Congélation

pour geler comme méthode de conservation des aliments, voient les aliments surgelés .

Dans la physique et la chimie , le gelant est le processus par lequel un liquide se tourne vers un plein. Le point de congélation est la température à laquelle ceci se produit. Le fondant , le processus de tourner un solide à un liquide, est l'opposé de la congélation. Tous les liquides connus subissent la congélation quand la température est abaissée à l'exception unique de l'hélium , qui reste le fluide au zéro absolu et peut seulement être solidifiée sous pression. Pour la plupart des substances, les points de fusion et de congélation sont la même température, cependant, certaines substances possèdent les températures de transition différentes de solide-liquide. Par exemple, l'agar fond à 85 ; °C (185 ; le °F) et solidifie de 31 ; °C à 40 ; °C (89.6 ; °F à 104 ; °F) ; ce processus est connu comme hystérésis thermique .

Cristallisation

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la cristallisation La plupart de gel de liquides par la cristallisation , formation de du solide cristallin du liquide uniforme. C'est une transition de phase thermo-dynamique de premier ordre , ainsi il signifie que tant que le solide et le liquide coexistent, la température d'équilibre du système demeure constante et égale au point de fusion . La cristallisation se compose de deux grands événements, nucléations et cristallogénèses du cristal . La nucléation est l'étape où les molécules commencent à recueillir dans des faisceaux, sur l'échelle du nanomètre , arrangeant d'une façon périodique définie et du qui définit la structure cristalline . La cristallogénèse du cristal est la croissance suivante des noyaux qui réussissent à réaliser la taille critique de faisceau.

Surgélation

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la surgélation Malgré la loi de deuxièmes de la thermodynamique , la cristallisation des liquides purs commence habituellement à une plus basse température que le point de fusion , dû à l'énergie d'activation élevée de la nucléation homogène . La création d'un noyau implique la formation d'une interface aux frontières de la nouvelle phase. De l'énergie est dépensée pour former cette interface, basée sur l'énergie extérieure de chaque phase. Si un noyau hypothétique est trop petit, l'énergie qui serait libérée en formant son volume n'est pas assez pour créer sa surface, et nucléation ne procède pas. La congélation ne commence pas jusqu'à ce que la température soit assez bas de fournir assez d'énergie aux noyaux d'écurie de forme. En présence des irrégularités sur la surface du navire contenant, les impuretés pleines ou gazeuses, les cristaux pleins préformés, ou d'autres nucleators, la nucléation hétérogène peuvent se produire, où de l'énergie est libérée par la destruction partielle de l'interface précédente, montant le point de surgélation pour être proche ou égale au point de fusion. Le point de fusion de l'eau à la 1 atmosphère de pression est très proche de 0 ; °C (32 ; °F, 273.15 ; K), et en présence des substances nucleating le point de congélation de l'eau est proche du point de fusion, mais en l'absence de l'eau de nucleators peut le supercool au &minus ; 42 ; °C (&minus ; 43.6 ; °F, 231 ; K) avant la congélation.000 l'eau des atmosphères supercool aussi à bas que le &minus ; 70°C (&minus ; 94°F, 203 K) avant la congélation.

Vitrification

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la vitrification Certains matériaux, tels que le verre ou le glycérol , peuvent durcir sans se cristalliser ; ceux-ci s'appellent les matériaux amorphes amorphes des solides comme quelques polymères n'ont pas un point de congélation vrai car il n'y a aucun changement de phase brusque à n'importe quelle température spécifique. Au lieu de cela, il y a un changement progressif de leurs propriétés visco-élastiques du sur une gamme des températures. De tels matériaux sont caractérisés par une température de transition en verre qui peut être rudement définie comme " ; knee" ; point de la densité du matériel contre le graphique de la température.

Congélation des fluides biologiques

voient également : Cryoprotectant

La plupart des matière organique accumule le Cryoprotectants tel que les anti-nucleating protéines , les polyols, et le glucose pour se protéger contre les dommages de gel de par les cristaux de glace pointus. La plupart des usines, en particulier, peuvent sans risque atteindre les températures du &minus ; 4°C au &minus ; 12°C. Certaines bactéries , notamment les syringae , produit de de pseudomonas de ont spécialisé les protéines qui servent de nucleators efficaces de glace, qu'elles emploient pour forcer le givrage sur la surface du divers &minus de fruits et de plantes à environ ; 2°C. La congélation cause des dommages dans l'epithelia et fait les aliments dans les tissus végétaux fondamentaux disponibles aux bactéries.

Conservation des aliments

voient également :

s aliments surgelés La congélation est une méthode commune de conservation des aliments qui ralentit l'affaiblissement de nourriture et la croissance des micro-organismes sans compter que l'effet de plus basses températures sur la congélation des taux de réaction de rend l'eau moins disponible pour la croissance bactérienne du .

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