Já abriu o seufreezerpara encontrar uma explosão pegajosa e gelada onde seugarrafa de vidrocostumava ser? É uma experiência comum e frustrante. Você pode se perguntar por que você aparentemente resistentegarrafa de vidrodecidiuquebrarouquebrar no freezer. Este artigo mergulha profundamente na ciência por trás do porquêGarrafas de vidro quebramquandolíquidoscomo águacongelardentro deles. Como Allen, com anos de experiência executando umjarra de vidrofábrica na China (vidro glint) e exportação de embalagens de vidro de alta qualidade em todo o mundo, compartilharei idéias sobre as propriedades de vidro, oprocesso de congelamentoe dicas práticas para manter seuvidro no freezerSeguro e som. Entender isso pode salvá -lo de limpar uma bagunça e ajudá -lo a escolher os contêineres certos quando precisarcongelaralgo. Vamos explorar tudo, desde comoA água se expande quando congelapara a importância dotipo de vidrousado.
Quando você coloca umgarrafa de vidrocheio de umlíquido, especialmente água, em umfreezer, um processo físico fascinante começa. À medida que a temperatura cai, olíquido dentrocomeça acongelar. A principal razão pela qualgarrafa de vidro no freezerpoderquebrar vidrogeralmente não é porque o vidro em si não suporta o frio, mas por causa do que está acontecendo com olíquidoele contém.
Maiorialíquidos, incluindo água, expanda quando elescongelar. Esta não é uma pequena expansão;A água se expandeem cerca de 9% em volume, quando ele faz a transição de umágua líquidaEstado a gelo sólido. Esta expansão cria imensapressão nas paredesdogarrafa de vidro. Se ogarrafa de vidroestá selado e não háespaço para expansão, a força exercida pelo gelo em crescimento pode sero suficiente para quebrarogarrafa de vidro, levando a umquebra de garrafacenário. É uma força natural poderosa em jogo, que precisa ser entendida se você quisercongelaritens com sucesso. Muitas vezes vemos isso quando as pessoas tentamcongelarum cheio, seladogarrafa de água.
Oprocesso de congelamentonão acontece de uma só vez.Formas de gelonormalmente de cima para baixo ou de lados para dentro, dependendo de como omais frioAs temperaturas atingem ogarrafa no freezer. Isso às vezes pode prender umbolso de água líquidaque, quando finalmentecongela, não tem para onde ir, intensificando a pressão. Esta pressão podecausar o vidroparacrack ou até explodir, especialmente se ogarrafa de vidrotem fraquezas microscópicas ou não foi projetado parasuportartais forças internas. Muitos padrãoGarrafas de vidro nãotem a flexibilidade de acomodar issomudança de volume.
O principal motivoGarrafas de vidro quebram no freezerQuando eles contêm água, é a propriedade única deA água se expande quando congela. Ao contrário da maioria das substâncias que se contraem e se tornam mais densas quando se solidificam,A água se expande. Isso é porquemoléculas de águaorganize -se em um hexagonal rígido e abertoestrutura cristalinaquandoformas de gelo. Essa estrutura ocupa mais espaço do que as moléculas mais aleatórias emágua líquida. Então,O gelo é menos denso que a água(É por isso que o gelo flutua!).
Esta expansão da água como elacongelaé uma força poderosa. Quando agarrafa de vidroécheio de águae selado, e depois colocado em umfreezer, oA água começa a congelar. Como oformas de gelo, precisa de mais espaço. Se oRecipiente de vidroestá completamente cheio, o gelo em expansãoexerce pressãopara fora nodentro da garrafa. O vidro, embora forte, também é quebradiço. Não se estende ou cede facilmente. Quando a pressão do gelo em expansão excede o quegarrafa de vidropodesuportar, ele vairachadura na garrafaouquebrar. É por isso que um completamente cheio, seladogarrafa de vidroestá em altarisco de quebraQuando você tentacongelaristo.
Pense assim: oA água se expandee empurra, e ogarrafa de vidrotenta segurá -lo. É uma batalha de forças. Se ogarrafa de vidronão é forte o suficiente, ou se a pressão é muito grande (porque não háespaço para o líquidopara expandir), o gelo vencerá e ogarrafa de vidrovai'Break' quando congelado. Isso é particularmente verdadeiro paravidro não tratadoouvidro comumIsso não foi projetado para tais tensões. O fenômeno deA água se expande quando congelaé o principal culpado por trás da maioria dos casos deGarrafas de vidro quebramnofreezer.
Nem todosgarrafas de vidrosão criados iguais e otipo de vidrodesempenha um papel significativo no fato de umgarrafa de vidrovaiquebrar no freezer. Como fabricante, trabalhamos no Glint Glass com várias composições de vidro, e posso dizer que alguns são muito mais adequados para lidar com extremos de temperatura e pressões internas do que outras.
O tipo mais comum de vidro usado para garrafas diárias é o vidro de refrigerante. Embora seja econômico e perfeitamente bom para muitas aplicações, ele tem um coeficiente relativamente alto deExpansão térmicae não é muitoresistente ao choque térmicoou alta pressão interna. Isso significa que repentinomudanças de temperaturaou a pressão delíquido congelantepode facilmentecausar o vidroparaQuebre o vidro. Então, um refrigerante padrãogarrafa de vidroé bem provávelquebrarse vocêcongelarum cheiolíquidonele.
Por outro lado, hávidro borossilicato. Você pode saber de vidro de laboratório (como o Pyrex antes que eles mudassem de fórmula em algumas regiões) ou alguns utensílios de cozinha de alta qualidade.Vidro borossilicatocontém o trióxido de boro, o que oferece um coeficiente muito baixo deExpansão térmica. Isso torna muito maisresistente ao choque térmico- o que significa que podesuportarrápidomudanças de temperaturaMuito melhor que o vidro de refrigerante-lima sem rachaduras. Também tende a ser mais forte. Enquanto a expansão delíquido congelanteainda podequebrar a garrafa de vidro borossilicatoSe estiver completamente cheio e selado, geralmente tem mais chances de sobreviver, ou podequebrarmenos catastroficamente. Na Glint Glass, oferecemos produtos como220 ml de alta garrafas de vidro de maconha borossilicatoque alavancam as propriedades superiores deste material. No entanto, mesmo comborossilicato, Saindo de espaço para expansãoé crucial. Com chumbovidro, ou cristal, é outro tipo, mas geralmente não é usado para armazenamento de alimentos ou congelamento devido ao conteúdo de chumbo e também não é tão forte.Garrafas de vidro nãosempre especifique sua composição, mas para congelar, sabendo otipo de vidropode ajudarreduzir o risco.
A forma e o tamanho de umgarrafa de vidropode realmente influenciar sua suscetibilidade aquebraQuando seu conteúdocongelar. Não se trata apenas do material; O design também desempenha uma peça.
Forma:
Tamanho:
Por fim, enquanto a forma e o tamanho podem influenciar o resultado, o fator primário continua sendo a expansão dolíquido congelantee se há adequadoespaço para expansão. Não importa a forma ou tamanho, se vocêcongelarum completamente cheio, seladogarrafa de vidro, as chances dissoquebrando um coposão altos. A maneira como aformas de geloe onde opressão nas paredesOs concentrados podem ser um tanto imprevisíveis. Frequentemente vemos diferentes resultados mesmo comgarrafas de tamanhos diferentesDo mesmo lote, se estiverem incorretamente preparados para congelar.
Choque térmicoé uma das principais razões pelas quais umgarrafa de vidropoderquebrar, e é particularmente relevante ao lidar com umfreezer. Choque térmicoocorre quando há uma rápida mudança de temperatura, causando diferentes partes dogarrafa de vidropara expandir ou contratar a taxas diferentes. Isso cria estresse interno dentro dogarrafa de vidro, e se o estresse estiver muito alto, ovidro para quebrarouquebrar.
Imagine levar um calorgarrafa de vidroe imediatamente colocando -o em umFreezer frio, ou ficando muito friogarrafa de vidrofora dofreezere expondo -o ao ar quente ou, pior, quentelíquido. A superfície dogarrafa de vidromudará a temperatura muito mais rápido que o interior do vidro. Por exemplo, quando um calorgarrafa de vidroé colocado nofreezer, a superfície externa esfria e se contrai rapidamente, enquanto a parte interna do vidro ainda é mais quente e mais expandida. Este encolhimento diferencial podecausar o vidroparaquebrar. O inverso acontece quando um resfriadogarrafa de vidro é tiradasair e aquecer rapidamente; O exterior se expande mais rápido que o interior.
A capacidade de umgarrafa de vidroparasuportar choque térmicodepende fortemente dotipo de vidro. Como mencionei anteriormente,vidro borossilicatoé muito maisresistente ao choque térmicodo que o padrão de refrigerante padrãovidroPorque tem um coeficiente mais baixo deExpansão térmica(não se expande ou se contrai tanto commudanças de temperatura). É por issovidro borossilicatoOs contêineres são frequentemente recomendados se você planejacongelarcoisas ou sujeitá -las a significativasmudanças de temperatura. Vidro comumé mais vulnerável. Mesmo que a pressão dolíquido congelantenãoQuebre o vidro, otemperatura repentinaa própria mudança poderia sero suficiente para quebraristo. Isso significa que você deve ter cuidado não apenas quando vocêColoque uma garrafanofreezer, mas também quando você o tira.
Sim,Saindo de espaço para expansãoé uma das maneiras mais eficazes deReduza o risco de quebraQuando vocêcongelar líquidos em garrafas de vidro. Como estabelecemos,A água se expande quando congela- em cerca de 9%. Se você preencher umgarrafa de vidroaté a borda e selar, o gelo em expansão não tem para onde ir e vai exercer imensopressão nas paredesdogarrafa de vidro, muito provavelmente causandoquebrar vidro.
Ao deixar o espaço de cabeça adequado - ou seja, um espaço vazio no topo dogarrafa de vidro- você forneceespaço para expansão. Como ocongela a águae seu volume aumenta, o gelo pode se expandir nesse espaço vazio em vez de empurrar contra as paredes rígidas doRecipiente de vidro. Isso reduz significativamente a pressão interna, tornando muito menos provável que ogarrafa de vidrovaiquebrar no freezer.
Quanto espaço você deve sair? Uma regra geral é deixar pelo menos 10% dogarrafa de vidrovazio, ou cerca de uma polegada ou dois de espaço de cabeça, dependendo do tamanho e da forma dogarrafa no freezer. Paragarrafas de vidroCom ombros estreitos ou pescoços, é aconselhável preenchê -los apenas até onde o ombro começa a se estreitar, pois o gelo se expandindo para um pescoço estreito ainda pode causar problemas.Saindo de espaço para expansãoé crítico. Se vocêcongelaralgo sem essa precaução, você está convidando umA garrafa explodesituação. Este passo simples pode fazer a diferença entre um congelado com sucessolíquidoe afreezercheio de vidro quebrado. É um princípio básico, sempre aconselhamos nossos clientes na Glint Glass quando eles perguntam sobre o uso de nossojarra de vidroprodutos para congelar. Lembre -se, você precisa dar oespaço líquido para o líquidopara se transformar em seu estado maior e sólido.
Sim, existemgarrafas de vidroe recipientes que são projetados especificamente ou mais adequados parasuportaros rigores do congelamento, o que significa que elesnão vai quebrartão facilmente. Normalmente, eles têm algumas características importantes:
Material:Como discutido,vidro borossilicatoé um principal candidato. É superiorchoque térmicoResistência e força geral o tornam mais durável que o soda-calvidroQuando submetido aoprocesso de congelamentoe o associadomudanças de temperatura. Enquanto nãogarrafa de vidroé completamente inquebrável se mal utilizado (por exemplo, completamente preenchido e selado),vidro borossilicatooferece uma chance muito melhor de que issoO vidro não quebrar. Muitos recipientes de armazenamento de alimentosfeito com vidro temperadoouvidro borossilicatosão comercializados comofreezer-seguro.
Forma:Recipientes projetados para congelamento são frequentemente lados ou têm uma boca larga, como muitosfrascos de pedreiro ou potes de armazenamento de alimentos. Esta forma permite a expansãoformas de gelopara subir mais livremente, reduzindo lateraispressão nas paredes. Os frascos cônicos (mais largos na parte superior que a parte inferior) também são excelentes para congelar.
Vidro temperado:Algunsgarrafas de vidrosão feitos de vidro temperado. A temperamento é um processo de aquecimento e, em seguida, resfriar rapidamente o vidro, o que cria tensão compressiva na superfície e tensão de tração no interior. Isso torna o vidro muito mais forte do quevidro não tratadoE, se isso acontecerquebrar, tende aquebrarem peças granulares pequenas e relativamente inofensivas, em vez de fragmentos afiados. TemperadoO vidro pode quebrardechoque térmicoou pressão extrema, mas é mais robusta.
Mesmo com estes projetados especialmentegarrafas de vidro, é crucial lembrar a regra de ouro: sempreDeixe algum espaçopara olíquidoPara expandir. Nãogarrafa de vidro, independentemente de quão bem é feito, pode desafiar as leis da física se uma expansãolíquidonão tem absolutamente para onde ir. Então, enquanto algunsGarrafas de vidro não quebrartão prontamente quanto outros, a técnica adequada ainda é essencial paraReduza o risco de quebra. Ao selecionar avidro para fazerClaro que é adequado para congelar, procure termos como "seguro para freezer", "borossilicato" ou "temperado".
Congelandolíquidos em garrafas de vidroPode ser feito com segurança se você seguir algumas diretrizes importantes. Como alguém que lida comgarrafa de vidroFabricação diariamente, posso compartilhar essas dicas para ajudá -loreduzir o riscoe evite isso temidoA garrafa explodecenário em seufreezer:
Escolha a garrafa de vidro certo:
Deixe o espaço de cabeça adequado:Esta é a etapa mais crítica.A água se expande quando congelaem cerca de 9 a 10%.
Esfriar antes de congelar:
Congele vertical e lentamente (se possível):
Descongelando com segurança:
Seguindo estas dicas, você pode significativamenteReduza o risco de quebrae com segurançacongelarmuitos tipos delíquidos em garrafas de vidro. Lembre -se de que, mesmo ao tomar todas as precauções, sempre há um pequenorisco de quebracomvidro no freezer, especialmente comvidro comum.
Enquanto a água é o culpado mais comum que discutimos ao falarGarrafas de vidro quebram no freezerPorque sua expansãoApós congelaré bem conhecido, outrolíquidostambém pode causargarrafas de vidroparaquebrarquando elescongelar, embora o comportamento deles possa diferir.
Soluções e xaropes de açúcar: Líquidoscom alto teor de açúcar (como sucos, refrigerantes ou xaropes) têm uma menorponto de congelamentodo que água pura. Eles também tendem a expandir quandocongelar, embora a expansão possa ser um pouco menor que a água pura devido ao teor de açúcar. No entanto, a expansão ainda pode sero suficiente para quebrarum cheio, seladogarrafa de vidro. O gelo resultante também pode ser mais lama ou menos sólido que o gelo de água pura.
Bebidas alcoólicas:
Óleos:A maioria dos óleos de cozinha se solidificará e ficará nublada ou difícil nofreezer, mas eles geralmente se contraem em vez de expandir significativamente após a solidificação. Portanto, é menos provável quequebrar uma garrafa de vidrodevido à expansão. No entanto,choque térmicoainda pode ser uma preocupação se houver rápidomudanças de temperatura.
Produtos lácteos:O leite e o creme contêm uma alta porcentagem de água e se expandem quando elescongelar. Isso certamente podecausar o vidro garrafaparaquebrarSe não houver espaço de cabeça suficiente. A textura de produtos lácteos também pode mudar após o congelamento e o degelo.
O principal argumento é que qualquer umlíquidoque se expande quandocongelapode exercerpressão nas paredesde umgarrafa de vidroe potencialmentecausar o vidroparaquebrar. A quantidade de expansão e oponto de congelamentovariará dependendo da composição dolíquido. Portanto, o princípio deSaindo de espaço para expansãoé uma boa prática para quase qualquerLíquido que você planeja congelar em um recipiente de vidro. Sempre verifique as propriedades específicas dolíquido dentroSe você não tem certeza. Por exemplo, aamostra de congelamentos de água tingida azule expande como água clara, demonstrando omudança de volumevisivelmente.
Como proprietário de fábrica (Allen da Glint Glass) com sete linhas de produção dedicadas à embalagem de vidro, incluindofrascos de vidroegarrafas de tamanhos diferentes, Eu posso compartilhar o que acontece para fazer umgarrafa de vidroÉ mais provável que tenha um bom desempenho, mesmo quando submetido ao estresse de umfreezer. Enquanto nãogarrafa de vidroé verdadeiramente "à prova de congelamento" se usado indevidamente, certas considerações de fabricação aumentam significativamente sua durabilidade.
Escolha de material e controle de qualidade:
Espessura consistente da parede:
Recozimento adequado:
Considerações de design para congelar:
Tratamento de superfície (menos comum para congelar, mas relevante para a força):
Testes e certificações:
Por fim, uma qualidadegarrafa de vidropara congelamento é uma combinação do material certo (borossilicatosendo ideal), design atencioso e processos de fabricação meticulosos que minimizam tensões e fraquezas internas. Mesmo assim, o usuário deve seguir as melhores práticas comoSaindo de espaço para expansãoPorque a força deA água se expande quando congelaé substancial. O objetivo é produzir umgarrafa de vidroquenão vai quebrarsob uso típico e cuidadoso em umfreezer principalmente devidoàs suas qualidades inerentes. Nós nos esforçamos para garantir nossoGarrafas de vidro nãoDeixar nossos clientes para baixo.
Takeaways importantes para lembrar: