核心概念
化学
食品科学
冷冻
溶液
引言
你喜欢冰镇饮料吗？沙冰是与液态冰最接近的饮品：比水冷，但比冰更容易饮用！利用一些常见的家庭用品，一点耐心和科学的帮助，你就可以在家制作这种美味的甜饮。试试这个活动，你将会得到一份令人愉快的款待！
背景知识
沙冰是一种浓稠的冰冷饮料，类似于融化的雪的稠度。沙冰有两种制作方法：你可以用精细的碎冰调味，或者改变调味水的冷冻过程，使其形成松散的冰晶。在保持液体处于冰点时摇晃它就可以做到这一点。
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物质的冰点是指物质从液体变为固体的温度。对于纯水（H2O），这是0摄氏度或32华氏度。在这个温度下，水分子开始粘在一起并形成晶格或晶体硬结构。
在纯水中溶解盐会降低其冰点。发生这种情况是因为盐颗粒挡住了路，使得水分子更难粘在一起。这种现象称为冰点下降。盐不是唯一能降低水冰点的物质，但它是非常有效且容易获得的物质。溶解其他颗粒（如糖）具有类似但较小的效果。一般来说，在固定体积的水中漂浮的颗粒越多，其冰点就越低。
想知道冰点下降如何帮助我们在家制作沙冰吗？做这个活动来找出答案！
材料
水
食盐
量杯
茶匙
小搅拌碗
四个拉链式三明治袋
冰箱
手套或毛巾
两个奶昔摇摇杯或32盎司的带盖食品容器，最好是半透明或透明的
果汁——例如，橙汁、苹果汁或葡萄汁（不要使用无糖版本。）
食用色素（可选）
可达–12摄氏度或10华氏度的温度计（可选）
苏打水或水果味糖浆（可选）
准备工作
将半杯水倒入碗中。加入一茶匙盐并搅拌至溶解。如果有食用色素，可以混合一到两滴。这将给你的特殊冰块带来漂亮的颜色——并且更容易检测到沙冰中泄漏的盐水溶液。
将内容物倒入拉链袋中。合上袋子，放在一边。
重复前两个步骤三次，直到你有四个装有盐水溶液的拉链袋。
将袋子在冰箱中存放至少五个小时或过夜。确保袋子不要互相接触，以免冻在一起。
将至少一杯果汁和一杯水存放在冰箱中。
步骤
五个小时后，检查冰箱中的四个盐水溶液袋是否冻结。如果不是，请多等几个小时再继续。
戴上手套或用毛巾保护你的双手，从冰箱中取出冷冻的盐水溶液袋。对于每个袋子，打开拉链，将袋子里的空气排出，然后再次合上拉链。
用手指短暂触摸冰袋。如果有温度计，请测量一下这种冰有多冷。普通冰块是0摄氏度（32华氏度）。这种冰感觉比普通冰块更冷吗？温度计是否证实了你的感觉？为什么你需要这种特殊的冰块来制作沙冰？
从冰箱中取出果汁和水。将一杯果汁倒入摇摇杯或食品容器中。冲洗量杯，将一杯水倒入另一个摇摇杯或食品容器中。
在盖上盖子之前，将两个密封的带有冷冻盐水溶液的拉链袋放入每个容器中。
摇晃一个容器几次。透过容器的侧面观察。用另一个容器重复此操作。液体如何从容器的侧面滴落？
放下容器，缓慢数到20，然后再重复上一步。这样做几分钟。液体从容器侧面滴落的方式是否发生变化？为什么会发生这种情况？在两个容器中同时发生吗？
大约三分钟后打开容器。你看到沙冰的迹象了吗？你在两个容器中看到的量相似吗？
合上容器并继续间歇性摇晃。
一旦你看到一个厚厚的物质从容器的侧面滑落，再次打开容器并向内看。你有沙冰了吗？袋子里的特殊冰块发生了什么变化？为什么会发生变化？
如果特殊的冰袋里面仍然有固体冰块，你可以合上容器并继续间歇性摇晃，使其成为更浓稠的沙冰。但是，如果特殊冰块已经融化，为什么不建议继续呢？
如果特殊冰块已经融化，取出盐水袋并放在一边。如果盐水泄漏到你的沙冰中，请丢弃沙冰，冲洗后冷冻带有盐水溶液的拉链袋，然后重试。
果汁有可能从未变成沙冰。如果你的果汁没有冷冻，请冲洗外面并在每个袋子中溶解额外的半茶匙盐后，重新冷冻带有盐水溶液的拉链袋。你认为为什么你的果汁没有变成沙冰？你认为可以通过在袋子里的溶液中添加更多的盐来解决吗？为什么或为什么不？
将沙冰倒入玻璃杯中。如果你有稀释的糖浆或苏打水，将其倒入仅用水制成的沙冰中，充分混合后饮用。直接饮用你的果汁沙冰。哪个沙冰更好？
额外提示：找出是先将糖浆与水混合制成混合物的沙冰，还是在仅用水制成沙冰后混合糖浆更容易。为什么会这样？哪种方式味道最好？
额外提示：尝试其他果汁。哪种果汁最容易变成沙冰？
额外提示：你能找到制作更大沙冰的方法吗？
额外提示：找出如果你在水中混合更多的盐来制作特殊冰块会发生什么。你能制作的最冷的特殊冰块是什么？
额外提示：测试一下，看看如果在制作沙冰时不摇晃容器会发生什么。
观察和结果
水变成沙冰的速度是否比果汁更快？与水相比，果汁在较低的温度下结冰，因此它需要更长的时间才能冷却出现冰晶。
纯水在0摄氏度（32华氏度）时结冰。向水中添加颗粒会使其在较低的温度下结冰。这就是为什么你在此活动中制作的盐水在你从冰箱中取出时会感到如此寒冷的原因。在制作沙冰时，它从容器中的液体中吸收热量。这个过程在冷却液体的同时融化了盐水冰。
果汁是由溶解在水中的果糖以及其他一些颗粒（如维生素和矿物质）制成的。因为果汁包含溶解了颗粒的纯水，所以它的冰点比纯水低。通常，它的冰点不像你制作的盐水那么低，所以冷冻的盐水仍然可以冷冻果汁，尽管它冷冻果汁的速度比冷冻水慢。
清理
如果你想以后再制作沙冰，你可以冲洗并重新冷冻后重复使用带有盐水溶液的拉链袋。要丢弃它们，你可以将它们丢在水槽中。
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