Sobrefusión.

SOBREFUSIÓN 

Es el proceso de enfriar un líquido por debajo de su punto de congelación sin que se haga sólido. Como es bien sabido, un líquido que esté por debajo de su punto de ebullición y fusión cristalizará pero sólo en presencia de un núcleo, es decir, pequeñas superficies que se crean en la primera etapa del cambio de estado. La nucleación puede consistir en pequeñas burbujas de aire que están en otra fase termodinámica: en estado gaseoso. Por ejemplo, las burbujas de aire o de agua que se quedan atrapadas en el hielo; o las gotas de agua en el vapor, fenómeno que se da en la atmósfera y se conoce como núcleos de condensación en las nubes.

 A falta de núcleos, se puede mantener el mismo estado hasta llegar a la temperatura en la que se produce la nucleación homogénea del cristal (temperatura de congelación de la sustancia pura).  La nucleación homogénea se puede producir por encima de la transición vítrea (punto intermedio de temperatura entre el estado fundido y el estado rígido del material) cuando el sistema es un sólido amorfo (estructura no cristalina, como el vidrio)

Si se enfría el agua a un ritmo del orden de −106 K/s, se puede evitar la nucleación cristalina y se convierte en un vidrio.

Su temperatura de transición vítrea es de 165 K (−108 ℃).2 El agua vítrea se puede enfriar hasta aproximadamente 150 K (−123 ℃).1 En el rango de temperaturas entre 231 K (−42 ℃) y 150 K (−123 ℃), los experimentos sólo han logrado hielo cristalino.

Un ejemplo de este fenómeno es la lluvia engelante. Cuando se produce una precipitación con unas temperaturas muy frías, originalmente se encuentra en forma de nieve. Pero si esta nieve pasa por una capa de aire cálida a unas decenas de metros de altura, ésta se funde y se transforma en lluvia. Sin embargo, con unas temperaturas bajas (por debajo de los 0ºC) en las capas inferiores, esta lluvia sufre un proceso de Superenfriamiento o Sobrefusión.

La forma de eliminar la nucleación en el caso de los líquidos es introducirlos en un recipiente lo más liso y perfecto posible, es decir que no tenga pequeños rayones o imperfecciones donde puedan quedar atrapados burbujas que favorezcan la nucleación. Vamos a comprobarlo.