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Por que gelo gruda no recipiente?

Por que líquidos se grudam ao seu recipiente quando congelados? (ex: água e forma de gelo)

O que ocorre na superfície de contato entre os dois materiais?

Respondido por: Profa. Marcia Cristina Bernardes Barbosa (IF-UFRGS)

Quando dois materiais estão em contato há uma energia de interface. Imaginemos água em uma superfície de vidro. Há três interfaces para considerar: água, vidro e ar.

Se a água “gostar” mais de ter interface com o ar do que com o vidro vai se curvar na direção do ar e se gostar mais do vidro, vai se curvar na direção de cobrir o vidro (o que ocorre, pois água por ser polar gosta de vidro como ilustra a figura abaixo).

Materiais dos quais a água gosta são chamados hidrofílicos (vidro, biomoléculas, superfícies carregadas…) e usualmente tem cargas, materiais dos quais a água não gosta são chamados hidrofóbicos (ceras, gorduras, …) são apolares.  A cobertura que a água faz em superfícies hidrofílicas explica o fenômeno de capilaridade, por exemplo. A figura abaixo mostra uma gota de água em contato com um material (a ) hidrofílico, (b) hidrofóbico e (c) super hidrofóbico. Dá para notar com a água cobre a superfície hidrofílica e foge da hidrofóbica.

Quando a água congela em um recipiente hidrofílico algo bem interessante ocorre. A água se dilata. A maioria dos materiais se contrai ao ser esfriado, mas a água se dilata. Isto tem duas consequências: a interação atrativa com a superfície gera uma adesão entre a água e o material hidrofílico e a pressão gera uma camada muito fina de água desordenada (amorfa) e rígida que aumenta ainda mais a coesão entre a água e o vidro. Este fenômeno é muito importante em países onde há invernos rigorosos, pois leva à formação de camadas de gelos nos aviões, vidros dos carros e outras superfícies. Para evitar isto, existem pesquisas para desenvolver materiais super hidrofóbicos para cobrir estas superfícies ou jogar líquidos que derretem o gelo.

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2 comentários em “Por que gelo gruda no recipiente?

  1. Antônio disse:

    Gostei, muito bom.

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