核心概念
化學
食品科學
冷凍
溶液
引言
你喜歡冰鎮飲料嗎？沙冰是與液態冰最接近的飲品：比水冷，但比冰更容易飲用！利用一些常見的家庭用品，一點耐心和科學的幫助，你就可以在家制作這種美味的甜飲。試試這個活動，你將會得到一份令人愉快的款待！
背景知識
沙冰是一種濃稠的冰冷飲料，類似於融化的雪的稠度。沙冰有兩種製作方法：你可以用精細的碎冰調味，或者改變調味水的冷凍過程，使其形成鬆散的冰晶。在保持液體處於冰點時搖晃它就可以做到這一點。
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物質的冰點是指物質從液體變為固體的溫度。對於純水（H2O），這是0攝氏度或32華氏度。在這個溫度下，水分子開始粘在一起並形成晶格或晶體硬結構。
在純水中溶解鹽會降低其冰點。發生這種情況是因為鹽顆粒擋住了路，使得水分子更難粘在一起。這種現象稱為冰點下降。鹽不是唯一能降低水冰點的物質，但它是非常有效且容易獲得的物質。溶解其他顆粒（如糖）具有類似但較小的效果。一般來說，在固定體積的水中漂浮的顆粒越多，其冰點就越低。
想知道冰點下降如何幫助我們在家制作沙冰嗎？做這個活動來找出答案！
材料
水
食鹽
量杯
茶匙
小攪拌碗
四個拉鍊式三明治袋
冰箱
手套或毛巾
兩個奶昔搖搖杯或32盎司的帶蓋食品容器，最好是半透明或透明的
果汁——例如，橙汁、蘋果汁或葡萄汁（不要使用無糖版本。）
食用色素（可選）
可達–12攝氏度或10華氏度的溫度計（可選）
蘇打水或水果味糖漿（可選）
準備工作
將半杯水倒入碗中。加入一茶匙鹽並攪拌至溶解。如果有食用色素，可以混合一到兩滴。這將給你的特殊冰塊帶來漂亮的顏色——並且更容易檢測到沙冰中洩漏的鹽水溶液。
將內容物倒入拉鍊袋中。合上袋子，放在一邊。
重複前兩個步驟三次，直到你有四個裝有鹽水溶液的拉鍊袋。
將袋子在冰箱中存放至少五個小時或過夜。確保袋子不要互相接觸，以免凍在一起。
將至少一杯果汁和一杯水存放在冰箱中。
步驟
五個小時後，檢查冰箱中的四個鹽水溶液袋是否凍結。如果不是，請多等幾個小時再繼續。
戴上手套或用毛巾保護你的雙手，從冰箱中取出冷凍的鹽水溶液袋。對於每個袋子，開啟拉鍊，將袋子裡的空氣排出，然後再次合上拉鍊。
用手指短暫觸控冰袋。如果有溫度計，請測量一下這種冰有多冷。普通冰塊是0攝氏度（32華氏度）。這種冰感覺比普通冰塊更冷嗎？溫度計是否證實了你的感覺？為什麼你需要這種特殊的冰塊來製作沙冰？
從冰箱中取出果汁和水。將一杯果汁倒入搖搖杯或食品容器中。沖洗量杯，將一杯水倒入另一個搖搖杯或食品容器中。
在蓋上蓋子之前，將兩個密封的帶有冷凍鹽水溶液的拉鍊袋放入每個容器中。
搖晃一個容器幾次。透過容器的側面觀察。用另一個容器重複此操作。液體如何從容器的側面滴落？
放下容器，緩慢數到20，然後再重複上一步。這樣做幾分鐘。液體從容器側面滴落的方式是否發生變化？為什麼會發生這種情況？在兩個容器中同時發生嗎？
大約三分鐘後開啟容器。你看到沙冰的跡象了嗎？你在兩個容器中看到的量相似嗎？
合上容器並繼續間歇性搖晃。
一旦你看到一個厚厚的物質從容器的側面滑落，再次開啟容器並向內看。你有沙冰了嗎？袋子裡的特殊冰塊發生了什麼變化？為什麼會發生變化？
如果特殊的冰袋裡面仍然有固體冰塊，你可以合上容器並繼續間歇性搖晃，使其成為更濃稠的沙冰。但是，如果特殊冰塊已經融化，為什麼不建議繼續呢？
如果特殊冰塊已經融化，取出鹽水袋並放在一邊。如果鹽水洩漏到你的沙冰中，請丟棄沙冰，沖洗後冷凍帶有鹽水溶液的拉鍊袋，然後重試。
果汁有可能從未變成沙冰。如果你的果汁沒有冷凍，請沖洗外面並在每個袋子中溶解額外的半茶匙鹽後，重新冷凍帶有鹽水溶液的拉鍊袋。你認為為什麼你的果汁沒有變成沙冰？你認為可以透過在袋子裡的溶液中新增更多的鹽來解決嗎？為什麼或為什麼不？
將沙冰倒入玻璃杯中。如果你有稀釋的糖漿或蘇打水，將其倒入僅用水製成的沙冰中，充分混合後飲用。直接飲用你的果汁沙冰。哪個沙冰更好？
額外提示：找出是先將糖漿與水混合製成混合物的沙冰，還是在僅用水製成沙冰後混合糖漿更容易。為什麼會這樣？哪種方式味道最好？
額外提示：嘗試其他果汁。哪種果汁最容易變成沙冰？
額外提示：你能找到製作更大沙冰的方法嗎？
額外提示：找出如果你在水中混合更多的鹽來製作特殊冰塊會發生什麼。你能製作的最冷的特殊冰塊是什麼？
額外提示：測試一下，看看如果在製作沙冰時不搖晃容器會發生什麼。
觀察和結果
水變成沙冰的速度是否比果汁更快？與水相比，果汁在較低的溫度下結冰，因此它需要更長的時間才能冷卻出現冰晶。
純水在0攝氏度（32華氏度）時結冰。向水中新增顆粒會使其在較低的溫度下結冰。這就是為什麼你在此活動中製作的鹽水在你從冰箱中取出時會感到如此寒冷的原因。在製作沙冰時，它從容器中的液體中吸收熱量。這個過程在冷卻液體的同時融化了鹽水冰。
果汁是由溶解在水中的果糖以及其他一些顆粒（如維生素和礦物質）製成的。因為果汁包含溶解了顆粒的純水，所以它的冰點比純水低。通常，它的冰點不像你製作的鹽水那麼低，所以冷凍的鹽水仍然可以冷凍果汁，儘管它冷凍果汁的速度比冷凍水慢。
清理
如果你想以後再製作沙冰，你可以沖洗並重新冷凍後重復使用帶有鹽水溶液的拉鍊袋。要丟棄它們，你可以將它們丟在水槽中。
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