esta precaución, estás invitando a unBotella explotasituación. Este simple paso puede marcar la diferencia entre un congelado con éxitolíquidoy uncongeladorlleno de vidrio roto. Es un principio básico que siempre aconsejamos a nuestros clientes a Glint Glass cuando preguntan sobre el uso de nuestrojarra de vidrioProductos para congelar. Recuerda, necesitas dar elespacio líquido para el líquidopara transformarse en su estado más grande y sólido.
Si, haybotellas de vidrioy contenedores que están específicamente diseñados o mejor adecuados pararesistir alos rigores de la congelación, lo que significa queno se romperátan fácilmente. Estos generalmente tienen algunas características clave:
Material:Como se discutió,vidrio de borosilicatoes un candidato principal. Es superiorchoque térmicoLa resistencia y la resistencia general lo hacen más duradero que el soda-lima estándarvasoCuando se somete a laproceso de congelacióny el asociadocambios de temperatura. Mientras nobotella de vidrioes completamente inquebrantable si se usa mal (por ejemplo, completamente lleno y sellado),vidrio de borosilicatoofrece una posibilidad mucho mejor de queEl vidrio no romper. Muchos contenedores de almacenamiento de alimentoshecho con vidrio templadoovidrio de borosilicatose comercializan comocongelador-seguro.
Forma:Los contenedores diseñados para congelar a menudo son rectos o tienen una boca ancha, como muchosfrascos de albañil o frascos de almacenamiento de alimentos. Esta forma permite la expansiónFormas de hielopara moverse hacia arriba más libremente, reduciendo lateralpresión sobre las paredes. Los frascos cónicos (más ancho en la parte superior que la parte inferior) también son excelentes para congelar.
Vidrio templado:Algunobotellas de vidrioestán hechos de vidrio templado. El templado es un proceso de calentamiento y luego enfriando rápidamente el vidrio, lo que crea tensión de compresión en la superficie y el estrés por tracción en el interior. Esto hace que el vidrio sea mucho más fuerte quevidrio no tratadoY si es asíromper, tiende aromperen piezas granulares pequeñas, relativamente inofensivas en lugar de fragmentos afilados. Templadoel vidrio puede rompersedechoque térmicoo presión extrema, pero es más robusto.
Incluso con estos especialmente diseñadosbotellas de vidrio, es crucial recordar la regla de oro: siempreDeja algo de espaciopara ellíquidopara expandirse. Nobotella de vidrio, independientemente de qué tan bien se haga, puede desafiar las leyes de la física si se expandenlíquidono tiene absolutamente a dónde ir. Entonces, mientras algunosLas botellas de vidrio no romperTan fácilmente como los demás, la técnica adecuada sigue siendo esencial paraReducir el riesgo de rotura. Al seleccionar unvidrio para hacerClaro que es adecuado para congelar, busque términos como "congelador", "borosilicato" o "templado".
CongelaciónLíquidos en botellas de vidrioSe puede hacer de manera segura si sigue algunas pautas importantes. Como alguien que trata conbotella de vidrioFabricación diariamente, puedo compartir estos consejos para ayudarloReducir el riesgoy evita ese temidoBotella explotaescenario en tucongelador:
Elija la botella de vidrio adecuada:
Deje el espacio de cabeza adecuado:Este es el paso más crítico.El agua se expande cuando se congelapor aproximadamente 9-10%.
Genial antes de congelar:
Congele la vertical y lentamente (si es posible):
Descongelando con seguridad:
Siguiendo estos consejos, puede significativamenteReducir el riesgo de roturay de forma seguracongelarmuchos tipos deLíquidos en botellas de vidrio. Recuerde que incluso cuando tome todas las precauciones, siempre hay un pequeñoriesgo de roturaconvidrio en el congelador, especialmente convidrio regular.
Mientras que el agua es el culpable más común que discutimos cuando hablamos deLas botellas de vidrio se rompen en el congeladorPorque su expansiónal congelares bien conocido, otrolíquidosTambién puede causarbotellas de vidrioarompercuando elloscongelar, aunque su comportamiento podría diferir.
Soluciones de azúcar y jarabes: Líquidoscon alto contenido de azúcar (como jugos, refrescos o jarabes) tiene un menorpunto de congelaciónque el agua pura. También tienden a expandirse cuandocongelar, aunque la expansión podría ser ligeramente menor que el agua pura debido al contenido de azúcar. Sin embargo, la expansión aún puede sersuficiente para romperun completo, selladobotella de vidrio. El hielo resultante también puede ser más agudo o menos sólido que el hielo de agua pura.
Bebidas alcohólicas:
Aceites:La mayoría de los aceites de cocción se solidificarán y se volverán nublados o duros en elcongelador, pero generalmente se contraen en lugar de expandirse significativamente en la solidificación. Por lo tanto, es menos probable queromper una botella de vidrioDebido a la expansión. Sin embargo,choque térmicotodavía puede ser una preocupación si hay rápidoscambios de temperatura.
Productos lácteos:La leche y la crema contienen un alto porcentaje de agua y se expandirán cuandocongelar. Esto ciertamente puedecausar el vidrio botellaaromperSi no hay suficiente espacio de cabeza. La textura de los productos lácteos también puede cambiar después de congelar y descongelar.
La conclusión clave es que cualquierlíquidoque se expande cuandocongeladopuede ejercerpresión sobre las paredesdebotella de vidrioy potencialmentecausar el vidrioaromper. La cantidad de expansión y elpunto de congelaciónvariará según la composición dellíquido. Por lo tanto, el principio deDejando espacio para la expansiónes una buena práctica para casi cualquierLíquido que planea congelar en un recipiente de vidrio. Siempre verifique las propiedades específicas dellíquido en el interiorSi no estás seguro. Por ejemplo, unMuestra de congelación de agua teñiday se expande al igual que agua clara, demostrando elcambio de volumenvisiblemente.
Como propietario de una fábrica (Allen de Glint Glass) con siete líneas de producción dedicadas al embalaje de vidrio, incluidoviales de vidrioybotellas de diferentes tamaños, Puedo compartir lo que va a hacer unbotella de vidrioEs más probable que eso funcione bien, incluso cuando se somete al estrés de uncongelador. Mientras nobotella de vidrioes realmente "a prueba de congelación" si se usa incorrectamente, ciertas consideraciones de fabricación mejoran significativamente su durabilidad.
Elección de material y control de calidad:
Espesor de la pared consistente:
Recocido adecuado:
Consideraciones de diseño para congelar:
Tratamiento de superficie (menos común para congelar pero relevante para la fuerza):
Pruebas y certificaciones:
En última instancia, una calidadbotella de vidrioPara congelar es una combinación del material correcto (borosilicatoSer ideal), diseño reflexivo y procesos de fabricación meticulosos que minimizan las tensiones y debilidades internas. Incluso entonces, el usuario debe seguir las mejores prácticas comoDejando espacio para la expansiónPorque la fuerza deEl agua se expande cuando se congelaes sustancial. El objetivo es producir unbotella de vidrioesono se romperábajo un uso típico y cuidadoso en uncongelador principalmente debidoa sus cualidades inherentes. Nos esforzamos por asegurar nuestroLas botellas de vidrio noDeja caer a nuestros clientes.
Control de la llave para recordar: