underkjølt

Underkjølt beskriver en tilstand der en væske er kjølt ned under sitt normale frysepunkt ved det gjeldende trykket, men fortsatt forblir flytende. Det er en metastabil tilstand hvor krystallisering til is krever dannelse av en kjerne og videre vekst av iskrystaller. Uten tilstrekkelige kjernepunkter eller ytre påvirkninger kan væsken forbli flytende til temperaturer vesentlig under frysepunktet.

Nukleasjon er viktig for overgangen fra underkjølt væske til is. Dette er prosessen der små krystaller danner seg (kjerner) og vokser. Heterogen nukleasjon skjer ved tilstedeværelse av overflate, urenheter eller partikler som gir skjelett for krystallisering, mens homogen nukleasjon krever betydelig lavere temperaturer og er mer sårbar for små forstyrrelser. Derfor kan underkjølt væske være stabil i timer eller til og med lengre under kontrollerte forhold.

Forekomster og betydning. I naturen observeres underkjølt vann i skyer som flytende dråper ned til omtrent −20 til −40 °C før frysing blir utløst av kontakt med is eller av økende nukleasjonskilder. I industri og teknologi brukes begrepet i kjøle- og fryseprosesser: væsker som forlater en kondensator blir ofte kjølt ned under kondensasjonsnivået for å oppnå bedre kontroll over prosessen og redusere uønsket fordamping ved åpningen av ventiler.

Se også: frysepunkt, nukleasjon, superkjøling, subkjøling i kjøle- og fryseprosesser.