Enfriando champán para las ocasiones

En la entrada del 12 de octubre del pasado año, a propósito de algunos experimentos de mi amigo Harold McGee para enfriar adecuadamente las cosas sin tener que usar frigoríficos de muchas estrellas, hablábamos de las mezclas de hielo y sal que, en mi tierna infancia, hacían que emulara a los Arnoldo, los más conocidos (e italianos) artesanos del helado en mi ciudad. Pero esto de tener un Blog tiene sus exigencias y, a lo largo de este finde, un colega de Leoia me pide que le suministre datos para comparar, desde el punto de vista del desarrollo sostenible, el binomio bolsas de plástico/bolsas de papel. Para complicarme más la semana, la tertulia post-golf del domingo me puso la tarea de aclarar, con mi florido verbo, si es posible enfriar una botella de champán con alcohol y de forma más rápida que con un congelador. Y vamos con esto último, que tiene que ver con la entrada arriba mencionada.

En términos de la Química Física se conoce como mezcla eutéctica a la que se da entre dos sustancias que, a una cierta proporción entre ellas, congela a temperaturas más bajas que las sustancias que la componen. El dibujo que ilustra esta entrada es un ejemplo. Se trata de la mezcla entre agua y etilenglicol, un viejo conocido de este Blog. De hecho, la mezcla de ambos es lo que nos venden como anticongelante para el coche. Pues bien, pinchando en el gráfico para que se vea mejor, podeis constatar en el eje de la izquierda el punto de congelación del agua (0º C) y en el de la derecha el punto de congelación del etilenglicol (-14ºC). Parecería lógico pensar que mezclas de uno y otro, en diferentes composiciones, debieran congelar a temperaturas intermedias entre ambos puntos de congelación de las sustancias puras. Pues no. La naturaleza es muy rarita y hace lo que le da la gana. Y de hecho, las mezclas de ambas sustancias congelan a temperaturas que vienen dadas por las líneas que separan la zona rosa de la zona azul y la zona amarilla. En el caso más extremo, hay una composición que contiene un 63% de etilenglicol que congela a la friolera (el término viene al pelo) de -65ºC, muy lejos de las de los componentes puros. Esa composición y temperatura singulares configuran el punto eutéctico de la mezcla.

Hay varias mezclas en las que participa el hielo que presentan puntos eutécticos. La más conocida es la que mencionaba en mi post de octubre de 2008: el hielo y la sal común. Añadiendo 330 gramos de sal por kilo de hielo tenemos un eutéctico situado a -21ºC. El de la urea y el agua se obtiene añadiendo 100 gramos de urea a 1 kilo de hielo y se sitúa a -10ºC. Finalmente, el etanol (o alcohol etílico) y el hielo forman un eutéctico a -119ºC cuando mezclamos unos 950 gramos de alcohol etílico con 50 de una mezcla de agua y de hielo. La consecuencia de estos diagramas es que si uno coge hielo, lo machaca bien, le deja que se funda un poco y empieza a adicionar alcohol de 96º (del que venden en los supermercados), mientras agita con un termómetro dentro, irá comprobando que la temperatura del sistema va bajando a medida que la cantidad de alcohol crece, hasta llegar a las inmediaciones de esos -119º C, si uno tiene suficiente paciencia y energía agitatoria.

Este asunto de enfriar rápidamente con alcohol surgió, en nuestra tertulia tras el dominical partidito de golf, porque uno de nosotros contó que un conocido suyo había ganado una apuesta de muchos euros enfriando en tiempo récord una botella de champán con una mezcla de alcohol y hielo. Y seguro que lo pudo hacer porque de acuerdo con el gráfico que podeis ver aquí, basta con poner algo más de unos 700 gramos de una mezcla de hielo y agua y adicionar algo más de 300 gramos de alcohol para tener un equilibrio hielo / disolución de alcohol en agua, que mantenga una temperatura de unos -20 ºC, similar al de un congelador al que quisiéramos batir en el enfriamiento de nuestra botella de champán. Y porque, además, como explicaba la entrada arriba mencionada, poner al vidrio en contacto directo con una mezcla frigorífica, que siempre tiene algo de líquido, es mucho más efectivo que meter la botella en un congelador a idéntica temperatura. En ese caso, el fluido refrigerador es el aire que hay en el congelador, que proporciona una menor velocidad de enfriamiento por cuestiones de conductividad térmica.

Lo que ocurre es que gastar 300 gramos de alcohol (que son más de 400 mililitros) por 700 gramos de agua y hielo para conseguir el efecto sale un poco caro. Mejor es usar la mezcla frigorífica de mi primitiva heladora (sal+hielo). A no ser que usemos muchas veces la mezcla alcohólica, para lo que la debiéramos guardar en el congelador y sólo sacarla en caso de apuro.

Aunque conociendo al ganador de la apuesta, ¡será por dinero!.