Vriezen

Vriezen is de overgang van vloeibaar naar vast die optreedt wanneer de temperatuur onder het vriespunt van de stof daalt. Bij normale atmosferische druk ligt het vriespunt van zuiver water op 0°C; de aanwezigheid van opgeloste stoffen, zoals zout of suiker, verlaagt dit punt (vriespuntdaling).

Tijdens het bevriezen geeft de vloeistof latent warmte af en ontstaan ijskristallen. Het proces begint bij nucleatie, het punt waarop moleculen zich zo rangschikken dat vaste kristallen ontstaan. Bij langzame afkoeling groeien grote ijsvelden, terwijl snelle afkoeling vaak kleinere kristallen oplevert. Sommige vloeistoffen kunnen onder bepaalde omstandigheden onder het vriespunt blijven zonder te bevriezen, een toestand die bekend staat als superkoeling.

Vriezen vindt zowel in de natuur als in menselijke toepassingen plaats. In koude klimaten bevriezen wateren en oppervlakken in de winter; op landvisies ontstaat vorst en rijp. In het dagelijks leven wordt bevriezen vooral gebruikt voor voedselopslag en conservering: invriezen remt de groei van micro-organismen en vertraagt chemische reacties, waardoor voedingsmiddelen langer houdbaar blijven. Snelle (diepvriezen) laat de vorming van kleine ijs kristallen toe, wat de celstructuur beter behoudt, terwijl langzame bevriezing tot grotere kristallen kan leiden tot textuurveranderingen.

Naast voedselopslag speelt bevriezen een rol in medische- en biowetenschappelijke toepassingen, zoals cryopreservatie van cellen en weefsels. Ook in huishoudelijke context verschijnt het begrip vriesbrand, een uitdroging van voedsel door bevriezen en blootstelling aan droge lucht. Bewegingen van temperatuur en druk bepalen steeds de precieze uitkomsten van het vriezen in verschillende systemen.