Mientras lee La obra de Edgar Allan Poe cuento corto El cuento de las mil y una noches de Scheherezade (sobre un viaje fantástico al presente de 1850) una vez me tropecé con la siguiente nota a pie de página de la frase "Otro hizo hielo en un horno al rojo vivo":
Se coloca un crisol de platina sobre una lámpara de alcohol, y se mantiene al rojo vivo; se vierte un poco de ácido sulfúrico, el cual, aunque es el más volátil de los cuerpos a una temperatura común, se encontrará completamente fijado en un crisol caliente, y no se evapora ni una gota, ya que al estar rodeado por una atmósfera propia, no toca las paredes. Se introducen ahora algunas gotas de agua, cuando el ácido, al entrar inmediatamente en contacto con las paredes calientes del crisol, sale volando en forma de vapor de ácido sulfuroso, y tan rápido es su progreso, que el calórico del agua se desprende con él, que cae un trozo de hielo al fondo; aprovechando el momento antes de que se le permita volver a fundir, puede salir un trozo de hielo de un recipiente al rojo vivo.
Esto me fascinaba de niño, y siempre me preguntaba si era realmente cierto. Al buscar en Google información sobre este experimento más recientemente encontré este de 1845, pero nada más reciente:
PROCESO DE PRODUCCIÓN DE HIELO ARTIFICIAL AL ROJO VIVO. El Sr. Prevostaire ha publicado recientemente uno de los experimentos más hermosos que jamás se hayan realizado, que ilustra el poder repelente del calor que irradian los cuerpos a alta temperatura, y la rápida abstracción de calor, producida por la evaporación, o en general por un cambio de condición que aumenta en gran medida el volumen de cualquier cuerpo. El experimento es simplemente el siguiente: se hace un crisol de platino y se mantiene al rojo vivo sobre una gran lámpara de alcohol. Se vierte en él un poco de ácido sulfuroso con una pipeta. Este ácido, aunque a temperaturas comunes es uno de los cuerpos más volátiles conocidos, posee la singular propiedad de permanecer fijo en el crisol al rojo vivo, y no se evapora ni una gota; de hecho, no está en contacto con el crisol, sino que tiene una atmósfera propia interpuesta. Ahora se añaden unas gotas de agua común al ácido sulfuroso en el crisol al rojo vivo. El ácido diluido entra en contacto inmediato con el metal calentado, y se convierte inmediatamente en vapor de ácido sulfuroso, y es tal la rapidez y la energía de la evaporación, que el agua se queda atrás, y se encuentra congelada en un trozo de hielo en el crisol al rojo vivo, del que, aprovechando el momento antes de que se derrita de nuevo, puede ser arrojado ante los ojos del asombrado observador.-Mechanics' Magazine, No. 1066.
La aparición de estos dos relatos detallados me hace sospechar que esto es posible, pero no he encontrado nada de este tipo excepto en estas fuentes del siglo XIX, aunque parece que sería una demostración bastante impresionante de realizar.
Mi pregunta es si esto se puede hacer o se ha hecho recientemente (por ejemplo, un video de un experimento), y si alguien sabe de algún cálculo explícito que explique cómo se puede hacer, específicamente cómo el ácido (es sulfúrico o sulfuroso ácido?) podría permanecer fuera de contacto ( Efecto Leidenfrost ?) hasta la adición de agua (¿qué la pondría en contacto?), tras lo cual el calor de evaporación del ácido podría conducir la temperatura del agua por debajo del punto de congelación, que es presumiblemente lo que se está describiendo? ( Editar : según me han informado en los comentarios, esto se complica aún más por la calor de disolución del ácido y depresión del punto de congelación del agua que podría llevar esto más al campo de la química; cualquier idea sobre lo que podría estar pasando aquí sería muy apreciada).
( Edición adicional : Tras buscar más información sobre este tema, he encontrado este documento que dice Faraday consiguió congelar el mercurio dentro de un crisol al rojo vivo utilizando el mismo efecto [fenómeno Leidenfrost]". Al buscar más, encontré este de 1862:
M. Boutigny, por medio de ácido sulfuroso, congeló primero el agua en un crisol al rojo vivo; y el Sr. Faraday congeló posteriormente el mercurio, por medio de ácido carbónico sólido... Caliento este crisol de platino hasta el rojo vivo, y coloco dentro de él algunos trozos de ácido carbónico sólido. Vierto un poco de éter sobre el ácido; ninguno de los dos entra en contacto con el crisol caliente; están protegidos del contacto por el cojín elástico de vapor que los rodea... [A continuación, describe la congelación de un poco de agua en una ampolla utilizando el montaje]... Coloco una cantidad de mercurio en una cuchara cónica de cobre y la sumerjo en el crisol. El éter en el crisol ha tomado fuego, lo cual no era mi intención. El experimento debería estar hecho de tal manera que el gas de ácido carbónico -la humedad de las minas- impidiera la ignición del éter. Pero el mercurio se congelará a pesar de ello. Fuera del fuego, y a través de la llama, saco la cuchara, y ahí está la masa congelada que se presenta ante ustedes en la mesa.
También encontré este de 1923:
El mismo gran químico [Faraday] experimentaba con bajas temperaturas; recuerdo haberle visto congelar mercurio en un crisol al rojo vivo, arrojar el bulto sólido sobre un yunque y martillarlo antes de que se fundiera.
También este de 1988:
Se pone un crisol de platino al rojo vivo y, a continuación, se introduce en él un poco de dióxido de carbono sólido y un poco de éter líquido (para aumentar el contacto térmico); a continuación, se introduce en la mezcla una cuchara metálica que contiene mercurio. Aunque el crisol se mantiene al rojo vivo, la capa de gas de dióxido de carbono actúa como aislante entre el crisol y la mezcla de congelación y se mantiene fría el tiempo suficiente para congelar el mercurio.
Todo ello, aunque describiendo un experimento ligeramente diferente que parece implicar el efecto Leidenfrost y algunos proceso endotérmico me hace pensar que estos pueden estar involucrados en mi experimento también. Sin embargo, parece que mi experimento es más complicado ya que el líquido parece entrar en contacto con el crisol por la descripción. Este contiene una explicación de mi experimento por parte de Boutigny (quien aparentemente descubrió el experimento) de 1845 (casi todas mis fuentes han sido antiguas) que no me aclara mucho:
El principio del que depende este experimento es el siguiente: el ácido sulfuroso tiene la propiedad de hervir cuando está a una temperatura inferior al punto de congelación; y cuando se vierte en el recipiente calentado, la repentina evaporación provoca un grado de frío suficiente para congelar el agua.
Por lo tanto, mi pregunta sigue en pie: ¿qué proceso estaría ocurriendo para provocar una ruptura del efecto Leidenfrost (si es que eso es lo que se describe), y una vez hecho cómo la ebullición resultante también lixiviaría suficiente energía del agua para congelarla (y alguien ha visto esto demostrado, ya que espero que sea bastante impresionante)?
